專利名稱：無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池用正面銀漿技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿在太陽能電池領(lǐng)域主要用作電極材料，隨著太陽能電池制造技術(shù)的發(fā)展，對電池電極材料的要求是漿料印刷細線化；漿料成本下降。此外，太陽能電池用漿料，要求漿料具有良好的印刷性能，印燒后有良好的電性能、可焊性及硅片不發(fā)生變形，燒制后不起珠，組裝時不起灰等。目前的太陽能電極印燒用電子漿料主要是背面鋁漿、背面銀鋁漿和正面銀漿三種，三種漿料的主要原料不同，性能各有差異，正面銀漿通常用作電池柵極即受光面，而背面銀鋁漿和背面鋁漿用在背場電極即背陽面，鋁漿制備在國內(nèi)已經(jīng)得到突破，產(chǎn)品質(zhì)量基本滿足生產(chǎn)要求，背面銀鋁漿目前已能夠生產(chǎn)。但正面銀漿制備技術(shù)一直未得到突破，性能與國際廠商的產(chǎn)品還有大的差距，主要是存在和硅的附著力差、含鉛等缺點，且導(dǎo)電性較差，導(dǎo)致電極的接觸電阻較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿及其制備方法。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其組分及重量百分比為功能相85% 90% ；粘結(jié)相2% 10% ；有機載體5. 5% 20% ；所述功能相為導(dǎo)電銀粉，所述粘結(jié)相為玻璃粘合劑。所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，所述導(dǎo)電銀粉為精細球形導(dǎo)電銀粉，其粒徑為0. 2 2μπι。所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，所述玻璃粘合劑為鉍-硅玻璃體系，該體系的組分及重量百分比為=Bi2O3 40 50% ；ZnO 20 30% ；B2O3 20 25% ；Al2O3 0 4% ；SiO2 0. 5 4% ；CaO 0 4% ；TiO2 0 4% ；另有5 10%添加劑，所述添加劑選自五氯化磷和VDI族金屬鹵化物中的至少一種。所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，所述有機載體由有機溶劑和有機樹脂配制而成，所述有機溶劑為松油醇、松節(jié)油、醚類中的一種或其組合，所述有機樹脂由蓖麻油和乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂或聚丁烯醇縮丁醛中的一種或其組合組成。一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿的制備方法，包括以下步驟1、粘結(jié)相制備=Bi2O3 40 50% ；ZnO 20 30% ；B2O3 20 25% ；Al2O3 0 4% ； SiO2 0.5 4%;CaO 0 4% ;Ti02 0 4% ；將稱量好的 Bi203、Zn0、B203、Al203、Si02、Ca0、 TiO2混合均勻后置于馬弗爐加熱，溫度控制在900 1200°C，保溫30 60分鐘，將熔化后的玻璃粉末顆粒使用去離子水淬火后， 加入所述催化劑(五氯化磷和所述VDI族金屬鹵化物)，球磨至0. 5 2 μ m過400目篩得到玻璃粘結(jié)劑；2、有機載體的制備將有機溶劑和有機樹脂混合加熱到90 120°C，充分攪拌至完全溶解后制成淡黃色透明有機粘合劑；3、將85-90%的銀粉及2_10%玻璃粉粘合劑混合，研磨至外觀細膩，無顆粒時，再加入5. 5-20%的有機載體攪拌均勻。本發(fā)明提供的太陽能電池正面銀漿不含鉛，完全符合環(huán)保要求，能在太陽能電池表面形成附著力強、低歐姆接觸電阻的導(dǎo)電電極，電池光電轉(zhuǎn)化效率高，是含鉛銀漿的理想取代物。產(chǎn)品滿足以下技術(shù)指標(biāo)粘度310-330kcps(Brookfield HBT, SC4-14/6R，_rpm，25 ° )；固含量 89-92 % ；高寬比< 15/11 μ m ；附著力(N) (N/2X2mm2)彡 70;細度<7μπι;細線分辨60-120 μ m ；固化后硬度(Shore D) :97，彎曲強度(ASTMD-790) :52MPa ；彎曲模量 (ASTMD-790) 2. IMPa ；粘接剪切強度(ASTMD 1002) :170kg/cm2 ；方阻< 2m Ω / □/10 μ m ； 符合RoHS，接觸阻抗50-80 Ω/ □；符合快速印刷工藝，無鉛。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。實例1粘結(jié)相制備按質(zhì)量份數(shù)，Bi2O340 50%;Zn0 20 30%;B203 20 25%;A1203 0 4% ；SiO2 0. 5 4% ；CaO 0 4% ；TiO2 0 4% ；五氯化磷2 5% ；VDI族金屬鹵化物3 5% ；將稱量好的Bi203、Zn0、B203、Al203、Si02、Ca0、Ti02混合均勻后置于馬弗爐加熱， 溫度控制在900 1200°C，保溫30 60分鐘，將熔化后的玻璃粉末顆粒使用去離子水淬火后，加入所述五氯化磷和所述VDI族金屬鹵化物，球磨至0. 5 2μπι過400目篩得到環(huán)保玻璃粘結(jié)劑；有機載體的制備有機載體由有機溶劑和有機樹脂配制而成，有機溶劑為松油醇、 松節(jié)油、醚類中的一種或其組合，有機樹脂由蓖麻油、乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂或聚丁烯醇縮丁醛中的一種或其組合組成。按質(zhì)量份數(shù)，乙基纖維素10%，氯醋樹脂20%，酚醛樹脂20%，松油醇20%、松節(jié)油20%混合加熱到90 120°C，充分攪拌至完全溶解，再加入10%甲基單丁基醚，加熱到 90 120°C，充分攪拌至完全溶解后制成淡黃色透明有機載體；正面銀漿制作方法1、將85% 90% (質(zhì)量比，下同)的銀粉(精細球形導(dǎo)電銀粉，其粒徑為0. 2 2μπι)及2% 10%玻璃粘結(jié)劑混合，銀粉和玻璃粘結(jié)劑的攪拌，用V 型干粉攪拌機，不可用螺桿攪拌機，以免破壞粉體。2、向混合好后的粉料中，加入5. 5% 20%的有機載體，在高粘度攪拌機中攪拌均勻。3、將步驟2中攪拌好的膏料放入三輥機進行研磨，目的是打開玻璃粉的團聚和銀粉的分散。4、將研磨分散好的膏料在高粘度攪拌機中進行第二次攪拌并脫泡。5、將攪拌并脫泡好的漿料進行成品檢驗與分裝。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其特征在于，其組分及重量百分比為功能相85% 90% ；粘結(jié)相2% 10% ；有機載體5. 5% 20% ；所述功能相為導(dǎo)電銀粉，所述粘結(jié)相為玻璃粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其特征在于，所述導(dǎo)電銀鋁粉為精細球形導(dǎo)電銀粉，其粒徑為0. 2 2 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其特征在于，所述粘結(jié)相為鉍-硅玻璃體系，該體系的組分及重量百分比為=Bi2O3 40 50% ；ZnO 20 30% ； B2O3 20 25% ；Al2O3 0 4% ；SiO2 0. 5 4% ；CaO 0 4% ；TiO2 0 4% ；添加劑 5 10 %，所述添加劑選自五氯化磷和VDI族金屬鹵化物中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其特征在于，所述有機載體由有機溶劑和有機樹脂配制而成，所述有機溶劑為松油醇、松節(jié)油、醚類中的一種或其組合，所述有機樹脂由蓖麻油、乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂或聚丁烯醇縮丁醛中的一種或其組合組成。
5.一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟粘結(jié)相制備=Bi2O3 40 50% ；ZnO 20 30% ；B2O3 20 25% ；Al2O3 0 4% ；SiO2 0. 5 4% ；CaO 0 4% ；TiO2 0 4% ；五氯化磷2 5% ；VDI族金屬鹵化物3 5% ；將稱量好的Bi203、ZnO, B203、A1203、SiO2, CaO, TiO2混合均勻后置于馬弗爐加熱，溫度控制在 900 1200°C，保溫30 60分鐘，將熔化后的玻璃粉末顆粒使用去離子水淬火后，加入所述五氯化磷和所述VDI族金屬鹵化物，球磨至0. 5 2 μ m過400目篩得到玻璃粘結(jié)劑；有機載體的制備將有機溶劑和有機樹脂混合加熱到90 120°C，充分攪拌至完全溶解后制成淡黃色透明有機粘合劑；將85-90%的銀粉及2-10%粘結(jié)相充分混合后，再加入5. 5-20%的有機載體攪拌均勻，隨后進行研磨，然后再攪拌并脫泡，最后檢驗封裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿，其組分及重量百分比為功能相85％～90％；粘結(jié)相2％～10％；有機載體5.5％～20％；所述功能相為導(dǎo)電銀粉，所述粘結(jié)相為玻璃粘合劑；還公開了該無鉛高粘度太陽能電池正面電極銀漿的制備工藝。本發(fā)明提供的太陽能電池正面銀漿不含鉛，完全符合環(huán)保要求，能在太陽能電池正面形成附著力強、低歐姆接觸接觸的導(dǎo)電電極，電池光電轉(zhuǎn)化效率高，是含鉛正面銀漿的理想取代物。
文檔編號H01L31/0224GK102231392SQ201110166569
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者公立, 席友誼, 張淑鴻, 王保德, 王國芳 申請人:西安創(chuàng)聯(lián)光電新材料有限公司