一種高儲熱晶硅太陽能背電極銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種背電極銀漿及其制備方法，尤其設(shè)及一種高儲熱晶娃太陽能背電 極銀漿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能發(fā)電是直接將太陽福射能轉(zhuǎn)換為電能，是所有清潔能源中對太陽能的轉(zhuǎn)換 環(huán)節(jié)最少、利用最直接的方式。目前，主要的太陽能電池是晶體娃太陽能電池。由于晶體太 陽能電池比傳統(tǒng)發(fā)電的成本高，使其安裝應(yīng)用受到了一定的限制，在未來一段時間內(nèi)仍不 能成為主流能源。提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率和降低太陽能電池的成本是未來晶娃太 陽能電池發(fā)展的主要方向。
[0003] 背電極銀漿是制備晶體娃太陽能電池的一種重要輔料，通常采用絲網(wǎng)印刷工藝將 其印刷燒結(jié)于電池背面，作為背電極。背電極銀漿需要具有良好的導(dǎo)電性、印刷性能、焊接 性。背電極銀漿主要由導(dǎo)電相銀粉、無機玻璃粉、有機粘合劑組成。其中銀粉為導(dǎo)電介質(zhì);無 機玻璃粉在高溫?zé)Y(jié)時烙化，在銀粉和娃基底之間形成歐姆接觸;有機粘合劑主要起分散 和包裹作用，將銀粉顆粒均勻的包裹起來，使得導(dǎo)電銀漿中的銀粉不容易產(chǎn)生沉淀和氧化。
[0004] 之前，電池片廠常W附著力、可焊性、耐焊性、耗量等指標(biāo)來衡量背電極銀漿的性 能。現(xiàn)在許多電池片廠會提出儲熱要求，即150°c烘箱烘烤0.5-化，拉力不低于2-3N。市場現(xiàn) 有的背銀漿料在高儲熱方面仍處于較低的水平，造成電池片報廢率高，電池組件的壽命短， 運與背銀漿料中化學(xué)成分的種類及配比有著非常大的關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀 漿及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] -種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其包含指定重量百分比的無機玻璃粉、銀粉 及有機粘合劑，其中，無機玻璃粉的重量百分比為2-6wt %，銀粉的重量百分比為48-53wt%，有機粘合劑的重量百分比為41-51wt%。
[000引優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述無機玻璃粉包含W 下重量百分比成分：Si02:4-20wt%，Bi203:40-60wt%，Ba0:0-20wt%，Zn0:2-12wt%，B203: 6-15wt %，Li20: l-8wt %，AI2O3:2-35wt %，Te02: l-20wt %。
[0009] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述無機玻璃粉的平均 粒徑為0.1-2皿。
[0010] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述銀粉為球型銀粉與 片狀銀粉的混合物，其中球型銀粉的純度> 99.90 %，D50為0.2-4WI1;片狀銀粉的純度> 99.90%，D50為2.0-20皿。
[0011] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述有機粘合劑包含W 下重量百分比成分:有機樹脂:2-15wt %，有機溶劑:80-95wt %，表面活性劑:0.5-5wt %。
[0012] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述有機樹脂為乙基纖 維素、硝基纖維素、醇酸樹脂中的一種或幾種的組合;所述有機溶劑為松節(jié)油透醇、二乙二 醇單下酸、二乙二醇單下酸醋酸醋、正下醇、乙二醇單下酸、乙二醇苯酸中的一種或幾種的 組合;所述表面活性劑為卵憐脂、司班、羊毛脂中的一種或幾種的組合。
[0013] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其中：所述有機樹脂是乙基纖 維素、硝基纖維素按照指定重量百分比形成的混合物;所述表面活性劑為司班。
[0014] -種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿的制備方法，其包括如下步驟：
[0015] SI,制備無機玻璃粉:將指定重量百分比的原料混合均勻并置于高溫電阻爐中，于 900-1400°C熱烙0.5-1.化，取出后水澤、粉碎、球磨、過篩，于第一溫度a干燥后，過篩得到指 定平均粒徑的無機玻璃粉；
[0016] S2,制備有機粘合劑:將指定重量百分比的有機溶劑加入容器中，在攬拌狀態(tài)下加 入指定重量百分比的有機樹脂，升溫至第二溫度b，保溫Tl時間后降溫到第=溫度C，并加入 指定重量百分比的表面活性劑后過濾得到有機粘合劑；
[0017] S3,制備銀漿:根據(jù)成分配比，將銀粉、無機玻璃粉、有機粘合劑混合，調(diào)成糊狀，用 =漉機社制研磨至漿料細度小于12WI1，粘度為35-70Pa ? S的高儲熱晶娃太陽能電池背電極 銀漿。
[0018] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿的制備方法，其中：所述第一溫 度a為60-90°C，第二溫度為80-100°C，第=溫度為40-50°C。
[0019] 優(yōu)選的，所述的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿的制備方法，其中：所述Tl時間 為 0.5-1.化。
[0020] 本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)性特點和進步主要體現(xiàn)在：
[0021] 1.本發(fā)明設(shè)計精巧，通過在無機玻璃粉加入氧化蹄Te化改善，克服了背電極漿料 不耐烘烤的缺點，150°C烘箱烘烤化后，拉力>2N，具有高儲熱性能，從而提高了電池片的使 用壽命，滿足了市場上對于儲熱的要求。
[0022] 2.本發(fā)明采用球型銀粉和片狀銀粉混合使用，提高了銀電極的導(dǎo)電性能，確保了 背銀在低銀含量下仍有較好的光電轉(zhuǎn)化效率，本發(fā)明產(chǎn)品應(yīng)用于太陽能電池上光電轉(zhuǎn)化效 率不低于18%。
[0023] 3.本發(fā)明的加工原料易于獲取，且不含鉛等有毒有害的元素和化合物，符合歐盟 Ro服、Reach法規(guī)和國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加工成本低，并且加工過程易于控制，操作便捷。
【具體實施方式】
[0024] 下面就對本發(fā)明方案作進一步說明：
[0025] 本發(fā)明掲示的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，包含指定重量百分比的無機玻 璃粉、銀粉及有機粘合劑，其中，所述無機玻璃粉在高溫?zé)Y(jié)過程中烙化，將銀粉附著在娃 片表面，形成均勻致密的導(dǎo)電膜;所述銀粉在漿料中是導(dǎo)電功能相，其在高溫?zé)Y(jié)處理后可 與娃形成歐姆接觸，在電極中起導(dǎo)電作用;所述有機粘合劑起分散作用及印刷時的粘結(jié)作 用，使無機粉體均勻分散在漿料中，形成一種穩(wěn)定的懸浮體，保持漿料內(nèi)各組分的配比；印 刷后使?jié){料附著在娃片表面。
[0026] 由于導(dǎo)電銀漿的各種性能與其成分W及各成分的含量息息相關(guān)，不同成分W及各 成分含量的差異必然導(dǎo)致所組成的導(dǎo)電銀漿的性能存在較大差異，因此，發(fā)明人經(jīng)過無數(shù) 的實驗和長期的思考研究得出的一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿，其具體的成分及含量 如下：
[0027] 具體的，所述無機玻璃粉的重量百分比為2-6wt%，且所述無機玻璃粉包含W下重 量百分比成分：51〇2:4-20訊1%，812〇3:4〇-60訊1%，8曰0:〇-2(^^%，211〇:2-12訊1%，82〇3:6-15wt%，Li2〇:l-8wt%，Al2〇3:2-35wt%，Te〇2:l-20wt%，且所述無機玻璃粉的平均粒徑為 0 ? 1-化HId
[0028] 由于氧化蹄的烙點比較低，形成的玻璃具有高絕緣常數(shù)和高穩(wěn)定性，能夠抵擋外 部條件對玻璃結(jié)構(gòu)的侵蝕，所W在烘烤化后，還能保證一定的拉脫力。
[0029] 進一步，所述銀粉的重量百分比為48-53wt%，且由于銀微粒的形狀與導(dǎo)電性能的 關(guān)系十分密切，球形的微粒相互間是點的接觸，而片狀微粒就可W形成面與面的接觸，印刷 后，片狀的微粒在一定的厚度時相互呈魚鱗狀重疊，從而顯示了較好的導(dǎo)電性能，因此所述 銀粉為球型銀粉與片狀銀粉的混合物，它們的結(jié)合能夠保證印刷后銀粉連接的完整性和緊 密型；同時，由于銀微粒的大小與銀漿的導(dǎo)電性能有關(guān)，在相同的體積下，微粒大，微粒間的 接觸幾率偏低，并留有較大的空間，被非導(dǎo)體的樹脂所占據(jù)，從而對導(dǎo)體微粒形成阻隔，導(dǎo) 電性能下降；反之，細小微粒的接觸幾率提高，導(dǎo)電性能得到改善，因此本發(fā)明中球型銀粉 的純度> 99.90 %，D50為0.2-4皿;片狀銀粉的純度> 99.90 %，D50為2.0-20皿。
[0030] 更進一步，所述有機粘合劑的重量百分比為41-51wt%，且由于導(dǎo)電銀漿對有機粘 合劑的選擇，有多方面的考慮，不同有機粘合劑的粘度、凝聚性、附著性、熱特性等有較大的 差異。導(dǎo)電銀漿的制造者對于導(dǎo)電銀漿所作用的基材、固化條件、成膜物的理化特性都需要 統(tǒng)籌兼顧，本發(fā)明中，所述有機粘合劑包含W下重量百分比成分:有機樹脂2-15wt%，有機 溶劑80-95wt %，表面活性劑0.5-5wt %。
[0031] 其中，所述有機樹脂為乙基纖維素、硝基纖維素、醇酸樹脂中的一種或幾種的組 合;所述有機溶劑為松節(jié)油透醇、二乙二醇單下酸、二乙二醇單下酸醋酸醋、正下醇、乙二醇 單下酸、乙二醇苯酸中的一種或幾種的組合;所述表面活性劑為卵憐脂、司班、羊毛脂中的 一種或幾種的組合;優(yōu)選的，所述有機樹脂是乙基纖維素、硝基纖維素按照指定重量百分比 形成的混合物;所述表面活性劑為司班。
[0032] 進一步，本發(fā)明還掲示了一種高儲熱晶娃太陽能背電極銀漿的制備方法，包括如 下步驟：
[0033] SI,制備無機玻璃粉:將指定重量百分比的原料混合均勻并置于高溫電阻爐中，于 900-1400°C熱烙0.5-1.化，取出后水澤、粉碎、球磨、過篩，于第一溫度a干燥后，過篩得到指 定平均粒徑的無機玻璃粉;所述第一溫度a為60-90°C，
[0034] S2,制備有機粘合劑:將指定重量百分比的有機溶劑加入容器中，在攬拌狀態(tài)下加 入指定重量百分比的有機樹脂，升溫至第二溫度b，保溫Tl時間后降溫到第=溫度C，并加入 指定重量百分比的表面活性劑后過濾得到有機粘合劑;第二溫度b為80-100°C，第=溫度C 為40-50°C，所述Tl時間為0.5-1.化。
[0035] S3，制備銀漿:根據(jù)成分配比，將銀粉、無機玻璃粉、有機粘合劑混合，調(diào)成糊狀，用 =漉機社制研磨至漿料細度小于