專利名稱：高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)電漿料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電漿料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)
電漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
太陽能電極導(dǎo)電漿料屬于電子信息材料之一，導(dǎo)電漿料作為硅太陽能電池中常 用的結(jié)構(gòu)材料，直接關(guān)系到電池的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，該技術(shù)在LED(液晶顯示器件)、 LTCC(低溫共燒結(jié)陶瓷電路板)、陶瓷電容、新型集成電路、航天航空等領(lǐng)域也有重要的應(yīng) 用。 公告號為CN100446277C的中國專利公報公開了一種硅太陽能背場鋁導(dǎo)電漿料組 成及制備方法，該漿料由導(dǎo)電鋁粉70 80%、含鉛玻璃粘合劑1 10% ;有機(jī)載體15 30%組成，有機(jī)載體由有機(jī)溶劑和有機(jī)添加劑組成，有機(jī)溶劑為松油醇、醚類中的任一種或 它們的組合；所述有機(jī)添加劑為乙基纖維素、松香、酚醛樹脂中的一種或一種以上的組合。 上述技術(shù)方案存在如下不足之處(l)所述鋁導(dǎo)電漿料中成分含有鉛，對環(huán)境造成極大污 染。(2)玻璃粉燒結(jié)工藝單一，制得的玻璃粉與硅片的線膨脹率差異較大，使得燒制后成品 成功率較低。(3)有機(jī)載體基本都是單一樹脂，其觸變性以及燒結(jié)過程中防止金屬粉氧化的 能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)電漿料的制備方法，用 該方法制得的鋁導(dǎo)電漿料不含鉛，解決了環(huán)境污染問題，在制備過程中所獲得的無鉛玻璃 粉的線膨脹系數(shù)與硅片接近，提高了燒制后的成功率。
本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是這樣的一種高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)電漿料的 制備方法，所述鋁導(dǎo)電漿料的制備步驟為 [OOOS] (1)玻璃粉的制備 玻璃粉按重量百分比A1203 8 15% ;Si02 20 40% ;V202 1 5% ;NiO 0 3% ;ZnO 6 10% ;Bi203 32 40% ;Sb203 4 6% ;Cr203 0 2% ;Fe203 5 10% ;總量
100%，配制成玻璃氧化物粉；將配好的玻璃粉混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，以
30 50°C /s速率升溫預(yù)熱至400 700。C保溫0. 5h，再以50_80°C /s速率升溫至1200 150(TC，熔煉3h，水淬，烘干至含水量小于5^，再放入1200 150(TC爐中3h，水淬，破碎后 放入球磨機(jī)中，控制Zr02球玻璃粉去離子水=2:1: O. 5，球磨至粒度4-5iim，烘干備用。 (2)無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉的制備 將重量百分比1 5%銦粉、1 3% &05加入到制好的玻璃粉中，總量100%，均 勻混合后，用速度為1000 1500轉(zhuǎn)/分的粉碎機(jī)轉(zhuǎn)1分鐘后獲得粒度為2-5 ii m的無機(jī)粘 合劑玻璃金屬粉；
(3)有機(jī)載體的制作 按重量百分比將復(fù)合纖維素1 3% ;松香改性醇酸樹脂1 5% ;硬脂酸鈣或
硬脂酸鋅0. 5 5%，松油醇30 60% ;二甘醇單甲醚或二甘醇單丁醚1 10% ;添加劑 30 50% ;總量100% ;其中復(fù)合纖維素選用兩種不同粘度的乙基纖維素組成220cps纖
維素ioocps纖維素二i : 5 4 : 6 ;添加劑包括二甘醇單丁醚醋酸酯、十六醇、葑醇、
苯氧乙醇、剌柏烯、苯甲醇中的一種或一種以上；
(4)選用2-5 P m的C粉以備用；
(5)鋁導(dǎo)電漿料的配制 該漿料由重量百分比為75 85%的已被氮化鋁包裹的鋁粉、9 20%的有機(jī)載 體、3 4%的無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉、1 3%的C粉組成，總量100% ，混合后，用三輥機(jī)研 磨至粒度達(dá)15-30 iim，得到粘度為25000-35000mpa s的產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果 (1)由于用Fe^3和Sb203中的一種或兩種進(jìn)行摻雜后的無鉛玻璃粉能夠降低玻璃 粉的軟化溫度(430 52(TC之間)、降低燒結(jié)后的方阻，從而，提高了光電轉(zhuǎn)化率。
(2)經(jīng)過分段升溫、多次水淬后的玻璃粉線膨脹系數(shù)與硅接近；而C粉的加入，能 夠在燒結(jié)結(jié)束后，形成微型空穴，極大的減少電極燒結(jié)過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，得出的成品彎曲 度小，從而提高了燒結(jié)合格率。 單晶硅的光電轉(zhuǎn)化率^ 18%，多晶硅> 17%，方阻《50mQ/□。單晶硅厚的 125X 125mm薄片彎曲《0. 6mm，多晶硅210iim的156X 156mm薄片不彎曲，不起鋁珠，不起 皰，電性能測試及組件無碎片現(xiàn)象，組件用EVA粘結(jié)，不起灰，無鋁剝離現(xiàn)象，不含鉛。
具體實施例方式
通過下面實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實施例一 (1)玻璃粉的制備 玻璃粉按重量百分比A1203 10%;Si02 2 5%;V202 5%;ZnO 10%;Bi203 35%;Sb203 5% ;Fe203 10%，配制成玻璃氧化物粉；將配好的玻璃粉混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳 棒爐，以30°C /s速率升溫預(yù)熱至50(TC保溫0. 5h，再以80°C /s速率升溫至130(TC，熔煉 3h，水淬，烘干至含水量小于5X，再放入120(TC爐中3h，水淬，破碎后放入球磨機(jī)中，控制
Zr02球玻璃粉去離子水=2:i: o. 5，球磨至粒度5iim，烘干備用。 (2)無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉的制備 將重量百分比1%銦粉、2% P205加入到制好的玻璃粉中，總量為100%，均勻混合 后，用速度為1000 1500轉(zhuǎn)/分的粉碎機(jī)轉(zhuǎn)1分鐘后獲的粒度為2-5 ii m的無機(jī)粘合劑玻 璃金屬粉； (3)有機(jī)載體的制作 按重量百分比將復(fù)合纖維素(220cps纖維素100cps纖維素二l : 4)2%;松香 改性醇酸樹脂2% ;硬脂酸鈣或硬脂酸鋅1% ;松油醇60% ;二甘醇單甲醚或二甘醇單丁醚 1% ;十六醇4% ;苯甲醇25% ;二甘醇單丁醚醋酸酯5%混合均勻，在IO(TC下融合；
(4)鋁導(dǎo)電漿料的配制
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將重量百分比為75%的已被氮化鋁包裹的鋁粉；20%的有機(jī)載體；3%的無機(jī)粘 合劑玻璃金屬粉；2%的2-5 i！ m的C粉混合均勻，再用三輥機(jī)研磨至粒度達(dá)15-30 y m，得到 粘度為25000mpa s左右的產(chǎn)品。 該槳料經(jīng)測試，其性能滿足本發(fā)明所述性能要求。 實施例2 : (1)玻璃粉的制備 玻璃粉按重量百分比A1203 8%;Si02 40%;V202 2%;NiO l%;ZnO 6%;Bi20332%; Sb203 4% ;Cr203 1 % ;Fe203 6%，均勻混合后按例1工藝制備玻璃粉、無機(jī)粘合劑玻璃金屬 粉和有機(jī)載體。 (2)鋁導(dǎo)電漿料的配制 將重量百分比為80%的已被氮化鋁包裹的鋁粉，13%的有機(jī)載體，4%的無機(jī)粘合 劑玻璃金屬粉，3 %的2-5 mC粉混合均勻，再用三輥機(jī)研磨至粒度達(dá)15-30 y m，得到粘度 為28000mpa s左右的產(chǎn)品。 該槳料經(jīng)測試，其性能滿足本發(fā)明所述性能要求。 實施例三 (1)玻璃粉的制備 玻璃粉按重量百分比A1203 15 %;Si02 20 %;V202 1 % ;NiO 3 % ;ZnO 8%;
Bi20340%;Sb203 6%;Cr203 2%;Fe203 5%，均勻混合后按例一工藝制備玻璃粉、無機(jī)粘合劑
玻璃金屬粉和有機(jī)載體。 (2)鋁導(dǎo)電漿料的配制 將重量百分比為85 %的已被氮化鋁包裹的鋁粉，9 %的有機(jī)載體，5 %的無機(jī)粘合 劑玻璃金屬粉，1 %的2-5 m的C粉混合均勻，再用三輥機(jī)研磨至粒度達(dá)15-30 y m，得到粘 度為35000mpa s左右的產(chǎn)品。 該槳料經(jīng)測試，其性能滿足本發(fā)明所述性能要求。
權(quán)利要求
一種高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)電漿料的制備方法，所述鋁導(dǎo)電漿料的制備步驟為(1)玻璃粉的制備玻璃粉按重量百分比Al2O38～15％；SiO220～40％；V2O21～5％；NiO0～3％；ZnO6～10％；Bi2O332～40％；Sb2O34～6％；Cr2O30～2％；Fe2O35～10％；總量100％，配制成玻璃氧化物粉；將配好的玻璃粉混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，以30～50℃/s速率升溫預(yù)熱至400～700℃保溫0.5h，再以50-80℃/s速率升溫至1200～1500℃，熔煉3h，水淬，烘干至含水量小于5％，再放入1200～1500℃爐中3h，水淬，破碎后放入球磨機(jī)中，控制ZrO2球∶玻璃粉∶去離子水＝2∶1∶0.5，球磨至粒度4-5μm，烘干備用。(2)無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉的制備將重量百分比1～5％銦粉、1～3％P2O5加入到制好的玻璃粉中，總量100％，均勻混合后，用速度為1000～1500轉(zhuǎn)/分的粉碎機(jī)轉(zhuǎn)1分鐘后獲得粒度為2-5μm的無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉；(3)有機(jī)載體的制作按重量百分比將復(fù)合纖維素1～3％；松香改性醇酸樹脂1～5％；硬脂酸鈣或硬脂酸鋅0.5～5％，松油醇30～60％；二甘醇單甲醚或二甘醇單丁醚1～10％；添加劑30～50％；總量100％；其中復(fù)合纖維素選用兩種不同粘度的乙基纖維素組成220cps纖維素∶100cps纖維素＝1∶5～4∶6；添加劑包括二甘醇單丁醚醋酸酯、十六醇、葑醇、苯氧乙醇、刺柏烯、苯甲醇中的一種或一種以上；(4)選用2-5μm的C粉以備用；(5)鋁導(dǎo)電漿料的配制該漿料由重量百分比為75～85％的已被氮化鋁包裹的鋁粉、9～20％的有機(jī)載體、3～4％的無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉、1～3％的C粉組成，總量100％，混合后，用三輥機(jī)研磨至粒度達(dá)15-30μm，得到粘度為25000-35000mpa·s的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能環(huán)保型太陽能電池鋁導(dǎo)電漿料的制備方法，用該方法制得的鋁導(dǎo)電漿料不含鉛，解決了環(huán)境污染問題，在制備過程中所獲得的無鉛玻璃粉的線膨脹系數(shù)與硅片接近，提高了燒制后的成功率。該漿料的制備步驟包括(1)玻璃粉的制備；(2)無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉的制備；(3)有機(jī)載體的制作；(4)選用2-5μm的C粉以備用；(5)鋁導(dǎo)電漿料的配制該漿料由重量百分比為75～85％的已被氮化鋁包裹的鋁粉、9～20％的有機(jī)載體、3～4％的無機(jī)粘合劑玻璃金屬粉、1～3％的C粉組成，總量100％，混合后，用三輥機(jī)研磨至粒度達(dá)15-30μm，得到粘度為25000-35000mpa·s的產(chǎn)品。
文檔編號H01L31/18GK101752459SQ20091021382
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者張國明, 梁家強(qiáng), 樊順盛, 汪洋, 趙潤峰, 黃瀅 申請人:佛山市皇冠化工有限公司