本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種晶體硅太陽能電池正銀漿料及其制備方法。
背景技術(shù):
當前,隨著社會的發(fā)展,能耗越來越大,傳統(tǒng)化石能源日益短缺,其對環(huán)境造成的危害也日漸突出,這就使得太陽能作為一種清潔、安全和可再生能源二備受關(guān)注。太陽能電池是當前世界開發(fā)和利用太陽能的一種普遍形勢,而導(dǎo)電銀漿是制備太陽能電池的主要原材料。由于在漿料涂膜在燒制過程中收縮,接觸電阻增加或者產(chǎn)生微裂紋,這些問題對太陽能電池的性能產(chǎn)生不利影響。因此,研制解決漿料燒制產(chǎn)生的相關(guān)問題的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿料,對于形成我國太陽能電池配套用銀粉及導(dǎo)電漿料自主知識產(chǎn)權(quán),促進我國太陽能電池工業(yè)的技術(shù)革新,滿足未來市場的巨大需要有重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有的漿料涂膜在燒制過程中收縮和產(chǎn)生微裂紋的不足,本發(fā)明提供了一種晶體硅太陽能電池正銀漿料及其制備方法,通過改變各組分比例和增添拉力助劑來解決問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種晶體硅太陽能電池正銀漿料,其組分質(zhì)量百分含量如下:1~90%銀粉,0.02~0.1%燒結(jié)抑制劑,5~15%有機載體,1~8%玻璃粉,0~3%助劑,其中銀粉為導(dǎo)電材料。
進一步的,包括銀粉為平均粒徑1~3.5μm、振實密度4~6g/m3的球狀銀粉,使得制作的正銀漿料焊接拉力更高。
進一步的,包括燒結(jié)抑制劑為從co、ru、rh、pd、w、re、os、ir、pt中選擇的一種或幾種金屬或金屬氧化物或其金屬樹脂酸鹽。
進一步的,包括有機載體為一種或幾種有機樹脂與不同揮發(fā)速度的有機溶劑組成,有機載體中的有機樹脂制作的正銀漿料穩(wěn)定性更好,能保證印刷的流暢性。
進一步的,包括有機樹脂占有機載體質(zhì)量百分比的2%~50%,有機樹脂選自松香、乙基纖維素、醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、聚酯、醇酸樹脂、聚酰胺中的一種或幾種。
進一步的,包括有機溶劑占有機載體質(zhì)量百分比的50~98%,有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、dbe、txib、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、醇酯十二、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的一種或幾種。
進一步的,包括助劑包括至少一種分散劑或潤濕劑。
一種晶體硅太陽能電池正銀漿料的制備方法,其制備步驟如下:
步驟一:制備有機載體:按配方比例稱取質(zhì)量分數(shù)2%~50%的有機樹脂,稱取質(zhì)量分數(shù)50%~98%的有機溶劑,在75~85℃溫度下高速攪拌溶解1~3小時,得到均一的有機載體;
步驟二:按配方比例稱取平均粒徑1~3.5μm、振實密度4~6g/m3的球狀銀粉質(zhì)量百分比為1~90%、有機載體重量百分比的5~15%,玻璃粉質(zhì)量百分比1~8%,燒結(jié)抑制劑0.02~0.1%,助劑質(zhì)量百分比0~3%,在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻,再在三輥機上分散至10μm以下,即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。
進一步的,包括制成的晶體硅太陽能電池正銀漿料的最大細度≤7μm、平均細度≤5μm,固體含量為85~95%,粘度為150~400kcps,燒結(jié)溫度為760~850℃。
本發(fā)明的有益效果是,
(1)通過添加拉力助劑,在不影響電性能的前提下,提高了正面電極的焊接拉力,在一定程度上提高了電池的使用壽命;
(2)通過添加金屬或金屬氧化物或其金屬樹脂酸鹽的燒結(jié)抑制劑,解決漿料在燒結(jié)過程中由于漿料的收縮引起的問題,避免燒結(jié)過程中產(chǎn)生的缺陷。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
實施例1
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比:銀粉80%、玻璃粉3%、有機載體6%、co2o30.02%、pd2s30.01%、byk1100.2%,其余為溶劑,其中銀粉的粒徑為粒徑1~3.5微米、振實密度4~6g/m3的球狀銀粉;玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉,粒徑為0.5~3微米。
制備有機載體:松香1%、乙基纖維素2%、聚酯5%,乙二醇苯醚50%、丁基卡必醇醋酸酯20%、醇酯十二20%,在80℃溫度下溶解2小時,得到均一的有機載體;
按上述配方比例稱取銀粉80%、玻璃粉3%、有機載體6%、co2o30.02%、pd2s30.01%、byk1100.2%,其余為溶劑,在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻,再在三輥機上分散至10μm以下,即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。晶體硅太陽能電池正銀漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾,即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為250pa.s(25℃),測試的多晶硅片數(shù)為100片,測試的多晶硅片數(shù)為100片,光電轉(zhuǎn)化效率18.47%左右。
實施例2
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比:銀粉78%、玻璃粉4.5%、有機載體8%、w2o30.05%,其余為溶劑,其中銀粉的粒徑為粒徑1.5~3.5μm、振實密度4~6g/m3的球狀銀粉;玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉,粒徑為0.5~3μm。
制備有機載體:丙烯酸樹脂3%、聚酰胺2%、醋酸纖維素10%、松油醇20%、丙二醇丁醚20%、檸檬酸三丁酯30%,在80℃溫度下溶解2小時,得到均一的有機載體;
按配方比例稱取銀粉78%、玻璃粉4.5%、有機載體8%、w2o30.05%,其余為溶劑,在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻,再在三輥機上分散至10μm以下,即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾,即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為220pa.s(25℃),測試的多晶硅片數(shù)為100片,測試的多晶硅片數(shù)為100片,光電轉(zhuǎn)化效率18.49%左右。
實施例3
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比:銀粉85%、玻璃粉4%、有機載體7%、os2so30.02%、re2co30.02%。其中銀粉的粒徑為粒徑1.5~3.5μm、振實密度4~6g/m3的球狀銀粉;玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉,粒徑為0.5~3μm。
制備有機載體:丙烯酸樹脂3%、聚酯8%、丙二醇丁醚50%、松油醇40%在80℃溫度下溶解2小時,得到均一的有機載體;
按配方比例稱取銀粉85%、玻璃粉4%、有機載體7%、os2so30.02%、re2co30.02%,在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻,再在三輥機上分散至10μm以下,即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾,即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為320pa.s(25℃),具有非常好的正面電極焊接拉力,測試的多晶硅片數(shù)為100片,測試的多晶硅片數(shù)為100片,光電轉(zhuǎn)化效率18.41%左右。
上述實施例和對比產(chǎn)線例陽能電池性能如下表1所示。
表1各實施例和對比產(chǎn)線例陽能電池性能
綜上,本發(fā)明在漿料中添加燒結(jié)抑制劑來避免燒結(jié)過程中產(chǎn)生的缺陷,在一定程度上減低電池片的串聯(lián)電阻,提高了電池片的并聯(lián)電阻。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的,而非限制性的,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解,在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下,可做出許多修改、變化或等效,但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。