一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆包括：浆料A和浆料B，浆料A包括银包铜粉、浆料A玻璃粉和浆料A有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银包铜粉80‑90％；浆料A玻璃粉3‑5％；浆料A有机载体5‑17％，浆料B包括银粉、浆料B玻璃粉和浆料B有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银粉85‑95％；浆料B玻璃粉1‑2％；浆料B有机载体4‑13％。本发明专利技术的晶体硅太阳能电池印刷用银浆成本较低、并可保证光电转换效率。

Silver paste for crystalline silicon solar cell printing and preparation method thereof

The invention discloses a silver paste for crystalline silicon solar cell printing, which is characterized in that the crystal silicon solar cell printing silver paste slurry and slurry of B include: A, A, including the size of silver coated copper powder slurry A glass powder and slurry A organic carrier, the content of each component according to the mass percentage calculation respectively. 80 90%: silver coated copper powder slurry; A glass powder 3 5%; A 5 17% organic carrier slurry, slurry B include silver powder, glass powder slurry and slurry B B organic carrier, the content of each component according to the mass percentage is respectively: 85 95% silver B glass powder slurry; 1 slurry B 2%; 4 13% organic carrier. The crystalline silicon solar cell of the invention has low cost of silver paste for printing, and can guarantee the photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池的制造领域，具体说是一种用于晶体硅太阳能电池正面的二次印刷的银浆及其制备方法。
技术介绍
随着经济的不断发展，能源的需求也日益增大。在传统的石化能源不断消耗的同时，能源的可持续发展性及其使用时环保问题也逐渐受到大家关注。太阳能作为一种无污染、价格低廉且几乎用之不竭的新能源，近年来深受广大人们的青睐。光伏发电是直接利用太阳的辐射能转换为电能的一种太阳能利用手段，其原理是基于半导体PN结的光伏特效应，当大于禁带宽度的光照射到晶体硅太阳能电池表面时，硅片内部原子会吸收光子从而变成激发状态，形成电子-空穴对。在内电场的作用下空穴会向P型衬底方向移动，而电子则向P型衬底方向移动，使太阳能电池上表面会积累大量负电荷，而电池下表面则有大量正电荷积累，从而在P-N结构两端形成电势差以实现光能到电能的转换。为了提高太阳能电池效率，传统的方法是提高太阳能电池的受光面积，以使太阳能电池能在单位时间内吸收更多的太阳能。而提高太阳能受光面积的一种有效方法是增加电池栅线的高宽比，因而各大太阳能电池生产厂家开始研究采用丝网印刷的方式印刷栅线来实现提高电池片的太阳光获取率。在栅线印刷工艺中，印刷用的正面电极浆料对太阳能电池的光电转化效率的高低起着决定性的作用。现有的栅线印刷浆料以银浆为主，银浆主要由三种成分组成：导电相，粘结相和有机载体三部分组成，其中导电相主要采用银粉，其含量通常维持在90％左右，而粘结相则以玻璃粉为主。然而，银粉含量过高会极大的影响银浆的加工成本，所以如何降低银浆成本成为目前太阳能电池片成本控制的重大技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本较低、并可保证光电转换效率的晶体硅太阳能电池印刷用银浆。本专利技术的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备上述晶体硅太阳能电池印刷用银浆的方法。本专利技术的专利技术目的是这样实现的：一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆包括：浆料A和浆料B，浆料A包括银包铜粉、浆料A玻璃粉和浆料A有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银包铜粉80-90％；浆料A玻璃粉3-5％；浆料A有机载体5-17％，浆料B包括银粉、浆料B玻璃粉和浆料B有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银粉85-95％；浆料B玻璃粉1-2％；浆料B有机载体4-13％。进一步说，浆料A的银包铜粉中银的含量为20-50％，粒径为0.2-0.5微米，浆料B的银粉粒径为0.1-0.3微米。进一步说，浆料A玻璃粉为PbO-SiO2-B2O3-TeO2体系以任意比例混熔的混合物。进一步说，浆料B玻璃粉为Bi2O3-SiO2-B2O3-ZnO体系以任意比例混熔的混合物。进一步说，浆料A有机载体包括浆料A增稠剂、触变剂、浆料A有机溶剂及有机添加剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：浆料A增稠剂40％；触变剂30％；浆料A有机溶剂10％；有机添加剂20％。更进一步说，浆料A增稠剂为纤维素树脂、丙烯酸树酯、松香树脂、酚醛树脂中的一种或以任意比例混合。更进一步说，浆料A有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、柠檬酸三丁酯中的一种或以任意比例混合。进一步说，浆料B有机载体包括浆料B增稠剂、触变剂、浆料B有机溶剂及有机添加剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：浆料B增稠剂40％；触变剂30％；浆料B有机溶剂10％；有机添加剂20％。更进一步说，浆料B增稠剂为纤维素树脂、丙烯酸树酯、酚醛树脂中的一种或以任意比例混合。更进一步说，浆料B有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇中的一种或以任意比例混合。更进一步说，触变剂为聚酰胺蜡，有机添加剂为流平剂、分散剂和表面活性剂的任意比例混合物。本专利技术还提供一种制备上述晶体硅太阳能电池印刷用银浆的方法，该方法的步骤如下：a、按照配比对上述原料进行称取；(一)浆料A的制备b1、把PbO、SiO2、B2O3、TeO2等无机氧化物均匀混合，并置于陶瓷坩埚内烘干；c1、把b1步骤所得混合物放入马弗炉中熔炼1-2小时，再经水萃后烘干备用；d1、把c1步骤所得混合物用行星球磨机研磨1-3小时，再经烘干、过筛后制得浆料A玻璃粉；e1、把浆料A增稠剂、触变剂、浆料A有机溶剂及有机添加剂按比例称取，并在常温下进行搅拌至其混合均匀，然后把环境温度提升至80-120℃，持续搅拌60-90分钟后制得浆料A有机载体；f1、把d1和e1步骤所得浆料A玻璃粉和浆料A有机载体与银包铜粉一起置于搅拌机内，维持温度在30-60℃持续搅拌至其混合均匀，再把搅拌后的浆料经三辊轧机辊轧5-10次，使浆料细度为10-15微米、粘度为50-500帕斯卡·秒；(二)浆料B的制备b2、把Bi2O3、SiO2、B2O3、ZnO等无机氧化物均匀混合，并置于陶瓷坩埚内烘干；c2、把b2步骤所得混合物放入马弗炉中熔炼1-3小时，再经水萃后烘干备用；d2、把c2步骤所得混合物用行星球磨机研磨1-4小时，再经烘干、过筛后制得浆料B玻璃粉；e2、把浆料B增稠剂、触变剂、浆料B有机溶剂及有机添加剂按比例称取，并在常温下进行搅拌至其混合均匀，然后把环境温度提升至90-130℃，持续搅拌80-100分钟后制得浆料B有机载体；f2、把d2和e2步骤所得浆料B玻璃粉和浆料B有机载体与银粉一起置于搅拌机内，维持温度在40-60℃持续搅拌至其混合均匀，再把搅拌后的浆料经三辊轧机辊轧6-12次，使浆料细度为8-12微米、粘度为30-300帕斯卡·秒。本专利技术的晶体硅太阳能电池印刷用银浆与传统的银浆相比具有以下优点：1、本专利技术的晶体硅太阳能电池印刷用银浆采用了两层银浆的复合受光结构，通过采用银包铜粉的一层银浆和银含量较高的两层银浆的组合，使银浆在印刷后除了能保持良好的导电性能、并保证银浆印刷后优异的受光特性外，还可大幅减少银浆中银的含量，从而在保证银浆使用性能的前提下能有效降低银浆的加工成本。2、本专利技术的晶体硅太阳能电池印刷用银浆中，浆料A玻璃粉采用PbO-SiO2-B2O3-TeO2体系，而浆料B玻璃粉则采用Bi2O3-SiO2-B2O3-ZnO体系。首先，浆料A玻璃粉体系对SiNx的减反射层具有较强的侵蚀作用，使浆料烧穿减反射层的同时有更加好的接触电阻，以保证栅线的电流收集效果。其次，浆料B玻璃粉体系具有良好的导电性能，同时由于其所用的玻璃粉的含量较低，使二次印刷后的栅线具有更好的致密性，从而降低电流传输过程中的损耗，有效提升电池的光电转换效率。3、本专利技术的晶体硅太阳能电池的制备方法中，采用了二次独立制备工艺。利用浆料A具有较高粘度和粘合侵蚀性的特点，有效改善浆料对SiNx的减反射层的侵蚀效果，并为印刷层提供更好的接触电阻。同时利用浆料B的较低粘度和分散性，使浆料B在印刷时能渗入浆料A的细小缝隙中形成致密的受光膜体，以实现降低电流传输过程中的损耗。4、本专利技术的晶体硅太阳能电池印刷用银浆分浆料A和浆料B，其可应用于具有主副栅结构的太阳能电池上。浆料A用于主栅的印刷及副栅的底浆印刷，其可在保持主栅相应受光和导电性能的前提下大幅降低主栅的印刷加工成本；而浆料B则用于副栅的表层印刷，其通过浆料B自身优秀的渗透性能进一步提高副栅表面的银含量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆包括：浆料A和浆料B，浆料A包括银包铜粉、浆料A玻璃粉和浆料A有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银包铜粉80‑90％；浆料A玻璃粉3‑5％；浆料A有机载体5‑17％，浆料B包括银粉、浆料B玻璃粉和浆料B有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银粉85‑95％；浆料B玻璃粉1‑2％；浆料B有机载体4‑13％。

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆包括：浆料A和浆料B，浆料A包括银包铜粉、浆料A玻璃粉和浆料A有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银包铜粉80-90％；浆料A玻璃粉3-5％；浆料A有机载体5-17％，浆料B包括银粉、浆料B玻璃粉和浆料B有机载体，各组分含量按质量百分比算分别为：银粉85-95％；浆料B玻璃粉1-2％；浆料B有机载体4-13％。2.根据权利要求1所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料A的银包铜粉中银的含量为20-50％，粒径为0.2-0.5微米，浆料B的银粉粒径为0.1-0.3微米。3.根据权利要求1所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料A玻璃粉为PbO-SiO2-B2O3-TeO2体系以任意比例混熔的混合物。4.根据权利要求1所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料B玻璃粉为Bi2O3-SiO2-B2O3-ZnO体系以任意比例混熔的混合物。5.根据权利要求1所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料A有机载体包括浆料A增稠剂、触变剂、浆料A有机溶剂及有机添加剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：浆料A增稠剂40％；触变剂30％；浆料A有机溶剂10％；有机添加剂20％。6.根据权利要求5所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料A增稠剂为纤维素树脂、丙烯酸树酯、松香树脂、酚醛树脂中的一种或以任意比例混合。7.根据权利要求5所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料A有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、柠檬酸三丁酯中的一种或以任意比例混合。8.根据权利要求1所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料B有机载体包括浆料B增稠剂、触变剂、浆料B有机溶剂及有机添加剂，上述组分含量按质量百分比算分别为：浆料B增稠剂40％；触变剂30％；浆料B有机溶剂10％；有机添加剂20％。9.根据权利要求8所述晶体硅太阳能电池印刷用银浆，其特征在于：所述浆料B增稠剂为纤维素树脂、丙烯酸树酯、酚醛树脂中的一种或以任意比...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志文，方结彬，秦崇德，石强，眭山，何达能，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44