用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料及制法制造技术

本发明专利技术公开了一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料组成及其重量百分比为第一类球状银粉35‑50%，第二类球状银粉20‑35%，片状银粉4‑30%，有机载体5‑13%，玻璃粉1‑6%。本发明专利技术使得太阳能电池正面银浆具有更宽的烧结窗口，在保证优异的电性能和拉力值的前提下，能适应较低的烧结温度，从而有利于优化背面铝浆与电池片的接触，并减少背面浆料对钝化层的损伤。

Positive Silver Paste for Perc Crystal Silicon Solar Cells and Its Preparation

The present invention discloses a positive silver paste for perc crystal silicon solar cells and its weight percentage is 35 50% of the first kind of spherical silver powder, 20 35% of the second kind of spherical silver powder, 4 30% of the flake silver powder, 5 13% of the organic carrier and 1 6% of the glass powder. The invention enables the front silver paste of solar cell to have a wider sintering window, and can adapt to lower sintering temperature on the premise of ensuring excellent electrical performance and tensile value, thereby helping to optimize the contact between the back aluminum paste and the battery sheet, and reducing the damage of the back paste to the passivation layer.

【技术实现步骤摘要】
用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料及制法
本专利技术涉及太阳能电池浆料
，特别是涉及一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料及其制备方法。
技术介绍
太阳能光伏发电由于其环保和可再生的特点已成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。近年来全球光伏产业处于快速发展期，我国的发展尤为迅速。随着人们对增效率和降成本的要求不断提高，钝化发射极及背局域接触电池(PERC)逐渐引起了广泛重视，产能逐年扩大。PERC电池以其稳定的效率提升优势，成为产业化高效电池的优选方案之一。未来两年，PERC电池将会成为市场上的主流高效电池产品，常规电池的市场份额将逐步下降。PERC电池最主要的特点是在电池片的背面沉积了一层AlOx膜，然后再激光开膜后印刷背面浆料，相比传统铝背场有效减少了载流子的表面复合，大大提升了背面钝化效果，进而提升了电池效率。单晶PERC电池的单片效率为21.1％-21.7％，同时由于生产工艺相对简单(仅仅增加了两道工序：Al2O3背钝化和激光划线)，产线易于改造，因此成本相对较低，绝大多数主流制造厂已经重点布局或计划布局PERC电池生产线。PERC电池在与当前传统多晶硅电池相同的温度下烧结时，会出现接触效果差，背面浆料对钝化层损伤较大的问题，因此PERC电池需要在比传统多晶硅电池烧结温度低的温度下烧结，这就要求正银浆料在比较低的烧结温度下仍能够保证优异的电性能和拉力值。当前针对用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料的研究，可见的是北京市合众创能光电技术有限公司申请的中国专利CN108074656A，该专利所述的浆料能在730-820℃烧结，降低了烧结能耗。但未对烧结后正银浆料的拉力值和电池片的电性能进行测定并给出具体测试数据。
技术实现思路
本专利技术的目的是主要解决现有的技术问题技术，满足PERC电池烧结工艺对正银浆料提出的新要求，提供一种使其能够适应更低的烧结温度，同时保证优异的电性能和拉力值的用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料及制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是制备一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，所述正银浆料组成及其重量百分比如下：第一类球状银粉35-50％，第二类球状银粉20-35％,片状银粉4-30％。有机载体5-13％，玻璃粉1-6％。可选的，所述两类球状银粉的形貌为球形或类球形，第一类球状银粉的粒径分布D50为1.0-2.0μm，振实密度为4.5-5.5g/cm3，比表面积为0.8-1.2m2/g；第二类球状银粉的粒径分布D50为2.5-3.5μm，振实密度为5.5-6.5g/cm3，比表面积为0.3-0.6m2/g。可选的，所述片状银粉形貌为片状，粒径分布D50为3.0-5.0μm，振实密度为2.3-2.8g/cm3，比表面积为1.4-2.2m2/g。可选的，所述有机载体包括溶剂、增稠剂、触变剂、润湿剂和流平剂，其重量百分比组成如下：溶剂为80-93％，增稠剂为4-10％，触变剂为1.5-5％，润湿剂为0.5-3％，流平剂为0.3-2.5％。可选的，所述增稠剂包括乙基纤维素(包括粘度为20cP、45cP、100cP的几种)、丁酸纤维素、氨基树脂和醇酸树脂中的一种或几种。可选的，所述触变剂包括BYK-410，聚酰胺蜡，氢化蓖麻油中的一种或几种。可选的，所述润湿剂包括BYK-111，AKN-1070，AKN-1146中的一种或几种。可选的，所述流平剂包括BYK-333，AKN-1050，AKN-1131中的一种或几种。可选的，所述溶剂包括苯甲醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或几种。可选的，所述玻璃粉为低软化点玻璃粉，软化点在380-410℃之间，包括TeO2，PbO，Bi2O3，SiO2，Li2O，ZnO，B2O3，Al2O3，其重量百分比组成如下：TeO2为20-60％，PbO为10-40％，Bi2O3为5-30％，SiO2为4-10％，Li2O为0-3％，ZnO为0.5-4％，B2O3为1-5％，Al2O3为0.5-3％。本专利技术的制备方法，包括如下步骤：(1)有机载体制备：按有机载体组成，将溶剂、增稠剂、触变剂、润湿剂和流平剂按比例混合后在50-80℃下加热，用分散机或搅拌机搅拌1.5-3小时，得到均一透明的有机载体；(2)玻璃粉制备：按低软化点玻璃粉中的比例称取各组分，先用双螺旋混合机进行初步的预混合，将混合后的粉末在1150-1300℃下熔炼1-3小时，然后将熔融的玻璃液倒入蒸馏水中进行水淬，将水淬后的玻璃粉放入球磨机球磨20-30h，取出后进行烘干，在振动筛上分离，制得粒径为0.5-3.5μm的玻璃粉；(3)浆料的搅拌和辊压：按第一类球状银粉35-50％，第二类球状银粉20-35％，片状银粉4-30％。有机载体5-13％，玻璃粉1-6％的比例，将各组分加入行星搅拌机中，使其混合均匀，搅拌好的浆料用三辊研磨机进行进一步研磨和分散，辊压5-8次至浆料细度小于10μm，制得适用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料。将上述制好的太阳能电池正面银浆使用市场上商业化的网版，印刷到工业化的已经印刷好背面浆料的perc电池片上，烘干后在700-800℃下烧结，然后对制成的perc电池片的电性能和拉力值进行测试。本专利技术的有益效果包括：1、所制备的适用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，具有更宽的烧结窗口，可在700-800℃下烧结，较低的烧结温度有利于优化背面铝浆的与电池片接触，并减少了背面浆料对钝化层的损伤。2、所述的玻璃粉配方降低了玻璃粉的玻璃化温度和软化温度，使得浆料能够在较低的温度下烧结；浆料配方保证了烧结后电极内有足够的剩余玻璃体系，从而保证了正电极的可焊性和拉力，本专利技术所述正银浆料在700-800℃下烧结后拉力值均大于2N/mm。3、本专利技术的正银浆料使用第一类、第二类球状银粉和片状银粉混合的金属粉级配方案，使得浆料在烧结后更加密实，具有更大的高宽比，与电池片表面接触效果也进一步提高，使得烧结后的电池片具有优异的电性能，光电转化效率提高了0.3-0.5％。4、本专利技术所述正银浆料的制备方法简单，易于操作，便于工业放大和实现产业化，并且在较低的烧结温度下各方面性能仍然能够保证，有效降低了烧结能耗。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围作出更为清楚的界定，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1有机载体制备：按重量百分比称取各组分，包括80％的溶剂(其中松油醇55％，柠檬酸三丁酯20％，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯5％)，10％的乙基纤维素(粘度45cP)，3％的BYK-410，2％的聚酰胺蜡，3％的AKN-1070，2％的BYK-333置于搅拌罐中，在80℃下加热，用分散机搅拌1.5小时，得到均一透明的有机载体。玻璃粉制备：按重量百分比称取各组分，包括46％的TeO2，18％的PbO，20％的Bi2O3，8.5％的SiO2，1％的Li2O，2.5％的ZnO，2％的B2O3和2％的Al2O3，先用双螺旋混合机进行初步的预混合，将混合后的粉末放入铂坩埚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于正银浆料组成及其重量百分比如下：第一类球状银粉35‑50%，第二类球状银粉20‑35%,片状银粉4‑30%，有机载体5‑13%，玻璃粉1‑6%。

【技术特征摘要】
1.一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于正银浆料组成及其重量百分比如下：第一类球状银粉35-50%，第二类球状银粉20-35%,片状银粉4-30%，有机载体5-13%，玻璃粉1-6%。2.如权利要求1所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述第一类球状银粉和第二类球状银粉的形貌为球形或类球形。3.如权利要求1所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于第一类球状银粉的粒径分布D50为1.0-2.0μm，振实密度为4.5-5.5g/cm3，比表面积为0.8-1.2m2/g；第二类球状银粉的粒径分布D50为2.5-3.5μm，振实密度为5.5-6.5g/cm3，比表面积为0.3-0.6m2/g。4.如权利要求1所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述片状银粉的粒径分布D50为3.0-5.0μm，振实密度为2.3-2.8g/cm3，比表面积为1.4-2.2m2/g。5.如权利要求1所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述有机载体包括溶剂、增稠剂、触变剂、润湿剂和流平剂，其重量百分比组成如下：溶剂为80-93%，增稠剂为4-10%，触变剂为1.5-5%，润湿剂为0.5-3%，流平剂为0.3-2.5%。6.如权利要求5所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述增稠剂包括乙基纤维素、丁酸纤维素、氨基树脂和醇酸树脂中的一种或几种。7.如权利要求6所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述乙基纤维素包括粘度为20cP、45cP或100cP。8.如权利要求5所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述触变剂包括BYK-410，聚酰胺蜡，氢化蓖麻油中的一种或几种。9.如权利要求5所述的一种用于perc晶体硅太阳能电池的正银浆料，其特征在于所述润湿剂包括BYK-111，AKN-1070，AKN-1146中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，赵亮富，郭少青，董红玉，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14