低铅太阳能银浆玻璃粉及其制备方法技术

技术编号:11986675 阅读:149 留言:0更新日期:2015-09-02 16:03
本发明专利技术公开了一种低铅太阳能银浆玻璃粉,其原料由下述组分及其重量百分比构成:TeO2:30-80%、PbO:0-5、Bi2O3:1-20%、ZnO:0-50%、表面活性金属氧化物:1-10%、Al2O3:0-3%、ZrO2:0-2%、R2O:0-4%、MgO:0-2%、P2O5:0-3%、B2O3:0-25%、BiF3:0-3%、Er2O3:0-2%、La2O3:0-2%和CeO2:0-2%;表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或Tl的金属氧化物中的至少一种;R2O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。该玻璃粉具有合适的腐蚀速率、耐腐蚀能力、流动性、润湿性和玻璃转化温度,特别是在低温时有充分的流动性与腐蚀性,并充分与氮化硅反应,高温时能保持足够长的耐高温与耐腐蚀性,该玻璃粉还具有较高的折射率与光的吸收率,并且有明显的半导体特性及低的垒势高度,能够很好解决高方阻太阳能电池正银浆料对烧结窗口的功能需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属太阳能电池浆料领域,具体涉及一种用于高方阻太阳能浆料的玻璃粉及 其制备方法。
技术介绍
太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置。在半导体的P-N结上入射 的合适波长的辐射充当在该半导体中产生空穴-电子对的外部能量源。由于P-N结处存在 电势差,空穴和电子以相反的方向跨过该结移动。电子移动到负极触点,空穴移动到正极触 点,从而产生能向外部电路输送电力的电流。太阳能电池的电极触点对于电池的性能很重 要。 太阳能电池正面银浆是制作光电太阳能电池重要的基础材料,用于制作晶体硅太 阳能电池的正面电极。太阳能电池正面银浆的组成由玻璃粉、银粉、有机载体、无机添加剂、 有机添加剂;其中玻璃粉主要作用是烧穿绝缘的氮化硅减反膜、帮助形成Ag/Si欧姆接触、 提供附着力;银粉主要作用是使银粉烧结致密化,形成低的栅线电阻,提供好的导电电极; 有机载体主要作用是粉体间的润湿、印刷性、外观、高宽比;无机添加剂与有机添加剂主要 用于改性与浆料性能的改善。 随着技术的发展,为了提高转换效率与降低表面复合,各电池厂商纷纷采用电池 片的浅结技术。浅结是指太阳能电池P-N结结深小于0.3ym,利用浅结可以显著降低太 阳能电池片表面的少数载流子复合速度,提高短波段的光谱响应。但在烧结时由于P-N结 很浅,很容易烧穿,这就要求浆料有较宽的烧结窗口与合适的腐蚀速率,而影响烧结窗口与 腐蚀速率主要取决于正银浆料中玻璃粉的特性:玻璃粉要在不同温度区间有不同的腐蚀速 率、耐腐蚀能力、流动性、润湿性、同时对温度不敏感。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种低铅太阳能银浆玻璃粉及其制备方 法,能够很好解决高方阻太阳能电池正银浆料对烧结窗口的功能需求。 本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是: -种低铅太阳能银浆玻璃粉,该玻璃粉的原料由下述组分及其重量百分比构 成:TeO2:30-80 %、PbO:0-5、Bi203:l-20%、ZnO:0-50 %、表面活性金属氧化物:1-10 %、 Al2O3:0-3 %、ZrO2:0-2 %、R20:0-4 %、MgO: 0-2 %、P2O5:0-3 %、B2O3:0-25 %、BiF3:0-3 %、 Er2O3:0-2 %、La2O3:0-2 % 和CeO2:0-2 % ; 其中,所述表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或n的金属氧化物 中的至少一种;所述R2O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。 上述低铅太阳能银浆玻璃粉的制备方法,按下述步骤进行: 一、将全部原料进行球磨,以将原料充分混合均匀并且降低原料粒径;二、将步骤一制得的混合物放入加热设备并且采用二段加热: 第一段:直接将加热设备内部升温至850°C-1000°c后,再将步骤一制得的混合物 放入加热设备中溶制80分钟; 第二段:在950°C-1200°c的温度条件下保温20-30分钟,得到均匀澄清的玻璃熔 液; 三、将步骤二制得的玻璃熔液在去离子水中淬冷,冷却后取出玻璃颗粒,然后将玻 璃颗粒在60°C-80°C烘箱内干燥; 四、将步骤三制得的烘干后的玻璃颗粒进行湿法研磨:在球磨机中球磨; 五、将步骤四湿法研磨后制得的玻璃粉溶液进行过筛取出锆球,得到玻璃粉溶 液; 六、将步骤五制得的玻璃粉溶液放入冷冻干燥箱处理8-10小时,即制得低铅太阳 能银浆玻璃粉。 其中,步骤二中所述的将步骤一制得的混合物放入加热设备是指:将步骤一制得 的混合物放入铂金坩埚中,在升到溶制温度后再将坩埚放入高温箱式炉中。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的低铅太阳能银浆玻璃粉具有合适的腐蚀速率、耐 腐蚀能力、流动性、润湿性和玻璃转化温度,特别是在低温时有充分的流动性与腐蚀性,并 充分与氮化硅反应,高温时能保持足够长的耐高温与耐腐蚀性,该玻璃粉还具有较高的折 射率与光的吸收率,并且有明显的半导体特性及低的皇势高度。使用本专利技术玻璃粉制备的 浆料经烧结测试后具有更低的接触电阻、高的拉力、高的填充、宽的烧结窗口以及与国外浆 料持平的电性能特性。【具体实施方式】实施例:本专利技术实施例1-7的低铅太阳能银浆玻璃粉的原料配比详见下表1: 表1(单位:重量百分比,% ):【主权项】1. 一种低铅太阳能银浆玻璃粉,其特征在于,该玻璃粉的原料由下述组分及其重 量百分比构成:Te0 2:30-80 %、PbO: 0-5、Bi2O3:1-20%、ZnO: 0-50%、表面活性金属氧化 物:1-10%、Al203:0-3 %、Zr02:0-2%、R20:0-4%、Mg0:0-2%、P20 5:0-3 %、B203:0-25 %、 BiF3:0-3 %、Er2O3:0-2 %、La2O3:0-2 %和 CeO2:0-2 % ; 其中,所述表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或Tl的金属氧化物中的 至少一种;所述R2O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。2. -种如权利要求1所述的低铅太阳能银浆玻璃粉的制备方法,其特征在于,按下述 步骤进行: 一、 将全部原料进行球磨,以将原料充分混合均匀并且降低原料粒径; 二、 将步骤一制得的混合物放入加热设备并且采用二段加热: 第一段:直接将加热设备内部升温至850°C -1000°C后,再将步骤一制得的混合物放入 加热设备中溶制80分钟; 第二段:在950°C -1200°C的温度条件下保温20-30分钟,得到均匀澄清的玻璃熔液; 三、 将步骤二制得的玻璃熔液在去离子水中淬冷,冷却后取出玻璃颗粒,然后将玻璃颗 粒在60 °C -80 °C烘箱内干燥; 四、 将步骤三制得的烘干后的玻璃颗粒进行湿法研磨:在球磨机中球磨; 五、 将步骤四湿法研磨后制得的玻璃粉溶液进行过筛取出锆球,得到玻璃粉溶液; 六、 将步骤五制得的玻璃粉溶液放入冷冻干燥箱处理8-10小时,即制得低铅太阳能银 浆玻璃粉。3. 如权利要求2所述的低铅太阳能银浆玻璃粉的制备方法,其特征在于,步骤二中所 述的将步骤一制得的混合物放入加热设备是指:将步骤一制得的混合物放入铂金坩埚中, 在升到溶制温度后再将坩埚放入高温箱式炉中。【专利摘要】本专利技术公开了一种低铅太阳能银浆玻璃粉,其原料由下述组分及其重量百分比构成:TeO2:30-80%、PbO:0-5、Bi2O3:1-20%、ZnO:0-50%、表面活性金属氧化物:1-10%、Al2O3:0-3%、ZrO2:0-2%、R2O:0-4%、MgO:0-2%、P2O5:0-3%、B2O3:0-25%、BiF3:0-3%、Er2O3:0-2%、La2O3:0-2%和CeO2:0-2%;表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或Tl的金属氧化物中的至少一种;R2O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。该玻璃粉具有合适的腐蚀速率、耐腐蚀能力、流动性、润湿性和玻璃转化温度,特别是在低温时有充分的流动性与腐蚀性,并充分与氮化硅反应,高温时能保持足够长的耐高温与耐腐蚀性,该玻璃粉还具有较高的折射率与光的吸收率,并且有明显的半导体特性及低的垒势高度,能够很好解决高方阻太阳能电池正银浆料对烧结窗口的功能需求。【IPC分类】C03C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低铅太阳能银浆玻璃粉,其特征在于,该玻璃粉的原料由下述组分及其重量百分比构成:TeO2:30‑80%、PbO:0‑5、Bi2O3:1‑20%、ZnO:0‑50%、表面活性金属氧化物:1‑10%、Al2O3:0‑3%、ZrO2:0‑2%、R2O:0‑4%、MgO:0‑2%、P2O5:0‑3%、B2O3:0‑25%、BiF3:0‑3%、Er2O3:0‑2%、La2O3:0‑2%和CeO2:0‑2%;其中,所述表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或Tl的金属氧化物中的至少一种;所述R2O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:白海赞杨晶李广龙
申请(专利权)人:江苏欧耐尔新型材料有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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