匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆及制备方法，包括银粉、玻璃粉、有机粘结剂和助剂；其中，有机粘结剂包括有机树脂和有机溶剂；有机树脂包括第一类树脂和第二类树脂；第一类树脂和第二类树脂比例为1:9‑9:1；有机溶剂包括相对低沸点的第一类有机溶剂、相对中沸点的第二类有机溶剂和相对高沸点的第三类有机溶剂。本发明专利技术通过银粉、玻璃粉、两种玻璃化转变温度Tg的树脂、三种不同沸点的有机溶剂以及助剂的搭配，使太阳能电池正面导电银浆具有很好的适应低线宽无网结丝网印刷金属化工艺，相对传统的太阳能电池正面导电银浆通过无网结丝网印刷金属化工艺具有更好的印刷性能，更高的高宽比，更好的细栅线平整度，可以提高0.1‑0.3％光电转化效率。

The matching of solar battery positive conductive silver paste and preparation method of non net web version

The invention discloses a solar battery, no net web version of the positive conductive silver paste and preparation method, including silver powder, glass powder and organic binder and additives; the organic binder including organic resin and organic solvent; the organic resin comprises a first resin and a second resin; the first resin and the second resin proportion 1:9 9:1; organic solvents including relative first organic solvent and low boiling point relative boiling point of second kinds of organic solvent and the relative third kinds of organic solvent with high boiling point. Through the invention of silver powder, glass powder, two kinds of resin, glass transition temperature Tg of the three different boiling point organic solvent and additives of the collocation of the solar cell, the positive conductive silver paste has good adaptation to low linewidth without network screen printed metallization process, relative conductive silver paste positive traditional solar cells by the printing performance of network screen printed metallization technology has better, more high aspect ratio, fine grid line better smoothness, can improve the photoelectric conversion efficiency of 0.1 0.3%.

【技术实现步骤摘要】
匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆及制备方法
本专利技术属于太阳能导电银浆
，特别是涉及一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆及制备方法。
技术介绍
随着常规能源不断被消耗、环境问题日益严重，寻求清洁、高效、可再生的能源越来越受到人们的重视。太阳能作为一种公认的最清洁的能源，受到广泛重视。太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池的工作原理为：当太阳光照射在晶体硅半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。太阳能电池的制作，必须在电池板正面和背面引入电极，其中，正面电极是由正面导电银浆通过丝网印刷成特定图案，然后通过高温烧结而成。传统的正面电极使用的丝印网版副栅线使用有网结的特定的图案，网结的存在限制副栅线的细栅线化、限制提高细栅线的高宽比，而使用无网结的丝印网版可以减少细栅线的宽度，增加正面的接受光面积，提高电池片的短路电流，从而提高电池片的光电转换效率；另外，传统的正面导电银浆通过丝网印刷于晶体硅上，经过隧道式烧结炉烘干、烧结时容易坍塌，高宽比保持不住，从而无法达到提高细栅线的高宽比、提高电池片的电流导出能力的目的，而无网结的丝印网版可以提高细栅线的印刷出的图案的高宽比，减少细栅线的体电阻，提高电池片的电流导出能力，从而增加电池片的光电转换效率。有鉴于此，本专利技术旨在研发一种太阳能电池正面导电银浆，能够适用于无网结的丝印工艺，达到减少太阳能电池片正面遮光面积和提高细栅线高宽比的目的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆及制备方法，通过银粉、玻璃粉、两种玻璃化转变温度Tg的树脂、三种不同沸点的有机溶剂以及助剂的搭配，使太阳能电池正面导电银浆具有很好的适应低线宽无网结丝网印刷金属化工艺，相对传统的丝网印刷金属化工艺具有更好的印刷性能，更高的高宽比，更好的细栅线平整度，可以提高0.1-0.3％光电转化效率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆，按原料总重量百分含量计，包括银粉85-90％、玻璃粉0.5-3％、有机粘结剂5-11％和助剂0.2-3.5％；其中，所述银粉的中位径D50为0.5-3μm，比表面积为0.1-1.0m2/g，振实密度为4.0-6.5g/cm3；所述有机粘结剂(以所述有机粘结剂的总重量百分含量计)包括有机树脂5-20％和有机溶剂80-95％；所述有机树脂包括玻璃化转变温度Tg低的第一类树脂和玻璃化转变温度Tg高的第二类树脂；其中，所述第一类树脂的玻璃化转变温度Tg在室温以下，所述第二类树脂的玻璃化转变温度Tg在80℃以上；所述第一类树脂和所述第二类树脂比例为1:9-9:1；所述有机溶剂包括相对低沸点的第一类有机溶剂、相对中沸点的第二类有机溶剂和相对高沸点的第三类有机溶剂；其中，所述第一类有机溶剂的沸点范围为150-220℃，所述第二类有机溶剂的沸点范围为220-270℃，所述第三类有机溶剂的沸点范围为270℃以上；以所述有机溶剂的总重量百分含量计，所述有机溶剂包括第一类有机溶剂2-20％，第二类有机溶剂60-95％和第三类有机溶剂2-20％。进一步地说，所述第一类树脂包括有机硅树脂、EVA树脂、PVB树脂、EVB树脂、PVA树脂、PVP树脂、TPU树脂、TPV树脂、TPE树脂和TPO树脂中的至少一种；所述第二类树脂包括丙烯酸树脂、乙基纤维素、醋酸纤维素、松香树脂、聚酯树脂、氨基树脂和酚醛树脂中的至少一种。进一步地说，所述第一类有机溶剂包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、戊二酸二甲酯、糠醛、环己醇、丁二酸二乙酯、戊二酸二乙酯和磷酸三丁酯中的至少一种；所述第二类有机溶剂包括二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、醇酯十二和柠檬酸三丁酯中的至少一种；所述第三类有机溶剂包括四甘醇单丁醚、四甘醇、PETA和三甘醇中的至少一种。进一步地说，所述助剂包括触变剂，以所述太阳能电池正面导电银浆的总重量百分含量计，所述触变剂占0.1-5％，所述触变剂包括聚酰胺蜡、改性氢化蓖麻油和聚乙烯蜡中的至少一种。进一步地说，所述第一类树脂和所述第二类树脂比例为1:9-5:1。进一步地说，所述银粉的中位径D50为0.1-1μm，比表面积为1-10m2/g。进一步地说，所述银粉包括纳米银粉或者银的化合物，以所述太阳能电池正面导电银浆的总重量百分含量计，所述纳米银粉占0-5％。进一步地说，所述助剂还包括其他助剂，所述其他助剂包括润湿剂、分散剂、消泡剂和流平剂中的至少一种。所述的匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆的制备方法，包括以下步骤：A、有机溶剂的配制：将第一类有机溶剂、第二类有机溶剂和第三类有机溶剂按照一定配比混合，依次使用分散机、乳化机和搅拌机将混合物混合均匀，得混合有机溶剂；B、有机粘结剂的配制：将重量百分数为5-20％的有机树脂加入到80-95％的步骤A得到的混合有机溶剂中，搅拌1-2h，溶解后得到均匀透明的有机粘结剂；C、将银粉、玻璃粉、助剂和步骤B所制得的有机粘结剂按照银粉85-90％、玻璃粉0.5-3％、有机粘结剂5-11％和助剂0.2-3.5％的比例加入离心机或机械搅拌机中，使其混合均匀，然后放入三辊机上研磨2-6次至浆料细度小于10μm，从而得到太阳能正面导电银浆。本专利技术的有益效果至少具有以下几点：一、本专利技术的太阳能电池正面导电银浆，与传统正面导电银浆不同，适用于无网结网版，通过丝网印刷于晶硅电池片正面，经过隧道式烧结炉烘干、烧结过程中能保持静态粘度，从而在烘干、烧结过程中保持细栅线的形貌，得到高宽比好、栅线宽度低的细栅线图案；具体的说，一方面，本专利技术使用玻璃化转变温度Tg低、高的两类树脂进行合理配比，当制备的浆料通过无网结网版印刷于太阳能电池片时，在烘干、高温烧结处理过程中，随着温度的升高，浆料中的玻璃化转变温度Tg在室温以下的树脂使浆料静态粘度在Tg温度以下随温度变化小，玻璃化转变温度Tg在80℃以上的树脂，在常温到Tg温度以上都可以保持浆料静态粘度变化不大，所以本专利技术浆料使用两种树脂搭配，可以在较低温度保持细栅线的形貌，同时在较高温度保持静态粘度变化不大；另一方面，本专利技术使用相对低、中、高沸点的三类有机溶剂合理配比，将制备得到的太阳能正面导电银浆通过无网结网版印刷于太阳能电池片时，在烘干、高温烧结处理过程中，随着温度的升高，第一类有机溶剂在烘干时快速挥发，提高浆料静态粘度，从而保持细栅线的高宽比，同时搭配第二类有机溶剂和第三类有机溶剂可以保证持久的印刷性能；二、本专利技术的太阳能电池正面导电银浆中含有高活性的纳米银粉或者银的化合物，银粉的中位径D50为0.1-1μm，比表面积为1-10m2/g，在烧结过程中有很高的烧结活性，与晶体硅表面能形成更好的接触，同时银粉本体烧结的更密实，从而使太阳能电池片具有更低的接触电阻和线电阻；三、本专利技术的太阳能电池正面导电银浆中含有的助剂包括触变剂，触变剂可以有效地防止导电浆料存放过程中出现沉降现象，增加存放时间，从而避免使用前对导电浆料进行长时间混合搅拌的处理；所述触变剂优选的是聚酰胺蜡，其具有进一步减缓沉降现象，提高导电浆料性能的效果；四、本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆，其特征在于：按原料总重量百分含量计，包括银粉85‑90％、玻璃粉0.5‑3％、有机粘结剂5‑11％和助剂0.2‑3.5％；其中，所述银粉的中位径D50为0.5‑3μm，比表面积为0.1‑1.0m

【技术特征摘要】
1.一种匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆，其特征在于：按原料总重量百分含量计，包括银粉85-90％、玻璃粉0.5-3％、有机粘结剂5-11％和助剂0.2-3.5％；其中，所述银粉的中位径D50为0.5-3μm，比表面积为0.1-1.0m2/g，振实密度为4.0-6.5g/cm3；所述有机粘结剂(以所述有机粘结剂的总重量百分含量计)包括有机树脂5-20％和有机溶剂80-95％；所述有机树脂包括玻璃化转变温度Tg低的第一类树脂和玻璃化转变温度Tg高的第二类树脂；其中，所述第一类树脂的玻璃化转变温度Tg在室温以下，所述第二类树脂的玻璃化转变温度Tg在80℃以上；所述第一类树脂和所述第二类树脂比例为1:9-9:1；所述有机溶剂包括相对低沸点的第一类有机溶剂、相对中沸点的第二类有机溶剂和相对高沸点的第三类有机溶剂；其中，所述第一类有机溶剂的沸点范围为150-220，℃所述第二类有机溶剂的沸点范围为220-270，℃所述第三类有机溶剂的沸点范围为270℃以上；以所述有机溶剂的总重量百分含量计，所述有机溶剂包括第一类有机溶剂2-20％，第二类有机溶剂60-95％和第三类有机溶剂2-20％。2.根据权利要求1所述的匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆，其特征在于：所述第一类树脂包括有机硅树脂、EVA树脂、PVB树脂、EVB树脂、PVA树脂、PVP树脂、TPU树脂、TPV树脂、TPE树脂和TPO树脂中的至少一种；所述第二类树脂包括丙烯酸树脂、乙基纤维素、醋酸纤维素、松香树脂、聚酯树脂、氨基树脂和酚醛树脂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的匹配无网结网版的太阳能电池正面导电银浆，其特征在于：所述第一类有机溶剂包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、戊二酸二甲酯、糠醛、环己醇、丁二酸二乙酯、戊二酸二乙酯和磷酸三丁酯中的至少一种；所述第二类有机溶剂包括二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、醇酯十二和柠檬...

【专利技术属性】
技术研发人员：白海赞，何靳安，杨晶，管玉龙，
申请(专利权)人：江苏欧耐尔新型材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32