一种微晶玻璃粉体、其制备方法与银浆技术

本发明专利技术提供了一种微晶玻璃粉体，由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。本申请还提供了一种微晶玻璃粉体的制备方法。本发明专利技术的微晶玻璃粉体成分均匀，粉体的粒径范围为0.1～3μm，软化温度范围为550℃～585℃，析晶温度范围为650～800℃，特征温度适宜；玻璃粉体软化后对银粉的浸润性良好，烧结后银粉与硅基体的结合牢固；在25～400℃范围内热膨胀系数为5.6～6.7×10

A glass microcrystalline powder, its preparation method and silver pulp

The invention provides a glass ceramic powder, which is obtained from 30wt% to 70wt% Bi2O3, 5wt% to 30wt% SiO2, 5wt% to 30wt% B2O3, 0 to 10wt% ZnO and 0 to 10wt% formed glass particles after heat treatment. The application also provides a preparation method for the glass powder of microcrystalline. The body composition of microcrystalline glass powder of the invention is uniform, the particle size range of 0.1 ~ 3 m, the softening temperature range of 550 to 585 DEG C, the crystallization temperature range of 650 to 800 DEG C, suitable temperature characteristics; glass powder after softening on the silver good wettability, after sintering with silver powder and the silicon body firmly; 25 ~ 400 degree centigrade thermal expansion coefficient is 5.6 ~ 6.7 * 10

【技术实现步骤摘要】
一种微晶玻璃粉体、其制备方法与银浆
本专利技术涉及电子浆料
，尤其涉及一种微晶玻璃粉体及其制备方法。
技术介绍
目前，太阳能电池主要是晶硅太阳能电池，在晶硅太阳能电池的制备过程中，将银浆印刷在硅片的正面和背面，形成栅线电极，具有作为电池片间串并联的引线电极和提高电池转换效率的作用。银浆主要由银粉、无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂等成分组成，其中无机粘合剂的主要成分包括玻璃粉。玻璃粉在银浆中的作用有：1)润湿银粉，促进银粉的烧结；2)蚀刻减反射层，促进银粉与硅表面的接触并保证两者间的粘结作用。为了达到银粉与硅表面良好的欧姆接触，减反射层必须被完全蚀刻，而不能穿透PN结区。因此，在玻璃粉的选择时，玻璃粉的成分、软化点、热膨胀系数、润湿性能以及用量等都会影响烧结过程中的物理化学变化，进而影响太阳能电池的各种性能。传统的晶硅太阳能电池银浆用玻璃粉体主要是非晶态的玻璃粉体，烧结过程中保持稳定的非晶态结构，具有良好的流动性和铺展能力，但其热膨胀系数不变，热稳定性较差，在一定程度上会降低银粉和硅基体之间的粘结强度，烧结后的金属膜层易开裂。因此，根据现有技术情况，提供一种在烧结过程中具有较好热稳定性，热膨胀系数可调，以使银粉更好地与硅基体材料牢固粘结，防止烧结后的金属膜层开裂而提高太阳能电池性能的玻璃粉体尤为必要。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种微晶玻璃粉体，本申请提供的微晶玻璃粉体的热膨胀系数可调，热稳定性好，用于银浆中可提高银粉和硅基体之间粘结强度，防止金属膜层开裂。有鉴于此，本申请提供了一种微晶玻璃粉体，由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。优选的，所述微晶玻璃粉体的粒径为0.1～3μm。优选的，所述Bi2O3的含量为45wt％～60wt％。优选的，所述B2O3的含量为15wt％～20wt％。优选的，所述SiO2的含量为10wt％～25wt％。优选的，所述ZnO的含量为4wt％～8wt％，所述Al2O3的含量为2wt％～6wt％。本申请还提供了一种微晶玻璃粉体的制备方法，包括以下步骤：将30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3混合，得到预混料；将所述预混料加热、保温，再进行淬冷，得到玻璃颗粒；将所述玻璃颗粒进行热处理，球磨后得到微晶玻璃粉体。优选的，所述加热的温度为1300～1400℃，所述保温的时间为60～90min；所述热处理的温度为650～800℃，时间为1～2h。优选的，得到所述微晶玻璃粉体的步骤具体为：将所述玻璃颗粒进行热处理，粉碎后球磨20～24h，再过400目筛后烘干，得到微晶玻璃粉体。本申请还提供了一种银浆，包括银粉、无机粘合剂、有机粘合剂和添加剂，其特征在于，所述无机粘合剂包括上述方案所述的微晶玻璃粉体或上述方案所述的制备方法所制备的微晶玻璃粉体。本申请提供了一种微晶玻璃粉体，其由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。本申请提供的微晶玻璃粉体的软化温度为550～585℃，析晶温度为650～800℃，特征温度适宜，使玻璃粉体软化后对银粉的浸润性良好，烧结后银粉与硅基体的结合牢固；同时，微晶玻璃粉体在25～400℃范围内热膨胀系数为5.6～6.7×10-6/℃，热稳定性良好，亦可提高银粉与硅基体之间的粘结强度。附图说明图1为本专利技术实施例2制备得到的微晶玻璃粉体的XRD图谱；图2为本专利技术实施例2制备得到的微晶玻璃粉体的DSC曲线图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。针对现有的太阳能电池银浆在烧结后存在膜层和硅基体粘结强度不够，烧结后膜层易开裂的问题，本专利技术公开了一种微晶玻璃粉体，本申请提供的微晶玻璃粉体的软化温度合适，对银粉浸润良好，热力学稳定性好，能提高银粉和硅基体之间的粘结强度，防止金属膜层开裂；具体的，所述微晶玻璃粉体由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。本专利技术中，所述微晶玻璃粉体的原料包括Bi2O3、SiO2、B2O3、ZnO和Al2O3；其中，Bi2O3、SiO2和B2O3在玻璃中全部或部分起到玻璃网络形成体作用，对玻璃粉体软化熔融后液体流动性、玻璃热膨胀系数具有显著影响；ZnO和Al2O3主要起到玻璃外体作用，调节玻璃的物理和化学性能，如玻璃的软化及析晶特性、热力学稳定性等性能。具体的，所述Bi2O3的含量为30wt％～70wt％，在具体实施例中，所述Bi2O3的含量为40wt％～65wt％，在某些实施例中，所述Bi2O3的含量为45wt％～60wt％；所述Bi2O3在上述范围内，玻璃粉体软化温度和析晶温度均降低，有利于玻璃析晶，粘度降低，流散性提高，有利于玻璃粉体的烧结粘结；所述SiO2可以提高玻璃的稳定性，抑制玻璃析晶，提高软化温度；所述SiO2的含量为5wt％～30wt％，在某些具体实施例中，所述SiO2的含量为10～25wt％，在某些具体实施例中，所述SiO2的含量为15～20wt％；所述B2O3可以扩大玻璃化范围，使玻璃易于熔化，防止热膨胀系数过分增大；所述B2O3的含量为5wt％～30wt％，在某些具体实施例中，所述B2O3的含量为10～25wt％，在某些具体实施例中，所述B2O3的含量为15wt％～20wt％。本申请所述微晶玻璃粉体中ZnO与Al2O3的含量较少，其中ZnO的含量为0～10wt％，在某些具体实施例中，所述ZnO的含量为4～8wt％，在某些具体实施例中，所述ZnO的含量为5～7wt％；所述Al2O3的含量为0～10wt％，在某些具体实施例中，所述Al2O3的含量为2～6wt％，在某些具体实施例中，所述Al2O3的含量为3～5wt％；所述ZnO有助于玻璃熔制过程中的均匀化，所述Al2O3可以降低玻璃的热膨胀系数和软化点，提高流动性。本专利技术提供的微晶玻璃粉体是由原料成型再热处理得到的，热处理是使初步成型的玻璃颗粒在一定温度保温下析出晶相，使得到的玻璃粉体既有晶相又有玻璃相；最终使微晶玻璃粉体热膨胀系数可调、热稳定性好，提高了银粉和硅基体之间的粘结强度。由此，本申请还提供了所述微晶玻璃粉体的制备方法，包括以下步骤：将30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3混合，得到预混料；将所述预混料加热、保温，再进行淬冷，得到玻璃颗粒；将所述玻璃颗粒进行热处理，球磨后得到微晶玻璃粉体。在微晶玻璃粉体的制备过程中，本申请首先将所有原料按照配比称量，再进行混合，以得到预混料。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶玻璃粉体，由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃粉体，由30wt％～70wt％的Bi2O3、5wt％～30wt％的SiO2、5wt％～30wt％的B2O3、0～10wt％的ZnO和0～10wt％的Al2O3形成的玻璃颗粒，再经过热处理得到。2.根据权利要求1所述的微晶玻璃粉体，其特征在于，所述微晶玻璃粉体的粒径为0.1～3μm。3.根据权利要求1所述的微晶玻璃粉体，其特征在于，所述Bi2O3的含量为45wt％～60wt％。4.根据权利要求1所述的微晶玻璃粉体，其特征在于，所述B2O3的含量为15wt％～20wt％。5.根据权利要求1所述的微晶玻璃粉体，其特征在于，所述SiO2的含量为10wt％～25wt％。6.根据权利要求1所述的微晶玻璃粉体，其特征在于，所述ZnO的含量为4wt％～8wt％，所述Al2O3的含量为2wt％～6wt％。7.一种微晶玻璃粉体的制备方法，包括以下步骤：将30wt％～70wt...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁鸽成，陆正华，历佩贤，杨安宸，胡永俊，吴其光，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44