太阳能电池正面电极用导电浆料及制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池正面电极用导电浆料，添加有质量分数为1.7~4%的玻璃粉A和质量分数为0.1~1%的玻璃粉B；所述玻璃粉A的玻璃态转化温度为250~350℃；所述玻璃粉B的玻璃态转化温度为350~450℃。本发明专利技术还公开了导电银浆的制备方法和应用在金刚线切割的硅片上而制备的太阳能电池正面电极。本发明专利技术公开的一种太阳能电池正面电极用导电浆料采用不同玻璃态软化温度的玻璃粉A和玻璃粉B作为导电浆料的无机粘接剂，提高导电浆料在硅片表面粘接性能，改善导电浆料中的熔融态玻璃粉蚀刻硅片表面的程度和提高掺杂，降低硅片表面金属‑半导体接触层的欧姆接触越小，使太阳能电池正面电极的单耗比降低5~10%。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池正面电极用导电浆料及制备方法、应用
本专利技术涉及导电银浆
，具体涉及一种太阳能电池用正面电极用导电浆料及制备方法、应用。
技术介绍
2015年以来，单晶由于硅片端金刚线切片的导入实现了成本的快速下降，因而市场渗透率在不断攀升，也让广大以多晶为主的行业企业备受压力。相比金刚线切割已经在单晶硅片的生产中实现大规模的应用，多晶的切片还是目前还是以砂浆切割为主。但金刚线切割在多晶领域的应用一直被业内广泛讨论。目前，金刚线切片用于多晶硅片切割的主要障碍在于使用金刚线切割的多晶硅片反射率更高，常规的多晶制绒工艺难以达到很好的效果。由于金刚线切割相比砂浆切割刀缝损失由明显的减少，因为同等产能下对于多晶硅的需求也将大幅减少。如果每kg硅棒的合格出片数通过采用金刚线切割由目前的48片上升到62片，相应的对于多晶硅的需求将减少23％。如果目前全国70％的多晶硅片产能全部应用金刚线切割，将带来每年超过3万吨的多晶硅需求减少，影响多晶硅需求超过10％。在下游没有大量新增产能的情况下(实际上目前下游已经严重产能过剩)，对于多晶硅需求的减少使得需求曲线的左移，从而使得多晶硅的价格进一步下跌。以前单晶在导入金刚线切片的过程中这一逻辑已经实现，但由于单晶的体量较小，对于多晶硅料需求的压制作用难以显现。在多晶硅片金刚线切割逐渐普及的过程中，这一间接的成本下降路径将加速作用，从而进一步推动硅成本的下降。使用金刚线切割后，电池片表面更加平滑，切割后的硅片表面有明显的切割线条，使用传统的浆料，不仅拉力不能满足要求，印刷性要求也满足不了新的硅片切割工艺。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术，提供了一种太阳能电池正面电极用导电浆料，采用不同玻璃态转化温度的玻璃粉作为导电浆料的无机粘接剂，提高太阳能电池的转化效率和拉力。本专利技术还针对现有技术提供了一种太阳能电池正面电极用导电浆料的制备方法。本专利技术还提供了一种太阳能电池的正面电极，将采用不同玻璃态转化温度的玻璃粉作为无机粘接剂的导电浆料应用在硅片上，提高太阳能电池正面电极的印刷性能，降低单耗。本专利技术通过下述技术方案实现：所述一种太阳能电池正面电极用导电浆料，该导电浆料添加有质量分数为1.7～4％的玻璃粉A和质量分数为0.1～1％的玻璃粉B；所述玻璃粉A的玻璃态转化温度为250～350℃，优选为260～300℃；所述玻璃粉B的玻璃态转化温度为350～450℃，优选为370～420℃。上述技术方案中，所述玻璃粉A和玻璃粉B的玻璃态转化温度具有温度差，优选的，其温度差优选为70～150℃。在上述技术方案中，由于玻璃粉A和玻璃粉B之间的玻璃态转化温度具有温度差，在烧结导电银浆烧结过程中，玻璃态转化温度较低的玻璃粉A先软化熔融，流动性增强，并携带导电浆料中的银粉到达硅片表面，并对硅片表面进行蚀刻；而随着烧结温度的不断上升，玻璃态转化温度较高的玻璃粉B也软化熔融，进一步对硅片表面进行蚀刻，使硅片表面的蚀刻程度更高，进一步地，所述玻璃粉A为TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉；所述玻璃粉B为TeO2-Bi2O3-WO3-MgO-SiO2体系玻璃粉。进一步地，所述TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉包括以下质量份数的成分：25～45份TeO2、15～30份PbO、17～32份Bi2O3、1～10份SiO2。进一步地，所述TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉中还添加有微量添加物；所述微量添加物的质量份数为0.1～15份。进一步地，所述微量添加物为WO3、ZnO、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O、MgO中的一种或者多种。优选地，所述微量添加物包括为WO3、ZnO、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O、MgO。进一步地，所述TeO2-Bi2O3-WO3-MgO-SiO2体系玻璃粉包括以下质量份数的成分：8～15份TeO2、50～70份Bi2O3、10～20份WO3、5～10MgO、1～3份SiO2。进一步地，所述TeO2-Bi2O3-WO3-MgO-SiO2体系玻璃粉中还添加有微量无机氧化物；所述微量无机氧化物的质量份数为0.1～15份。进一步地，所述微量无机氧化物为Al2O3、Li2O、Na2O中的一种或多种。优选地，所述微量无机氧化物包括Al2O3、Li2O、Na2O。进一步地，所述导电浆料还包括以下按质量分数的成分：85～92％球形银粉、1.5～6％有机载体、2～5％稀释剂、1.0～2.0％助剂。进一步地，所述玻璃粉A和玻璃粉B的D50均为0.5～2.2μm，优选为0.8～2.0μm，更优选为1.4～1.8μm，D100不超过6.0μm。进一步地，所述有机载体包括以下按质量份数列出的成分：乙基纤维素树脂6～10份、丙烯酸树脂2～5份、PVB树脂1～4和溶剂86～90份。其中，所述溶剂为丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、醇酯十二中的一种或几种，其中溶剂的作用在于调节该有机载体的粘度和溶解性。进一步地，所述稀释剂为丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、醇酯十二、DBE-3中的一种或几种。进一步地，所述助剂优选为硅油、触变剂和分散剂。其中，所述硅油可选用粘度为1000～5000cst的硅油；所述触变剂优选为ThixatrolST和MT的一种或其混合物；所述非分散剂优选为OP-83RAT、1561、ED-350的一种或几种。本专利技术还公开了上述太阳能电池正面电极用导电浆料的制备方法，具体包括以下步骤：制备玻璃粉A和玻璃粉B：将组成玻璃粉A的各成分按照配方混合后，经热熔、冷却、球磨、过筛得到玻璃粉A；将组成玻璃粉B的各成分按照配方混合后，经热熔、冷却、球磨、过筛得到玻璃粉B；制备有机载体：将树脂加入溶剂中，并在70～90℃的条件下保温1～3h，过滤得到有机载体；制备导电浆料：将玻璃粉A、玻璃粉B加入有机载体中，并加入导电浆料的其他成分，混合分散至其中颗粒类物质的粒径不大于7μm，过滤得到导电浆料。本专利技术还公开了上述导电浆料应用在太阳能电池的正面电极上，其具体为将导电银浆通过丝网印刷技术呈丝网状印刷在太阳能电池的硅片上，并在500～900℃的条件下烧结而成的正面电极。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术所提供的太阳能电池正面电极用导电浆料，采用不同玻璃态软化温度的玻璃粉A和玻璃粉B作为导电浆料的无机粘接剂，提高导电浆料在硅片表面粘接性能，改善导电浆料中的熔融态玻璃粉蚀刻硅片表面的程度和提高掺杂，降低硅片表面金属-半导体接触层的欧姆接触越小，使太阳能电池正面电极的单耗比降低5～10％。(2)本专利技术所提供的太阳能电池正面电极用导电浆料，加入乙基纤维素载体以提高导电银浆的印刷性和烧结温度，使其印刷而成的栅线不易出现断栅、虚印等问题；并通过调节有机载体中各成分之间的比例，调节了导电浆料的粘度，使该导电浆料具有良好的印刷行，避免印刷过程中的印刷不良现象；并通过调整玻璃粉体系和球形银本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：该导电浆料添加有质量分数为1.7~4%的玻璃粉A和质量分数为0.1~1%的玻璃粉B；所述玻璃粉A的玻璃态转化温度为250~350℃；所述玻璃粉B的玻璃态转化温度为350~450℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：该导电浆料添加有质量分数为1.7~4%的玻璃粉A和质量分数为0.1~1%的玻璃粉B；所述玻璃粉A的玻璃态转化温度为250~350℃；所述玻璃粉B的玻璃态转化温度为350~450℃。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：所述玻璃粉A为TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉；所述玻璃粉B为TeO2-Bi2O3-WO3-MgO-SiO2体系玻璃粉。


3.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：所述TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉包括以下质量份数的成分：25~45份TeO2、15~30份PbO、17~32份Bi2O3、1~10份SiO2。


4.根据权利要求3所述的太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：所述TeO2-PbO-Bi2O3-SiO2体系玻璃粉中还添加有微量添加物；所述微量添加物的质量份数为0.1~15份；所述微量添加物为WO3、ZnO、Al2O3、B2O3、CaO、Na2O、MgO中的一种或者多种。


5.根据权利要求2所述的太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：所述TeO2-Bi2O3-WO3-MgO-SiO2体系玻璃粉包括以下质量份数的成分：8~15份TeO2、50~70份Bi2O3、10~20份WO3、5~10MgO、1~3份SiO2。


6.根据权利要求5所述的太阳能电池正面电极用导电浆料，其特征在于：所述Te...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春锦，
申请(专利权)人：成都银盛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51