玻璃粉及其制备方法及一种应用窗口宽的电池银浆技术

本发明专利技术提供一种玻璃粉及其制备方法及一种应用窗口宽的电池银浆。其中，玻璃粉包含以下组分：氧化碲、氧化铅、氧化铋、氧化钼、氧化钨、二氧化硅，碱土金属氧化物、碱金属氧化物、稀土金属氧化物。本发明专利技术通过优化玻璃粉中氧化物的配比，制作的成品玻璃粉应用于TOPCon银浆中可以在碱抛光面上形成较好的接触，且能控制好金属复合速率，提升效率；通过优化玻璃粉的制作工艺，调节玻璃粉的粒径和软化点，改善烘干后的附着力，且不影响电性能，在背面为抛光结构时,烘干后也具有良好的附着力，且烧结后的拉力也合格；通过优化有机载体的配方，调节分散剂的酸碱性和不同粘度硅油的配比，解决连续印刷的断栅和浆料稳定性问题。续印刷的断栅和浆料稳定性问题。续印刷的断栅和浆料稳定性问题。

【技术实现步骤摘要】
玻璃粉及其制备方法及一种应用窗口宽的电池银浆


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体涉及一种玻璃粉及其制备方法及一种应用窗口宽的电池银浆。

技术介绍

[0002]TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)太阳能电池技术，其电池结构以N型硅为基底，在电池背面制备一层超薄的隧穿氧化硅(1～2nm)，然后再沉积一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，且TOPCon电池的极限效率大约在28.7％左右，高于HJT的27.5％极限效率，最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率(29.43％)，具有较大的发展空间。
[0003]当TOPCon电池背面采用酸抛光工艺时，其绒面表面没有明显规律；当TOPCon电池背面采用碱抛光工艺时，其绒面表面有许多方块状的凹槽，其正面与常规N型太阳能电池或N
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PERT太阳能电池没有本质区别；背面通过使用无机碱体系进行抛光，无高浓度F、N元素，大幅度降低废水处理成本，更加环保；得到的背面更为光滑平坦，通过前后道工艺的匹配，能有0.1％的效率增益，且仍有提升空间；成本更低，碱抛光相对酸抛光有着更低的成本，可降低TOPCon电池的制造成本。常规的TOPCon背面银浆在此抛光面上难以形成良好的欧姆接触，且烘干后因附着力低会造成栅线脱落，严重影响TOPCon电池的性能和美观，需针对碱抛光工艺开发专用的TOPCon电池背面银浆。
[0004]目前，在TOPCon电池背面由酸抛工艺切换成碱抛光工艺的情况下，背表面较为光滑平坦，导致连续印刷的时候，更容易出现掉粉和掉栅线，影响电池片的外观和良率。现在市面上常规的TOPCon背面银浆在烘干后栅线的附着力变差，烧结后的拉力也变差，导致电池的可靠性能不合格。还有在TOPCon电池的背面上会出现接触窗口窄,EL出现云雾甚至发黑等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种玻璃粉及其制备方法及一种应用窗口宽的电池银浆。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种玻璃粉，包含以下重量份的组分：氧化碲10～60份、氧化铅0～75份、氧化铋10～60份、氧化钼0～5份、氧化钨0～10份、二氧化硅2～10份，碱土金属氧化物0～2份、碱金属氧化物0～10份、稀土金属氧化物0～2份；所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钡中的至少一种；所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钾、氧化钠中的至少一种；所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化铈、氧化钕、氧化镱中的至少一种。
[0008]本专利技术玻璃粉中氧化碲有助于玻璃体系形成稳定性较强的玻璃网络结构，且对于玻璃粉的熔银析银能力有一定的提升，在一定程度上能够降低玻璃组分对硅片表面的过度
腐蚀，降低硅片表面的电子空穴对的复合速率。
[0009]本专利技术玻璃粉中氧化铅可降低玻璃粉的软化温度，提高玻璃粉的化学稳定性及热稳定性，且含铅玻璃粉具有较好的熔银能力，在所述范围内具有较大的成玻范围及工艺窗口。
[0010]本专利技术玻璃粉中氧化铋可显著降低玻璃粉的软化温度及粘度，能使玻璃料具有良好的润湿性。氧化铋是代替铅玻璃体系中结构最强、稳定性最好的一种无机氧化物，能够改善玻璃粉对硅片的过度腐蚀，但氧化铋含量过高也会导致难以形成完整的玻璃，因此氧化铋含量可以少于氧化铅。
[0011]本专利技术玻璃粉中二氧化硅可以增强玻璃粉的网络结构，降低玻璃的析晶倾向。当玻璃中的二氧化硅较少时能提高玻璃粉的化学稳定性；当玻璃中的二氧化硅含量较高时会造成玻璃的软化点升高，且熔炼状态变差，难以形成完整的玻璃。
[0012]本专利技术玻璃粉中氧化钨有助于提高玻璃粉的软化点，提升玻璃液的润湿能力，而且加入氧化钨后对于使用该玻璃粉所制成的TOPCon背面银浆在烧结后有较好的附着力水平。
[0013]本专利技术玻璃粉中碱金属氧化物为Li2O、Na2O、K2O中的一种或者多种。碱金属含量较多时会导致太阳能电池的漏电流增加，且单独的增加碱金属含量也会造成玻璃粉的稳定性变差，但是碱金属氧化物又能够调节玻璃粉的热膨胀系数及软化点，而且还有较好的助熔效果，有助于提高玻璃的成玻范围。因此可利用“双碱效应”，通过合理搭配两种或者三种碱金属氧化物，增强玻璃的热稳定型及化学稳定性。
[0014]本专利技术玻璃粉中稀土金属氧化物为Y2O3、CeO2、Nd2O3和Yb2O3中的一种或者多种。稀土金属氧化物主要能调节玻璃粉的热膨胀性能及化学稳定性，且在高温下对玻璃液还有一定的澄清作用，有助于玻璃得到较好的熔炼状态。
[0015]本专利技术通过优化玻璃粉中各组分的配比，制作的成品玻璃粉应用于TOPCon银浆中可以在碱抛光面上能形成较好的接触，且能控制好金属复合速率，提升效率。
[0016]优选地，本专利技术玻璃粉包含以下重量份的组分：氧化碲40份、氧化铅20份、氧化铋20份、氧化钼2份、氧化钨6份、二氧化硅5份，碱土金属氧化物2份、碱金属氧化物4份、稀土金属氧化物1份。
[0017]本专利技术专利通过调整不同组分的配比，得出上述最佳配比，当各组分为上述重量份时，所制作的玻璃粉的接触电阻和金属复合能达到一个较好的平衡效果。以上配比为此玻璃粉体系的最佳配比，当对成分进行调整时，性能会出现变化。如氧化铅的总比例高于40％时，浆料的腐蚀性能变大明显，导致复合偏大，开压降低；当氧化钨占比高于6％，浆料的接触电阻率变大，导致接触性能变差，电性能降低。
[0018]第二方面，本专利技术还提供一种玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)将氧化碲、氧化铅、氧化铋、氧化钼、氧化钨、二氧化硅，碱土金属氧化物、碱金属氧化物和稀土金属氧化物称量后搅拌均匀，然后在高温炉中于900～1100℃熔炼90～120min；
[0020](2)熔炼完成后在纯净水中猝火冷却，得到物质A；
[0021](3)将物质A加入纯净水后进行球磨处理，球磨所利用的磨球为氧化锆磨球，磨球配比为10规格球形：10规格圆柱形：7规格球形：7规格圆柱形＝2:2:1:1，球磨时间4～8h；其
中，10规格球形的磨球的直径为10mm；7规格球形的磨球的直径为7mm；10规格圆柱形的磨球的直径为10mm，高为10mm；7规格圆柱形的磨球的直径为7mm，高为7mm；
[0022](4)球磨完成后进行筛网过滤，然后静置，去除上层清液后进行烘干、分散，得到所述玻璃粉。
[0023]本专利技术通过优化玻璃粉的制作工艺，调节玻璃粉的粒径和软化点，改善烘干后的附着力，且不影响电性能，在背面为抛光结构时，烘干后也具有良好的附着力，且烧结后的拉力也合格。
[0024]优选地，所述步骤(3)中每100g物质A加入800mL纯净水。
[0025]专利技术人通过研究发现，改变纯净水体积后，玻璃粉的粒径分布会发生较大的变化，应用于银浆后在烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃粉，其特征在于，包含以下重量份的组分：氧化碲10～60份、氧化铅0～75份、氧化铋10～60份、氧化钼0～5份、氧化钨0～10份、二氧化硅2～10份，碱土金属氧化物0～2份、碱金属氧化物0～10份、稀土金属氧化物0～2份；所述碱土金属氧化物为氧化镁、氧化钙、氧化钡中的至少一种；所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钾、氧化钠中的至少一种；所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化铈、氧化钕、氧化镱中的至少一种。2.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，包含以下重量份的组分：氧化碲40份、氧化铅20份、氧化铋20份、氧化钼2份、氧化钨6份、二氧化硅5份，碱土金属氧化物2份、碱金属氧化物4份、稀土金属氧化物1份。3.一种如权利要求1或2所述的玻璃粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化碲、氧化铅、氧化铋、氧化钼、氧化钨、二氧化硅，碱土金属氧化物、碱金属氧化物和稀土金属氧化物称量后搅拌均匀，然后在高温炉中于900～1100℃熔炼90～120min；(2)熔炼完成后在纯净水中猝火冷却，得到物质A；(3)将物质A加入纯净水后进行球磨处理，球磨所利用的磨球为氧化锆磨球，磨球配比为10规格球形：10规格圆柱形：7规格球形：7规格圆柱形＝2:2:1:1，球磨时间4～8h；所述10规格球形的磨球的直径为10mm；所述7规格球形的磨球的直径为7mm；所述10规格圆柱形的磨球的直径为10mm，高为10mm；所述7规格圆柱形的磨球的直径为7m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登，丁冰冰，郭豫阳，卢一理，
申请(专利权)人：无锡市儒兴科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：