PERC电池背面银浆用玻璃粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PERC电池背面银浆用玻璃粉及其制备方法，属于导电浆料技术领域。本发明专利技术所述PERC电池背面银浆用玻璃粉为核壳结构，核为玻璃粉，壳为氧化钛。本发明专利技术操作简单、易于实施且无毒低成本，制备的氧化钛@玻璃粉复合粉体用于太阳能电池导电浆料能改善电极导电网络的致密性和降低银硅接触电阻，提高太阳能电池拉力和烘箱拉力。电池拉力和烘箱拉力。

Glass powder for silver paste on the back of perc battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
PERC电池背面银浆用玻璃粉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种PERC电池背面银浆用玻璃粉及其制备方法，属于导电浆料


技术介绍

[0002]随着社会工业的发展，人类所消耗的能源越来越多。这其中，太阳能储量最为丰富，取之不尽，是永久性能源而且无污染，对于发展环境友好型社会起着重大的作用。因此，太阳能的利用也成为各国研究的重点。近些年，晶体硅太阳能电池发电效率逐年提高，这其中，PERC电池以其高光电转换效率得到业界广泛的关注。
[0003]PERC电池相比常规晶体硅电池背面有一层AlOx钝化结构，工艺上需要加入激光开槽工艺实现背铝与硅基体的有效电接触。同时，为了保护钝化层，PERC电池需要把烧结温度降低30～50℃，因此，对背面银浆有新的要求。其一，背电极银浆在烧结过程中需保护钝化层不被破坏；其二，为保证组件长时间工作的稳定性，背电极需有可靠的焊接性能。
[0004]PERC电池背面银浆包括银粉固体导电相，玻璃粉粘接相、有机载体和其他添加剂。玻璃粉作为粘接相，其所占比例虽然很小，大约只占2～3wt％，但是其发挥的作用是至关重要的。
[0005]目前该领域背面银浆玻璃粉存在可焊性较差、在一定条件下的烘箱拉力几乎为零的相关技术缺陷，现有技术通常通过改变玻璃粉组成成分来，改进可焊性，提高烘箱拉力，但很难同时兼顾电性能。
[0006]CN102476919A公开了一种玻璃粉，包含氧化铋、氧化钛、氧化锌、氧化锑、含或不含氧化碲、含或不含氧化钼和氧化硒，以所述玻璃粉的总重量为基准，各组分的重量百分含量为：氧化铋：30wt％
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70wt％；氧化钛：1wt％
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20wt％；氧化锌：5wt％
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40wt％；氧化锑：5wt％
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30wt％；氧化碲：0wt％
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30wt％；氧化钼：0wt％
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10wt％；氧化硒：0wt％
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15wt％。另外，本专利技术还涉及上述玻璃粉的制备方法以及采用上述玻璃粉制作的太阳能用导电浆料；本专利技术的玻璃粉不含铅和硼，对环境无危害，用于制作太阳能用导电浆料，制备得到的太阳能电池的光电转换效率较高。其玻璃粉中虽然添加了氧化钛，但并不能解决本专利技术的技术问题。氧化钛为玻璃的网络中间体，不能直接形成玻璃，通常情况下在烧制过程中加入超过一定量的氧化态会破坏玻璃本身的结构，使得玻璃粉在水淬过程中会有析出和分相，同时氧化钛熔点很高，直接加入氧化钛与其他元素氧化物一起烧制玻璃粉易出现不熔或者玻璃化转变温度过高等缺点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种新的PERC电池背面银浆用玻璃粉。
[0008]为达到本专利技术的上述第一个目的，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉为核壳结构，核为玻璃粉，壳为氧化钛。
[0009]在一种具体实施方式中，所述核为Bi2O3‑
PbO
‑
SiO2‑
CuO
‑
MnO体系。
[0010]在一种具体实施方式中，所述的Bi2O3‑
PbO
‑
SiO2‑
CuO
‑
MnO体系，由PbO、SiO2、CuO、TeO2、TiO2、Bi2O3、B2O3、Al2O3、MnO2、WO3、ZrO2中的至少8种熔制而成，其质量比为5～15：15～30：15～35：0～10：0～10：1～10：3～15：3～15：1～10：0～10：0～10。
[0011]在一种具体实施方式中，所述核的粒径为0.5μm～5μm。
[0012]在一种具体实施方式中，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉中壳含量在0.3wt％～5wt％。
[0013]在一种具体实施方式中，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉的制备方法包括：
[0014]将钛酸四丁酯
‑
乙醇溶液滴加到玻璃粉
‑
乙酸溶液中，滴加过程不断搅拌，滴加完后继续搅拌30～60分钟，固液分离，洗涤，干燥得到PERC电池背面银浆用玻璃粉；所述钛酸四丁酯
‑
乙醇溶液：玻璃粉
‑
乙酸溶液的质量比优选为100：40～90。
[0015]玻璃粉
‑
乙酸溶液中的玻璃粉即上述的核Bi2O3‑
PbO
‑
SiO2‑
CuO
‑
MnO体系。
[0016]在一种具体实施方式中，所述钛酸四丁酯
‑
无水乙醇溶液为无水乙醇与钛酸四丁酯的混合物，所述钛酸四丁酯：无水乙醇的质量比优选为5～10:100。
[0017]在一种具体实施方式中，所述玻璃粉
‑
乙酸溶液为玻璃粉、乙酸、水的混合物；所述玻璃粉、水的质量比为5:25～100，乙酸的添加量以维持玻璃粉
‑
乙酸溶液的pH4～5；所述水优选为去离子水。
[0018]在一种具体实施方式中，所述滴加的温度为20～30℃；所述滴加的速率优选为1～10ml/s。
[0019]在一种具体实施方式中，所述搅拌的速率为300～800r/min；所述洗涤为分别用水、无水乙醇洗涤3次以上，所述干燥优选为50～100℃烘干。
[0020]本专利技术的第二个目的是提供一种上述PERC电池背面银浆用玻璃粉制备方法。
[0021]为达到本专利技术的第二个目的，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉制备方法包括：
[0022]将钛酸四丁酯
‑
乙醇溶液滴加到玻璃粉
‑
乙酸溶液中，滴加过程不断搅拌，滴加完后继续搅拌30～60分钟，固液分离，洗涤，干燥得到PERC电池背面银浆用玻璃粉；
[0023]所述钛酸四丁酯
‑
无水乙醇溶液为无水乙醇与钛酸四丁酯的混合物，所述钛酸四丁酯：无水乙醇的质量比优选为5～10:100；
[0024]所述玻璃粉
‑
乙酸溶液为玻璃粉、乙酸、水的混合物；所述玻璃粉、水的质量比为5:25～100，乙酸的添加量以维持玻璃粉
‑
乙酸溶液的pH4～5；所述水优选为去离子水；
[0025]所述滴加的温度为20～30℃；所述滴加的速率优选为1～10ml/s；
[0026]所述搅拌的速率为300～800r/min；所述洗涤为分别用水、无水乙醇洗涤3次以上，所述干燥优选为50～100℃烘干。
[0027]有益效果：
[0028]1.本专利技术的氧化钛@玻璃粉复合粉体的软化温度低，玻璃熔体的流动性好，能促进电极形成致密的导电网络，降低电池串联电阻，提高电池填充因子；另一方面在焊接过程，氧化钛@玻璃粉复合粉体能抑制焊接过程中形成的银锡合金对银电极的侵入，提高电极的高温焊接拉力和烘箱拉力。
[0029]2.本专利技术不改变玻璃粉主体结构，能明显提高了玻璃粉的可焊性和烘箱拉力。
[0030]3.本专利技术的氧化钛@玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉为核壳结构，核为玻璃粉，壳为氧化钛。2.根据权利要求1所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述核为Bi2O3‑
PbO
‑
SiO2‑
CuO
‑
MnO体系。3.根据权利要求2所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述的Bi2O3‑
PbO
‑
SiO2‑
CuO
‑
MnO体系，由PbO、SiO2、CuO、TeO2、TiO2、Bi2O3、B2O3、Al2O3、MnO2、WO3、ZrO2中的至少8种熔制而成，其质量比为5～15：15～30：15～35：0～10：0～10：1～10：3～15：3～15：1～10：0～10：0～10。4.根据权利要求1或2所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述核的粒径为0.5μm～5μm。5.根据权利要求1或2所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉中壳含量在0.3wt％～5wt％。6.根据权利要求1～3任一项所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述PERC电池背面银浆用玻璃粉的制备方法包括：将钛酸四丁酯
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乙醇溶液滴加到玻璃粉
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乙酸溶液中，滴加过程不断搅拌，滴加完后继续搅拌30～60分钟，固液分离，洗涤，干燥得到PERC电池背面银浆用玻璃粉；所述钛酸四丁酯
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乙醇溶液：玻璃粉
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乙酸溶液的质量比优选为100：40～90。7.根据权利要求6所述的PERC电池背面银浆用玻璃粉，其特征在于，所述钛酸四丁酯
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩宇，杨红，崔隆宇，夏粱，彭亮，李加宁，乔梦书，张永福，
申请(专利权)人：四川东树新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：