一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池材料领域，具体公开一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆及其制备方法。所述银浆包括如下质量份数的组分：85

【技术实现步骤摘要】
一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池材料领域，尤其提供一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，光伏发电已经成为各国实现能源转型战略的重要支撑，巨大的创新投入推动了太阳电池的效率提升和成本下降。在各类太阳电池中，N型TOPCon电池的由于其衰减小，电池整体效率及发电量优势明显等优点而被广泛应用。N型TOPCon电池制备过程中的印刷烧结工序是最后也是最重要的一道工序，其目的是在电池正背面印刷固定的栅线图案并烧结形成欧姆接触以收集电流，而印刷后的栅线要保持较细的宽度和较好的高度才能有更好的效率。
[0003]现有技术中，为了节省电池成本，通常采用的是主细栅的分步印刷，第一步印刷主栅线，相对来说印刷要求较低；第二步印刷细栅线，需要保证栅线有良好的接触性能以及传导性能，并且细栅线不能有断开情况，否则会造成电流收集效率降低进而影响电池效率。因此，每个电池的一面就需要印刷两次，且N型TOPCon电池需要在正反面都印刷银栅线，共需要4次印刷，按照先印刷主栅后印刷细栅的步骤，总会有一面印刷好的细栅线在进行另一面印刷的时候被压两次，同时还需要烘干两次，因此，为了降低印压栅线和多次烘干对电池效率的影响，一般选择先印背面栅线再印正面栅线，背面的细栅线需要经历两次印压和两次烘干的过程，但背面的细栅线如果第一次烘干程度过高就会在第二次烘干的时候出现过烘甚至栅线脱落的情况，而如果第一次烘干不充分的话，在后续的印刷过程中，由于受到压力作用背面的细栅线会出现坍塌甚至局部粗点的情况，既影响了电池效率还可能造成外观质量问题。而现有技术中无非是通过降低第二次烘干温度，或者升高第二次烘干温度同时降低烘干时间来解决上述问题，但是并不能完全解决栅线坍塌和过烘脱落的问题，甚至会出现解决了栅线坍塌问题而会出现过烘，栅线脱落，解决过烘脱落则会出现栅线坍塌的问题。因此，提供一种性能优异的背面印刷用银浆对于提高N型TOPCon电池有重大意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中，在对N型TOPCon晶硅电池栅线进行印刷时由于多次印压和烘干导致背面栅线过烘脱落或出现坍塌甚至局部粗点的问题，本专利技术提供了一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，利用该银浆印刷可维持栅线良好的高宽比，避免了栅线坍塌及过烘脱落的问题。
[0005]本专利技术第一方面提供了用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，包括如下质量份数的组分：85
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90份银粉，2
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5份玻璃粉，0.5
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1份触变剂，2
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3份分散剂，2
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3份表面活性剂和5
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15份有机溶剂。
[0006]优选的，有机溶剂包括质量比为2
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4:1的邻苯二甲酸二辛脂和二乙二醇二甲醚。
[0007]专利技术人经过大量的创造性研究，发现在N型TOPCon晶硅电池的制备工艺过程中，由于N型TOPCon晶硅电池特殊的印刷工艺导致电池背面的栅线存在过烘，脱落，坍塌甚至出现局部粗点。但专利技术人偶然发现，利用有机溶剂将银粉颗粒均匀的包裹起来，使导电银浆中的银粉不容易产生沉淀和氧化，同时可调节银浆的粘度和印刷后线型。本专利技术利用不同沸点的溶剂组合，使低沸点的二乙二醇二甲醚在烘干过程中排出使烘干后的栅线具备抗压性能，同时保留高沸点的邻苯二甲酸二辛脂维持栅线的粘结剂附着能力，并在完成印刷后通过高温烧结炉排出邻苯二甲酸二辛脂，这样不仅可以提高背面栅线的的抗压性能，还可以维持栅线的附着性能，提高电池效率，且不需要复杂的工艺手段和成本。
[0008]根据测试结果可以看出，利用本专利技术提供的改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果用银浆不易产生沉淀和氧化，完成印刷的电池脱落比例由1.8降低至0.1，坍塌比例由2％降低至0，电池的转化效率也有23.57％提高至25.62％。相比于现有技术，本专利技术提供的改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果用银浆，可有效改善因印刷过程中多次印压和烘干引发的栅线过烘脱落、坍塌现象，避免了因此造成的N型TOPCon晶硅电池效率低、外观质量差的问题。
[0009]优选的，所述有机溶剂包括如下质量百分含量的组分：4％
‑
10％的乙基纤维素，0.1％
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5％的丙烯酸树脂，5％
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10％的丁基卡必醇醋酸酯和5％
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25％的二乙二醇单丁醚醋酸酯，40％
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60％的邻苯二甲酸二辛脂，15％
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20％的二乙二醇二甲醚和5％
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10％的乙二醇丙醚。
[0010]优选的，所述玻璃粉包括如下质量百分含量的组分：15％
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25％的Bi2O3，2％
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9％的Al2O3，6％
‑
13％的SiO2，2％
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8％份的MgO，35％
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70％的PbO和3％
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10％份的B2O3。
[0011]优选的，所述银粉为球形银粉，纯度不小于99.9％，粒径不大于5μm。
[0012]优选的，所述触变剂为聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、氢化蓖麻油、司盘80、司盘60或十六醇中的一种或多种。
[0013]优选的，所述分散剂为BYK
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111润湿剂、BYK
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110润湿剂、BFK
‑
1300W润湿剂或TEGO760W中的一种或多种。
[0014]更优选的，所述分散剂为BYK
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111润湿剂。
[0015]优选的，所述表面活性剂为聚山梨酯、脂肪酸甘油酯或脂肪酸山梨坦中的一种或多种。
[0016]更优选的，所述表面活性剂为聚山梨酯。
[0017]本专利技术提供的用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，利用各组分的协同作用，不仅增加了银浆的流平性，还可在印刷时，快速降低银浆的粘度从而增加银浆在丝网的透过性，保持完整的线型同时还可以防止丝网堵塞，在印刷完成后，附着在硅片表面的银栅线粘度又会迅速升高，保持栅线良好的高宽比，达到更好的印刷效果。
[0018]本专利技术第二方面提供了一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆的制备方法，至少包括如下步骤：
[0019]步骤一、按照设计配比称取各组分，于15℃
‑
40℃混合均匀，得混合浆料；
[0020]步骤二、将所述混合浆料研磨，过筛，取筛下物混合均匀，得用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆。
[0021]优选的，步骤一中，采用机械搅拌的方式混合，搅拌速度为30r/min
‑
110r/min，搅
拌时间为30min
‑
80min。
[0022]优选的，步骤三中，所述研磨采用三辊研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，其特征在于：包括如下质量份数的组分：85
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90份银粉，2
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5份玻璃粉，0.5
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1份触变剂，2
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3份分散剂，2
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3份表面活性剂和5
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15份有机溶剂；其中，有机溶剂包括质量比为2
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4:1的邻苯二甲酸二辛脂和二乙二醇二甲醚。2.如权利要求1所述的用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，其特征在于：所述有机溶剂包括如下质量百分含量的组分：4％
‑
10％的乙基纤维素，0.1％
‑
5％的丙烯酸树脂，5％
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10％的丁基卡必醇醋酸酯，5％
‑
25％的二乙二醇单丁醚醋酸酯，40％
‑
60％的邻苯二甲酸二辛脂，15％
‑
20％的二乙二醇二甲醚和5％
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10％的乙二醇丙醚。3.如权利要求1所述的用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，其特征在于：所述玻璃粉包括如下质量百分含量的组分：15％
‑
25％的Bi2O3，2％
‑
9％的Al2O3，6％
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13％的SiO2，2％
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8％份的MgO，35％
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70％的PbO和3％
‑
10％份的B2O3。4.如权利要求1所述的用于改善N型TOPCon晶硅电池背面印刷效果的银浆，其特征在于：所述银粉为球形银粉，纯度不小于99.9％，粒径不大于5μm。5.如权利要求1所述的用于改善N型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，吝占胜，李青娟，陈晨，刘伟，张东升，李志彬，李倩，刘莉丽，魏双双，张红妹，王志国，刘新玉，张雷，程立威，刘彩凤，刘雪蛟，
申请(专利权)人：英利能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：