本发明专利技术属于太阳能电池新材料领域，特别涉及一种晶硅太阳能电池背面电极形成用的无铅银导电浆料的组成及制备方法。该无铅银导电浆料主要由以下按质量百分比计的原料混合而成：银粉60-70%，无机玻璃粉1-10%，有机粘合剂25-35%，无机添加剂0.5-1%。本发明专利技术的无铅银导电浆料印刷在晶硅太阳能电池的背面，经红外快烧工艺（硅片表面实际峰值温度780-810℃，峰值时间1-2S），在晶硅太阳能电池片的背面可形成高附着力、高可靠性银电极。该银导电浆料无铅，无镉，经过印刷烧结，可在晶硅太阳能电池背面形成焊接性能好，附着力强，可靠性高的银电极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池新材料领域，特别涉及一种晶硅太阳能电池背面电极形成用的无铅银导电浆料的组成及制备方法。
技术介绍
晶硅太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的半永久性物理电池，随着化石(石油，煤炭，天然气等)能源的极度消耗，产生的能源枯竭以及日益严重的温室效应，人类对新型清洁能源的需求变得越来越迫切。在未来漫长的时间里，太阳将是人类清洁能源的有效提供者，目前，晶硅太阳能电池是将太阳能转化为民用能源有效器件之一，它的应用范 围正从航天、军事扩展到人们的日常生活，在不产生新的污染的同时，成本的降低将使太阳能电池得到更为广泛的应用。现有的晶硅太阳能电池的结构如图I所示，该电池包括掺有硼(B)的P型硅基体1，磷(P)重掺杂的N型发射极2，SiNx防反射层3，背场P+层4，正面银电极5和背面银电极6。银导电浆料通过厚膜工艺(印刷，烧结)在晶硅太阳能电池的背面形成银电极，可实现太阳能电池片之间的相互联接以及电流的输出。要求银电极与基材要有良好的附着力，单位面积上耗银量尽可能少，可靠性好，由于银是化学性质相对稳定的贵金属，银导电浆料烧结膜层的性质(导电性，附着力，可靠性)在烧结条件一定的情况下取决于银导电浆料中作为无机粘结相的玻璃粉，由于PbO是一种非常好的助熔剂，能有效降低玻璃的软化点和表面张力，增加对基材的浸润性，所以现有晶硅太阳能电池背面电极形成用的银导电浆料均采用含Pb低熔点玻璃作为无机粘结剂。从2006年7月I日起，所有含铅，镉，汞，六价铬，聚溴二苯醚和聚溴联苯，六种有害物质的家电以及其他电子电气设备已禁止在欧盟市场销售。为减少对环境的不良影响，电子材料也必须达到欧盟的要求。对晶硅太阳能电池背面电极形成用的银导电浆料要符合欧盟要求，最主要的难点是要找到一种无铅玻璃来替代以往的有铅玻璃，并达到电性能，附着力，可靠性等方面的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料，该银导电浆料无铅，无镉，经过印刷烧结，可在晶硅太阳能电池背面形成焊接性能好，附着力强，可靠性高的银电极。本专利技术还提供所述晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料，该浆料主要由以下按质量百分比计的原料混合而成银粉60-70%，无机玻璃粉1-10%，有机粘合剂25-35%，无机添加剂O. 5-1%。本专利技术的无铅银导电浆料印刷在晶硅太阳能电池的背面，经红外快烧工艺(硅片表面实际峰值温度780-810°C，峰值时间1-2S)，在晶硅太阳能电池片的背面可形成高附着力、高可靠性银电极。作为优选，所述银粉为液相还原法制备的球形银粉，其纯度> 99. 95%，平均粒径为O.5-1. 5 μ m,比表面积 I. 0-1. 5% m2 /g，振实密度 4. 0-4. 5g/ml。作为优选，所述的无机玻璃粉为Ba-B-Zn-Si系低熔点玻璃，其无机成分以及相应质量百分比如下BaO 20-50%, SiO2 1-20%, B2O3 20-30%, ZnO 20-30%。作为优选，所述无机玻璃粉的制备方法如下将氧化物B203-Ba0-Si02-Zn0按比例混合，放入石英坩埚中，1200°C保温I小时，水淬后加入聚氨酯罐内球磨，球磨罐内6_氧化锆球、纯水和无机玻璃混合料的质量比为3:2: 1，填充量为球磨罐体积的三分之一到三分之二，球磨时间为12-20小时，所得平均粒径< 8. Oym的无机玻璃粉作为银导电浆料的无机粘合剂。 作为优选，所述有机粘合剂按质量百分比计的组成如下乙基纤维素5-20%，松油醇20-60%，丁基卡必醇20-60%。作为优选，所述有机粘合剂的制备方法如下将松油醇和丁基卡必醇混合，加热至600C -80°C，搅拌下加入乙基纤维素，恒温持续搅拌1-2小时，直到成为完全透明溶液作为有机粘合剂。作为优选,所述的无机添加剂是从Ti, Zn, Fe, In四种金属，以及Ti, Zn, Fe, In的氧化物粉末中选择一种，其平均粒径彡O. 5 μ m，纯度大于99. 9%。一种所述晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料的制备方法，根据上述的原料配比，将银粉、有机粘合剂、无机玻璃和无机添加剂放入真空搅拌机中，持续搅拌2小时以上，再经三辊轧机分散，研磨成均质浆料，其刮板精细度彡ΙΟμπι，再经300目丝网过滤即为银导电浆料。本专利技术设计了 Ba-B-Zn-Si系玻璃作为银导电浆料的无机粘结相，达到了以往含铅玻璃作为粘结相银导电浆料一致的综合性能。与现有技术相比，本专利技术的优点是 ①选用了 B203-Ba0-Si02-Zn0系玻璃作为银导电浆料的无机粘结相，并优化了各种成分的质量百分比范围，在范围内的玻璃有合适的软化点，流散性和稳定性，在晶硅太阳能电池生产目前常用红外快速烧成工艺下，与基材有良好的浸润性和反应性，并促进了银粉的烧结，使得到的背面银电极有良好的导电性，可焊性，耐焊性，附着力和可靠性，实现了银导电浆料无铅化。②选用了液相还原法制备的球形银粉，银粉平均粒径，比表面积和振实密度(分散性)得到有效控制，使该银粉的烧结活性与晶硅太阳能电池的快速烧成工艺相适应，与上述无铅玻璃组合实现了晶硅太阳能电池背面银电极在薄层化时，仍保持较好的可焊性，耐焊性，附着力和可靠性。③通过在银导电浆料中加入Ti，Zn, Fe, In金属粉或其氧化物粉末，在不影响烧成银电极可焊性，耐焊性，附着力和可靠性的前提下，降低银电极与硅基材的接触电阻，保证烧结银电极与基材的欧姆接触。附图说明图I是晶硅太阳能电池截面示意图。图中1、P型硅基体，2、N型发射极，3、SiNx防反射层，4、背场P+层，5、正面银电极，6、背面银电极。具体实施例方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本专利技术的实施并不局限于下面的实施例，对本专利技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本专利技术保护范围。在本专利技术中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。实施例1-6 一种晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料，是由如表I所示的按质量百分比计的原料混合而成。将银粉、有机粘合剂、无机玻璃和无机添加剂按表I的配比放入真空搅拌机中，持续搅拌2小时左右，形成均匀混合物，再经三辊轧机分散，研磨成均质浆料，刮板精细度< ΙΟμπι，粘度为40-60pa. S，再经300目丝网过滤得到本专利技术的银导电浆料。表I (重量g)权利要求1.一种晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料，其特征在于该浆料主要由以下按质量百分比计的原料混合而成 银粉 60-70%， 无机玻璃粉1_10%， 有机粘合剂25-35%， 无机添加剂0. 5-1%。2.根据权利要求I所述的银导电浆料，其特征在于所述银粉为液相还原法制备的球形银粉，其纯度彡99. 95%，平均粒径为0. 5-1. 5 um,比表面积I. 0-1. 5% m2 /g,振实密度4.0-4. 5g/ml。3.根据权利要求I所述的银导电浆料，其特征在于所述的无机玻璃粉为Ba-B-Zn-Si系低熔点玻璃，其无机成分以及相应质量百分比如下BaO 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶硅太阳能电池背电极形成用无铅银导电浆料，其特征在于：该浆料主要由以下按质量百分比计的原料混合而成：银粉60？70%，无机玻璃粉1？10%，有机粘合剂25？35%，无机添加剂0.5？1%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨荣春，杨锐昌，熊胜虎，杨华，
申请(专利权)人：杭州正银电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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