一种晶硅太阳能电池背电极银浆及其制备方法技术

技术编号:9597735 阅读:142 留言:0更新日期:2014-01-23 02:59
本发明专利技术公开了一种晶硅太阳能电池背电极银浆及其制备方法,该银浆用作生产晶硅太阳能电池的背面电极,其银浆由质量百分比为45-50%的银粉、43-47%的有机粘合剂、1-6%的无机玻璃粉及0-2%的添加剂组成;该银浆的制备方法包括有机粘合剂的制备、无机玻璃粉的配制和浆料的加工工艺。本发明专利技术的银浆烧结后银层致密,和硅片形成良好的欧姆接触,接触电阻小,具有优异的导电性能和附着力,可焊性和耐焊性好,光电转换效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,该银浆用作生产晶硅太阳能电池的背面电极,其银浆由质量百分比为45-50%的银粉、43-47%的有机粘合剂、1-6%的无机玻璃粉及0-2%的添加剂组成;该银浆的制备方法包括有机粘合剂的制备、无机玻璃粉的配制和浆料的加工工艺。本专利技术的银浆烧结后银层致密,和硅片形成良好的欧姆接触,接触电阻小,具有优异的导电性能和附着力,可焊性和耐焊性好,光电转换效率高等优点。【专利说明】—种晶硅太阳能电池背电极银浆及其制备方法
本专利技术涉及生产晶硅太阳能电池背电极的原料领域,特别是涉及。
技术介绍
硅基太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件,在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流,通过电极可将电能输出。现有技术中,太阳能电池背电极主要使用金属银浆料,由金属银粉、有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂等原料配制而成,而根据对电池板高性能的要求,其需要银浆具有优良的印刷性,烧结后与硅片的欧姆接触好,附着力及焊接性能优异等。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供,具有优良的印刷性,烧结后银层致密,与硅片接触电阻小,可焊性好,光电转换效率高,并能减少太阳能电池生产的白银消耗,降低生产成本。为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种晶硅太阳能电池背电极银浆,所述银浆配方按质量百分比为:银粉:45?50%,有机粘合剂:43?47%,无机玻璃粉:1?6%,添加剂:0?2%。进一步,所述银浆配方按质量百分比为:银粉:46?49%,有机粘合剂:44?47%,无机玻璃粉:3?5%,添加剂;0.5?1.5%。在本专利技术一个较佳实施例中,所述银粉为球状银粉和片状银粉的混合物,其平均粒径为1.5 μ m。在本专利技术一个较佳实施例中,所述有机粘合剂的组分配方按质量百分比为:松油醇:45?55%,乙基纤维素:10?15%, 二乙二醇丁酿乙酸酷:35?40%。在本专利技术一个较佳实施例中,所述无机玻璃粉包括Si02、Bi203、B203、ZnO, BaO,其配方按质量百分比为:SiO2:0.1-20%, Bi2O3:40-80%, B2O3:0.1_5%,ZnO:1_10%,BaO:0.1-5%。进一步,所述无机玻璃粉包括5102、81203、8203、2110、8&0,其配方按质量百分比为:SiO2:5 ?15%,Bi2O3:50 ?75%,B2O3:2 ?4%,ZnO:4 ?8%,BaO:1 ?3%。在本专利技术一个较佳实施例中,所述添加剂为氧化钛、氧化锡和氧化锑中的至少一种,该添加剂颗粒粒径小于3 μ m。为解决上述技术问题,本专利技术还提供了一个晶硅太阳能电池背电极银浆的制备方法,包括以下步骤: a、制备有机粘合剂:按所述有机粘合剂的配比混合后,在70-80°C温度下溶解,得到透明的有机粘合剂;b、制备无机玻璃粉:按所述无机玻璃粉的配比,称量所有氧化物粉末,混合均匀,装入坩埚中,放入高温电阻炉中,升温至1000-1200°C,熔炼0.5-1小时,将熔化后的无机玻璃粉淬火后装入球磨罐,球磨24小时后,得到粒度小于2 μ m的无机玻璃粉,烘干备用; C、制备导电银浆:按所述配方取银粉、有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂,搅拌混合均匀后,在三辊研磨机上进行研磨分散,制得均匀分散,精细度小于15 μ m,粘度为60-80Pa.S的导电银浆。在晶硅太阳能电池生产过程中,通过丝网印刷,使浆料均匀地附着在硅片表面,经过烘干、高温烧结等工序后,本专利技术采用球状和片状混合银粉作为银浆基料,利用特殊氧化物作为添加剂,在硅片背面形成均匀致密的银导电层,和硅片形成良好的欧姆接触,从而获得更高的光电转换效率,优异的可焊性和附着力。本专利技术的有益效果是: 1、使用球状和片状银粉混合物,增强了银浆的附着力,增加了欧姆接触,提高了电池片的转换效率; 2、选用铋-硼-硅-锌等氧化物组成的无机玻璃粉,实现了浆料的无铅化。通过调节金属氧化物的配比,可以实现调控无机玻璃粉的软化点等物化性能,改进了无机玻璃粉的物化稳定性和电性能; 3、采用本专利技术中有机粘合剂的成分比例,增加了浆料的保存时间,使浆料在长时间放置后仍保持均匀分散特性; 4、选用本专利技术中添加剂,改善了浆料的物化性能和电性能,使浆料易于丝网印刷,提高电池片转换效率。本专利技术通过使用合适球状和片状银粉,及无机玻璃粉,使浆料在高温烧结处理过程中与硅片形成良好的欧姆接触,银浆烧结后银层致密,提高了背电极的焊接性和附着力,电池的转换效率高。通过调节银浆中有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂的组分及配比,可以适应现有晶硅太阳能电池的各种生产工艺。【具体实施方式】下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术提供一种晶硅太阳能电池背电极银浆,主要是由银粉、有机粘合剂、无机玻璃粉和添加剂四个部分组成,需要对上述四部分物料的配方机理进行说明: 银粉在浆料中是导电功能相,其在高温烧结处理后可与硅形成欧姆接触,在电极中起导电作用; 有机粘合剂起分散作用及印刷时的粘结作用,使无机粉体均匀分散在浆料中,形成一种稳定的悬浮体,保持浆料内各组分的配比;印刷后使浆料附着在硅片表面; 无机玻璃粉在高温烧结过程中熔化,将银粉附着在硅片表面,形成均匀致密的导电膜; 添加剂是用来改变浆料的工艺性能,使浆料具有一定的流动性、触变性、可塑性,使浆料易于丝网印刷。本专利技术一种晶硅太阳能电池背电极银浆,银浆配方按质量百分比为:银粉:45?50%,有机粘合剂:43?47%,无机玻璃粉:1?6%,添加剂:0?2% ;或银浆配方按质量百分比为:银粉:46~49%,有机粘合剂:44~47%,无机玻璃粉:3~5%,添加剂;0.5~1.5%。进一步,所述银粉为球状银粉和片状银粉的混合物,其平均粒径为1.5μπι ;有机粘合剂的组分配方按质量百分比为:松油醇:45~55%,乙基纤维素:10~15%,二乙二醇丁醚乙酸酯:35~40%。无机玻璃粉包括Si02、Bi203、BA、ZnO、BaO,其配方按质量百分比为:SiO2:0.1-20%, Bi2O3:40-80%, B2O3:0.1-5%, ZnO:1-10%, BaO:0.1-5% ;或其配方按质量百分比为:Si02:5 ~15%,Bi2O3:50 ~75%,B2O3:2 ~4%,ZnO:4 ~8%,BaO:1 ~3%。另外添加剂为氧化钛、氧化锡和氧化锑中的至少一种,该添加剂颗粒粒径小于3μ m0根据上述晶硅太阳能电池背电极银浆的配比,本专利技术晶硅太阳能电池背电极银浆的制备方法,其生产工艺如下: a、制备有机粘合剂:按上述有机粘合剂的配比混合后,在70-80°C温度下溶解,得到透明的有机粘合剂; b、制备无机玻璃粉:按上述无机玻璃粉的配比,称量所有氧化物粉末,混合均匀,装入坩埚中,放入高温电阻炉中,升温至1000-1200°C,熔炼0.5-1小时,将熔化后的无机玻璃粉淬火后装入球磨罐,球磨24小时后,得到粒度小于2 μ m的无机玻璃粉,烘干备用; C、制备导电银浆:按上述配方取铝硅锌合金粉,有机粘合剂,无机玻璃粉和添加剂,混合均匀后,在三辊研磨机上进行研磨分散,制得均匀分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶硅太阳能电池背电极银浆,其特征在于:所述银浆配方按质量百分比为:银粉:45~50%,有机粘合剂:43~47%,无机玻璃粉:1~6%,添加剂:0~2%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张冀东白少勇
申请(专利权)人:苏州柏特瑞新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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