太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池導(dǎo)電銀漿領(lǐng)域，尤其涉及太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)能源不斷被消耗、環(huán)境問題日益嚴(yán)重，尋求清潔、高效、可再生的能源越 來越受到人們的重視。太陽能作為一種公認(rèn)的最清潔的能源，受到廣泛重視。
[0003] 太陽能電池是通過光電效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽能電池的工作原理 為：當(dāng)太陽光照射在晶體硅半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用 下，空穴由η區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向η區(qū)，接通電路后就形成電流。在太陽能電池的 制作，必須在電池板正面和背面引入電極，其中，正面電極是由正面銀漿通過絲網(wǎng)印刷成特 定圖案、然后通過高溫?zé)Y(jié)而成。絲網(wǎng)印刷形成的印刷圖案分為副柵線和主柵線，副柵線用 于收集和引導(dǎo)電流，主柵線用于匯合副柵線電流以及通過焊接匯流帶將電流導(dǎo)出裝置的作 用。制作太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿時，一方面，導(dǎo)電銀漿性能的穩(wěn)定性，對其存放及其施工 性能影響較大；另一方面，導(dǎo)電銀漿的附著力大小，對太陽能電池在制作時的焊接性能影響 很大?，F(xiàn)有的太陽能電池正面導(dǎo)電銀衆(zhòng)，由于附著力差，嚴(yán)重影響了太陽能電池的性能和產(chǎn) 品良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種附著力好的太陽能電池正面導(dǎo)電銀衆(zhòng)，旨在解決現(xiàn)有 技術(shù)太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿儲存穩(wěn)定性和施工性能差、以及由于附著力差導(dǎo)致的焊接性 能和焊接強(qiáng)度差，從而造成虛焊、脫焊率，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品良率低的問題。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，包括銀粉、玻璃粉、有機(jī)粘 結(jié)劑和助劑，所述玻璃粉包括大粒徑玻璃粉和小粒徑玻璃粉，其中，所述大粒徑玻璃粉的中 位徑D50為2. 5-5 μ m，所述小粒徑玻璃粉的中位徑D50為0. 1-1. 5 μ m，以所述太陽能電池 正面導(dǎo)電銀漿的總重量為100%計，各組分重量百分含量如下所述：
[0007] 銀粉 75-90% 大粒徑玻璃粉 0.5-5%; 小粒徑玻璃粉 0.01-2%; 有機(jī)粘結(jié)劑 5-U:%. 助劑 0-5%。
[0008] 以及，一種太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括下述步驟：
[0009] 制備大粒徑玻璃粉和小粒徑玻璃粉：提供玻璃粉原料，將所述玻璃粉原料分別依 次進(jìn)行混合、加熱、淬冷、粉碎、過篩處理后，分別獲得大粒徑玻璃粉和小粒徑玻璃粉；
[0010] 稱取各組分：按上述太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的配方稱取各組分；
[0011] 制備太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿：將有機(jī)粘結(jié)劑和助劑混合，形成混合相；將小粒 徑玻璃粉分散到所述混合相中，得到第一混合體系；向所述第一混合體系中添加大粒徑玻 璃粉和銀粉，進(jìn)行混勻處理后得到太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿。
[0012] 本發(fā)明提供的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，與傳統(tǒng)只使用一種粒徑范圍的玻璃粉不 同，本發(fā)明包含兩種不同粒徑范圍的玻璃粉，從而使得得到的所述太陽能電池正面導(dǎo)電銀 漿的附著力得到提升。具體的，將制備得到的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿印刷到多晶硅太陽 能電池時，高溫?zé)Y(jié)處理過程中，隨著溫度的升高，導(dǎo)電漿料中的所述大粒徑玻璃粉和所述 小粒徑玻璃粉逐漸熔融。一方面，所述小粒徑玻璃粉中位徑D50為0. 1-1. 5 μ m，其粒徑細(xì)小 且質(zhì)量輕，導(dǎo)致在熔融過程中所述小粒徑玻璃粉的重力和周圍體系形成的阻力達(dá)到平衡。 周圍體系形成的阻力，迫使所述小粒徑玻璃粉停留在主體內(nèi)部而不再向柵線主體和多晶硅 太陽能電池片接觸面流動。此外，由于熔融的玻璃粉可以對銀粉的侵蝕作用較強(qiáng)，本發(fā)明 中，熔融的所述小粒徑玻璃粉依附在較大顆粒的銀粉表面，侵蝕所述銀粉，進(jìn)而協(xié)助所述銀 粉的燒結(jié)。在本發(fā)明添加的所述小粒徑玻璃粉的協(xié)助下，所述銀粉能夠更好的燒結(jié)，進(jìn)而等 到冷卻處理后，能夠形成互相貫通、更密實的整體，使得主體之間作用力增強(qiáng)。另一方面，本 發(fā)明所述大粒徑玻璃粉，由于其顆粒和質(zhì)量較大，在熔融狀態(tài)下，其重力大于周圍作用力形 成的阻力，因此，所述大粒徑玻璃粉能夠流動到柵線底部和硅片的接觸面處，腐蝕硅表面的 減反射層，并協(xié)助所述銀粉與下層硅形成銀硅合金，冷卻形成牢固的接觸面，從而使得主柵 線焊接時，附著力顯著提高。
[0013] 本發(fā)明提供的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，經(jīng)過印刷、燒結(jié)成型后具有較小的遮光 面積和很好的導(dǎo)電性能，同時具有很強(qiáng)的附著力，從而保證了太陽能電池制備過程中具有 良好的焊接性能和焊接強(qiáng)度，降低虛焊、脫焊率，減少太陽能電池工作時電極脫落、失效的 幾率。此外，本發(fā)明提供的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿具有較好的儲存穩(wěn)定性和施工性能。
[0014] 本發(fā)明提供的一種太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法，制備方法簡單，操作可 控，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明實施例提供了一種太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，包括銀粉、玻璃粉、有機(jī)粘結(jié) 劑和助劑，所述玻璃粉包括大粒徑玻璃粉和小粒徑玻璃粉，其中，所述大粒徑玻璃粉的中位 徑D50為2. 5-5 μ m，所述小粒徑玻璃粉的中位徑D50為0· 1-1. 5 μ m，以所述太陽能電池正 面導(dǎo)電銀漿的總重量為100%計，各組分重量百分含量如下所述：
[0017]
[0018] 本發(fā)明實施例中，所述銀粉作為太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的主要組分，導(dǎo)電銀漿 中的關(guān)鍵性物質(zhì)，其含量、粒度分布、表面積及其真實密度對導(dǎo)電銀漿的性能有很大影響。 具體的，太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿中所述銀粉的粒度分布要求其顆粒不宜過大，顆粒過大 在印刷時容易堵網(wǎng)；顆粒過小，在制備過程中，燒結(jié)處理后容易造成收縮過大，從而影響硅 太陽能電池片的性能。有鑒于此，作為優(yōu)選實施例，所述銀粉的中位徑D50為0. 5-3 μm， 表面積為0. 2-0. 6m2/g，振實密度為4. 5-6g/cm3。該優(yōu)選的所述銀粉具有粒徑分布好、形貌 好、堆積密度高、分散性良好的特點，制作得到的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿細(xì)度好、粘度易 控制、施工性能良好。
[0019] 本發(fā)明實施例中，所述銀粉的重量百分含量為75% -90%，作為具體實施例，所述 微米/亞微米級銀粉的重量百分含量可為75 %、78 %、80 %、82 %、85 %、88 %、90 %等具體 份數(shù)。
[0020] 為了提升導(dǎo)電銀漿的附著力，本發(fā)明實施例提供的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，采 用包含所述大粒徑玻璃粉和所述小粒徑玻璃粉的混合玻璃粉代替常規(guī)的只有一種粒徑范 圍的玻璃粉。具體的，所述小粒徑玻璃粉的中位徑D50為0. 1-1. 5 μ m，所述大粒徑玻璃粉的 中位徑D50為2. 5-5 μ m。采用同時含有所述大粒徑玻璃粉和所述小粒徑玻璃粉的混合玻璃 粉制備得到的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿在印刷到太陽能電池片正面上時，高溫?zé)Y(jié)處理過 程中，由導(dǎo)電漿料形成的柵線主體，隨著溫度的升高，其中的所述大粒徑玻璃粉和所述小粒 徑玻璃粉逐漸熔融。一方面，由于所述小粒徑玻璃粉具有細(xì)小的粒徑和質(zhì)量，導(dǎo)致在熔融過 程中由于重力與受到周圍體系形成阻力平衡。周圍作用力形成的阻力，迫使所述小粒徑玻 璃粉停留在主體內(nèi)部不再向柵線主體和多晶硅太陽能太陽能電池片接觸面流動。此外，由 于熔融的玻璃粉可以很好的侵蝕銀粉，因此，所述小粒徑玻璃粉開始依附在較大顆粒的銀 粉的表面，開始侵蝕所述銀粉表面進(jìn)而協(xié)助所述銀粉的燒結(jié)，所述銀粉在所述熔融小粒徑 玻璃粉的協(xié)助下，能夠更好的燒結(jié)，等到冷卻處理后，能夠形成互相貫通、更密實的整體，使 得主體之間作用力增強(qiáng)。另一方面，本發(fā)明所述大粒徑玻璃粉由于顆粒和質(zhì)量較大，在熔融 狀態(tài)下，其重力大于周圍作用力形成的阻力，因此，所述大粒徑玻璃粉能夠流動到柵線底部 和硅片的接觸面處，腐蝕硅表面的減反射層，并協(xié)助所述銀粉與下層硅形成銀硅合金，冷卻 形成牢固的接觸面，從而使得主柵線焊接時，附著力顯著提高。
[0021 ] 本發(fā)明實施例中，所述大粒徑玻璃料的重量百分含量為0. 5-5 %，作為具體實施 例，所述大粒徑玻璃料的重量百分含量可為〇. 5%、1.0%、2%、3%、4%、5%等具體份數(shù)。 所述小粒徑玻璃料的重量百分含量為〇. 1-2%，作為具體實施例，所述大粒徑玻璃料的重量 百分含量可為〇· 1%、〇· 2%、0· 5%、1· 0%、1· 2%、1· 5%、1· 8%、2%等具體份數(shù)。上述優(yōu)選 的所述大粒徑玻璃粉和所述小粒徑玻璃粉的含量，