一種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿，還涉 及該種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶體硅太陽(yáng)能電池一直是太陽(yáng)能電池領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展最為迅速，市場(chǎng)最大的一類，其 中作為晶體硅太陽(yáng)能電池陽(yáng)極材料的鋁漿，其主要由導(dǎo)電相、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑、添加劑、有機(jī)載 體組成。配好的鋁漿采用絲網(wǎng)印刷在硅片表面后再與銀漿共燒結(jié)。但采用現(xiàn)有的材料及工 藝，在燒結(jié)后鋁漿料易出現(xiàn)硅片附著力不佳、鋁膜表面易出現(xiàn)微裂紋等缺陷。本發(fā)明人經(jīng)過(guò) 研究發(fā)現(xiàn)，主要是有機(jī)相在燒結(jié)過(guò)程中揮發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致鋁與多晶硅間產(chǎn)生較多孔隙，且印刷 后濕的鋁膜因?yàn)橛袡C(jī)相的揮發(fā)也未能在燒結(jié)時(shí)及時(shí)形成致密的鋁膜，從而出現(xiàn)微裂紋的缺 陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿，附著力好， 鋁膜表面無(wú)微裂紋。
[0004] 本發(fā)明的另一目的是提供該種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿的制備方法，工藝條件簡(jiǎn) 單，成本低廉。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿， 包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比為：
[0006] 通用鋁粉 50~80%; 納米鋁懸浮液 1~15%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 1~13%;
[0007] 有機(jī)粘結(jié)劑 1~30%:; 無(wú)機(jī)填料 0. 1~1%:
[0008] 各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。
[0009] 本發(fā)明通過(guò)增加納米鋁懸浮液組分，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)在燒結(jié)后鋁漿料易出現(xiàn) 硅片附著力不佳、鋁膜表面易出現(xiàn)微裂紋等技術(shù)問題。具體機(jī)理如下：由于納米鋁懸浮液是 納米級(jí)的鋁粉被有機(jī)溶劑包裹后得到的，在鋁漿印刷后進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，外層有機(jī)溶劑包覆物 揮發(fā)后，納米鋁粉因?yàn)榻饘俚募{米效應(yīng)，小于IOOnm時(shí)可極大的降低金屬的熔點(diǎn)；而且，鋁 漿料燒結(jié)時(shí)在有機(jī)溶劑包覆物揮發(fā)分解的同時(shí)，納米鋁粉即開始熔解并流動(dòng)，從而填補(bǔ)通 用鋁粉與硅表面的孔隙，從根本上提高鋁與硅的解除面積，形成更多有效的鋁漿的背電場(chǎng)， 并解決了硅片附著力不佳及鋁膜表面的微裂紋的問題。為了消除燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng) 力，減小電池片的翹曲，添加少量無(wú)機(jī)填料，可以達(dá)到有效降低電池片翹曲的目的。
[0010] 優(yōu)選的，包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比為：
[0011] 通用鋁粉 60~70%; 納米鋁懸浮液 8~15%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 10~13%; 有機(jī)粘結(jié)劑 7~15%; 無(wú)機(jī)填料 0. 1 '、.1%;
[0012] 各組分的質(zhì)量百分比之和為100%，其中，無(wú)機(jī)填料為納米氧化硅。
[0013] 優(yōu)選的，包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比為：
[0014] 通用鋁粉 61.5%:; 納米鋁懸浮液 15%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 13%;
[0015] 有機(jī)粘結(jié)劑 10%; 納米氧化娃 0. 5%&
[0016] 優(yōu)選的，包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比為：
[0017] 通用鋁粉 64.5%:;: 納米鋁懸浮液 13%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 有機(jī)粘結(jié)劑 10%; 納米氧化鞋 0. 5%c
[0018] 優(yōu)選的，包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比為：
[0019] 通用鋁粉 68%; 納米鋁懸浮液 10%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 12. 5%·,: 有機(jī)粘結(jié)劑 9%; 納米氧化硅 0. 5%。
[0020] 優(yōu)選的，所述通用鋁粉由粒徑分別為6~7微米和1~2微米的球形鋁粉按照4:1 的質(zhì)量比混合而成。
[0021] 優(yōu)選的，所述納米鋁懸浮液的制備方法如下：取粒徑為20~SOnm的納米鋁粉于二 甲苯溶液中，同時(shí)加入乙烯基吡咯烷酮單體，得到的混合溶液用超聲波分散IOmin后加入 偶氮類引發(fā)劑，于60°C溫度、氮?dú)鈿夥障乱l(fā)聚合反應(yīng)，充分反應(yīng)后使用高速離心機(jī)進(jìn)行固 液相分離，提取下層固相加入等量二甲苯配置而得到納米鋁懸浮液。
[0022] 由于納米級(jí)鋁粉反應(yīng)活性高，不可直接將鋁粉保存在醇類、水或者含有較高反應(yīng) 活性物質(zhì)的溶劑混合物中，本發(fā)明為避免納米鋁粉在存放及鋁漿配置過(guò)程中表面被氧化， 因此預(yù)先對(duì)使用的納米鋁粉在乙烯基吡咯烷酮單體中進(jìn)行反應(yīng)性包覆，在鋁粉表面形成一 層有機(jī)包覆膜，從而避免納米鋁粉因?yàn)槭褂?、存?chǔ)、轉(zhuǎn)移的操作不當(dāng)表面被氧化而影響鋁漿 的背電場(chǎng)效率。
[0023] 使用二甲苯、苯類等與水不能互溶的有機(jī)溶劑在超聲波中清洗納米鋁粉，清洗后 納米鋁粉表面被二甲苯類有機(jī)溶劑包覆，在納米鋁粉表面形成有機(jī)包覆膜，避免納米鋁粉 粉體的團(tuán)聚，但同時(shí)被二甲苯包覆的納米鋁粉在后期漿料配置過(guò)程中，納米鋁粉外表面的 有機(jī)包覆膜極易被其他有機(jī)溶劑破壞。因此本發(fā)明采用將二甲苯包覆的納米鋁粉與乙烯基 吡咯烷酮單體（簡(jiǎn)稱NVP單體）、偶氮類引發(fā)劑偶氮二異丁腈（簡(jiǎn)稱AIBN)等在二甲苯溶液 中進(jìn)行單體引發(fā)，得到聚乙烯吡咯烷酮包覆的納米鋁粉。并以此包覆鋁粉加入到最終的鋁 漿配比中，極大的提升現(xiàn)有鋁漿的性能。
[0024] 優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)粘結(jié)劑為三氧化二鉍、二氧化硅、氧化鋅、三氧化硼中的一種或 幾種。
[0025] 優(yōu)選的，所述有機(jī)粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯硫 醚樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、乙基纖維素、硝酸纖維素中的一種或幾種。
[0026] 該種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿的制備方法，按照比例稱取各組分，使用分散機(jī)混 合均勻后，用三輥研磨機(jī)研磨至粒徑為15~20微米，粘度為25000~35000mPa *s，即可得 到晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明通過(guò)增加納米鋁懸浮液組分，由于納米 鋁懸浮液是納米級(jí)的鋁粉被有機(jī)溶劑包裹后得到的，在鋁漿印刷后進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，外層有機(jī) 溶劑包覆物揮發(fā)后，納米鋁粉因?yàn)榻饘俚募{米效應(yīng)，小于IOOnm時(shí)可極大的降低金屬的熔 點(diǎn)；而且，鋁漿料燒結(jié)時(shí)在有機(jī)溶劑包覆物揮發(fā)分解的同時(shí)，納米鋁粉即開始熔解并流動(dòng)， 從而填補(bǔ)通用鋁粉與硅表面的孔隙，從根本上提高鋁與硅的解除面積，形成更多有效的鋁 漿的背電場(chǎng)，并解決了硅片附著力不佳及鋁膜表面的微裂紋的問題。另外，為了消除燒結(jié)過(guò) 程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小電池片的翹曲，添加少量無(wú)機(jī)填料納米氧化硅，可以達(dá)到有效降低 電池片翹曲的目的。
[0028] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明一種晶體硅太陽(yáng)能電池用鋁漿實(shí)施例1，包括以下組分，各組分質(zhì)量百分比 為：
[0030] 通用鋁粉 61.5%; 納米鋁懸浮液 15%; 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 13%; 有機(jī)粘結(jié)劑 10%; 納米氧化娃 0. 5%。
[0031] 所述通用鋁粉由粒徑分別為6~7微米和1~2微米的球形鋁粉按照4:1的質(zhì)量 比混合而成。
[0032] 所述納米鋁懸浮液的制備方法如下：取粒徑為40nm的納米鋁粉于二甲苯溶液中， 同時(shí)加入乙烯基吡咯烷酮單體，得到的混合溶液用超聲波分散IOmin后加入偶氮類引發(fā)