一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合及其製備方法與流程
2023-10-30 06:26:57
本發明涉及玻璃製造領域，尤其是一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合及其製備方法。
背景技術：
能源是經濟社會發展的基石，當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行「陽光計劃」，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機構也開始轉向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池製造業爭相投入巨資，擴大生產，以爭一席之地。從轉換效率和材料來源考慮，矽基太陽能電池仍然是太陽能電池今後發展的重點項目。隨著晶體矽太陽能技術的不斷發展，晶體矽電池效率地不斷提升，整個行業對太陽能正面銀漿的要求越來越高。
漿料是晶矽太陽能電池的關鍵輔助材料，約佔電池片非矽成本的50%-60%，對電池的光電轉換效率和成本有重要影響。而技術的提升和市場競爭的激烈，造成單個電池片漿料用量的持續減少，電池片的成本居高不下。而且漿料的拉力不夠，光轉化率較低。
技術實現要素：
為了克服現有的漿料拉力不夠且光轉化率低的不足，本發明提供了一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合及其製備方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合，包括第一道副柵印刷正銀漿料和第二道主柵印刷正銀漿料，
所述用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料，其成分由下列重量百分比的原料組成：
銀粉75～90%；
玻璃粉1～8%；
有機載體一5～15%；
助劑0～3%；
餘量為4～5%；
所述用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料，其成分由下列重量百分比的原料組成：
銀粉50～80%；
玻璃粉3～15%；
有機載體二15～50%；
助劑0～3%；
拉力助劑0.1～3%；
餘量為1～2%。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述有機樹脂佔有機載體一的質量百分比的10%～40%，有機溶劑佔有機載體一質量百分比為60～90%。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述有機樹脂選自松香、乙基纖維素、環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺中的一種或至少二種。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述有機樹脂佔有機載體二的質量百分比的15%～50%，有機溶劑佔有機載體二質量百分比為50～85%。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述有機載體二裡的有機樹脂為松香、乙基纖維素、聚酯、丙烯酸樹脂、聚醯胺中的一種或至少二種，所述有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、乙二醇丁醚、己二酸二甲酯、戊二醇二甲酯、dbe、txib、epa、pph、丙二醇丁醚、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的一種或至少2種。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述拉力助劑為從zr、cr、co、mo、te、ru、rh、pd、w、re、os、ir、li、ru中選擇的一種或至少二種金屬或金屬氧化物或其金屬化合物顆粒。
根據本發明的另一個實施例，進一步包括所述所述助劑包括分散劑或潤溼劑。
一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合的製備方法，製備步驟如下：
製備用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料：
第一步，先將組成所述有機載體一的有機樹脂和有機溶劑按配方比例稱取，然後在75～85℃溫度下高速分散1～3小時，最後得到均勻的有機載體一；
第二步，先將所述用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料的各組分按配方比例稱取，然後在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，最後製成所述的用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料；
製備用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料：
第一步，先將組成所述有機載體二的有機樹脂和有機溶劑按配方比例稱取，然後在75～85℃溫度下高速分散1～3小時，得到均一的有機載體二；
第二步，先將所述用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料的各組分按配方比例稱取，然後在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，最後製成所述的用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料。
本發明的有益效果是，該正銀漿料中採用熱塑性樹脂作為一道印刷正銀漿料的附著力促進劑，保證二道印刷正銀漿料能在一道印刷正銀漿料上順利印刷，採用金屬顆粒作為二道印刷正銀漿料的拉力助劑，提高了主柵的焊接拉力。該漿料組合漿料可以降低電池的接觸電阻，提高短路電流和開路電壓，從而提高填充因子，進而提高電池光轉化效率。
具體實施方式
一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合，包括第一道副柵印刷正銀漿料和第二道主柵印刷正銀漿料，
所述用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料，其成分由下列重量百分比的原料組成：
銀粉75～90%；
玻璃粉1～8%；
有機載體一5～15%；
助劑0～3%；
餘量為4～5%；
所述用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料，其成分由下列重量百分比的原料組成：
銀粉50～80%；
玻璃粉3～15%；
有機載體二15～50%；
助劑0～3%；
拉力助劑0.1～3%；
餘量為1～2%。
所述有機樹脂佔有機載體一的質量百分比的10%～40%，有機溶劑佔有機載體一質量百分比為60～90%。
所述有機樹脂選自松香、乙基纖維素、環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺中的一種或至少二種。
所述有機樹脂佔有機載體二的質量百分比的15%～50%，有機溶劑佔有機載體二質量百分比為50～85%。
所述有機載體二裡的有機樹脂為松香、乙基纖維素、聚酯、丙烯酸樹脂、聚醯胺中的一種或至少二種，所述有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、乙二醇丁醚、己二酸二甲酯、戊二醇二甲酯、dbe、txib、epa、pph、丙二醇丁醚、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的一種或至少2種。
所述拉力助劑為從zr、cr、co、mo、te、ru、rh、pd、w、re、os、ir、li、ru中選擇的一種或至少二種金屬或金屬氧化物或其金屬化合物顆粒。
所述所述助劑包括分散劑或潤溼劑。
一種晶體矽太陽能電池主副柵線分離印刷正銀漿料組合的製備方法，製備步驟如下：
製備用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料：
第一步，先將組成所述有機載體一的有機樹脂和有機溶劑按配方比例稱取，然後在75～85℃溫度下高速分散1～3小時，最後得到均勻的有機載體一；
第二步，先將所述用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料的各組分按配方比例稱取，然後在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，最後製成所述的用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料；
製備用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料：
第一步，先將組成所述有機載體二的有機樹脂和有機溶劑按配方比例稱取，然後在75～85℃溫度下高速分散1～3小時，得到均一的有機載體二；
第二步，先將所述用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料的各組分按配方比例稱取，然後在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，最後製成所述的用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料。
實施例1
本實施例中的用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉75%、玻璃粉3%、有機載體一8%、byk110為0.3%，其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體一：松香10%、環氧5%、聚醯胺5%，丁基卡必醇醋酸酯30%、檸檬酸三丁酯10%、己二酸二甲酯10%、txib30%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉75%、玻璃粉3%、有機載體一8%、byk1100.3%，其餘為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道印刷太陽能電池正面銀漿。
本實施例中的用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉65%、玻璃粉10%、有機載體二20%、byk1100.2%、zr0.1%、wo20.2%，其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體二：松香8%、乙基纖維素5%，、聚酯12%、聚醯胺5%，丁基卡必醇醋酸酯40%、epa15%、松油醇15%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉65%、玻璃粉10%、有機載體二20%、byk1100.2%、zr0.1%、wo20.2%，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道太陽能電池正面銀漿。
一道印刷漿料用於印刷細柵，主要保證其細柵印刷，要求有良好的高寬比和歐姆接觸，二道印刷漿料用於印刷主柵，主要保證其主柵網版印刷燒結後有良好的焊接拉力。一道印刷漿料的粘度為285pa.s（25℃），能在26-30um線寬網版印刷，烘乾後進行二道漿料印刷，二道印刷漿料的粘度為155pa.s（25℃），測試的多晶矽片數為500片，對比產線的測試結果如表1所示。
實施例2
本實施例中的用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉85%、玻璃粉4%、有機載體9%、tego2700.5%，其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體一：松香5%、環氧樹脂2%、丙烯酸3%、聚醯胺10%，松油醇30%、pph20%、檸檬酸三丁酯10%、戊二酸二甲酯20%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉85%、玻璃粉4%、有機載體9%、tego2700.5%，其餘為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道印刷太陽能電池正面銀漿。
本實施例中的用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉72%、玻璃粉5%、有機載體二18%、byk1800.5%、cr2o30.1%、co2o30.1%，其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體二：松香5%、丙烯酸2%、聚酯5%、聚醯胺3%，丁基卡必醇40%、dbe30%、松油醇5%、檸檬酸三丁酯10%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉72%、玻璃粉5%、有機載體二18%、byk1800.5%、cr2o30.1%、co2o30.1%，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道太陽能電池正面銀漿。
一道印刷漿料用於印刷細柵，主要保證其細柵印刷，要求有良好的高寬比和歐姆接觸，二道印刷漿料用於印刷主柵，主要保證其主柵網版印刷燒結後有良好的焊接拉力。第一道印刷漿料的粘度為312pa.s（25℃），能在26-30um線寬網版印刷，烘乾後進行二道漿料印刷，二道印刷漿料的粘度為185pa.s（25℃），測試的多晶矽片數為500片，對比產線的測試結果如表1所示。
實施例3
本實施例中的用於印刷電池片正面電極的細柵印刷第一道副柵印刷的正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉82%、玻璃粉6%、有機載體6%、byk1100.5%，其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體一：乙基纖維素2%、聚醯胺3%、聚酯15%，松油醇25%、epa20%、檸檬酸三丁酯20%、pph15%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉銀粉82%、玻璃粉6%、有機載體6%、byk1100.5%，其餘為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道印刷太陽能電池正面銀漿。
本實施例中的用於印刷電池片正面電極主柵的第二道印刷正銀漿料的組成及其重量百分比：銀粉68%、玻璃粉8%、有機載體二16%、byk2700.5%、teo20.2%、pt2o30.1%、其餘為溶劑，玻璃粉為pbo-teo2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
製備有機載體二：丙烯酸10%、聚酯15%、聚醯胺5%，丁基卡必醇醋酸酯25%、dbe45%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉：銀粉68%、玻璃粉8%、有機載體二16%、byk2700.5%、teo20.2%、pt2o30.1%，其餘為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機裡混合均勻，再在三輥機上分散至10μm以下，即可製成晶體矽太陽能電池無網結正銀漿料。晶體矽太陽能電池正銀漿料經過400目網篩過濾，即可得到非常均勻的一道太陽能電池正面銀漿。
一道印刷漿料用於印刷細柵，主要保證其細柵印刷，要求有良好的高寬比和歐姆接觸，二道印刷漿料用於印刷主柵，主要保證其主柵網版印刷燒結後有良好的焊接拉力。第一道印刷漿料的粘度為345pa.s（25℃），能在26-30um線寬網版印刷，烘乾後進行二道漿料印刷，二道印刷漿料的粘度為155pa.s（25℃），測試的多晶矽片數為500片，對比產線的測試結果如表1所示。
表1各實施例和對比產線例陽能電池性能
以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。