低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿及其製備方法

2023-07-09 08:19:16

專利名稱：低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿及其製備方法
技術領域：
本發明屬於太陽能電池用材料技術領域，具體涉及一種低翹曲度(彎曲度為1. Omm 以下)太陽能電池無鉛鋁漿及其製備方法。
背景技術：
目前太陽能電池行業發展的主要目標——矽基片材料薄型化，該目標是實現節約材料、降低成本的重要手段之一。但薄矽基片的抗彎曲應力性能差，這樣就造成在矽基片的背面鋁電極燒結形成後、矽基片的彎曲大，從而導致在組件生產過程中的碎片率大。以往的矽太陽能電池背電場漿料通常使用平均粒徑在2 10 μ m (微米)的球形鋁粉，印刷厚度為 20^25 μ m，如果要抑制薄型矽基片的彎曲，就必須降低背電場的印刷厚度。但厚度降低，背電場的形成就會受到影響。因此，如何優化鋁漿，以降低矽基片彎曲度即提高抗彎曲應力， 又不影響背電場的形成成為矽基片材料薄型化發展反而熱點。

發明內容
本發明針對現有技術的上述不足，提供一種降低矽基片彎曲度即提高抗彎曲應力，又不影響背電場的形成的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿。為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案為一種低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，該漿料由以下質量份的原料製成42飛2份的鋁粉，1(Γ20份的無機粘結劑， 10^40份有機粘結劑。本發明上述的鋁粉為平均粒徑5 7 μ m，純度大於99. 8%的球形鋁粉。本發明上述的無機粘結劑為由質量份分別為SiO2 10 30份，Bi2O3 1(Γ 5份，P2O5 50^70份混合製備而成的無鉛玻璃粉。作為優選，上述無機粘合劑由SiO2 30份，Bi2O3 12份，P2O5 58份混合製備而成。本發明上述的有機粘合劑為由質量份分別為乙醯檸檬酸三丁脂3(Γ40份，松油醇 20^40份，丁基卡必醇醋酸酯廣6份，乙基纖維素2(Γ50份，卵磷脂1(Γ20份，總量100份混合而成的有機粘合劑。作為優選，上述有機粘合劑由乙醯檸檬酸三丁脂30份，松油醇30份，丁基卡必醇醋酸酯5份，乙基纖維素23份，卵磷脂12份混合而成。本發明要解決的另一個技術問題是，提供上述低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿的製備方法，製備步驟為
(1)製備無機粘結劑(無鉛玻璃粉)按配方比例稱取製備無鉛玻璃粉的各原料，混合均勻，然後放置在烘箱中10(T20(TC乾燥5 10小時後，放入高溫爐中，於90(Tl20(rC熔煉廣2 小時，然後水淬(水淬為行業常規技術)後烘乾，球磨至平均粒徑在10微米以下混合料備用；
(2)製備有機粘合劑按照組成有機粘合劑的原料配比、將各原料稱量好後置於反應釜內於8(T12(TC加熱、攪拌混合溶解，得到透明的有機粘結劑；(3)製備無鉛鋁漿然後將步驟(1)所得的無機粘結劑，以及配方比例的鋁粉、步驟(2) 製備的有機粘結劑用電動攪拌機混合均勻，再研磨壙10次，得到粉料粒徑為16 18μπι、粘度為45 55Pa · S (帕·秒)的鋁漿。本發明上述研磨所用的研磨機為市售三輥研磨機。本發明的優點和有益效果
1.本發明的太陽能電池用無鉛的鋁背電場漿料，具有印刷厚度薄，從而抑制了薄型矽基片的彎曲即抗彎曲應力強(彎曲度為0. 35mm)；又降低背電場的印刷厚度；燒結後測試其電性數據為方阻11. 6m Ω，短路電流5. 4Α，開路電壓630mv，光電轉換效率為17. 8%，因此， 也沒有影響背電場的形成的優點。2.本發明的太陽能電池用無鉛的鋁背電場漿料，無機粘合劑中不含有鉛等有毒元素，因此對環境和人體都沒有毒害，更加安全、環保。3.本發明的太陽能電池用無鉛的鋁背電場漿料製備方法簡單，原料易得，適於工業化生產。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
的詳細描述來進一步闡明本發明，但並不是對本發明的限制， 僅僅示例說明。實施例1
(1)製備無鉛玻璃粉按質量份稱取SiO230份，Bi2O3 12份，P2O5 58份，用混料機混合均勻，裝入瓷坩堝，在烘箱中130°C乾燥5小時後，放入高溫爐中，於900°C熔煉1小時，水淬後烘乾，球磨至平均粒徑在10微米以下；
(2)製備有機粘合劑按質量份稱取乙醯檸檬酸三丁脂30份，松油醇30份，丁基卡必醇醋酸酯5份，乙基纖維素23份，卵磷脂12份，以上物質混合後在反應釜內8(T12(TC加熱， 攪拌溶解，得到透明、均一的有機粘合劑；
(3)製備無鉛的鋁背電場漿料鋁粉為市售純度99.82、平均粒徑7微米的鋁粉，按質量份稱取鋁粉58份，無鉛玻璃粉12份，有機粘合劑30份，使用混料機將上述物料混合均勻後，用三輥研磨機軋至細度=17. 5微米，粘度45 Pa · S的無鉛的鋁背電場漿料。採用上述製備的樣品無鉛的鋁背電場漿料，通過300目絲網印刷在規格 125mmX 125mm兩面制絨的單晶矽片(厚度180微米)上形成電極膜，進隧道爐200°C烘乾。 烘乾以後鋁電極膜層無脫落，然後換另一面印刷正面銀漿，進隧道爐燒結，峰值溫度850°C。 燒結後測試其電性數據為方阻11. 6πιΩ，短路電流5. 4Α，開路電壓630mv，光電轉換效率 17. 8%，測試其彎曲度為0. 35mm (現有技術彎曲度為1. (Tl. 5mm)。實施例2
無鉛玻璃粉按質量份稱取SiO2 25份，Bi2O3 10份，P2O5 65份； 有機粘合劑按質量份稱取乙醯檸檬酸三丁脂40份，松油醇20份，丁基卡必醇醋酸酯 3份，乙基纖維素20份，卵磷脂17份；
無鉛的鋁背電場漿料鋁粉為市售純度99. 82、平均粒徑7微米的鋁粉，按質量份稱取鋁粉45份，無鉛玻璃粉15份，有機粘合劑40份； 相關製備步驟同實施例1。實施例3無鉛玻璃粉按質量份稱取SiO2 20份，Bi2O3 10份，P2O5 70份； 有機粘合劑按質量份稱取乙醯檸檬酸三丁脂34份，松油醇25份，丁基卡必醇醋酸酯 2份，乙基纖維素28份，卵磷脂10份；
無鉛的鋁背電場漿料鋁粉為市售純度99. 82、平均粒徑7微米的鋁粉，按質量份稱取鋁粉60份，無鉛玻璃粉20份，有機粘合劑20份； 相關製備步驟同實施例1。
權利要求
1.一種低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於該漿料由以下質量份數的原料製成42飛2份的鋁粉，10^20份的無機粘結劑，10^40份有機粘結劑。
2.根據權利要求1所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於所述的鋁粉為平均粒徑5 7 μ m、純度大於99. 8%的球形鋁粉。
3.根據權利要求1所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於所述的無機粘結劑為由質量份數分別為SiO2 10 30份，Bi2O3 1(Γ15份，Ρ205 5(Γ70份製備而成的無鉛玻璃粉。
4.根據權利要求3所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於所述的無機粘合劑為由SiO2 30份，Bi2O3 12份，P2O5 58份製備而成的無鉛玻璃粉。
5.根據權利要求1所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於所述的有機粘合劑為由質量份分別為乙醯檸檬酸三丁脂3(Γ40份，松油醇2(Γ40份，丁基卡必醇醋酸酯 Γ6份，乙基纖維素20 50份，卵磷脂10 20份，總量100份製備而成的有機粘合劑。
6.根據權利要求5所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，其特徵在於所述的有機粘合劑為由乙醯檸檬酸三丁脂30份，松油醇30份，丁基卡必醇醋酸酯5份，乙基纖維素23份， 卵磷脂12份製備而成的有機粘合劑。
7.—種權利要求1所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿的製備方法，其特徵在於製備步驟為(1)製備無機粘結劑按配方比例稱取製備無鉛玻璃粉的各原料，混合均勻，然後放置在烘箱中10(T20(TC乾燥5 10小時後，放入高溫爐中，於90(Tl20(rC熔煉廣2小時，然後水淬後烘乾，球磨至平均粒徑在10微米以下混合料備用；(2)製備有機粘合劑按照組成有機粘合劑的原料配比、將各原料稱量好後置於反應釜內於8(T12(TC加熱、攪拌混合溶解，得到透明的有機粘結劑；(3)製備無鉛鋁漿然後將步驟(1)所得的無機粘結劑，以及配方比例的鋁粉、步驟(2) 製備的有機粘結劑用電動攪拌機混合均勻，再研磨壙10次，得到粉料粒徑為16 18 μ m、粘度為45 55Pa · S的鋁漿。
8.根據權利要求7所述的低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿的製備方法，其特徵在於所述的研磨為用三輥研磨機進行的研磨。
全文摘要
本發明公開一種低翹曲度太陽能電池無鉛鋁漿，該漿料由以下質量份數的原料製成42~62份的鋁粉，10~20份的無機粘結劑，10~40份有機粘結劑。本發明還公開一種上述無鉛鋁漿的製備方法。本發明具有降低矽基片彎曲度即提高抗彎曲應力，又不影響背電場的形成的優點。
文檔編號H01L31/0224GK102332321SQ201110165980
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者呂文慧, 宋財根, 汪濤, 王利平, 邵曉東 申請人:寧波廣博納米新材料股份有限公司