無鉛太陽能電池銀漿及其製備方法
2023-04-26 10:02:06
專利名稱：：無鉛太陽能電池銀漿及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種太陽能電池導電電極生產的原料，尤其涉及無鉛太陽能電池銀漿及其製備方法。技術背景-太陽能電池是一種能將太陽能轉換成電能的半導體器件，在光照條件下太陽能電池內部會產生光生電流，通過電極可直接將電能輸出。為了將太陽能電池產生的光生電流引出，必須在太陽能電池的表面製作出正反電極。常用的電極製作工藝有磁控濺射、真空蒸鍍和絲網印刷燒結等，但是磁控濺射、真空蒸鍍方法的生產成本太高，經濟性差。目前，在太陽能電池生產企業中，普遍使用含鉛的太陽能電池導電銀漿，通過絲網印刷、低溫烘乾、高溫燒結工藝製成太陽能電池的電極。現有導電銀漿由銀粉、玻璃粘合劑、有機溶劑等原材料按不同配比製備而成。其中銀粉為導電介質；玻璃粘合劑在高溫燒結時熔化，在銀粉和矽基底之間形成歐姆接觸；有機溶劑主要起分散和包裹作用，將銀粉顆粒均勻的包裹起來，使得導電銀漿不容易產生沉澱和氧化。導電銀漿的質量直接影響太陽能電池的串聯電阻和電池光電轉換效率，它是太陽能電池生產中的一個非常關鍵的技術要點。目前太陽能電池導電銀漿所採用的玻璃粘合劑是一種鉍-矽-鉛玻璃混合粉末，該種玻璃粉末雖然具有軟化溫度較低、電性能穩定等優點，但是該體系含鉛比例較高，對環境的汙染較大，不符合環保要求。在太陽能電池日益普及的情況下，含鉛太陽能電池導電銀漿的使用已受到限制，不久將逐漸被淘汰，必須研製高導電性能的無鉛導電銀漿，以滿足大規模太陽能電池生產需求。
發明內容本發明的目的是提供一種無鉛太陽能電池銀漿，在滿足太陽能電池電性能的前提下，使國產太陽能電池能夠滿足國際市場對太陽能電池的無鉛環保要求。本發明採用的技術方案是一種無鉛太陽能電池銀漿，其特徵是其組分及重量百分比如下-導電銀粉7085%;無鉛玻璃粘合劑5~10%;有機載體5.5~25%，所述有機載體由有機溶劑和有機添加劑組成，兩者間的重量比為3:17:1，所述導電銀粉為精細球形導電銀粉，銀粉粒徑為0.2-2um;所述有機溶劑為松油醇、松節油、醚類中的任一種或它們的組合；所述有機添加劑為乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂中的任一種或它們的組合；所述無鉛玻璃粘合劑採用鉍-矽-銻玻璃體系，其組分及重量百分比為Bi20370~85%;Si025~15%;Sb2032~15%;A1203l~50/o;ZnO0~3%;MgO03%;Ti0203%。所述無鉛太陽能電池導電銀漿的製備方法如下(1)、無鉛玻璃粘合劑的製備按無鉛玻璃粘合劑的組分及重量百分比配備原料Bi20370~85o/o;Si025~15%;Sb2032~15%;A12031~5%;ZnO0~3%;MgO0~3%;Ti020~3%;將上述原料按照重量比稱重，混合均勻後放於高溫馬孚爐進行加熱，溫度控制在1000-1400°C,保溫30-60分鐘，將熔化後的玻璃粉末顆粒淬火後進行球磨；(2)、有機載體製備；將有機溶劑和有機添加劑按照重量比例3:17:1進行混合攪拌均勻即可；(3)、太陽能電池導電銀漿的製備將導電銀粉70~85%，無鉛玻璃粘合劑5~10%，有機載體5.5~25%，進行稱重在容器中攪拌均勻放入行星球磨機中進行球磨，即得到均勻的無鉛太陽能電池銀槳。按本發明配方所獲得的太陽能電池銀漿不含鉛，完全符合環保要求，能在太陽能電池表面形成附著力強、低歐姆接觸電阻的導電電極，電池光電轉換效率高，是含鉛銀漿的理想取代物。具體實施例方式本發明無鉛太陽能電池銀漿實施例見下表tableseeoriginaldocumentpage5本發明所得無鉛太陽能電池銀漿的技術參數如下最大粒徑《15pm;平均粒徑《9pm;粘度160-300Pa.s;固含量81-83.5wt%;方阻率《5mQ/::;燒結溫度850-950°C。上述各實施例是對本發明的上述內容作進一步說明，但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於上述實施例，凡基於上述內容所實現的技術均屬於本發明保護的範圍。權利要求1.一種無鉛太陽能電池銀漿，其特徵是其組分及重量百分比如下導電銀粉70～85％；無鉛玻璃粘合劑5～10％；有機載體5.5～25％，所述有機載體由有機溶劑和有機添加劑組成，兩者間的重量比為3∶1～7∶1，所述導電銀粉為精細球形導電銀粉，銀粉粒徑為0.2-2μm；所述有機溶劑為松油醇、松節油、醚類中的任一種或它們的組合；所述有機添加劑為乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂中的任一種或它們的組合；所述無鉛玻璃粘合劑採用鉍-矽-銻玻璃體系，其組分及重量百分比為Bi2O370～85％；SiO25～15％；Sb2O32～15％；Al2O31～5％；ZnO0～3％；MgO0～3％；TiO20～3％。2、權利要求1所述無鉛太陽能電池導電銀漿的製備方法如下(1)、無鉛玻璃粘合劑的製備按無鉛玻璃粘合劑的組分及重量百分比配備原料Bi20370~85%;Si025~15%;Sb2032~15%;A12031~5%;ZnO0~3%;MgO0~3%;Ti0203%;將上述原料按照重量比稱重，混合均勻後放於高溫馬孚爐進行加熱，溫度控制在1000-1400°C，保溫30-60分鐘，將熔化後的玻璃粉末顆粒淬火後進行球磨；(2)、有機載體製備將有機溶劑和有機添加劑按照重量比例3:17:1進行混合攪拌均勻即可；(3)、太陽能電池導電銀漿的製備將導電銀粉70~85%，無鉛玻璃粘合劑510%，有機載體5.5~25%，進行稱重在容器中攪拌均勻放入行星球磨機中進行球磨，即得到均勻的無鉛太陽能電池銀漿。全文摘要本發明公開了一種無鉛太陽能電池銀漿及其製備方法，由導電銀粉70～85％；無鉛玻璃粘合劑5～10％；有機載體5.5～25％組成，有機載體由有機溶劑和有機添加劑組成，有機溶劑為松油醇、松節油、醚類中的任一種或它們的組合；所述有機添加劑為乙基纖維素、鄰苯二甲酸二丁酯、丙烯酸樹脂中的任一種或它們的組合；導電銀粉的粒徑為0.2-2μm；無鉛玻璃粘合劑為鉍-矽-銻玻璃體系。按本發明配方所獲得的太陽能電池銀漿不含鉛，完全符合環保要求，能在太陽能電池表面形成附著力強、低歐姆接觸電阻的導電電極，電池光電轉換效率高，是含鉛銀漿的理想取代物。文檔編號H01L31/0224GK101271929SQ20081002543公開日2008年9月24日申請日期2008年5月4日優先權日2008年5月4日發明者劉志剛,孫鐵囤,盛潘,荀建華申請人:常州億晶光電科技有限公司