[发明专利]一种无机粘结材料的制备方法及由此得到的无机粘结材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池正面电极浆料用无机粘结材料的制备方法，涉及一种晶体硅太阳能电池正面电极浆料用无机粘结材料的制备方法，特别涉及到太阳能及硅基微电子器件用无机粘结材料的制备方法。本发明还涉及由这些方法得到的无机粘结材料。

背景技术

太阳能电池正面电极浆料是在太阳能电池受光面上印刷的金属银导体浆料，是将电池产生的电流通过电极引出。电极材料与硅晶体表面形成尽可能低的接触电阻，且满足优异的附着性、可焊性等机械性能成为生产各种电子元器件产品和提高电池的光电转换效率的关键，在电子工业中的作用至关重要。

在太阳能电池正面电极浆料中的无机粘结材料，一般采用单一的高温熔融方法制备，即将各组分充分混合，在大于1000℃的高温中熔制，然后水淬制取。目前，电子工业中用于封接的无机粘结材料都采用该法生产，该法生产工艺简单且技术成熟、成本低、适合工业化生产。

然而，上述单一的高温熔融法制得的无机粘结材料存在如下缺点：

（1）电阻率过高，按现有技术生产的无机粘结材料，其电阻率大于1×10⁶Ω·cm；

（2）介电强度过高，按现有技术生产的无机粘结材料，其介电强度大于60kV/mm。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种导电性能好、介电强度低、太阳能电池正面电极浆料用无机粘结材料的制备方法。优选地，本发明的方法还具有工艺参数范围宽、易于实现工业化的优点。

本发明提供了制备一种太阳能电池正面电极浆料用无机粘结材料的方法，包括如下步骤：

1)制备高温熔制的粉末；

2)制备高温烧结的粉末；和

3)混合所制备的高温熔制的粉末和所制备的高温烧结的粉末。

在本发明的一个实施方案中，通过如下方式制备高温熔制的粉末：将粉末形式的原料在1050℃－1450℃，优选1120-1380℃的温度下进行熔融，然后进行水淬，其中所述原料包含：

Bi₂O₃     0-36wt%，优选10-25%；

ZnO       0-15wt%，优选4-12%；

B₂O₃      0-40wt%，优选15-30%；

PbO       50-90wt%，优选55-88%，更优选75-85%,更优选78%－83%；

SiO₂      0-20wt%，优选4-15%；

TiO₂      0-8wt%，优选2-6%。

在本发明的一个实施方案中，通过如下方式制备高温烧结的粉末：将20－80wt%的La₂O₃粉末与80－20wt%的Al₂O₃粉末经球磨3－6小时混合后，在150－300MP压力下压制成块，并在1350℃－1650℃烧结，经破碎球磨，制成中位粒径为10－80nm的La₂O₃/Al₂O₃复合粉体，并将20－80wt%的SrCO₃粉末与80－20wt%的TiO₂粉末经球磨3－6小时混合后，150－300MP压力下压制成块，在1350℃－1650℃烧结，经破碎球磨，制成中位粒径在10－80nm的TiO₂/SrTiO₃复合粉体，再将两种复合粉体按质量1:1混合。

应当理解，本文中的La₂O₃/Al₂O₃复合粉体是指由La₂O₃和Al₂O₃形成的粉末混合物。类似地，TiO₂/SrTiO₃复合粉体是指由TiO₂和SrTiO₃形成的粉末混合物。

以上给出的中位粒径仅仅是优选的粒径，不在上述范围内的粒径也能实现本发明的目的。

在本发明的一个实施方案中，在步骤3)中的高温熔制粉末与高温烧结粉末的混合比例为1:1－12:1，按照质量计。