[发明专利]一种太阳能电池正面电极用导电银浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池电极用材料，具体涉及一种太阳能电池正面电极用导电银浆，本发明还涉及所述导电银浆的制备方法。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源，已应用在发电、热水、干燥、制冷、采暖等领域，其中太阳能电池发展最早、应用最广。太阳能电池根据半导体材料不同可分为：硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池以及有机太阳能电池等，而硅基太阳能电池是目前市场中的主导产品。

硅基太阳能电池是由P型硅基片、n型层、减反射膜、正面银电极、铝背场电极和背面银电极这几部分构成，其中正面银电极是将银浆通过丝网印刷在减反射膜上面形成的。

银浆是由银粉、玻璃粉和有机载体组成。银粉在银浆中作为导电相；玻璃粉在高温烧结的过程中熔化，将银粉与硅基片之间粘结起来，形成欧姆接触；有机载体主要是在银浆中起分散和润湿粉体颗粒的作用，使银浆具有良好的丝网印刷性。

在对银浆进行丝网印刷的过程中，刮刀对银浆施加力，此时银浆的粘度随着剪切速率的增大而不断减小，使银浆能够顺利透过丝网的网孔沉积到硅片上，刮刀作用后，丝网回弹，已经印刷在硅片上的银浆的粘度立即回到施力前的粘度，而不在硅片上铺展开来，从而得到清晰的太阳能电池正面电极图案，这就要求银浆具有良好的触变性。

银浆的触变性主要取决于有机载体的组成。目前使用的有机载体其组分主要包括溶剂，增稠剂以及表面活性剂，这种体系的银浆触变性较差，银浆经过丝网印刷后，沉积到硅片上继续流动，使制备出来的太阳能电池正面电极纵横比较小，即电极宽度大高度小，导致太阳能电池正面遮光面积大，影响了太阳能电池性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种太阳能电池正面电极用导电银浆，具有较好的触变性，使用它来印刷太阳能电池正面电极纵横比高，并具有良好的电性能。

本发明是这样实现的：

一种太阳能电池正面电极用导电银浆，其重量百分比组分为：银粉70-90%，玻璃粉2-10%，有机载体5-20%。

所述银粉为球形银粉，其粒径为0.5-5μm；

所述玻璃粉为铅-硼玻璃体系；

所述有机载体由溶剂、增稠剂、增塑剂以及触变剂组成，所述溶剂为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇中的一种或其组合，所述增稠剂为乙基纤维素，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类，所述触变剂为氢化蓖麻油、氧化聚乙烯、聚酰胺蜡、低分子量聚酰胺、气相白炭黑、气相二氧化硅的一种或其组合。

本发明还公开了所述太阳能电池正面电极用导电银浆的制备方法如下：

(1)有机载体的制备：

将8%-12%乙基纤维素与72%-84%松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇中的一种或其组合与7%-15%邻苯二甲酸酯类增塑剂，然后添加0.2-1%触变剂混合在一起，在恒温水浴锅中进行充分搅拌配成有机载体，水浴锅的温度为70-85℃。

(2)导电银浆的制备：

将银粉70-90%，玻璃粉2-10%和有机载体5-20%在容器中混合均匀，通过三辊研磨机的研磨得到太阳能电池正面电极用导电银浆。

本发明的太阳能电池正面电极用导电银浆具有良好的触变性，通过丝网印刷后，得到的太阳能电池正面电极宽度小高度大，即电极栅线纵横比高，使得太阳能电池正面遮光面积小，具有良好的性能。

具体实施方式

实施例1

称取银粉88g，玻璃粉3g，有机载体（其组分及重量百分比为：乙基纤维素8%，松油醇52.6%，丁基卡必醇醋酸酯27.2%，邻苯二甲酸二丁酯12%，聚酰胺蜡0.2%）9g，混合均匀后在三辊研磨机上进心研磨，得到导电银浆。用此银浆通过丝网印刷制备太阳能电池正面电极，其各项性能如附表所示。

实施例2和比较例1

在实施例2和比较例1中导电银浆制备工艺和正面电极制备工艺相似于实施例1，除了改变触变剂聚酰胺蜡的含量w，其组成和性能结果如表1所示。

实施例3

称取银粉88g，玻璃粉3g，有机载体（其组分及重量百分比为：乙基纤维素8%，松油醇52.6%，丁基卡必醇醋酸酯27.2%，邻苯二甲酸二丁酯12%，气相二氧化硅0.2%）9g，混合均匀后在三辊研磨机上进心研磨，得到导电银浆。用此银浆通过丝网印刷制备太阳能电池正面电极，其各项性能如附表所示。

实施例4-5和比较例1

在实施例4-5和比较例1中导电银浆制备工艺和正面电极制备工艺相似于实施例1，除了改变触变剂气相二氧化硅的含量w，其组成和性能结果如表1所示。