[发明专利]用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能导电浆料技术领域，涉及用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉及其制备方法。

背景技术

太阳能光伏发电已经成为可再生能源领域中继风力发电之后产业化发展最快、最大的产业。目前，光伏发电中的太阳能电池仍然是以晶体硅太阳电池为主，市场份额达95％以上，实验室单晶硅太阳电池效率可达24％以上，市场上批量商品化生产也可以达到19%。铝浆作为电池的背电场，对提高电池的开路电压、增加短路电流，从而提高电池光电转换效率具有非常重要的作用。铝浆通过丝网印刷的方法，覆盖在硅基板背面上，通过隧道烧结炉烧结，形成BSF层。其中，在烧结的过程中，玻璃粉起到至关重要的纽带作用，好的玻璃粉会在电池表面形成强附着力、低欧姆接触电阻，同时冷却过程引起电池片的翘曲低，水煮时也不容易脱粉。

市面上最常见的玻璃粉组合物有PbO-ZnO-B₂O₃系、PbO-B₂O₃-SiO₂系、PbO-Bi₂O₃-B₂O₃系、PbO-B₂O₃系等。这些系列玻璃粉为了追求低的软化点，通常含有对环境有害的Pb元素，这种元素对环境不利，人若不慎吸入一定量的Pb，会对身体造成极大的伤害。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种既具有适宜的热膨胀系数及软化温度，又不含铅、健康环保的用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉，该玻璃粉主要由如下重量百分比的各组分：SiO₂ 8～20%，Al₂O₃ 2～8%，B₂O₃ 10～15%，P₂O₅或V₂O₅ 0～2%，BaCO₃ 0.1～1.5%，锌化合物和铋化合物60～70%。

作为优选，所述的用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉，该玻璃粉主要由如下重量百分比的各组分：SiO₂ 8～20%，Al₂O₃ 2～8%，B₂O₃ 10～15%，P₂O₅ 0.1～2%，BaCO₃0.1～1.5%，锌化合物和铋化合物60～70%。

作为优选，所述的用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉，该玻璃粉主要由如下重量百分比的各组分：SiO₂ 8～20%，Al₂O₃ 2～8%，B₂O₃ 10～15%，V₂O₅ 0.1～2%，BaCO₃0.1～1.5%，锌化合物和铋化合物60～70%。

本发明所述的玻璃粉组合物(包括表1中所列举)不是限制性的，预期相关领域的技术人员可以对成分进行轻微的改动，而基本不会改变玻璃粉的特性。如为了降低玻璃粉的膨胀系数，可以额外加入小于0.5%的氧化锆。

本发明所述的锌化合物中包括锌的氧化物、锌盐、锌的卤化物，此类化合物包括ZnO、ZnF₂、ZnCl₂、ZnS、Zn₃(PO₄)₂，优先选于ZnO、Zn₃(PO₄)₂。

本发明所述的铋化合物包括铋的氧化物、铋酸盐、铋的卤化物，此类化合物包含于Bi₂O₃、BiOF、BiOCl、钛酸铋、钒酸铋，本发明优先选于Bi₂O₃。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种上述无铅玻璃粉的制备方法：分别称取各组分，将各组分充分混匀后烘干，然后熔炼、淬水骤冷，最后将玻璃粉粒球磨，烘干、打散、过筛得到无铅玻璃粉，具体制备步骤包括：