[发明专利]一种低银含量的晶硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于新能源、新材料技术领域，涉及一种低银含量的晶硅太阳能电池正面电极银浆及制备方法。

背景技术：

随着现代工业的迅速发展，一方面加大对能源的需求，引发能源危机；另一方面在常规能源的使用中释放出大量的二氧化碳气体，导致全球性的“温室效应”。作为最理想的可再生能源，太阳能具有“取之不尽，用之不竭”的特点，而利用太阳能发电具有环保、低成本、效率高等优点，而且不必考虑其安全性问题。目前，国际上光伏发电已进入加速发展阶段，近年太阳电池的年增长率高达30％左右，发展势头强劲，预计今后10年内太阳电池将以平均20％的增速发展。行业内一直通过扩大规模、提高自动化程度、改进技术水平、开拓市场等措施降低成本，并取得了巨大进展。未来世界光伏发电发展的特点是：光伏产业继续以高增长速率发展，发展趋势向产业链的上下游延伸；太阳电池成本将大幅度降低；光伏产业向更大的发电规模和更高技术水平发展；产业技术向高效率、低成本的方向大步前进。

其中正面电极银浆是光伏太阳能电池提高效率、降低成本的关键之一。其印刷在电池片的正面，作用是引出电子，形成电流。目前产业化的电池片的转化效率在15～18％。电极银浆占太阳能电池板的材料成本约为10％。晶硅太阳能电池正面电极银浆的银粉含量占银浆中的重量百分比为86～90％，占据正面电极银浆的主要材料成本。高导电性，低电阻，高分辨率，低成本是正面电极银浆的技术发展方向。

发明内容：

本发明的目的是提供一种低银含量的晶硅太阳能电池正面电极银浆的制备方法，它能够使浆料经烧结后获得致密化良好的电极，且能够与电池片正面形成良好导电接触起到促进作用，同时能够降低浆料中的银粉含量；并保证浆料在烧结后得到良好的致密性，使晶硅太阳能电池的转化效率达到18％以上的良好性能。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明的组成和重量百分比分别为：球形银粉113～20％；球形银粉226～33％；球形银粉318～25％；球形银粉48～12％；玻璃粉4.5～6.5％；有机载体11.5～13.5％。

所述的球形银粉1的粒度分布为4.0～4.5μm，比表面积0.2～0.45m²/g；

所述的球形银粉2的粒度分布为2.0～3.0μm，比表面积0.4～0.7m²/g；

所述的球形银粉3的粒度分布为1.0～2.0μm，比表面积1.4～1.7m²/g；

所述的球形银粉4的粒度分布为0.2～0.8μm，比表面积2.0～4.5m²/g；

所述的玻璃粉是PbO-B₂O₃-SiO₂-AL₂O₃玻璃体系，在烧结过程的500～820℃温度区间熔融流动，促进所述的4种银粉的收缩致密，腐蚀晶硅电池片表面的氮化硅层，使硅片与正面银电极形成良好的导电接触。

所述的有机载体是高分子树脂和溶剂，其重量百分组成是高分子树脂0.8～1.5wt％、溶剂10.0～12.7wt％。

所述的高分子树脂是乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种。

所述的溶剂是松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中的一种或几种。

本发明制备工艺为：将玻璃粉和银粉、有机载体按比例称量，经高速分散机高速搅拌30～60分钟，再经过三辊轧机辊轧3-5遍至细度≤8μm，得到太阳能电池正面电极银浆。

本发明通过采用4种不同粒度的银粉搭配，调整所述的4种不同粒度银粉的比例搭配，在烧结过程的300～500℃温度区间时银粉的蠕动收缩与有机载体分解相配合，在烧结过程的500～820℃温度区间时银粉的收缩致密与玻璃粉熔融流动相配合，使浆料经烧结后获得致密化良好的电极。球形银粉3与球形银粉4在玻璃粉熔融侵蚀晶硅电池片表面的氮化硅层，与电池片正面形成良好导电接触起到促进作用。所述4种银粉按照比例搭配，能够降低浆料中的银粉含量2～5％(wt)；同时保证浆料在烧结后得到良好的致密性，使晶硅太阳能电池的转化效率达到18％以上的良好性能。

附图说明：

图1是本发明实施例的配方示意图；

图2是本发明实施例所得产品的性能检测结果示意图。

具体实施方式：