[发明专利]晶体硅太阳能电池正面电极无铅导电银浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池正面电极导电银浆料及其制备方法，属于高性能太阳能电子浆料制备技术领域。

背景技术

太阳能作为一种可再生的清洁能源，发展速度越来越快，各国对研制太阳能的投入也越来越多，甚至把太阳能资源的利用作为国家可持续发展战略的重要内容。目前研究最多的太阳能电池主要有晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。晶体硅太阳能电池因具有最高的光电转换效率而成为太阳能主要的发展方向。我国虽然是一太阳能电池生产大国，但太阳能电池所需的原材料—晶体硅和导电银浆料，都需从国外进口，这严重制约了发展我国自主的太阳能产业。

虽然晶体硅太阳能所需的导电浆料技术已经非常成熟，但基本上都是含有重金属铅，在太阳能电池的生产过程中对人体和环境产生负面影响。虽然国外已有无铅导电浆料，但是价格昂贵，不利于大规模生产使用。因此发展自主的导电银浆，尤其是无铅环保浆料，将成为以后发展太阳能电池的主要趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良的电性能，光电转换效率能达到同类产品水平的晶体硅太阳能电池正面电极无铅导电银浆料，以克服现有技术的不足。

本发明的另一目的是提供上述导电银浆料的制备方法。

本发明的实现过程如下：

一种晶体硅太阳能电池正面电极导电银浆料，其组成及重量百分含量为：70%～90%的银粉，2%～10%的无铅玻璃粉，8%～20%的有机载体，所述的无铅玻璃粉的组成及重量百分含量为60%～70%的Bi₂O₃，3%～20%的SiO₂，7%～15%的B₂O₃，4%～13%的Al₂O₃，1%～5%的TiO₂，1%～8%的BaO，1%～5%的V₂O₅，1%～10%的ZrO₂和1%～7%的Y₂O₃。

为了提高玻璃粉本身的导电性，玻璃粉还含有2%～4%的SnO₂或2%～6%的Ag₂O。

上述玻璃粉为低熔点玻璃粉，软化点为370℃～550℃。

上述银粉最好为高振实密度银粉，其粒径为1.0μm～2.0μm，振实密度4.0g/cm³～5.0g/cm³，形貌均为球形。

上述有机载体包括有机溶剂、触变剂、增塑剂和粘结剂，其特征在于有机溶剂选自松油醇、柠檬酸三丁酯和丁基卡必醇醋酸酯；触变剂选自聚酰胺蜡和气相二氧化硅；增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、卵磷脂和环氧大豆油；粘结剂为乙基纤维素；其中，有机溶剂在有机载体中的重量百分含量占70%～90%，触变剂占4%～15%，增塑剂占5%～20%，粘结剂占1%～10%。

上述晶体硅太阳能电池正面电极导电银浆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将Bi₂O₃，SiO₂，B₂O₃，Al₂O₃，TiO₂，BaO，V₂O₅，ZrO₂和Y₂O₃充分混匀，还可选择性加入SnO₂或Ag₂O,一并混匀，混合氧化物在1000～1300℃熔炼30～50min，将熔融的玻璃倾入水中淬火，将淬火后的玻璃块粉碎至粒径小于4mm的粗玻璃粉；

（2）将上述得到的粗玻璃粉研磨至粒径D50为1μm～5μm玻璃粉；

（3）将有机载体中的有机溶剂、触变剂、增塑剂和粘结剂各组分按比例混合后在70～130℃下加热搅拌均匀，冷却得到透明膏状固体；

（4）将玻璃粉、银粉和有机载体混合研磨均匀。

上述方法制得的导电银浆料粘度为180～320Pa·s，细度小于10μm，触变指数为5.0～7.0。