[发明专利]低铅太阳能银浆玻璃粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属太阳能电池浆料领域，具体涉及一种用于高方阻太阳能浆料的玻璃粉及其制备方法。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应把光能转化成电能的装置。在半导体的P-N结上入射的合适波长的辐射充当在该半导体中产生空穴-电子对的外部能量源。由于P-N结处存在电势差，空穴和电子以相反的方向跨过该结移动。电子移动到负极触点，空穴移动到正极触点，从而产生能向外部电路输送电力的电流。太阳能电池的电极触点对于电池的性能很重要。

太阳能电池正面银浆是制作光电太阳能电池重要的基础材料，用于制作晶体硅太阳能电池的正面电极。太阳能电池正面银浆的组成由玻璃粉、银粉、有机载体、无机添加剂、有机添加剂；其中玻璃粉主要作用是烧穿绝缘的氮化硅减反膜、帮助形成Ag/Si欧姆接触、提供附着力；银粉主要作用是使银粉烧结致密化，形成低的栅线电阻，提供好的导电电极；有机载体主要作用是粉体间的润湿、印刷性、外观、高宽比；无机添加剂与有机添加剂主要用于改性与浆料性能的改善。

随着技术的发展，为了提高转换效率与降低表面复合，各电池厂商纷纷采用电池片的浅结技术。浅结是指太阳能电池P-N结结深小于0.3μm，利用浅结可以显著降低太阳能电池片表面的少数载流子复合速度，提高短波段的光谱响应。但在烧结时由于P-N结很浅，很容易烧穿，这就要求浆料有较宽的烧结窗口与合适的腐蚀速率，而影响烧结窗口与腐蚀速率主要取决于正银浆料中玻璃粉的特性：玻璃粉要在不同温度区间有不同的腐蚀速率、耐腐蚀能力、流动性、润湿性、同时对温度不敏感。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低铅太阳能银浆玻璃粉及其制备方法，能够很好解决高方阻太阳能电池正银浆料对烧结窗口的功能需求。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低铅太阳能银浆玻璃粉，该玻璃粉的原料由下述组分及其重量百分比构成：TeO₂:30-80％、PbO:0-5、Bi₂O₃:1-20％、ZnO:0-50％、表面活性金属氧化物:1-10％、Al₂O₃:0-3％、ZrO₂:0-2％、R₂O:0-4％、MgO:0-2％、P₂O₅:0-3％、B₂O₃:0-25％、BiF₃:0-3％、Er₂O₃:0-2％、La₂O₃:0-2％和CeO₂:0-2％；

其中，所述表面活性金属氧化物是指含V、Mo、W、Ta、Hf、Cr、Nb或Tl的金属氧化物中的至少一种；所述R₂O为含有Li、Na或K的金属氧化物中的至少一种。

上述低铅太阳能银浆玻璃粉的制备方法，按下述步骤进行：

一、将全部原料进行球磨，以将原料充分混合均匀并且降低原料粒径；

二、将步骤一制得的混合物放入加热设备并且采用二段加热：

第一段：直接将加热设备内部升温至850℃-1000℃后，再将步骤一制得的混合物放入加热设备中溶制80分钟；

第二段：在950℃-1200℃的温度条件下保温20-30分钟，得到均匀澄清的玻璃熔液；

三、将步骤二制得的玻璃熔液在去离子水中淬冷，冷却后取出玻璃颗粒，然后将玻璃颗粒在60℃-80℃烘箱内干燥；

四、将步骤三制得的烘干后的玻璃颗粒进行湿法研磨：在球磨机中球磨；

五、将步骤四湿法研磨后制得的玻璃粉溶液进行过筛取出锆球，得到玻璃粉溶液；

六、将步骤五制得的玻璃粉溶液放入冷冻干燥箱处理8-10小时，即制得低铅太阳能银浆玻璃粉。

其中，步骤二中所述的将步骤一制得的混合物放入加热设备是指：将步骤一制得的混合物放入铂金坩埚中，在升到溶制温度后再将坩埚放入高温箱式炉中。