[发明专利]一种正银浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池银浆，尤其涉及一种正银浆料及其制备方法。

背景技术

太阳能光伏技术(Photovoltaic)是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。作为太阳能光伏技术的主要应用形式，太阳能光伏电池具有正极和负极两层半导体，阳光照射在半导体上时，正极和负极的交界处产生电流，因此，太阳能光伏电池具有燃料免费、无有害气体排放的优点，同时还具有不易损坏、易维护、可快速安装和无噪声等特点。

早在1839年，法国科学家贝克雷尔(Becqurel)发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，该现象被称为“光生伏打效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为4.5％的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。随着太阳能光伏产业技术水平不断提高，生产规模持续扩大，在1990～2006年的十几年里，全球太阳能电池产量增长了50多倍。近年来，随着全球能源形势趋紧以及全球气候变暖、生态环境恶化等问题的突显，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式得到迅速发展。

据欧洲光伏工业协会EPIA预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。上述数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

在晶体硅太阳能电池片的制备过程中，将正银浆料和背铝浆料印刷在硅片背面，干燥和烧结后，在太阳能电池硅片的背面形成背电极。由于正银浆料具有将背场收集的电流汇流导出和焊接焊带两方面的作用，同时正银和背铝之间存在接触，因此，要求正银浆料烧结后形成的银背电极与背铝浆料形成的铝背电极之间的接触电阻较小，同时要求正银浆料与硅衬底之间存在较强的附着力。但是，现有技术报道的正银浆料在高温烧结时容易发生发射区穿透的现象，从而导致太阳能电池的效率大大折扣。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的为提供一种正银浆料及其制备方法，通过本发明的方法制备的正银浆料能够在电极与基体之间形成一层薄薄的玻璃层，有利于电流的隧穿效应，降低串阻，提高电池的效率。

一种正银浆料，所述正银浆料包括以下物质：有机溶剂、玻璃粉、导电金属粉、氢化蓖麻油、增稠剂、阳离子表面活性剂、烧结助剂、偶联剂，所述导电金属粉包括镉银合金粉、银锡合金粉和银粉。

优选的，所述正银浆料包括以下重量份物质有机溶剂3~15份、玻璃粉5~25份、导电金属粉40~80份、氢化蓖麻油0.5~3份、增稠剂1~5份、阳离子表面活性剂0.1~0.8份、烧结助剂0.1-2份、偶联剂3~6份，其中导电金属粉中镉银合金粉、银锡合金粉和银粉的质量比为（0~0.35）：（0~0.15）：1，其中镉银合金粉、银锡合金粉的含量不同时为零。

优选的，所述导电金属粉中镉银合金粉、银锡合金粉和银粉的质量比为（0.05~0.28）：（0.03~0.12）：1。

优选的，所述合金粉中还含有银碳合金粉、银镍合金粉、银镁合金粉、银铜锌合金粉、银铜合金粉、银钼合金粉、银钨合金粉、银铁合金粉、银铜锡锌粉、银锰合金粉中的一种或多种组合物。

优选的，所述银粉为球形银粉，所述球形银粉的粒径不大于5微米，优选1-2μm。

优选的，所述铬银合金粉的粒径为2~5μm，所述银锡合金粉的粒径为1~4μm。

优选的，所述烧结助剂含铑、钌、铱、铼、锶的化合物中的一种或多种组合物。

优选的，所述有机溶剂为DBE、松油醇、萜品醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯红的一种或多种组合物，优选为丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯组合。

一种正银浆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）在油浴下将增稠剂、阳离子表面活性剂均匀的分散在部分有机溶剂中，所述油浴的温度为100~160℃，得到混合体系1；将玻璃粉、氢化蓖麻油均匀的分散在剩余的有机溶剂中，超声分散得到混合体系2；

（2）混合体系1加入混合体系2中，加入偶联剂搅拌均匀后，加入导电金属粉及烧结助剂，置于紫外灯下放置1~10 h；