[发明专利]一种晶体硅太阳能电池低银含量复合电极浆料及制备方法

说明书

本发明公开了一种晶体硅太阳能电池低银含量复合电极浆料及其制备方法，包括如下步骤：1)制备玻璃粉：称取原料，混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉；2)制备有机载体：称取树脂和有机溶剂，将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体；3)称取银粉、银包锌合金粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，搅拌均匀，研磨，真空脱气，检测合格即得本发明电极浆料。

技术领域

本发明属于电子材料，涉及电子、化工和材料领域，涉及一种太阳能电池正面电极银浆及制备方法，具体涉及一种晶体硅太阳能电池低银含量复合电极浆料及制备方法。

背景技术

晶体硅太阳能电池是目前应用率最高的太阳能电池，但因为其持续使用时间超过50年，金属化电极是晶体硅太阳能电池的关键材料，尤其是正面栅极材料，直接影响太阳能电池的光电转化效率、填充影子、串联电阻等性能指数，所以，正面电极银浆的质量和性能的好坏直接决定着电池的使用寿命和衰减度。正面银浆通过丝网印刷工艺实现金属化，为尽可能减少遮光面，同时要腐蚀透SiNx减反射膜，形成较理想的Ag-Si欧姆接触，实现p-n结电流的有效导出，还必须要有足够的厚度，能保证与焊带的有效焊接，因此，电极高的印刷高宽比及烧结后的低收缩率是电极材料实现高效、稳定、长寿命的关键。

正面电极银浆主要由导电粉、无机粘结材料、有机载体和添加剂组成，导电粉在烧结后形成导电线路，并实现电池与外接焊带之间的电流导通；无机粘结材料在烧结过程中烧穿SiNx减反射膜，实现银电极与硅之间的联通和粘结；有机载体使电极浆料有良好的印刷性能，实现理想的印刷要求。

作为晶体硅太阳能电池的关键材料，但银的价格相对较高，如何降低成本是当前需要解决的主要问题之一，针对这一问题，已有较多的研究成果，专利CN104157331A，CN103000250A，CN102426872A和CN106128550A中，通过掺入银包铜作为导电相代替部分银粉，专利CN106876000A中，浆料中的金属粉选择核材料为：钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铍、钨、镁、钇、锆、铌、钼、锝、镉等氢化物中的一种或几种，壳材料为：金属银。专利CN103650238A，CN103596648A，CN103545016A，CN103545015A中的金属粉用银、金、铂、铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰、钯、铑中的至少一种或者银包覆的铜、铁、镍、锌、钛、钴、铬、铝、锰的至少一种。专利CN105810284A中，银粉中添加铜粉、银包铝合金粉、磷酸铁锂/碳纳米管复合材料作为导电相；专利CN106297954A中，使用片状锌粉、球状铜粉、银包铝合金粉、磷酸铁锂/碳纳米管复合材料作为导电相；专利CN105655416A，CN105810286A，CN105810287A，CN105655007A，及CN105655010A中使用银粉、锌粉、银包镍合金粉、磷酸铁锂/碳纳米管复合材料作为导电相；专利CN106782755A中用纯银粉、纯镍粉、镍包石墨粉、银包铝粉、银包铜粉、银包镍粉、银包玻璃粉中的任意一种或两种及以上的混合物。专利CN103106952A中用银粉、锡粉、银包镍粉、银包铜粉组成导电相。专利CN102426873A中添加银磷铜合金作为导电相，专利CN102610297A添加银包铜作为导电相，专利CN103700428A用包覆有镍镀层或锡镀层、银镀层的铜粉取代部分银粉作为导电相，专利CN1070682441A中在导电金属粉中加入镉银合金粉、银锡合金粉、银碳合金、银镍合金、银镁合金、银铜锌合金、银铜合金、银钼合金、银钨合金、银铁合金、银铜锡锌合金、银锰合金，专利CN104575666A通过纳米银包覆高分子微球颗粒作为导电相降低成本。

但在取代部分银导电相的同时，如何能使浆料保持用纯银粉作为导电相时所具有焊接性能好、导电率高、难氧化的优点。因此，在降低成本的同时，如何保证浆料在使用性能上得到保持或提高，是需要努力的方向。