[发明专利]一种太阳能电池浆料用玻璃粉的制备方法

说明书

本发明涉及一种太阳能电池浆料用玻璃粉的制备方法，属于太阳能电池技术领域。本发明利用铋元素与铅元素相邻，铋和铅在玻璃中的作用相似的特点，通过Bi₂O₃成为PbO的替代物配置玻璃粉，并利用二氧化碲、二氧化锆、三氧化二铬作为稳定剂单元填充在基础玻璃网络结构的空隙中，从而提高了玻璃的网络结构，抑制玻璃的析晶，提高玻璃抗失透能力，提供玻璃粉的化学稳定性，再通过水热过程使玻璃粉粒径增大，在玻璃粉表面生成水化保护膜抵挡水热侵蚀，水化后因硅醇基含量升高，玻璃烧结后表面致密化程度增大，为玻璃表面致密化提供了思路，同时玻璃粉经水热处理后的应用过程中，分相可分散嵌入于玻璃基体中而消失，抑制玻璃分相，进一步提供玻璃粉的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池浆料用玻璃粉的制备方法，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

随着传统燃料的日益枯竭，人们迫切的需要研制开发可再生环保新能源来替代传统化石燃料，综合考虑各方面，太阳能当之无愧成为了最佳的新能源储备军。近年来，国内外掀起了对太阳能电池领域研究的热潮，在全球光伏产业发展的推动力作用下，我国也逐渐投入到太阳能电池产业的发展上。但是相比于国外发达国家来说，顶尖的浆料技术依然集中在德日美等国家，我国的电极浆料性能远远不如国外水平。因此研制性能更加优良的导电浆料，从而提高太阳能电池光电转换效率具有非常重要的意义。玻璃粉作为浆料的关键组成部分，它的性能好坏直接影响着浆料烧结后与基片能否良好的附着结合，导电粒子与硅基板能否有较好的电学接触，因此研究选用比较合适的玻璃粉组成对太阳能电池的最终性能有很大的影响。

对于太阳能电池银浆浆料来说，玻璃粉是决定接触电阻、表面蚀刻反应以及整个电池片电性能的重要因素，这就要求它具有良好的电学性能和机械性能。另外玻璃粉的种类以及数量也对开路电压以及高温烧结条件下浆料的填充因子有较大的影响。作为电极浆料的粘结相，玻璃粉的性能直接决定了浆料烧结完成后能否与硅基片形成良好的电学接触。不合适的玻璃粉组成配方势必会影响玻璃粉的最终性能，因此必须要选用比较合适的玻璃粉组成，使其高温熔融后能够保证导电粒子与硅基板有较好的电学接触，从而制备出满足要求且性能良好的玻璃粉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的导电浆料用玻璃粉大多含有各种微量金属元素，会对太阳能电池带来电荷损失的问题，提供了一种太阳能电池浆料用玻璃粉的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）取三氧化二铋、硼酸、氧化锌、二氧化碲、二氧化锆、三氧化二铬、去离子水装入球磨机中球磨，过200目筛，将过筛后的物料干燥至恒重，得复合粉料；

（2）将复合粉料装入刚玉坩埚熔融，再放入电阻炉中退火处理1～2h，得熔融玻璃；

（3）将熔融玻璃与去离子水混合装入水热反应釜中反应1～3h，冷却至室温后过滤、干燥、球磨，过300目筛，得玻璃粉；

（4）取硝酸银加入乙二醇中溶解后滴加质量分数为1%石墨烯乙二醇分散液，再加入玻璃粉、氨水，持续搅拌1～2h后保温反应3～5h，冷却并静置至粉体自然沉降完全，将粉体水洗、醇洗各3次后烘干，得太阳能电池浆料用玻璃粉。

步骤（1）所述复合粉料中各物料重量份为30～40份三氧化二铋，30～40份硼酸，40～50份氧化锌，5～10份二氧化碲，1～3份二氧化锆，1～3份三氧化二铬，40～50份去离子水。

步骤（2）所述熔融过程为置于1000～1100℃高温炉中保温20～30min。

步骤（2）所述退火过程为放入电阻炉中，在400～450℃下后退火处理1～2h。

步骤（3）所述熔融玻璃与去离子水的质量比为1：5～1：10。

步骤（3）所述水热反应温度为150～180℃。