[发明专利]杂化玻璃粉的制备方法及应用

说明书

本申请公开了一种杂化玻璃粉的制备方法及应用，先将石墨烯包覆在玻璃粉上，然后沉积银，得到包覆有石墨烯及银的玻璃粉，在高温烧结过程中，石墨烯能在界面形成良好的欧姆接触，同时石墨烯表面包覆的银层能提高对银粉的浸润性，减少银粉烧结过程中界面孔洞的产生，提高太阳能电池片的电性能。

技术领域

本申请涉及电子材料技术领域，具体涉及一种杂化玻璃粉的制备方法及应用。

背景技术

导电银浆是晶体硅太阳能电池的关键材料，直接影响电池的性能。导电银浆主要由3部分组成：导电银粉、玻璃粉和有机相。银粉为导电相，玻璃粉在烧结过程中起粘结、促进银粉熔融以及形成银硅欧姆接触的媒介物质的作用，有机相起分散和赋予浆料流动性的作用。

玻璃粉在银浆中只占较小比例，但却是影响银粉烧结效果、硅表面腐蚀程度、接触电阻等性能的重要因素，特别是烧结后能否与硅形成良好的欧姆接触是提高太阳能电池光电转换效率的关键。为此，现有技术大多在玻璃粉中添加一定的氧化物，来提高烧结过程中对银的润湿能力，以获得更为致密的电极结构。但是玻璃粉中各组分膨胀系数不同，且银粉在烧结过程中也会收缩，导致Ag/Si界面易产生孔隙，限制了电池性能的提高。

石墨烯具有优异的电学性能，其电阻比银更低，部分技术使用石墨烯替代部分银粉，以获得更低的并联电阻。但是，这种方式主要考虑了导电相性能的改善，对界面接触电阻的改善作用有限。

发明内容

本申请具体实施例提供一种杂化玻璃粉的制备方法及应用，在玻璃粉表面附着石墨烯和银，降低界面接触电阻，提高对银粉的浸润性。所采用的技术方案如下：

一方面，提供一种杂化玻璃粉的制备方法，包括：

将石墨烯分散在水中，制成石墨烯混悬液；

配置水和异丙醇的混合溶剂，加入玻璃粉分散均匀，依次加入硅烷偶联剂及上一步骤制得的石墨烯混悬液，超声分散，加热，再经洗涤干燥，制得石墨烯包覆玻璃粉；

在超声及搅拌作用下将制得的石墨烯包覆玻璃粉加入硝酸银溶液中，分散均匀，维持超声搅拌作用不变，加入还原剂，使银沉积在粉体表面，经洗涤干燥，制得杂化玻璃粉。

优选的，所述还原剂为抗坏血酸。

优选的，所述玻璃粉、石墨烯、硝酸银的重量比为1:0.005～0.05:0.5～1。

优选的，所述石墨烯片径为0.1～0.5μm，玻璃粉粒径为1～4μm。

优选的，所述硝酸银溶液浓度为0.5～2mol/L。

优选的，所述硅烷偶联剂用量为玻璃粉重量的0.5～5％。

另一方面，提供一种导电银浆，其含有上述方法制得的杂化玻璃粉。

本申请具体实施例提供的技术方案至少具有以下有益效果：

石墨烯具有优异的电学性能，先将石墨烯包覆在玻璃粉上，然后沉积银，得到包覆有石墨烯及银的玻璃粉，在高温烧结过程中，石墨烯能在界面形成良好的欧姆接触，同时石墨烯表面包覆的银层能提高对银粉的浸润性，减少银粉烧结过程中界面孔洞的产生，提高太阳能电池片的电性能。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例作进一步地详细描述。此处所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，不能理解为对本申请保护范围的限制。

本申请具体实施例提供的杂化玻璃粉的制备方法，包括：

步骤1，将石墨烯分散在水中，制成石墨烯混悬液。配置水和异丙醇的混合溶剂，加入玻璃粉分散均匀，依次加入硅烷偶联剂及所制得的石墨烯混悬液，超声分散，加热，再经洗涤干燥，制得石墨烯包覆玻璃粉。