[发明专利]掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆及其制备方法，所述的掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆由下列组份按照重量份数组成改性石墨烯0.1～5份、银粉88～91份、有机粘结剂5～15份、有机溶剂0.1～5份、玻璃粉1～3份，所述改性石墨烯是表面改性的石墨烯。本发明主要针对降低太阳能电池的串联电阻，研发了一种快速丝网印刷至晶体硅上，通过高温烧结，穿透硅片SiNx钝化层，形成良好欧姆接触的正面银浆，降低了银与硅接触电阻及线电阻、提高光电转换效率，本发明的正面银浆市场前景广阔。

主权项

一种掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆，其特征在于：所述的掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆由下列组分按照重量份数组成：改性石墨烯0.1～5份、银粉88～91份、有机粘结剂5～15份、有机溶剂0.1～5份、玻璃粉1～3份，所述改性石墨烯是表面改性的石墨烯；所述表面改性石墨烯包含石墨烯、表面改性剂，所述表面改性的石墨烯的各组分按照重量份数组成：石墨烯85～99份、表面改性剂1～15份；所述表面改性剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述银粉为微米球型银粉和纳米银粉，按照重量份数为：微米银粉85～99份、纳米银粉1～15份,其中，微米球型银粉平均粒径1.0‑2.0微米，纳米银粉平均粒径20‑100纳米；所述有机粘结剂的组成按照重量份数为：高分子聚合物10～20份、有机溶剂80～90份，其中，所述的高分子聚合物为乙基纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂中的一种或多种，有机溶剂为丁基卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丙二醇丁醚中的至少两种；所述的玻璃粉的组成按照重量份数为：B2O3：1～10份、Cr2O3：0～5份、PbO：20～60份、SiO2：0～5份、TeO2：50～80份和Bi2O3：0～20份，经处理得到粒径D50在0.5～2微米的玻璃粘结剂，玻璃粉的熔点控制在250～450℃；所述的掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆的制备方法，包括 以下步骤：(1)改性石墨烯的制备：所述改性石墨烯按照重量份数为：石墨烯85～99份、表面改性剂1～15份进行称量混合后，在超声分散机上进行超声分散20‑60min，然后进行过滤，烘干得到改性石墨烯；(2)有机粘结剂的制备：所述有机粘结剂按照重量份数为：高分子聚合物10～20份、有机溶剂80～90份进行称取混合后，在大分散机上分散50～70min，分散溶解，得到透明、均一的有机粘合剂；(3)玻璃粉的制备：所述的玻璃粉的组成按照重量份数为：B2O3：1～10份、Cr2O3：0～5份、PbO：20～60份、SiO2：0～5份、TeO2：50～80份和Bi2O3：0～20份，将称好的上述原料混合均匀后置于高温马弗炉加热，温度控制800～1200℃，保温时间：40～60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用离子水淬火后，球磨2.5～10小时，经300目筛取得到粒径D50小于2微米的玻璃粉备用；(4)制备电池正面银浆：称取按照重量份数为：改性石墨烯0.1～5份、有机粘结剂5～15份、玻璃粉1～3份混合，采用分散机在500‑800rpm转速下，分散10～30min；分散后，再加入重量份数为88～91份的银粉、采用分散机在800‑1000rpm转速下，分散30～50min，然后在三辊研磨机上研磨15遍；研磨后，加入重量份数为1‑3份的有机溶剂；其中有机溶剂为丁基卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯、丙二醇丁醚中的至少两种，采用高速分散机，分散5‑20min,分散均匀，即得成品，灌装待用；所述的掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆的应用，将制备成 的掺杂改性石墨烯的太阳能电池正面银浆，通过360目丝网印刷在规格125mm×125mm的单晶硅片上形成电极膜，进马弗炉烧结，峰值温度780℃，待用。