[发明专利]太阳能硅光电池用无铅电子浆料组成及制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及太阳能硅光电池用电子浆料，特别是涉及一种无铅电子浆料制备方法。

背景技术：

太阳能是取之不尽，无污染、无噪音的新能源。太阳能电池是直接将太阳能变成电能的绿色环保型可再生能源半导体器件。其电子浆料制备多采用银浆、银铝浆、铝浆配制。铝浆具有价格便宜，电性能稳定。铝和硅易于形成PN结，具有长波响应特性，与硅晶片或陶瓷基片具有良好的欧姆接触特性，又具有良好的抗老化性。因此铝电子浆料被选作硅太阳能电池的背面场的材料。

为了减少电子产品在制造使用过程中对环境的污染，国内外许多国家都为有害物质限制使用立法。2003年欧盟发布了《电子垃圾处理法》，其中包括了两个指令，其一：《关于电子电器设备指令》；特别是第二个指令《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害的物质指令》即RoHS，要求出口到欧盟市场的电子产品不能含有铅、汞、镉、聚溴联苯和聚溴二苯等六种有害物质，并且规定导电浆料中的铅含量应小于100ppm，Cd小于5ppm，Cr小于100ppm，Hg小于2ppm，多溴联苯/多溴二苯醚(PBB/PBDE)小于5ppm。该指令于2006年7月开始实行。我国信息产业部颁布了《电子信息产品污染控制管理办法》，内容与RoHS类似，该管理办法于2006年7月1日起实施。

申请人为谭富彬申请的中国专利，公开号CN1877864A，其发明涉及了一种硅太阳能电池背场铝导电浆料组成及制备方法，其浆料中无机粘合剂玻璃剂金属粉中包含按质量百分比氧化铅40-50％。

公知的太阳能硅光电池铝电子浆料所用无机玻璃粉一般均含铅，浆料制作使用过程中会对环境造成污染。

发明内容：

本发明是提供一种太阳能硅光电池用无铅电子浆料组成及制备方法，该无铅电子浆料经丝网印刷、830±2℃范围内烧结在硅片上，硅片不弯曲，不起铝珠，不起疱，无铝沟，能形成良好欧姆接触，光电转换效率＞17.2％，组件用EVA粘结，EVA粘结剥离不起灰剥皮，达到无铅化环保要求。

为解决以上技术问题，本发明的一种太阳能硅光电池用无铅电子浆料组成及制备方法，其创新点在于：浆料由质量百分比70～75％的铝粉、20～25％有机粘合剂、1～5％无机玻璃粉、1～5％添加剂组成，总量100％；所述铝粉为纯度≥99.9％、平均粒径为2～6μm且表面覆盖有氮化铝保护层的球形铝粉；所述有机粘合剂按质量百分比乙基纤维素1～3％、树脂0.5～1.5％、十六醇1～4％、二乙二醇甲醚8～10％、二乙二醇丁醚3～7％、松油醇70～80％、正丁醇10～20％组成，总量100％；所述无机玻璃粉按质量百分比二氧化硅2～4％，硼酸50～70％，氧化铝2～4％，氧化锑20～30％，氧化锆2～5％组成，总量100％；所述添加剂为按质量百分比的司班35～45％，泵油55～65％组成，总量100％。

所述的有机粘合剂按质量百分比的乙基纤维素2％、树脂1％、十六醇2％、二乙二醇甲醚8％、二乙二醇丁醚4％、松油醇70％、正丁醇13％组成。

所述的无机玻璃粉为无铅玻璃粉，由按质量百分比二氧化硅3％，硼酸65％，氧化铝3％，氧化锑25％，氧化锆4％组成。

所述的太阳能硅光电池用无铅电子浆料组成及制备方法，包括以下步骤：

A、将组成有机粘合剂的原料溶解至固体溶完为止，得到透明的有机粘合剂。

B、将组成无机玻璃粉的原料充分混合均匀后，装入瓷坩埚中，在烘箱中在一定温度下烘若干小时后，放入高温炉中，高温熔制1～2h，水淬后烘干，再装入坩埚中用高温熔制1～2h，水淬烘干后破碎，按氧化锆球∶超纯水∶玻璃粉＝3∶2∶1球磨至≤8μm，烘干得无机玻璃粉。

C、将所述铝粉、有机粘合剂、无机玻璃粉、添加剂混合均匀后，用三辊研磨机研磨，得产品无铅电子浆料。

所述有机粘合剂溶解温度为90℃～130℃。

所述无机玻璃粉在烘箱中烘干温度为：110℃～130℃。

所述无机玻璃粉在烘箱中烘干时间为1～3h。

所述无机玻璃粉在高温炉中的温度为950℃～1200℃。

所述无机玻璃粉在坩埚中的温度为950℃～1200℃。

所述步骤C中用三辊研磨机研磨的细度为17.5～25μm，粘度为25000～30000mpa·s。

本发明与公知技术相比具有的优点及积极效果：