[发明专利]一种太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种用于制备导电银浆料原料的制备方法，尤其涉及太阳能电池电池正面银浆和背面银浆用银包玻璃粉的制备方法。属于太阳能制备技术领域。

背景技术

21世纪全球能源紧缺的现状越来越突出，人们也逐渐意识到常规能源的局限性、有限性和不可再生性，加上常规能源对环境造成严重的破坏，使得世界各国都加紧了对新能源的开发和利用，太阳能是新能源中一个极具发展前途的能源，太阳能电池发电与常规发电方式相比，其无污染、无噪音、安全可靠、维护简单、建设周期短、具有大规模应用的可能性。

目前世界上太阳能电池的制备工艺已经成熟，导电银浆通过丝网印刷、低温烘干、高温烧结工艺制备成太阳能电池的电极。导电银浆主要由银粉、玻璃粉、有机载体等原材料按不同配比制备而成。其中银粉作为导电相；玻璃粉作为粘结相，在烧结过程中熔化，将银粉带到硅基板上与硅形成欧姆接触；有机载体起临时粘结的作用，使得浆料在保存过程中不易沉淀和氧化，在高温时容易挥发。太阳能电池的转换效率与太阳能电池的串阻息息相关，为了提高太阳能电池的转换效率，在实际制备太阳能电池的过程中，要尽量降低太阳能电池的串联电阻，太阳能电池的串阻主要包括栅线的电阻、栅线与硅片的接触电阻、硅片本身的电阻、背电极与硅片之间的接触电阻。太阳能电池电极银浆的丝网印刷、烧结过程主要决定了正电极和背电极的接触电阻。因此如何形成良好的欧姆接触对于降低太阳能电池的接触电阻具有很大的意义。

电极在烧结时，银浆料中的玻璃相软化熔融，使银随着玻璃相的软化熔融过程迁移到硅表面，在随后的冷却过程中，银在硅片表面进行重结晶，并随机生长，使其形成良好的欧姆接触。现有的技术中，银粉和玻璃粉是机械混合在一起的，而银包玻璃粉是通过化学反应使银镀在玻璃粉的表面，增加了玻璃粉与银粉的接触，使接触电阻显著下降。

中国专利ZL200520069797.7报道了汇流电极银浆料用银包覆玻璃粒子，但该专利没有公开银包覆玻璃粒子的制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺方法简单、操作方便的太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺。采用该银包玻璃粉制备的太阳能电池银浆制备得到的太阳能电池电极中银与硅基片形成良好的欧姆接触，并能降低其接触电阻。

本发明一种太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺，包括下述步骤：

第一步：玻璃粉的粗化

将玻璃粉置于粗化液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，倾析法去掉上层粗化液，剩下的玻璃粉悬浮液再用去离子水清洗3-5次，于室温下晾干，得到经粗化的玻璃粉；所述粗化液为NaF与盐酸的去离子水溶液；

第二步：玻璃粉的活化敏化

将第一步所得到的玻璃粉置于活化敏化液中超声波清洗后，静置至粉体沉降，固液分离，固体用去离子水冲洗3-5次，室温下晾干，得到经活化敏化的玻璃粉；所述活化敏化液为NaCl溶液、SnCl₂·2H₂O溶液与盐酸的去离子水混合液；

第三步：玻璃粉的银包裹

将第二步所得的玻璃粉加入硝酸银溶液中，于在温度为40～60℃，搅拌并同时向硝酸银溶液中添加还原剂反应3min后，沉淀，倾析法去掉上层溶液，得到银包裹玻璃粉的悬浮液，经过水洗和醇洗各3次后，在室温下晾干得到银包玻璃粉。

本发明一种太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺，所述玻璃粉的粗化步骤中，所述粗化液为浓度为3.5～4.5g/L的NaF与浓度为37％的盐酸35-45mL的去离子水混合溶液，每升所述粗化液中添加50g玻璃粉，在功率为100W的超声波清洗器超声10min。

本发明一种太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺，所述玻璃粉的活化敏化步骤中，所述活化敏化液由浓度为300～340g/L的NaCl溶液与浓度为83.33～116.67g/L的SnCl₂·2H₂O溶液，按体积比为5∶3的比例混合后得到混合液，向所述混合液中添加浓度为37wt.％的盐酸，添加量按所述混合液的体积每升添加盐酸62-88mL，然后，加去离子水至所述混合液体积的1.25倍，得到活化敏化液；每升所述活化敏化液中添加50g玻璃粉，在功率为100W的超声波清洗器超声10min。

本发明一种太阳能电池银浆用银包玻璃粉的制备工艺，所述玻璃粉的银包裹步骤中，所述硝酸银与玻璃粉的质量比为(1.5～2.0)∶5，所述还原剂为抗坏血酸溶液，所述还原剂的添加量为硝酸银质量的1倍；所述搅拌采用电动搅拌机，转速为200～280RPM。