[发明专利]一种太阳能光电池用无铅银铝浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能硅电池用电子浆，具体涉及一种太阳能光电池用无铅银铝浆料及其制备方法。

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，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。

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

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种太阳能光电池用无铅银铝浆料及其制备方法，这种无铅电子浆料经丝网印刷、830±5℃范围内烧结在硅片上，硅片不弯曲，不起银铝珠，不起疱，无银铝沟，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。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种太阳能光电池用无铅银铝浆料，其特征在于，浆料由质量百分比为75～80％的银粉、铝粉和铜粉、15～20％的有机粘合剂、1～5％的无机玻璃粉、1～5％添加剂组成，总质量100％；所述银粉、铝粉和铜粉的纯度均为≥99.9％、平均粒径均为1～3μm，且表面覆盖有氮化保护层的球形和/或片形的银粉、铝粉和铜粉；所述有机粘合剂按质量百分比由0.5～2％的丁基卡必醇、1～2.5％的树脂、1～4％的松香、11～13％的二乙二醇甲醚、5～9％的二乙二醇丁醚、65～75％的环己酮和10～20％的正丁醇组成，总质量100％；所述无机玻璃粉由质量百分比为1～3％的二氧化钛，55～75％的硼酸，3～5％的三氧化二铝，15～25％的氧化锑，2～5％的氧化锆组成，总质量100％；所述添加剂由按质量百分比35～45％的司班，55～65％的泵油组成，总质量100％。

其中优选的技术方案是，所述的有机粘合剂由按质量百分比为2％的丁基卡必醇、1.5％的树脂、3％的松香、7.5％的二乙二醇甲醚、3％的二乙二醇丁醚、环己酮70％和13％正丁醇组成。

优选的技术方案还有，所述的无机玻璃粉为无铅玻璃粉，由按质量百分比为3％的二氧化钛，65％的硼酸，4％的三氧化二铝，25％的氧化锑，3％的氧化锆组成。

一种太阳能光电池用无铅银铝浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤完成：

S1、将固体状态的有机粘合剂原料完全溶解，得到透明的有机粘合剂；

S2、将组成无机玻璃粉的原料充分混合均匀后，装入瓷坩埚中，放入烘箱中在一定温度下烘若干小时后，再放入高温炉中，高温熔制1～2h，然后水淬后烘干，再装入坩埚中用高温熔制1.5～3h，水淬烘干后破碎，按氧化锆球∶超纯水∶玻璃粉＝3∶2∶1球磨至≤5μm，烘干得无机玻璃粉；

S3、将所述银粉、铝粉、铜粉、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。

其中优选的技术方案是，所述有机粘合剂溶解温度为90℃～130℃。

优选的技术方案还有，所述无机玻璃粉在烘箱中烘干温度为：110℃～130℃。

优选的技术方案还有，所述无机玻璃粉在烘箱中烘干时间为1～3h。

优选的技术方案还有，所述无机玻璃粉在高温炉中的温度为1000℃～1450℃。

优选的技术方案还有，所述无机玻璃粉在坩埚中的温度为1000℃～1450℃。