[发明专利]太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料及其制备方法，属于电子浆料技术领域。

背景技术

导体浆料是电子浆料中的一种，它一般由导电功能相、粘结相和有机载体组成。导电相可以选用金银铂钯等导电导热性能良好的金属粉末，粘结相为玻璃粉。由于银粉具有良好的导电导热性能，且相对于其它的贵金属来说它的价格便宜，使它广泛用作导体浆料的功能相。传统的银导体浆料主要通过丝网印刷在陶瓷基板，陶瓷组件上形成厚膜电路。近些年由于太阳能电池的迅猛发展，银导体浆料以其低成本，操作简单的绝对优势广泛应用于制作太阳能电池正面电极。导电银浆性能的优劣对太阳能电池光电转化效率的高低起到决定性作用。

目前，在提高太阳能电池银浆的质量方面，研究十分活跃。例如中国发明申请CN01118932A（太阳能电池正面电极用导电浆料）、CN101515604A（一种太阳能电池银浆及其制备方法）、CN101609850A（太阳能电池正面电极用无铅银导体浆料及其制备工艺）、CN101702416A（一种环保型硅基太阳能电池用正银浆的制备方法）、CN101271928A（高粘度太阳能电池正面面银浆及其制备方法）、CN101295739A（太阳能电池正面电极用导电浆料及其制备方法）、CN101630695A（晶体硅太阳能电池用无铅无镉电极浆料及其制备方法）、CN101359696A(一种具有良好印刷性能的太阳能电池正面电极用银导电浆料)和CN101651155A（一种硅太阳能电池电极电浆的组成及制备方法）等，这些文献均涉及对浆料配方的改进，这些配方都可以在一定程度上改善太阳能电池的某些性能，但这只是从玻璃相方面考虑来提高电池的性能，均未提到对浆料导电相进行改良，而且导电相决定了浆料的电性能和机械性能和生产成本，限制了太阳能电池电极用导体浆料的继续发展。

现有导电银浆一般由银粉、无机粘接剂、有机树脂和有机溶剂等原料按不同配比制成，烧结后具有收缩率高、细线分辨率低、高宽比小等缺点，直接影响太阳能电池的光电转换效率。

发明内容

本发明针对浆料导电相的改良，提供一种太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料及其制备方法，通过下列技术方案实现。

一种太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料，包括导电相、玻璃粉和有机载体；其中，导电相为银包铜粉和银粉，占浆料总重的68～85%；玻璃粉为Bi-B-Zn-Si-Ti-Ba-Al-O系玻璃粉，占浆料总重的5～10%；有机载体占浆料总重的10～22%。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料的制备方法，经过下列各步骤：

（1）将银包铜粉、银粉和玻璃粉按下列比例充分混合：银包铜粉和银粉占浆料总重的68～85%；玻璃粉占浆料总重的5～10%；

（2）称取有机载体的各组成分，在60～80℃的水浴中进行充分搅拌，其中有机载体占浆料总重的10～22%；

（3）将步骤（1）的银包铜粉、银粉和玻璃粉与步骤（2）所得的有机载体进行充分混合，再进行轧制即得太阳能电池正面电极用银包铜导体浆料。

所述银包铜粉由两种不同粒度的银包铜粉组成，第一种银包铜粉的粒度为4～8微米，形状为球形，占浆料总重的50～75%；第二种银包铜粉的粒度为0.2～1.5微米，形状为球形，占浆料总重的5～25%。

所述银粉的粒度范围为8～15微米，形状为片状，占浆料总重的3～6%。

所述玻璃粉由下列质量百分比的组分组成：Bi₂O₃ 29～55%、B₂O₃ 19～25%、ZnO 20～31%、SiO₂ 0～5%、TiO₂ 0～4%、BaO 0～4%、Al₂O₃ 0～5%。

所述有机载体包括有机溶剂、增稠剂、表面活性剂和稀释剂；有机溶剂占浆料总重的4.1～11.98%，为松油醇、柠檬酸三丁酯、丁基卡必醇中一种或任意多种的混合物；增稠剂占浆料总重的1.4～3.64%，为乙基纤维素、丙烯酸树脂、酚醛树脂的混合物；稀释剂占浆料总重的2.9～9%，为乙醇、醋酸盐、萜烯中的一种或任意多种的混合物；表面活性剂为硬脂酸盐，占浆料总量的0～0.06%。