[发明专利]混合银粉晶体硅基太阳能电池正面银浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体为一种由纳米与微米级的混合银粉制备的晶体硅基高效太阳能电池正面银浆及其制备方法。

背景技术

能源是经济社会发展的基石，也是人类可持续发展的重要保障，太阳能作为取之不尽的能量源泉，无疑是众多能源中的佼佼者。当今以晶体硅太阳能电池为代表的光伏产业迎来了迅猛发展，国家在“十二五”规划纲要中明确了我国太阳能五年发展目标：以西藏、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆、云南等省区为重点，建成太阳能电站500万千瓦以上。2009年，据统计国内光伏市场仅仅有30万千瓦，要在5年内完成500万千瓦，可见国家对光伏产业的投入将是前所未有的，这也给光伏材料的发展带来巨大契机。

随着国家光伏产业的迅猛发展，我国对晶体硅太阳能正面银浆的需求越来越多，然而国内使用的晶体硅太阳能正面银浆绝大多数都依赖进口国外晶体硅太阳能正面银浆浆料。国内企业在太阳能正银银浆上的技术还不是很成熟。

然而，太阳能电池正面银浆在晶硅电池片中又是至关重要的，其性能好坏直接关系到光电转化率，是制作太阳能电池中得一个非常关键的技术。目前的正面银浆，都被国外大型浆料厂家所垄断，如杜邦、贺利氏、Ferro等等，国内正银研发处于发展阶段，没有规模性的销售生产，技术难点在于如何提高光电转化效率，而浆料本身基本性能对国内研发技术人员来说都能达到，如优秀的印刷性能、高宽比、浆料高触变性等等，但关键的电性能方面不能满足现在的水准，都处于低端水平。单一的一种微米银粉用来制作太阳能正面银浆，在经过印刷、烧结等工艺后，由于有较大的粒径，其本身会导致电池片上的栅线不致密，且微米银粉在高温熔化时与玻璃相、晶硅进行的反应不够完全，导致没有良好的欧姆接触，从而直接关系到电性能的无法提升，调整其他生产工艺并不能非常有效的解决问题。研发高光电转化效率的正面银浆，是非常大的难题。

发明内容

    本发明所解决的技术问题在于提供一种混合银粉晶体硅基太阳能电池正面银浆料及其制备方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

混合银粉晶体硅基太阳能电池正面银浆料，各组分的重量百分含量为：混合导电银粉72～91%，玻璃粉1～15%，有机载体7～14%；以上重量百分含量之和为100%。

所述混合导电银粉中微米银粉占35.0～99.9%，其他为纳米银粉；微米银粉平均粒径为2～4微米；纳米银粉平均粒径为50～80纳米。

所述玻璃粉为锆-硅-铅-钽-硼-锌-稀土体系，各组分的重量百分含量为：ZrO 0.1～2%，SiO₂ 0.1～25%，PbO 75～95%，Ta₂O₅ 0.1～2%，Bi₂O₃ 0.1～10%，ZnO 0.1～15%，稀土元素0.1～1%；以上重量百分含量之和为100%。

所述稀土元素为Y₂O₃，Pm₂O₃，CeO，EuO中任何一种。

所述玻璃粉的径粒为2～20微米。

所述有机载体各组分的重量百分含量为：乙基纤维素树脂 2～5%，丙烯酸树脂 1～5%，蓖麻油 4～6%，司盘-85  1～4%，溶剂松油醇47～52%，丁基卡必醇 18～26%，戊二酸二甲酯 1～6%，丁二酸二甲脂 3～7%，超分子分散剂MN 5～10% ；以上重量百分含量之和为100%。

混合银粉晶体硅基太阳能电池正面银浆料的制备方法，具体步骤如下：

（1）玻璃粉的制备：将ZrO ，SiO₂ ，PbO ，Ta₂O₅ ，Bi₂O₃，ZnO和稀土元素称重后在三维混合机中混合，然后放入马弗炉中进行加热，温度控制在1350℃，保温，将熔化后的玻璃淬火后进行球磨；

（2）有机载体的制备：将乙基纤维素树脂，丙烯酸树脂，蓖麻油，司盘-85 ，溶剂松油醇，丁基卡必醇，戊二酸二甲酯，丁二酸二甲脂 ，超分子分散剂MN，进行水浴加热并搅拌，待完全溶解，冷却后即得；

（3）混合银粉的制备：将纳米银粉和微米银粉在三维混合机中混合；

（4）高效太阳能电池正面银浆的制备：将混合银粉，玻璃粉和有机载体加入容器中搅拌，然后进行三辊研磨，过滤，即得混合银粉晶体硅基太阳能电池正面银浆料。