[发明专利]一种氨基硅烷偶联剂处理的银粉及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池技术领域，涉及可用于在半导体装置尤其是晶体硅太阳能电池上形成正面电极的厚膜导电浆料中所使用的金属银粉的改性方法及其应用，具体是一种氨基硅烷偶联剂处理的银粉及其制备方法和应用。

背景技术

随着晶体硅太阳能电池的飞速发展，市场对晶体硅太阳能电池的转化效率的要求逐渐提高，对于太能能电池正面银浆的要求也越来越高。从正面银浆的角度来说，通常提高太阳能电池转化效率的方法有：                                                通过改善玻璃粉来改善接触电阻，从而降低串联电阻（Rs）；通过提高栅线的高宽比，特别是减小栅线的宽度，从而提升短路电流（Isc）。然而，太阳能电池片中还有一个重要的参数开路电压（Voc），也可以对电池片的转化效率产生较大影响。但是，一般认为对开路电压起主导作用的是晶体硅片及其扩散工艺等。诚然，晶体硅片本身及其扩散工艺对开路电压起着决定作用，但我们注意到正面银浆也会影响到开路电压。

因此研究开发新型的金属银粉，并用于制备正面银浆以提升电池片的开路电压，从而进一步提升电池片的转化效率，成为我们的重要研究内容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种新型金属银粉及其制备方法，同时提出其在太阳能电池正面银浆中的应用。使用该新型金属银粉制备的正面银浆可以提高电池片的开路电压，从而进一步提高电池片的转化效率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

第一方面，一种氨基硅烷偶联剂处理的银粉的制备方法，其特征是将银粉加入到氨基硅烷偶联剂溶液中，搅拌均匀，然后离心或抽滤、洗涤并干燥而成。具体步骤如下：

（1）将氨基硅烷偶联剂加入到良溶剂中，边加边搅拌；然后加入去离子水，再加入乙酸，搅拌均匀；即得氨基硅烷偶联剂溶液；

（2）向步骤（1）所得氨基硅烷偶联剂溶液中加入银粉，边加边搅拌，加完银粉后继续搅拌1~10分钟；

（3）离心或抽滤、去离子水清洗、真空干燥箱干燥。

所述的氨基硅烷偶联剂优选为3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，也可以是其它具有氨基官能团的硅烷偶联剂。

所述的良溶剂优选为乙醇或异丙醇，也可以是其它氨基硅烷偶联剂的良溶剂。

上述步骤（1）制备所得氨基硅烷偶联剂溶液，所述氨基硅烷偶联剂的浓度优选为0.5wt%~30wt%；去离子水的浓度优选为0~10wt%；乙酸的浓度优选为0~1wt%。

上述步骤（1）制备所得氨基硅烷偶联剂溶液，所述氨基硅烷偶联剂的浓度进一步优选为2wt%~15wt%。

第二方面，一种氨基硅烷偶联剂处理的银粉，其含有氨基硅烷偶联剂。其是根据第一方面所述方法制备，即将银粉加入到氨基硅烷偶联剂溶液中，搅拌均匀，然后离心或抽滤、洗涤并干燥而成。具体步骤如下：

（1）将氨基硅烷偶联剂加入到良溶剂中，边加边搅拌；然后加入去离子水，再加入乙酸，搅拌均匀；即得氨基硅烷偶联剂溶液；

（2）向步骤（1）所得氨基硅烷偶联剂溶液中加入银粉，边加边搅拌，加完银粉后继续搅拌1~10分钟；

（3）离心或抽滤、去离子水清洗、真空干燥箱干燥。

所述的氨基硅烷偶联剂优选为3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷，也可以是其它具有氨基官能团的硅烷偶联剂。

所述的良溶剂优选为乙醇或异丙醇，也可以是其它氨基硅烷偶联剂的良溶剂。

上述步骤（1）制备所得氨基硅烷偶联剂溶液，所述氨基硅烷偶联剂的浓度优选为0.5wt%~30wt%，去离子水的浓度优选为0~10wt%，乙酸的浓度优选为0~1wt%；所述氨基硅烷偶联剂的浓度进一步优选为2wt%~15wt%。

第三方面，一种如第二方面所述的氨基硅烷偶联剂处理的银粉的应用，其作为太阳能电池正面银浆的导电填料。

本发明的氨基硅烷偶联剂处理的银粉，将氨基硅烷偶联剂加入乙醇或异丙醇等良溶剂中搅拌均匀，再加入去离子水搅拌均匀；然后将银粉加入到制备好的混合溶液中，搅拌均匀；再离心或抽滤、洗涤并干燥而制得。上述制得的氨基硅烷偶联剂处理的银粉用作导电填料制备正面银浆。使用由氨基硅烷偶联剂处理的银粉作为导电填料制备的正面银浆，电池片的开路电压将明显提高，从而电池片的转化效率也将进一步提高。