[发明专利]一种无铅的太阳能电池用银浆料

说明书

技术领域

本发明涉及导电浆料，特别涉及一种太阳能电池用银浆料，属于电子领域消耗材料，是一种导电材料前体。

背景技术

太阳能电池是将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池是一种新兴的绿色能源，能够有效的利用太阳能代替传统能源，减少二氧化碳的排放，保护自然环境，实现可持续发展。

在太阳能电池的制造过程中，必须在电池板正面和背面引入电极。现有技术引入电极的方法一般是利用银浆料通过丝网印刷制成特定图案的电极形坯，然后通过高温烧结而成。

制作太阳能电池的导电电极的银浆料要求极高，一方面，要求导电银浆烧结后具有良好的导电性能，另一方面要求电极具有较好的稳定性。

现在技术中采用的银浆料一般采用含铅辅料进行辅助烧结，因为含铅的银浆料在烧结的时候玻璃粉成分更容易烧结定型，而且相应的玻璃粉烧结后与银粉和基板均具有较好的粘结性能。但是使用含铅的浆料又会造成太阳能电池废弃物对于环境不友好，与太阳能电池作为绿色能源保护环境的目的相违背，不利用太阳能电池的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的银浆料不能同时满足烧结、导电性能优良和环境友好的不足，提供一种改进的导电银浆料。本发明的银浆料没有使用铅，能够在对环境友好的情况下，同时保持良好的稳定性和导电性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种导电银浆料，包括重量百分比的以下成分：银粉60-85％、玻璃粉3-20％、有机粘结剂3-22％、助剂1-3％，总计100％。

所述玻璃粉包含以下成分组成：SiO₂ 3-17％，TiO₂ 1-2％，Bi₂O₃ 35-52％，Al₂O₃4-8％，SrCl₂ 1-7％，B₂O₃ 15-38％，SnO₂ 2～5％，CaO 0.1～2％，总计100％。

本发明的导电银浆料选用了无铅的玻璃粉，可以保证烧结后的银电极中不含有铅，且其中采用的基础元素均较为安全，能够提高太阳能电池废弃物对于环境的友好度，减少环境污染。同时，本发明的玻璃粉中同时使用了氧化硅、氧化铋和氧化硼作为玻璃粉基础相的主体，由于氧化铋和氧化硼两者具有良好的协同性，替代部分二氧化硅后形成的玻璃粉基础相的主体结构，具有更好的稳定性和熔化特点，能够在烧结过程发挥更好的粘结作用，烧结固化的电极和太阳能基板的新和度更好，更能够稳定的粘结在其上，保证电极的稳定性和耐久性。特别是氧化铋和氧化硼的用量比例控制在接近2：1左右时，协同性最佳，银浆料的易烧结性和粘结性最佳。氯化锶加入后，能够和氧化硼配合形成协同作用，降低烧结温度。氯化锶的应用对于玻璃粉的结构稳定性及耐磨性有不良影响，不宜过量使用。本发明通过对玻璃粉中各组分及其用量配比的选择，各成分配合比例适宜，使得采用该玻璃粉制得的导电银浆料具有环境友好、烧结性能优良、导电性能优良。

进一步，所述玻璃粉的重量百分含量为8-19％，优化玻璃粉的用量，调整烧结后电极中玻璃相的占比，保证导电电极的粘结稳定性较好，同时导电电极中因为玻璃相的缘故导致的电阻升高控制在较低的范围内，保证电极在太阳能电池中的导电性能。优选的玻璃粉的含量为10-17％，在此范围内玻璃粉烧结后的粘结性和导电性均较好，特别是和太阳能电池基础层的结合力度大。更具体的来说，所述玻璃粉的的重量百分含量可为12％、14％、16％、17％等具体份数。

进一步，所述有机粘结剂的重量百分含量为5-20％，优选8-18％，选用适宜的有机粘结剂，可以控制电极在丝网印刷的过程中印刷的形貌更好，烧结后接近理想的电极形态，对于提升太阳能电池的光电转化效率具有一定的帮助作用。更优选为9-17％，在此范围内有机粘结剂发挥的基础作用最佳，印刷效果最好，而且烧结后有机粘结剂碳化后残余物较少，对于电极导电性能的影响小。更具体的来说，所述有机粘结剂的的重量百分含量可为11％、13％、15％、16％、17％等具体份数。