[发明专利]一种低烧结温度的光伏导电油墨

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的正面金属化技术领域，尤其是一种低烧结温度的光伏导电油墨。

背景技术

P型晶硅太阳能电池的制造一般是：1）将单晶或多晶型硅片经清洗和扩散，在硅片上形成P-N结；2）在形成P-N结的发射极上用化学气相沉积的方法制备70nm左右的氮化硅减反射膜，以降低太阳光的反射；3）采用丝网印刷的方式将油墨印制在电池片的表面，经烧结后形成电极，以导出电子。

目前的常规太阳能电池制备工艺中，所用丝网印刷的油墨烧结温度为780℃—800℃，随着电池技术的进一步发展和降低能源消耗的需求，需要能够降低烧结温度的油墨。本发明的目标既是为实现上述要求，按照要求制备的油墨烧结温度比现有常规油墨降低50℃—100℃。

发明内容

为了克服现有的所用丝网印刷的油墨烧结温度过高的不足，本发明提供了一种低烧结温度的光伏导电油墨。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低烧结温度的光伏导电油墨，包括导电粉末、玻璃粉末、有机载体和助剂，所述导电粉末为金、银、钯、铂、铑、钌中的一种或几种元素的合金粉末，导电粉末包括纳米粉末和微米粉末，纳米粉末和微米粉末两者的比例为1:99~5:95。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括纳米粉末的粒径为10nm~50nm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括微米粉末的粒径为1μm~3μm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括导电粉末在油墨中的质量含量为85%~95%。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括玻璃粉末为铅-碲-锌-铜系玻璃粉末。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括玻璃粉末还包含有硅、钠、锂、铋、钨、磷、镁、铝、钾、硼元素中一种或几种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括玻璃粉末的粒径范围为0.5μm~1.0μm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括玻璃粉末在油墨中的质量含量为1.0%~3.0%。

本发明的有益效果是，本导电油墨具有非常优秀的低温烧结性能，烧结温度比现有常规油墨降低50℃~100℃，降低了能源消耗的需求，减少了对环境的污染。

具体实施方式

一种低烧结温度的光伏导电油墨，包括导电粉末、玻璃粉末、有机载体和助剂，油墨中的导电粉末经烧结后，粉末颗粒熔化互相连接形成导电网络，从而达到导电的目的。而掺杂纳米粉末，在烧结过程中，纳米粉末可以在低温区提前熔化，从而可以有效降低油墨的烧结温度。本发明中的导电粉末可以是金、银、钯、铂、铑、钌的单质粉末或者上述几种元素的合金粉末。该粉末由粒径为10nm~50nm的纳米粉和1μm~3μm的微米粉的混合；其中两种粉末的比例为1:99~5:95。导电粉末占油墨中的质量含量为85%~95%，优选为88%~92%。

由于银具有相对较低的成本优势和良好的导电性能，因此在本发明实施方案中，油墨中的导电粉末选为银粉。

导电油墨中还包含有玻璃粉末，在其它传统导电油墨中，玻璃粉末的作用主要是将烧结膜层粘附在基体上面，光伏用正银油墨除具有上述功能外，还具有腐蚀减反射膜，使膜层与基体形成欧姆接触的作用，因此对电池的性能有至关重要的作用。

本发明所用的玻璃粉末是一种铅-碲-锌-铜系玻璃粉末，还包含有硅、钠、锂、铋、钨、磷、镁、铝、钾、硼等元素中的一种或几种，其中铅元素质量含量为20%~40%，碲元素质量含量为40%~60%；锌元素质量含量为2%~10%，铜元素的质量含量为2%~10%，其它元素的质量为1%~10%。

玻璃的制备采用行业内的配料、混料、熔炼、淬火、球磨等常规制备工艺，经上述工艺制备的玻璃粉末，粒径范围是0.5μm~1.0μm，在油墨中的质量含量为1.0%~3.0%，优选为2.0%~2.6%。

本发明中的油墨用的有机载体采用行业通用有机载体体系即可达成目标，助剂也可选择行业内通用的流平剂、消泡剂、触变剂等材料。

将上述类别材料按比例称量后，采用行业内通用的三辊研磨机研磨工艺，制备出油墨，即得到一种低烧结温度的导电油墨。

实施例一：

按如下比例称量原料：

银粉88%；

玻璃粉2.5%；

有机载体和助剂9.5%；