[发明专利]一种有机改性太阳能电池的银低迁移电极浆料及制备方法

说明书

本发明公开了一种有机改性太阳能电池的银低迁移电极浆料及其制备方法，包括如下步骤：1)制备玻璃粉：称取原料，混合均匀，进行熔炼，然后取出，水淬、粉碎、球磨、过筛，干燥后过筛得到玻璃粉；2)制备有机载体：称取树脂和有机溶剂，将树脂溶于有机溶剂中，再加入分散剂和防沉剂作为助剂，搅拌均匀形成有机载体；3)称取银粉、银包铅合金粉、玻璃粉、金属氧化物粉添加到有机载体中，搅拌均匀，研磨，真空脱气，检测合格即得本发明电极浆料。

技术领域

本发明属于电子材料，涉及电子、化工和材料领域，涉及一种太阳能电池正面电极银浆及制备方法，具体涉及一种有机改性太阳能电池的银低迁移电极浆料及制备方法。

背景技术

晶体硅太阳能电池是目前市场占有率最高的太阳能电池，因其使用寿命长，持续使用时间可超过50年。金属化电极是晶体硅太阳能电池的关键材料，尤其是正面栅极材料，直接影响太阳能电池的光电转化效率、填充影子、串联电阻等性能指数，所以，正面电极银浆的质量和性能的好坏直接决定着电池的使用寿命和衰减度。正面银浆通过丝网印刷工艺实现金属化，为尽可能减少遮光面，同时要腐蚀透SiNx减反射膜，形成较理想的Ag-Si欧姆接触，实现p-n结电流的有效导出，但是SiNx层到p-n结的距离只有0.35μm左右，在腐蚀SiNx层时，很难在工业生产中实现一致且理想的腐蚀深度，因此，在电极烧结时，与电极接触的SiNx层完全腐蚀和p-n结的结构不被破坏是电极材料实现高效、稳定、长寿命的关键。

正面电极银浆主要由导电粉末、无机粘结材料、有机载体和添加剂组成，导电粉末在烧结后形成导电线路，并实现电池与外接焊带之间的电流导通；无机粘结材料在烧结过程中烧穿SiNx减反射膜，实现银电极与硅之间的联通和粘结；有机载体使电极银浆有良好的印刷性能，实现理想的印刷要求。

作为晶体硅太阳能电池的关键材料，现有技术对提高银浆的性能方面已有较多研究。在专利CN2301310440104中，在银浆中加入铑、钌或铱单质或含铑、钌或铱化合物作为烧结促进剂，可有效防止旁路结的产生，提高电池片的成品率；专利CN201310429619中，通过添加含铟和锡化合物，增强电极和硅基板之间的粘结强度，降低串阻。专利CN104157331A，CN103000250A，CN102426872A，CN106128550A中，掺入银包铜作为导电相，进而降低了原料成本。

以上文献及现有专利技术都只涉及对正面电极银浆电性能、焊接性、印刷性等方面的改善，但在降低银迁移率方面的研究相对较少。本发明在中国专利申请201711206915.8基础上，先在抗氧化能力较强的铅合金粉表面利用化学沉积得到银包铅合金粉，然后对该银包铅合金粉及添加的银粉进行有机改性处理，既能提高合金粉的抗氧化能力，保证电极浆料电导率的稳定性，也能使得银包覆后的铅合金粉与纯银粉保持同样的良好导电性能，且银的迁移问题得到明显改善，且电极浆料印刷性更好，电池的光电转换效率更优。

发明内容

本发明目的在于提供一种有机改性太阳能电池的银低迁移电极浆料及制备方法，用于替代目前纯金属粉作为导电相的高银含量银浆，并提高印刷性能和使用效果。

本发明所述的一种有机改性太阳能电池的银低迁移电极浆料，由以下组分制成：

银粉5.0-50.0wt％、银包铅合金粉40.0-85.0wt％、玻璃粉2.0-8.0wt％、0-3.0wt％金属氧化物粉、有机载体6.0-30.0wt％；

所述的银粉，粒径为0.5-1.6μm、振实密度为3.2-6.0g/cm³的类球形银粉；

所述的银包铅合金粉，银含量为25.0-350.0％的粉体、粒径为0.1-0.6μm、振实密度为0.2-1.2g/cm³；

所述银包铅合金粉中的铅合金粉采用射频感应等离子体制备技术制备；