[發明專利]強附著力太陽能電池鋁漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201110165984.5
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102332322A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 宋財根;董政;邵曉東;汪濤;程遵義;王利平
• 申請（專利權）人: 寧波廣博納米新材料股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及太陽能電池用的鋁漿技術領域，具體的說是一種強附著力太陽能電池鋁漿及其制備方法。?

背景技術

近年來，隨著傳統能源的日益短缺，以晶體硅太陽能電池為代表的光伏產業得到了迅猛的發展。晶體硅太陽能電池背場鋁漿是太陽能電子漿料中的主要組成部分,?用于晶體硅太陽能電池背表面電場的形成,?同時作為太陽能電池的背電極使用。?

晶體硅太陽能電池背場鋁漿主要由鋁粉、有機粘合劑和無機粘合劑-金屬玻璃粉組成。鋁粉作為鋁電極漿料中的功能相,?燒結后鋁粉間互相連接構成導電通道,?并與硅形成硅鋁合金實現歐姆接觸,?因此鋁粉的各項性能對硅太陽能電池輸出特性、電極的外觀和機械強度起著關鍵性影響；有機粘合劑用于分散超微細粉形成膏狀組合物,?通常由溶劑、起增稠作用的高分子聚合物和助劑組成，其揮發性是影響電子漿料儲存穩定性、漿料制備元器件過程的燒結工藝溫度、膜層質量以及電子元器件性能的重要因素之一；金屬玻璃粉是鋁電極漿料中的重要成分,?起著溶蝕鋁粉表面不導電薄膜層以及黏結鋁粒子的作用,?因此其組分和含量對電極的電特性和表面特性有至關重要的影響。?

為了有效降低晶體硅太陽能電池的發電成本，目前廣泛采用降低硅片厚度（150～180μm）的方法提高晶體硅的使用效率；此外，通過研制高性能的晶體硅太陽能電池用銀漿、鋁漿，提高其轉換效率，也是降低成本的有效途徑。?

目前市場上主流的晶體硅太陽能電池背場鋁漿的主要缺點如下：?

⑴?漿料中的有機粘合劑含有低毒物質，制備過程中揮發嚴重，效率低下，對人體危害性大；

⑵?無機粘合劑金屬玻璃粉含有鉛等有毒元素，對環境和人體都有一定程度的毒害；

⑶?鋁膜與硅基片之間無法形成良好的歐姆接觸，易脫落、起皰，導致其光電轉換效率低下；

⑷?為降低晶體硅太陽能電池成本，無法同時滿足低翹曲度和強附著力兩方面的要求。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種漿料中不含有鉛等有毒物質，對人體危害性小，?鋁膜與硅基片之間能形成良好的歐姆接觸，翹曲度低，光電轉換效率高，不易脫落的強附著力太陽能電池鋁漿。?

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種強附著力太陽能電池鋁漿，該漿料由以下質量百分比的各組分制備：鋁粉60%～84%，改性有機粘合劑15%～35%，無機粘合劑（金屬玻璃粉）1%～10%。?

本發明上述的鋁粉為純度99.9～99.99%、平均粒徑為2.0～8.0μm的鋁粉。?

本發明上述的改性有機粘合劑由質量百分比為10%～50%的松油醇，10%～30%的松節油，5%～20%的苯甲醇，5%～20%的丁基卡必醇醋酸酯，1%～15%的乙基纖維素，1%～10%的有機硅化合物（如改性聚二甲基硅氧烷），1%～5%的山梨醇酐硬脂酸酯制備而成。?

本發明上述的無機粘合劑金屬玻璃粉為無鉛玻璃粉，由質量百分比20%～50%的B₂O₃，20%～40%的SiO₂，10%～20%的Al₂O₃，5%～10%的ZnO，5%～10%的V₂O₅制備而成。?

本發明要解決的另一個技術問題是，提供上述強附著力太陽能電池鋁漿的制備方法，制備步驟為：?

（1）改性有機粘合劑的制備：按配方比例稱取配置改性有機粘合劑的原料，混合均勻，在80～150℃溫度下邊加熱邊攪拌的溶解方式，時間為60～120min得到透明的改性有機粘合劑。

（2）無機粘合劑的制備：按配方比例稱取配置無機粘合劑的原料混合均勻后，在烘箱中145~155℃干燥1.5~2.5h；然后在1000～1200℃溫度下熔煉0.8~1.2h，水淬后烘干，再球磨3～6h，烘干得到平均粒徑為10μm以下的無鉛金屬玻璃粉；?

（3）電池鋁漿制備：按配方，將鋁粉、步驟（1）制備的改性無機粘合劑、步驟（2）制備的無機粘合劑-金屬玻璃粉，混合均勻后研磨軋漿2～5次后得到細度為15μm以下的背場鋁漿。

本發明上述的研磨軋漿為采用三輥研磨機進行的研磨軋漿。?

本發明的優點和有益效果：?

⑴?鋁粉是漿料的重要組分，本發明選用99.9～99.99%的鋁錠制成的鋁粉，平均粒徑為4.0～8.0μm，在滿足漿料電性能的同時，無鋁珠，無鋁包，鋁膜光滑平整。

⑵?有機粘合劑中加入松節油，燒結時會產生還原氣氛，保護鋁不被氧化，提高鋁膜的導電性能。?