[發明專利]一種太陽能電池正面電極漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210505170.6
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN103854718A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王立惠;李廣坤;胡楠;鄭偉;王凱;鐘翔;吳紅
• 申請（專利權）人: 西北稀有金屬材料研究院
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

1.一種太陽能電池正面電極漿料，該太陽能電池正面電極漿料包含銀粉混合物、無機粘結相和有機載體，其特征在于：

-所述銀粉混合物由三種不同的銀粉組成，其中所述三種銀粉的D50粒徑不同；

-所述無機粘結相包含第一無機粘結相和第二無機粘結相，其中所述第一無機粘結相由Bi₂O₃50～73wt%，ZnO0.5～14wt%，和B₂O₃26.5～36wt%組成；并且所述第二無機粘結相由ZnO基復合粉末40～60wt%和Bi₂O₃60～40wt%組成；

-所述漿料中銀粉占漿料總重量的62～89wt%；無機粘結相占漿料總重量的2～15wt%；有機載體占漿料總重量的9～23wt%；并且

-所述有機載體為乙基纖維素、松節油、氫化蓖麻油、醚類、醇類中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的太陽能電池正面電極漿料，其特征在于：所述第一種銀粉是經過高溫熱處理工藝制得的球形銀粉，其開始收縮溫度大于600℃，第二種銀粉是采用濕法還原工藝制得的球形銀粉，其開始收縮溫度小于300℃；第三種銀粉采用片狀銀粉，其開始收縮溫度小于300℃。

3.根據權利要求1所述的太陽能電池正面電極漿料，其特征在于：所述銀粉混合物中三種銀粉的比例為：第一銀粉40～95wt%，第二種銀粉4%～20wt%，且第三種銀粉1%～40wt%，基于所述銀粉混合物的總重量計。

4.根據權利要求1所述的太陽能電池正面電極漿料，其中所述ZnO基復合粉末由氧化鋅89～99.5wt%、氧化鋁0.5～8wt%和氧化鍺0～6wt%組成。

5.根據權利要求1所述的太陽能電池正面電極漿料，其中所述ZnO基復合粉末由氧化鋅89～99.5wt%、氧化鋁0.5～8wt%和氧化釔0～3wt%組成。

6.根據權利要求1或2所述的太陽能電池正面電極漿料，其特征在于：所述第一銀粉的粒徑分布在0.5～3.0μm的范圍內，所述第二銀粉的粒徑分布在0.05～0.8μm的范圍內，所述第三銀粉的粒徑分布在0.3～3.0μm的范圍內。

7.根據權利要求1或2所述的太陽能電池正面電極漿料，其特征在于：所述第一銀粉的D50粒徑為2.1～2.6μm，且所述第二銀粉的D50粒徑為0.1～0.3μm，且第三銀粉的D50粒徑為0.6～1.2μm。

8.根據權利要求4或5所述的太陽能電池正面電極漿料，其特征在于：所述ZnO基復合粉末如下制成：D50粒徑為30～500nm的高純氧化鋅粉末先在通氫氣的氣氛爐中40～60℃熱處理40～120分鐘，再將該粉末與D50粒徑為30～300nm的高純氧化鋁粉以及任選的氧化鍺或氧化釔按比例混合，然后添加聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛作為粘結劑，均勻混合后在80～120MPa壓力下壓制成塊狀，在1150～1650℃馬弗爐燒結40～180分鐘，然后破碎，并放入球磨機球磨16～48h和最后進行干燥。

9.一種制備太陽能電池正面電極漿料的方法，該方法包括如下步驟：

（1）提供三種銀粉，并將三者均勻混合形成銀粉混合物，其中所述第一銀粉是經由高溫熱處理工藝制得的球形銀粉并且具有2.1～2.6μm的D50粒徑，所述第二銀粉是經由采用濕法還原工藝制得的球形銀粉并且具有0.1～0.3μm的D50粒徑，所述第三種銀粉采用片狀粉并且具有0.6～1.2μm的D50粒徑，且所述三種銀粉的重量比率為40～95wt%：4%～20wt%：1%～40wt%。

（2）稱取Bi₂O₃、ZnO和B₂O₃并將它們以50～73wt%Bi₂O₃，0.5～14wt%ZnO，26.5～36wt%B₂O₃的比例混合，然后在馬弗爐中于1100℃～1250℃的溫度下熔制1小時，水淬得到第一無機粘結相；

（3）將D50粒徑為30～500nm的高純氧化鋅粉末在通氫氣的氣氛爐中40～60℃熱處理40～120分鐘，然后將經過熱處理的粉末與D50粒徑為30～300nm的高純氧化鋁粉以及任選的或氧化釔氧化鍺按比例BN混合，所得混合物中氧化鋅為89～99.5wt%并且氧化鋁為0.5～8wt%，氧化鍺為0～6wt%或氧化釔0～3wt%，隨后添加聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛作為粘結劑混合均勻后在80～120MPa壓力下壓制成塊狀，在1150～1650℃馬弗爐燒結40～180分鐘，然后破碎，并放入球磨機球磨16～48h，經干燥制得ZnO基復合粉末；將所述ZnO基復合粉末與Bi₂O₃粉末按40～60wt%：60～40wt%的比例混合得到第二無機粘結相；

（4）將第一無機粘結相和第二無機粘結相按85wt%：15wt%的比例混合形成無機粘結相混合物；和

（5）將所得銀粉混合物、無機粘結相混合物和有機載體混合并充分分散，從而制得太陽能電池正面電極漿料。