[發明專利]一種太陽能電池正面電極用導電銀漿及其制備方法

無效

• 申請號: 201310291510.4
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103337277A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 鄧建國;彭娟;紀蘭香;馬春彥;白小峰
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所;四川省新材料研究中心
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池電極用材料，具體涉及一種太陽能電池正面電極用導電銀漿，本發明還涉及所述導電銀漿的制備方法。

背景技術

太陽能作為一種清潔能源，已應用在發電、熱水、干燥、制冷、采暖等領域，其中太陽能電池發展最早、應用最廣。太陽能電池根據半導體材料不同可分為：硅基太陽能電池、薄膜太陽能電池以及有機太陽能電池等，而硅基太陽能電池是目前市場中的主導產品。

硅基太陽能電池是由P型硅基片、n型層、減反射膜、正面銀電極、鋁背場電極和背面銀電極這幾部分構成，其中正面銀電極是將銀漿通過絲網印刷在減反射膜上面形成的。

銀漿是由銀粉、玻璃粉和有機載體組成。銀粉在銀漿中作為導電相；玻璃粉在高溫燒結的過程中熔化，將銀粉與硅基片之間粘結起來，形成歐姆接觸；有機載體主要是在銀漿中起分散和潤濕粉體顆粒的作用，使銀漿具有良好的絲網印刷性。

在對銀漿進行絲網印刷的過程中，刮刀對銀漿施加力，此時銀漿的粘度隨著剪切速率的增大而不斷減小，使銀漿能夠順利透過絲網的網孔沉積到硅片上，刮刀作用后，絲網回彈，已經印刷在硅片上的銀漿的粘度立即回到施力前的粘度，而不在硅片上鋪展開來，從而得到清晰的太陽能電池正面電極圖案，這就要求銀漿具有良好的觸變性。

銀漿的觸變性主要取決于有機載體的組成。目前使用的有機載體其組分主要包括溶劑，增稠劑以及表面活性劑，這種體系的銀漿觸變性較差，銀漿經過絲網印刷后，沉積到硅片上繼續流動，使制備出來的太陽能電池正面電極縱橫比較小，即電極寬度大高度小，導致太陽能電池正面遮光面積大，影響了太陽能電池性能。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種太陽能電池正面電極用導電銀漿，具有較好的觸變性，使用它來印刷太陽能電池正面電極縱橫比高，并具有良好的電性能。

本發明是這樣實現的：

一種太陽能電池正面電極用導電銀漿，其重量百分比組分為：銀粉70-90%，玻璃粉2-10%，有機載體5-20%。

所述銀粉為球形銀粉，其粒徑為0.5-5μm；

所述玻璃粉為鉛-硼玻璃體系；

所述有機載體由溶劑、增稠劑、增塑劑以及觸變劑組成，所述溶劑為松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇中的一種或其組合，所述增稠劑為乙基纖維素，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類，所述觸變劑為氫化蓖麻油、氧化聚乙烯、聚酰胺蠟、低分子量聚酰胺、氣相白炭黑、氣相二氧化硅的一種或其組合。

本發明還公開了所述太陽能電池正面電極用導電銀漿的制備方法如下：

(1)有機載體的制備：

將8%-12%乙基纖維素與72%-84%松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇中的一種或其組合與7%-15%鄰苯二甲酸酯類增塑劑，然后添加0.2-1%觸變劑混合在一起，在恒溫水浴鍋中進行充分攪拌配成有機載體，水浴鍋的溫度為70-85℃。

(2)導電銀漿的制備：

將銀粉70-90%，玻璃粉2-10%和有機載體5-20%在容器中混合均勻，通過三輥研磨機的研磨得到太陽能電池正面電極用導電銀漿。

本發明的太陽能電池正面電極用導電銀漿具有良好的觸變性，通過絲網印刷后，得到的太陽能電池正面電極寬度小高度大，即電極柵線縱橫比高，使得太陽能電池正面遮光面積小，具有良好的性能。

具體實施方式

實施例1

稱取銀粉88g，玻璃粉3g，有機載體（其組分及重量百分比為：乙基纖維素8%，松油醇52.6%，丁基卡必醇醋酸酯27.2%，鄰苯二甲酸二丁酯12%，聚酰胺蠟0.2%）9g，混合均勻后在三輥研磨機上進心研磨，得到導電銀漿。用此銀漿通過絲網印刷制備太陽能電池正面電極，其各項性能如附表所示。

實施例2和比較例1

在實施例2和比較例1中導電銀漿制備工藝和正面電極制備工藝相似于實施例1，除了改變觸變劑聚酰胺蠟的含量w，其組成和性能結果如表1所示。

實施例3

稱取銀粉88g，玻璃粉3g，有機載體（其組分及重量百分比為：乙基纖維素8%，松油醇52.6%，丁基卡必醇醋酸酯27.2%，鄰苯二甲酸二丁酯12%，氣相二氧化硅0.2%）9g，混合均勻后在三輥研磨機上進心研磨，得到導電銀漿。用此銀漿通過絲網印刷制備太陽能電池正面電極，其各項性能如附表所示。

實施例4-5和比較例1

在實施例4-5和比較例1中導電銀漿制備工藝和正面電極制備工藝相似于實施例1，除了改變觸變劑氣相二氧化硅的含量w，其組成和性能結果如表1所示。