[發(fā)明專利]一種太陽(yáng)能背銀電極用玻璃粉及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410161243.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103951264A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張群;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇太陽(yáng)新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C12/00
• 分類(lèi)號(hào): C03C12/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池用電子漿料，具體涉及一種太陽(yáng)能電池背銀電極用玻璃粉，還涉及一種太陽(yáng)能電池背銀電極用玻璃粉的制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于?2?0世紀(jì)7?0年代起步，近幾年得到了迅猛發(fā)展。2?0?10年我國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到了?8G瓦，占世界太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的50％，是世界太陽(yáng)能電池的第一大生產(chǎn)國(guó)。然而，我國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備、原料及組件基本依賴進(jìn)口。晶體硅太陽(yáng)能電池由于光電轉(zhuǎn)化效率高，材料本身對(duì)環(huán)境不造成影響，材料便于工業(yè)化且材料性能穩(wěn)定，而在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。絲網(wǎng)印刷法具有效率高、成本低以及設(shè)備簡(jiǎn)單耐用的特點(diǎn)，可作為工業(yè)化生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的方法。絲網(wǎng)印刷晶體硅太陽(yáng)能電池背電極用的銀漿對(duì)電池的性能如接觸電阻、開(kāi)路電壓V、填充因子F?F、轉(zhuǎn)化效率E都會(huì)有影響。然而與國(guó)外先進(jìn)銀漿廠家相比，國(guó)內(nèi)銀漿生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的銀漿存在燒結(jié)時(shí)燒結(jié)溫度范圍窄、可焊性差、與鋁漿不匹配引起附著力差、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定以及廢品率較高等問(wèn)題。我國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家大多采用進(jìn)口銀漿，如美國(guó)的杜邦、福祿等，因而增加了生產(chǎn)成本，不利于光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

硅太陽(yáng)能電池用背銀電極是太陽(yáng)能電子漿料中的主要組成部分，主要由功能相銀粉、粘結(jié)相玻璃粉和有機(jī)載體組成。銀粉作為銀電極漿料中的功能相，燒結(jié)后銀顆粒間互相連接構(gòu)成導(dǎo)電通道?，形成銀電極，并與硅形成硅銀合金實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，從而提高轉(zhuǎn)換效率。

玻璃粉在燒結(jié)過(guò)程中，熔融鋪展，如果玻璃粉和硅片、鋁背場(chǎng)膨脹系數(shù)不匹配會(huì)造成附著力下降，嚴(yán)重的直接掉片，形成不良品。所以玻璃粉是影響硅太陽(yáng)能電池片的重要因素。在背銀電極燒結(jié)過(guò)程中，玻璃密度不合適，會(huì)造成玻璃上浮，使電池可焊性變差，影響電池片使用性能。玻璃軟化點(diǎn)太低會(huì)造成在燒結(jié)過(guò)程中，玻璃過(guò)早軟化與硅電池片反應(yīng)，形成過(guò)多的復(fù)合中心，造成電性能下降，還可能會(huì)導(dǎo)致背銀電極線與鋁漿接觸地方形成“內(nèi)陷”，形成“內(nèi)陷”地方可焊性差。軟化點(diǎn)過(guò)高，使?jié){料沒(méi)有完全“燒熟”，電性能和附著力都會(huì)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，首先提供一種與電池硅片和鋁背場(chǎng)膨脹系數(shù)、軟化點(diǎn)、密度相匹配的太陽(yáng)能背銀電極用玻璃粉，以提高其燒結(jié)后與硅片和鋁背場(chǎng)的附著力，改善銀漿的焊接性能及與鋁漿的匹配性，并減少印刷量。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種太陽(yáng)能背銀電極用玻璃粉，其特征在于，所述玻璃粉包括如下質(zhì)量組份：Bi₂O₃58份、B₂O₃10-30份、SiO₂5-15份、ZnO?3-10份、BaO_2?5-10份、BeO?0.5-5份、MgO?0.5-5份、MoO₂?0.5-2份，所述琉璃粉粘結(jié)相的軟化點(diǎn)為550~600℃，密度為2~3g/cm³，膨脹系數(shù)達(dá)38~50*10^-7/℃。

本發(fā)明的玻璃粉的各組分作用分別為：Bi₂O₃具有降低玻璃軟化點(diǎn)、玻璃燒結(jié)溫度、增加玻璃密度，可以調(diào)節(jié)玻璃膨脹系數(shù)。用來(lái)代替玻璃中的鉛。B₂O₃網(wǎng)絡(luò)生成體，降低燒結(jié)溫度，高溫時(shí)使玻璃液具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，B₂O₃含量增加，玻璃軟化點(diǎn)、膨脹系數(shù)降低，穩(wěn)定性提高。SiO₂網(wǎng)絡(luò)生成體氧化物，降低玻璃熱膨脹系數(shù)，提高玻璃熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、軟化溫度、耐熱性、粘度，過(guò)多會(huì)造成燒結(jié)溫度升高，所以本發(fā)明中二氧化硅重量分?jǐn)?shù)為：5-15份。ZnO中間體氧化物，可以降低玻璃熱膨脹系數(shù)，提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。BaO增加玻璃折射率、密度、化學(xué)穩(wěn)定性，并且可以加速玻璃熔化，但過(guò)多會(huì)造成澄清困難。BeO?中間體氧化物，它能顯著地降低玻璃膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，增加X(jué)射線和紫外線的透過(guò)率，并提高折射率和硬度。MgO?網(wǎng)絡(luò)外體氧化物，使玻璃的硬化速度變慢，改善玻璃的成型性能，降低結(jié)晶傾向和結(jié)晶速度，提高化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。MoO₂降低玻璃表面張力、增加玻璃潤(rùn)濕能力。