[發明專利]一種晶體硅太陽能電池背面銀漿用無鉛玻璃粉

在審

• 申請號: 201610645653.4
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN107686248A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 郭宏彬
• 申請（專利權）人: 江蘇正能電子科技有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;H01B1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種晶體硅太陽能電池用電子漿料，具體涉及一種晶體硅太陽能電池背面銀漿用無鉛玻璃粉，還涉及一種晶體硅太陽能電池背面銀漿用無鉛玻璃粉的制備方法，屬于太陽能電池技術領域。

背景技術

太陽能作為一種綠色環保、取之不盡的新型能源，其應用在全世界各個國家的大力推廣下得到快速的發展。目前市場上以晶體硅太陽能電池為主，占據了最主要的太陽能電池市場。

在晶體硅太陽能電池的制作過程中，將銀導電漿料印刷在硅片背面，通過將焊帶焊接背面銀漿的形式將電池片串聯或者并聯為太陽能電池組件。

銀漿主要由銀粉、玻璃粉、有機載體及一些添加劑組成。玻璃粉是其中最重要的組分，在燒結時，玻璃粉熔化，將銀粉與硅基片粘合在一起，為漿料提供附著力。

目前市場上太陽能電池銀漿以含鉛產品為主，因為鉛玻璃更容易提供強的附著力，以及可焊性等性能。

市場上現有的無鉛太陽能電池銀漿用玻璃粉，存在膨脹系數與硅片不匹配，用在漿料中，漿料與硅基片附著力差，可焊性不穩定以及耐焊性等現象。

發明內容

本發明的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種性能優越的晶體硅太陽能電池背面銀漿用無鉛玻璃粉。

為解決以上技術問題，本發明所提供的一種晶體硅太陽能電池背面銀漿用無鉛玻璃粉，所述無鉛玻璃粉的原料組分及重量含量如下，Bi₂O₃：40～70份、B₂O₃：5～15份、ZrO₂：0.5～5份、SiO₂：10～20份、ZnO：5～20份、TiO₂：1～5份、Al₂O₃：5～20份、P₂O₅：1份。

相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果：在高含鉛玻璃中，Pb²⁺離子處于四方椎體的頂端，鉛離子的惰性電子處于遠離四個氧離子的一面，形成一種螺旋形的鏈狀結構，在玻璃中與硅氧四面體SiO₄通過頂角或共邊相連接，形成一種特殊網絡，使PbO-SiO₂系統具有很寬的玻璃形成區，并決定了氧化鉛在硅酸鹽熔體中的高助熔性。無鉛玻璃體系中，理論上Bi是代替Pb的最佳元素，隨著BiO₃三角體逐漸被BiO₄四面體結構代替，使玻璃的粘度降低，但往往在配方中需要加入量非常大，且效果比PbO差。本發明的玻璃粉中引入ZnO以及B₂O₃，與Bi₂O₃搭配使用，起到替代PbO的作用；ZnO熔點較低，在玻璃中可以大幅降低玻璃的軟化點，增加玻璃的流動性，從而可以提高銀漿的耐水煮性能，同時降低膨脹系數；但ZnO增多后玻璃容易結晶，因此引入助熔性很強的B₂O₃，降低玻璃在淬火過程中的結晶化，從而提高玻璃對硅基片的浸潤性；SiO₂提供形成玻璃所需的網絡結構，Bi₂O₃、SiO₂以及B₂O₃三者提供了玻璃的主要結構，熔點低且網絡穩定；P₂O₅可以降低玻璃的軟化點以及融化后的粘度，提高玻璃粉對基板的浸潤，增加附著力；TiO₂與Al₂O₃共同使用，可以大幅度提高玻璃的網絡結構穩定性，降低玻璃的膨脹系數，提高玻璃的耐酸性；ZrO₂增加了玻璃的耐堿性，促使銀漿對基板形成共融層，提高附著力，同時降低了漿料與硅片之間的接觸電阻，提高光電轉換效率。本發明的無鉛玻璃粉，工藝過程簡單，熔煉耗時短，成本低，采用濕磨法進行球磨，玻璃粉的粒徑更集中均勻，性能穩定。最終軟化點可達到380℃～420℃左右，膨脹系數77～106×10^-7/℃，使用中與銀粉、硅基片有良好的浸潤性，燒結后與硅基片的附著力達到5N以上。在熔化狀態下可很好的將銀粉融合在一起，形成致密的燒結膜，不僅提高電池片的電性能，同時提高了銀漿的可焊性與耐焊性，降低了太陽能電池片不可焊以及虛焊等問題，增加電池片的成品率。