[發明專利]一種正銀漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710088902.9
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN107068241A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 戈士勇
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙)32247
• 代理人: 王明亮

技術領域

本發明屬于太陽能電池銀漿，尤其涉及一種正銀漿料及其制備方法。

背景技術

太陽能光伏技術(Photovoltaic)是將太陽能轉化為電力的技術，其核心是可釋放電子的半導體物質。作為太陽能光伏技術的主要應用形式，太陽能光伏電池具有正極和負極兩層半導體，陽光照射在半導體上時，正極和負極的交界處產生電流，因此，太陽能光伏電池具有燃料免費、無有害氣體排放的優點，同時還具有不易損壞、易維護、可快速安裝和無噪聲等特點。

早在1839年，法國科學家貝克雷爾(Becqurel)發現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差，該現象被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。1954年，美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了光電轉換效率為4.5％的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。隨著太陽能光伏產業技術水平不斷提高，生產規模持續擴大，在1990～2006年的十幾年里，全球太陽能電池產量增長了50多倍。近年來，隨著全球能源形勢趨緊以及全球氣候變暖、生態環境惡化等問題的突顯，太陽能光伏發電作為一種可持續的能源替代方式得到迅速發展。

據歐洲光伏工業協會EPIA預測，太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上，太陽能發電將占到60％以上。上述數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。

在晶體硅太陽能電池片的制備過程中，將正銀漿料和背鋁漿料印刷在硅片背面，干燥和燒結后，在太陽能電池硅片的背面形成背電極。由于正銀漿料具有將背場收集的電流匯流導出和焊接焊帶兩方面的作用，同時正銀和背鋁之間存在接觸，因此，要求正銀漿料燒結后形成的銀背電極與背鋁漿料形成的鋁背電極之間的接觸電阻較小，同時要求正銀漿料與硅襯底之間存在較強的附著力。但是，現有技術報道的正銀漿料在高溫燒結時容易發生發射區穿透的現象，從而導致太陽能電池的效率大大折扣。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的為提供一種正銀漿料及其制備方法，通過本發明的方法制備的正銀漿料能夠在電極與基體之間形成一層薄薄的玻璃層，有利于電流的隧穿效應，降低串阻，提高電池的效率。

一種正銀漿料，所述正銀漿料包括以下物質：有機溶劑、玻璃粉、導電金屬粉、氫化蓖麻油、增稠劑、陽離子表面活性劑、燒結助劑、偶聯劑，所述導電金屬粉包括鎘銀合金粉、銀錫合金粉和銀粉。

優選的，所述正銀漿料包括以下重量份物質有機溶劑3~15份、玻璃粉5~25份、導電金屬粉40~80份、氫化蓖麻油0.5~3份、增稠劑1~5份、陽離子表面活性劑0.1~0.8份、燒結助劑0.1-2份、偶聯劑3~6份，其中導電金屬粉中鎘銀合金粉、銀錫合金粉和銀粉的質量比為（0~0.35）：（0~0.15）：1，其中鎘銀合金粉、銀錫合金粉的含量不同時為零。

優選的，所述導電金屬粉中鎘銀合金粉、銀錫合金粉和銀粉的質量比為（0.05~0.28）：（0.03~0.12）：1。

優選的，所述合金粉中還含有銀碳合金粉、銀鎳合金粉、銀鎂合金粉、銀銅鋅合金粉、銀銅合金粉、銀鉬合金粉、銀鎢合金粉、銀鐵合金粉、銀銅錫鋅粉、銀錳合金粉中的一種或多種組合物。

優選的，所述銀粉為球形銀粉，所述球形銀粉的粒徑不大于5微米，優選1-2μm。

優選的，所述鉻銀合金粉的粒徑為2~5μm，所述銀錫合金粉的粒徑為1~4μm。

優選的，所述燒結助劑含銠、釕、銥、錸、鍶的化合物中的一種或多種組合物。

優選的，所述有機溶劑為DBE、松油醇、萜品醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、檸檬酸三丁酯、磷酸三丁酯紅的一種或多種組合物，優選為丁基卡必醇和丁基卡必醇醋酸酯組合。

一種正銀漿料的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將增稠劑、陽離子表面活性劑均勻的分散在部分有機溶劑中，所述油浴的溫度為100~160℃，得到混合體系1；將玻璃粉、氫化蓖麻油均勻的分散在剩余的有機溶劑中，超聲分散得到混合體系2；

（2）混合體系1加入混合體系2中，加入偶聯劑攪拌均勻后，加入導電金屬粉及燒結助劑，置于紫外燈下放置1~10 h；