[發(fā)明專利]一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710243103.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106935311A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佟麗國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市合眾創(chuàng)能光電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01B1/22
• 分類號(hào): H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 常州市夏成專利事務(wù)所(普通合伙)32233
• 代理人: 沈毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的正面金屬化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨。

背景技術(shù)

P型晶硅太陽(yáng)能電池的制造一般是：1）將單晶或多晶型硅片經(jīng)清洗和擴(kuò)散，在硅片上形成P-N結(jié)；2）在形成P-N結(jié)的發(fā)射極上用化學(xué)氣相沉積的方法制備70nm左右的氮化硅減反射膜，以降低太陽(yáng)光的反射；3）采用絲網(wǎng)印刷的方式將油墨印制在電池片的表面，經(jīng)燒結(jié)后形成電極，以導(dǎo)出電子。

目前的常規(guī)太陽(yáng)能電池制備工藝中，所用絲網(wǎng)印刷的油墨燒結(jié)溫度為780℃—800℃，隨著電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和降低能源消耗的需求，需要能夠降低燒結(jié)溫度的油墨。本發(fā)明的目標(biāo)既是為實(shí)現(xiàn)上述要求，按照要求制備的油墨燒結(jié)溫度比現(xiàn)有常規(guī)油墨降低50℃—100℃。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的所用絲網(wǎng)印刷的油墨燒結(jié)溫度過(guò)高的不足，本發(fā)明提供了一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨，包括導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)載體和助劑，所述導(dǎo)電粉末為金、銀、鈀、鉑、銠、釕中的一種或幾種元素的合金粉末，導(dǎo)電粉末包括納米粉末和微米粉末，納米粉末和微米粉末兩者的比例為1:99~5:95。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括納米粉末的粒徑為10nm~50nm。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括微米粉末的粒徑為1μm~3μm。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括導(dǎo)電粉末在油墨中的質(zhì)量含量為85%~95%。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末為鉛-碲-鋅-銅系玻璃粉末。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末還包含有硅、鈉、鋰、鉍、鎢、磷、鎂、鋁、鉀、硼元素中一種或幾種。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末的粒徑范圍為0.5μm~1.0μm。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末在油墨中的質(zhì)量含量為1.0%~3.0%。

本發(fā)明的有益效果是，本導(dǎo)電油墨具有非常優(yōu)秀的低溫?zé)Y(jié)性能，燒結(jié)溫度比現(xiàn)有常規(guī)油墨降低50℃~100℃，降低了能源消耗的需求，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

具體實(shí)施方式

一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨，包括導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)載體和助劑，油墨中的導(dǎo)電粉末經(jīng)燒結(jié)后，粉末顆粒熔化互相連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到導(dǎo)電的目的。而摻雜納米粉末，在燒結(jié)過(guò)程中，納米粉末可以在低溫區(qū)提前熔化，從而可以有效降低油墨的燒結(jié)溫度。本發(fā)明中的導(dǎo)電粉末可以是金、銀、鈀、鉑、銠、釕的單質(zhì)粉末或者上述幾種元素的合金粉末。該粉末由粒徑為10nm~50nm的納米粉和1μm~3μm的微米粉的混合；其中兩種粉末的比例為1:99~5:95。導(dǎo)電粉末占油墨中的質(zhì)量含量為85%~95%，優(yōu)選為88%~92%。

由于銀具有相對(duì)較低的成本優(yōu)勢(shì)和良好的導(dǎo)電性能，因此在本發(fā)明實(shí)施方案中，油墨中的導(dǎo)電粉末選為銀粉。

導(dǎo)電油墨中還包含有玻璃粉末，在其它傳統(tǒng)導(dǎo)電油墨中，玻璃粉末的作用主要是將燒結(jié)膜層粘附在基體上面，光伏用正銀油墨除具有上述功能外，還具有腐蝕減反射膜，使膜層與基體形成歐姆接觸的作用，因此對(duì)電池的性能有至關(guān)重要的作用。

本發(fā)明所用的玻璃粉末是一種鉛-碲-鋅-銅系玻璃粉末，還包含有硅、鈉、鋰、鉍、鎢、磷、鎂、鋁、鉀、硼等元素中的一種或幾種，其中鉛元素質(zhì)量含量為20%~40%，碲元素質(zhì)量含量為40%~60%；鋅元素質(zhì)量含量為2%~10%，銅元素的質(zhì)量含量為2%~10%，其它元素的質(zhì)量為1%~10%。

玻璃的制備采用行業(yè)內(nèi)的配料、混料、熔煉、淬火、球磨等常規(guī)制備工藝，經(jīng)上述工藝制備的玻璃粉末，粒徑范圍是0.5μm~1.0μm，在油墨中的質(zhì)量含量為1.0%~3.0%，優(yōu)選為2.0%~2.6%。

本發(fā)明中的油墨用的有機(jī)載體采用行業(yè)通用有機(jī)載體體系即可達(dá)成目標(biāo)，助劑也可選擇行業(yè)內(nèi)通用的流平劑、消泡劑、觸變劑等材料。

將上述類別材料按比例稱量后，采用行業(yè)內(nèi)通用的三輥研磨機(jī)研磨工藝，制備出油墨，即得到一種低燒結(jié)溫度的導(dǎo)電油墨。

實(shí)施例一：

按如下比例稱量原料：

銀粉88%；

玻璃粉2.5%；

有機(jī)載體和助劑9.5%；