[發明專利]一種光伏電池用銀漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201710352527.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107240435B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 莊益春;卞祖慧;賈敏;陳寧
• 申請（專利權）人: 江蘇東昇光伏科技有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 曹翠珍

技術領域

本發明涉及一種無鉛光伏電池用銀漿及其制備方法，燒結溫度低，印刷性好。

背景技術

隨著太陽能電池研發的不斷深入，太陽能電池已經基本步入產業化應用階段。目前市場上太陽能電池材料主要為硅系太陽能電池，包括晶體硅、多晶硅和多晶硅薄膜太陽能電池、硅基薄膜太陽能電池等。制作在電池光照面的電極稱為上電極，制作在電池背面的電極稱為下電極或者背電極。上電極為負極，是用銀導體漿料通過絲網印刷在減反射膜上，經過燒結形成電極。下電極為正極，由鋁漿和銀鋁漿組成，其中鋁漿即為硅太陽電池用陽極漿料。正面電極作為太陽能電池的重要組成部分，主要起收集電流的作用，同時對電池的受光面積和串聯電阻有決定性的影響。

晶體硅太陽能電池正面銀導電漿料主要由導電相、無機粘結劑、有機載體及添加劑等三部分原料配制而成。整體要求是：1、能形成良好的歐姆接觸，低接觸電阻；2、有優良的線導電率、較強的粘附強度、高縱橫比、寬燒結工藝窗口；化學穩定性好，有可焊性、耐焊性和附著力。導電相可以選用金、銀、鉑、鈀等導電導熱性能良好的金屬粉末，一般占漿料總量的80％～90％。由于銀粉具有良好的導電導熱性能，且相對于其他的貴金屬來說價格便宜，被廣泛用作導電漿料的導電相。若銀粉含量過高(>90％)被連接的樹脂包裹的幾率低，成膜后銀導體的粘結力下降，銀粒有脫落的危險，但銀含量低于60％，則電阻的變化不穩定。銀粉是銀漿的主要組成部分，最終形成電極的導電層，其粒徑、形狀、表面狀態、比表面積等對漿料的性能都有很大的影響，粒徑過大，銀漿的粘度和穩定性有顯著的降低，粒徑過小，易于氧化，難以與其他組分混合。無機粘結劑為玻璃粉，主要是氧化物(PbO、B2O3、SiO3、ZnO3)粉末，熱處理后固化助熔作用的無機相，占漿料的5-10％；它決定著導電漿料對太陽能電池減反射膜的穿透能力和電極對硅基片的結合力，并且無機粘結劑對歐姆接觸電阻也有重要作用。有機載體主要由有機溶劑、高分子樹脂及部分添加劑等組成，主要作用是賦予漿料一定的印刷性和存放性，一般占漿料總量的5％～15％。

公開號為102426873B的專利文件公開了一種硅太陽能電池正銀漿料及其制備方法，通過在導電漿料中添加合金粉能夠有助于降低銀漿生產成本，同時改善導電漿料的導電性能，因此使最終制備得到的太陽能電池具有較高的光電轉化效率。其添加的合金粉是銀磷銅合金粉，主要出發點還是減少銀粉用量，降低成本。

公開號為106297954A的專利文件公開了一種太陽能電池用電極漿料及其制備方法，以片狀鋅粉、球狀銅粉5-10份、銀包鋁合金粉、磷酸鐵鋰/碳納米纖維復合材料為原料，能在太陽能電池表面形成附著力強、電池光電轉換效率高。

公開號為102324263A的專利文件公開了一種用于太陽能電池的銀漿及其制備方法，其目的是提供一種不含鉛的銀漿，主要采用了無鉛玻璃粉，包括75％-80％的銀粉，添加劑采用的是纖維素，如乙基纖維素、羥丙基纖維素和羧甲基纖維素中的一種或幾種，銀粉含量高，整體造價高。

公開號為102324263A的專利文件公開了一種電極形成用組合物，是分散介質中分散有金屬納米粒子的電極形成用組合物，其中金屬納米粒子含有75％以上的銀納米粒子，且記載了為了降低形成電極的表面的粗糙度，需要加入添加物，如檸檬酸銀、檸檬酸銅等金屬皂類(說明書第[0058]，[0061]段)，但整體造價依然很高。

公開號為101523509A的專利文件公開了導電層形成用漿料，但其所述的導電層主要是作為諸如LCD(液晶顯示器)和PDP(等離子體顯示屏)等平板顯示器的導電圖案、觸摸屏的電極、平板熒光燈背光源的PAD電極，該漿料中的金屬銀，有0.1-90％是以脂肪族羧酸銀的形式存在，1-60％是以銀粉的形式存在，其考核參數除了電阻之外，還要評價導電圖案、操作溫度等。

公開號為101271928A的專利文件，公開了一種高粘度太陽能電池正面銀漿及其制備方法，其中該銀漿的導電銀粉含量是75-85％，也存在同樣整體造價高的問題。

因此，整體國內銀導電漿料在導電性能及漿料穩定性方面與進口的仍然存在較大差距，如何能在保證造價的前提下生產性能優良的銀漿仍然是一個問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種無鉛光伏電池用銀漿，具有好的印刷性能，且與硅片的接觸電阻小(可有效滲透減反射層)，燒結后電極寬度窄，厚度高，致密性好，大大降低了銀粉用量，整體造價低。

本發明的另一個目的在于提供一種無鉛光伏電池用銀漿的制備方法，比傳統的燒結溫度降低，更為節能。