[發明專利]用于金剛線切割硅片太陽能電池正面銀漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711404601.9
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108039224A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 陳志鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇國瓷泓源光電科技有限公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;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: 杜興

本發明公開了用于金剛線切割硅片太陽能電池正面銀漿料及其制備方法，銀漿料包含以下組分形銀、有機載體、主體玻璃粉、添加玻璃粉、助劑。制備方法為制備有機載體：稱取樹脂、觸變劑、溶劑，在恒溫40～70℃的循環水浴保溫下攪拌溶解，得到均勻穩定的有機載體；制備添加玻璃粉：稱取原料，然后用粉體混合機進行充分預混合，將混合后的粉末裝入白金坩堝，將熔融后的玻璃液倒入去離子水中水淬，將水淬后的玻璃粉通過再球磨粉碎、過篩分離、烘干后制得玻璃粉體；按比例稱取球形銀粉、主體玻璃粉、添加玻璃粉、有機載體和助劑，放入漿料罐中，攪拌至膏狀后用行星式均質機攪拌混合均勻，再用EXAKT實驗三輥機研磨分散至6μm以下，最終制成銀漿。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及適用于金剛線切割的晶體硅太陽能電池片，使得正面銀漿對電池片具有拉力的提升和光電轉換效率的提升。

背景技術

隨著社會的發展和人們經濟生活水平的不斷提高，人們對能源的需求量也不斷提升，能源安全逐漸與政治、經濟安全緊密聯系在一起，但是人類在享受能源帶來的經濟發展、科技進步等利益的同時，也遇到了一系列無法避免的能源安全挑戰，能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環境污染等問題直接威脅這人類的生存和發展。光伏發電作為一種清潔能源，從本世紀初開始受益于各國政府豐厚的光伏補貼政策，太陽能電池安裝量一直高速發展。

2016年以來，由于金剛線切割硅片及相關電池制備技術能實現光伏發電成本的快速下降，應對6.30之后光伏市場需求，在金剛線用于單晶硅片切割已成主流的情況下，金剛線多晶硅片切割及相關電池技術發展呈現井噴之勢。在切割裝備端，金剛線切割專用機、砂漿切割的改造機等技術不斷升級，成本大幅下降；在金剛線制造端，電鍍線、樹脂線，線徑不斷降低、切割速度不斷提升、單片耗線量不斷減少；在電池制備端，新型添加劑不斷涌現、干法和濕法黑硅制絨技術取得重大突破，實現了金剛線切割多晶硅片的有效制絨，多晶電池效率和組件功率不斷提升，在電站應用端，金剛線技術的多晶電池組件已經開始規模化應用。

傳統適用于砂漿切割硅片的銀漿，適用在金剛線切割的多晶硅片上由于硅片絨面的變化，漿料的焊接拉力要降低50％，甚至出現副柵電極脫落的情況。由于光伏組件長期在室外驟冷驟熱的環境中使用，這將大大降低電池組件的可靠性。

昭容化學工業株式會社申請的中國專利CN201480003448.7提出主體低軟化點玻璃Bi-Te-W體系和高軟化點玻璃粉Pb-Bi-Zn-Si體系搭配提高正面銀漿拉力；杜邦專利US2017/0301804 A1也提出使用主體的Pb-Te-O和高熔點的Bi-Si-Zn搭配提高正面銀漿的焊接拉力。實驗證明這兩種提升拉力的方式在傳統的砂漿切割硅片上可以有效提升焊接拉力，在當前金剛線切割的硅片上使用，則沒有提升焊接拉力的效果。并且這兩種提升焊接的拉力的方式，均使太陽能電池的光電轉換效率降低，相關專利上也有詳細實驗說明。

當前針對提高金剛線切割硅片上正銀電極焊接拉力的研究，可見的方式是上海匡宇科技股份有限公司申請的中國專利CN106504814A使用Bi-Te-M無鉛玻璃粉，該體系玻璃粉可以顯著提升焊接拉力，并得到充分驗證。但使用該玻璃粉制備的正面銀漿串聯電阻偏高，這一缺點在該專利公開文件中有明確的數據對比說明，直接導致光電轉換效率的降低以及提高電池衰減速率。針對這一問題，本發明進行了專項實驗研究，制備了適用于金剛線切割硅片的、可以工業化生產的高效高焊接拉力正銀漿料。

發明內容

本發明的目的之一在于，克服現有技術中存在的缺陷，提供一種適用于金剛線切割的晶體硅太陽能電池片，使得正面銀漿對電池片具有拉力的提升和光電轉換效率提升的用于金剛線切割硅片太陽能電池正面銀漿料。

為實現上述目的，本發明的技術方案之一是設計一種用于金剛線切割硅片太陽能電池正面銀漿料，所述銀漿料包含以下重量百分比的組分：

球形銀粉80～90％；

有機載體5～15％；