[發明專利]有機改性的太陽能電池低溫燒結型電極漿料及制備方法

在審

• 申請號: 201810556150.9
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108777183A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 王立惠;石海信;尹艷鎮;郝媛媛;龔立兵
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01B1/22;H01B13/00;H01L31/0224
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 湯凌志

本發明公開了有機改性的太陽能電池低溫燒結型電極漿料及其制備方法，包括如下步驟：1)制備玻璃粉：稱取原料，混合均勻，進行熔煉，然后取出，水淬、粉碎、球磨、過篩，干燥后過篩得到玻璃粉；2)制備有機載體：稱取樹脂和有機溶劑，將樹脂溶于有機溶劑中，再加入分散劑和防沉劑作為助劑，攪拌均勻形成有機載體；3)稱取銀粉、玻璃粉、金屬氧化物粉添加到有機載體中，攪拌均勻，研磨，真空脫氣，檢測合格即得本發明電極漿料。

技術領域

本發明屬于電子材料，涉及電子、化工和材料領域，涉及一種太陽能電池正面電極銀漿及制備方法，具體涉及有機改性的太陽能電池低溫燒結型電極漿料及制備方法。

背景技術

晶體硅太陽能電池是目前應用率最高的太陽能電池，但因為其持續使用時間超過50年，金屬化電極是晶體硅太陽能電池的關鍵材料，尤其是正面柵極材料，直接影響太陽能電池的光電轉化效率、填充影子、串聯電阻等性能指數，所以，正面電極銀漿的質量和性能的好壞直接決定著電池的使用壽命和衰減度。正面銀漿通過絲網印刷工藝實現金屬化，為盡可能減少遮光面，同時要腐蝕透SiNx減反射膜，形成較理想的Ag-Si歐姆接觸，實現p-n結電流的有效導出，但腐蝕太深會破壞電池的核心部分，即p-n結的結構，使電池性能降低甚至失效，腐蝕太淺會使電流不能有效導出，電池轉換效率低，因此，通過對電極漿料性能的改進，實現漿料對SiNx減反射膜的腐蝕在較低溫下進行，既能避免溫度較高條件下金屬化時造成元素擴散增強對p-n的影響，又能保證腐蝕較為徹底，電池性能穩定，所以，較低溫下電極漿料的燒結是電池實現高效、穩定的關鍵途徑之一。

正面電極銀漿主要由導電粉、無機粘結材料、有機載體和添加劑組成，導電粉在燒結后形成導電線路，并實現電池與外接焊帶之間的電流導通；無機粘結材料在燒結過程中燒穿SiNx減反射膜，實現銀電極與硅之間的聯通和粘結；有機載體使電極漿料有良好的印刷性能，實現理想的印刷要求。

作為晶體硅太陽能電池的關鍵材料，現有技術對此已有較多研究。在專利CN2301310440104中，在漿料中加入銠、釕或銥單質或含銠、釕或銥化合物作為燒結促進劑，可有效防止旁路結的產生，提高電池片的成品率；專利CN201310429619中，通過添加含銦和錫化合物，增強電極和硅基板之間的粘結強度，降低串阻。

以上文獻及現有專利技術都只涉及對正面電極銀漿粘結材料、印刷性等方面的改善，但都沒有從導電組分的角度考慮來改善正面電極銀漿的性能。本發明在中國專利申請201711204680.9基礎上，先通過導電組分的配方設計和改性處理，制備出燒結溫度低、轉換效率穩定、燒結溫度低的正面電極銀漿，且電極漿料印刷性更好，電池的光電轉換效率更優。

發明內容

本發明目的在于提供有機改性的太陽能電池低溫燒結型電極漿料及制備方法，用于替代目前需要兩次印刷的漿料，實現較低溫度燒結，并提高印刷性能和使用效果。

本發明所述的有機改性的太陽能電池低溫燒結型電極漿料，由以下組分制成：

銀粉67.0-91.0wt％、玻璃粉1.0-8.0wt％、0-3.0wt％金屬氧化物粉、有機載體6.0-30.0wt％；

所述的銀粉，由68.0-87.0wt％的類球形銀粉和13.0-32.0wt％的納米銀粉組成，類球形銀粉的粒徑為0.8-1.8μm，振實密度為2.8-6.0g/cm³，納米銀粉的粒徑為0.03-0.20μm，振實密度為0.9-1.5g/cm³；

所述納米銀粉采用射頻感應等離子體制備技術制備；

所述的銀粉都經過有機改性處理，過程是：先按照銀粉總重量的0.1％、0.2％和0.3％分別稱取油酸、丁基卡必醇醋酸酯和十二胺，加入到銀粉總重量30％的無水乙醇中，用高速分散機以600轉/分的轉速連續攪拌0.5小時，制取有機改性液體；