[發明專利]晶體硅太陽能電池用無鉛無鉍玻璃粉及其制備方法

在審

• 申請號: 202110485593.5
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113087401A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 郭韜;張航;劉文宇;高宇妍;張景賽
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00
• 代理公司: 南昌佳誠專利事務所 36117
• 代理人: 劉守正

本發明公開了一種晶體硅太陽能電池用無鉛無鉍玻璃粉，制作原料包含氧化硅、氧化錫、五氧化二妮、氧化鋇、氧化硼、氧化鋅、五氧化二磷和玉米芯粉末。與現有技術相比，本發明制備的正面銀漿用玻璃粉具有串聯電阻低，并聯電阻高，短路電流大，開路電壓高，玻化溫度合適、熱膨脹系數小、附著力高、漏電流小、光電轉換效率高，在120℃、≥96％RH相對濕度環境下老化1000 h，銀層不鼓包、不脫落、不開裂，制備得到的玻璃粉可有效取代進口，打破國外的技術壟斷。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及晶體硅太陽能電池用無鉛無鉍玻璃粉及其制備方法。

背景技術

隨著環境污染、生態環境破壞及資源枯竭的日趨嚴重，太陽能電池發電，又稱光伏發電，作為最佳的替代能源而最受矚目。其中晶硅太陽能電池，由于具有相對高的轉換效率和穩定的結構，是目前太陽能電池市場主力軍。導電漿料作為太陽能電池的電極材料，負責收集太陽能電池光生載流子，是生產太陽能電池的關鍵材料。正面銀漿是太陽能電池的關鍵材料，決定著太陽能的轉化效率。玻璃粉在接觸形成的過程中起了至關重要的作用，通過蝕穿減反膜使銀與主體達到歐姆接觸，同時降低銀粉顆粒之間燒結所需要的溫度，促進柵線與硅附著的功能。因此，制備一種綠色無鉛無鉍、低熔點和高轉化效率的正銀玻璃粉至關重要。

發明內容

本發明提供了一種晶體硅太陽能電池用無鉛無鉍玻璃粉，制作原料包含氧化硅、氧化錫、五氧化二妮、氧化鋇、氧化硼、氧化鋅、五氧化二磷和玉米芯粉末。

進一步地，各所述原料按重量份數計為氧化硅20～35份、氧化錫1～5份、五氧化二妮1～10份、氧化鋇10～20份、氧化硼5～20份、氧化鋅5～15份、五氧化二磷1～5份、玉米芯粉末5～10份。

進一步地，所述玉米芯粉末采用玉米芯粉末和板栗殼粉末代替，所述玉米芯粉末和板栗殼粉末的質量比玉米芯粉末：板栗殼粉末=1:1～4。

進一步地，所述玉米芯粉末和板栗殼粉末均為過目數為300～500目篩網的過篩粉。

本發明還公開了上述晶體硅太陽能電池用無鉛無鉍玻璃粉的制備方法，包括以下步驟：

(1) 按照所述原料重量分數配比稱量各組分；

(2) 將各組分加入混料機中混合均勻制得混合粉料，將混合粉料裝入石英坩堝；

(3) 將裝有上述混合粉料的石英坩鍋放入馬弗爐熔制成為玻璃液；

(4) 將玻璃液倒入純水中，水淬制備得到玻璃顆粒；

(5) 將所述玻璃顆粒烘干后加入球磨罐，加入磨球和分散劑進行球磨；

(6) 將球磨后的玻璃粉與分散劑混合物采用500目篩網篩選，烘干除去分散劑，得到粉體粉碎，再過2500目篩，得到干燥玻璃粉。

進一步地，所述步驟(3)中熔制的熔煉溫度為800～1500℃，保溫時間為1～2 h。

進一步地，所述步驟(5)中，磨球、玻璃顆粒與分散劑的比例質量比為磨球：玻璃顆粒：分散劑=5～10:1:1，球磨轉速為20-24 r/min，球磨時間為6～24 h。

進一步地，所述分散劑為異丙醇。

因此，通過上述技術方案可知，本發明的有益效果在于：與現有技術相比，本發明制備的正面銀漿用玻璃粉具有串聯電阻低，并聯電阻高，短路電流大，開路電壓高，玻化溫度合適、熱膨脹系數小、附著力高、漏電流小、光電轉換效率高，在120℃、≥96％RH相對濕度環境下老化1000 h，銀層不鼓包、不脫落、不開裂，制備得到的玻璃粉可有效取代進口，打破國外的技術壟斷。

具體實施方式

下面結合實施例進行詳細的說明：

實施例1