[發(fā)明專利]一種無鉛玻璃粉及其制備方法和應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310305538.2
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116332520A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 甘國友;余向磊;李偉超;孫滸;杜景紅;張佳敏;趙玲彥
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;云南錫業(yè)集團（控股）有限責任公司研發(fā)中心
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;H01B1/16;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 黃明光

本發(fā)明提供了一種無鉛玻璃粉及其制備方法和應用，屬于太陽能電池技術領域。本發(fā)明的無鉛玻璃粉，以質量分數計，包括以下制備原料：TeOsubgt;2/subgt;30～55％；Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;5～30％；SiOsubgt;2/subgt;10～40％；ZnO5～15％；Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;1～5％；NaF1～5％；Lasubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;1～2％。ZnO降低了玻璃轉變溫度、熔點及熱膨脹系數；NaF降低了無鉛玻璃粉熔體粘度。本發(fā)明的無鉛玻璃粉可以在較低溫度下形成流動性優(yōu)異的熔體減少銀電極中的玻璃殘留和更好地腐蝕減反射膜，從而增強銀硅接觸面積、提高附著力、降低方阻；本發(fā)明的無鉛玻璃粉熔體能溶解部分銀離子并在冷卻過程中在硅電池片表面和玻璃層中均勻析出納米銀，從而進一步降低方阻。

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種無鉛玻璃粉及其制備方法和應用。

背景技術

太陽能電池是將太陽能轉變?yōu)殡娔艿囊环N半導體器件，其基本結構由硅襯底、PN結、減反射膜、正面銀電極、鋁背場電極和背場銀電極組成。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，是影響太陽能電池轉換效率的重要因素之一。

太陽能電池正面電極使用的銀導電漿料，主要由導電功能相銀粉、無機粘結劑玻璃粉、有機載體三部分原料組成，往往還含有比重較小的添加劑成分。玻璃粉作為銀漿的粘結相是電子漿料的重要組成部分，對電極燒結及熔融腐蝕減反射膜有重要的影響，是決定硅表面侵蝕程度、接觸電阻大小及最終電極性能的主要因素。

目前，所用的玻璃粉基本都是含鉛體系。玻璃粉在高溫下與氮化硅膜進行氧化還原反應，含鉛玻璃經還原出的鉛作為副產物生成，對環(huán)境保護構成威脅，危害人的身體健康。但是，由于含鉛玻璃粉具有較低的玻璃轉化溫度從而在界面反應期間具有很好的流動性，使得液態(tài)銀在玻璃的流動下，到達P+發(fā)射極，隨玻璃冷卻析出納米銀晶相，玻璃流動的范圍越大，越能增強銀硅接觸，從而越能增加銀電極與晶硅太陽能電池片的附著力，降低接觸電阻。不含鉛玻璃粉難以達到含鉛玻璃粉上述效果。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種無鉛玻璃粉及其制備方法和應用，本發(fā)明的無鉛玻璃粉在不添加鉛的條件下，玻璃化轉化溫度低且制備得到的銀電極方阻低，與晶硅太陽能電池片的附著力高。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種無鉛玻璃粉，以質量分數計，包括以下制備原料：

優(yōu)選的，所述無鉛玻璃粉的粒徑＜5μm。

優(yōu)選的，所述無鉛玻璃粉的玻璃轉化溫度為409～443℃。

本發(fā)明還提供了上述方案所述無鉛玻璃粉的制備方法，包括以下步驟：

將TeO₂、B₂O₃、SiO₂、ZnO、Al₂O₃、NaF和La₂O₃混合后依次進行熔融、水淬，得到玻璃顆粒；

將所述玻璃顆粒進行球磨，得到所述無鉛玻璃粉。

優(yōu)選的，所述混合包括：將所述無鉛玻璃粉的制備原料用酒精潤濕后進行研磨。

優(yōu)選的，所述熔融的溫度為1100～1250℃，保溫時間為15～45min。

優(yōu)選的，升溫至所述熔融的溫度的升溫速率為10～20℃/min。

優(yōu)選的，所述水淬用的水溫度不高于室溫，水深不小于30cm。