專利名稱：一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
受國(guó)際能源的短缺和環(huán)境保護(hù)的要求，新能源相關(guān)項(xiàng)目在國(guó)家的大力支持下正以日新月異的速度發(fā)展，其中晶體硅太陽(yáng)能電池做為最重要的一種新能源電池在節(jié)能減排方面發(fā)揮的作用尤其明顯。在晶體硅的制備過(guò)程中，通過(guò)絲網(wǎng)印刷將銀漿印刷在硅基片上，通過(guò)燒結(jié)，形成良好的銀硅合金，起到導(dǎo)線的作用，將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能匯聚導(dǎo)出來(lái)。銀漿的成分主要由銀粉、玻璃粉、溶劑、樹脂和其他添加劑組成。其中玻璃粉的作用是在銀粉和硅片形成合金的過(guò)程中起促熔作用，使銀和硅形成良好的歐姆接觸。因?yàn)樘?yáng)能電池是采用閃燒的特殊工藝，因此要求太陽(yáng)能電池用銀漿有別于其他高溫銀漿的特別燒結(jié)曲線。玻璃粉的制備需要考慮和漿料燒結(jié)曲線的匹配性，除了在配方和工藝上的特殊性，還需有合適的軟化點(diǎn)、膨脹系數(shù)、粒度等。目前國(guó)內(nèi)玻璃粉現(xiàn)行技術(shù)存在如下不足之處(1)所制的電子漿料燒結(jié)后，和硅片膨脹系數(shù)不匹配，收縮率大，引起太陽(yáng)能電池翹曲度大，造成電池片成品率低。(2)所制的電子漿料燒結(jié)后和硅片的歐姆接觸電阻大，因此造成太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不含鉛，符合環(huán)保要求。制備好后的電子漿料燒結(jié)后和硅片線膨脹系數(shù)匹配，提高了太陽(yáng)能電池的成品率和轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，包括以下組成及重量百分比含量P2O5 0. 1 30%、Bi203 10 ~ 40%,B2O3 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限為0的組分，其下限不同時(shí)全部為0。所述的玻璃粉優(yōu)選以下組成及重量百分比含量P2O5 10 25%、Bi203 20 30%、化03 3 7%、A1203 8 16%、Si& 8 24%、 CuOl 4%、Li2O 2 7%、ZiO2 5 7%。所述的P2O5的重量百分比含量?jī)?yōu)選17 20%。所述的化03的重量百分比含量?jī)?yōu)選3 5%。所述的SW2的重量百分比含量?jī)?yōu)選17 18%。所述的Li2O的重量百分比含量?jī)?yōu)選5 6%。一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉的制備方法，包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料
P2O5 0. 1 30%、Bi203 10 40% J2O3O 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限為0的組分，其下限不同時(shí)全部為0 ；(2)上述組分經(jīng)過(guò)充分的混合，保證均勻性，裝入氧化鋁坩堝，將坩堝在200 300°C的馬弗爐內(nèi)預(yù)熱半小時(shí)，然后轉(zhuǎn)移到1100 1300°C的高溫電阻爐內(nèi)加熱0. 5 2小時(shí)，形成均勻澄清的玻璃液；(3)將步驟( 中熔制得到的玻璃液在去離子水中水淬，待冷卻后，將玻璃在70 110°c鼓風(fēng)干燥；(4)將步驟(3)制作得到的玻璃用Φ 20 30mm的大磨球100 150轉(zhuǎn)/分，干磨 0. 5 2小時(shí)；(5)將步驟(4)中的大磨球換成Φ 1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300轉(zhuǎn)/ 分，球磨8 20小時(shí)；(6)將步驟(5)球磨后的玻璃粉經(jīng)過(guò)200 400目的鋼絲網(wǎng)過(guò)濾；(7)將步驟(6)中的玻璃粉在60 80°C鼓風(fēng)干燥，即得到太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉。步驟O)中所述的馬弗爐的預(yù)熱溫度優(yōu)選250 280°C。步驟O)中所述的高溫電阻爐的溫度優(yōu)選1190 1280°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下三個(gè)特點(diǎn)一、制備的太陽(yáng)能電池正極銀漿用無(wú)鉛玻璃粉無(wú)鉛，符合環(huán)保要求，同時(shí)對(duì)人體無(wú)害。二、用本發(fā)明玻璃粉所制的電子漿料燒結(jié)后，和硅片膨脹系數(shù)匹配，收縮率小，太陽(yáng)能電池翹曲度小，電池成片率高。三、用本發(fā)明玻璃粉所制的電子漿料燒結(jié)后轉(zhuǎn)化效率高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 4(1) 一種晶體硅太陽(yáng)能電池正極銀漿用無(wú)鉛玻璃粉，其組成如表1所示；(2)將(1)中說(shuō)述的原料按照比例稱量好后，經(jīng)過(guò)充分的混合，保證均勻性，裝入氧化鋁坩堝，將坩堝在200 300°C的馬弗爐內(nèi)預(yù)熱半小時(shí)，然后轉(zhuǎn)移到1100 1300°C的高溫電阻爐內(nèi)加熱0. 5 2小時(shí)，形成均勻澄清的玻璃液。(3)將步驟(2)中熔制作好的玻璃液在去離子水中水淬，待冷卻后，將玻璃在70 110°c鼓風(fēng)干燥。(4)將步驟(3)的玻璃用Φ 20 30mm的大磨球100 150轉(zhuǎn)/分，干磨0. 5 2 小時(shí)。(5)將步驟(4)中的大磨球換成Φ 1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300轉(zhuǎn)/ 分，球磨8 20小時(shí)。(6)將步驟(5)球磨好后的玻璃粉溶液，經(jīng)過(guò)200 400目的鋼絲網(wǎng)過(guò)濾。(7)將步驟(6)中的玻璃粉溶液在60 80°C鼓風(fēng)干燥，便制得本發(fā)明所述的太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，上述各步驟的工藝參數(shù)具體如表1所示。
本發(fā)明的4個(gè)具體實(shí)例如下表所示表 權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于，該玻璃粉包括以下組成及重量百分比含量P2O5 0. 1 30%、Bi2O3 10 40%、化03 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限為0的組分，其下限不同時(shí)全部為0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于， 所述的玻璃粉優(yōu)選以下組成及重量百分比含量P2O5 10 25%、Bi203 20 30%、B203 3 7%、A1203 8 16%、Si& 8 24%、Cu01 4%, Li2O 2 7%、ZiO2 5 7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于， 所述的P2O5的重量百分比含量?jī)?yōu)選17 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于， 所述的化03的重量百分比含量?jī)?yōu)選3 5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于， 所述的SiA的重量百分比含量?jī)?yōu)選17 18%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其特征在于， 所述的Li2O的重量百分比含量?jī)?yōu)選5 6%。
7.—種如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料P2O5 0. 1 30%、Bi2O3 10 40%、化03 0 9%、A1203 0 20%、Si& 8 25%、 CuOO 5%、Li2O 0 9%、ZiO2 0 7%，上述下限為0的組分，其下限不同時(shí)全部為0 ；(2)上述組分經(jīng)過(guò)充分的混合，保證均勻性，裝入氧化鋁坩堝，將坩堝在200 300°C的馬弗爐內(nèi)預(yù)熱半小時(shí)，然后轉(zhuǎn)移到1100 1300°C的高溫電阻爐內(nèi)加熱0. 5 2小時(shí)，形成均勻澄清的玻璃液；(3)將步驟O)中熔制得到的玻璃液在去離子水中水淬，待冷卻后，將玻璃在70 110°C鼓風(fēng)干燥；(4)將步驟(3)制作得到的玻璃用Φ20 30mm的大磨球100 150轉(zhuǎn)/分，干磨0. 5 2小時(shí)；(5)將步驟(4)中的大磨球換成Φ1 6mm的小磨球，加入酒精，150 300轉(zhuǎn)/分，球磨8 20小時(shí)；(6)將步驟(5)球磨后的玻璃粉經(jīng)過(guò)200 400目的鋼絲網(wǎng)過(guò)濾；(7)將步驟(6)中的玻璃粉在60 80°C鼓風(fēng)干燥，即得到太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉的制備方法，其特征在于，步驟O)中所述的馬弗爐的預(yù)熱溫度優(yōu)選250 ^0°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉的制備方法，其特征在于，步驟O)中所述的高溫電阻爐的溫度優(yōu)選1190 1280°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉及其制備方法，該玻璃粉由以下組成及重量百分比含量組成P2O5 0.1～30％、Bi2O3 10～40％、B2O3 0～9％、Al2O3 0～20％、SiO2 8～25％、CuO 0～5％、Li2O 0～9％、ZrO2 0～7％，上述含量不同時(shí)全部為0，上述組分加熱形成均勻澄清的玻璃液，再經(jīng)干燥、球磨、過(guò)篩等步驟得到太陽(yáng)能電池銀漿用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)制備的太陽(yáng)能電池正極銀漿用無(wú)鉛玻璃粉無(wú)鉛，符合環(huán)保要求，同時(shí)對(duì)人體無(wú)害；用本發(fā)明玻璃粉所制的電子漿料燒結(jié)后，和硅片膨脹系數(shù)匹配，收縮率小，太陽(yáng)能電池翹曲度小，電池成片率高；用本發(fā)明玻璃粉所制的電子漿料燒結(jié)后轉(zhuǎn)化效率高。
文檔編號(hào)C03C12/00GK102432184SQ201110284958
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者侯小寶, 王鑫, 胡曉斌, 趙斌元 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 寧波晶鑫電子材料有限公司