專利名稱：一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近些年，隨著煤炭、石油、天然氣等常規(guī)能源的日益緊張，開(kāi)發(fā)可再生的新能源己迫在眉睫，各國(guó)紛紛斥巨資開(kāi)發(fā)各種新能源，這其中太陽(yáng)能的發(fā)展最為惹人注目，而尤以太陽(yáng)能電池的發(fā)展最為迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)1994-2004年10年里增長(zhǎng)了 17倍，太陽(yáng)能電池生產(chǎn)主要分布在日本、歐洲和美國(guó)。國(guó)內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究起步于1958年，目前，我國(guó)己成為全球主要的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)。由于我國(guó)政府極其重視太陽(yáng)能發(fā)電。中國(guó)有望像美國(guó)一樣，會(huì)啟動(dòng)一個(gè)巨大的市場(chǎng)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。 無(wú)疑，伴隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的迅速成長(zhǎng)，對(duì)電子漿料的需求也將迅速增加，尤其是高溫?zé)Y(jié)型的厚膜電子鋁漿，是目前太陽(yáng)能電池電極使用的主要漿料，未來(lái)厚膜電子漿料產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將日益擴(kuò)大?，F(xiàn)有娃基太陽(yáng)能電池一般通過(guò)將含有導(dǎo)電性金屬粉末、玻璃粉及有機(jī)載體的導(dǎo)電漿料印刷在硅基材上，進(jìn)行干燥和燒制制備電極。太陽(yáng)能電池硅基材的正面電極一般為負(fù)極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電銀漿；背面電極一般為正極，涂覆的導(dǎo)電漿料通常為導(dǎo)電鋁漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種燒結(jié)溫度低，轉(zhuǎn)化效率高的硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料；本發(fā)明的目的之二是提供一種上述背鋁漿料的制備方法?！N硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特別之處在于，按重量百分含量計(jì)組成為玻璃粉O. 6-2. 5 %，鋁粉2占20-30 %，有機(jī)載體12-20 %，溶劑3-8 %，分散劑O. 4-2. 5 %，無(wú)機(jī)添加物O. 6-1. 5%，余量為鋁粉I。其中玻璃粉為低熔點(diǎn)無(wú)鉛玻璃粉，玻璃粉的成分為BaC035-15%，Si0210-20%,Ba020-40 %, Al203l-8 %, Zn01-5 %, KCO31-3 %,余量為 B2O3,玻璃粉的中值粒徑 D5tl 為O. 5-3 μ m,熔點(diǎn)為 590-6500C。進(jìn)一步的，其中玻璃粉的制備方法是將所有原料按照比例混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，升溫預(yù)熱到550 650°C后保溫半小時(shí)，再升至1000 1100°C，熔煉半小時(shí)，水浮過(guò)濾，將得到玻璃珠裝入球磨罐，球磨48h或以上，然后過(guò)濾、干燥即可。其中有機(jī)載體按重量百分含量計(jì)組成為乙基纖維素STD-20占10-20%，丁基卡必醇醋酸酯占80-90%。其中溶劑采用丁基卡必醇醋酸酯。其中分散劑為TegO610s和BYK-111以任意比例的混合物。
其中無(wú)機(jī)添加物為碳酸鎂和氧化硼以任意比例的混合物。其中鋁粉I為球形鋁粉，粒徑D5tl為5-7 μ m,純度> 99. 9%;鋁粉2為球形鋁粉，粒徑 D50 為 1-2 μ m，純度 > 99. 9%0一種上述硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料的制備方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)先將兩種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合1-4小時(shí)；(2)將溶劑和樹(shù)脂按比例添加，在容器中使用60-80°C水浴加熱，并使用攪拌，控 制轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分，保溫?cái)嚢柚敝翗?shù)脂完全溶解得到有機(jī)載體；(3)稱量玻璃粉與無(wú)機(jī)添加物，加入分散劑以及60-80%的有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻，其余有機(jī)載體與步驟(I)得到的鋁粉混合均勻，再加入溶劑混合均勻；(4)先輥軋含玻璃粉部分，然后加入含鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15 μ m即得到硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料。步驟(4)中輥軋采用三輥機(jī)。本發(fā)明涉及一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其燒結(jié)溫度低，高溫區(qū)時(shí)間短，既節(jié)約了能源，又能夠達(dá)到較高的光電轉(zhuǎn)化效率，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明方法制備的鋁漿平均光電轉(zhuǎn)化效率提升0.2%。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，按質(zhì)量百分比計(jì)組成為
玻璃粉2.5%鋁粉220% (鋁粉2為球形鋁粉，粒徑()為〗-2網(wǎng)，純度 99.98%)有機(jī)載體17% (乙基纖維素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯的重量比為0%:90%)
Tego 61 Os0,4%
BYK-IlI1.5%
氧化硼0.4% 碳酸鎂0.2% 溶劑3% ( 丁基卡必醇醋酸酯)余量為鋁粉1，鋁粉I為球形鋁粉，粒徑(D5tl)為5-7 μ m,純度99. 95%。玻璃粉的成分為B20350%，BaC035 %，SiO2I I %，Ba020 %，Al2038 %，Zn04 %，KC032%。熔點(diǎn)為630°C。玻璃粉的制備方法是將所有原料按照比例混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，升溫預(yù)熱到600°C后保溫半小時(shí)，再升至1050°C，熔煉半小時(shí)，水浮過(guò)濾，將得到玻璃珠裝入球磨罐，球磨50h，然后過(guò)濾、烘干即可得到玻璃粉，其中值粒徑D5tl為O. 5-3 μ mD先將兩種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合2小時(shí)；將溶劑和樹(shù)脂(乙基纖維素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯)按比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌3小時(shí)，直至樹(shù)脂完全溶解得到有機(jī)載體。稱量玻璃粉與無(wú)機(jī)添加物，加入分散劑以及80 %的有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻。其余有機(jī)載體與鋁粉混合均勻，再加入溶劑混合均勻。使用三輥機(jī)先輥軋含玻璃粉部分，然后加入含鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于15 μ m。實(shí)施例2 一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，按質(zhì)量百分比計(jì)組成為
玻璃粉2Vr 鋁粉〗45% 鋁粉230% 有機(jī)載體3%乙基纖維素STD-20和丁基卡必醇醋酸酯 的具體比例，重量比15%: 85%) Tego 61 Os0.2% BYK-Ili0.4% 氧化硼0.4% 碳酸鎂I、
溶劑8%玻璃粉的成分為B20320%, BaC035 %, Si0224%, Ba040 %, Al2O3I %，Bi2035 %，Zn05%。玻璃粉的中值粒徑D5tl為0.5-3 μ m。熔點(diǎn)為590°C。先將鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合2小時(shí)；將溶劑和樹(shù)脂按比例添加，在容器中使用75°C水浴加熱，并使用電動(dòng)攪拌，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，加熱攪拌3小時(shí)，直至樹(shù)脂完全溶解。稱量玻璃粉與無(wú)機(jī)添加物，加入分散劑以及部分載體(載體總量的70%)。在攪拌機(jī)上混合均勻。另外部分載體與鋁粉混合均勻，再加入溶劑混合均勻。使用三輥機(jī)先輥軋玻璃粉部分，然后加入鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于15ym。其它與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3 一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，按質(zhì)量百分比計(jì)組成為
權(quán)利要求
1.一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于，按重量百分含量計(jì)組成為玻璃粉.O.6-2. 5 %，鋁粉2占20-30 %，有機(jī)載體12-20 %，溶劑3-8 %，分散劑O. 4-2. 5 %，無(wú)機(jī)添加物O. 6-1. 5%，余量為鋁粉I。
2.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中玻璃粉為低熔點(diǎn)無(wú)鉛玻璃粉，玻璃粉的成分為BaC035-15%，Si0210-20%, Ba020-40%, Al203l-8%,ZnOl-5%，KC03l-3%，余量為B2O3，玻璃粉的中值粒徑D5tl為O. 5-3 μ m，熔點(diǎn)為590_650°C。
3.如權(quán)利要求2所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中玻璃粉的制備方法是將所有原料按照比例混合均勻，裝入瓷坩堝中，放入硅碳棒爐，升溫預(yù)熱到.550 650°C后保溫半小時(shí)，再升至1000 1100°C，熔煉半小時(shí)，水浮過(guò)濾，將得到玻璃珠裝入球磨罐，球磨48h或以上，然后過(guò)濾、干燥即可。
4.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中有機(jī)載體按重量百分含量計(jì)組成為乙基纖維素STD-20占10-20%，丁基卡必醇醋酸酯占80-90%。
5.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中溶劑采用丁基卡必醇醋酸酯。
6.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中分散劑為Tego610s和BYK-Ill以任意比例的混合物。
7.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中無(wú)機(jī)添加物為碳酸鎂和氧化硼以任意比例的混合物。
8.如權(quán)利要求I所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其特征在于其中鋁粉I為球形鋁粉，粒徑D5tl為5-7 μ m，純度> 99.9% ;鋁粉2為球形鋁粉，粒徑D5tl為1-2 μ m，純度>.99. 9%。
9.一種權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)先將兩種鋁粉按比例稱量，加入滾瓶機(jī)中混合1-4小時(shí)； (2)將溶劑和樹(shù)脂按比例添加，在容器中使用60-80°C水浴加熱，并使用攪拌，控制轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分，保溫?cái)嚢柚敝翗?shù)脂完全溶解得到有機(jī)載體； (3)稱量玻璃粉與無(wú)機(jī)添加物，加入分散劑以及60-80%的有機(jī)載體，在攪拌機(jī)上混合均勻，其余有機(jī)載體與步驟(I)得到的鋁粉混合均勻，再加入溶劑混合均勻； (4)先輥軋含玻璃粉部分，然后加入含鋁粉部分至輥軋均勻且細(xì)度小于等于15μπι即得到硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料。
10.如權(quán)利要求9所述的一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料的制備方法，其特征在于步驟(4)中輥軋采用三輥機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料及其制備方法。其特點(diǎn)是，按重量百分含量計(jì)組成為玻璃粉0.6-2.5％，鋁粉2占20-30％，有機(jī)載體12-20％，溶劑3-8％，分散劑0.4-2.5％，無(wú)機(jī)添加物0.6-1.5％，余量為鋁粉1。本發(fā)明涉及一種硅太陽(yáng)能電池用背鋁漿料，其燒結(jié)溫度低，高溫區(qū)時(shí)間短，既節(jié)約了能源，又能夠達(dá)到較高的光電轉(zhuǎn)化效率，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明方法制備的鋁漿平均光電轉(zhuǎn)化效率提升0.2％。
文檔編號(hào)H01B13/00GK102969040SQ20121042926
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者朱萬(wàn)超 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)公司