專利名稱：一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子精細化學品領域，確切地說是一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料。
背景技術：
導電漿料是電子元器件封裝、電極和互聯的關鍵材料，主要包括燒滲型含有鋅粉的太陽能電池導電漿料和固化型導電膠(導電油墨)兩大類。燒滲型導電漿料主要用在太陽能電池等行業(yè)，燒結后作電極使用，固化型導電油墨廣泛應用在印刷電路以及電子封裝等行業(yè)。導電漿料根據其中的填料不同，可以分為碳漿(石墨導體)，金屬漿料(金粉，銀粉，銅粉，銀銅合金)，以及改性的陶瓷漿料。性能比較，貴金屬填料的導電性最好，碳漿其次。但黃金價格太高，銅粉的耐氧化性不好，銀粉和銀銅粉在價格和性能上較為均衡。碳漿的耐磨性銀漿的要好。太陽能電池導電漿料由銀粉、鋁粉、無機粘結料、有機載體及相關助劑等組成。在大多數的電子漿料中、無機粘結料主要是低熔點的含鉛玻璃粉，對環(huán)境污染大和可焊接性差是其主要缺陷。因此，導電漿料的無鉛化已成為必然趨勢。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效、環(huán)保、無鉛的含有鋅粉的太陽能電池導電漿料。上述目的通過以下方案實現: 一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:
A料50-55，B料10-15，C料10-15，鋅粉2-4，2-甲基~4~乙基咪唑0.3-0.6，有機硅油:0.5-1 ；
所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5 μ m銀粉37-40、11_15 μ m銀粉10-15、61-90nm鋁粉18-22、10-15 μ m玻璃粉8-12、有機載體A 15-20、硅烷偶聯劑KH550 1-2、十二烷基磺酸鈉1-2 ；
所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m鋁粉45-50、6l_90nm鋁粉18-22、20-25 μ m玻璃粉8-10、有機載體B 15-20、蓖麻油0.5-1.2、鄰苯二甲酸二甲酯2_3 ;
所述的C料由下述重量份的原料制得:6-10μπι銅粉50-55、30-60nm銅粉5_10、10-15 μ m玻璃粉6-8、有機載體C 18-20 ；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得=Bi2O3 25-28，B2O3 3.3-5, Al2O3
3.8-4.8, SiO2 18-20，BaO 3-5，TiO2 7-10, Sb2O3 4—6，ZnO 5-7, AS2O3 4.3-6.10所述的有機載體A由下述重量份的原料制得:熱塑性丙烯酸樹脂8-10，聚乙烯吡咯烷酮12-14，2-辛醇15-18。所述的有機載體B由下述重量份的原料制得:羥基丙烯酸樹脂7.3-8.8，溶劑DBE15-20，二乙二醇甲醚 12-15。
所述的有機載體C由下述重量份的原料制得:酚醛樹脂8-10，正丁醇14-18，乙酸乙酯18-20
所述的一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其特征在于:
制備方法包括以下步驟:
(O按重量份稱取制備玻璃粉所需各原料放入石英坩堝里混勻，后放入電爐中于1200-1350°C燒結30-40 min，再將所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，過100-200目篩，冷卻，再在600-700°C保溫5-6小時，然后，再用去離子水淬火，球磨，過不同目數的篩，分別收集得到10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分別用濃度為8-12%的乙酸溶液浸泡1-2小時，然后用去離子水洗凈至中性，烘干得不同粒徑的玻璃粉備用；
(2)按重量份將聚乙烯吡咯烷酮，2-辛醇混勻，后在78-82°C下，加入熱塑性丙烯酸樹月旨，溶解后攪拌均勻后，即得有機載體A備用；
(3)按重量份將溶劑DBE、二乙二醇甲醚混勻后，于80-85°C下加入羥基丙烯酸樹脂溶解后，攪拌均勻，即得有機載體B備用；
(4)按重量份將正丁醇、乙酸乙酯混勻后、于87-90°C下加入松酚醛樹脂溶解后，攪拌均勻即得有機載體C備用；
(5)將步驟(I)所制得的10-15μ m的玻璃粉按重量份加入步驟(2)所制得的有機載體A中，攪拌混和，再依次按重量份邊攪拌邊加入1-5 μ m銀粉、11-15 μ m銀粉、61_90nm鋁粉、硅烷偶聯劑KH550、十二烷基磺酸鈉，攪拌混合2-3小時，得到A料；
(6)將步驟(I)所制得的20-25μ m玻璃粉加入步驟(3)所制得的有機載體B中，攪拌混和，再每次間隔30-40分鐘依次加入6-10 μ m鋁粉、61_90nm鋁粉、蓖麻油、鄰苯二甲酸二甲酯，攪拌混合2-3小時，得到B料；
(7)將步驟(I)所制得的10-15μ m玻璃粉加入步驟(4)所制得的有機載體C中，攪拌混和，再每次間隔30-40分鐘依次加入6-10 μ m銅粉，30_60nm銅粉，攪拌混合2_3小時，得到C料；
(8)將A料、B料、C料、以及其余制備含有鋅粉的無鉛太陽能電池銀鋁銅粉的原料按重量份混勻，球磨，研磨至漿料細度小于10 μ m，調粘度，粘度為140-200Pa.s，即得。本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明所得的含有鋅粉的太陽能電池導電漿料不含鉛，完全符合環(huán)保要求，應用于太陽能電池的生產，能在太陽能電池表面形成附著力強、電池光電轉換效率高，同時選用了不同粒徑的銀粉與鋁、銅粉，增加粒子間的接觸面積，從而提高了銀漿的導電能力；
2、本發(fā)明在含有鋅粉的太陽能電池導電漿料中添加了銅粉、鋁粉能夠有助于降低銀漿生產成本，節(jié)省大量的貴金屬銀，同時改善銀漿的導電性能，從而達到了降低太陽能電池制造成本的目的，取得了良好的經濟效益。同時本發(fā)明工藝簡單，成本低，因而具有廣闊的應用前景。
具體實施例方式一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其是由下述重量份(kg)的原料制得:
A料51，B料15，C料14，鋅粉2.9，2-甲基-4-乙基咪唑0.6，有機硅油:0.6 ; 所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5μπι銀粉40、11-15μπι銀粉15、61_90nm鋁粉22、10-15 μ m玻璃粉12、有機載體A 20、硅烷偶聯劑KH550 2、十二烷基磺酸鈉I ;
所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m鋁粉47、61-90nm鋁粉22、20_25 μ m玻璃粉10、有機載體B 20、蓖麻油1.2、鄰苯二甲酸二甲酯3;
所述的C料由下述重量份的原料制得:6-1(^111銅粉55、30-6011111銅粉10、10-15μπι玻璃粉8、有機載體C 20;
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得=Bi2O3 25，B2O3 3.9，Al2O3 3.9，SiO2 20，BaO
5,TiO2 10, Sb2O3 6, ZnO 7, AS2O3 6.5。所述的有機載體A由下述重量份的原料制得:熱塑性丙烯酸樹脂10，聚乙烯吡咯烷酮12，2-辛醇18。所述的有機載體B由下述重量份的原料制得:羥基丙烯酸樹脂7.9，溶劑DBE 20，
二乙二醇甲醚15。所述的有機載體C由 下述重量份的原料制得:酚醛樹脂8，正丁醇18，乙酸乙酯18。所述的一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，制備方法包括以下步驟:
(O按重量份稱取制備玻璃粉所需各原料放入石英坩堝里混勻，后放入電爐中于1350°C燒結40 min，再將所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，過100目篩，冷卻，再在650°C保溫5小時，然后，再用去離子水淬火，球磨，過不同目數的篩，分別收集得到10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分別用濃度為8%的乙酸溶液浸泡I小時，然后用去離子水洗凈至中性，烘干得不同粒徑的玻璃粉備用；
(2)按重量份將聚乙烯吡咯烷酮，2-辛醇混勻，后在82°C下，加入熱塑性丙烯酸樹脂，溶解后攪拌均勻后，即得有機載體A備用；
(3)按重量份將溶劑DBE、二乙二醇甲醚混勻后，于85°C下加入羥基丙烯酸樹脂溶解后，攪拌均勻，即得有機載體B備用；
(4)按重量份將正丁醇、乙酸乙酯混勻后、于90°C下加入松酚醛樹脂溶解后，攪拌均勻即得有機載體C備用；
(5)將步驟(I)所制得的10-15μ m的玻璃粉按重量份加入步驟(2)所制得的有機載體A中，攪拌混和，再依次按重量份邊攪拌邊加入1-5 μ m銀粉、11-15 μ m銀粉、61_90nm鋁粉、硅烷偶聯劑KH550、十二烷基磺酸鈉，攪拌混合2.6小時，得到A料；
(6)將步驟(I)所制得的20-25μ m玻璃粉加入步驟(3)所制得的有機載體B中，攪拌混和，再每次間隔35分鐘依次加入6-10 μ m鋁粉、61-90nm鋁粉、蓖麻油、鄰苯二甲酸二甲酯，攪拌混合2.2小時，得到B料；
(7)將步驟(I)所制得的10-15μ m玻璃粉加入步驟(4)所制得的有機載體C中，攪拌混和,再每次間隔40分鐘依次加入6-10 μ m銅粉，30-60nm銅粉，攪拌混合3小時，得到C料；
(8)將A料、B料、C料、以及其余制備含有鋅粉的無鉛太陽能電池銀鋁銅粉的原料按重量份混勻，球磨，研磨至漿料細度小于ΙΟμπι，調粘度，粘度為160Pa.s，即得。采用絲網印刷機將銀漿印刷于125mmX 125mm Si基板上，然后在180°C干燥，再在880°C進行快速燒制電極引線，高溫燒結后制成的電極引線表面銀白，光滑無缺陷，剝離強度14 N/cm,錫焊性能良好,方阻< 10 Siements/sq,制備的太陽能電池光電轉化效率為19.8%，拉力測試結果為附著力>15N/mm2。
權利要求
1.一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: A料50-55，B料10-15，C料10-15，鋅粉2-4，2-甲基~4~乙基咪唑0.3-0.6，有機硅油:0.5-1 ； 所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5 μ m銀粉37-40、11-15 μ m銀粉10-15、61-90nm鋁粉18-22、10-15 μ m玻璃粉8-12、有機載體A 15-20、硅烷偶聯劑KH550 1-2、十二烷基磺酸鈉1-2 ； 所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m鋁粉45-50、6l_90nm鋁粉18-22、20-25 μ m玻璃粉8-10、有機載體B 15-20、蓖麻油0.5-1.2、鄰苯二甲酸二甲酯2_3 ; 所述的C料由下述重量份的原料制得:6-10μπι銅粉50-55、30-60nm銅粉5_10、10-15 μ m玻璃粉6-8、有機載體C 18-20 ； 所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得=Bi2O3 25-28，B2O3 3.3-5, Al2O33.8-4.8, SiO2 18-20，BaO 3-5，TiO2 7-10, Sb2O3 4—6，ZnO 5-7, AS2O3 4.3-6.10
2.所述的有機載體A由下述重量份的原料制得:熱塑性丙烯酸樹脂8-10，聚乙烯吡咯烷酮 12-14，2-辛醇 15-18 ； 所述的有機載體B由下述重量份的原料制得:羥基丙烯酸樹脂7.3-8.8，溶劑DBE15-20，二乙二醇甲醚 12-15 ； 所述的有機載體C由下述重量份的原料制得:酚醛樹脂8-10，正丁醇14-18，乙酸乙酯18-20 根據權利要求1所述的一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其特征在于: 制備方法包括以下步驟: (O按重量份稱取制備玻璃粉所需各原料放入石英坩堝里混勻，后放入電爐中于1200-1350°C燒結30-40 min，再將所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，過100-200目篩，冷卻，再在600-700°C保溫5-6小時，然后，再用去離子水淬火，球磨，過不同目數的篩，分別收集得到10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分別用濃度為8-12%的乙酸溶液浸泡1-2小時，然后用去離子水洗凈至中性，烘干得不同粒徑的玻璃粉備用； (2)按重量份將聚乙烯吡咯烷酮，2-辛醇混勻，后在78-82°C下，加入熱塑性丙烯酸樹月旨，溶解后攪拌均勻后，即得有機載體A備用； (3)按重量份將溶劑DBE、二乙二醇甲醚混勻后，于80-85°C下加入羥基丙烯酸樹脂溶解后，攪拌均勻，即得有機載體B備用； (4)按重量份將正丁醇、乙酸乙酯混勻后、于87-90°C下加入松酚醛樹脂溶解后，攪拌均勻即得有機載體C備用； (5)將步驟(I)所制得的10-15μ m的玻璃粉按重量份加入步驟(2)所制得的有機載體A中，攪拌混和，再依次按重量份邊攪拌邊加入1-5 μ m銀粉、11-15 μ m銀粉、61_90nm鋁粉、硅烷偶聯劑KH550、十二烷基磺酸鈉，攪拌混合2-3小時，得到A料； (6)將步驟(I)所制得的20-25μ m玻璃粉加入步驟(3)所制得的有機載體B中，攪拌混和，再每次間隔30-40分鐘依次加入6-10 μ m鋁粉、61_90nm鋁粉、蓖麻油、鄰苯二甲酸二甲酯，攪拌混合2-3小時，得到B料； (7)將步驟(I)所制得的10-15μ m玻璃粉加入步驟(4)所制得的有機載體C中，攪拌混和，再每次間隔30-40分鐘依次加入6-10 μ m銅粉，30_60nm銅粉，攪拌混合2_3小時，得到C料； (8)將A料、B料、C料、以及其余制備含有鋅粉的無鉛太陽能電池銀鋁銅粉的原料按重量份混勻，球磨，研磨至漿料細度小于10 μ m，調粘度，粘度為140-200Pa.s，即得 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有鋅粉的太陽能電池導電漿料，其是由下述重量份的原料制得A料50-55，B料10-15，C料10-15，鋅粉2-4，2-甲基-4-乙基咪唑0.3-0.6,有機硅油0.5-1。本發(fā)明所得的含有鋅粉的太陽能電池導電漿料不含鉛,完全符合環(huán)保要求,應用于太陽能電池的生產，能在太陽能電池表面形成附著力強、電池光電轉換效率高，同時選用了不同粒徑的銀粉與鋁，銅粉，增加粒子間的接觸面積，從而提高了銀漿的導電能力。
文檔編號H01B1/16GK103117106SQ201210522128
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者年福梟 申請人:蚌埠市智峰科技有限公司