一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉及其制備方法
【專利摘要】一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉，包括如下質(zhì)量百分數(shù)組分：氧化鉍40-60%；氧化鋁10-20%；二氧化硅10-20%；氧化鑭0.5-3%；氧化釓0.5-3%；氧化硼10-20%；碳酸鈉1-3%；碳酸鉀5-10%；氧化鋯0.5-3%。本發(fā)明一種硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉，具有熔點低和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低特點，高溫熔融狀態(tài)下對硅基板及銀粉有良好的潤濕性，能夠穿透減反射膜層形成良好的歐姆接觸，此種玻璃粉基本不存在大于1000納米顆粒的玻璃粉（包括團聚物），且玻璃粉在漿料分散性異常的優(yōu)秀，在硅電池片過紅外線燒結(jié)爐燒結(jié)時大大減少因玻璃粉對硅基板減反射膜侵蝕過度而產(chǎn)生的低效片，從而提高硅太陽能電池片整體的轉(zhuǎn)化效率。
【專利說明】一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硅太陽能正面銀漿玻璃粉【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于硅太陽能正面 銀漿的納米級玻璃粉，還涉及一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 能源是現(xiàn)代社會存在和發(fā)展的基石。隨著全球經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，能源消費也 相應的持續(xù)增長。隨著時間的推移，化石能源的稀缺性越來越突顯，且這種稀缺性也逐漸在 能源商品的價格上反應出來。在化石能源供應供應日趨緊張的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利 用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略中的重要組成部分。
[0003] 太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全 性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點，在長 期的能源戰(zhàn)略中具有重要的地位。目前的太陽能電池主要是晶體硅太陽能電池。
[0004] 在晶體硅太陽能電池的制備過程中，將正面銀漿印刷在硅片的正面，再經(jīng)過熱處 理形成太陽能電池的正面電極，形成柵線電極，起到收集電子并作為電池片間串并聯(lián)的引 線電極的作用。正面銀漿主要由銀粉、無機粘合劑、有機粘合劑以及添加劑等成分組成。其 中無機粘合劑的主要成分就是玻璃粉，在燒結(jié)的條件下，軟化形成熔融的玻璃層，起到將銀 電極和硅基體粘結(jié)在一起的作用。
[0005] 目前市場上的正面銀漿的玻璃粉主要為微米級的玻璃粉，而納米級的國產(chǎn)玻璃粉 基本沒有。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種硅太陽能電池正面銀漿的納米級片狀玻璃粉及制備 方法。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)解決方案： 一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉，其特征在于：包括如下質(zhì)量百分數(shù)組分：氧 化鉍40-60% ;氧化鋁10-20% ;二氧化硅10-20% ;氧化鑭0· 5-3% ;氧化釓0· 5-3% ;氧化硼 10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化鋯0. 5-3%。
[0008] 本體系的玻璃粉主要成分是氧化鉍，玻璃粉中引入微量的氧化鑭和氧化釓 來提高銀粉、玻璃粉與硅基板之間的熔融速度；引入碳酸鉀、碳酸納來提高玻璃粉的穩(wěn) 定性；引入氧化鋯來增加硅太陽能電池板上正面銀柵線的歐姆特性，減少銀柵線與硅基體 的接觸電阻，增加轉(zhuǎn)化效率。
[0009] -種如權(quán)利要求1所述的硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉的制備方法，其特征在 于包括如下步驟： 步驟1 :按照下面的質(zhì)量百分比進行配料，氧化鉍40-60% ;氧化鋁10-20% ;二氧化硅 10-20% ;氧化鑭0. 5-3% ;氧化釓0. 5-3% ;氧化硼10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化 鋯0. 5-3%，充分混合均勻得到混合料； 步驟2 :將步驟1)中配好的料，用瑪瑙研磨缽研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，置于馬弗爐 加熱形成玻璃粉融液，馬弗爐溫度范圍1300-1500攝氏度，保溫時間40-80分鐘； 步驟3 :將步驟2)的玻璃粉融液使用反滲透水淬火成顆粒狀的玻璃粉； 步驟4 :將步驟3)的顆粒狀玻璃粉烘干，球磨至粒徑為500-1000納米，并用400目標 準篩過篩； 步驟5 :將步驟4)的玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻璃 粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點： 1、一種硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉，具有熔點低和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 低特點，高溫熔融狀態(tài)下對硅基板及銀粉有良好的潤濕性，能夠穿透減反射膜層形成良好 的歐姆接觸。
[0011] 2、此種玻璃粉基本不存在大于1000納米顆粒的玻璃粉(包括團聚物)，且玻璃粉在 漿料分散性異常的優(yōu)秀，在硅電池片過紅外線燒結(jié)爐燒結(jié)時大大減少因玻璃粉對硅基板減 反射膜侵蝕過度而產(chǎn)生的低效片，從而提高硅太陽能電池片整體的轉(zhuǎn)化效率。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做進一步說明。
[0013] 本發(fā)明所用原料均為化學純。
[0014] 一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉，其特征在于：包括如下質(zhì)量百分數(shù)組分： 氧化秘40-60% ;氧化錯10-20% ; _氧化娃10_20% ;氧化綱0. 5-3% ;氧化禮0. 5-3% ;氧化砸 10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化鋯0. 5-3%。其制備方法包括如下步驟： 步驟1 :按照下面的質(zhì)量百分比進行配料，氧化鉍40-60% ;氧化鋁10-20% ;二氧化硅 10-20% ;氧化鑭0. 5-3% ;氧化釓0. 5-3% ;氧化硼10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化 鋯0. 5-3%，充分混合均勻得到混合料； 步驟2 :將步驟1)中配好的料，用瑪瑙研磨缽研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，置于馬弗爐 加熱形成玻璃粉融液；馬弗爐溫度范圍1300-1500攝氏度，保溫時間40-80分鐘； 步驟3 :將步驟2)的玻璃粉融液使用用反滲透水淬火成顆粒狀的玻璃粉； 步驟4 :將步驟3)的顆粒狀玻璃粉烘干，球磨至粒徑為500-1000納米，并用400目標 準篩過篩； 步驟5 :將步驟4)的玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻璃 粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
[0015] 實施例一： 按重量百分比稱取以下各組分： 氧化鉍40% ;氧化鋁10% ;二氧化硅20% ;氧化鑭3% ;氧化釓3% ;氧化硼10% ;碳酸鈉 1% ;碳酸鉀10% ;氧化鋯3% ; 將上述各組分物料充分混合均勻，得到混合料，將混合料置于馬弗爐加熱形成玻璃粉 融液（馬弗爐溫度控制在1400攝氏度，并保溫30分鐘）；得到玻璃粉融液使用反滲透水 淬火成顆粒狀的玻璃粉，然后烘干，將玻璃粉用球磨機球磨至粒徑為500-1000納米，并用 400目標準篩過篩，最后將玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻 璃粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
[0016] 實施例二： 按重量百分比稱取以下各組分： 氧化鉍45% ;氧化鋁12% ;二氧化硅15% ;氧化鑭2% ;氧化釓2% ;氧化硼12% ;碳酸鈉 2% ;碳酸鉀8% ;氧化鋯2% ; 將上述各組分物料充分混合均勻，得到混合料，將混合料置于馬弗爐加熱形成玻璃粉 融液（馬弗爐溫度控制在1400攝氏度，并保溫30分鐘）；得到玻璃粉融液使用反滲透水 淬火成顆粒狀的玻璃粉，然后烘干，將玻璃粉用球磨機球磨至粒徑為500-1000納米，并用 400目標準篩過篩，最后將玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻 璃粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
[0017] 實施例三： 按重量百分比稱取以下各組分： 氧化鉍49%;氧化鋁14%;二氧化硅12%;氧化鑭1%;氧化釓1%;氧化硼14%;碳酸鈉 2% ;碳酸鉀6% ;氧化鋯1% ; 將上述各組分物料充分混合均勻，得到混合料，將混合料置于馬弗爐加熱形成玻璃粉 融液（馬弗爐溫度控制在1400攝氏度，并保溫30分鐘）；得到玻璃粉融液使用反滲透水 淬火成顆粒狀的玻璃粉，然后烘干，將玻璃粉用球磨機球磨至粒徑為500-1000納米，并用 400目標準篩過篩，最后將玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻 璃粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
[0018] 表1為本發(fā)明實施例1?3性能測試結(jié)果：
【權(quán)利要求】
1. 一種硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉，其特征在于：包括如下質(zhì)量百分數(shù)組分：氧 化鉍40-60% ;氧化鋁10-20% ;二氧化硅10-20% ;氧化鑭0· 5-3% ;氧化釓0· 5-3% ;氧化硼 10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化鋯0. 5-3%。
2. -種如權(quán)利要求1所述的硅太陽能正面銀漿納米級玻璃粉的制備方法，其特征在于 包括如下步驟： 步驟1 :按照下面的質(zhì)量百分比進行配料，氧化鉍40-60% ;氧化鋁10-20% ;二氧化硅 10-20% ;氧化鑭0. 5-3% ;氧化釓0. 5-3% ;氧化硼10-20% ;碳酸鈉1-3% ;碳酸鉀5-10% ;氧化 鋯0. 5-3%，充分混合均勻得到混合料； 步驟2 :將步驟1)中配好的料，用瑪瑙研磨缽研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，置于馬弗爐 加熱形成玻璃粉融液，馬弗爐溫度范圍1300-1500攝氏度，保溫時間40-80分鐘； 步驟3 :將步驟2)的玻璃粉融液使用反滲透水淬火成顆粒狀的玻璃粉； 步驟4 :將步驟3)的顆粒狀玻璃粉烘干，球磨至粒徑為500-1000納米，并用400目標 準篩過篩； 步驟5 :將步驟4)的玻璃粉用氣流磨打散后，用分級機去掉顆粒大于1000納米的玻璃 粉，剩下的玻璃粉便是本發(fā)明硅太陽能電池正面銀漿用的納米級片狀玻璃粉。
【文檔編號】C03C12/00GK104193179SQ201410316833
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】呂文慧, 尹計深 申請人:江蘇博遷新材料有限公司