玻璃制作的太陽能電池有較高的轉換效率，電極的附著力也很優良。本發明采用B1-S1-Te-Ge-Al-Zn復合玻璃材料制備無機粘結劑，利用該粘結劑制備的正銀漿料中不含鉛元素，是一種環保型新材料。
[0024]正銀漿料在燒結過程中將發生一系列的化學反應。首先，正銀漿料需要腐蝕掉電池表面的SiNx減反射膜，金屬銀粉才能與硅基體產生接觸，這就要求玻璃粘結劑對SiNx要有很好的腐蝕作用。其次，金屬銀粉要與電池發射區形成歐姆基礎，需要在銀電極和η-硅之間產生粒度均勻的銀晶粒，形成導電通道，這就需要玻璃粘結劑對銀粉有很好的溶入與析出能力。硅玻璃的粘度一般較大，對銀粉的溶入析出能力較差，碲玻璃的粘度較小，對銀粉的溶入析出能力較好，但析出能力太好時容易形成局部大晶粒，會破壞發射區的結構。而鍺玻璃的粘度適中，可用于調節玻璃粘結劑的銀粉溶入和析出能力。本發明正是利用硅玻璃、碲玻璃和鍺玻璃的不同性能，綜合設計出復合玻璃，使玻璃粘結劑對銀粉的溶入和析出能力正好與硅太陽能電池的燒結工藝匹配，使電池有較高的轉換效率。
[0025]還有一個特性，就是碲玻璃粘結劑制作的正銀漿料附著力較差，而鍺玻璃粘結劑制作的正銀漿料附著力很好，這種復合玻璃粘結劑正銀漿料不僅轉換效率高，電極的附著力也很強。
[0026]本發明復合玻璃粘結劑正銀漿的制備方法工藝簡單，易于批量生產。
【具體實施方式】
[0027]復合玻璃粘結劑正銀漿料的生產工藝如下:
1.無鉛復合玻璃粘結劑配制:按重量百分比稱料。
[0028]2.玻璃熔制及球磨工藝:1000-1200°C，保溫時間:30_60min，淬火處理得到玻璃顆粒，將玻璃顆粒球磨粉碎并達到D90粒徑小于5 μπι。
[0029]3.選用合適的金屬銀粉。
[0030]4.配制有機載體。
[0031]5.漿料配制:按一定比例稱量金屬銀粉、復合玻璃粘結劑、有機載體，并加入有機添加劑進行混合攪拌。攪拌均勻后在三輥研磨機上進行研磨，通過一定的研磨過程得到均勻分散的漿料，漿料粒度小于10 μ??，粘度(25°C下，14號轉子/10轉)200-400Pa.s?
[0032]實施例1
一種無鉛復合玻璃粘結劑太陽能電池正銀漿料(配制100g)，其生產工藝如下:
1.復合玻璃粘結劑配方(配制 100g):Si02 10g，TeO2 30g，GeO2 10g，Bi2O3 30g，Al2O3 3g，ZnO 5g，T12 2g, La2O3 3g，CaO 2g, Li2O 3g, P2O5 2g。
[0033]2.玻璃熔制及球磨工藝:1100°C，60min，淬火后球磨至玻璃D90粒徑小于5 μπι。
[0034]3.金屬銀粉選用D50為2.0um的球形粉。
[0035]4.有機載體配制。松油醇5g，DBE 3g, 二乙二醇丁醚2g，乙基纖維素3g，松香樹脂lg，并在80-100°C加熱處理，使其充分溶解混合。
[0036]5.漿料配制:按金屬銀粉86g，復合玻璃粘結劑4g，有機載體9g，有機添加劑lg，并在容器中攪拌分散均勻后進行三輥研磨，控制漿料的粘度粘度:200-400Pa.s(25°C下，14號轉子/10轉)，楽料的粒度小于10 μ??。
[0037]6.漿料性能:
粘度:200-400Pa.s (25°C下，14 號轉子 /10 轉)。
[0038]漿料細度:<10μ m。
[0039]絲網印刷:400目不銹鋼絲網印刷，36um線寬。
[0040]燒結:隧道爐，高溫(750_850°C)/l_3S。
[0041]轉換效率(均值):單晶硅片彡19.4%，多晶硅片彡18.0%。
[0042]附著力:>3N。
[0043]實施例2
一種無鉛復合玻璃粘結劑太陽能電池正銀漿料(配制100g)，其生產工藝如下:
1.復合玻璃粘結劑配方(配制 100g):Si02 5g，Te02 50g，Ge02 5g, Bi2O3 20g,Al2O32g，ZnO 3g，T12 5g, Er2O3 2g, SrO 2g, Li2O lg, P2O5 5g。
[0044]2.玻璃熔制及球磨工藝:1000°C，60min，淬火后球磨至玻璃D90粒徑小于5 μπι。
[0045]3.金屬銀粉選用D50為1.6um的球形粉。
[0046]4.有機載體配制。松油醇2g，DBE 6g, 二乙二醇丁醚2g，乙基纖維素2g，松香樹脂2g，并在80-100°C加熱處理，使其充分溶解混合。
[0047]5.漿料配制:按金屬銀粉85g，復合玻璃粘結劑5g，有機載體9g，有機添加劑lg，并在容器中攪拌分散均勻后進行三輥研磨，控制漿料的粘度粘度:200-400Pa.s(25°C下，14號轉子/10轉)，楽料的粒度小于10 μ??。
[0048]6.漿料性能:
粘度:200-400Pa.s (25°C下，14 號轉子 /10 轉)。
[0049]漿料細度:<10μ m。
[0050]絲網印刷:400目不銹鋼絲網印刷，36um線寬。
[0051]燒結:隧道爐，高溫(750-8500C)/l_3S。
[0052]轉換效率(均值):單晶硅片彡19.4%，多晶硅片彡18.0%。
[0053]附著力:>3N。
【主權項】
1.一種無鉛復合玻璃粘結劑太陽能電池正銀漿料，其特點在于，所述的正銀漿料由以下組分及含量(重量百分比)的原料制成: 金屬銀粉70-92% 無鉛復合玻璃粘結劑1-8% 有機載體5-20% 有機改性添加劑0.5-5% 上述無鉛復合玻璃粘結劑是硅(Si)_碲(Te)-鍺(Ge)系復合玻璃材料，并添加了 Bi2O3,Al2O3, ZnO, WO3, T12, ZrO2, La2O3, CeO2, Er2O3, Pr6O11, BaO, CaO，SrO, MgO, Na2O, Li2O, K2O, P2O5,復合玻璃粘結劑的配方為: S12 2-30% TeO2 5-60% GeO2 1-30% Bi2O3 10-50% Al2O3 1-5% ZnO 1-10% WO3 0-5% T12 0-5% ZrO2 0-5% La2O3 0-5% CeO2 0-5% Er2O3 0-5% Pr6O11 0-5% BaO 0-5% CaO 0-5% SrO 0-5% MgO 0-5% Na2O 0-5% Li2O 0-5% K2O 0-5% P2O5 0.5-5%。2.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了 Si02，TeO2, GeO2S中玻璃形成劑，玻璃形成劑的含量為40_70%。3.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了 Bi2O3，其含量為10-40%。4.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了 Al2O3和Ζη0，Α1 203含量為1-5 %，ZnO含量為1-10 %。5.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了過渡金屬氧化物W03，T12, ZrO2中的一種或幾種，過渡金屬氧化物含量為1-5% O6.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了稀土金屬氧化物La2O3, CeO2, Er2O3, Pr6O11中的一種或幾種，稀土金屬氧化物含量為1_5%。7.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了堿土金屬氧化物BaO，CaO, SrO, MgO中的一種或幾種，堿土金屬氧化物含量為1-5%。8.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了堿金屬氧化物Na20，Li2O, K2O中的一種或幾種，或加熱時能產生上述氧化物的化合物，堿金屬氧化物含量為0.5-5%。9.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述無鉛復合玻璃粘結劑，添加了 P2O5，其含量為0.5-5%。10.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述金屬銀粉，是以硝酸銀為原料，通過液相還原法而得到的球形或類球形銀粉，銀粉的D50粒徑為1.0-2.5um，振實密度為彡 4.5g/cm3。11.如權利要求1所述的無鉛復合玻璃粘結劑正銀漿料，其特征在于:所述有機載體，是由溶劑、有機樹脂組成，溶劑選用松油醇、DBE、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二丁酯中的一種或幾種；有機樹脂選用乙基纖維素、松香樹脂、丙烯酸樹脂的一種或幾種，有機樹脂和溶劑的重量百分比為(20-60): (80-40)，有機載體的含量為5-20%。
【專利摘要】本發明涉及一種無鉛復合玻璃粘結劑太陽能電池正銀漿料的配方及其制備方法。其主要特點是設計了一種無鉛玻璃粘結劑，利用該無鉛玻璃粘結劑制備的正銀漿料是一種環境友好材料，利用該正銀漿料制作的晶體硅太陽能電池轉換效率高，電極附著力強。無鉛玻璃粘結劑采用硅（Si）-碲（Te）-鍺（Ge）復合玻璃材料，并添加了Bi2O3,Al2O3，ZnO，過渡金屬氧化物，稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物等，該復合玻璃粘結劑在電池燒結過程中能快速溶入和析出銀晶粒，在銀厚膜電極和發射區n-Si之間形成良好的導電通道，形成Ag-Si歐姆接觸，降低了電池的串聯電阻，提高電池的轉換效率。該復合玻璃粘結劑還能產生銀電極與硅基體的牢固附著，使正銀電極具有很強的附著力。
【IPC分類】H01B1/22, H01B1/16, H01L31/0224
【公開號】CN104979035
【申請號】CN201510360882
【發明人】付天舒, 范琳, 陳棟
【申請人】武漢優樂光電科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月26日