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1、(10)申请公布号 CN 102831954 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102831954A*CN102831954A*(21)申请号 201210304672.2(22)申请日 2012.08.24H01B 1/16(2006.01)H01B 1/22(2006.01)H01B 13/00(2006.01)(71)申请人合肥中南光电有限公司地址 231600 安徽省合肥市肥东县新城开发区燎原路与和平路交叉口(72)发明人郭万东 汪圣付 袁艺琴 孟祥法刘晶晶 董培才(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112代理人余成俊(54) 发明名称晶体硅太阳能电池。
2、背场银浆及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种晶体硅太阳能电池背场银浆及其制备方法，其由A、B两部分浆料等比例混合球磨而成。本发明制备出来的银浆中不含铅，对人体和环境危害性小，完全符合环保要求；本发明在银浆中选用了同粒径的银粉与其它导电粒子填充银粉间的间隙，提高了膜层的堆积密度，增加粒子间的接触面积，降低了膜层的收缩力，从而提高了银浆的导电能力；本发明在导电浆料中添加了铜粉能够有助于降低银浆生产成本，同时改善银浆的导电性能，从而达到了降低太阳能电池制造成本的目的，取得了良好的经济效益。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权。
3、利要求书 2 页 说明书 5 页1/2页21.一种晶体硅太阳能电池背场银浆，其特征在于，其由A、B两部分浆料等比例混合球磨而成，其两部分组成原料的重量份为：A浆料：1-5m银粉45-50、61-90nm银粉15-20、玻璃粉A 10-15、有机载体A 15-20，所述的玻璃粉A由下列重量份的原料制成：Bi2O3 20-30、SiO210-20、Na2O 5-10、TiO25-8、CaO 2-5、GeO22-5、CuO 1-3，所述的有机载体A由下列重量份的原料制成：柠檬酸三丁酯30-40、乙二醇苯醚15-20、丁基卡必醇醋酸酯10-20、聚乙烯醇缩丁醛5-10、新癸酸银2-5、己烯基双硬脂酰胺。
4、0.5-1、甲基丙烯酸甲酯2-5、卵磷脂2-5；B浆料：1-5m铜粉5-10、30-60nm铜粉 5-10、玻璃粉B 3-6、有机载体B 5-10,所述的玻璃粉B由下列重量份的原料制成：SiO210-20、B2O3 5-10、ZnO 5-8、ZrO22-5、BaO2-5、Al2O31-5、AgO21-3，所述的有机载体B由下列重量份的原料制成：异丙醇 10-20、邻苯二甲酸二丁酯5-10、乙二醇苯醚5-10、聚乙二烯2-5、聚乙烯醇1-3、二甲基硅油0.5-1、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷1-3。2.一种如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池背场银浆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)玻璃。
5、粉A的制备按配方配比称取各原料，混合均匀后放于1000-1300高温马孚炉中进行烧结，保温30-50 min，然后用去离水淬火后研磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5m玻璃粉，10-15m玻璃粉和20-25m玻璃粉，再分别用20-30%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；(2)玻璃粉B的制备按配方配比称取各原料，混合均匀后放于1000-1200高温马孚炉中进行烧结，保温30-40 min，然后用去离水淬火后研磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700保温5-6小时，然后，再。
6、用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5m玻璃粉和5-10m玻璃粉，再分别用20-30%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（3）有机载体A的制备按配方配比将柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、丁基卡必醇醋酸酯混匀，在80-110下，依次加入聚乙烯醇缩丁醛、新癸酸银、己烯基双硬脂酰胺、甲基丙烯酸甲酯、卵磷脂溶解，搅拌均匀即可；（4）有机载体B的制备按配方配比将异丙醇 、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇苯醚混匀，在80-110下，依次加入聚乙二烯、聚乙烯醇、二甲基硅油、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷溶解，搅拌均匀即可；(5)A浆料的制备将步骤（1)所制得的不同粒径的玻璃粉A加入。
7、步骤（3）所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5m银粉、61-90nm银粉，混和2-3小时，得到A浆权 利 要 求 书CN 102831954 A2/2页3料；(6)B浆料的制备将步骤（2)所制得的不同粒径的玻璃粉B加入步骤（4）所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5m铜粉、30-60nm铜粉 ，混和2-3小时，得到B浆料；(7)A浆料和B浆料的混合球磨将A浆料和B浆料等比例混合，球磨，研磨至浆料细度小于10m，调粘度，粘度为120-200Pas，即得本发明太阳能电池背场银浆。权 利 要 求 书CN 102831954 A1/5页。
8、4晶体硅太阳能电池背场银浆及其制备方法技术领域0001 本发明涉及一种晶体硅太阳能电池背场银浆及其制备方法，属于太阳能电池导电浆料制备技术领域。背景技术0002 太阳能电池的导电银浆由银粉、玻璃粘合剂、有机溶剂等原材料按不同配比制备而成，其中银粉作为导电介质；玻璃粘合剂在高温烧结时熔化，在银粉和硅基底之间形成欧姆接触；有机溶剂主要起分散和包裹的作用，将银粉颗粒均匀的包裹起来，使得导电银浆中的银粉不容易产生沉淀和氧化。0003 目前太阳能电池导电银浆所采用的玻璃粘结剂是一种Bi-Si-Pb玻璃混合粉末，这种玻璃粉虽然具有软化温度低，电性能稳定等优点，但是该体系含铅比例较高，对环境的污染较大，不符。
9、合环保要求。在太阳能电池日益普及的情况下，含铅太阳能电池导电银浆的使用已受到限制，不久将逐渐淘汰，必须研制高导电性能的环保型导电银浆，以满足大规模太阳能电池生产需求。目前技术银浆中的银粉的含量高于70%以上，生产成本比较高，降低银浆成本是银浆是降低太阳能电池片成本的一个重要环节，也能够让太阳能电池更具有市场优势；另外在现有的银浆中使用银粉的粒径基本上是一致的，这样若银粉粒径过大，丝网印刷会出现裂纹，而且会增大接触电阻，若银粉粒径过小，银粉会出现团聚问题，影响银粉分布的均匀性，因此有必要对银粉的粒径进行有效调控。发明内容0004 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种晶体硅太阳能电池背场银。
10、浆及其制备方法，在满足太阳能电池电性能的前提下，使太阳能电池符合国际市场对太阳能电池的环保型环保要求，同时降低银浆生产成本，使太阳能电池更具有市场优势。0005 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：晶体硅太阳能电池背场银浆由A、B两部分浆料等比例混合球磨而成，其两部分组成原料的重量份为：A浆料：1-5m银粉45-50、61-90nm银粉15-20、玻璃粉A 10-15、有机载体A 15-20，所述的玻璃粉A由下列重量份的原料制成：Bi2O3 20-30、SiO210-20、Na2O 5-10、TiO25-8、CaO 2-5、GeO22-5、CuO 1-3，所述的有机载体A由下列重量份的原。
11、料制成：柠檬酸三丁酯30-40、乙二醇苯醚15-20、丁基卡必醇醋酸酯10-20、聚乙烯醇缩丁醛5-10、新癸酸银2-5、己烯基双硬脂酰胺0.5-1、甲基丙烯酸甲酯2-5、卵磷脂2-5；B浆料：1-5m铜粉5-10、30-60nm铜粉 5-10、玻璃粉B 3-6、有机载体B 5-10,所述的玻璃粉B由下列重量份的原料制成：SiO210-20、B2O3 5-10、ZnO 5-8、ZrO22-5、BaO2-5、Al2O31-5、AgO21-3，所述的有机载体B由下列重量份的原料制成：异丙醇 10-20、邻苯二甲酸二丁酯说 明 书CN 102831954 A2/5页55-10、乙二醇苯醚5-10、聚。
12、乙二烯2-5、聚乙烯醇1-3、二甲基硅油0.5-1、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷1-3。0006 晶体硅太阳能电池背场银浆的制备方法包括以下步骤：（1）玻璃粉A的制备按配方配比称取各原料，混合均匀后放于1000-1300高温马孚炉中进行烧结，保温30-50 min，然后用去离水淬火后研磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5m玻璃粉，10-15m玻璃粉和20-25m玻璃粉，再分别用20-30%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（2）玻璃粉B的制备按配方配比称取各原料，混合均匀后放于。
13、1000-1200高温马孚炉中进行烧结，保温30-40 min，然后用去离水淬火后研磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5m玻璃粉和5-10m玻璃粉，再分别用20-30%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（3）有机载体A的制备按配方配比将柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、丁基卡必醇醋酸酯混匀，在80-110下，依次加入聚乙烯醇缩丁醛、新癸酸银、己烯基双硬脂酰胺、甲基丙烯酸甲酯、卵磷脂溶解，搅拌均匀即可；（4）有机载体B的制备按配方配比将异丙醇 、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇苯醚混匀，在80-1。
14、10下，依次加入聚乙二烯、聚乙烯醇、二甲基硅油、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷溶解，搅拌均匀即可；（5）A浆料的制备将步骤（1)所制得的不同粒径的玻璃粉A加入步骤（3）所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5m银粉、61-90nm银粉，混和2-3小时，得到A浆料；（6）B浆料的制备将步骤（2)所制得的不同粒径的玻璃粉B加入步骤（4）所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5m铜粉、30-60nm铜粉 ，混和2-3小时，得到B浆料；（7）A浆料和B浆料的混合球磨将A浆料和B浆料等比例混合，球磨，研磨至浆料细度小于10m，调粘度，粘度为12。
15、0-200Pas，即得本发明太阳能电池背场银浆。0007 本发明的有益效果如下：1、本发明制备出来的银浆中不含铅，对人体和环境危害性小，完全符合环保要求；2、本发明在银浆中选用了同粒径的银粉与其它导电粒子填充银粉间的间隙，提高了膜层的堆积密度，增加粒子间的接触面积，降低了膜层的收缩力，从而提高了银浆的导电能力；说 明 书CN 102831954 A3/5页63、本发明制备出来的银浆和硅片膨胀系数匹配性好，收缩小，成品率高，电阻小，不会形成气孔，不会形成裂纹；4、本发明在导电浆料中添加了铜粉能够有助于降低银浆生产成本，同时改善银浆的导电性能，从而达到了降低太阳能电池制造成本的目的，取得了良好的经。
16、济效益。具体实施方式0008 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。0009 实施例1（1）玻璃粉A的制备取以下重量份的原料：Bi2O3 30份、SiO210份、Na2O 8份、TiO26份、CaO 3份、GeO24份、CuO 2份，混合均匀后放于1100高温马孚炉中进行烧结，保温40 min，然后用去离水淬火后研磨，过300目筛，冷却，再在700保温5小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到2m玻璃粉，15m玻璃粉和21m玻璃粉，再分别用30%盐酸浸泡2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（2）玻璃粉B的制备取以下重量份的原料：SiO220份、B2O3 10份。
17、、ZnO 5份、ZrO22份、BaO25份、Al2O33份、AgO23份，混合均匀后放于1050高温马孚炉中进行烧结，保温40 min，然后用去离水淬火后研磨，过300目筛，冷却，再在700保温6小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到4m玻璃粉和8m玻璃粉，再分别用25%盐酸浸泡2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（3）有机载体A的制备取以下重量份的原料：柠檬酸三丁酯40份、乙二醇苯醚20份、丁基卡必醇醋酸酯20份、聚乙烯醇缩丁醛10份、新癸酸银5份、己烯基双硬脂酰胺1份、甲基丙烯酸甲酯5份、卵磷脂5份，按配方配比将柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、丁基卡必醇醋酸酯混。
18、匀，在100下，依次加入聚乙烯醇缩丁醛、新癸酸银、己烯基双硬脂酰胺、甲基丙烯酸甲酯、卵磷脂溶解，搅拌均匀即可；（4）有机载体B的制备取以下重量份的原料：异丙醇 20份、邻苯二甲酸二丁酯8份、乙二醇苯醚8份、聚乙二烯4份、聚乙烯醇3份、二甲基硅油0.8份、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷3份，按配方配比将异丙醇 、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇苯醚混匀，在90下，依次加入聚乙二烯、聚乙烯醇、二甲基硅油、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷溶解，搅拌均匀即可；（5）A浆料的制备取以下重量份的原料：4m银粉50份、77nm银粉20份、玻璃粉A 15份、有机载体A 20份，将玻璃粉A加入有机载体A中，搅拌混和，再每。
19、次间隔40分钟依次加入4m银粉、77nm银粉，混和3小时，得到A浆料；（6）B浆料的制备取以下重量份的原料：3m铜粉10份、50nm铜粉 10份、玻璃粉B 5份、有机载体B 10说 明 书CN 102831954 A4/5页7份,将玻璃粉B加入有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔40分钟依次加入3m铜粉、50nm铜粉 ，混和3小时，得到B浆料；（7）A浆料和B浆料的混合球磨将A浆料和B浆料等比例混合，球磨，研磨至浆料细度小于10m，调粘度，粘度为160Pas，即得本发明太阳能电池背场银浆。0010 采用丝网印刷机将银浆印刷于125mm125mm Si基板上，然后在180干燥，再在900进行快速烧。
20、制电极引线，高温烧结后制成的电极引线表面银白，光滑无缺陷，剥离强度10 N/cm,锡焊性能良好，方阻10 Siements/sq，制备的太阳能电池光电转化效率为19.1%,，拉力测试结果为附着力10N/mm2。0011 实施例2（1）玻璃粉A的制备取以下重量份的原料：Bi2O3 20份、SiO220份、Na2O 8份、TiO26份、CaO 3份、GeO24份、CuO 3份，混合均匀后放于1100高温马孚炉中进行烧结，保温50 min，然后用去离水淬火后研磨，过300目筛，冷却，再在700保温6小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到4m玻璃粉，12m玻璃粉和24m玻璃粉。
21、，再分别用30%盐酸浸泡2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（2）玻璃粉B的制备取以下重量份的原料：SiO210份、B2O3 10份、ZnO 6份、ZrO23份、BaO3份、Al2O34份、AgO22份，混合均匀后放于1050高温马孚炉中进行烧结，保温40 min，然后用去离水淬火后研磨，过300目筛，冷却，再在600保温5小时，然后，再用去离子水淬火，研磨，过不同目数的筛，分别收集得到3m玻璃粉和6m玻璃粉，再分别用25%盐酸浸泡2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干备用；（3）有机载体A的制备取以下重量份的原料：柠檬酸三丁酯30份、乙二醇苯醚20份、丁基卡必醇醋酸酯20份、聚乙烯醇。
22、缩丁醛8份、新癸酸银3份、己烯基双硬脂酰胺0.7份、甲基丙烯酸甲酯3份、卵磷脂3份，按配方配比将柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、丁基卡必醇醋酸酯混匀，在95下，依次加入聚乙烯醇缩丁醛、新癸酸银、己烯基双硬脂酰胺、甲基丙烯酸甲酯、卵磷脂溶解，搅拌均匀即可；（4）有机载体B的制备取以下重量份的原料：异丙醇 10份、邻苯二甲酸二丁酯10份、乙二醇苯醚10份、聚乙二烯3份、聚乙烯醇2份、二甲基硅油0.8份、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷2份，按配方配比将异丙醇 、邻苯二甲酸二丁酯、乙二醇苯醚混匀，在90下，依次加入聚乙二烯、聚乙烯醇、二甲基硅油、乙烯基三(-甲氧基乙氧基)硅烷溶解，搅拌均匀即可；（5）A浆料。
23、的制备取以下重量份的原料：5m银粉45份、85nm银粉20份、玻璃粉A 10份、有机载体A 15份，将玻璃粉A加入有机载体A中，搅拌混和，再每次间隔30分钟依次加入5m银粉、85nm说 明 书CN 102831954 A5/5页8银粉，混和3小时，得到A浆料；（6）B浆料的制备取以下重量份的原料：2m铜粉5份、40nm铜粉 10份、玻璃粉B 4份、有机载体B 8份,将玻璃粉B加入有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30分钟依次加入2m铜粉、40nm铜粉 ，混和3小时，得到B浆料；（7）A浆料和B浆料的混合球磨将A浆料和B浆料等比例混合，球磨，研磨至浆料细度小于10m，调粘度，粘度为150Pas，即得本发明太阳能电池背场银浆。0012 采用丝网印刷机将银浆印刷于125mm125mm Si基板上，然后在180干燥，再在900进行快速烧制电极引线，高温烧结后制成的电极引线表面银白，光滑无缺陷，剥离强度10 N/cm,锡焊性能良好，方阻10 Siements/sq，制备的太阳能电池光电转化效率为19.6%,，拉力测试结果为附着力12N/mm2。说 明 书CN 102831954 A。