一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆及其制备方法转让专利

申请号 : CN202010869014.2

文献号 : CN111863309B

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发明人 : 毛平张舒管玉龙杨环

申请人 : 南通天盛新能源股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆及其制备方法,该应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆由银粉(值粒径为700‑900nm,振实密度为5‑6g/mL的球状银粉A和中值粒径为280‑450nm,振实密度为4‑5g/mL球状银粉B的混合物)、有机载体(以3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%的丙烯酸树脂的混合物为主树脂)和玻璃粉(中值粒径为0.7‑1μm,软化温度为600‑800℃的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉)混合制备而成。该配方体系可以使得银浆在烧结后和n型硅片表面的粘附性好,使得银浆的焊接拉力大,使得正面主栅线的焊接拉力在4N以上,并且浆料自身的致密性好光电转化效率高。

权利要求 :

1.一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:以所述应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的质量为100wt%,所述应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆包括80‑95wt%的银粉、8‑20wt%的有机载体和1‑5wt%的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉;

所述银粉是球状银粉A和球状银粉B的混合物,以所述银粉的质量为100wt%,所述球状银粉A含量为70‑85wt%,所述球状银粉B含量为15‑30wt%;

所述球状银粉A的中值粒径为700‑900nm,振实密度为5‑6g/mL,所述球状银粉B的中值粒径为280‑450nm,振实密度为4‑5g/mL;

所述的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉的中值粒径为0.7‑1μm,软化温度为600‑800℃;

所述有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂,以所述有机载体的质量为100wt%,所述树脂的含量为6‑15wt%,所述溶剂的含量为80‑85wt%,所述有机助剂的含量为5‑

10wt%;

所述树脂的分子量为1000‑50000,所述树脂的质量为100wt%,包括3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%的丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:每100mol的所述铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由如下的化合物混合制备而成:50‑60mol的含铜化合物、2‑3mol的含铋化合物、5‑7mol的含锰化合物和2‑2.4mol含碲化合物。

3.根据权利要求2所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:所述铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉的制备原料还包括如下的化合物:20‑40mol%的含硅化合物,

0.5‑1mol%的含铝化合物和3‑3.6mol%的含钛化合物。

4.根据权利要求2或3所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:所述的化合物为氧化物、卤化物、硝酸根化合物、亚硝酸根化合物、碳酸根化合物、碳酸氢根化合物、硫酸根化合物和磷酸根化合物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:所述树脂还可包括乙基纤维素树脂、松香树脂和酚醛树脂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:所述有机溶剂为醇脂十二、松油醇、柠檬酸三丁酯和丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其特征在于:所述有机助剂为流平剂、触变剂、消泡剂、催干剂、分散剂和降粘剂中的至少一种。

8.根据权利要求1‑7任意一项所述的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法,其特征在于:所述应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备包括以下步骤:

步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心1‑3次制备得到玻璃浆,所述离心机的转速为

800‑1200 rpm ,离心时间为3‑7min;

步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆置于三辊机中进行三辊研磨处理,所述三辊机的辊间距为5‑40μm,所述三辊机的转速为100‑200rpm ;

步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2次,离心转速为500‑

600rpm ,得到所述的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为20‑30Pa·s/25℃。

说明书 :

一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于包含金属或合金的导电材料技术领域,具体涉及一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆及其制备方法。

背景技术

[0002] 商品化晶硅太阳能电池主要以P型晶体硅为原料,通过制绒、扩散、刻蚀去边、镀氮化硅减反射膜层、印刷正银栅线、背铝和背银电极等产线工艺获得P型晶硅太阳电池。其中,
P型晶硅太阳电池的 P‑n结位于电池前表面,P型基极中光生载流子可通过扩散输运到电池
前表面被有效分离,进而实现光电转换。据国际光伏技术路线图 (ITRPV)报道,P型晶硅太
阳电池的市场占有率较高。而传统的P 型晶硅太阳电池采用P型晶体硅为原料,其内部硼氧
复合体在光照下逐渐被激活,形成陷阱中心,相应电池的光电转换效率降低,晶硅光伏组件
的光衰减严重。以n型晶体硅为原料制作的太阳能电池光衰减较低,能够避免传统P型晶硅
太阳电池的光衰减问题。
[0003] n型太阳能电池用正面银浆是n型晶体硅电池中成本仅次于n型硅片的原材料,且它的优劣直接影响着电池片的各项性能,进而决定着电池片的分档级别。n型太阳能电池用
银浆由高纯度(99.9%)的金属银的微粒、无机玻璃相、有机载体组成。各组分品位的高低、
含量的多少,以及形状、大小与n型太阳能电池银浆性能都有着密切关系,各组分的性质不
同,在浆料中所起的作用也不相同。其中银粉作为导电功能相,其优劣将直接影响到电极材
料的体电阻、接触电阻等。无机体系为高温粘接相,主要起着正面银浆与硅片的粘附作用,
并且对银粉的烧结也有不可忽视的作用,对银硅能否形成良好的欧姆接触至关重要。有机
载体作为承载银粉和无机体系的关键组成,对印刷性能、印刷质量等都起着重要作用。有机
载体一般为树脂和溶剂的复合体,其中树脂起着增加塑性和搭建网络结构的作用,有机溶
剂则起着溶解树脂、润湿银粉和无机体系,调节黏度的作用。
[0004] 《电力材料》杂志报道了《银粉形貌对正面银浆附着力的影响研究》,该文献中详细说明了银粉表面的的粗糙程度对正面银浆附着力的影响,实验表面银粉表面越粗糙,正面
银浆附着力越大,当银粉表面有空洞存在时,在烧结的过程中,银粉内部与玻璃粉相通,形
成的正面银浆附着力最大。《贵金属》杂志报道了《无铅玻璃粉含量及粒径对银浆性能的影
响》,其中提到了玻璃粉粒径变得较细时,玻璃相浸润银颗粒均匀,银颗粒连接紧密,银膜烧
结致密,孔洞率减小,附着力提高。
[0005] 为了收集由n型太阳能电池产生的电流并将其导出,需要在n型太阳能电池的正表面制备主栅电极及副栅线电极。其中,主栅线电极能够将副栅线上的电流进行汇集,并通过
焊带向外传导。这就要求主栅线能够与焊带在焊接过程中形成良好的焊接拉力。
[0006] 高的主栅拉力可以大幅度减少电极的接触性损失,延长组件使用寿命和输出功率时间。目前大多数光伏组件生产仍然采用人工焊接的操作工艺,实现太阳能电池组件的组
合连接。影响主栅与焊带焊接质量的因素主要有主栅银浆、焊接温度和时间、焊带、助焊剂
以及人工操作的焊接压力和焊接仪器的回温速度等因素决定人工焊接过程会因不同操作
人员以及环境影响,发生虚焊、过焊以及焊带与主栅连接强度差等问题。虚焊会增加组件的
串联电阻,降低组件电流产出效率;过焊会造成电池片变形和隐裂。

发明内容

[0007] 为了解决上述问题本发明提供了一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆及其制备方法,本发明的具体内容如下:
[0008] 本发明的目的在于提供一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,其技术点在于:以应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的质量为100wt%,应用于N型太阳能电池
的高拉力主栅银浆包括 80‑95wt%的银粉,8‑20wt%的有机载体和1‑5wt%的铜‑铋‑锰‑碲
系玻璃粉。
[0009] 上述的银粉是球状银粉A和球状银粉B的混合物,以银粉的质量为100wt%,球状银粉A含量为70‑85wt%,球状银粉B含量为 15‑30wt%;球状银粉A的中值粒径为700‑900nm,
振实密度为 5‑6g/mL,球状银粉B的中值粒径为280‑450nm,振实密度为4‑5g/mL。
[0010] 所述的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉的中值粒径为0.7‑1μm,软化温度为 600‑800℃。
[0011] 上述有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂,以有机载体的质量为100wt%,树脂的含量为6‑15wt%,溶剂的含量为80‑85wt%,有机助剂的含量为5‑10wt%。
[0012] 上述树脂的分子量为1000‑50000,包括3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%的丙烯酸树脂。
[0013] 在本发明的有的实施例中,上述的每100mol铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由如下的化合物混合制备而成:50‑60mol%的含铜化合物、2‑3mol%的含铋化合物、5‑7mol%的含锰化合
物和2‑2.4mol%含碲化合物。
[0014] 在本发明的有的实施例中,上述的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉的制备原料还包括如下的化合物:20‑40mol%的含硅化合物,0.5‑1mol%的含铝化合物和3‑3.6mol%的含钛化合
物。
[0015] 在本发明的有的实施例中,上述的化合物为氧化物、卤化物、硝酸根化合物、亚硝酸根化合物、碳酸根化合物、碳酸氢根化合物、硫酸根化合物和磷酸根化合物中的至少一
种。
[0016] 在本发明的有的实施例中,上述的树脂还可包括乙基纤维素树脂、松香树脂和酚醛树脂中的至少一种。
[0017] 在本发明的有的实施例中,上述的有机溶剂为醇脂十二、松油醇、柠檬酸三丁酯和丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。
[0018] 在本发明的有的实施例中,上述的有机助剂为流平剂、触变剂、消泡剂、催干剂、分散剂和降粘剂中的至少一种。
[0019] 按照上述配方,本发明的另外一个目的在于提供一种应用于N 型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0020] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心 1‑3次制备得到玻璃浆,所述离心机的
转速为800‑1200rpm ,离心时间为3‑7min;
[0021] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,所述三辊机的辊间距为5‑40μm,所述三辊机的转速为 100‑200rpm ;
[0022] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为500‑600rpm ,得到所述的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳
能电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为20‑30Pa·s/25℃。
[0023] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0024] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆由银粉 (值粒径为700‑900nm,振实密度为5‑6g/mL的球状银粉A和中值粒径为280‑450nm,振实密度为4‑5g/mL球状
银粉B的混合物)、有机载体(以3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%的丙烯酸树脂
的混合物为主树脂)和中值粒径为0.7‑1μm,软化温度为600‑800℃的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉
混合制备而成。该配方体系可以使得银浆在烧结后和n型硅片表面的粘附性好,使得银浆的
焊接拉力大,使得正面主栅线的焊接拉力在4N以上,并且浆料自身的致密性好,光电转化效
率高。

附图说明

[0025] 图1为本发明的实施例1制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的3D轮廓扫描图;
[0026] 图2为本发明的对比例2制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的3D轮廓扫描图;
[0027] 图3为本发明的实施例1制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0028] 图4为本发明的实施例2制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0029] 图5为本发明的实施例3制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0030] 图6为本发明的实施例4制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0031] 图7为本发明的实施例5制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0032] 图8为本发明的对比例1制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图;
[0033] 图9为本发明的对比例2制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷于N型太阳能电池的扫描电镜图。

具体实施方式

[0034] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆由包括 80‑95wt%的银粉,8‑20wt%的有机载体和1‑5wt%的玻璃粉原料混合而成。
[0035] 银粉的作为导电功能的主体,优劣程度将直接影响电极材料的体电阻、接触电阻等,其粒径分布、相貌、振实密度和烧残等都将影响电极的性能。
[0036] 玻璃粉为高温粘接相,主要起着n型正面银浆与硅片的粘附作用,并且对银粉的烧结也有不可忽视的的作用,玻璃的组分、烧结温度、保温时间、含量和粒径等都会对栅线的
老化、变形、导电性能以及浆料与硅片基体的附着强度产生影响。玻璃的膨胀系数影响着栅
线和与N型硅片的密封性、结合性和抗拉程度,玻璃的耐酸碱性能够直接影响栅线的寿命与
质量。
[0037] 有机载体是将具有不同功能的助剂溶解在有机溶剂中的有机高分子溶液,是一种可以将起导电作用的银粉与起粘结作用的玻璃粉进行混合和粘结的载体,对调节浆料粘
度,控制浆料流变性有这重要作用,有机载体将各种粉体混合物分散成具有流体特性的浆
料,以便于通过丝网印刷机高速、精准地印刷到n型硅片上,形成特定的栅线条形,不同有机
载体的选择和配比对n型主栅银浆的整体性能起着至关重要的作用。
[0038] 银粉
[0039] 本发明的银粉是球状银粉A和球状银粉B的混合物,以银粉的质量为100wt%,球状银粉A含量为70‑85wt%,球状银粉B含量为 15‑30wt%;其中球状银粉A的中值粒径为700‑
900nm,振实密度为 5‑6g/mL,其中球状银粉B的中值粒径为280‑450nm,振实密度为 4‑5g/
mL。
[0040] 本发明将中值粒径为700‑900nm的主球状银粉A和中值粒径为 280‑450nm的球状玻璃粉B混合使用,该配方体系中的球状玻璃粉B 可以同时填充亚微米级尺寸的硅片倒金
字塔绒面和主球状银粉A之间的空隙,在印刷、烘干过程中,银浆能填充到金字塔之间更好
的贴合n型硅片表面,保证银粉之间填充更致密,使其在烧结过程中在玻璃粉的帮助下与硅
片有很好的结合,同时浆料烧结过程中也更为致密,能形成更好的导电性能和附着性能,从
而提高焊接拉力。
[0041] 有机载体
[0042] 本发明的有机载体包括树脂、有机溶剂和有机助剂,以有机载体的质量为100wt%,树脂的含量为6‑15wt%,溶剂的含量为80‑85wt%,有机助剂的含量为5‑10wt%,
本发明的树脂的分子量为1000‑50000,包括3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%
的丙烯酸树脂,本发明的树脂还可包括乙基纤维素树脂、松香树脂和酚醛树脂中的至少一
种,本发明的有机溶剂为醇脂十二、松油醇、柠檬酸三丁酯和丁基卡必醇醋酸酯中的至少一
种,本发明的有机助剂为流平剂、触变剂、消泡剂、催干剂、分散剂和降粘剂中的至少一种。
[0043] 本发明采用的分子量为1000‑50000的小分子量的树脂作为主树脂,该树脂体系对n型硅片表面和银粉的浸润性好,申请人发现用小分子量的树脂制备得到的银浆在印刷、烘
干过程中能填充到n型硅片表面的金字塔结构的间隙中去,使得银浆和n型硅片表面有着良
好的湿润性。申请人发现当将3‑5wt%的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂和5‑10wt%的丙烯酸树脂
的小分子量树脂混合使用的时候,制备得到的银浆不仅对n型硅片表面和银粉的浸润好,而
且该配方的有机载体具有很好的吸附性好,对n型硅片表面的作用强大,保证在烘干的过程
中银浆不会和n型硅片表面脱落,含有本发明的有机载体的银浆在烘干过程中会进行梯度
挥发,在150‑200℃挥发15wt%,200‑240℃挥发85wt%, 240‑300℃挥发100wt%,这就使得
银浆在烘干过程中不会出现因为挥发引起的收缩太快造成的脱落问题,保证了烧结之前银
浆形成的银层和n型硅片表面具有良好附着性且银层自身的致密性好。
[0044] 玻璃粉
[0045] 本发明的玻璃粉为铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉,中值粒径为0.7‑1μm,软化温度为600‑800℃,其中每100mol铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由 50‑60mol%的含铜化合物、2‑3mol%的含铋
化合物、5‑7mol%的含锰化合物和2‑2.4mol%含碲化合物混合制备而成。本发明的铜‑铋‑
锰‑碲系玻璃粉的制备原料还包括20‑40mol%的含硅化合物,0.5‑1mol%的含铝化合物和
3‑3.6mol%的含钛化合物。本发明的化合物为氧化物、卤化物、硝酸根化合物、亚硝酸根化
合物、碳酸根化合物、碳酸氢根化合物、硫酸根化合物和磷酸根化合物中的至少一种。
[0046] 申请人通过实验发现本发明采用的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉对n型硅片表面的钝化层的损伤小,该玻璃粉体系中的含铜化合物的、含锰化合物和含碲化合物的添加为玻璃粉
提供好的拉力和老化拉力,含硅化合物和含铝化合物为玻璃粉提供更加完整的网络结构,
含铋化合物提高了玻璃粉和n型硅片表面的浸润性。
[0047] 制备方法
[0048] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0049] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心 1‑3次制备得到玻璃浆,所述离心机的
转速为800‑1200rpm ,离心时间为3‑7min,先进行玻璃浆的制备实现纳米体系的分散,使得
体系分散更均匀。
[0050] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,所述三辊机的辊间距为5‑40μm,所述三辊机的转速为 100‑200rpm ,本发明的三辊机中有三个辊轮,
第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊轮和第三辊轮之间的
距离为30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为30μm,第二辊轮和第三
辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为10μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为5μm,分三次研磨使得获得的玻璃浆更加均匀。
[0051] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为500‑600rpm ,得到所述的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳
能电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为20‑30Pa·s/25℃。
[0052] 结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普
通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提
供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。
[0053] 在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,
“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组
合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制
品或装置。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是
指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情
况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗
示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
[0054] 实施例1
[0055] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆包括以下组分:
[0056] 87.5wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B的重量之比为7: 3,球状银粉A的中值粒径为800nm,振实密度为5.5g/mL,球状银粉B的中值粒径为365nm,振实密度为4.5g/mL。
[0057] 10wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有10wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:乙基纤维素树脂=3:6:1)、82.5wt%的有机
溶剂(醇脂十二:松油醇:柠檬酸三丁酯=20:30:32.5)和7.5wt%有机助剂(流平剂:触变
剂:消泡剂=2:2:3.5),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子量为 25000,丙烯酸树
脂的分子量为30000,乙基纤维素树脂的分子量为20000。
[0058] 2.5wt%的玻璃粉:中值粒径为0.85μm、软化温度为700℃的铜‑ 铋‑锰‑碲系玻璃粉,每100mol的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由55mol%的氧化铜,2.5mol%的氧化铋,6mol%的二
氧化锰和2.2mol%二氧化碲, 30mol%的二氧化硅,1mol%的氧化铝和3.3mol%的二氧化
钛混合制备而成。
[0059] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0060] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心2 次制备得到玻璃浆,所述离心机的转
速为1000rpm ,离心时间为5min;
[0061] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,本发明的三辊机中有三个辊轮,第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为 30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为
30μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间
的距离为10μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为5μm,所述每次三辊研磨的转速为100‑
200rpm ;
[0062] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为550rpm ,得到本发明的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能
电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为25.72Pa·s/25℃。
[0063] 实施例2
[0064] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆包括以下组分:
[0065] 80wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B的重量之比为17: 3,球状银粉A的中值粒径为900nm,振实密度为6g/mL,球状银粉 B的中值粒径为450nm,振实密度为5g/mL。
[0066] 15wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有10wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:松香树脂=4:5:1)、85wt%的有机溶剂(醇脂
十二:松油醇:柠檬酸三丁酯:丁基卡必醇醋酸酯=4:4:4:5)和5wt%有机助剂(流平剂:触
变剂:消泡剂:催干剂:分散剂=1:1:1:1:1),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子
量为40000,丙烯酸树脂的分子量为 20000,松香树脂的分子量为10000。
[0067] 5wt%的玻璃粉:中值粒径为0.7μm、软化温度为600℃的铜‑铋‑ 锰‑碲系玻璃粉,每100mol的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由60mol%的氯化铜、2mol%的氯化铋、5mol%的氯化锰
和2mol%的氯化碲、30mol%的氯化硅和1mol%的氯化铝混合制备而成。
[0068] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0069] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心3 次制备得到玻璃浆,所述离心机的转
速为800rpm ,离心时间为3min。
[0070] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,本发明的三辊机中有三个辊轮,第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为 30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为
30μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间
的距离为10μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为5μm,所述每次三辊研磨的转速为
100rpm。
[0071] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为500rpm ,得到本发明的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能
电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为26.04Pa·s/25℃。
[0072] 实施例3
[0073] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆包括以下组分:
[0074] 90wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B的重量之比为3: 1,球状银粉A的中值粒径为700nm,振实密度为5g/mL,球状银粉 B的中值粒径为280nm,振实密度为4g/mL。
[0075] 8wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有5wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:酚醛树脂=3:6:1)、85wt%的有机溶剂(松油
醇:柠檬酸三丁酯:丁基卡必醇醋酸酯=5:6:6)和10wt%有机助剂(流平剂:触变剂:消泡
剂:催干剂:分散剂:降粘剂=1:1:2:2:2:2),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子
量为50000,丙烯酸树脂的分子量为3000,酚醛树脂的分子量为1000。
[0076] 2wt%的玻璃粉:中值粒径为1μm、软化温度为800℃的铜‑铋‑锰 ‑碲系玻璃粉,每100mol的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由50mol%的硝酸铜、 2.5mol%的二氧化铋、7mol%的二氧
化锰、2.4mol%的二氧化碲、 34.8mol%的二氧化硅和3.3mol%的二氧化钛混合物制备而
成。
[0077] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0078] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心1 次制备得到玻璃浆,所述离心机的转
速为1200rpm ,离心时间为3min;
[0079] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,本发明的三辊机中有三个辊轮,第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为 30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为
30μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间
的距离为10μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为5μm,所述每次三辊研磨的转速为200rpm 

[0080] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为600rpm ,得到本发明的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能
电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为25.67Pa·s/25℃。
[0081] 实施例4
[0082] 87.5wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B的重量之比为7: 3,球状银粉A的中值粒径为800nm,振实密度为5.5g/mL,球状银粉B的中值粒径为365nm,振实密度为4.5g/mL。
[0083] 10wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有10wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:乙基纤维素树脂=3:6:1)、82.5wt%的有机
溶剂(醇脂十二:松油醇:柠檬酸三丁酯=20:30:32.5)和7.5wt%有机助剂(流平剂:触变
剂:消泡剂=2:2:3.5),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子量为 25000,丙烯酸树
脂的分子量为30000,乙基纤维素树脂的分子量为 20000。
[0084] 2.5wt%的玻璃粉:中值粒径为0.85μm、软化温度为700℃的铜‑ 铋‑锰‑碲系玻璃粉,每100mol的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由55mol%的氧化铜,2.5mol%的氧化铋,6mol%的二
氧化锰和2.2mol%二氧化碲, 30mol%的二氧化硅,1mol%的氧化铝和3.3mol%的二氧化
钛混合制备而成。
[0085] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0086] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心3 次制备得到玻璃浆,所述离心机的转
速为800rpm ,离心时间为3min。
[0087] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,本发明的三辊机中有三个辊轮,第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为 30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为
30μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间
的距离为10μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为5μm,所述每次三辊研磨的转速为
100rpm。
[0088] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为500rpm ,得到本发明的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能
电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为26.04Pa·s/25℃。
[0089] 实施例5
[0090] 本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆包括以下组分:
[0091] 90wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B的重量之比为3: 1,球状银粉A的中值粒径为700nm,振实密度为5g/mL,球状银粉 B的中值粒径为280nm,振实密度为4g/mL。
[0092] 8wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有5wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:酚醛树脂=3:6:1)、85wt%的有机溶剂(松油
醇:柠檬酸三丁酯:丁基卡必醇醋酸酯=5:6:6)和10wt%有机助剂(流平剂:触变剂:消泡
剂:催干剂:分散剂:降粘剂=1:1:2:2:2:2),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子
量为50000,丙烯酸树脂的分子量为3000,酚醛树脂的分子量为1000。
[0093] 2wt%的玻璃粉:中值粒径为1μm、软化温度为800℃的铜‑铋‑锰 ‑碲系玻璃粉,每100mol的铜‑铋‑锰‑碲系玻璃粉由50mol%的硝酸铜、 2.5mol%的二氧化铋、7mol%的二氧
化锰、2.4mol%的二氧化碲、 34.8mol%的二氧化硅和3.3mol%的二氧化钛混合物制备而
成。
[0094] 按照上述配方,本发明的一种应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的制备方法包括以下步骤:
[0095] 步骤一:用分析天平精确称量各个组分的重量,将有机载体和玻璃粉加入离心管中混合均匀,然后将所述离心管放入离心机中离心2 次制备得到玻璃浆,所述离心机的转
速为1000rpm ,离心时间为5min;
[0096] 步骤二:将步骤一制备得到的玻璃浆至于三辊机中进行三辊研磨处理,本发明的三辊机中有三个辊轮,第一次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为40μm,第二辊
轮和第三辊轮之间的距离为 30μm,第二次三辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间的距离为
30μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为20μm,第三次辊研磨时,第一辊轮和第二辊轮之间
的距离为10μm,第二辊轮和第三辊轮之间的距离为5μm,所述每次三辊研磨的转速为100‑
200rpm ;
[0097] 步骤三:向步骤二中三辊后的玻璃浆中加入所述银粉后离心2 次,所述离心转速为550rpm ,得到本发明的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆,所述应用于N型太阳能
电池的高拉力主栅银浆在10rpm 转速下的粘度为25.72Pa·s/25℃。
[0098] 对比例1
[0099] 将实施例1中的“87.5wt%的银粉:其中球状银粉A和球状银粉B 的重量之比为7:3,球状银粉A的中值粒径为800nm,振实密度为 5.5g/mL,球状银粉B的中值粒径为365nm,振
实密度为4.5g/mL。”改成“87.5wt%的银粉:该银粉为全部为球状银粉A,其中球状银粉A 的
中值粒径为800nm,振实密度为5.5g/mL。”其余操作同实施例1,采用相同的粘度计检测本对
比例的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的粘度在10rpm 转速下的粘度为
25.80Pa·s/25℃。
[0100] 对比例2
[0101] 将实施例1中的“15wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有10wt%的树脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:丙烯酸树脂:松香树脂=4:5:1)、85wt%
的有机溶剂(醇脂十二:松油醇:柠檬酸三丁酯:丁基卡必醇醋酸酯=4:4:4:5)和5wt%有机
助剂 (流平剂:触变剂:消泡剂:催干剂:分散剂=1:1:1:1:1),其中本发明的聚乙烯醇缩丁
醛酯树脂的分子量为40000,丙烯酸树脂的分子量为20000,松香树脂的分子量为10000。”改
成“15wt%的有机载体:以有机载体的质量为100%,本发明的有机载体中含有10wt%的树
脂(聚乙烯醇缩丁醛酯树脂:松香树脂=9:1)、85wt%的有机溶剂(醇脂十二:松油醇:柠檬
酸三丁酯:丁基卡必醇醋酸酯=4:4:4:5) 和5wt%有机助剂(流平剂:触变剂:消泡剂:催干
剂:分散剂=1:1: 1:1:1),其中本发明的聚乙烯醇缩丁醛酯树脂的分子量为40000,松香树
脂的分子量为10000。”其余操作同实施例1,采用相同的粘度计检测本对比例的应用于N型
太阳能电池的高拉力主栅银浆的粘度在10rpm 转速下的粘度为26.59Pa·s/25℃。
[0102] 实验例
[0103] 将实施例1‑5和对比例1‑2制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆采用丝网印刷的方式印刷在印刷细栅的于N型硅片上,其中本说明说所用的硅片购自苏州中
来光伏新材股份有限公司生产的N型TopCon太阳能电池(本说明说仅以此类型的N型太阳能
电池为例,并不仅限于该类型太阳能电池的应用),说用的细栅浆料为本申请人自制的细栅
浆料,将印刷了N型太阳能电池的高拉力主栅银浆的N型硅片通过烧结后制成主栅银浆。
[0104] 采用轮廓仪器观察实施例1和对比例1印刷主栅银浆的形貌,如图1和图2所示。从图1可以看出,实施例1制备得到的应用于N 型太阳能电池的高拉力主栅银浆印刷后线性流
畅,主栅表面平整,从图2可以看出,没有将除夕银粉搭配使用制备的得到的应用于N型太阳
能电池的高拉力主栅银浆印刷后线型较差,流平性较低。
[0105] 采用扫描电镜观察实施例1‑5和对比例1‑2制备得到的印刷主栅银浆的形貌,如图3‑7所示该主栅线的表面平整光滑,如图8‑9所示主栅线的表面粗糙,孔隙度较大。
[0106] 常规测试方法测试其形貌、电性能和焊接拉力,具体结果见表1:
[0107] 表1性能测试对比表
[0108]
[0109] 从表1可以看出,采用本发明的方法制备得到的应用于N型太阳能电池的高拉力主栅银浆线性结构好,光电转化效率高在21.975%以上,焊接拉力在4.2N以上。
[0110] 最后指出,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范
围之内。