一种玻璃粉组合物及含有其的导电银浆和太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供了一种玻璃粉组合物及含有其的导电银浆和太阳能电池。该玻璃粉组合物为Te‑Pb‑Ta‑V基玻璃粉组合物，其中，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的组成包括：Te(5‑95)：Pb(5‑50)：Ta(1‑20)：V(0.5‑10)。本发明专利技术提供的导电银浆包括上述玻璃粉组合物。采用本发明专利技术的导电银浆的太阳能电池对氮化硅、氧化铝、氧化硅等钝化层具有较好的腐蚀能力，并且对银和硅基具有很好的浸润能力。

A glass powder composition and a conductive silver paste and solar cell thereof

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃粉组合物及含有其的导电银浆和太阳能电池
本专利技术涉及一种太阳能电池中的玻璃粉组合物和导电银浆，属于太阳能电池的材料

技术介绍
光伏发电作为新型清洁能源的重要分支，近几年已经取得突飞猛进的发展，全产业链都在积极通过技术创新提升光伏电池转化效率并降低成本，替代传统高污染能源。目前大规模产业化的光伏电池为晶硅太阳能电池。近年来，为了提升转化效率降低成本，高效太阳能电池技术迅速发展，细分类逐渐增多，如黑硅、PERC、双面氧化铝PERC、N型、P型等。太阳能电池电极银浆作为电池电流导出的功能部分以及贵金属银的特点，在电池提高效率降低成本上显得尤为重要。太阳能电池受光面电极银浆主要由银粉、无机玻璃粉组合物和有机载体组成，银粉为主要导电基体材料；无机玻璃粉组合物起到腐蚀电池表面SiO2、SiNx及Al2O3钝化层，并与硅基形成良好欧姆接触，增进与银颗粒间的烧结作用；有机载体主要是用来分散银粉和无机玻璃粉组合物，并赋予浆料一定的流变特性，适合丝网印刷工艺，并形成精细电极。目前采用的玻璃粉组合物主要有铅酸盐、碲酸盐及硼硅酸盐类玻璃粉组合物。随着太阳能电池技术的发展，新高效电池及电池新工艺技术升级较快，对电极银浆性能要求也越来越高，其中，作为银浆主要成分之一的玻璃粉的要求也相应增高，现有技术一般会根据不同电池技术匹配开发不同电极浆料，尤其起核心作用的玻璃粉。因此，开发出一种适配性能好的玻璃粉体系，能够应用于多种类型晶硅电池成为了本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
r>为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种对氮化硅、氧化铝、氧化硅等钝化层具有较好的腐蚀能力，并且对银和硅基具有很好的浸润能力的太阳能电池中正面电极银浆。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种玻璃粉组合物，该玻璃粉组合物为Te-Pb-Ta-V基玻璃粉组合物，其中，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的组成包括：Te(5-95)：Pb(5-50)：Ta(1-20)：V(0.5-10)。在本专利技术的一具体实施方式中，比如，玻璃粉组合物的组成为Te(10)：Pb(20)：Ta(9):V(5)。在本专利技术的玻璃粉组合物中，按氧化物重量计，该玻璃粉组合物的组成中还可以含有Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B、P、Bi、Si、Al、La、Ce、Nd、Eu、Er、Zr、Sn、Sb、Se、Mo和W中的一种或几种的组合。在本专利技术的一具体实施方式中，以100重量份的玻璃粉组合物计，该玻璃粉组合物中可以含有1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份的Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B、P、Bi、Si、Al、La、Ce、Nd、Eu、Er、Zr、Sn、Sb、Se，Mo和W中的一种或几种的组合。在本专利技术的更进一步的具体实施方式中，该玻璃粉组合物的组成中还可以含有Li、Zn、Si、Al、Mg、B、Cr、P和V中的一种或几种的组合。在本专利技术的玻璃粉组合物中，该玻璃粉组合物的原料组成包括Te、Pb、Ta和V的氧化物；或，含有Te、Pb、Ta和V的化合物；其中，含有Te、Pb、Ta和V的化合物可以分解为Te、Pb、Ta和V的氧化物。在本专利技术的玻璃粉组合物中，Te的氧化物可以为TeO2；Pb的氧化物可以为PbO或Pb2O3；Ta的氧化物可以为Ta2O5；V的氧化物可以为V2O5或V2O3。在本专利技术的玻璃粉组合物中，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的原料组成包括Te(5-95):Pb(5-50):Ta(1-20):V(0.5-10)。在本专利技术的玻璃粉组合物中，该玻璃粉组合物可以为无定型玻璃粉、结晶玻璃粉或无定型与结晶混合的玻璃粉组合物。本专利技术还提供了一种太阳能电池，该太阳能电池上述玻璃粉组合物。为了实现上述技术目的，本专利技术还提供了上述玻璃粉组合物的制备方法，该制备方法可以包括以下步骤：将玻璃粉组合物的原料组成混合，在750℃-1000℃下加热熔融30min-120min；后经冷却，得到玻璃粉组合物碎片；将玻璃粉组合物碎片进一步破碎后进行球磨，得到所需粒径分布的玻璃粉组合物。在本专利技术的制备方法中，进行加热熔融时，可以在电阻炉中进行。在本专利技术的制备方法中，对冷却的操作没有特殊要求，可以通过水淬、钢板或不锈钢对辊机进行冷却。在本专利技术的制备方法中，球磨时只要可以获得所需粒径就可以，比如可以通过行星式球磨机进行球磨，得到所需粒径分布的Te-Pb-Ta-V基玻璃粉组合物。为了实现上述技术目的，本专利技术又提供了一种导电银浆，该导电银浆包括本专利技术的Te-Pb-Ta-V基玻璃粉组合物。在本专利技术的导电银浆中，以该导电银浆的总质量为100重量份计，该导电银浆的原料组成可以包括：70份-90份的银粉、0.5份-5份的本专利技术的玻璃粉组合物、8份-30份的有机载体和0.5份-5份的助剂。在本专利技术的一具体实施方式中，银粉的含量可以为72份、75份、80份、82份、85份、89份。在本专利技术的一具体实施方式中，玻璃粉组合物的含量可以为0.7份、1份、1.3份、1.5份、2份、3份、3.2份、3.5份、4份、4.3份、4.5份、4.7份。在本专利技术的一具体实施方式中，有机载体的含量可以为9份、10份、12份、15份、20份、22份、27份、29份。在本专利技术的一具体实施方式中，助剂的含量可以为0.9份、1.2份、1.5份、2份、2.5份、3份、2.5份、4份、4.2份、4.5份。在本专利技术的导电银浆中，采用的银粉为经过改性的银粉。通过改性可以提高银粉在导电银浆中的分散稳定性。在本专利技术的导电银浆中，改性银粉采用的改性剂包括油酸、亚油酸、亚麻酸、硅烷偶联剂、硬脂肪酸、脂肪酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚和嵌段大分子表面活性剂中的一种或几种的组合。在本专利技术的一具体实施方式中，采用的改性剂为嵌段大分子表面活性剂。在本专利技术的进一步地具体实施方式中，采用的嵌段大分子表面活性剂包含烷基乙烯基-胺(羟)基乙烯基醚嵌段共聚物、丙烯酰胺-表面活性大单体-离子型单体共聚物、含氟丙烯酸嵌段共聚物、甲基丙烯酸羟乙酯嵌段共聚物中的一种或几种的组合。在本专利技术的导电银浆中，采用的有机载体包括树脂和有机溶剂。在本专利技术的导电银浆中，采用的有机溶剂包含极性为2-5的有机溶剂；进一步地，采用的有机溶剂的极性为2.5-4。比如，采用的有机溶剂的极性为3、3.5。在本法的一具体实施方式中，采用的有机溶剂为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、十二醇酯中的一种或几种的组合。在本专利技术的导电银浆中，采用的树脂为纤维素、环氧树脂和丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。在本专利技术的导电银浆中，采用的助剂包括触变剂、分散剂、润滑剂、保湿剂和增塑剂中的一种或几种的组合。...

【技术保护点】
1.一种玻璃粉组合物，其特征在于，该玻璃粉组合物为Te-Pb-Ta-V基玻璃粉组合物，其中，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的组成包括：Te(5-95)：Pb(5-50)：Ta(1-20)：V(0.5-10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃粉组合物，其特征在于，该玻璃粉组合物为Te-Pb-Ta-V基玻璃粉组合物，其中，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的组成包括：Te(5-95)：Pb(5-50)：Ta(1-20)：V(0.5-10)。


2.根据权利要求1所述的玻璃粉组合物，其特征在于，按氧化物重量计，该玻璃粉组合物的组成中还含有Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B、P、Bi、Si、Al、La、Ce、Nd、Eu、Er、Zr、Sn、Sb、Se、Mo和W中的一种或几种的组合；
优选地，该玻璃粉组合物的组成中还含有Li、Zn、Si、Al、Mg、B、Cr、P和V中的一种或几种的组合。


3.根据权利要求1所述的玻璃粉组合物，其特征在于，该玻璃粉组合物的原料组成包括Te、Pb、Ta和V的氧化物；或，含有Te、Pb、Ta和V的化合物，所述化合物分解为Te、Pb、Ta和V的氧化物；
优选地，所述Te的氧化物为TeO2；
优选地，所述Pb的氧化物为PbO或Pb2O3；
优选地，所述Ta的氧化物为Ta2O5；
优选地，所述V的氧化物为V2O5或V2O3。


4.根据权利要求1所述的玻璃粉组合物，其特征在于，以相应的氧化物的重量计，该玻璃粉组合物的原料组成包括：Te(5-95):Pb(5-50):Ta(1-20):V(0.5-10)。


5.根据权利要求1-4任一项所述的玻璃粉组合物，其特征在于，该玻璃粉组合物为无定型玻璃粉和/或结晶玻璃粉。


6.权利要求1-5任一项所述的玻璃粉组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
将玻璃粉组合物的原料组成混合，在750℃-1000℃下熔融30min-120min；
经...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣山，包娜，汪山，
申请(专利权)人：苏州晶银新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32