一种太阳能光电池用无铅银铝浆料及其制备方法技术

技术编号:7845983 阅读:199 留言:0更新日期:2012-10-13 03:40
本发明专利技术公开了一种太阳能光电池用无铅银铝浆料,该浆料由质量百分比为75~80%的银粉、铝粉和铜粉、15~20%的有机粘合剂、1~5%的无机玻璃粉、1~5%添加剂组成;银粉、铝粉和铜粉的纯度均为≥99.9%;有机粘合剂按质量百分比由0.5~2%的丁基卡必醇、1~2.5%的树脂、1~4%的松香、11~13%的二乙二醇甲醚、5~9%的二乙二醇丁醚、65~75%的环己酮和10~20%的正丁醇组成;无机玻璃粉由质量百分比为1~3%的二氧化钛,55~75%的硼酸,3~5%的三氧化二铝,15~25%的氧化锑,2~5%的氧化锆组成;添加剂由按质量百分比35~45%的司班,55~65%的泵油组成。用原料制成的无铅银铝浆料可焊性好,附着力强,达到无铅化环保要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能硅电池用电子浆,具体涉及。
技术介绍
太阳能是取之不尽,无污染、无噪音的新能源。太阳能电池是直接将太阳能变成电能的绿色环保型可再生能源半导体器件。其电子浆料制备多采用银浆、银铝浆、铝浆配制。铝浆具有价格便宜,电性能稳定。铝和硅易于形成PN结,具有长波响应特性,与硅晶片或陶瓷基片具有良好的欧姆接触特性,又具有良好的抗老化性。因此铝电子浆料被选作硅太阳能电池的背面场的材料。 为了减少电子产品在制造使用过程中对环境的污染,许多国家都为有害物质限制使用立法。2003年欧盟发布了《电子垃圾处理法》,其中包括了两个指令,其一《关于电子电器设备指令》;特别是第二个指令《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害的物质指令》即RoHS,要求出口到欧盟市场的电子产品不能含有铅、汞、镉、聚溴联苯和聚溴二苯等六种有害物质,并且规定导电衆料中的铅含量应小于IOOppm, Cd小于5ppm, Cr小于IOOppm,Hg小于2ppm,多溴联苯/多溴二苯醚(PBB/PBDE)小于5ppm。该指令于2006年7月开始实行。我国信息产业部颁布了《(电子信息产品污染控制管理办法》,内容与RoHS类似,该管理办法于2006年7月I日起实施。中国专利,公开号CN1877864A,其专利技术涉及了一种硅太阳能电池背场铝导电浆料组成及制备方法,其浆料中无机粘合剂玻璃剂金属粉中包含按质量百分比氧化铅40 50%。公知的太阳能硅光电池铝电子浆料所用无机玻璃粉一般均含铅,浆料制作使用过程中会对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供,这种无铅电子浆料经丝网印刷、830±5°C范围内烧结在硅片上,硅片不弯曲,不起银铝珠,不起疱,无银铝沟,能形成良好欧姆接触,光电转换效率> 17. 2 %,组件用EVA粘结,EVA粘结剥离不起灰剥皮,达到无铅化环保要求。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是设计一种太阳能光电池用无铅银铝浆料,其特征在于,浆料由质量百分比为75 80%的银粉、铝粉和铜粉、15 20%的有机粘合剂、I 5%的无机玻璃粉、I 5%添加剂组成,总质量100% ;所述银粉、铝粉和铜粉的纯度均为彡99. 9%、平均粒径均为I 3 μ m,且表面覆盖有氮化保护层的球形和/或片形的银粉、铝粉和铜粉;所述有机粘合剂按质量百分比由O. 5 2%的丁基卡必醇、I 2. 5%的树脂、I 4%的松香、11 13%的二乙二醇甲醚、5 9%的二乙二醇丁醚、65 75%的环己酮和10 20%的正丁醇组成,总质量100% ;所述无机玻璃粉由质量百分比为I 3%的二氧化钛,55 75 %的硼酸,3 5 %的三氧化二铝,15 25 %的氧化锑,2 5 %的氧化锆组成,总质量100%;所述添加剂由按质量百分比35 45%的司班,55 65%的泵油组成,总质量100%。其中优选的技术方案是,所述的有机粘合剂由按质量百分比为2%的丁基卡必醇、I.5%的树脂、3%的松香、7. 5%的二乙二醇甲醚、3%的二乙二醇丁醚、环己酮70%和13%正丁醇组成。优选的技术方案还有,所述的无机玻璃粉为无铅玻璃粉,由按质量百分比为3%的二氧化钛,65%的硼酸,4%的三氧化二铝,25%的氧化锑,3%的氧化锆组成。一种太阳能光电池用无铅银铝浆料的制备方法,其特征在于,所述制备方法按以下步骤完成 SI、将固体状态的有机粘合剂原料完全溶解,得到透明的有机粘合剂;S2、将组成无机玻璃粉的原料充分混合均匀后,装入瓷坩埚中,放入烘箱中在一定温度下烘若干小时后,再放入高温炉中,高温熔制I 2h,然后水淬后烘干,再装入坩埚中用高温熔制I. 5 3h,水淬烘干后破碎,按氧化锆球超纯水玻璃粉=3:2: I球磨至<5μπι,烘干得无机玻璃粉;S3、将所述银粉、铝粉、铜粉、有机粘合剂、无机玻璃粉、添加剂混合均匀后,用三辊研磨机研磨,得产品无铅电子浆料。其中优选的技术方案是,所述有机粘合剂溶解温度为90°C 130°C。优选的技术方案还有,所述无机玻璃粉在烘箱中烘干温度为110°C 130°C。优选的技术方案还有,所述无机玻璃粉在烘箱中烘干时间为I 3h。优选的技术方案还有,所述无机玻璃粉在高温炉中的温度为1000°C 1450°C。优选的技术方案还有,所述无机玻璃粉在坩埚中的温度为1000°C 1450°C。优选的技术方案还有,所述步骤S3中用三辊研磨机研磨的细度为小于5 μ m,粘度为 25000 30000mpa. S。本专利技术的优点和有益效果在于 I、本专利技术中,无机玻璃粉中的氧化锑可以提高浆料的导电性能,氧化锆可以细化浆料的纳米晶结构;通过氧化锑和氧化锆二者共掺改善浆料的电性能和化学稳定性能。另夕卜,纯度在99. 9%以上,粒径为小于5 μ m且表面是由氮气层保护的球形和/或片形银粉、铝粉和铜粉,能使制备的浆料不仅满足电性能,还可以使硅片烧结后弯曲小,不起银铝珠,无银铝沟,银铝膜光滑。从而使浆料烧结后银铝膜对基片附牢固,形成良好的欧姆接触,提高光电转换效率。2、使用司班和扩散泵油作添加剂可改善浆料的过网性能。3、机粘合剂中的丁基卡必醇、树脂、松香、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、环己酮和正丁醇分别起着有机溶剂和增稠剂的作用,起着控制浆料的流变特性,调节浆料的粘稠度,使固体形态的导电相、粘结相和其他作用的固体微粒混合物分散成具有流体特性的浆料,以便于转印到基板上。4、本专利技术在生产过程中,将无机玻璃进行两次熔制,使其所有无机原料得到充分熔解,将其与银粉、铝粉和铜粉配比后,得到该电子浆料,在烧结过程中,不出现无机物结晶现象。另外,在本浆料中,降低无机玻璃粉和增加铝粉,其作用是在于,该浆料印刷在硅片,经过烧结后,使硅片弯曲小,不起银铝珠,无银铝沟,银铝膜光滑。从而使浆料烧结后银铝膜对基片附牢固,形成良好的欧姆接触,提高光电转换效率。综上所述,本专利技术通过不同的比例配比,该无铅电子浆料经丝网印刷、830 ± 5°C范围内烧结在硅片上,硅片不弯曲,不起银铝珠,不起疱,无银铝沟,能形成良好欧姆接触,光电转换效率> 17. 2%,组件用EVA粘结,不起灰,无银铝剥离现象,达到无铅化环保要求。具体实施例方式下面结合实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案,而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例I一种太阳能光电池用无铅银铝浆料,其特征在于,浆料由质量百分比为80%的银粉、铝粉和铜粉、15%的有机粘合剂、2%的无机玻璃粉、3%添加剂组成,总质量100% ;所述 银粉、铝粉和铜粉的纯度均为> 99.9%、平均粒径均为3μπι且表面覆盖有氮化保护层的球形的银粉、铝粉和铜粉;所述有机粘合剂按质量百分比由O. 5%的丁基卡必醇、I. 5%的树脂、I %的松香、11 %的二乙二醇甲醚、6%的二乙二醇丁醚、65%的环己酮和15%的正丁醇组成,总质量100% ;所述无机玻璃粉由质量百分比为3%的二氧化钛,70%的硼酸,5%的三氧化二铝,20%的氧化锑,2%的氧化锆组成,总质量100% ;所述添加剂由按质量百分比45%的司班,55%的泵油组成,总质量100%。在本专利技术中优选的实施方案是,所述的有机粘合剂由按质量百分比为2%的丁基卡必醇、I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光电池用无铅银铝浆料,其特征在于,浆料由质量百分比为75 80%的银粉、铝粉和铜粉、15 20%的有机粘合剂、I 5%的无机玻璃粉、I 5%添加剂组成,总质量100% ;所述银粉、铝粉和铜粉的纯度均为> 99. 9%、平均粒径均为I 3μπι且表面覆盖有氮化保护层的球形和/或片形的银粉、铝粉和铜粉;所述有机粘合剂按质量百分比由O. 5 2%的丁基卡必醇、I 2. 5%的树脂、I 4%的松香、11 13%的二乙二醇甲醚、5 9%的二乙二醇丁醚、65 75%的环己酮和10 20%的正丁醇组成,总质量100%;所述无机玻璃粉由质量百分比为I 3%的二氧化钛,55 75%的硼酸,3 5%的三氧化二铝,15 25%的氧化锑,2 5%的氧化锆组成,总质量100% ;所述添加剂由按质量百分比35 45%的司班,55 65%的泵油组成,总质量100%。2.如权利要求I所述的太阳能光电池用无铅银铝浆料,其特征在于,所述的有机粘合剂由按质量百分比为2%的丁基卡必醇、I. 5%的树脂、3%的松香、7. 5%的二乙二醇甲醚、3%的二乙二醇丁醚、环己酮70%和13%正丁醇组成。3.如权利要求I所述的太阳能光电池用无铅银铝浆料,其特征在于,所述的无机玻璃粉为无铅玻璃粉,由按质量百分比为3%的二氧化钛,65%的硼酸,4%的三氧化二铝,25%的氧化锑,3 %的氧化锆组成。4.一种按权利要求I所述的太阳能光电池用无铅银铝浆料的制备方法,其特征在于,所述制备方法按以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:戈士勇
申请(专利权)人:江苏瑞德新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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