本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的正面金屬化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨。
背景技術(shù)：
p型晶硅太陽(yáng)能電池的制造一般是：1）將單晶或多晶型硅片經(jīng)清洗和擴(kuò)散，在硅片上形成p-n結(jié)；2）在形成p-n結(jié)的發(fā)射極上用化學(xué)氣相沉積的方法制備70nm左右的氮化硅減反射膜，以降低太陽(yáng)光的反射；3）采用絲網(wǎng)印刷的方式將油墨印制在電池片的表面，經(jīng)燒結(jié)后形成電極，以導(dǎo)出電子。
目前的常規(guī)太陽(yáng)能電池制備工藝中，所用絲網(wǎng)印刷的油墨燒結(jié)溫度為780℃—800℃，隨著電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和降低能源消耗的需求，需要能夠降低燒結(jié)溫度的油墨。本發(fā)明的目標(biāo)既是為實(shí)現(xiàn)上述要求，按照要求制備的油墨燒結(jié)溫度比現(xiàn)有常規(guī)油墨降低50℃—100℃。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有的所用絲網(wǎng)印刷的油墨燒結(jié)溫度過(guò)高的不足，本發(fā)明提供了一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨，包括導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)載體和助劑，所述導(dǎo)電粉末為金、銀、鈀、鉑、銠、釕中的一種或幾種元素的合金粉末，導(dǎo)電粉末包括納米粉末和微米粉末，納米粉末和微米粉末兩者的比例為1:99~5:95。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括納米粉末的粒徑為10nm~50nm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括微米粉末的粒徑為1μm~3μm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括導(dǎo)電粉末在油墨中的質(zhì)量含量為85%~95%。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末為鉛-碲-鋅-銅系玻璃粉末。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末還包含有硅、鈉、鋰、鉍、鎢、磷、鎂、鋁、鉀、硼元素中一種或幾種。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末的粒徑范圍為0.5μm~1.0μm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括玻璃粉末在油墨中的質(zhì)量含量為1.0%~3.0%。
本發(fā)明的有益效果是，本導(dǎo)電油墨具有非常優(yōu)秀的低溫?zé)Y(jié)性能，燒結(jié)溫度比現(xiàn)有常規(guī)油墨降低50℃~100℃，降低了能源消耗的需求，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施方式
一種低燒結(jié)溫度的光伏導(dǎo)電油墨，包括導(dǎo)電粉末、玻璃粉末、有機(jī)載體和助劑，油墨中的導(dǎo)電粉末經(jīng)燒結(jié)后，粉末顆粒熔化互相連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到導(dǎo)電的目的。而摻雜納米粉末，在燒結(jié)過(guò)程中，納米粉末可以在低溫區(qū)提前熔化，從而可以有效降低油墨的燒結(jié)溫度。本發(fā)明中的導(dǎo)電粉末可以是金、銀、鈀、鉑、銠、釕的單質(zhì)粉末或者上述幾種元素的合金粉末。該粉末由粒徑為10nm~50nm的納米粉和1μm~3μm的微米粉的混合；其中兩種粉末的比例為1:99~5:95。導(dǎo)電粉末占油墨中的質(zhì)量含量為85%~95%，優(yōu)選為88%~92%。
由于銀具有相對(duì)較低的成本優(yōu)勢(shì)和良好的導(dǎo)電性能，因此在本發(fā)明實(shí)施方案中，油墨中的導(dǎo)電粉末選為銀粉。
導(dǎo)電油墨中還包含有玻璃粉末，在其它傳統(tǒng)導(dǎo)電油墨中，玻璃粉末的作用主要是將燒結(jié)膜層粘附在基體上面，光伏用正銀油墨除具有上述功能外，還具有腐蝕減反射膜，使膜層與基體形成歐姆接觸的作用，因此對(duì)電池的性能有至關(guān)重要的作用。
本發(fā)明所用的玻璃粉末是一種鉛-碲-鋅-銅系玻璃粉末，還包含有硅、鈉、鋰、鉍、鎢、磷、鎂、鋁、鉀、硼等元素中的一種或幾種，其中鉛元素質(zhì)量含量為20%~40%，碲元素質(zhì)量含量為40%~60%；鋅元素質(zhì)量含量為2%~10%，銅元素的質(zhì)量含量為2%~10%，其它元素的質(zhì)量為1%~10%。
玻璃的制備采用行業(yè)內(nèi)的配料、混料、熔煉、淬火、球磨等常規(guī)制備工藝，經(jīng)上述工藝制備的玻璃粉末，粒徑范圍是0.5μm~1.0μm，在油墨中的質(zhì)量含量為1.0%~3.0%，優(yōu)選為2.0%~2.6%。
本發(fā)明中的油墨用的有機(jī)載體采用行業(yè)通用有機(jī)載體體系即可達(dá)成目標(biāo)，助劑也可選擇行業(yè)內(nèi)通用的流平劑、消泡劑、觸變劑等材料。
將上述類別材料按比例稱量后，采用行業(yè)內(nèi)通用的三輥研磨機(jī)研磨工藝，制備出油墨，即得到一種低燒結(jié)溫度的導(dǎo)電油墨。
實(shí)施例一：
按如下比例稱量原料：
銀粉88%；
玻璃粉2.5%；
有機(jī)載體和助劑9.5%；
銀粉中，粒徑30nm的銀粉質(zhì)量含量為2%，粒徑1.8μm的銀粉質(zhì)量含量為86%。包含鈉、鉀、磷元素的鉛-碲-鋅-銅玻璃的制備方法為：將30%質(zhì)量含量的氧化鉛、55%質(zhì)量含量的二氧化碲、6%質(zhì)量含量的氧化鋅、3%質(zhì)量含量的氧化銅、2%質(zhì)量含量的碳酸鈉、3%質(zhì)量含量的碳酸鉀、1%質(zhì)量含量的五氧化二磷按要求稱量并混合，在1100℃馬弗爐中保溫1小時(shí)，取出后迅速倒入冷去離子水中淬火，之后使用砂磨機(jī)細(xì)化至平均粒徑為0.8μm。有機(jī)載體和助劑使用常規(guī)丁基卡必醇-乙基纖維素體系，并添加分散劑和觸變劑。
將上述材料按比例稱量后，手工初步分散，然后使用三輥研磨機(jī)研磨8~10遍。得到所需要的油墨材料。
實(shí)施例二：
按如下比例稱量原料
銀粉89%；
玻璃粉2.4%；
有機(jī)載體7.3%；
氫化蓖麻油0.5%；
byk1100.8%；
銀粉選擇粒徑20nm的顆粒質(zhì)量含量為1%，粒徑2.0μm的銀粉質(zhì)量含量為88%。玻璃粉選用與實(shí)施例1相同型號(hào)的材料。
將上述材料按比例稱量后，手工初步分散，然后使用三輥研磨機(jī)研磨8~10遍。得到所需要的油墨材料。
以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。