[go: up one dir, main page]

CN103951264B - 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法 - Google Patents

一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103951264B
CN103951264B CN201410161243.3A CN201410161243A CN103951264B CN 103951264 B CN103951264 B CN 103951264B CN 201410161243 A CN201410161243 A CN 201410161243A CN 103951264 B CN103951264 B CN 103951264B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass powder
parts
silver electrode
sun power
power back
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410161243.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103951264A (zh
Inventor
张群
李鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Zheng Neng Electronic Science and Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Jiangsu Sun New Material Science & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Sun New Material Science & Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Sun New Material Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201410161243.3A priority Critical patent/CN103951264B/zh
Publication of CN103951264A publication Critical patent/CN103951264A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103951264B publication Critical patent/CN103951264B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及太阳能电池领域内的一种太阳能背银电极用玻璃粉,包括如下质量组份:Bi2O3?58份、B2O310-30份、SiO25-15份、ZnO?3-10份、BaO2?5-10份、BeO?0.5-5份、MgO?0.5-5份、MoO2?0.5-2份,所述琉璃粉粘结相的软化点为550~630℃,密度为2~3g/cm3,膨胀系数达38~50*10-7/℃。本发明的玻璃粉与电池硅片和铝背场膨胀系数、软化点、密度相匹配,可明显提高其烧结后与硅片和铝背场的附着力,改善银浆的焊接性能及与铝浆的匹配性,并减少印刷量。本发明的玻璃粉膨胀系数、软化点适中,配置的银浆在烧结的过程中,随着温度升高,玻璃粉开始软化、熔化,银粉开始熔化,冷却过程中,玻璃粉收缩,使背面银电极致密,保证了银电极在抗老化方面有优异的性能,提升了组件的可靠性。

Description

一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池用电子浆料,具体涉及一种太阳能电池背银电极用玻璃粉,还涉及一种太阳能电池背银电极用玻璃粉的制备方法。
背景技术
我国光伏发电产业于20世纪70年代起步,近几年得到了迅猛发展。2010年我国太阳能电池产量达到了8G瓦,占世界太阳能电池总产量的50%,是世界太阳能电池的第一大生产国。然而,我国太阳能电池生产线关键设备、原料及组件基本依赖进口。晶体硅太阳能电池由于光电转化效率高,材料本身对环境不造成影响,材料便于工业化且材料性能稳定,而在太阳能电池领域占主导地位。丝网印刷法具有效率高、成本低以及设备简单耐用的特点,可作为工业化生产太阳能电池的方法。丝网印刷晶体硅太阳能电池背电极用的银浆对电池的性能如接触电阻、开路电压V、填充因子FF、转化效率E都会有影响。然而与国外先进银浆厂家相比,国内银浆生产厂家生产的银浆存在烧结时烧结温度范围窄、可焊性差、与铝浆不匹配引起附着力差、产品性能不稳定以及废品率较高等问题。我国太阳能电池生产厂家大多采用进口银浆,如美国的杜邦、福禄等,因而增加了生产成本,不利于光伏产业的发展。
硅太阳能电池用背银电极是太阳能电子浆料中的主要组成部分,主要由功能相银粉、粘结相玻璃粉和有机载体组成。银粉作为银电极浆料中的功能相,烧结后银颗粒间互相连接构成导电通道,形成银电极,并与硅形成硅银合金实现欧姆接触,从而提高转换效率。
玻璃粉在烧结过程中,熔融铺展,如果玻璃粉和硅片、铝背场膨胀系数不匹配会造成附着力下降,严重的直接掉片,形成不良品。所以玻璃粉是影响硅太阳能电池片的重要因素。在背银电极烧结过程中,玻璃密度不合适,会造成玻璃上浮,使电池可焊性变差,影响电池片使用性能。玻璃软化点太低会造成在烧结过程中,玻璃过早软化与硅电池片反应,形过多的复合中心,造成电性能下降,还可能会导致背银电极线与铝浆接触地方形成“内陷”,形成“内陷”地方可焊性差。软化点过高,使浆料没有完全“烧熟”,电性能和附着力都会受到影响。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题,首先提供一种与电池硅片和铝背场膨胀系数、软化点、密度相匹配的太阳能背银电极用玻璃粉,以提高其烧结后与硅片和铝背场的附着力,改善银浆的焊接性能及与铝浆的匹配性,并减少印刷量。
本发明的目的是这样实现的一种太阳能背银电极用玻璃粉,其特征在于,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O310-30份、SiO25-15份、ZnO3-10份、BaO25-10份、BeO0.5-5份、MgO0.5-5份、MoO20.5-2份,所述琉璃粉粘结相的软化点为550~600℃,密度为2~3g/cm3,膨胀系数达38~50*10-7/℃。
本发明的玻璃粉的各组分作用分别为:Bi2O3具有降低玻璃软化点、玻璃烧结温度、增加玻璃密度,可以调节玻璃膨胀系数。用来代替玻璃中的铅。B2O3网络生成体,降低烧结温度,高温时使玻璃液具有适当的流动性,B2O3含量增加,玻璃软化点、膨胀系数降低,稳定性提高。SiO2网络生成体氧化物,降低玻璃热膨胀系数,提高玻璃热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐热性、粘度,过多会造成烧结温度升高,所以本发明中二氧化硅重量分数为:5-15份。ZnO中间体氧化物,可以降低玻璃热膨胀系数,提高玻璃化学稳定性和热稳定性。BaO增加玻璃折射率、密度、化学稳定性,并且可以加速玻璃熔化,但过多会造成澄清困难。BeO中间体氧化物,它能显著地降低玻璃膨胀系数,提高玻璃的热稳定性及化学稳定性,增加X射线和紫外线的透过率,并提高折射率和硬度。MgO网络外体氧化物,使玻璃的硬化速度变慢,改善玻璃的成型性能,降低结晶倾向和结晶速度,提高化学稳定性和机械强度。MoO2降低玻璃表面张力、增加玻璃润湿能力。
该玻璃粉为Bi-B-Si-Ba体系玻璃粉,此体系玻璃粉玻璃粉膨胀系数小,制备的背面银浆致密,方阻小,可焊性、耐焊性好,ZnO能增加玻璃粉低温粘度,降低高温粘度,可调节配制浆料的烧结温度,使浆料不易过烧或未“烧熟”。BeO能显著降低玻璃粉膨胀系数,使电极致密,提高电极附着力。MgO改善玻璃成型性能,使玻璃不易结晶、分相。MoO3使配制的铝浆中的玻璃粉在烧结过程中能更好的润湿铝粉和硅片表面使腐蚀效果达到最优。本发明的玻璃粘结相将上述各组分配比使用,并不含铅、镉,且具有合适的软化点,是含铅低熔点玻璃的最佳替代品,对环境无污染。玻璃中含有氧化铋、氧化硼等降低软化点的氧化物使玻璃的软化点在550~600℃范围内,适合现有背银电极的烧结温度范围,并且与背铝场用铝浆匹配性好。
作为本发明的优选方案,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O327份、SiO25份、ZnO3份、BaO29份、BeO1份、MgO2.5份、MoO20.5份。
作为本发明的优选方案,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O312份、SiO210份、ZnO7份、BaO28份、BeO1.8份、MgO1.8份、MoO21.4份。
作为本发明的优选方案,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O312份、SiO213份、ZnO3份、BaO25份、BeO2份、MgO3份、MoO21份。
为进一步实现本发明的目的,本发明还提供一种上述太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按上述组份配比分别称量各组分,放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1050~1300℃的箱式炉中,保温熔炼100~200min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃装入球磨机中球磨10-12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经350~500℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。
作用本发明制备方法的一种优选方案,所述球磨机中球:料:水的比例为1:1:2。
本发明的玻璃粉制备方法,工艺简单,熔炼时间短,成本低,玻璃粉经球磨后过筛分选,粒径均匀,并且玻璃粉经350~500℃退火处理后,密度增加、膨胀系数下降,最终玻璃粉的密度为2~3g/cm3,膨胀系数达38~50*10-7/℃,与背场铝浆及硅片匹配性良好。
具体实施方式
实施例1
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O358份、B2O327份、SiO25份、ZnO3份、BaO29份、BeO1份、MgO2.5份、MoO20.5份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1150℃的箱式炉中,保温熔炼150min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经500℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表1所示。
表1
测试项目 测试仪器 测试结果
软化点 差热分析仪 582℃
膨胀系数 热膨胀系数测定仪 44*10-7/℃
粒径 粒度测试仪 3.8μm
与硅片的附着力 拉力测试仪 30N
实施例2
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O358份、B2O312份、SiO210份、ZnO7份、BaO28份、BeO1.8份、MgO1.8份、MoO21.4份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1050℃的箱式炉中,保温熔炼200min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨10小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经430℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表2所示
表2
测试项目 测试仪器 测试结果
软化点 差热分析仪 593℃
膨胀系数 热膨胀系数测定仪 48*10-7/℃
粒径 粒度测试仪 4μm
与硅片的附着力 拉力测试仪 30N
实施例3
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O358份、B2O312份、SiO213份、ZnO3份、BaO25份、BeO2份、MgO3份、MoO21份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1300℃的箱式炉中,保温熔炼100min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经350℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表3所示。
表3
测试项目 测试仪器 测试结果
软化点 差热分析仪 590℃
膨胀系数 热膨胀系数测定仪 45*10-7/℃
粒径 粒度测试仪 4μm
与硅片的附着力 拉力测试仪 30N
实施例4
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O358份、B2O310份、SiO25份、ZnO3份、BaO25份、BeO0.5份、MgO0.5份、MoO20.5份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1250℃的箱式炉中,保温熔炼120min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经400℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表4所示。
表4
测试项目 测试仪器 测试结果
软化点 差热分析仪 585℃
膨胀系数 热膨胀系数测定仪 42*10-7/℃
粒径 粒度测试仪 4μm
与硅片的附着力 拉力测试仪 29N
实施例5
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O358份、B2O330份、SiO215份、ZnO10份、BaO210份、BeO5份、MgO5份、MoO22份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1150℃的箱式炉中,保温熔炼180min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经400℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表4所示。
表5
测试项目 测试仪器 测试结果
软化点 差热分析仪 595℃
膨胀系数 热膨胀系数测定仪 46*10-7/℃
粒径 粒度测试仪 5μm
与硅片的附着力 拉力测试仪 31N
本发明并不局限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种太阳能背银电极用玻璃粉,其特征在于,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O310-30份、SiO25-15份、ZnO3-10份、BaO25-10份、BeO0.5-5份、MgO0.5-5份、MoO20.5-2份,所述玻璃粉粘结相的软化点为550~600℃,密度为2~3g/cm3,膨胀系数达38~50*10-7/℃。
2.根据权利要求1所述的太阳能背银电极用玻璃粉,其特征在于,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O327份、SiO25份、ZnO3份、BaO29份、BeO1份、MgO2.5份、MoO20.5份。
3.根据权利要求1所述的太阳能背银电极用玻璃粉,其特征在于,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O312份、SiO210份、ZnO7份、BaO28份、BeO1.8份、MgO1.8份、MoO21.4份。
4.根据权利要求1所述的太阳能背银电极用玻璃粉,其特征在于,所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi2O358份、B2O312份、SiO213份、ZnO3份、BaO25份、BeO2份、MgO3份、MoO21份。
5.一种权利要求1—4任一项太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,其特征在于,依次包括如下步骤:按各组份的质量组份配比称量,放入混合机中充分混合后转入坩埚中,然后将坩埚放入1050~1300℃的箱式炉中,保温熔炼100~200min,然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火,将淬火后的玻璃装入球磨机中球磨10-12小时、过400目筛网、烘干,最后将玻璃粉转入箱式炉内经350~500℃退火处理,得到粒径小于7μm的太阳能背银电极用玻璃粉。
6.根据权利要求5所述的太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法,其特征在于,所述球磨机中球:料:水的比例为1:1:2。
CN201410161243.3A 2014-04-22 2014-04-22 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法 Active CN103951264B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410161243.3A CN103951264B (zh) 2014-04-22 2014-04-22 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410161243.3A CN103951264B (zh) 2014-04-22 2014-04-22 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103951264A CN103951264A (zh) 2014-07-30
CN103951264B true CN103951264B (zh) 2016-01-20

Family

ID=51328656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410161243.3A Active CN103951264B (zh) 2014-04-22 2014-04-22 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103951264B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104926109B (zh) * 2015-05-27 2017-05-17 广州市儒兴科技开发有限公司 一种应用于晶体硅太阳电池背银浆料的玻璃粉
CN109694202A (zh) * 2019-01-20 2019-04-30 江苏正能电子科技有限公司 一种背钝化电池银浆用玻璃粉

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1953942A (zh) * 2005-04-04 2007-04-25 松下电器产业株式会社 被覆电极用玻璃组成物及含有该组成物的玻璃浆
JP2008094711A (ja) * 2006-09-14 2008-04-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 封着材料
CN102020425A (zh) * 2010-09-30 2011-04-20 四川虹欧显示器件有限公司 玻璃粉及其制备方法
CN102875020A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 广东风华高新科技股份有限公司 无铅玻璃材料及其制备方法
CN103153890A (zh) * 2010-09-16 2013-06-12 多尼亚太阳能电池公司 在电子装置的制备中有用的具有低软化温度的密封剂

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7528084B2 (en) * 2005-02-02 2009-05-05 The Shepherd Color Company Durable functional glass enamel coating for automotive applications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1953942A (zh) * 2005-04-04 2007-04-25 松下电器产业株式会社 被覆电极用玻璃组成物及含有该组成物的玻璃浆
JP2008094711A (ja) * 2006-09-14 2008-04-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 封着材料
CN103153890A (zh) * 2010-09-16 2013-06-12 多尼亚太阳能电池公司 在电子装置的制备中有用的具有低软化温度的密封剂
CN102020425A (zh) * 2010-09-30 2011-04-20 四川虹欧显示器件有限公司 玻璃粉及其制备方法
CN102875020A (zh) * 2012-09-27 2013-01-16 广东风华高新科技股份有限公司 无铅玻璃材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103951264A (zh) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10529873B2 (en) Aging resistant backside silver paste for crystalline silicon solar cells and preparation method thereof
CN102354544B (zh) 晶硅太阳能电池正面电极用银导体浆料及其制备方法
CN102898024A (zh) 含碲玻璃材料及其制备方法和应用
CN108083651A (zh) 一种汽车微晶玻璃油墨用预核化微晶玻璃粉及其制备方法
CN101549957A (zh) 用于电子浆料的Bi2O3-B2O3系无铅玻璃粉及其制备方法
CN104478222A (zh) 一种适用于晶体硅太阳能电池背银浆料的无铅玻璃粉及其制备方法
CN102910828B (zh) 用于硅太阳能电池正面银浆无铅低熔点玻璃粉及制备方法
CN113035975A (zh) 一种玻璃粉及其制备方法、一种导电银浆及其制备方法和应用
CN105000806A (zh) 一种硅基太阳电池背面银浆用无铅玻璃粉及其制备方法
CN101973710A (zh) 硅太阳能电池电极浆料用低熔点无铅玻璃粉及其制备方法
CN103951264B (zh) 一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法
CN104692668A (zh) 一种太阳能电池正面电极浆料用快速结晶型玻璃粉
CN104176939A (zh) 一种太阳能电池电极浆料用超细无铅玻璃粉及其制备方法
CN114999704B (zh) 一种银浆用辅助玻璃粉添加剂及其制备方法
CN102760511B (zh) 晶硅太阳能电池背场无铅铝导电浆料及其制备方法
CN104934104B (zh) 一种低银含量晶硅太阳能电池背面银浆及制备方法
CN103771715A (zh) 一种太阳能电池背面银浆用玻璃粉及其制备方法
CN103387340B (zh) 用于太阳能电池铝浆的无铅玻璃粉及其制备方法
CN103951263A (zh) 一种太阳能电池正面银电极用玻璃粉及其制备方法
CN102651247B (zh) 一种新型太阳能光伏电池正面电极用导电浆料
CN104058595A (zh) 一种太阳能电池银浆用的无铅玻璃粉
CN103435265B (zh) 一种宽温带太阳能电池正面银浆用玻璃粉及其制备方法
CN103951265B (zh) 一种硅太阳能电池铝背场用无铅玻璃粉及其制备方法
CN107759092B (zh) 一种用于背钝化晶体硅太阳能电池背面银浆的无铅玻璃粉及其制备方法
CN102351403B (zh) 一种太阳能电池浆料用超细玻璃粉的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20140730

Assignee: Jiangsu sun Polytron Technologies Inc

Assignor: Jiangsu Sun New Material Science & Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2016320000096

Denomination of invention: Glass powder for solar back-silver electrode and preparation method of glass powder

Granted publication date: 20160120

License type: Common License

Record date: 20160304

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160328

Address after: You Fang Zhen Tong De Cun Yangzhong City, Jiangsu province 212218

Patentee after: Jiangsu Zheng Neng Electronic Science and Technology Co., Ltd.

Address before: You Fang Sun Industrial Zone, 212216 Yangzhong Road, Jiangsu city of Zhenjiang Province, No. 1

Patentee before: Jiangsu Sun New Material Science & Technology Co., Ltd.