专利名称：一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子精细化学品领域，确切地说是一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料。
背景技术：
导电浆料是电子元器件封装、电极和互联的关键材料，主要包括烧渗型含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料和固化型导电胶(导电油墨)两大类。烧渗型导电浆料主要用在太阳能电池等行业，烧结后作电极使用，固化型导电油墨广泛应用在印刷电路以及电子封装等行业。导电浆料根据其中的填料不同，可以分为碳浆(石墨导体)，金属浆料(金粉，银粉，铜粉，银铜合金)，以及改性的陶瓷浆料。性能比较，贵 金属填料的导电性最好，碳浆其次。但黄金价格太高，铜粉的耐氧化性不好，银粉和银铜粉在价格和性能上较为均衡。碳浆的耐磨性银浆的要好。太阳能电池导电浆料由银粉、铝粉、无机粘结料、有机载体及相关助剂等组成。在大多数的电子浆料中、无机粘结料主要是低熔点的含铅玻璃粉，对环境污染大和可焊接性差是其主要缺陷。因此，导电浆料的无铅化已成为必然趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、环保、无铅的含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料。上述目的通过以下方案实现:
一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得=A料60-65，B料20-25，C料10-15，邻苯二甲酸二甲酯2-3，石墨粉0.3-0.6，有机硅油:0.5-1 ；
所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5 μ m银粉45-48、11_15 μ m银粉10-15、30-60nm 银粉 10-15、1-5 μ m 玻璃粉 8-12、有机载体 A 15-20、硅烷偶联剂 KH550 0.8-1.2 ；所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m铝粉55-58、1-5 μ m铝粉10-15、20-25 μ m玻璃粉8-10、有机载体B 15-20 ；
所述的C料由下述重量份的原料制得:11-15μπι铜粉50-55、30-60nm铜粉5_10、10-15 μ m玻璃粉6-8、有机载体C 18-20 ；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得:氧化锌2-4、氧化铁3-5、氧化钾4-5，二氧化钦8-10、二氧化_■络6-8、氧化f丐8-10、_■氧化猛3-5、_■氧化铺3-5、二氧化_■砸9-12、_■氧化硅20-25 ；
所述的有机载体A由下述重量份的原料制得:甲基纤维素8-10，硬酯酸钙1.8-3.6，异丙醇38-42。所述的有机载体B由下述重量份的原料制得:辛基酚醛树脂203 1-2，氯乙烯醋酸乙烯10-12，溶剂DBE 15-20，甲基异丁基酮9.8-10.8。所述的有机载体C由下述重量份的原料制得:松香树脂8-10，乙稀乙二醇醚20-25，丁二酸二甲酯 6-8。所述的一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其特征在于:
制备方法包括以下步骤:
(1)按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1100-1300°C烧结25-35 min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700°C保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5 μ m玻璃粉，10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分别用10-15%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用；
(2)按重量份将硬酯酸钙、异丙醇混匀，后在75-80°C下，加入甲基纤维素，溶解后搅拌均匀后，即得有机载体A备用；
(3)按重量份将溶剂DBE、甲基异丁基酮混匀后，于81-85°C下加入辛基酚醛树脂203溶解后，再加入氯乙烯醋酸乙烯溶解，后搅拌均匀，即得有机载体B备用；
(4)按重量份将乙稀乙二醇醚、丁二酸二甲酯混匀后、于84-86°C下加入松香树脂溶解后，搅拌均匀即得有机载体C备用；
(5)将步骤(I)所制得的1_5μπι的玻璃粉按重量份加入步骤(2)所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔20-30分钟依次按重量份加入1-5 μ m银粉、11-15 μ m银粉、30_60nm银粉、硅烷偶联剂KH550，搅拌混合3-5小时，得到A料；
(6)将步骤(I)所制得的2 0-25μ m玻璃粉加入步骤(3)所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入6-10 μ m铝粉、1-5 μ m铝粉、搅拌混合2_3小时，得到B料；
(7)将步骤(I)所制得的10-15μ m玻璃粉加入步骤(4)所制得的有机载体C中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入11-15 μ m铜粉，30_60nm铜粉，搅拌混合2_3小时，得到C料；
(8)将A料、B料、C料、以及其余制备含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉的原料按重量份混匀，球磨，研磨至浆料细度小于10 μ m，调粘度，粘度为120-200Pa.s，即得。本发明的有益效果为:
1、本发明所得的含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料不含铅，完全符合环保要求，应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高，同时选用了不同粒径的银粉与铝、铜粉，增加粒子间的接触面积，从而提高了银浆的导电能力；
2、本发明在含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料中添加了铜粉、铝粉能够有助于降低银浆生产成本，节省大量的贵金属银，同时改善银浆的导电性能，从而达到了降低太阳能电池制造成本的目的，取得了良好的经济效益。同时本发明工艺简单，成本低，因而具有广阔的应用前景。
具体实施例方式一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其是由下述重量份(kg)的原料制得:A料65，B料23，C料15，邻苯二甲酸二甲酯2，石墨粉0.4，有机硅油:0.7 ；所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5 μ m银粉45、11-15 μ m银粉15、30_60nm银粉10、1-5 μ m玻璃粉12、有机载体A 20、硅烷偶联剂KH550 1.2 ；
所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m铝粉58、1-5 μ m铝粉13、20_25 μ m玻璃粉10、有机载体B 20 ；
所述的C料由下述重量份的原料制得:11-15μπι铜粉55、30-60nm铜粉5、10_15μπι玻璃粉8、有机载体C 18 ；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得:氧化锌4、氧化铁5、氧化钾4，二氧化钛10、三氧化二铬8、氧化钙10、二氧化锰3、二氧化铈3、三氧化二硼12、二氧化硅25 ；
所述的有机载体A由下述重量份的原料制得:甲基纤维素10，硬酯酸钙3.2，异丙醇40。所述的有机载体B由下述重量份的原料制得:辛基酚醛树脂203 1.3，氯乙烯醋酸乙烯12，溶剂DBE 20，甲基异丁基酮9.8。所述的有机载体C由下述重量份的原料制得:松香树脂9，乙稀乙二醇醚24，丁
二酸二甲酯8。所述的一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，制备方法包括以下步骤:
(O按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1300°C烧结28 min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过300目筛，冷却，再在600°C保温5小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到
1-5 μ m玻璃粉，10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分别用12%盐酸浸泡I小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用；
(2)按重量份将硬酯酸钙、异丙醇混匀，后在80°C下，加入甲基纤维素，溶解后搅拌均匀后，即得有机载体A备用；
(3)按重量份将溶剂DBE、甲基异丁基酮混匀后，于85°C下加入辛基酚醛树脂203溶解后，再加入氯乙烯醋酸乙烯溶解，后搅拌均匀，即得有机载体B备用；
(4)按重量份将乙稀乙二醇醚、丁二酸二甲酯混匀后、于86°C下加入松香树脂溶解后，搅拌均匀即得有机载体C备用；
(5)将步骤(I)所制得的1_5μπι的玻璃粉按重量份加入步骤(2)所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔30分钟依次按重量份加入1-5 μ m银粉、11-15 μ m银粉、30_60nm银粉、硅烷偶联剂KH550，搅拌混合5小时，得到A料；
(6)将步骤(I)所制得的20-25μ m玻璃粉加入步骤(3)所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔40分钟依次加入6-10 μ m铝粉、1-5 μ m铝粉、搅拌混合3小时，得到B料；
(7)将步骤(I)所制得的10-15μπι玻璃粉加入步骤(4)所制得的有机载体C中，搅拌混和,再每次间隔40分钟依次加入11-15 μ m铜粉，30-60nm铜粉，搅拌混合3小时，得到C料；
(8)将A料、B料、C料、以及其余制备含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉的原料按重量份混匀，球磨，研磨至浆料细度小于lOym，调粘度，粘度为150Pa.s，即得。采用丝网印刷机将银浆印刷于125mmX 125mm Si基板上，然后在180°C干燥，再在880°C进行快速烧制电极引线，高温烧结后制成的电极引线表面银白，光滑无缺陷，剥离强度12 N/cm,锡焊性能良好,方阻< 10 Siements/sq,制备的太阳能电池光电转化效率为
19.7%，拉力测试结果为附着力>13N/mm2。
权利要求
1.一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:A料60-65，B料20-25，C料10-15，邻苯二甲酸二甲酯2_3，石墨粉0.3-0.6，有机硅油 0.5-1 ； 所述的A料由下述重量份的原料制得:1-5 μ m银粉45-48、11_15 μ m银粉10-15、30-60nm 银粉 10-15、1-5 μ m 玻璃粉 8-12、有机载体 A 15-20、硅烷偶联剂 KH550 0.8-1.2 ； 所述的B料由下述重量份的原料制得:6-10 μ m铝粉55-58、1-5 μ m铝粉10-15、20-25 μ m玻璃粉8-10、有机载体B 15-20 ； 所述的C料由下述重量份的原料制得:11-15μπι铜粉50-55、30-60nm铜粉5_10、10-15 μ m玻璃粉6-8、有机载体C 18-20 ； 所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得:氧化锌2-4、氧化铁3-5、氧化钾4-5，二氧化钦8-10、二氧化_二络6-8、氧化f丐8-10、二氧化猛3-5、二氧化铺3-5、二氧化二砸9-12、二氧化硅20-25 ； 所述的有机载体A由下述重量份的原料制得:甲基纤维素8-10，硬酯酸钙1.8-3.6，异丙醇38-42 ； 所述的有机载体B由下述重量份的原料制得:辛基酚醛树脂203 1-2，氯乙烯醋酸乙烯 10-12，溶剂 DBE 15-20，甲基异丁基酮 9.8-10.8; 所述的有机载体C由下述重量份的原料制得:松香树脂8-10，乙稀乙二醇醚20-25，丁二酸二甲酯6-8。
2.根据权利要求1所述的一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其特征在于: 制备方法包括以下步骤: (1)按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1100-1300°C烧结25-35 min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700°C保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5 μ m玻璃粉，10-15 μ m玻璃粉和20-25 μ m玻璃粉，再分别用10-15%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用； (2)按重量份将硬酯酸钙、异丙醇混匀，后在75-80°C下，加入甲基纤维素，溶解后搅拌均匀后，即得有机载体A备用； (3)按重量份将溶剂DBE、甲基异丁基酮混匀后，于81-85°C下加入辛基酚醛树脂203溶解后，再加入氯乙烯醋酸乙烯溶解，后搅拌均匀，即得有机载体B备用； (4)按重量份将乙稀乙二醇醚、丁二酸二甲酯混匀后、于84-86°C下加入松香树脂溶解后，搅拌均匀即得有机载体C备用； (5)将步骤(I)所制得的1-5μ m的玻璃粉按重量份加入步骤(2)所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔20-30分钟依次按重量份加入1-5 μ m银粉、11-15 μ m银粉、30_60nm银粉、硅烷偶联剂KH550，搅拌混合3-5小时，得到A料； (6)将步骤(I)所制得的20-25μ m玻璃粉加入步骤(3)所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入6-10 μ m铝粉、1-5 μ m铝粉、搅拌混合2_3小时，得到B料； (7)将步骤(I)所制得的10-15μ m玻璃粉加入步骤(4)所制得的有机载体C中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入11-15 μ m铜粉，30_60nm铜粉，搅拌混合2_3小时，得到C料； (8)将A料、B料、C料、以及其余制备含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉的原料按重量份混匀，球磨，研磨至浆料细 度小于10 μ m，调粘度，粘度为120-200Pa.s，即得。
全文摘要
本发明公开了一种含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料，其是由下述重量份的原料制得A料60-65，B料20-25，C料10-15，邻苯二甲酸二甲酯2-3，石墨粉0.3-0.6,有机硅油0.5-1。本发明所得的含有石墨粉的无铅太阳能电池银铝铜粉混合浆料不含铅,完全符合环保要求,应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高，同时选用了不同粒径的银粉与铝，铜粉粉，增加粒子间的接触面积，从而提高了银浆的导电能力。
文档编号H01B1/24GK103117109SQ20121052198
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者年福枭 申请人:蚌埠市智峰科技有限公司