一种太阳能电池背银浆料的制备方法与流程

文档序号:13696636阅读:185来源:国知局
技术领域本发明涉及一种太阳能电池背银浆料的制备方法,属于太阳能电池制备技术领域。

背景技术:
太阳能是一种绿色能源,因其无污染、取之不竭、不受地域资源限制等优点而越来越受到人们的重视,所以太阳能电池应运而生。太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件,在光照的条件下太阳能电池会产生电流,通过栅线和电极将电收集起来并传输出去。其中,太阳能电池背银浆料是太阳能电池电子浆料的主要组成部分,它在太阳能电池生产中主要是用来制作背面主栅,起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。银浆料使用0.1~2μm的粒状银粉和3~10μm的片状银粉的混合物作为导电体,对比使用单一形状的球状或片状银粉为导电体的电子浆料,该浆料含银量有所降低,最低含银量可低至45%。虽然通过混合球状银粉和片状银粉作为导电体可以降低太阳能电池背银浆料的含银量,同时也可实现在较低含银量下形成致密、耐焊、高导电银层的目标,但是银层的耐焊性、附着力以及导电性还有待进一步的提高,含银量还有待进一步降低。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题:针对以粒状银粉与片状银粉混合物作为导电体的浆料银层的耐焊性、导电性不高,且含银量高,增加了制作成本的问题,提供了一种主要将二氧化硅与硅酸钠等物质混合后与去离子水混合,并加入硝酸银等物质,混合加热,制备球状银混合粉末,再硝酸银溶液中滴加氨水,形成银氨络合离子溶液,接着向其加入粘合剂,搅拌加热,分离,将收集的离心物与球状银混合粉末混合,并与尿素水溶液混合,对其加热时通入甲醛气体,使其反应,最后进行研磨轧制,即可制备得太阳能电池背银浆料的方法,本发明制备的太阳能电池背银浆料降低了接触电阻率,光电转换率提高,且含银量得到降低,只含27~35%。为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:(1)分别称取100~150g二氧化硅粉末,40~55g硅酸钠和20~30g白云石粉末,搅拌混合,得混合物,按固液比1:3,将混合物与去离子水混合均匀后,置于200~250W超声分散仪中进行超声分散处理1~2h,得悬浮液;(2)按固液比1:2,将硝酸银粉末与上述制备的悬浮液混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯加热升温至85~90℃,再在加热的同时加入硝酸银粉末质量5~7%甲醇钠,边加热边搅拌,反应1~2h,待反应结束后,过滤,将过滤物置于70~80℃烘箱中干燥2~3h后,置于粉碎机中粉碎并过200目筛,得球状银混合粉末,备用;(3)量取200~250mL质量分数为25%硝酸银溶液置于1L烧杯中,再向烧杯中缓慢滴加100~120mL质量分数为17%氨水,在7~10min内滴完,待滴加完成后,向烧杯中加入30~45g甲基纤维素钠,搅拌混合均匀后,对其加热升温至40~45℃,加热35~40min;(4)待加热完成后,将烧杯中的混合物置于离心分离机中进行离心分离,收集离心物,再按质量1:1,将步骤(2)制备的球状银混合粉末与离心物进行搅拌混合均匀后,制备得银粉混合物;(5)按固液比1:2,将尿素添加至去离子水中,对其搅拌,直至尿素完全被溶解后,配制成尿素水溶液,再按固液比1:2,将上述制备的银粉混合物与尿素水溶液进行搅拌混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯进行加热,控制加热温度为40~45℃,在加热的同时向其通入烧杯体积2/3甲醛气体,控制通入的速率为15~20mL/s,使其反应1~2h;(6)待反应结束后,使其静置冷却至室温,并将其置于三辊研磨机中进行研磨轧制,待轧制完成后,即可制备得太阳能电池背银浆料。本发明制备的太阳能电池背银浆料含银量为27~35%,光电转化率为17.62~17.85%,烧结的峰值温度为750~790℃。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明制备的太阳能电池背银浆料降低了接触电阻率,光电转换率得以提高;(2)含银量得到降低,只含27~35%;(3)制备步骤简单,所需成本低。具体实施方式首先分别称取100~150g二氧化硅粉末,40~55g硅酸钠和20~30g白云石粉末,搅拌混合,得混合物,按固液比1:3,将混合物与去离子水混合均匀后,置于200~250W超声分散仪中进行超声分散处理1~2h,得悬浮液;再按固液比1:2,将硝酸银粉末与上述制备的悬浮液混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯加热升温至85~90℃,再在加热的同时加入硝酸银粉末质量5~7%甲醇钠,边加热边搅拌,反应1~2h,待反应结束后,过滤,将过滤物置于70~80℃烘箱中干燥2~3h后,置于粉碎机中粉碎并过200目筛,得球状银混合粉末,备用;接着量取200~250mL质量分数为25%硝酸银溶液置于1L烧杯中,再向烧杯中缓慢滴加100~120mL质量分数为17%氨水,在7~10min内滴完,待滴加完成后,向烧杯中加入30~45g甲基纤维素钠,搅拌混合均匀后,对其加热升温至40~45℃,加热35~40min;待加热完成后,将烧杯中的混合物置于离心分离机中进行离心分离,收集离心物,再按质量1:1,将球状银混合粉末与离心物进行搅拌混合均匀后,制备得银粉混合物;按固液比1:2,将尿素添加至去离子水中,对其搅拌,直至尿素完全被溶解后,配制成尿素水溶液,再按固液比1:2,将上述制备的银粉混合物与尿素水溶液进行搅拌混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯进行加热,控制加热温度为40~45℃,在加热的同时向其通入烧杯体积2/3甲醛气体,控制通入的速率为15~20mL/s,使其反应1~2h;待反应结束后,使其静置冷却至室温,并将其置于三辊研磨机中进行研磨轧制,待轧制完成后,即可制备得太阳能电池背银浆料。实例1首先分别称取150g二氧化硅粉末,55g硅酸钠和30g白云石粉末,搅拌混合,得混合物,按固液比1:3,将混合物与去离子水混合均匀后,置于250W超声分散仪中进行超声分散处理2h,得悬浮液;再按固液比1:2,将硝酸银粉末与上述制备的悬浮液混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯加热升温至90℃,再在加热的同时加入硝酸银粉末质量7%甲醇钠,边加热边搅拌,反应2h,待反应结束后,过滤,将过滤物置于80℃烘箱中干燥3h后,置于粉碎机中粉碎并过200目筛,得球状银混合粉末,备用;接着量取250mL质量分数为25%硝酸银溶液置于1L烧杯中,再向烧杯中缓慢滴加120mL质量分数为17%氨水,在10min内滴完,待滴加完成后,向烧杯中加入45g甲基纤维素钠,搅拌混合均匀后,对其加热升温至45℃,加热40min;待加热完成后,将烧杯中的混合物置于离心分离机中进行离心分离,收集离心物,再按质量1:1,将球状银混合粉末与离心物进行搅拌混合均匀后,制备得银粉混合物;按固液比1:2,将尿素添加至去离子水中,对其搅拌,直至尿素完全被溶解后,配制成尿素水溶液,再按固液比1:2,将上述制备的银粉混合物与尿素水溶液进行搅拌混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯进行加热,控制加热温度为45℃,在加热的同时向其通入烧杯体积2/3甲醛气体,控制通入的速率为20mL/s,使其反应2h;待反应结束后,使其静置冷却至室温,并将其置于三辊研磨机中进行研磨轧制,待轧制完成后,即可制备得太阳能电池背银浆料。本发明制备的太阳能电池背银浆料降低了接触电阻率,光电转换率得以提高;含银量得到降低,只含35%。实例2首先分别称取100g二氧化硅粉末,40g硅酸钠和20g白云石粉末,搅拌混合,得混合物,按固液比1:3,将混合物与去离子水混合均匀后,置于200W超声分散仪中进行超声分散处理1h,得悬浮液;再按固液比1:2,将硝酸银粉末与上述制备的悬浮液混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯加热升温至85℃,再在加热的同时加入硝酸银粉末质量5%甲醇钠,边加热边搅拌,反应1h,待反应结束后,过滤,将过滤物置于70℃烘箱中干燥2h后,置于粉碎机中粉碎并过200目筛,得球状银混合粉末,备用;接着量取200mL质量分数为25%硝酸银溶液置于1L烧杯中,再向烧杯中缓慢滴加100mL质量分数为17%氨水,在7min内滴完,待滴加完成后,向烧杯中加入30g甲基纤维素钠,搅拌混合均匀后,对其加热升温至40℃,加热35min;待加热完成后,将烧杯中的混合物置于离心分离机中进行离心分离,收集离心物,再按质量1:1,将球状银混合粉末与离心物进行搅拌混合均匀后,制备得银粉混合物;按固液比1:2,将尿素添加至去离子水中,对其搅拌,直至尿素完全被溶解后,配制成尿素水溶液,再按固液比1:2,将上述制备的银粉混合物与尿素水溶液进行搅拌混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯进行加热,控制加热温度为40℃,在加热的同时向其通入烧杯体积2/3甲醛气体,控制通入的速率为15mL/s,使其反应1h;待反应结束后,使其静置冷却至室温,并将其置于三辊研磨机中进行研磨轧制,待轧制完成后,即可制备得太阳能电池背银浆料。本发明制备的太阳能电池背银浆料降低了接触电阻率,光电转换率得以提高;含银量得到降低,只含27%。实例3首先分别称取120g二氧化硅粉末,50g硅酸钠和25g白云石粉末,搅拌混合,得混合物,按固液比1:3,将混合物与去离子水混合均匀后,置于220W超声分散仪中进行超声分散处理1h,得悬浮液;再按固液比1:2,将硝酸银粉末与上述制备的悬浮液混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯加热升温至87℃,再在加热的同时加入硝酸银粉末质量6%甲醇钠,边加热边搅拌,反应1h,待反应结束后,过滤,将过滤物置于75℃烘箱中干燥2h后,置于粉碎机中粉碎并过200目筛,得球状银混合粉末,备用;接着量取220mL质量分数为25%硝酸银溶液置于1L烧杯中,再向烧杯中缓慢滴加110mL质量分数为17%氨水,在8min内滴完,待滴加完成后,向烧杯中加入40g甲基纤维素钠,搅拌混合均匀后,对其加热升温至42℃,加热37min;待加热完成后,将烧杯中的混合物置于离心分离机中进行离心分离,收集离心物,再按质量1:1,将球状银混合粉末与离心物进行搅拌混合均匀后,制备得银粉混合物;按固液比1:2,将尿素添加至去离子水中,对其搅拌,直至尿素完全被溶解后,配制成尿素水溶液,再按固液比1:2,将上述制备的银粉混合物与尿素水溶液进行搅拌混合均匀后置于烧杯中,并对烧杯进行加热,控制加热温度为42℃,在加热的同时向其通入烧杯体积2/3甲醛气体,控制通入的速率为17mL/s,使其反应1h;待反应结束后,使其静置冷却至室温,并将其置于三辊研磨机中进行研磨轧制,待轧制完成后,即可制备得太阳能电池背银浆料。本发明制备的太阳能电池背银浆料降低了接触电阻率,光电转换率得以提高;含银量得到降低,只含30%。
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