一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉及其制备方法与流程

本发明涉及电子浆料用银粉技术领域，更具体地，本发明涉及一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉及其制备方法。

背景技术：

太阳能(solarenergy)，是一种可再生能源。是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。随着晶体硅太阳能电池技术的发展，背钝化技术(perc)越来越受到关注。背钝化(perc)太阳能电池技术是在太阳能电池背面进行钝化处理和激光开槽，从而有效降低表面复合速率并提高硅片内部反射率的技术。背钝化(perc)太阳能电池技术在晶体硅太阳能电池生产中用于提升晶体硅太阳能电池片的光电转换效率。目前使用背钝化技术工艺生产的晶体硅太阳能电池片比常规工艺生产的晶体硅太阳能电池片效率高3-4％左右，而且这项技术正在不断地完善改进。随着这项领域技术的发展，背钝化技术有望在晶体硅太阳能电池片生产中全面取代之前的常规工艺。

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。太阳能电池背面银浆主要由银粉、玻璃粉和有机载体组成。银粉作为浆料中的功能相，起到导电的作用。然而，由于银粉的成本较高，导致太阳能电池的生产成本较高。

针对上述问题，本发明致力于提供一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉及其制备方法，制备所得银粉含银量低，制备简单，成本小，颗粒大小分布均匀，能够广泛应用于背钝化太阳能电池背银浆料。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，所述银粉的制备原料包括：硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c。

作为一种优选的技术方案，所述试剂a为碳酸钠和/或碳酸氢钠。

作为一种优选的技术方案，所述试剂b为硝酸铜和/或硫酸钾。

作为一种优选的技术方案，所述试剂c选自葡萄糖、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠中的至少一种。

本发明的第二个方面提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将硝酸银溶于第一份水中，得到混合物1；

(2)将试剂b溶于第二份水中，得到混合物2；

(3)将试剂c溶于第三份水中，得到混合物3；

(4)将试剂a溶于第四份水中，于15-17℃下加入混合物2，在90-110r/min的搅拌速度下，加入混合物1，然后于20-22℃下加入混合物3，搅拌混合20-40min后静置反应10-20min，再经后处理，即可。

作为一种优选的技术方案，步骤(4)中，所述反应温度控制在22-24℃。

作为一种优选的技术方案，步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为60-70℃。

作为一种优选的技术方案，步骤(1)(4)中，所述第一份水、第四份水的温度分别为常温。

作为一种优选的技术方案，所述第一份水、第二份水、第三份水、第四份水均为去离子水。

作为一种优选的技术方案，步骤(4)中，所述后处理过程如下：采用冷热去离子水交替清洗后，过滤、烘干，包装入库。

有益效果：本发明采用硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c为原料制备了高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，制备所得银粉含银量低，制备简单，成本小，颗粒大小分布均匀，能够广泛应用于背钝化太阳能电池背银浆料，采用本发明所述的银粉用于背钝化太阳能电池背银浆料中，银层致密性好，与硅基板的附着力强，接触电阻小，电池转换率高，同时还具有较好的可焊性和耐焊性，有助于改善背钝化技术电池功率衰减问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是银粉的sem图(10000倍)。

图2是银粉的sem图(20000倍)。

图3是银粉的粒径分布曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供的技术方案中的技术特征做进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。

本发明中的“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

本发明的第一个方面提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，所述银粉的制备原料包括：硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c。

在一种优选的实施方式中，所述高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备原料包括：78-82kg硝酸银、40-41kg试剂a、65-66g试剂b、6660-6670g试剂c。

在一种优选的实施方式中，所述试剂a为碳酸钠和/或碳酸氢钠。

在一种更优选的实施方式中，所述试剂a为碳酸钠。

在一种优选的实施方式中，所述试剂b为硝酸铜和/或硫酸钾。

在一种更优选的实施方式中，所述试剂b为硝酸铜。

在一种优选的实施方式中，所述试剂c选自葡萄糖、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠中的至少一种。

在一种更优选的实施方式中，所述试剂c为异抗坏血酸。

本发明的第二个方面提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将硝酸银溶于第一份水中，得到混合物1；

(2)将试剂b溶于第二份水中，得到混合物2；

(3)将试剂c溶于第三份水中，得到混合物3；

(4)将试剂a溶于第四份水中，于15-17℃下加入混合物2，在90-110r/min的搅拌速度下，加入混合物1，然后于20-22℃下加入混合物3，搅拌混合20-40min后静置反应10-20min，再经后处理，即可。

在一种优选的实施方式中，所述高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将78-82kg硝酸银溶于80-85l第一份水中，得到混合物1；

(2)将65-66g试剂b溶于4-6l第二份水中，得到混合物2；

(3)将6660-6670g试剂c溶于14-15l第三份水中，得到混合物3；

(4)将40-41kg试剂a溶于230-250l第四份水中，于15-17℃下加入混合物2，在90-110r/min的搅拌速度下，加入混合物1，然后于20-22℃下加入混合物3，搅拌混合20-40min后静置反应10-20min，再经后处理，即可。

在一种更优选的实施方式中，所述高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将80kg硝酸银溶于83l第一份水中，得到混合物1；

(2)将65.2g试剂b溶于5l第二份水中，得到混合物2；

(3)将6664g试剂c溶于14.4l第三份水中，得到混合物3；

(4)将40.572kg试剂a溶于240l第四份水中，于16℃下加入混合物2，在100r/min的搅拌速度下，以1600ml/min的速度加入混合物1，然后于21℃下以100ml/min的速度加入混合物3，搅拌混合30min后静置反应10min，再经后处理，即可。

在一种优选的实施方式中，步骤(4)中，所述反应温度控制在22-24℃。

在一种更优选的实施方式中，步骤(4)中，所述反应温度控制在23℃。

在一种优选的实施方式中，步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为60-70℃。

在一种更优选的实施方式中，步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为65℃。

本申请采用一定温度的水能够充分溶解试剂b、试剂c，有效阻止试剂b、试剂c团聚。

在一种优选的实施方式中，步骤(1)(4)中，所述第一份水、第四份水的温度分别为常温。

本发明所述常温是指25℃。

在一种优选的实施方式中，所述第一份水、第二份水、第三份水、第四份水均为去离子水。

在一种优选的实施方式中，步骤(4)中，所述后处理过程如下：采用冷热去离子水交替清洗后，过滤、烘干，包装入库。

在一种更优选的实施方式中，步骤(4)中，所述后处理过程如下：抽去上层清液，加入240l去离子水，搅拌5min，停机，静置10分钟，然后抽去上层清液，加入240l热的去离子水，搅拌5min，再停机，静置反应10min，沉淀完全后，抽去上层清液。如此反复冷热去离子水交替清洗5次，清洗完成后，将银粉放入准备好的过滤车内过滤，再用100l冷去离子水和100l热去离子水冲洗，过滤后，再加入40l乙醇，充分混匀后，再过滤，完成后装入不锈钢盘内，放入烘箱，90℃烘干，时间不低于16h，过100目筛网，包装入库。

在一种优选的实施方式中，所述热去离子水的温度为60-70℃，冷去离子水的温度为常温。

在一种更优选的实施方式中，所述热去离子水的温度为65℃，冷去离子水的温度为常温。

本申请通过冷热去离子水交替清洗能够使试剂材料充分溶解，一定温度使还原反应效果达到最佳，粉体结核性更好。

申请人通过大量实验发现，当选用特定的试剂a、试剂b、试剂c，严格控制体系中各组分含量，且控制反应温度在22-24℃，制备所得银粉形貌规整，大小分布均匀，粒径分布较窄。这可能是由于在特定的条件下，体系的还原反应能力较好，反应速率较适中，晶核生成速率较适中。当反应温度过高时，反应速率极快，粒子的布朗运动加剧，使相互碰撞更为频繁容易导致颗粒团聚。

在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是示例的而非限制性的。

实施例

实施例1

本发明的实施例1提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，所述银粉的制备原料包括：硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c。

所述试剂a为碳酸钠。

所述试剂b为硝酸铜。

所述试剂c为异抗坏血酸。

本发明的实施例1还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)将80kg硝酸银溶于83l第一份水中，得到混合物1；

(2)将65.2g试剂b溶于5l第二份水中，得到混合物2；

(3)将6664g试剂c溶于14.4l第三份水中，得到混合物3；

(4)将40.572kg试剂a溶于240l第四份水中，于16℃下加入混合物2，在100r/min的搅拌速度下，以1600ml/min的速度加入混合物1，然后于21℃下以100ml/min的速度加入混合物3，搅拌混合30min后静置反应10min，再经后处理，即可。

步骤(4)中，所述反应温度控制在23℃。

步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为65℃。

步骤(1)(4)中，所述第一份水、第四份水的温度分别为常温。

所述第一份水、第二份水、第三份水、第四份水均为去离子水。

步骤(4)中，所述后处理过程如下：抽去上层清液，加入240l去离子水，搅拌5min，停机，静置10分钟，然后抽去上层清液，加入240l热的去离子水，搅拌5min，再停机，静置反应10min，沉淀完全后，抽去上层清液。如此反复冷热去离子水交替清洗5次，清洗完成后，将银粉放入准备好的过滤车内过滤，再用100l冷去离子水和100l热去离子水冲洗，过滤后，再加入40l乙醇，充分混匀后，再过滤，完成后装入不锈钢盘内，放入烘箱，90℃烘干18h，过100目筛网，包装入库。

所述热去离子水的温度为65℃，冷去离子水的温度为常温。

实施例1制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的sem图如图1、2所示，粒径分布曲线图如图3所示。

实施例2

本发明的实施例2提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，所述银粉的制备原料包括：硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c。

所述试剂a为碳酸钠。

所述试剂b为硝酸铜。

所述试剂c为异抗坏血酸。

本发明的实施例2还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)将78kg硝酸银溶于80l第一份水中，得到混合物1；

(2)将65g试剂b溶于4l第二份水中，得到混合物2；

(3)将6660g试剂c溶于14l第三份水中，得到混合物3；

(4)将40kg试剂a溶于230l第四份水中，于15℃下加入混合物2，在90r/min的搅拌速度下，以1600ml/min的速度加入混合物1，然后于20℃下以100ml/min的速度加入混合物3，搅拌混合20min后静置反应10min，再经后处理，即可。

步骤(4)中，所述反应温度控制在22℃。

步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为60℃。

步骤(1)(4)中，所述第一份水、第四份水的温度分别为常温。

所述第一份水、第二份水、第三份水、第四份水均为去离子水。

步骤(4)中，所述后处理过程如下：抽去上层清液，加入240l去离子水，搅拌5min，停机，静置10分钟，然后抽去上层清液，加入240l热的去离子水，搅拌5min，再停机，静置反应10min，沉淀完全后，抽去上层清液。如此反复冷热去离子水交替清洗5次，清洗完成后，将银粉放入准备好的过滤车内过滤，再用100l冷去离子水和100l热去离子水冲洗，过滤后，再加入40l乙醇，充分混匀后，再过滤，完成后装入不锈钢盘内，放入烘箱，90℃烘干18h，过100目筛网，包装入库。

所述热去离子水的温度为60℃，冷去离子水的温度为常温。

实施例3

本发明的实施例3提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，所述银粉的制备原料包括：硝酸银、试剂a、试剂b、试剂c。

所述试剂a为碳酸钠。

所述试剂b为硝酸铜。

所述试剂c为异抗坏血酸。

本发明的实施例3还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)将82kg硝酸银溶于85l第一份水中，得到混合物1；

(2)将66g试剂b溶于6l第二份水中，得到混合物2；

(3)将6670g试剂c溶于15l第三份水中，得到混合物3；

(4)将41kg试剂a溶于250l第四份水中，于17℃下加入混合物2，在110r/min的搅拌速度下，以1600ml/min的速度加入混合物1，然后于22℃下以100ml/min的速度加入混合物3，搅拌混合40min后静置反应20min，再经后处理，即可。

步骤(4)中，所述反应温度控制在24℃。

步骤(2)(3)中，所述第二份水、第三份水的温度分别为70℃。

步骤(1)(4)中，所述第一份水、第四份水的温度分别为常温。

所述第一份水、第二份水、第三份水、第四份水均为去离子水。

步骤(4)中，所述后处理过程如下：抽去上层清液，加入240l去离子水，搅拌5min，停机，静置10分钟，然后抽去上层清液，加入240l热的去离子水，搅拌5min，再停机，静置反应10min，沉淀完全后，抽去上层清液。如此反复冷热去离子水交替清洗5次，清洗完成后，将银粉放入准备好的过滤车内过滤，再用100l冷去离子水和100l热去离子水冲洗，过滤后，再加入40l乙醇，充分混匀后，再过滤，完成后装入不锈钢盘内，放入烘箱，90℃烘干18h，过100目筛网，包装入库。

所述热去离子水的温度为70℃，冷去离子水的温度为常温。

实施例4

本发明的实施例4提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述试剂a为碳酸氢钠。

实施例5

本发明的实施例5提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述试剂b为硫酸钾。

实施例6

本发明的实施例6提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述试剂c为葡萄糖。

实施例7

本发明的实施例7提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述试剂c为异抗坏血酸钠。

实施例8

本发明的实施例8提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，步骤(4)中，所述反应温度控制在20℃。

实施例9

本发明的实施例9提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉，还提供了一种高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉的制备方法，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，步骤(4)中，所述反应温度控制在26℃。

性能评估

实施例1：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌规整，颗粒大小分布均匀，无团聚现象。

实施例2：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌规整，颗粒大小分布均匀，无团聚现象。

实施例3：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌规整，颗粒大小分布均匀，无团聚现象。

实施例4：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

实施例5：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

实施例6：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

实施例7：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

实施例8：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

实施例9：制备所得高效背钝化太阳能电池背银浆料用银粉形貌不规整，颗粒大小分布不均匀，有团聚现象。

前述的实施例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且文本所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其范围之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。