一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体的制作方法

本发明涉及一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，具体涉及该专用载体的制备方法及其对应的细绒面硅片用正面银浆和太阳能电池电极制备方法。

背景技术：

晶硅太阳能电池作为发展速度最快、成本最低、产业化程度最高的新能源技术，已成为太阳能利用开发的绝对主流。近年来，随着新能源补贴的减少，竞争的加剧，太阳能发电成本压力加大，市场对太阳能电池光电转化效率的要求越来越高。

根据晶硅太阳能电池的光电转化理论，降低入射太阳光反射率，是提升晶硅太阳能电池光电转换效率最为直接的方法。细绒面的硅片可以有效减少太阳光入射时的反射量，从源头上有效提高电池光电转换效率。

然而，细绒面硅片表面粗糙度低，不利于正面银浆在硅片上的附着，正面银浆在丝网印刷过程出现断栅、虚印的概率增加，最终使得电池片生产良率降低。

因此，开发一种适用于表面更加光滑的细绒面硅片丝网印刷的正面银浆，对于实现太阳能电池转换效率实质提升尤为迫切。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，专用有机载体由两部分组成：一部分提供正面银浆丝网印刷所必须的流变性能；另一部分能够提高印刷过程中银浆与细绒面硅基材料的附着力，减少印刷缺陷。

其中，具体技术方案为：

该有机载体由有机载体v1和有机载体v2组成；所述有机载体v1组成包含以下成分：有机树脂粘结剂、触变剂、分散剂、有机溶剂；所述有机载体v2组成包含以下成分：热塑性弹性体、增粘剂、有机溶剂。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v1在细绒面硅片用正面银浆专用有机载体中的质量分数为40-60％，所述有机载体v2在细绒面硅片用正面银浆专用有机载体中的质量分数为40-60％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v1中所使用有机树脂粘结剂包含以下成分：醋酸丁酸纤维素、pvb、氢化松香酯树脂，所述有机树脂粘结剂在有机载体v1中含量为：醋酸丁酸纤维素1.5-2.0％、pvb2.0-2.5％、氢化松香酯树脂6-12％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v1中所使用触变剂为聚酰胺蜡，所述触变剂在有机载体v1中的含量为3.0-7.0％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v1中所使用分散剂包含以下成分：ans-tdo、楠本化成ed120；所述分散剂在有机载体v1中含量为：ans-tdo1.5-2％、楠本化成ed1203-4％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v1所使用有机溶剂为二乙二醇二丁醚，在有机载体v1中的含量为6-12％；或者为己二酸二甲酯，在有机载体v1中的含量为6-12％；或者为醇酯十二，在有机载体v1中的含量为15-25％；或者为丁基卡必醇醋酸酯，在有机载体v1中的含量为50-60％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v2所使用热塑性弹性体为苯乙烯类合成橡胶；所述苯乙烯类合成橡胶选sbs、sis、sebs、seps以及它们的混合物。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述苯乙烯类合成橡胶为线型或星型分子结构，且苯乙烯含量在15-45％之间，所述热塑性弹性体在有机载体v2中的含量为10-20％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v2中所含增粘剂为以下一种或多种：石油树脂、萜烯树脂、松香酯树脂；所述增粘剂的在有机载体v2中的含量为15-30％。

上述的一种细绒面硅片用正面银浆专用有机载体，其中，所述有机载体v2中所含有机溶剂为以下一种或多种：二乙二醇二丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、醇酯十六；所述有机溶剂在有机载体v2中的含量为50-75％。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：本发明提供的细绒面硅片用正面银浆专用有机载体专用有机载体由两部分组成：一部分提供正面银浆丝网印刷所必须的流变性能；另一部分能够提高印刷过程中银浆与细绒面硅基材料的附着力，减少印刷缺陷。解决了现有技术中，细绒面硅片表面粗糙度低，不利于正面银浆在硅片上的附着，正面银浆在丝网印刷过程出现断栅、虚印的概率增加，使得电池片生产良率降低等技术问题。

附图说明

图1为比较例1、实施例1、实施例2、实施例3的对比示意图，左上为比较例1、右上为实施例1、左下为实施例2、右下为实施例3。

图2为比较例2、实施例4、实施例5、实施例6的对比示意图，左上为比较例2、右上为实施例4、左下为实施例5、右下为实施例6。

图3为左上为比较例3、右上为实施例7、左下为实施例8、右下为实施例9的对比示意图，左上为比较例3、右上为实施例7、左下为实施例8、右下为实施例9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

下文描述了细绒面硅片用正面银浆专用有机载体和其对应正面银浆的制备方法。

本发明不限于以下实施方案。

有机载体

在具体实施方案中有机载体v1原料配比为：醋酸丁酸纤维素1.5-2.0％、pvb2.0-2.5％、氢化松香酯树脂6-12％、聚酰胺蜡3.0-7.0％、ans-tdo1.5-2％、楠本化成ed1203-4％、二乙二醇二丁醚6-12％、己二酸二甲酯6-12％、醇酯十二15-25％、丁基卡必醇醋酸酯50-60％。

将有机载体v1所用的原料称量好并放置在带有高速剪切搅拌头的不锈钢加热釜中，将加热釜进行密封，启动不锈钢加热釜中的高速剪切搅拌头，使剪切速率为1000转/min；同时启动加热按钮，按照2℃/min的加热速度，将有机混合物加热到60℃，并保温45-60min；关闭加热，再搅拌冷却至室温备用。

在具体实施方案中有机载体v2的原料配比为：sis10-20％、石油树脂15-30％、丁基卡必醇醋酸酯30-50％、二乙二醇二丁醚10-20％。

将有机载体v2所用的原料称量好并放置在带有高速剪切搅拌头的不锈钢釜中，将釜进行密封，启动不锈钢釜中的高速剪切搅拌头，使剪切速率为600转/min；同时启动加热按钮，按照5℃/min的加热速度，将有机混合物加热到70℃，并保温60min；关闭加热，再搅拌冷却至室温备用。

正面银浆

在具体实施方案中将一定配比的银粉、玻璃粉、添加剂等加入专用载体中，在双行星重力混合机中混合均匀，再将混合料在三辊机上进行研磨；控制研磨间隙逐渐减小，保证最终所得正面银浆的细度在5μm以内，细度由刮板细度计测得。所得正面银浆粘度控制在70-130pa·s之间，粘度由brookfield粘度计100rad/min条件下测得。

在比较例中，所制备正面银浆不加入有机载体v2，其所占组分由载体v1替代。在一个实施例中，有机载体v2占总载体含量的40％，在另一个实施例中，有机载体v2占总载体含量的50％，在另一个实施例中，有机载体v2占总载体含量的60％。

以下描述了丝网印刷工艺制造太阳能电池电极过程。

在具体实施方案中，电池电极的制造遵循以下流程：银浆丝网印刷—烘干—烧结—冷却至室温。

丝网印刷使用baccini银浆专用印刷机，印刷速度350-450mm/s。

为验证浆料的极限条件下的印刷效果，印刷使用网板经过特殊设计的变栅网板，硅基板被分为沿垂直于印刷方向的5个开孔宽度逐渐减小的区域，开孔宽度依次为：25μm、23μm、21μm、19μm、17μm。该网版可以高效的检测浆料在不同开孔宽度下的印刷性能。

印刷使用的硅片分为两种：常规硅片微观尺寸为2.5-3.5μm；细绒面硅片微观尺寸为1.5-2.0μm。

烘干和烧结使用despatch带式炉，带速为240ipm，干燥温度350℃，烧结峰值温度为915℃。

印刷测试使用asiccn太阳能电池片电致发光检测仪测试，检测电流为5.5-6.5a。

实施例：

本发明通过下列实施来说明，但不限于下列实施例。

比较例1和实施例1至3。

正面银浆由下列原材料制成，具体比例见表1。

银粉：球形，d(50)为2.0-2.2；

玻璃粉：玻璃化转变温度tg为240-260℃；

有机载体：v1；

有机载体：v2；

硅油：运动粘度500cst；

印刷速度400mm/s；

常规硅片：绒面微观尺寸2.5-3.5μm；

细绒面硅片：绒面微观尺寸1.5-2.0μm。

表1

需要说明的是，表1中的印刷测试结果由如下方法得出：银浆样品各印刷20片，经干燥烧结后，取最后一片放入太阳能电池片电致发光检测仪中，电池片上未发光区域即视为电极栅线断开，整片硅片断栅少于5根视为正常，断栅多于20根是为虚印。

实施例1出现的明显虚印。而实施例2和3在均未出现印刷断栅情况，详见附图1。

比较例2和实施例4至6。

检查有机载体v2含量对正面银浆在细绒面硅片上印刷质量的影响。

表2

比较例2出现明显虚印，实施例4至6均未出现明显断栅，详见附图2。

比较例3和实施例7至9。

检查不同印刷速度对银浆在细绒面硅片上印刷质量的影响。

表3

比较例3出现明显虚印，实施例7和8均未出现明显断栅，实施例9仅在硅片上窄开孔印刷区域出现少量断栅，详见附图3。