一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉，其組成及重量百分?jǐn)?shù)為：P2O51~30%、Bi2O310~50%、B2O31~10%、SiO21~15%、Al2O30~10%、ZnO0~10%、MnO20~10%、Fe2O30~5%，其中，Al2O3、ZnO、MnO2和Fe2O3含量不同時為0。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明磷酸鹽玻璃粉中MnO2組分可增加玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，F(xiàn)e2O3組分的鐵離子大多數(shù)可以八面體的結(jié)構(gòu)單元作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的修飾體存在，抑制晶相的生成和析出，降低內(nèi)部缺陷，使結(jié)構(gòu)致密化，因此該玻璃粉與硅片的膨脹系數(shù)更為匹配，從而降低了太陽能電池翹曲度，提高了電池成片率。
【專利說明】—種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉。
【背景技術(shù)】
[0002]晶體硅太陽能電池作為一個新能源行業(yè)正以日新月異的速度發(fā)展。其中，其電極材料一般是利用銀漿通過印刷在硅基板上，再通過燒結(jié)形成的，起到將太陽能電池產(chǎn)生的電能匯聚導(dǎo)出來的作用。銀漿中的主要成分為銀粉、玻璃粉、溶劑、有機(jī)載體等。其中，玻璃粉在銀粉和硅片之間形成合金的過程中起到促熔的作用，使銀和硅之間形成良好的歐姆接觸。由于銀漿的燒結(jié)發(fā)生到500°C以上高溫環(huán)境下，因此玻璃粉的制備需要考慮和漿料燒結(jié)曲線的匹配性，除了在配方和工藝上的特殊性，還需要有合適的軟化點(diǎn)、膨脹系數(shù)、粒度等。
[0003]目前國內(nèi)玻璃粉現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足:(I)所制的電子漿料燒結(jié)后，和硅片的膨脹系數(shù)不匹配，收縮率大，引起太陽能電池翹曲度高，造成電池片成品率低。(2)所制的電子漿料燒結(jié)后和硅片的歐姆接觸電阻大，因此造成太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率低。
[0004]申請?zhí)枮?01110284958.4的中國專利公開了一種低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃粉，其包括P2O50.1 ~30 %、Bi2O3IO ~40 %、B2O3O ~9 %、Al2O3O ~20 %、Si028 ~25 %、CuOO ~5 %、Li2OO~9%、Zr020~7%，其中下限為O的組分其下限不同時全部為O。該配方玻璃粉軟化點(diǎn)為370~4500C，燒結(jié)后膨脹系數(shù)為4.1~5.2 X 10_6/。。，和硅片膨脹系數(shù)(3.5 X 10_6/。。)較為匹配，收縮率小，太陽能電池翹曲度小，電池成片率高。但是該玻璃粉的熱膨脹系數(shù)與硅片的熱膨脹系數(shù)還是有一 定的差距。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題在于提供一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉，其對環(huán)境友好，且軟化點(diǎn)低，具有與硅片更為匹配的熱膨脹系數(shù)。
[0006]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)為=P2O5I~30%、Bi2O3IO ~50%,B2O31 ~10%>SiO2I ~15%、A12030 ~10%,ZnOO ~10%、Mn020 ~10%、Fe2030 ~5%,其中，Al2O3' ZnO, MnO2和Fe2O3含量不同時為O。
[0008]作為本發(fā)明的改進(jìn)方案，該漿料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為=P2O5IO~30%、Bi20320 ~50%、B2033 ~7%、Si028 ~15%、Al2038 ~10%、ZnOl ~8%、MnO2I ~6%、Fe2O3I ~4%。
[0009]優(yōu)選地，該磷酸鹽玻璃粉中，所述P2O5的重量百分?jǐn)?shù)為25~30%。
[0010]優(yōu)選地,該磷酸鹽玻璃粉中，所述Bi2O3的重量百分?jǐn)?shù)為30~45%。
[0011 ] 優(yōu)選地，該磷酸鹽玻璃粉中，所述B2O3的重量百分?jǐn)?shù)為3~5%。
[0012]優(yōu)選地,該磷酸鹽玻璃粉中，所述ZnO的重量百分?jǐn)?shù)為2~4%。
[0013]優(yōu)選地,該磷酸鹽玻璃粉中，所述MnO2的重量百分?jǐn)?shù)為2~4%。[0014]優(yōu)選地，該磷酸鹽玻璃粉中，所述Fe2O3的重量百分?jǐn)?shù)為2~3%。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，該磷酸鹽玻璃粉中，所述MnO2和Fe2O3的重量百分?jǐn)?shù)總和為5~6%。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉含有MnO2組分，其可增加玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因?yàn)樗膬r錳離子的存在使磷氧四面體之間的鍵強(qiáng)增大，部分結(jié)合力較弱且易溶的P-O鍵被四價錳離子取代，形成具有強(qiáng)耐侵蝕的P-O-Mn鍵，從而大大改善了磷酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。 [0018]2、本發(fā)明太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉含有Fe2O3組分，鐵離子大多數(shù)可以八面體的結(jié)構(gòu)單元作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的修飾體存在，抑制晶相的生成和析出，降低內(nèi)部缺陷，使結(jié)構(gòu)致密化。
[0019]3、本發(fā)明太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉的玻璃轉(zhuǎn)變溫度為350~450°C，具有降低的玻璃轉(zhuǎn)化溫度；且燒結(jié)后熱膨脹系數(shù)為3.8~4.5X10_6/°C，收縮率小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明玻璃粉的膨脹系數(shù)與硅片的膨脹系數(shù)(3.5X10_6/°C)更為匹配，使得太陽能電池翹曲度更小，電池成片率更高。
[0020]4、本發(fā)明太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉無鉛，環(huán)境友好、符合環(huán)保要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]實(shí)施例1~5
[0023]本發(fā)明是一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉，其組成及其重量百分?jǐn)?shù)見表1。
[0024]其制備方法如下:
[0025]S1、將各原料按表1所述比例進(jìn)行配料，經(jīng)充分混合后，裝入坩堝中，先在200~300°C的馬弗爐中預(yù)熱半小時，然后轉(zhuǎn)移到1100~1300°C的高溫電阻爐內(nèi)加熱0.5~2小時，形成均勻澄清的玻璃液。
[0026]S2、將熔制好的玻璃液在去離子水中水淬，待冷卻后，將玻璃在70~110°C鼓風(fēng)干燥。
[0027]S3、將干燥好的玻璃用直徑20~30mm的大球磨珠，以100~150轉(zhuǎn)/分的速度干磨0.5~2小時。
[0028]S4、將大磨球換成直徑I~6mm的小球磨珠，加入乙醇等溶劑，以150~300轉(zhuǎn)/分的速度球墨5~20小時。
[0029]S5、將球磨好的玻璃粉溶液經(jīng)200~400目的鋼絲網(wǎng)過濾。
[0030]S6、將過濾得到的玻璃粉在60~80°C鼓風(fēng)干燥，便得到本發(fā)明所述的太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉
[0031]表1:[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池銀漿用磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該漿料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為:P2051 ~30%、Bi20310~50%、B2O3I~10%、SiO2I~15%、Al2030~10%、Zn00~10%、Mn020~10%、Fe203(T5%，其中，A1203、ZnO, MnO2 和 Fe2O3 含量不同時為 O。
2.如權(quán)利要求1所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該漿料的組成及其重量百分?jǐn)?shù)為:P20510~30%、Bi20320~50%、B2033~7%、Si028~15%、Al2038~10%、ZnOl~8%、MnO2I~6%、Fe2O3I~4%。
3.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述P2O5的重量百分?jǐn)?shù)為25~30%。
4.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述Bi2O3的重量百分?jǐn)?shù)為30~45%。
5.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述B2O3的重量百分?jǐn)?shù)為3~5%。
6.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述ZnO的重量百分?jǐn)?shù)為2~4%。
7.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述MnO2的重量百分?jǐn)?shù)為2~4%。
8.如權(quán)利要求2所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述Fe2O3的重量百分?jǐn)?shù)為2~3%。
9.如權(quán)利要求6至8任意一項(xiàng)所述的磷酸鹽玻璃粉，其特征在于:該磷酸鹽玻璃粉中，所述MnO2和Fe2O3的重量`百分?jǐn)?shù)總和為5~6%。
【文檔編號】C03C12/00GK103553345SQ201310432669
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】戈士勇 申請人:江蘇瑞德新能源科技有限公司