本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及人類對能源需求的不斷增長，化石能源的有限性和在使用過程中對全球氣候及環(huán)境所造成的影響已經(jīng)引起了人們的高度重視。因此，現(xiàn)在人們越來越多地關(guān)注到對風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、太陽能等可再生能源的利用，其中太陽能最引人注目。目前，中國已成為硅太陽能電池的最大生產(chǎn)和出口國，但是，許多高性能核心材料（如導(dǎo)電銀漿等）受到國外企業(yè)的壟斷，而導(dǎo)電銀漿是制備太陽能電池的主要原材料。提高晶體硅太陽能電池組件的壽命也是市場關(guān)注的重點之一，一些已發(fā)表的組件穩(wěn)定性的研究報告稱焊料內(nèi)鉛和錫之間的相分離是焊接性能衰退的根本原因，這種相分離導(dǎo)致焊接系統(tǒng)變得更加脆弱，從而導(dǎo)致電池的使用壽命降低。
晶體硅太陽能電池組件的壽命一般承諾在20年以上。目前光伏行業(yè)仍一直在積極識別和評估危害組件穩(wěn)定性的影響因素。美國薩迪亞國家實驗室發(fā)表了一項組件室外長期測試報告，表明組件的串聯(lián)電阻有可能對于組件長期使用的穩(wěn)定性影響最大，以每年0.5％的速度衰減。因此，研制高焊接拉力的太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿料，對于形成我國太陽能電池配套用銀粉及導(dǎo)電漿料自主知識產(chǎn)權(quán)，促進我國太陽能電池工業(yè)的技術(shù)革新，滿足未來市場的巨大需要有重大意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料及其制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料，其組分如下：
1～90% 銀粉，
0.1～3% 拉力助劑，
5～15% 有機載體，
1～8% 玻璃粉，
0～3% 助劑。
銀粉為導(dǎo)電材料。本發(fā)明漿料中添加了拉力助劑，在不影響電性能的前提下，提高了正面電極的焊接拉力，在一定程度上提高了電池的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述銀粉為導(dǎo)電材料，平均粒徑1～3.5微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述拉力助劑所述的拉力助劑為從Zr、Cr、Co、Mo、Te、Ru、Rh、Pd、W、Re、Os、Ir、Pt、Li、Ru、Zn、Sn、Sb中選擇的至少一種金屬或金屬氧化物或其金屬化合物顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述有機載體為至少一種有機樹脂與不同揮發(fā)速度的有機溶劑組成；
有機樹脂占有機載體的質(zhì)量百分比的2%～50%，有機樹脂選自松香、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯、醇酸樹脂、聚酰胺中的至少一種；
有機溶劑占有機載體質(zhì)量百分比50～98%，有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、DBE、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、醇酯、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述助劑包括分散劑或潤濕劑中的至少一種。
一種晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料的制備方法，制備方法如下：
步驟1) ：制備有機載體：按配方比例稱取質(zhì)量分數(shù)2%～50%有機樹脂，稱取質(zhì)量分數(shù)50%～98%的有機溶劑，在75～85℃溫度下高速攪拌溶解1～3小時，得到均一的有機載體；
步驟2) ：按配方比例稱取平均粒徑0.5～3微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉質(zhì)量百分比為1～90%、有機載體重量百分比的5～15%，玻璃粉質(zhì)量百分比1～8%，拉力助劑0.1～3%，助劑質(zhì)量百分比0～3%，在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻，再在三輥機上分散至10μm 以下，即可制成晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括，所述制成的晶體硅太陽能電池正銀漿料的最大細度≤ 7微米、平均細度≤ 5微米；固體含量為85～95％ ；粘度為150～400kcps ；燒結(jié)溫度為760～850℃。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明可以提高正面電極的焊接拉力，在一定程度上提高電池片的使用壽命。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料，其組分如下：
1～90% 銀粉，
0.1～3% 拉力助劑，
5～15% 有機載體，
1～8% 玻璃粉，
0～3% 助劑。
銀粉為導(dǎo)電材料，平均粒徑1～3.5微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉。
拉力助劑所述的拉力助劑為從Zr、Cr、Co、Mo、Te、Ru、Rh、Pd、W、Re、Os、Ir、Pt、Li、Ru、Zn、Sn、Sb中選擇的至少一種金屬或金屬氧化物或其金屬化合物顆粒。
有機載體為至少一種有機樹脂與不同揮發(fā)速度的有機溶劑組成；
有機樹脂占有機載體的質(zhì)量百分比的2%～50%，有機樹脂選自松香、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯、醇酸樹脂、聚酰胺中的至少一種；
有機溶劑占有機載體質(zhì)量百分比50～98%，有機溶劑選自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、DBE、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、醇酯、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三丁酯中的至少一種。
助劑包括分散劑或潤濕劑的至少一種。
晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料及其制備方法如下：
步驟1) ：制備有機載體：按配方比例稱取質(zhì)量分數(shù)2%～50%有機樹脂，稱取質(zhì)量分數(shù)50%～98%的有機溶劑，在75～85℃溫度下高速攪拌溶解1～3小時，得到均一的有機載體；
步驟2) ：按配方比例稱取平均粒徑0.5～3微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉質(zhì)量百分比為1～90%、有機載體重量百分比的5～15%，玻璃粉質(zhì)量百分比1～8%，拉力助劑0.1～3%，助劑質(zhì)量百分比0～3%，在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻，再在三輥機上分散至10μm 以下，即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。
制成的晶體硅太陽能電池高拉力正銀漿料的最大細度≤ 7微米、平均細度≤ 5微米；固體含量為85～95％ ；粘度為150～400kcps ；燒結(jié)溫度為760～850℃。
實施例1
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比：銀粉75%、玻璃粉3.2%、有機載體5%、Sb2O3 0.5%、Co 0.2%、BYK180 0.2%，其余為溶劑。其中銀粉的粒徑為粒徑1～3.5微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為PbO-TeO2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
制備有機載體：松香1%、醋酸纖維素2%、環(huán)氧樹脂5%，乙二醇苯醚50%、丁基卡必醇醋酸酯40%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按上述配方比例稱取銀粉75%、玻璃粉3.2%、有機載體5%、Sb2O3 0.5%、Co 0.2%、BYK180 0.2%，其余為溶劑。在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻，再在三輥機上分散至10μm 以下，即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。晶體硅太陽能電池正銀漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為220Pa.s（25℃），具有非常好的正面電極焊接拉力，測試的多晶硅片數(shù)為100片，隨機抽取兩片測試焊接拉力，用180°拉力測試來評價焊接拉力。用400℃烙鐵手動將焊條焊接在電池上。以0.5cm/s的速率進行剝離．每進行2cm記一次數(shù)值，然后取平均值，測試平均焊接拉力為2.5N。對比產(chǎn)線的電池片平均焊接拉力為2.1N。
實施例2
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比：銀粉85%、玻璃粉5%、有機載體8%、SnO0.2%、W 0.2%、BYK110 0.3%，其余為溶劑。其中銀粉的粒徑為粒徑1.5～3微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為PbO-TeO2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
制備有機載體：聚酯3%、醇酸樹脂2%、醋酸纖維素10%、松油醇20%、DBE10%、檸檬酸三丁酯40%，在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按配方比例稱取銀粉85%、玻璃粉5%、有機載體8%、SnO0.2%、W 0.2%、BYK110 0.3%，在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻，再在三輥機上分散至10μm 以下，即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為260Pa.s（25℃），具有非常好的正面電極焊接拉力，測試的多晶硅片數(shù)為100片，隨機抽取兩片測試焊接拉力，用180°拉力測試來評價焊接拉力。用400℃烙鐵手動將焊條焊接在電池上。以0.5cm/s的速率進行剝離．每進行2cm記一次數(shù)值，然后取平均值，測試平均焊接拉力為2.8N。對比產(chǎn)線的電池片平均焊接拉力為2.3N。
實施例3
本實施例正銀導(dǎo)電漿料的組成及其重量百分比：銀粉72%、玻璃粉7.2%、有機載體8.6%、ZnO 2%、Te 0.2%、Tego270 0.3%。其中銀粉的粒徑為粒徑1.5～3微米、振實密度4.5～6g/m3的球狀銀粉；玻璃粉為PbO-TeO2系列玻璃粉，粒徑為0.5～3微米。
制備有機載體：丙烯酸樹脂3%、聚乙烯樹脂5%、聚乙烯樹脂3%、丙二醇丁醚50%、松油醇40%在80℃溫度下溶解2小時，得到均一的有機載體；
按配方比例稱取銀粉72%、玻璃粉7.2%、有機載體8.6%、ZnO 2%、Te 0.2%、Tego270 0.3%、其它為溶劑，在行星式攪拌機或其它攪拌機里混合均勻，再在三輥機上分散至10μm 以下，即可制成晶體硅太陽能電池正銀漿料。漿料經(jīng)過400目網(wǎng)篩過濾，即可得到非常均勻的太陽能電池正面銀漿。
該漿料的粘度為360Pa.s（25℃），具有非常好的正面電極焊接拉力，測試的多晶硅片數(shù)為100片，隨機抽取兩片測試焊接拉力，用180°拉力測試來評價焊接拉力。用400℃烙鐵手動將焊條焊接在電池上。以0.5cm/s的速率進行剝離．每進行2cm記一次數(shù)值，然后取平均值，測試平均焊接拉力為3.5N。對比產(chǎn)線的電池片平均焊接拉力為2.6N。
綜上，本發(fā)明可以提高主柵的焊接拉力，在一定程度上提高了電池片的使用壽命。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。