本發(fā)明屬于硅太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
在認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)化石能源即將面臨枯竭的問題后，人們就從未停止對新型能源的探索。目前最主要的新型能源有太陽能和核能，但是核能在使用的控制上難度很高，因此太陽能就很順利的成為最清潔和有效使用的新型生能源。目前太陽能的利用主要集中在利用太陽能發(fā)電、將太陽能轉(zhuǎn)化成電能方面，而作為太陽能電池的重大應(yīng)用，太陽能電池也逐漸在生活中普遍使用。太陽能電池是一種將太陽能轉(zhuǎn)化成電能的半導(dǎo)體器件，其工作原理在于半導(dǎo)體pn結(jié)的光生伏特效應(yīng)，即在外界光照的條件下，太陽能電池片產(chǎn)生伏特效應(yīng)，在電池內(nèi)部產(chǎn)生電子和空穴對，如果在電子不導(dǎo)出來的情況下，電子和空穴對就會(huì)產(chǎn)生復(fù)合，這樣就會(huì)導(dǎo)致電池片產(chǎn)生的電能流失掉，因此需要導(dǎo)出光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生的電子，才能真正有效的實(shí)現(xiàn)太陽能的利用，實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電。為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)出光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生的電子，因此我們在太陽能電池表面印刷上銀漿，并形成銀電極，利用銀電極將電子導(dǎo)出。硅太陽能電池表面的電極主要有背面銀電極和正面銀電極，這些電極通常由導(dǎo)電銀漿采用絲網(wǎng)印刷的方式印刷在硅片表面形成，它們是當(dāng)前硅太陽能電池主要使用的電極材料。
硅片從上到下，依次為減反射膜、p-n結(jié)、金屬電極，印刷正面銀漿后要使之成為硅太陽能電池片，電子從p-n結(jié)區(qū)域?qū)С觯敲淬y漿必須腐蝕掉表層的減反射膜，實(shí)現(xiàn)與p-n結(jié)區(qū)的接觸良好，以保證電子的快速導(dǎo)出。另外，由于銀漿和硅層屬于異質(zhì)材料接觸，因此也必須保證接觸界面的接觸良好，才能保證銀漿和硅層接觸緊密，電池片的使用壽命長久。目前，雖然對導(dǎo)電銀漿的研究很多，但是所取得成就卻甚微，國產(chǎn)銀漿的市場使用率還不到20％。目前國產(chǎn)銀漿的主要問題還是集中在歐姆接觸的有效實(shí)現(xiàn)以及銀漿和硅層異質(zhì)材料燒結(jié)匹配上，傳統(tǒng)方法很難兼顧二者。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿及其制備方法，旨在解決傳統(tǒng)的硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿不能兼顧歐姆接觸的有效實(shí)現(xiàn)以及銀漿和硅層異質(zhì)材料燒結(jié)匹配的問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，包括銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體、經(jīng)過表面處理的納米合金粉、添加劑，其中，所述銀粉為微米級(jí)銀粉，所述玻璃粉為改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉，所述經(jīng)過表面處理的納米合金粉為表面包覆有機(jī)物的納米合金粉，所述添加劑為表面鍍銀的堿金屬鹽，且以所述硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的總重量為100％計(jì)，各組分重量百分含量如下所示：
以及，一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括下述步驟：
制備改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉：將玻璃料氧化物或能分解成所述無機(jī)氧化物的化合物、及改性添加劑依次進(jìn)行稱量、混合、熔融、冷淬、粉碎、過篩處理，制成改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉；
制備表面包覆有機(jī)物的納米合金粉：將ag、pb、bi、si的單質(zhì)粉末按配比進(jìn)行混合、熔化合金化、冷卻、粉碎、過篩處理，先制備納米合金粉，再將納米合金粉置于表面包覆劑濃度為0.001-1mol/l的乙醇溶液中，進(jìn)行吸附處理，后經(jīng)過洗滌、低溫烘干得表面包覆有機(jī)物的納米合金粉；
制備表面鍍銀的堿金屬鹽：將選擇的含al、si、ti、ru、p、v、w、zr、nb、co、b、ta、mo中的至少一種元素與堿金屬元素中的至少一種的原料按配比進(jìn)行稱量混合，然后經(jīng)過固相反應(yīng)制備成相應(yīng)的堿金屬鹽固體，再經(jīng)過粉碎，過篩得到堿金屬鹽粉末，然后采用磁控濺射的方法，在其表面鍍上一層銀層，得表面鍍銀的堿金屬鹽；
制備有機(jī)載體：將有機(jī)溶劑、有機(jī)樹脂、纖維素、有機(jī)添加助劑經(jīng)過50-90℃混合處理，制備有機(jī)載體；
制備硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿：按上述太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的配方稱取所述銀粉、改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料、表面包覆有機(jī)物的納米合金粉、表面鍍銀的堿金屬鹽、有機(jī)載體，將各組分進(jìn)行混合，輥扎處理，得到硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿。
本發(fā)明提供的硅太陽能電池正面銀漿，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
首先，使用改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的teo2-bi2o3-pbo，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料在高于550℃的高溫下的粘度更低，更易于流動(dòng)，導(dǎo)電性更好，可以使的玻璃粉和銀粉的作用面積更大，反應(yīng)更迅速，燒銀效果更優(yōu)異，適量的ag代替pb可以減緩玻璃粉高溫時(shí)的腐蝕速率，控制腐蝕效果，增大電池的開路電壓。與此同時(shí)，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉在繼續(xù)融解銀時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)溶解平衡過程，飽和的銀會(huì)從玻璃中析出，形成納米銀分布在銀顆粒表面或之間的空隙或硅片表面，降低了柵線的體電阻和界面接觸電阻，提高了電池片的輸出電阻。
其次，本發(fā)明選擇添加特定的ag-pb-bi-si合金粉，由于合金粉的熔點(diǎn)較低，可以促使銀漿燒結(jié)收縮，減少銀漿內(nèi)部孔隙率。與此同時(shí)，納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉中適量的pb或bi會(huì)還原玻璃粉中溶解的銀，使得玻璃高溫析出更多納米銀，融化的納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉也可以更加容易的附著在硅片表面，既具備一定的親銀性又具備一定的親硅性，改善了銀層和硅層的親和性，改善界面的接觸效果，實(shí)現(xiàn)了歐姆接觸，這和傳統(tǒng)中只靠玻璃粉和銀鉛反應(yīng)形成歐姆接觸的問題有所區(qū)別，可以很好的克服玻璃粉對熔銀量和低溫析銀以及必須使得銀硅反應(yīng)形成歐姆接觸的問題，可以更好更快捷的實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀歐姆接觸效果，提高電池片的電性能，改善銀硅層間的燒結(jié)匹配問題以及異質(zhì)層間的接觸效果。由于納米級(jí)的ag-pb-bi-si合金粉在銀漿中分散比較困難，因此本發(fā)明又將其進(jìn)行了表面處理，包覆了一層有機(jī)物，提高了其分散效果。
雖然，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉具有優(yōu)異的電性能，但是單純的改性玻璃粉的玻璃強(qiáng)度較低，且與硅片容易出現(xiàn)低溫分離的情況，為了解決此問題，本發(fā)明在銀漿中引入了表面鍍銀的堿金屬鹽，鍍銀處理主要是減少低溫階段堿金屬鹽與玻璃粉接觸反應(yīng)，但是，在太陽能電池?zé)Y(jié)的高溫階段，堿金屬鹽的主要作用是調(diào)節(jié)反應(yīng)后的改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的膨脹系數(shù)以及在硅片表面上的附著強(qiáng)度，在燒結(jié)的高溫階段堿金屬鹽會(huì)熔化或由于玻璃粉對其表面銀粉的溶解從銀包覆中釋放出來，那么其中的組分會(huì)與熔融的玻璃接觸改變玻璃粉的結(jié)構(gòu)，從而改變玻璃粉的膨脹系數(shù)以及和硅片的親和性，提高銀層與硅層的剝離強(qiáng)度。與此同時(shí)，堿金屬鹽在融于玻璃后，玻璃的結(jié)構(gòu)變化，這也會(huì)導(dǎo)致玻璃粉進(jìn)一步析出內(nèi)部溶解的銀，改善銀層與硅層的歐姆接觸效果。
本發(fā)明提供的硅太陽能電池正面銀漿，焊接剝離強(qiáng)度高，電性能優(yōu)異，串聯(lián)電阻低，光電轉(zhuǎn)換效率高，電池片的輸出功率大，成功實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的歐姆接觸，解決了異質(zhì)材料燒結(jié)不匹配的問題。
本發(fā)明提供的一種硅太陽能電池正面銀漿的制備方法，利用有機(jī)物包覆的納米合金粉提高納米粉體在銀漿中的分散，保證了納米級(jí)合金粉在銀漿中均勻的分布，減小了納米級(jí)粉體對銀漿粘度的影響；使用磁控濺射的方法在堿金屬鹽粉體表面鍍上一層銀，這比電化學(xué)法電鍍效率更高，而且厚度更容易控制，可以提高電鍍效率。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，包括銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體、經(jīng)過表面處理的納米合金粉、添加劑，其中，所述銀粉為微米級(jí)銀粉，所述玻璃粉為改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉，所述經(jīng)過表面處理的納米合金粉為表面包覆有機(jī)物的納米合金粉，所述添加劑為表面鍍銀的堿金屬鹽，且以所述硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的總重量為100％計(jì)，各組分重量百分含量如下所示：
本發(fā)明實(shí)施例提供的硅太陽能電池正面銀漿，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
首先，使用改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的teo2-bi2o3-pbo，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料在高于550℃的高溫下的粘度更低，更易于流動(dòng)，導(dǎo)電性更好，可以使玻璃粉和銀粉的作用面積更大，反應(yīng)更迅速，燒銀效果更優(yōu)異，適量的ag代替pb可以減緩玻璃粉高溫時(shí)的腐蝕速率，控制腐蝕效果，增大電池的開路電壓。與此同時(shí)，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉在繼續(xù)融解銀時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)溶解平衡過程，飽和的銀會(huì)從玻璃中析出，形成納米銀分布在銀顆粒表面或之間的空隙或硅片表面，降低了柵線的體電阻和界面接觸電阻，提高了電池片的輸出電阻。
其次，本發(fā)明實(shí)施例選擇添加特定的ag-pb-bi-si合金粉，由于合金粉的熔點(diǎn)較低，可以促使銀漿燒結(jié)收縮，減少銀漿內(nèi)部孔隙率。與此同時(shí)，納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉中適量的pb或bi會(huì)還原玻璃粉中溶解的銀，使得玻璃高溫析出更多納米銀，融化的納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉也可以更加容易的附著在硅片表面，既具備一定的親銀性又具備一定的親硅性，改善了銀層和硅層的親和性，改善界面的接觸效果，實(shí)現(xiàn)了歐姆接觸，這和傳統(tǒng)中只靠玻璃粉和銀鉛反應(yīng)形成歐姆接觸的問題有所區(qū)別，可以很好的克服玻璃粉對熔銀量和低溫析銀以及必須使得銀硅反應(yīng)形成歐姆接觸的問題，可以更好更快捷的實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀歐姆接觸效果，提高電池片的電性能，改善銀硅層間的燒結(jié)匹配問題以及異質(zhì)層間的接觸效果。由于納米級(jí)的ag-pb-bi-si合金粉在銀漿中分散比較困難，因此本發(fā)明實(shí)施例又將其進(jìn)行了表面處理，包覆了一層有機(jī)物，提高了其分散效果。
雖然，改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉具有優(yōu)異的電性能，但是單純的改性玻璃粉的玻璃強(qiáng)度較低，且與硅片容易出現(xiàn)低溫分離的情況，為了解決此問題，本發(fā)明實(shí)施例在銀漿中引入了表面鍍銀的堿金屬鹽，鍍銀處理主要是減少低溫階段堿金屬鹽與玻璃粉接觸反應(yīng)，但是，在太陽能電池?zé)Y(jié)的高溫階段，堿金屬鹽的主要作用是調(diào)節(jié)反應(yīng)后的改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的膨脹系數(shù)以及在硅片表面上的附著強(qiáng)度，在燒結(jié)的高溫階段堿金屬鹽會(huì)熔化或由于玻璃粉對其表面銀粉的溶解從銀包覆中釋放出來，那么其中的組分會(huì)與熔融的玻璃接觸改變玻璃粉的結(jié)構(gòu)，從而改變玻璃粉的膨脹系數(shù)以及和硅片的親和性，提高銀層與硅層的剝離強(qiáng)度。與此同時(shí)，堿金屬鹽在融于玻璃后，玻璃的結(jié)構(gòu)變化，這也會(huì)導(dǎo)致玻璃粉進(jìn)一步析出內(nèi)部溶解的銀，改善銀層與硅層的歐姆接觸效果。
本發(fā)明實(shí)施例提供的硅太陽能電池正面銀漿，焊接剝離強(qiáng)度高，電性能優(yōu)異，串聯(lián)電阻低，光電轉(zhuǎn)換效率高，電池片的輸出功率大，成功實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的歐姆接觸，解決了異質(zhì)材料燒結(jié)不匹配的問題。
具體的，所述硅太陽能電池正面銀漿中，所述銀粉作為硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的主要組分，發(fā)揮重要作用。本發(fā)明實(shí)施例中，所述銀粉為微米級(jí)銀粉，優(yōu)選的，所述銀粉為球形銀粉，所述球形銀粉的粒徑分布范圍為0.5-4.5μm，振實(shí)密度為6.1-6.5g/cm3。優(yōu)選的銀粉，其粒度分布和振實(shí)密度合適，從而可以保證硅太陽能電池片的優(yōu)良性能。本發(fā)明實(shí)施例中，所述微米/亞微米級(jí)銀粉的重量百分含量為60％-90％，作為具體實(shí)施例，所述微米/亞微米級(jí)銀粉的重量百分含量可為60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％等具體份數(shù)。
硅太陽能電池正面銀漿中，玻璃粉是重要的功能組分。本發(fā)明實(shí)施例中，所述玻璃粉為改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉。所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉包括teo2、li2o、ag2o、pbo和改性添加劑。其中，所述改性添加劑可以調(diào)節(jié)玻璃粉的低溫析晶，一定程度上改善機(jī)械強(qiáng)度，保證玻璃粉的均勻性和穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施例中，所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的重量百分含量為0.1％-10％，作為具體實(shí)施例，所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的重量百分含量可為0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等具體份數(shù)。
具體的，以所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的總重量為100％計(jì)，各組分重量百分含量如下所示：
合適的組分及其含量，有效保證了玻璃粉的導(dǎo)電性和燒銀效果，同時(shí)控制腐蝕效果，增大電池的開路電壓。與此同時(shí)，降低了柵線的體電阻和界面接觸電阻，提高了電池片的輸出電阻。
進(jìn)一步的，作為優(yōu)選實(shí)施例，所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉的粒徑分布范圍為0.5-5μm，以保證玻璃粉分布的均勻性。作為一個(gè)具體實(shí)施例，所述改性添加劑為al2o3、zno、cao、mgo、tio2、sio2、b2o3、p2o5、bi2o3、na2o氧化物中的至少一種。作為另一個(gè)具體實(shí)施例，所述改性添加劑為能夠分解得到所述al2o3、zno、cao、mgo、tio2、sio2、b2o3、p2o5、bi2o3、na2o氧化物中的至少一種的化合物。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，所述改性添加劑可以同時(shí)含有上述兩種具體實(shí)施例中的至少一種。優(yōu)選的改性添加劑，可以更好地調(diào)節(jié)玻璃粉的低溫析晶，一定程度上改善機(jī)械強(qiáng)度，保證玻璃粉的均勻性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿中添加有特定的表面處理的納米合金粉，減少銀漿內(nèi)部孔隙率。具體的，所述經(jīng)過表面處理的納米合金粉為表面包覆有機(jī)物的納米合金粉-表面包覆有機(jī)物的ag-pb-bi-si合金粉。納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉中適量的pb或bi會(huì)還原玻璃粉中溶解的銀，使得玻璃高溫析出更多納米銀，融化的納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉也可以更加容易的附著在硅片表面，既具備一定的親銀性又具備一定的親硅性，改善了銀層和硅層的親和性，改善界面的接觸效果，實(shí)現(xiàn)了歐姆接觸，提高電池片的電性能，改善銀硅層間的燒結(jié)匹配問題以及異質(zhì)層間的接觸效果。由于納米級(jí)的ag-pb-bi-si合金粉在銀漿中分散比較困難，因此本發(fā)明實(shí)施例將其進(jìn)行了表面處理，包覆了一層有機(jī)物，提高了其分散效果。本發(fā)明實(shí)施例中，所述表面包覆有機(jī)物的納米合金粉的重量百分含量為0.1％-15％，作為具體實(shí)施例，所述表面包覆有機(jī)物的納米合金粉的重量百分含量可為0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等具體份數(shù)。
優(yōu)選的，以所述表面包覆有機(jī)物的納米合金粉的總重量為100％計(jì)，包括如下重量百分含量的下列各組分：
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述表面包覆有機(jī)物為脂肪酸、丙烯酸樹脂、氨基醇中的至少一種，從而提高分散性，更好地保證所述ag-pb-bi-si合金粉效果。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉具有優(yōu)異的電性能，但是單純的改性玻璃粉的玻璃強(qiáng)度較低，與硅片容易出現(xiàn)低溫分離的情況。有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例在硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿中引入了添加劑，即表面鍍銀的堿金屬鹽。本發(fā)明實(shí)施例中，所述添加劑的重量百分含量為0.1％-5％，作為具體實(shí)施例，所述添加劑的重量百分含量可為0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％等具體份數(shù)。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述表面鍍銀的堿金屬鹽中，堿金屬鹽為al、si、ti、ru、p、v、w、zr、nb、co、b、ta、mo中的至少一種與堿金屬元素中的至少一種形成的堿金屬鹽，從而更有效地改善銀硅層間的燒結(jié)匹配問題以及異質(zhì)層間的接觸效果。具體優(yōu)選的，所述堿金屬元素為li和/或na。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述堿金屬鹽的粒徑為0.5-2μm，從而保證所述堿金屬鹽在銀漿內(nèi)分布均勻性和印刷不堵網(wǎng)。
本發(fā)明實(shí)施例中，鍍銀處理主要是減少低溫階段堿金屬鹽與玻璃粉接觸反應(yīng)。優(yōu)選的，所述表面鍍銀的鍍銀層厚度為0.01-0.3μm，從而在有效提高分散效果的同時(shí)，保證了堿金屬鹽作用的充分發(fā)揮。更優(yōu)選的，所述表面鍍銀的鍍銀層厚度為0.1-0.3μm。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述有機(jī)載體的作用主要是調(diào)節(jié)銀漿的印刷性。所述有機(jī)載體包含有機(jī)溶劑、有機(jī)樹脂、纖維素、有機(jī)添加劑，優(yōu)選的，且以所述有機(jī)載體的總重量為100％計(jì)，各組分的重量百分含量如下所述：
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑為醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯三種溶劑中的至少一種，所述有機(jī)樹脂為丙烯酸樹脂或松香樹脂中的一種，所述纖維素為乙基纖維素、甲基纖維素中的至少一種，所述有機(jī)添加劑為蓖麻油、丙二醇醚、異辛醇、甘油脂肪酸酯、六甲基二硅烷中的至少一種。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述有機(jī)載體的重量百分含量為0.1％-10％，作為具體實(shí)施例，所述有機(jī)載體的重量百分含量可為為0.1％、0.5％、1.0％、2％、3％、4％、5％、6％、8％、10％、12％、15％等具體份數(shù)。
以及，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括下述步驟：
s01.制備改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉：將玻璃料氧化物或能分解成所述無機(jī)氧化物的化合物、及改性添加劑依次進(jìn)行稱量、混合、熔融、冷淬、粉碎、過篩處理，制成改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉；
具體的，上述步驟s01中，所述玻璃料氧化物或能分解成所述無機(jī)氧化物的化合物、及改性添加劑的種類如前所述，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。
s02.制備表面包覆有機(jī)物的納米合金粉：將ag、pb、bi、si的單質(zhì)粉末按配比進(jìn)行混合、高溫熔化合金化、冷卻、粉碎、過篩處理，先制備納米合金粉，再將納米合金粉置于表面包覆劑濃度為0.001-1mol/l的乙醇溶液中，進(jìn)行吸附處理，后經(jīng)過洗滌、低溫烘干得表面包覆有機(jī)物的納米合金粉；
上述步驟s02中，將ag-pb-bi-si合金粉置于表面包覆劑濃度為0.001-1mol/l的乙醇溶液中，進(jìn)行吸附處理，在ag-pb-bi-si合金粉表面包覆有機(jī)物層。所述吸附處理的溫度為室溫條件，具體可為25℃。
s03.制備表面鍍銀的堿金屬鹽：將選擇的含al、si、ti、ru、p、v、w、zr、nb、co、b、ta、mo中的至少一種元素與堿金屬元素中的至少一種的原料按配比進(jìn)行稱量混合，然后經(jīng)過固相反應(yīng)制備成相應(yīng)的堿金屬鹽固體，再經(jīng)過粉碎，過篩得到堿金屬鹽粉末，然后采用磁控濺射的方法，在其表面鍍上一層銀層，得表面鍍銀的堿金屬鹽；具體優(yōu)選的，所述堿金屬元素為li和/或na。
上述步驟s03中，所述銀層的厚度為0.01-0.3μm。
s04.制備有機(jī)載體：將有機(jī)溶劑、有機(jī)樹脂、纖維素、有機(jī)添加助劑經(jīng)過50-90℃混合處理，制備有機(jī)載體；
上述步驟s04中，將有機(jī)溶劑、有機(jī)樹脂、纖維素、有機(jī)添加助劑進(jìn)行高溫混合處理，即可得到有機(jī)載體。
s05.制備硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿：按上述太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的配方稱取所述銀粉、改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料、表面包覆有機(jī)物的納米合金粉、表面鍍銀的堿金屬鹽、有機(jī)載體，將各組分進(jìn)行混合，輥扎處理，得到硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿。
上述步驟s05中，按上述任一實(shí)施例所述太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的配方稱取所述銀粉、改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料、表面包覆有機(jī)物的納米合金粉、表面鍍銀的堿金屬鹽、有機(jī)載體，所述太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的配方以及配方中的各組分優(yōu)選含量和種類如上文所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種硅太陽能電池正面銀漿的制備方法，利用有機(jī)物包覆的納米合金粉提高納米粉體在銀漿中的分散，保證了納米合金粉在銀漿中均勻的分布，減小了納米級(jí)粉體對銀漿粘度的影響；使用磁控濺射的方法在堿金屬鹽粉體表面鍍上一層銀，這比電化學(xué)法電鍍效率更高，而且厚度更容易控制，可以提高電鍍效率。
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1-6
一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，包括銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體、表面經(jīng)過處理的納米合金粉，以及特殊的添加劑，所述銀粉為微米級(jí)銀粉，所屬玻璃粉為改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉，所述表面經(jīng)過處理的納米合金粉為表面包覆有機(jī)物的納米合金粉，特殊的添加劑為表面鍍銀的堿金屬鹽，各組分質(zhì)量分別如下表1實(shí)施例1-6所述，表中單位為g，其中，組分編號(hào)對應(yīng)下表2-5的編號(hào)。
一種硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括下述步驟：
改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃粉制備：首先按下表2所示的配比稱量，表中單位為g，球磨混合在150r/min的條件下混合60min，然后置于鉑金坩堝在1200℃條件下，熔化60min，再經(jīng)過淬冷，烘干，粉碎過篩制成粒徑在0.5-5μm的玻璃粉備用。
表面包覆有機(jī)物的納米合金粉制備：將原料按下表3所示配比進(jìn)行稱量混合，表中單位為g，然后在1000℃固相反應(yīng)得到固體合金塊，再經(jīng)過粉碎，過篩得到納米級(jí)ag-pb-bi-si合金粉末，最后將其取100g放置在0.4mol/l的乙醇硬脂酸溶液中，攪拌均勻，靜置2min，重復(fù)操作4次，然后過濾出固體顆粒，用乙醇洗滌2次，此時(shí)有機(jī)物包覆量0.2％-0.4％之間即可，在100℃以下烘干并再次過篩，得到包覆量在0.3％左右的合金粉備用。
制備表面鍍銀的堿金屬鹽：將原料按下表4所示配比進(jìn)行稱量混合，表中單位為g，然后在1300℃將混合好的配料反應(yīng)60min制備成相應(yīng)的堿金屬鹽固體，再經(jīng)過粉碎，過篩得到堿金屬鹽粉末，然后采用磁共建設(shè)的方法，每隔10秒翻轉(zhuǎn)粉體一次，重復(fù)3次，得表面鍍上一層厚度為0.01-0.3μm的銀層的鍍銀堿金屬鹽備用。
有機(jī)載體的制備：將原料按下表5所示配比進(jìn)行稱量，表中單位為g，然后再80℃將其混合均勻，得到100g有機(jī)載體備用。
制備硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿：將銀粉和制備好的改性teo2-li2o-ag2o-pbo玻璃料、表面包覆有機(jī)物的納米合金粉，表面鍍銀的堿金屬鹽、有機(jī)載體按設(shè)計(jì)配比稱量，具體情況如表1所示，表中單位為g，將各組分進(jìn)行混合，經(jīng)過三輥碾磨機(jī)輥扎均勻，得到硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿500g。
表1
表2
表3
表4
表5
將上述實(shí)施例1-6制備的所述硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿進(jìn)行開路電壓、短路電流、轉(zhuǎn)換效率、串阻大小、平均拉力大小指標(biāo)性能測試，測試結(jié)果見下表6，其各項(xiàng)指標(biāo)的測試方法均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。
表6
由表6可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿，具優(yōu)異的電性能，在短路電流、開路電壓、轉(zhuǎn)換效率等電性能有所提升的同時(shí)，降低硅太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿的串聯(lián)電阻，增強(qiáng)印刷燒結(jié)后銀漿的焊接剝離強(qiáng)度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。