本發明專利技術公開了一種晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑，由以下質量百分數含量的原料制成：SiO22-8%、B2O315-30%、Al2O31-6%、Bi2O330-50%、P2O53-5%、ZnO5-15%、TiO21-5%、ZrO21-3%、SnO21-3%。本發明專利技術還公開了上述無鉛無機粘合劑的制備方法：將制備無鉛無機粘合劑的原料按比例投入混料機內，混合均勻后分裝至剛玉坩堝中，置于干燥箱中在120-140℃下干燥180±10min，然后置于馬弗爐中，于950-1150℃熔煉60-90分鐘，形成均一的玻璃液，再倒入25±10℃的去離子水中水淬，將水淬后的玻璃塊于120-140℃中干燥，使用氣流磨將無鉛無機粘合劑粉碎至5-8μm。本發明專利技術粘合劑不含鉛、鎘，流平性優，粘結性能好，所用氣流磨粉碎工藝避免了玻璃再團聚現象，有助于粒度控制。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電子漿料
，具體涉及。
技術介紹
太陽電池是利用太陽能發電的核心器件，而其中又以晶體硅太陽電池為商品化太陽電池的主流。晶體硅太陽電池需要通過前后電極將電流引出，其中背面銀漿是制備背面電極的關鍵材料，通常通過絲網印刷工藝印刷于電池背面，再經高溫燒結后與硅基底形成良好的結合。背面銀漿的主要組分包括銀粉、無機粘合劑(也稱玻璃粉)、有機粘合劑和少量添加劑。其中無機粘合劑主要是由氧化物及其鹽類按照一定的配比混合后，在高溫條件下熔融并迅速冷卻而制得。 無機粘合劑的作用是負責燒結后背面電極與硅片的粘結，它既能把銀粉牢固地粘在一起，又能使銀電極牢固地附在硅片上。在電池燒結的過程中，當溫度升至無機粘合劑的軟化點時，無機粘合劑開始發生軟化。隨著溫度的升高和時間的延長，無機粘合劑開始熔融，并形成具有流動性的熔液，促進銀硅合金的形成。當溫度升至銀漿的燒成溫度，無機粘合劑熔體與硅熔體、銀熔體形成大面積熔液。降溫時，各組分發生凝固，無機粘合劑存在于銀粉空隙、銀硅之間的空隙，將它們牢牢地結合在一起。無機粘合劑的腐蝕性要適中，腐蝕性太弱不利于銀一娃合金的形成，腐蝕性太強有可能會影響晶體硅太陽電池的電性能。由于氧化鉛是優良的助熔劑，以往幾乎所有的太陽電池背面銀漿均采用含鉛無機粘合劑，但是鉛對環境和健康均有害。2003年I月27日，歐盟議會和歐盟理事會通過了2002/95/EC指令，即“在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令”(The Restrictionof the use of Certain Hazardous Substances in Electrical and ElectronicEquipment)，簡稱RoHS指令。基本內容是從2006年7月I日起，在新投放市場的電子電氣設備產品中，限制使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)等六種有害物質。RoHS中對六種有害物規定的濃度限制為鎘〈lOOpprn，其它5種物質的含量〈lOOOppm，該限值是產品是否符合RoHS指令的法定依據。我國生產的太陽電池主要銷往歐洲各國，對產品中的有害物質含量有著嚴格要求。為了適應漿料環保化的要求，無鉛無機粘結劑是未來的重要研究方向。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種環保無鉛，粘結性好的太陽電池背面銀漿用無機粘合劑。本專利技術的另一目的是提供一種簡單高效的晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑的制備方法。本專利技術提供的一種晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑，由以下質量百分數含量的原料制成=SiO2 2-8%、B2O3 15-30%、Al2O3 1-6%, Bi2O3 30-50%、P2O5 3-5%, ZnO5-15%、TiO2 1-5%、ZrO2 1-3%,SnO2 1_3%。本專利技術提供的一種晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑的制備方法，包括以下步驟 (I)預混合將制備無鉛無機粘合劑的原料按比例投入混料機內，混合分散，靜置； (2 )干燥將預混合的無鉛無機粘合劑混合料分裝至剛玉坩堝中，放置于數顯鼓風干燥箱中，于120-140°C中干燥； (3)高溫熔煉將已干燥的無鉛無機粘合劑混合料置于馬弗爐中，于950-1150°C熔煉，形成均一的玻璃液； (4)水淬將高溫熔融的玻璃液迅速倒入去離子水中水淬，得到塊狀玻璃；· (5)粉碎將水淬后的塊狀玻璃于120-140°C中干燥，粉碎后即得晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑。上述制備方法中，所述步驟(I)中混合分散的時間為60_80min，靜置時間為20-40min ;所述步驟(2)中干燥的時間為180±10min ;所述步驟(3)中熔煉的時間為60-90min ;所述步驟(4)中去離子水的溫度為25±10°C;所述步驟(5)中粉碎采用氣流磨，粒度為5-8 μ m0本專利技術無鉛無機粘合劑的組分中，SiO2以硅氧四面體結構形成不規則連續網絡，SiO2和Al2O3均可降低玻璃的析晶傾向，提高玻璃的化學穩定性和熱穩定性，調節玻璃的線膨脹系數和軟化點；b203與硅氧四面體共同組成結構網絡，其作用是提高玻璃的熱穩定性，是良好的助熔劑，加速玻璃熔制過程；Bi203在玻璃體系中具有與PbO相當的作用，不僅可形成空間網絡結構，同時可顯著降低玻璃的軟化溫度；P205可形成空間網絡結構；ZnO以鋅氧八面體作為網絡外體氧化物，用于提高玻璃的化學穩定性和熱穩定性JiO2和SnO2共同用于調整無機粘合劑的軟化點，改善流平性能；Zr02用于提高無機粘合劑的化學穩定性，降低無機粘合劑的熱膨脹系數。相對現有技術，本專利技術無鉛無機粘合劑的優點是本專利技術具有流平性優，粘結性能好，無鉛、無鎘，對環境友好等優點；同時本專利技術采用氣流磨粉碎玻璃，一方面去除了傳統工藝上的烘干工序，提高了生產效率，另一方面避免了玻璃球磨后烘干發生的再團聚現象，有利于無鉛無機粘合劑的粒度控制。本專利技術應用于單晶硅太陽電池上的量產轉換效率彡18. 2%，應用于多晶硅太陽電池上的量產轉換效率彡16. 8%;應用于晶體硅太陽電池上的焊接拉力>3N (含鉛或者無鉛焊帶焊接，180°撕拉)。具體實施例方式以下實施例僅用于闡述本專利技術，而本專利技術的保護范圍并非僅僅局限于以下實施例。所述
的普通技術人員依據以上本專利技術公開的內容和各參數所取范圍，均可實現本專利技術的目的。實施例I 按質量份 SiO2 8 份，B2O3 30 份，Al2O3 6 份，Bi2O3 32 份，P2O5 5 份，ZnO 15 份，TiO2 I份，ZrO2 I份和SnO2 2份,投入混料機內，混合分散60 min,靜置30 min。將預混合的無鉛無機粘合劑混合料分裝至剛玉坩堝中，放置于數顯鼓風干燥箱中，于120 °C中干燥180min。將已干燥的無鉛無機粘合劑混合料置于馬弗爐中，于1100 °C熔煉65分鐘，形成均一的玻璃液。將高溫熔融的玻璃液迅速倒入25 °C的去離子水中水淬，得到塊狀玻璃。將水淬后的玻璃塊于140°C中干燥，使用氣流磨將無鉛無機粘合劑粉碎至5 μπι。上述所得玻璃粉的軟化點為560 V。將該無機粘合劑與銀粉、有機粘合劑及添加劑按一定比例混合均勻，研軋配制成背面銀漿，并應用于單晶硅太陽電池上的量產平均轉換效率> 18. 2%，應用于多晶硅太陽電池上的量產平均轉換效率> 16. 8% ;該產品應用于晶體硅太陽電池上的焊接平均拉力>3Ν (含鉛或者無鉛焊帶焊接，180°撕拉)。實施例2按質量份 SiO2 6 份，B2O3 23 份，Al2O3 4 份，Bi2O3 50 份，P2O5 3 份，ZnO 5 份，TiO2 5 份，ZrO2 3份和SnO2 I份,投入混料機內，混合分散70 min,靜置30 min。將預混合的無鉛無機粘合劑混合料分裝至剛玉坩堝中，放置于數顯鼓風干燥箱中，于140 °C中干燥185min。 將已干燥的無鉛無機粘合劑混合料置于馬弗爐中，于1000 °C熔煉75分鐘，形成均一的玻璃液。將高溫熔融的玻璃液迅速倒入30 °C的去離子水中水淬，得到塊狀玻璃。將水淬后的玻璃塊于120°C中干燥，使用氣流磨將無鉛無機粘合劑粉碎至5 μ m。上述所得玻璃粉的軟化點為53本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種晶體硅太陽電池背面銀漿用無鉛無機粘合劑，其特征在于：由以下質量百分數含量的原料制成：SiO2？2？8%、B2O3？15？30%、Al2O3？1？6%、？Bi2O3？30？50%、P2O5？3？5%、ZnO？5？15%、TiO2？1？5%、ZrO2？1？3%、SnO2？1？3%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：歐陽潔瑜，
申請(專利權)人：廣州市儒興科技開發有限公司，無錫市儒興科技開發有限公司，
類型：發明
國別省市：
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