太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉及其制備方法和應用技術

本發明專利技術涉及一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉及其制備方法和應用。該太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉是由60-85%氧化鉍、1-10%氧化鋅、0.5-5%氧化硼、1-20%玻璃用高嶺土、0-5%二氧化鈦、0-10%二氧化硅和0-10%氧化鋁配制加工而成，其中各原料組分的重量百分數之和為100%，所制得玻璃粉的軟化點為400-500℃，在20-300℃下線膨脹系數為90-110×10-7℃-1，最大粒徑不超過5?m，中值粒徑不超過2?m。與現有技術相比，本發明專利技術無鉛玻璃粉原料組分簡單，成本低廉，同時所得玻璃粉具有合適的軟化點和膨脹系數，粘接力強，不含鉛和鎘，符合環保和較寬燒結工藝溫度的要求，適合用作太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電子漿料用玻璃粉，具體涉及一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉及其制備方法和應用。
技術介紹
太陽能電池是一種能將太陽能轉化為電能的半導體器件。隨著太陽能電池被越來越多地應用于各類場合，其市場需求量日益增加，這類產品在生產、回收過程中對自然環境及人們的工作、生活造成的影響也引起了社會的廣泛關注。傳統的用來印刷電池正面電極和背面電極的電子漿料多以含鉛玻璃粉作為無機粘接劑。除了在熔制這些玻璃粉時鉛會大量地揮發到空氣中之外，在使用這些玻璃粉的過程中甚至廢棄之后，玻璃粉中所含的鉛也會逐漸地溶出，對自然環境和社會環境產生極大的威脅。因此，隨著全世界范圍內對環保要 求的不斷增加，制備具有良好使用性能、制造性能以及價格低廉的太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，現已成為太陽能電池制造行業的人士所亟待解決的重要問題之一。為了實現電子漿料用玻璃粉的無鉛化，申請號為200810201761. 8的中國專利公開了一種以氧化鉍、氧化硼、氧化鋅、氧化鋁和氧化硅為原料制備的無鉛玻璃粉，但由于該原料中包含Al2O3，故該玻璃粉的燒結溫度較高，成本較貴；另外，申請號為200910102949.1的中國專利公開了一種以氧化硼、氧化鋅、氧化鉍和堇青石礦為原料制備的無鉛玻璃粉，該無鉛玻璃粉在原料上采用堇青石礦代替氧化硅、氧化鋁和氧化鎂三種組分，降低了制造成本,但軟化溫度仍較高。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種具有低軟化溫度、合適膨脹系數、良好粘接性能、穩定的化學性能、優良抗潮解性且成本低廉的無鉛玻璃粉。本專利技術的另一個目的在于提供一種制備上述無鉛玻璃粉的方法。本專利技術的另一個目的在于指出上述無鉛玻璃粉的應用。本專利技術需要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的 一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉由重量百分數為60-85%的氧化鉍、1-10%的氧化鋅、O. 5-5%的氧化硼、1-20%的高嶺土、0-5%的二氧化鈦、0-10%的二氧化硅和0-10%的氧化鋁配制加工而成；其中，各原料組分的重量百分數之和為100%，所述的高嶺土為玻璃用高嶺土 ；該無鉛玻璃粉的軟化溫度為400-500°C，在20-300°C下線膨脹系數為90-110 X IO-7oC '其最大粒徑不超過5Mm，中值粒徑不超過2Mm。一種制備上述太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉的方法，包括以下步驟 ①配制混合料按比例稱量好上述的無鉛玻璃粉各原料組分，并將各原料組分充分混合均勻，制成混合料； ②將混合料在1200-1800°C時的電阻爐中加熱熔化，保溫O. 5-1小時，得到玻璃液；③將熔制好的玻璃液在水中快速冷卻后取出干燥； ④將干燥好的玻璃裝入球磨機中球磨，過400目篩，得到本專利技術無鉛玻璃粉。上述的太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉的應用，除了適合于用于太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑外，還適合用于其線性膨脹系數與該無鉛玻璃粉線性膨脹系數相同或相近的兩種材料之間的互相粘合。與現有技術相比，本專利技術的優點和有益效果在于本專利技術的玻璃粉以氧化鉍、氧化鋅、氧化硼、氧化鋁、二氧化硅和二氧化鈦為主要成分，二氧化鈦可以有效活化氧化鋁晶格，降低玻璃粉的燒結溫度，同時二氧化鈦還可成為玻璃結晶的成核劑，提高電子漿料與基板的粘結強度；另一方面，以玻璃用高嶺土部分或全部代替高純度的氧化鋁和高純度的二氧化硅作為原料組分之一，可以大大降低了原料成本，使生產配方更為簡單，同時高嶺土中含有的少量或微量成分，如氧化鋁、氧化鈣和氧化鎂，能起到增加玻璃的化學穩定性和機械強度的作用。該無鉛玻璃粉具有合適的軟化溫度和線膨脹系數，且粒徑適中，粘接力強，適合作為太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑以及其線性膨脹系數與該無鉛玻璃粉線性膨脹系數相同或相近的兩種材料之間的互相粘合；同時，其配方滿足環保要求，原料成本低，操·作工藝簡單，滿足工業化生產的要求。具體實施例方式下面結合實施例，對本專利技術的具體實施方式做進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。實施例1 本專利技術是一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，由重量百分數為85%的氧化鉍、5%的氧化鋅、O. 5%的氧化硼、1%的玻璃用高嶺土、5%的二氧化鈦和3. 5%的二氧化硅配制加工而成。該無鉛玻璃粉的軟化溫度為400-500°C，在20-300°C下線膨脹系數為90-110 X IO-7oC '其最大粒徑不超過5Mm，中值粒徑不超過2Mm。本專利技術還包括一種制備上述無鉛玻璃粉的方法及其應用。該方法包括以下步驟按上述比例稱量好各原料組分，并將各原料組分充分混合均勻，制成混合料；將混合料在1200°C時的電阻爐中加熱熔化，保溫I小時，得到玻璃液；將熔制好的玻璃液在水中快速冷卻后取出干燥；將干燥好的玻璃裝入球磨機中球磨，過400目篩，得到本專利技術無鉛玻璃粉。該無鉛玻璃粉適合用于太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑，以及適合用于其線性膨脹系數與該無鉛玻璃粉線性膨脹系數相同或相近的兩種材料之間的互相粘合。實施例2 本專利技術是一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，由重量百分數為60%的氧化鉍、10%的氧化鋅、5%的氧化硼、10%的玻璃用高嶺土、10%的二氧化硅和5%的氧化鋁配制加工而成。該無鉛玻璃粉的軟化溫度為400-500°C，在20-300°C下線膨脹系數為90-110X 10_7°C ―1，其最大粒徑不超過5Mm,中值粒徑不超過2Mm。本專利技術還包括一種制備上述無鉛玻璃粉的方法及其應用。該方法包括以下步驟按上述比例稱量好各原料組分，并將各原料組分充分混合均勻，制成混合料；將混合料在1400°C時的電阻爐中加熱熔化，保溫O. 5小時，得到玻璃液；將熔制好的玻璃液在水中快速冷卻后取出干燥；將干燥好的玻璃裝入球磨機中球磨，過400目篩，得到本專利技術無鉛玻璃粉。該無鉛玻璃粉適合用于太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑，以及適合用于其線性膨脹系數與該無鉛玻璃粉線性膨脹系數相同或相近的兩種材料之間的互相粘合。實施例3 本專利技術是一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，由重量百分數為65%的氧化鉍、1%的氧化鋅、2%的氧化硼、20%的玻璃用高嶺土、2%的二氧化鈦和10%的氧化鋁配制加工而成。該無鉛玻璃粉的軟化溫度為400-500°C，在20-300°C下線膨脹系數為90-110X 10_7°C ―1，其最大粒徑不超過5Mm,中值粒徑不超過2Mm。本專利技術還包括一種制備上述無鉛玻璃粉的方法及其應用。該方法包括以下步驟按上述比例稱量好各原料組分，并將各原料組分充分混合均勻，制成混合料；將混合料在1800°C時的電阻爐中加熱熔化，保溫O. 5小時，得到玻璃液；將熔制好的玻璃液在水中快速 冷卻后取出干燥；將干燥好的玻璃裝入球磨機中球磨，過400目篩，得到本專利技術無鉛玻璃粉。該無鉛玻璃粉適合用于太陽能電池電子漿料中的無機粘合劑，以及適合用于其線性膨脹系數與該無鉛玻璃粉線性膨脹系數相同或相近的兩種材料之間的互相粘合。 實施例4 本專利技術是一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，由重量百分數為70%的氧化鉍、3%的氧化鋅、5%的氧化硼、2%的玻璃用高嶺土、2%的二氧化鈦、10%的二氧化硅和8%的氧化鋁配制加工而成。該無鉛玻璃粉的軟化溫度為400-50本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能電池電子漿料用無鉛玻璃粉，其特征在于：該無鉛玻璃粉由重量百分數為60?85%的氧化鉍、1?10%的氧化鋅、0.5?5%的氧化硼、1?20%的高嶺土、0?5%的二氧化鈦、0?10%的二氧化硅和0?10%的氧化鋁配制加工而成；其中，各原料組分的重量百分數之和為100%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：戈士勇，
申請(專利權)人：江蘇瑞德新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：