一种含镓PERC背银浆料及其制备方法与流程

一种含镓perc背银浆料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种含镓perc背银浆料及其制备方法。


背景技术：

2.perc背银浆料是生产perc电池的重要材料，其需要提供良好的焊接拉力和印刷性。申请人发现，在perc背银浆料中添加一定量的镓能够有效提升perc电池的转化效率。而目前的prec背银浆料中的镓是直接添加进去的，单质镓的添加过程中，当搅拌温度达到65℃左右时单质镓变成液态，导致其在perc背银浆料中分布不均匀，从而影响了含镓perc背银浆料对perc电池的转化效率的提升。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种含镓perc背银浆料及其制备方法，以解决含镓perc背银浆料中镓分布不均匀的问题。
4.有鉴于此，本发明公开了一种含镓perc背银浆料，包括有机添加剂、银粉、有机粘合剂和玻璃粉，其中：
5.所述有机添加剂的质量百分比为1.8～2.5％；
6.所述银粉的质量百分比为45～52％；
7.所述有机粘合剂的质量百分比为42.3～51％；
8.所述玻璃粉的质量百分比2.2～3.2％，所述玻璃粉的粉粒的表面附着有单质镓。
9.可选的，所述有机添加剂包括铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆铝酸酯偶联剂、月桂磷酸脂、硅油、二元酸酯混合物中的一种或者几种。
10.可选的，所述银粉包括纯度为3个9的微米级球形银粉和纳米级球形银粉。
11.可选的，所述微米级球形银粉站所述银粉的质量百分比为99.5～99.9％，所述纳米级球形银粉占所述银粉的质量百分比为0.1～0.5％。
12.可选的，所述有机粘结剂包括高分子聚合物和有机溶剂，其中：
13.所述高分子聚合物在所述有机粘结剂中的质量百分比为10～14％；
14.所述有机溶剂在所述有机粘结剂中的质量百分比为86～90％。
15.可选的，有机溶剂为包括松油醇、丁基卡比醇、丁基卡比醇醋酸脂、柠檬酸三丁酯、司盘85和醇酯十二中的至三种或三种以上。
16.可选的，所述玻璃粉的d50为1.5～4μm；
17.所述玻璃粉由质量百分比为35～60％的b2o3、1～10％的al2o3、1～10％的sio2、10～35％的zno、5～25％的sb2o5和0.2～2％的in经烧结粉碎得到。
18.还提供了一种制备方法，用于制备上面所述的含镓perc背银浆料，其特征在于，所述制备方法包括步骤：
19.将所述有机粘合剂和所述玻璃粉混合，利用分散机分散。
20.加入所述银粉，再次利用分散机进行分散，并进行研磨，得到粉料；
21.将所述粉料中加入所述有机添加剂，经高速分散后得到所述含镓perc背银浆料。
22.还提供了一种制备方法，用于制备上面所述的玻璃粉，其特征在于，所述制备方法包括步骤：
23.将单质镓与玻璃粉混合后，与预设量的酒精一起加入到球磨机中进行研磨；
24.研磨结束后，用纯净水对所述球磨机内的氧化锆球进行清洗，得到浑浊液体；
25.对所述浑浊液体进行蒸发烘干，得到固形物；
26.对所述固形物进行研磨过筛处理，得到所述玻璃粉。
27.从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种含镓perc背银浆料及其制备方法，该浆料包括有机添加剂、银粉、有机粘合剂和玻璃粉。其中有机添加剂的质量百分比为1.8～2.5％，银粉的质量百分比为45～52％，有机粘合剂的质量百分比为42.3～51％，玻璃粉的质量百分比2.2～3.2％，且玻璃粉的粉粒的表面附着有单质镓。由于该背银浆料中利用玻璃粉携带单质镓分散在其中，而玻璃粉不会集聚，可以在背银浆料中均匀分散，单质镓也会随着玻璃粉均匀分散在该背银浆料中，从而解决了含镓perc背银浆料中镓分布不均匀的问题。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例的一种含镓perc背银浆料的制备方法的流程图；
30.图2为本技术实施例的一种玻璃粉的制备方法的流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一
33.本实施例提供了一种含镓perc背银浆料。该背银浆料由有机添加剂、银粉、有机粘合剂和玻璃粉组成。其中各组分站该背银浆料的质量百分比为：有机添加剂占1.8～2.5％，银粉占45～52％，有机粘合剂占42.3～51％，玻璃粉占2.2～3.2％。其中，玻璃粉的粉粒的表面附着有单质镓。玻璃粉中镓含量为1～2％。
34.有机添加剂包含铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、锆铝酸酯偶联剂、月桂磷酸脂、硅油、dbe中的一种或者多种。银粉由纯度3个9以上的微米级球形银粉和纳米级球形银粉组成，其中微米级球形银粉占银粉的质量百分比为99.5～99.9％，纳米级球形银粉则占银粉的质量百分比0.1～0.5％。
35.有机粘结剂包括质量百分比10～14％高分子聚合物和86～90％有机溶剂。其中高分子聚合物为低烧结残留粘弹性模量的聚合物；有机溶剂由松油醇、丁基卡比醇、丁基卡比
醇醋酸脂、柠檬酸三丁酯、司盘85和醇酯十二中的至少三种组成。
36.玻璃粉的制备原料包括质量百分比35～60％的b2o3、1～10％的al2o3、1～10％的sio2、10～35％的zno、5～25％的sb2o5和0.2～2％的in，上述原料经烧结粉碎后得到该玻璃粉，其d50在1.5—4微米。
37.上述含镓perc背银浆料通过400目丝网印刷在规格166mm
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166mm的单晶perc硅片上形成银矩形，进烧结炉烧结，烧结的峰值温度810℃。烧结后测试其电性数据为：开路电压0.6869v、短路电流11.202a、填充81.79％光电转换效率22.957％。
38.从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种含镓perc背银浆料，该浆料包括有机添加剂、银粉、有机粘合剂和玻璃粉。其中有机添加剂的质量百分比为1.8～2.5％，银粉的质量百分比为45～52％，有机粘合剂的质量百分比为42.3～51％，玻璃粉的质量百分比2.2～3.2％，且玻璃粉的粉粒的表面附着有单质镓。由于该背银浆料中利用玻璃粉携带单质镓分散在其中，而玻璃粉不会集聚，可以在背银浆料中均匀分散，单质镓也会随着玻璃粉均匀分散在该背银浆料中，从而解决了含镓perc背银浆料中镓分布不均匀的问题。
39.实施例二
40.图1为本技术实施例的一种含镓perc背银浆料的制备方法的流程图。
41.参照图1所示，本实施例提供的制备方法用于制备上一实施例中的含镓perc背银浆料。该制备方法具体包括如下步骤：
42.s11、将有机粘合剂和附着镓的玻璃粉混合并进行分散。
43.取占总质量百分比45.7％有机粘合剂和3％表面附着镓的玻璃粉进行混合，放入分散机，使分散机在1000～2000rpm转速下运行20～30分钟。
44.s12、加入银粉后再次分散处理得到粉料。
45.完成上面的分散后将分散机中加入质量百分比为49％的银粉，并使分散机800～1200rpm转速下运行20～30分钟，然后在三辊研磨机上研磨8遍，得到粉料。
46.s13、将粉料中加入有机添加剂后分散处理。
47.即将研磨后得到的粉料中加质量百分比为2.3％的有机添加剂，加入到分散机后使其在1500～2000rpm高速分散10～20分钟，从而得到该含镓perc背银浆料。
48.实施例三
49.图2为本技术实施例的一种玻璃粉的制备方法的流程图。
50.参照图2所示，该制备方法所制备的玻璃粉为实施例一中的附着单质镓的玻璃粉。该制备方法具体包括如下步骤：
51.s21、将单质镓、玻璃粉和酒精加入到球磨机中研磨。
52.首先称取1份或2份的单质镓，将其加入到99份或98份的玻璃粉中进行混合，并加入到球磨机中，再将其中加入酒精。球磨机中的研磨球为氧化锆球。氧化锆球放入体积比例为1:1:1的10毫米氧化锆球、5毫米氧化锆球和2.5毫米氧化锆球。
53.其中，单质镓玻璃粉混合物与氧化锆球的比例为2份：3份，酒精为5份，或者将酒精研磨单质镓玻璃粉混合物和氧化锆球以上1～2厘米。然后启动球磨机进行研磨，研磨的转速为800-1200rpm时，研磨时间为10-14小时；转速为1000～1200rpm时，研磨时间选择20～24小时。
54.s22、研磨结束后进行清洗得到浑浊液体。
55.待研磨结束后对球磨机内的氧化锆球即其内壁进行清洗，得到浑浊液体；该浑浊液体中实际为玻璃粉的悬浮物。
56.s23、对浑浊液体进行蒸发烘干，得到固形物；
57.具体为利用烘箱采50℃温度对浑浊液体进行蒸发烘干处理，持续8小时后，待其中液体蒸发后得到固形物。
58.s24、对固形物进行研磨过筛处理。
59.对固形物进行研磨，并用200目网筛进行过筛处理，得到的粉末即为附着单质镓的玻璃粉。
60.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
61.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
62.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
63.以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。