一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法
技术领域
1.本发明涉及
光伏电池技术领域，特别是涉及一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法。
背景技术：
2.n型topcon电池是一种重要的主流光伏电池技术。研究表明，由于n型电池正面硼扩难度高，容易掺杂不均匀，银铝浆经烧结在正面各区域的接触电阻存在差异，当接触电阻偏大时，电流搜集较差的区域会出现云雾，即存在明显的点缺陷，因此n型topcon电池良率相比p型较低。
3.目前大部分银铝浆在烧结后经el检验都存在明显的正面云雾，现有工艺中通常会通过调整设备、工艺以改善n型电池正面硼扩掺杂的均匀性，但现有技术无法完全解决该问题，电池正面仍会存在少量云雾，进而电池性能会受到影响。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明提供了一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，所述银铝浆包括以下重量份数的组分：
6.球形银粉82～88份，球形银粉的粒径为1.0～2.5μm，比表面积为0.4～1.6m2/g，振实密度为5.0～6.5g/ml；
7.球形铝粉0.1～2.5份，球形铝粉的粒径为1.0～3.0μm，其表面氧含量低于2％；
8.玻璃粉2～6份，所述玻璃粉包括1～4份主体硼玻璃粉和1～2份低熔玻璃粉，所述主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉的平均粒径均为0.1～1.0μm，主体硼玻璃粉是以第ⅲa族元素硼的氧化物为主要原料，用于提供硼源，其软化点为450～650℃；低熔玻璃粉是以氧化铅为主要原料，用于促进硼扩，其软化点为300～400℃；
9.有机助剂7～12份，有机助剂包括1～10份粘合剂、0.2～1份触变剂、0.5～1份分散剂和0～5份溶剂b，所述粘合剂为分散于溶剂a中的树脂；
10.所述银铝浆的制备方法具体包括以下步骤：
11.s1、筛选：按照上述银铝浆原料组分，筛选适宜粒径的球形银粉和球形铝粉；
12.s2、制备玻璃粉：分别按对应玻璃粉的配比称取原料并混合均匀，将混料烧制后淬火、球磨、烘干得到主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉；
13.s3、熬制粘合剂：将树脂与溶剂a按比例混合，树脂与溶剂a的重量占比为1～14：6～19，60～80℃下加热、搅拌均匀得到目标粘合剂；
14.s4、按配比将s1筛选得到的球形银粉和球形铝粉、s2得到的主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉、s3制备得到的粘合剂、触变剂、分散剂及溶剂b混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，利用三辊研磨机研磨所得物料，过筛得到目标银铝浆。
15.作为本发明的进一步方案，以质量占比计，所述主体硼玻璃粉的原料包括30～70％氧化硼、10～30％氧化锌、0～40％氧化镓、0～40％氧化铅及0～10％辅助氧化物c，辅助氧化物c为氧化铋、氧化铟、氧化硅、
氧化铝、氧化钛、氧化钙、氧化钡中的一种或任意多种的结合。
16.作为本发明的进一步方案，以质量占比计，所述低熔玻璃粉的原料包括60～90％氧化铅、1～20％氧化硼、1～20％氧化锌和0～10％辅助氧化物d，辅助氧化物d为氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或任意多种的结合。
17.优选的，所述溶剂a和溶剂b分别为乙基纤维素、丙烯酸树脂、pvb、cab、松香树脂、酚醛树脂、环氧树脂、石油树脂中的一种或任意多种的结合。
18.优选的，所述触变剂为聚酰胺蜡。
19.优选的，所述分散剂为脂肪族分散剂或脂环族分散剂。
20.作为本发明的进一步方案，步骤s2具体为分别按主体硼玻璃粉、低熔玻璃粉粉体的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需玻璃粉粉体。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明是以氧化硼为主要原料制备得到主体硼玻璃粉，以其为硼源，并以低熔玻璃粉为媒介，促进额外硼扩产生，改善硼扩作用面积的广泛性与密集性，实现更广泛的掺杂适配性，使得n型topcon电池正面硼扩均匀，从而避免n型topcon电池正面的云雾缺陷。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
24.图1为对比例el测试结果示意图；
25.图2为本发明el测试结果示意图。
具体实施方式
26.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1：
28.本实施例提供了一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆的制备方法，具体包括以下步骤：
29.s1、筛选得到粒径为1.5μm的球形银粉和粒径为2.0μm的球形铝粉，筛选后测得球形银粉的比表面积为0.6m2/g、振实密度为6.0g/ml，球形铝粉的表面氧含量为1.0
±
0.2％；
30.s2、按55％氧化硼、20％氧化锌、20％氧化铅及5％氧化钡的配比称取原料并于混
料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需主体硼玻璃粉粉体，本实施例提供的主体硼玻璃粉平均粒径为0.4μm，软化点为550℃；
31.按75％氧化铅、10％氧化硼、10％氧化锌和5％氧化铋的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需低熔玻璃粉粉体，本实施例提供的低熔玻璃粉平均粒径为0.6μm，软化点为320℃；
32.s3、将乙基纤维素、丙烯酸树脂与溶剂a按1：3：6的比例混合，使树脂均匀分散于溶剂a中，溶剂a为丁基卡必醇醋酸酯、松油醇和醇酯十二的混合物，其含量占比为6：1：3，70℃下加热、搅拌均匀得到的目标粘合剂；
33.s4、以重量份数计，按配比称取85份s1筛选得到的球形银粉、1份1筛选得到的球形铝粉、2.5份s2得到的主体硼玻璃粉和1.5份s2得到的低熔玻璃粉、5份s3制备得到的粘合剂、0.5份聚酰胺蜡、0.5份脂肪族分散剂ed420和4份溶剂b，溶剂b为丁基卡必醇与醇酯十二的混合物，且丁基卡必醇与醇酯十二含量比例为1：3；
34.s5、将步骤s4取用的球形银粉、球形铝粉、主体硼玻璃粉、低熔玻璃粉、粘合剂、触变剂、分散剂及溶剂b混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，利用三辊研磨机研磨所得物料，过筛得到目标银铝浆。
35.实施例2：
36.本实施例提供了一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆的制备方法，具体包括以下步骤：
37.s1、与实施例1一致，筛选得到粒径为1.5μm的球形银粉和粒径为2.0μm的球形铝粉；
38.s2、按50％氧化硼、20％氧化锌、5％氧化镓、15％氧化铅、5％氧化铝和5％氧化钡的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需主体硼玻璃粉粉体，本实施例提供的主体硼玻璃粉平均粒径为0.4μm，软化点为560℃；
39.按75％氧化铅、10％氧化硼、10％氧化锌和5％二氧化硅的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需低熔玻璃粉粉体，本实施例提供的低熔玻璃粉平均粒径为0.6μm，软化点为350℃；
40.s3、与实施例1一致，制备得到目标粘合剂；
41.s4、以重量份数计，按配比称取85份s1筛选得到的球形银粉、1.2份1筛选得到的球形铝粉、3份s2得到的主体硼玻璃粉、1.8份s2得到的低熔玻璃粉、4份s3制备得到的粘合剂、0.5份聚酰胺蜡、0.5份脂肪族分散剂ed420和4份溶剂b，溶剂b与实施例1一致；
42.s5、将步骤s4取用的球形银粉、球形铝粉、主体硼玻璃粉、低熔玻璃粉、粘合剂、触变剂、分散剂及溶剂b混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，利用三辊研磨机研磨所得物料，过筛得到目标银铝浆。
43.实施例3：
44.本实施例提供了一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆的制备方法，具体包
括以下步骤：
45.s1、与实施例1一致，筛选得到粒径为1.5μm的球形银粉和粒径为2.0μm的球形铝粉；
46.s2、按60％氧化硼、20％氧化锌、5％氧化镓、10％氧化铅、5％氧化铟的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需主体硼玻璃粉粉体，本实施例提供的主体硼玻璃粉平均粒径为0.4μm，软化点为560℃；
47.按70％氧化铅、10％氧化硼、10％氧化锌、5％氧化铋和5％二氧化硅的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需低熔玻璃粉粉体，本实施例提供的低熔玻璃粉平均粒径为0.6μm，软化点为340℃；
48.s3、与实施例1一致，制备得到目标粘合剂；
49.s4、以重量份数计，按配比称取88份s1筛选得到的球形银粉、1份1筛选得到的球形铝粉、2.5份s2得到的主体硼玻璃粉、1.5份s2得到的低熔玻璃粉、3份s3制备得到的粘合剂、0.5份聚酰胺蜡、0.5份脂肪族分散剂ed420和3份溶剂b，溶剂b与实施例1一致；
50.s5、将步骤s4取用的球形银粉、球形铝粉、主体硼玻璃粉、低熔玻璃粉、粘合剂、触变剂、分散剂及溶剂b混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，利用三辊研磨机研磨所得物料，过筛得到目标银铝浆。
51.分别采用实施例1-3提供的方法制备得到目标银铝浆，并将其分别涂覆在对应的极片上，用2kg辊压轮进行辊压，极片压实后得到n型topcon电池极片。
52.以市场上现有的同类型产品为对比例，利用el测试仪分别对实施例1-3提供的银铝浆制备得到的n型topcon电池片及对比例进行el测试，通过图像判断n型topcon电池正面是否出现云雾，检测结果如附图1-2及下表所示。
[0053] 转换效率变化
△
eff正面云雾比例实施例1+0.05％0％实施例2+0.03％0％实施例3+0.06％0％对比例/5％
[0054]
由附图可知，对比例在正面及边角均产生了云雾，而边角云雾更为明显，而本技术提供的银铝浆用于n型topcon电池片时，n型topcon电池正面硼扩均匀，图像显示为无云雾，能够有效避免n型topcon电池正面的云雾缺陷。
[0055]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。技术特征：
1.一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，所述银铝浆包括以下重量份数的组分：球形银粉82～88份，球形银粉的粒径为1.0～2.5μm；球形铝粉0.1～2.5份，球形铝粉的粒径为1.0～3.0μm，其表面氧含量低于2％；玻璃粉2～6份，所述玻璃粉包括1～4份主体硼玻璃粉和1～2份低熔玻璃粉，所述主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉的平均粒径均为0.1～1.0μm，主体硼玻璃粉用于提供硼源，低熔玻璃粉用于促进硼扩；有机助剂7～12份，有机助剂包括1～10份粘合剂、0.2～1份触变剂、0.5～1份分散剂和0～5份溶剂b，所述粘合剂为分散于溶剂a中的树脂；所述解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法具体包括以下步骤：s1、筛选适宜粒径的球形银粉和球形铝粉；s2、分别按配比称取原料并混合均匀，将混料烧制后淬火、球磨、烘干得到主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉；s3、将树脂与溶剂a按比例混合，树脂与溶剂a的重量占比为1～14：6～19，60～80℃下加热、搅拌均匀得到目标粘合剂；s4、按配比将s1筛选得到的球形银粉和球形铝粉、s2得到的主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉、s3制备得到的粘合剂、触变剂、分散剂及溶剂b混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，利用三辊研磨机研磨所得物料，过筛得到目标银铝浆。2.根据权利要求1所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，以质量占比计，所述主体硼玻璃粉的原料包括30～70％氧化硼、10～30％氧化锌、0～40％氧化镓、0～40％氧化铅及0～10％辅助氧化物c，辅助氧化物c为氧化铋、氧化铟、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化钙、氧化钡中的一种或任意多种的结合。3.根据权利要求1所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，以质量占比计，所述低熔玻璃粉的原料包括60～90％氧化铅、1～20％氧化硼、1～20％氧化锌和0～10％辅助氧化物d，辅助氧化物d为氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化钛中的一种或任意多种的结合。4.根据权利要求1所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，所述溶剂a和溶剂b分别为乙基纤维素、丙烯酸树脂、pvb、cab、松香树脂、酚醛树脂、环氧树脂、石油树脂中的一种或任意多种的结合。5.根据权利要求1所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，所述触变剂为聚酰胺蜡。6.根据权利要求1所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，所述分散剂为脂肪族分散剂或脂环族分散剂。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种解决n型topcon电池正面云雾的银铝浆制备方法，其特征在于，步骤s2具体为分别按主体硼玻璃粉、低熔玻璃粉粉体的配比称取原料并于混料机中混合均匀，再将混料置于坩埚内烧制，利用双棍机对烧制后的混料淬火，重复球磨及烘干步骤2～3次，得到精制的粉体，利用气流分散设备筛选得到所需玻璃粉粉体。
技术总结
本发明涉及光伏电池技术领域，特别是涉及一种解决N型TOPCon电池正面云雾的银铝浆制备方法，具体步骤如下：S1、筛选适宜粒径的球形银粉和球形铝粉；S2、分别按配比称取原料并混合均匀，将混料烧制后淬火、球磨、烘干得到主体硼玻璃粉和低熔玻璃粉；S3、将树脂与溶剂A按比例混合，加热、搅拌均匀得到粘合剂；S4、按配比将所有原料混合，高速搅拌后得到分散均匀的物料，研磨、过筛得到目标银铝浆。本发明以氧化硼为主要原料制备得到主体硼玻璃粉，以其为硼源，并以低熔玻璃粉为媒介，促进额外硼扩产生，改善硼扩作用面积的广泛性与密集性，实现更广泛的掺杂适配性，使得正面硼扩均匀，从而避免N型TOPCon电池正面的云雾缺陷。型TOPCon电池正面的云雾缺陷。型TOPCon电池正面的云雾缺陷。
技术研发人员：丰昭 张球林 司舒童 刘瑞鸿 黄奉康 张群 冷青松 吴永真
受保护的技术使用者：江苏正能电子科技有限公司
技术研发日：2022.08.08
技术公布日：2022/10/18
声明：
“解决N型TOPCon电池正面云雾的银铝浆制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江苏正能电子科技有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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