[0001]

[0002] 本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉及其制备方法。

[0003]

[0004] 随着科技的发展，太阳能的广泛应用，制备太阳能的技术也越来越成熟。玻璃粉作为正面银浆的组分之一，其直接影响太阳能电池电学性能，尤其是影响其串联电阻，进而影响到电池光电转换效率。

[0005] 申请号201610431555.0的中国专利公开了一种玻璃粉及用其制备的太阳能电池正面银浆及其制备方法。该玻璃粉包含以下按重量百分数的各组分55%-97.9%TeO2、1-20%Bi2O3、1-20%Li2O、0.7-5%PbO、0-10%ZnO、0-5%Al2O3、0-10%SiO2。制备方法：取质量百分比为10％～40％的有机树脂，加入质量百分比为60％～90％的有机溶剂在80～150℃下搅拌1～
2小时，溶解后得均匀透明的有机载体；将称量好的上述玻璃粉原料在800℃～1400℃下，保温0.5～1小时熔化，将熔化后的玻璃熔浆淬火后，磨至0.5～2um，再经325～400目筛网过筛，即可得到适合的玻璃粉料备用；取质量百分比为80％～93％的银粉、10％～15％步骤(1)所得的有机载体、0.5％～5％步骤(2)所述的玻璃粉混合搅拌均匀；将步骤(3)制得的混合银浆放入三辊研磨机内充分研磨8-10次，至浆料细度小于10μm，从而得到银浆浆料。本发明玻璃粉组分中铅不是主要成分，其质量百分比低于5％，适当添加铅能够调节玻璃的高温粘度和软化点，降低了接触电阻，扩展了浆料对硅片方阻的适用性；但铅含量较低，非主成分，既达到了环保需求，又实现了高方阻工艺的适用性，有效的解决正银浆料环保的问题；
本发明通过控制碱金属Li的添加量，有效的扩展烧结温度，保证产品的性能稳定性，有效的提高硅基电池的光电转换效率，同时提高栅线的可焊性和拉力，使用该碲酸盐玻璃粉所制备的正银的电池片，在保证环保的同时其效率可以达到甚至超过商用浆料的水平。
申请号201310343909.2的中国专利公开了一种宽温带太阳能电池正面银浆用玻璃粉及其制备方法。该玻璃粉由包括以下重量百分比的原料组成：PbO50-80，B2O31-10，Al2O30.5-7，SiO25-25，ZnO0-8、R2O0-10，ZrO20-5，TiO20-5，MgO0-3，其中R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或者多种组合，PbO与SiO2的摩尔比为1-3，B2O3与PbO的摩尔比为O.1-0.5。制备方法为：将所述的原料按重量分别称量好，经过充分混合均匀，得到混合后的原料；将混合好的原料装入氧化铝坩埚中，再将坩埚放入高温箱式炉中升温，在1200-1300℃的温度下保温熔制0.5-1小时，得到均匀澄清的玻璃熔液；将熔制好的玻璃液在去离子水中淬冷，冷却后取出玻璃颗粒，在100℃烘箱内干燥；将烘干得到的玻璃颗粒在球磨机中球磨，加入去离子水，使用直径20-30mm的大磨球，球磨2-5小时；将步骤4)得到的玻璃料浆过筛取出磨球，再投入球磨机中，使用直径1-5mm的小磨球，加入适量去离子水，球磨1-4小时；将步骤5)得到的玻璃料浆进行过筛取出小磨球，得到玻璃粉料浆；将步骤6)得到的玻璃粉料浆，放入设定温度为100℃的鼓风 烘箱中进行充分干燥，即制得玻璃粉成品。本发明玻璃粉具有化学稳定性好、软化温度合适、润湿、粘接性好的优点，在制备正面银浆并烧结后，在较宽的烧结温度范围内，形成良好的欧姆接触，具有低的串联电阻，高的开路电压和FF值，电池片光电转换效率高和耐候稳定性好，且焊接拉力良好，可以满足正面银浆对玻璃粉的技术要求。但是该玻璃粉组分含铅量高，容易造成环境污染，危害人们的生命安全。

[0006]

[0007] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉及其制备方法，该玻璃粉成分环保，熔点低，且制备方法简单，对设备要求低，适合产业化。

[0008] 为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分：SiO2 20-
25份，MnO21-8份，K2O2-7份，Na2O12-14份，CuO1-4份，Cu2O5-8份，MgO9-15份，Al2O33-8份，ZnO1-8份，Bi2O10-18份，CaO1-8份，TaO1-8份，秸秆粉12-28份，硝酸铵10-24份，乙酸乙酯1-
8份，橄榄油2-5份，乙醇20-30份，碳纤维1-4份。

[0009] 作为改进的是，上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分：SiO2 23份，MnO25份，K2O6份，Na2O13份，CuO3份，Cu2O6份，MgO13份，Al2O35份，ZnO5份，Bi2O14份，CaO5份，TaO6份，秸秆粉22份，硝酸铵23份，乙酸乙酯5份，橄榄油3份，乙醇22份，碳纤维2份。

[0010] 作为改进的是，还包括Fe2O34-9份。

[0011] 作为改进的是，所述秸秆粉和碳纤维的目数为400-600目。

[0012] 上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分，将SiO2，MnO2，K2O，Na2O，CuO，Cu2O，MgO，Al2O3，ZnO，Bi2O，CaO和TaO混合均匀，取2/3-1/2的乙醇加入，低温浸泡24-48小时，冻干粉碎的第一混合物；步骤2，将第一混合物、秸秆粉和碳纤维浸入橄榄油中10-20分钟后，置于球磨机中磨碎，重复浸泡和磨碎2-4次得第二混合物；步骤3，将第二混合物移入反应釜中，加热至1800-2100℃，加入硝酸铵，乙酸乙酯和余下的乙醇，搅拌后移入三辊挤出机中挤出即得玻璃粉。

[0013] 作为改进的是，步骤1中低温浸泡的温度为1-4℃。

[0014] 作为改进的是，步骤2中第二混合物的目数为300-400目。

[0015] 作为改进的是，步骤3中搅拌速度120-210rpm，三辊挤出机的挤出温度为180-210℃。

[0016]有益效果
本发明玻璃粉粒径小，熔点低，成分简单，对环境无污染，用此玻璃粉制备银浆，光电转化率高，采用秸秆粉为原料之一，降低了成本，另外，制备方法简单，对设备要求低，采用分段处理原料的方法提高了玻璃粉的综合性能。

[0017]

[0018] 实施例1一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分：SiO2 20份，MnO21份，K2O2份，Na2O12份，CuO1份，Cu2O5份，MgO9份，Al2O33份，ZnO1份，Bi2O10份，CaO1-
8份，TaO1-8份，秸秆粉12份，硝酸铵10份，乙酸乙酯1份，橄榄油2份，乙醇20份，碳纤维1份。

[0019] 所述秸秆粉和碳纤维的目数为400目。

[0020] 上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分，将SiO2，MnO2，K2O，Na2O，CuO，Cu2O，MgO，Al2O3，ZnO，Bi2O，CaO和TaO混合均匀，取2/3的乙醇加入，低温浸泡24小时，冻干粉碎的第一混合物；步骤2，将第一混合物、秸秆粉和碳纤维浸入橄榄油中10分钟后，置于球磨机中磨碎，重复浸泡和磨碎2次得第二混合物；步骤3，将第二混合物移入反应釜中，加热至1800℃，加入硝酸铵，乙酸乙酯和余下的乙醇，搅拌后移入三辊挤出机中挤出即得玻璃粉。

[0021] 其中，步骤1中低温浸泡的温度为1℃。

[0022] 步骤2中第二混合物的目数为300目。

[0023] 步骤3中搅拌速度120rpm，三辊挤出机的挤出温度为180℃。

[0024]实施例2
一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分： SiO2 23份，MnO25份，K2O6份，Na2O13份，CuO3份，Cu2O6份，MgO13份，Al2O35份，ZnO5份，Bi2O14份，CaO5份，TaO6份，秸秆粉22份，硝酸铵23份，乙酸乙酯5份，橄榄油3份，乙醇22份，碳纤维2份。

[0025] 所述秸秆粉和碳纤维的目数为500目。

[0026] 上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分，将SiO2，MnO2，K2O，Na2O，CuO，Cu2O，MgO，Al2O3，ZnO，Bi2O，CaO和TaO混合均匀，取1/2的乙醇加入，低温浸泡32小时，冻干粉碎的第一混合物；步骤2，将第一混合物、秸秆粉和碳纤维浸入橄榄油中15分钟后，置于球磨机中磨碎，重复浸泡和磨碎3次得第二混合物；步骤3，将第二混合物移入反应釜中，加热至2000℃，加入硝酸铵，乙酸乙酯和余下的乙醇，搅拌后移入三辊挤出机中挤出即得玻璃粉。

[0027] 其中，步骤1中低温浸泡的温度为3℃。

[0028] 步骤2中第二混合物的目数为320目。

[0029] 步骤3中搅拌速度180rpm，三辊挤出机的挤出温度为190℃。

[0030]实施例3
一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分：SiO2 25份，MnO28份，K2O7份，Na2O14份，CuO4份，Cu2O8份，MgO15份，Al2O38份，ZnO8份，Bi2O18份，CaO8份，TaO8份，秸秆粉28份，硝酸铵24份，乙酸乙酯8份，橄榄油5份，乙醇30份，碳纤维4份。

[0031] 所述秸秆粉和碳纤维的目数为600目。

[0032] 上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分，将SiO2，MnO2，K2O，Na2O，CuO，Cu2O，MgO，Al2O3，ZnO，Bi2O，CaO和TaO混合均匀，取1/2的乙醇加入，低温浸泡48小时，冻干粉碎的第一混合物；步骤2，将第一混合物、秸秆粉和碳纤维浸入橄榄油中20分钟后，置于球磨机中磨碎，重复浸泡和磨碎4次得第二混合物；步骤3，将第二混合物移入反应釜中，加热至2100℃，加入硝酸铵，乙酸乙酯和余下的乙醇，搅拌后移入三辊挤出机中挤出即得玻璃粉。

[0033] 其中，步骤1中低温浸泡的温度为4℃。

[0034] 步骤2中第二混合物的目数为400目。

[0035] 步骤3中搅拌速度210rpm，三辊挤出机的挤出温度为210℃。

[0036]实施例4
一种用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉，按重量分数计，包括以下组分： SiO2 23份，MnO25份，K2O6份，Na2O13份，CuO3份，Cu2O6份，MgO13份，Al2O35份，ZnO5份，Bi2O14份，CaO5份，TaO6份，秸秆粉22份，硝酸铵23份，乙酸乙酯5份，橄榄油3份，乙醇22份，碳纤维2份，Fe2O34-9份。

[0037] 所述秸秆粉和碳纤维的目数为500目。

[0038] 上述用于制备太阳能电池正面银浆的玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取各组分，将SiO2，MnO2，K2O，Na2O，CuO，Cu2O，MgO，Al2O3，ZnO，Bi2O，CaO、Fe2O3和TaO混合均匀，取1/2的乙醇加入，低温浸泡32小时，冻干粉碎的第一混合物；步骤2，将第一混合物、秸秆粉和碳纤维浸入橄榄油中15分钟后，置于球磨机中磨碎，重复浸泡和磨碎3次得第二混合物；步骤3，将第二混合物移入反应釜中，加热至2000℃，加入硝酸铵，乙酸乙酯和余下的乙醇，搅拌后移入三辊挤出机中挤出即得玻璃粉。

[0039] 其中，步骤1中低温浸泡的温度为3℃。

[0040] 步骤2中第二混合物的目数为320目。

[0041] 步骤3中搅拌速度180rpm，三辊挤出机的挤出温度为190℃。

[0042]性能试验
对实施例1-4和对比例1的玻璃粉用于制备太阳能电池正面银浆，测相关数据如下表所示，其中对比例1为申请号201610431555.0的中国专利的实施例1。

[0043]从上述数据可以看出，本发明中玻璃粉熔点低，用于制备太阳能电池正面银浆的光电转化率高，且成本不含铅，对环境无污染，制备过程简单，采用分段处理原料，提高了玻璃粉的性能，适合产业化。