一种太阳能背银电极用玻璃粉及其制备方法[0002]我国光伏发电产业于2 O世纪7 O年代起步，近几年得到了迅猛发展。2 O 10年我国太阳能电池产量达到了 8G瓦，占世界太阳能电池总产量的50%，是世界太阳能电池的第一大生产国。然而，我国太阳能电池生产线关键设备、原料及组件基本依赖进口。晶体硅太阳能电池由于光电转化效率高，材料本身对环境不造成影响，材料便于工业化且材料性能稳定，而在太阳能电池领域占主导地位。丝网印刷法具有效率高、成本低以及设备简单耐用的特点，可作为工业化生产太阳能电池的方法。丝网印刷晶体硅太阳能电池背电极用的银浆对电池的性能如接触电阻、开路电压V、填充因子F F、转化效率E都会有影响。然而与国外先进银浆厂家相比，国内银浆生产厂家生产的银浆存在烧结时烧结温度范围窄、可焊性差、与铝浆不匹配引起附着力差、产品性能不稳定以及废品率较高等问题。我国太阳能电池生产厂家大多采用进口银浆，如美国的杜邦、福禄等，因而增加了生产成本，不利于光伏产业的发展。[0003]硅太阳能电池用背银电极是太阳能电子浆料中的主要组成部分，主要由功能相银粉、粘结相玻璃粉和有机载体组成。银粉作为银电极浆料中的功能相，烧结后银颗粒间互相连接构成导电通道，形成银电极，并与硅形成硅银合金实现欧姆接触，从而提高转换效率。[0004]玻璃粉在烧结过程中，熔融铺展，如果玻璃粉和硅片、铝背场膨胀系数不匹配会造成附着力下降，严重的直接掉片，形成不良品。所以玻璃粉是影响硅太阳能电池片的重要因素。在背银电极烧结过程中，玻璃密度不合适，会造成玻璃上浮，使电池可焊性变差，影响电池片使用性能。玻璃软化点太低会造成在烧结过程中，玻璃过早软化与硅电池片反应，形威过多的复合中心，造成电性能下降，还可能会导致背银电极线与铝浆接触地方形成“内陷”，形成“内陷”地方可焊性差。软化点过高，使浆料没有完全“烧熟”，电性能和附着力都会受到影响。
[0005]本发明针对现有技术存在的上述问题，首先提供一种与电池硅片和铝背场膨胀系数、软化点、密度相匹配的太阳能背银电极用玻璃粉，以提高其烧结后与硅片和铝背场的附着力，改善银浆的焊接性能及与铝浆的匹配性，并减少印刷量。[0006]本发明的目的是这样实现的一种太阳能背银电极用玻璃粉，其特征在于，所述玻璃粉包括如下质量组份:Bi20358份、B20310-30份、Si025_15份、ZnO 3-10份、BaO2 5-10份、BeO 0.5-5份、MgO 0.5-5份、MoO2 0.5-2份，所述琉璃粉粘结相的软化点为55(T600°C，密度为2~3g/cm3，膨胀系数达38~50*10_V°C。[0007] 本发明的玻璃粉的各组分作用分别为=Bi2O3具有降低玻璃软化点、玻璃烧结温度、增加玻璃密度，可以调节玻璃膨胀系数。用来代替玻璃中的铅。B2O3网络生成体，降低烧结温度，高温时使玻璃液具有适当的流动性，B2O3含量增加，玻璃软化点、膨胀系数降低，稳定性提高。SiO2网络生成体氧化物，降低玻璃热膨胀系数，提高玻璃热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐热性、粘度，过多会造成烧结温度升高，所以本发明中二氧化硅重量分数为:5-15份。ZnO中间体氧化物，可以降低玻璃热膨胀系数，提高玻璃化学稳定性和热稳定性。BaO增加玻璃折射率、密度、化学稳定性，并且可以加速玻璃熔化,但过多会造成澄清困难。BeO中间体氧化物，它能显著地降低玻璃膨胀系数，提高玻璃的热稳定性及化学稳定性，增加X射线和紫外线的透过率，并提高折射率和硬度。MgO网络外体氧化物，使玻璃的硬化速度变慢，改善玻璃的成型性能，降低结晶倾向和结晶速度，提高化学稳定性和机械强度。MoO2降低玻璃表面张力、增加玻璃润湿能力。
[0008]该玻璃粉为B1-B-S1-Ba体系玻璃粉，此体系玻璃粉玻璃粉膨胀系数小，制备的背面银浆致密，方阻小，可焊性、耐焊性好，ZnO能增加玻璃粉低温粘度，降低高温粘度，可调节配制浆料的烧结温度，使浆料不易过烧或未“烧熟”。BeO能显著降低玻璃粉膨胀系数，使电极致密，提高电极附着力。MgO改善玻璃成型性能，使玻璃不易结晶、分相。MoO3使配制的铝浆中的玻璃粉在烧结过程中能更好的润湿铝粉和硅片表面使腐蚀效果达到最优。本发明的玻璃粘结相将上述各组分配比使用，并不含铅、镉，且具有合适的软化点，是含铅低熔点玻璃的最佳替代品，对环境无污染。玻璃中含有氧化铋、氧化硼等降低软化点的氧化物使玻璃的软化点在55(T600°C范围内，适合现有背银电极的烧结温度范围，并且与背铝场用铝浆匹配性好。
[0009]作为本发明的优选方案，所述玻璃粉包括如下质量组份=Bi2O3 58份、B2O3 27份、SiO2 5 份、ZnO 3 份、BaO2 9 份、BeO I 份、MgO 2.5 份、MoO2 0.5 份。
[0010]作为本发明的优选方案，所述玻璃粉包括如下质量组份=Bi2O3 58份、B2O3 12份、SiO2 10 份、ZnO 7 份、BaO2 8 份、BeOl.8 份、MgO 1.8 份、MoO2L 4 份。
[0011]作为本发明的优选方案，所述玻璃粉包括如下质量组份=Bi2O3 58份、B2O3 12份、SiO2 13 份、ZnO 3 份、BaO2 5 份、BeO 2 份、MgO 3 份、MoO2 I 份。
[0012]为进一步实现本发明的目的，本发明还提供一种上述太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法，依次包括如下步骤:按上述组份配比分别称量各组分，放入混合机中充分混合后转入坩埚中，然后将坩埚放入105(Tl300°C的箱式炉中，保温熔炼10(T200min，然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火，将淬火后的玻璃装入球磨机中球磨10-12小时、过400目筛网、烘干，最后将玻璃粉转入箱式炉内经35(T500°C退火处理，得到粒径小于7 μ m的太阳能背银电极用玻璃粉。
[0013]作用本发明制备方法的一种优选方案，所述球磨机中球:料:水的比例为1:1:2。
[0014]本发明的玻璃粉制备方法，工艺简单，熔炼时间短，成本低，玻璃粉经球磨后过筛分选，粒径均匀，并且玻璃粉经35(T50(TC退火处理后，密度增加、膨胀系数下降，最终玻璃粉的密度为2~3g/cm3，膨胀系数达38飞0*10_V°C，与背场铝浆及硅片匹配性良好。

[0015]实施例1
太阳能背银电极用玻璃粉的制备方法，依次包括如下步骤:按以下质量配比称量各组分:Bi2O3 58 份、B2O3 27 份、SiO2 5 份、ZnO 3 份、BaO2 9 份、BeO I 份、MgO 2.5 份、MoO2 0.5份。将上述各组分放入混合机中充分混合后转入坩埚中，然后将坩埚放入1150°C的箱式炉中，保温熔炼150min，然后将熔炼的玻璃液倒入去离子冷水淬火，将淬火后的玻璃按球(球石直径为4mm):料:水的比例为1:1:2装入球磨机按中球磨12小时、过400目筛网、烘干，最后将玻璃粉转入箱式炉内经500°C退火处理，得到粒径小于7 μ m的太阳能背银电极用玻璃粉。本实施例中制得的玻璃粉经测试软化点、膨胀系数、粒径和与硅片的附着力参数如下表1所示。
[0016]表1