技术领域
[0001] 本发明属于导电浆料技术领域，尤其涉及一种TOPCon正面SP银浆及其制备方法。
相关背景技术
[0002] N型TOPCon电池近几年得到了迅猛的发展，尤其激光辅助烧结技术（LIF），使TOPCon电池达到了一个新的转化效率。随着提效要求的逐步提高，TOPCon正面SP（Screen Printing，丝网印刷）浆料被提上开发日程。SP浆料同目前的细栅+主栅DUP模式相比，具有更高的效率提升趋势。
[0003] 现有技术的缺陷和不足：①TOPCon电池正面主栅、细栅的玻璃体系差异大，主细栅重叠印刷区域具有强腐蚀性，形成强复合，弱接触，导致显著减低Voc、FF与Eff。
[0004] ②主、细栅银浆由于固含量差异（细栅比主栅固含高6%以上），收缩率不同步，两者的接触电阻很大，降低了FF与Eff。
[0005] ③随着银浆湿重的降低，细栅在组件串焊的过程中更易被焊断，导致组件EL不良。
具体实施方式
[0018] 需要说明的是，太阳能电池片的金属化过程中，细栅银浆和主栅银浆分别起到了至关重要的作用。正面细栅银浆的主要功能是收集电池片表面的电流并将其传输到主栅线，主栅银浆的主要功能起连接细栅、汇聚电流、辅助焊接的作用。
[0019] 由于TOPCon电池正面细栅银浆和主栅银浆的玻璃体系差异大，主细栅重叠印刷区域具有强腐蚀性，形成强复合，弱接触，导致显著减低Voc、FF与Eff；细栅银浆和主栅银浆的固含量差异，收缩率不同步，细栅银浆和主栅银浆的接触电阻很大，降低了FF与Eff；随着银浆湿重的降低，细栅在组件串焊的过程中更易被焊断，导致组件EL不良。
[0020] 本发明通过设计、调整银浆的配方，使得该银浆同时具有主栅银浆和细栅银浆的功能，使得TOPCon电池正面只需要一次印刷即可，不需要再分为主栅印刷和细栅印刷，同样银浆也不必分主栅银浆和细栅银浆，从而可以避免主栅和细栅银浆的差异导致的问题。
[0021] 以下结合具体实施例对本发明提出的一种TOPCon正面SP银浆及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
[0022] 实施例1TOPCon正面细栅银浆包括银粉、微米级物理法硼化高银粉末、玻璃粉、有机载体、高纯无定形硼粉、聚丙烯酰胺（PAM）和聚乙烯（PE）。
[0023] 1、银粉，高振实密度单分散球形银粉，用量88.5wt%：银粉D50粒径为1.5μm，比表面2
积0.35m/g，振实密度6.0g/ml。
[0024] 2、微米级物理法硼化高银粉末，Dmax约4.0um，用量1.2wt%。
[0025] 3、玻璃粉，用量1.8wt%，无铅的Ge‑Al‑Bi‑Te体系，按质量比合计为100%配比包括：主体氧化物：二氧化锗 10wt%，氧化铝5wt%，氧化铋55wt%，二氧化碲5wt%；
以及功能性氧化物：氧化硅5wt%，氧化硼 10wt%，氧化铜8wt%，二氧化锰2wt%。
[0026] 将玻璃粉配料、混合均匀后，使用铂金坩埚1140℃进行熔制0.5小时，使玻璃液熔化均匀且无残留；再使用对辊机退火冷却，将得到的玻璃片进行球磨，控制玻璃粉D50粒径1.4um，Dmax约7.5um；再进行100℃烘干，150目过筛，得到成品玻璃粉。
[0027] 4、有机载体，用量8wt%，包含1.5wt%粘合剂、5wt%第一溶剂、1.2wt%触变剂、0.3wt%分散剂。
[0028] 粘合剂，主要成分为树脂和第二溶剂，将两者进行混合、加热、搅拌，加热温度80℃。
[0029] 树脂在粘合剂的重量为40wt%，净含量为乙基纤维素10wt%、SEPS树脂25wt%，松香树脂5wt%。
[0030] 第二溶剂在粘合剂重量为60wt%，净含量为丁基卡必醇醋酸酯50wt%，醇酯十二10wt%。
[0031] 第一溶剂，为丁基卡必醇2wt%、松油醇0.5wt%、TXIB 1.5wt%、己二酸二甲酯1wt%。
[0032] 触变剂：聚酰胺蜡。
[0033] 分散剂：为脂肪酸分散剂0.2wt%，同时含有羧基与胺基的脂肪族分散剂0.1wt%。
[0034] 5、高纯无定形硼粉，D50约0.2um，Dmax约3.0um，按质量比用量为0.3wt%；添加聚丙烯酰胺（PAM），按质量比为0.1wt%；
添加聚乙烯（PE）按质量比为0.1wt%。
[0035] 6、制备方法：S1：将1.2wt%有机载体与上述高纯无定形硼粉、PAM和PE先进行三辊研磨，使PAM/PE包覆在无定形硼粉上；
S2：按照配方比例配料，将剩余有机载体与其他配料经过搅拌分散、三辊研磨、过筛得到TOPCon正面SP银浆A。
[0036] 实施例2TOPCon正面细栅银浆包括银粉、微米级物理法硼化高银粉末、玻璃粉、有机载体、高纯无定形硼粉、聚丙烯酰胺（PAM）和聚乙烯（PE）。
[0037] 1、银粉：高振实密度单分散球形银粉80wt%：其中，70wt%的银粉粒径D50为1.8μm，2 2
比表面积0.25m/g，振实密度6.4g/ml；10wt%的银粉粒径D50为1.2μm，比表面积0.4m/g，振实密度6.2g/ml；
2、微米级物理法硼化高银粉末，Dmax约5.5um，用量7wt%。
[0038] 3、玻璃粉3wt%：无铅的Ge‑Al‑Bi‑Te体系，按质量比合计为100wt%配比为主体氧化物：二氧化锗 25wt%，氧化铝2wt%，氧化铋15wt%，二氧化碲18wt%；以及功能性氧化物：碳酸锂5wt%，氧化钛15wt%，氧化锌10wt%，氧化镓5wt%，氧化钨
5wt%。
[0039] 将玻璃粉配料、混合均匀后，使用铂金坩埚1270℃进行熔制1小时，使玻璃液熔化均匀且无残留；再使用对辊机退火冷却，将得到的玻璃片进行球磨，控制玻璃粉D50粒径1.0um，Dmax约6.3um；再进行100℃烘干，150目过筛，得到成品玻璃粉。
[0040] 4、有机载体9wt%，包含粘合剂2.5wt%、第一溶剂4wt%、触变剂1.6wt%、分散剂0.9wt%。
[0041] 粘合剂，主要成分为树脂和溶剂，将两者进行混合、加热、搅拌，加热温度70℃。
[0042] 树脂在粘合剂的重量为65wt%，净含量为CAB树脂10wt%、PVB树脂10wt%，SEBS树脂25wt%，石油树脂20wt%。
[0043] 第二溶剂在粘合剂的重量为35wt%，净含量为三乙二醇丁醚15wt%，TXIB 15wt%，松油醇5wt%。
[0044] 第一溶剂：二乙二醇二丁醚1wt%，醇酯十二2wt%、三乙二醇丁醚2wt%。
[0045] 触变剂：聚酰胺蜡。
[0046] 分散剂0.9wt%：为脂肪胺分散剂0.9wt%。
[0047] 5、高纯无定形硼粉，D50约0.5um，Dmax约5.0um，按质量比用量为0.6wt%；添加PAM按质量比为0.2wt%；添加聚乙烯按质量比为0.2wt%。
[0048] 6、制备方法：S1：将2.4wtwt%的有机载体与上述高纯无定形硼粉、PAM和PE先进行三辊研磨，使PAM/PE包覆在无定形硼粉上；
S2：按照配方比例配料，将剩余有机载体与其他配料经过搅拌分散、三辊研磨、过筛得到TOPCon正面SP银浆B。
[0049] 实施例3TOPCon正面细栅银浆包括银粉、微米级物理法硼化高银粉末、玻璃粉、有机载体、高纯无定形硼粉、聚丙烯酰胺（PAM）和聚乙烯（PE）。
[0050] 1、银粉：高振实密度单分散球形银粉85.5wt%：其中，80wt%的银粉粒径D50为1.6μ2 2
m，比表面积0.3m/g，振实密度6.2g/ml；5.5wt%的银粉粒径D50为0.8μm，比表面积0.5m/g，振实密度5.5g/ml；
2、微米级物理法硼化高银粉末，Dmax约5.5um，用量3wt%。
[0051] 3、玻璃粉2.5wt%：无铅的Ge‑Al‑Bi‑Te体系，按质量比合计为100wt%配比为：主体氧化物：二氧化锗 20wt%，氧化铝15wt%，氧化铋5wt%，二氧化碲25wt%；
以及功能性氧化物：氧化硼5wt%，碳酸钡10wt%，氧化钙15wt%，氧化亚铁5wt%。
[0052] 将玻璃粉配料、混合均匀后，使用铂金坩埚1200℃进行熔制1小时，使玻璃液熔化均匀且无残留；再使用对辊机退火冷却，将得到的玻璃片进行球磨，控制玻璃粉D50粒径1.7um，Dmax约7.4um；再进行100℃烘干，150目过筛，得到成品玻璃粉。
[0053] 4、有机载体8.5wt%，包含粘合剂3.5wt%、第一溶剂4wt%、触变剂0.8wt%、分散剂0.2wt%。
[0054] 粘合剂，主要成分为树脂和溶剂，将两者进行混合、加热、搅拌，加热温度70℃。
[0055] 树脂在粘合剂的重量为30wt%，净含量为乙基纤维素树脂15wt%、丙烯酸树脂10wt%、丙烯酸酯5wt%。
[0056] 第二溶剂在粘合剂的重量为70wt%，净含量为醇酯十二55wt%、三乙二醇丁醚15wt%。
[0057] 第一溶剂：己二酸二甲酯2wt%，丁基卡必醇醋酸酯2wt%。
[0058] 触变剂：聚酰胺蜡。
[0059] 分散剂0.9wt%：为同时含有羧基与胺基的脂肪族分散剂0.9wt%。
[0060] 5、高纯无定形硼粉，D50约0.1um，Dmax约2.0um，按质量比用量为0.1wt%；添加PAM按质量比为0.2wt%；添加聚乙烯按质量比为0.2wt%。
[0061] 6、制备方法：S1：将2.4wtwt%的有机载体与上述高纯无定形硼粉、PAM和PE先进行三辊研磨，使PAM/PE包覆在无定形硼粉上；
S2按照配方比例配料，将剩余有机载体与其他配料经过搅拌分散、三辊研磨、过筛得到TOPCon正面SP银浆C。
[0062] 上述实施例1‑3的TOPCon正面SP银浆的配方比例总结在下表1中：表1实施例1‑3的TOPCon正面SP银浆配方比例
[0063] 表1中均是质量占比。
[0064] 使用上述做成的银浆，同产线上细栅+主栅两次印刷模式的浆料进行同等条件下进行印刷烧结等工艺，制备电极后，测量样品的电压、电流、填充因子、转换效率和焊接拉力，结果如表2所示：表2 实施例1‑3和对比例的浆料进行烧结后制得的电极的性能
样品 Voc/mV Isc/A FF（填充因子）/% Eff（转换效率）/% 焊接拉力/N
BL ‑ ‑ ‑ ‑ 无拉力
Sample A‑BL +0.6 ‑0.003 +0.12 +0.05 4.4
Sample B‑BL +0.9 ‑0.008 +0.15 +0.07 3.9
Sample C‑BL +1.3 ‑0.008 +0.14 +0.08 3.5
注：BL为产线上细栅+主栅两次印刷模式的浆料制备的电极样品，样品A‑C的实验数据是样品A‑C相比BL样品的差值。
[0065] 说明本发明提供的SP银浆不需要分细栅和主栅印刷，只需要一次印刷制得的电极，同目前的细栅+主栅两次印刷制得的电极相比，提升了电压、填充因子和转换效率，而且还具有了焊接拉力，说明本发明提供的SP银浆不仅同时具有细栅银浆和主栅银浆的功能，而且还比现有的细栅、主栅模式获得更好的接触性能，进而显著提升Voc、FF与Eff。
[0066] 上面结合具体实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
