一种硫系复合玻璃粉及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于玻璃粉技术领域，具体涉及一种硫系复合玻璃粉及其制备方法和应用。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏元件其将太阳能量转换成电能，来实现操控计算机、电脑、加热器等电子装置，已被广泛使用。最常见的光伏元件即为硅基太阳能电池。

硅基太阳能电池是用单晶硅晶棒或多晶硅铸锭的结晶硅基材制作的太阳能电池。在硅基太阳能电池上形成电极，先在硅基太阳能电池的正表面及背表面上利用网版印刷涂布金属浆料，执行低温和高温两道烧结程序，形成具有良好的欧姆接触的金属电极。典型的硅基太阳能电池，其正表面涂布导电银浆，其背表面涂布导电铝浆以及导电银浆(或导电银铝浆）。其中所使用的银浆包含至少一种或多种玻璃玻璃粉。添加玻璃粉在烧结过程中，熔化的玻璃粉料对硅基板产生浸蚀，将金属银、金属铝牢牢地复合浸入在硅基板上,得太阳能电池板。现有玻璃粉性能指标要么不环保,要么就执行不了太阳能电池硅基板的烧成制度。

在电子、电器封接,尤其在激光、航天航空汽车制造、二极管元器件等领域多样化，形状复杂化，对封接技术要求越来越高。在电子封装领域，将低温密封技术用到过渡封接技术时，最关键的是复合玻璃柱的制备工艺，这其中包括低温玻璃粉的制备、复合玻璃柱的制备。本发明涉及一种硫系复合玻璃粉的配方配比,加工方式方法,加工所得玻璃粉性能指标未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无毒、环保、熔化及软化温度低、 耐酸的硫系复合玻璃粉。

本发明的一种硫系复合玻璃粉，按重量份计，包括以下原料：

硫10-20份、硫化物10-30份、硒化物20-40份、碲化物50-75份；

所述的硫化物是按重量比硫:氧化铜:氧化锌=1:2:3 制得；

所述的硒化物是按重量比硒:锆=1:2制得；

所述的碲化物是由20-50份碲化铋、3-5份碲化锌、4-8份碲化钡、10-25份碲化硼、1-2份碲化镁、1-1.5份碲化铝、1-3份二氧化硅制得。

本发明的一种硫系复合玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）硫化物的制备：按重量比硫:氧化铜:氧化锌=1:2:3混合均匀后,在380-420℃,烧结28-32分钟,取出自然冷却,磨细到1200-1300目的粉体；

（2）硒化物的制备：按重量比硒:锆=1:2比例称取两组分放入三氧化二铝坩埚中，再将坩埚放入硅制玻璃管中，真空密封，480-520℃下加热23-25小时，再升温780-820℃保持46-50小时,取出磨细成400目再放入硅管中密封， 780-820℃下加热46-50小时后用水淬,气流磨磨细成1200-1300目的粉体；

（3）碲化物的制备：按重量份取20-50份碲化铋、3-5份碲化锌、4-8份碲化钡、10-25份碲化硼、1-2份碲化镁、1-1.5份碲化铝、1-3份二氧化硅，混合均匀,在1150-1250℃熔化,自然冷却,气流磨磨细成1200-1300目的粉末；

（4）取硫10-20份、硫化物10-30份、硒化物20-40份、碲化物50-75份混均，在280-320℃烧制28-32分钟成熔融状态,取出常温下水淬冷却后,采用水磨磨细成粒径为5-8微米,100℃环境下喷雾干燥，即得。

本发明的一种硫系复合玻璃粉，主要用于太阳能电池银浆料无机粘接相。

本发明与现有技术的相比，具有明显的有益效果，由以上方案可知，本发明的硫系复合玻璃粉玻璃化温度150～300℃ ,转变温度135±3℃,软化温度157±3℃,在20～300℃平均线膨胀系数25±3×10-7/℃。熔化及软化温度都低，能耐酸性介质，甚至氢氟酸的仗蚀, 在太阳能电池铝浆料、银浆料中按重量配比加0.2%本发明的硫系复合玻璃粉,就能将铝、银粘接在晶硅片上,不起铝包,银包,与晶硅片匹配性完好，是太阳能电池用铝,银浆料无机粘接相的最佳产品。

具体实施方式

实施例1

一种硫系复合玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）硫化物的制备：按重量比硫:氧化铜:氧化锌=1:2:3称取原料，混合均匀后,在380℃,烧结32分钟,取出自然冷却,磨细到1200目的粉体；

（2）硒化物的制备：按重量比硒:锆=1:2比例称取两组分放入三氧化二铝坩埚中，再将坩埚放入硅制玻璃管中，真空密封，520℃下加热23小时，再升温820℃保持46小时,取出磨细成400目再放入硅管中密封，820℃下加热46小时后用水淬,气流磨磨细成1200目的粉体；

（3）碲化物的制备：称取20公斤碲化铋、5公斤碲化锌、4公斤碲化钡、25公斤碲化硼、1公斤碲化镁、1.5公斤碲化铝、1公斤二氧化硅，混合均匀,在1250℃熔化,自然冷却,气流磨磨细成1200目的粉末；

（4）取硫20公斤、硫化物10公斤、硒化物40公斤、碲化物50公斤混均，在320℃烧制28分钟成熔融状态,取出常温下水淬冷却后,采用水磨磨细成粒径为5-8微米,100℃环境下喷雾干燥，即得。

实施例2

一种硫系复合玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）硫化物的制备：按重量比硫:氧化铜:氧化锌=1:2:3称取原料，混合均匀后,在400℃,烧结30分钟,取出自然冷却,磨细到1250目的粉体；

（2）硒化物的制备：按重量比硒:锆=1:2比例称取两组分放入三氧化二铝坩埚中，再将坩埚放入硅制玻璃管中，真空密封，500℃下加热24小时，再升温800℃保持48小时,取出磨细成400目再放入硅管中密封，800℃下加热48小时后用水淬,气流磨磨细成1250目的粉体；

（3）碲化物的制备：称取35公斤碲化铋、4公斤碲化锌、6公斤碲化钡、17.5公斤碲化硼、1.5公斤碲化镁、1.25公斤碲化铝、2公斤二氧化硅，混合均匀,在1200℃熔化,自然冷却,气流磨磨细成1250目的粉末；

（4）取硫15公斤、硫化物20公斤、硒化物30公斤、碲化物62.5公斤混均，在300℃烧制30分钟成熔融状态,取出常温下水淬冷却后,采用水磨磨细成粒径为5-8微米,100℃环境下喷雾干燥，即得。

实施例3

一种硫系复合玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）硫化物的制备：按重量比硫:氧化铜:氧化锌=1:2:3称取原料，混合均匀后,在420℃,烧结28分钟,取出自然冷却,磨细到1300目的粉体；

（2）硒化物的制备：按重量比硒:锆=1:2比例称取两组分放入三氧化二铝坩埚中，再将坩埚放入硅制玻璃管中，真空密封，480℃下加热25小时，再升温780℃保持50小时,取出磨细成400目再放入硅管中密封， 780℃下加热50小时后用水淬,气流磨磨细成1300目的粉体；

（3）碲化物的制备：称取50公斤碲化铋、3公斤碲化锌、8公斤碲化钡、10公斤碲化硼、2公斤碲化镁、1公斤碲化铝、3公斤二氧化硅，混合均匀,在1150℃熔化,自然冷却,气流磨磨细成1300目的粉末；

（4）取硫10公斤、硫化物30公斤、硒化物20公斤、碲化物75公斤混均，在280℃烧制32分钟成熔融状态,取出常温下水淬冷却后,采用水磨磨细成粒径为5-8微米,100℃环境下喷雾干燥，即得。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。