含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体及制备方法与流程

文档序号:15572477发布日期:2018-09-29 04:47阅读:275来源:国知局

本发明涉及一种含有热致凝胶的载体,具体涉及一种含热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体,并将其加入到太阳能电池正面银浆中,改善烧结后印刷线条饱满度、高宽比及提高填充等,降低串阻提高电池的光电转换效率。属于太阳能电池正面银浆技术领域。



背景技术:

随着石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭,以及人们环保意识的增强,新能源的发展越来越受到人们的重视,尤其是开发利用太阳能成为热点。而正面银浆在太阳能电池中起着至关重要的作用。随着市场对晶体硅太阳能电池的光电转化效率的要求越来越高,对太阳能电池正面银浆的印刷性的要求也越来越严格。如何保障印刷时线条饱满、线型良,且烧结后填充高等成为研究的热点。

在太阳能正面银浆中有机载体控制浆料的粘稠度、流变性,决定了浆料的印刷性能。有机载体通常由有机溶剂、增稠剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂五大类组成。通过调节五大类的用量,满足载体具有适宜的黏度,良好的触变性和流平性,保证印刷后界面平直,不流挂、无尖头。经过大量实验验证浆料在印刷时通常具有好的线型和高的高宽比,表面较平滑等,但烧结过后有孔洞、线条坍塌、宽化,填充低等,造成太阳能电池光电转化效率低。常规的有机载体均是在高温下黏度变小,易造成浆料在烧结过程中出现坍塌、宽化的现象。



技术实现要素:

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体及制备方法。热致凝胶具有在高温下成凝胶的特性,加入到常规有机载体中制成专用载体,将专用载体加入到太阳能电池正面银浆既可以保持原有的印刷性,同时能保证烧结时不会坍塌、宽化。

为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:

一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体,由热致凝胶和常规载体组成,所述热致凝胶在专用载体中的质量百分数为10~40%,所述热致凝胶由β-环糊精、芳香胺、氯化盐和二甲基甲酰胺(dmf)制成,所述常规载体由增稠剂、有机溶剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂组成。

优选的,所述增稠剂为乙基纤维素和硝化纤维素中的一种;所述有机溶剂为丁基卡必醇、邻苯二甲酸二甲酯中的一种,所述表面活性剂为苯,所述流延控制剂为苯二酸、糠酸中的一种,所述触变剂为硅酸钙、蓖麻油、炭黑、皂土、聚酰胺类化合物中的一种。

优选的,所述芳香胺为苯胺、二苯胺、邻甲苯胺、联苯胺中的一种。

优选的,所述氯化盐为kcl、licl、nacl、mgcl2、cacl2中的一种。

优选的,上述热致凝胶的具体制备方法为:将氯化盐与dmf混合,配置成氯化盐-dmf混合物,然后加入β-cd和芳香胺,搅拌,使混合物溶解澄清,然后在油浴锅中加热,并维持搅拌,直至可观察到凝胶形成(采用倒置法验证凝胶是否形成),即得热致凝胶。

进一步优选的,氯化盐的用量占dmf用量的质量百分比为0.3~10%,β-cd的用量占dmf用量的质量百分比为6%~24%,芳香胺的用量占dmf用量的质量百分比为1.5%~14%。

一种含有上述专用载体的太阳能电池正面银浆的制备方法,其具体步骤为:将热致凝胶与常规有机载体混合均匀,将银粉、玻璃粉、添加剂加入载体中,在双行星动力混合机中搅拌混合均匀,最后于三辊机上进行研磨,使细度达到要求,即得到浆料。

本发明的原理及有益效果:β-cd环糊精具有超分子作用,而且具有疏水性内腔和亲水外壁的特点,可以通过超分子作用与很多有机客体小分子发生包结作用。本发明中β-cd和苯胺分子通过氢键作用力及主客体包结作用形成管状结构,相邻管状结构之间通过kcl、dmf和β-cds形成的静电作用及氢键作用相连接,从而对dmf溶剂进行包裹,使体系在宏观状态下呈半固态。这种凝胶不同于常规凝胶,在高温下成凝胶状,且此过程是可逆、可重复的,常温下恢复成溶胶态,高温下成凝胶态。将热致凝胶与常规有机载体以一定的比例混合,制备太阳能电池正面银浆后,改善烧结后印刷线条饱满度、高宽比及提高填充等,降低串阻提高电池的光电转换效率。

附图说明

图1a是采用常规有机载体制作的浆料烧结体的表面扫描电镜图;

图1b是采用常规有机载体制作的浆料烧结体的线型图;

图2a是太阳能电池正面银浆专用载体制作的浆料烧结体的表面扫描电镜图;

图2b是太阳能电池正面银浆专用载体制作的浆料烧结体的线型图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。

实施例中所用原料均为常规市购产品,或按现有技术制备得到。本发明中常规有机载体的制备方法:将15%柠檬酸三丁酯、20%丁基卡必醇、35%松油醇、15%dbe溶剂混合均匀,再加入10%乙基纤维素与溶剂混匀,在90℃油浴锅中加热并搅拌,直至乙基纤维素溶解完全,乙基纤维素溶解完全后加入5%蓖麻油,然后边搅拌边降温至室温,即得常规有机载体。

实施例1:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与5gkcl置于试管中混合,然后分别称取8gβ-cd、10g苯胺置于kcl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶1。

专用载体1的制备:将热致凝胶1与制备的常规有机载体按质量比1:9,混合均匀,得到专用载体1。

实施例2:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与5gnacl置于试管中混合,然后分别称取8gβ-cd、10g二苯胺置于nacl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶2。

专用载体2的制备:将热致凝胶2与制备的常规有机载体按质量比1:9,混合均匀,得到专用载体2。

实施例3:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与5glicl置于试管中混合,然后分别称取8gβ-cd、10g二苯胺置于licl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶3。

专用载体3的制备:将热致凝胶3与制备的常规有机载体按质量比1:5,混合均匀,得到专用载体3。

实施例4:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与10gkcl置于试管中混合,然后分别称取8gβ-cd、10g二苯胺置于kcl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶4。

专用载体4的制备:将热致凝胶4与制备的常规有机载体按质量比1:5,混合均匀,得到专用载体4。

实施例5:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与0.3gmgcl2置于试管中混合,然后分别称取6gβ-cd、1.5g邻甲苯胺置于kcl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶5。

专用载体5的制备:将热致凝胶5与制备的常规有机载体按质量比1:4,混合均匀,得到专用载体5。

实施例6:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与1gcacl2置于试管中混合,然后分别称取24gβ-cd、14g联苯胺置于kcl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶6。

专用载体6的制备:将热致凝胶6与制备的常规有机载体按质量比1:4,混合均匀,得到专用载体6。

对比例1:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与15gkcl置于试管中混合,然后分别称取5gβ-cd、15g苯胺置于kcl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶7。

专用载体7的制备:将热致凝胶7与制备的常规有机载体按质量比3:10,混合均匀,得到专用载体7。

对比例2:

热致凝胶的制备:称取100gdmf溶剂与0.1gnacl置于试管中混合,然后分别称取20gβ-cd、1g苯胺置于nacl/dmf混合物中,搅拌至溶解澄清,然后在油浴锅中边加热边搅拌,直至可观察到凝胶形成,即得热致凝胶8。

专用载体8的制备:将热致凝胶8与制备的常规有机载体按质量比3:10,混合均匀,得到专用载体8。

试验例:使用上述专用载体1~8和普通有机载体分别制备太阳能电池正面银浆a~i,对上述银浆a~i的电性能进行表征,结果见表1所示;对银浆a和银浆i的烧结体的表面和线型使用扫描电镜进行表征,如图1a~图2b所示。

表1太阳能电池正面银浆a~i的电性能对比

从表1中数据分析:加入热致凝胶的专用载体制备出的太阳能电池正面银浆,其开压增大,串阻降低,填充增大,最后的电池效率均有所提高。图1a和图2a进行对比发现加入热致凝胶的专用载体制备的太阳能电池正面银浆,印刷烧结后比较致密、少孔。由图1b和图2b对比看出加入热致凝胶的专用载体制备的太阳能电池正面银浆,线型饱满且线宽较小。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1