本发明涉及太阳能电池电极浆料用有机载体技术领域，具体涉及一种太阳能电池电极浆料用有机载体及其制备方法。
背景技术：
太阳能光伏技术(photovoltaic)是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。作为太阳能光伏技术的主要应用形式，太阳能光伏电池具有正极和负极两层半导体，阳光照射在半导体上时，正极和负极的交界处产生电流，是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池背银浆料是太阳能电池电子浆料的主要组成部分，它在太阳能电池生产中主要是用来制作背面主栅，起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。由于背面主栅需要与金属焊条焊在一起串联成组件，因此，太阳能电池背银浆料影响了银层的可焊性、耐焊性、与硅基板的附着力以及导电性。
有机载体是银浆的重要组成部分，是银浆中的第二大成份，用于太阳能电池正面栅线的银浆通常含有10-20wt％的有机载体。它是一种将各具功能的助剂溶解在有机溶剂中的有机高分子溶液。它是起导电作用的金属粉体和起粘结作用的玻璃粉(或氧化物)的运载体，起着调节装料的粘度，控制浆料的流变性的作用。
使固态的各种粉体混合物分散成具有流体特性的浆料，以便于通过丝网印刷机高速、高精度地印刷到基体上，形成所需要的线条。目前普遍存在的问题是有机载体制成的浆料触变性、分散性和存储稳定性以及印刷分辨率有待进一步提高。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的太阳能电池电极浆料用有机载体制成的浆料触变性、分散性和存储稳定性以及印刷分辨率有待进一步提高的缺陷，提供一种太阳能电池电极浆料用有机载体及其制备方法，该方法制得的太阳能电池电极浆料用有机载体制成的浆料触变性好、分散性好和存储稳定性好以及印刷分辨率高。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种太阳能电池电极浆料用有机载体，该有机载体包括6-10wt％的有机树脂、78-89wt％的有机溶剂、2-5wt％的触变剂和3-7wt％的润湿分散剂；所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比1:0.3-0.6组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比1:0.3-0.6组成。
优选地，该有机载体包括6-8wt％的有机树脂、83-89wt％的有机溶剂、2-4wt％的触变剂和3-5wt％的润湿分散剂。
优选地，所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比1:0.3-0.4组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比1:0.4-0.5组成。
优选地，所述润湿分散剂由乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸以重量比1:0.2-0.5组成。
优选地，所述润湿分散剂由乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸以重量比1:0.2-0.3组成。
优选地，所述有机溶剂由正丁醇、松油醇和乙二醇以重量比1:0.2-0.3:0.3-0.5组成。
本发明第二方面提供一种所述的太阳能电池电极浆料用有机载体的制备方法，该方法包括：
(1)将有机树脂、有机溶剂和润湿分散剂先进行混合，再进行第一加热，然后加入触变剂，进行第二加热，得到混合液；
(2)向所述混合液施加剪切作用，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却。
优选地，所述第一加热的温度为80-90℃。
优选地，所述第二加热的温度为50-70℃。
优选地，所述第一加热和所述第二加热的时间各自独立地为0.5-3h。
与现有技术相比，本发明提供的太阳能电池电极浆料用有机载体，引入了特定的有机树脂和触变剂，并配合其他组分能够有效改善制成的浆料触变性、分散性和存储稳定性，提高印刷分辨率高。本发明的发明人通过优化现有的组分，复配出对环境友好、性能有效提高的前述太阳能电池电极浆料用有机载体。另外，本发明提供的制备方法工艺简单、操作方便、绿色环保、成本低廉。进一步的，采用本发明的优选的特定复配的有机溶剂和润湿分散剂，能够进一步改善制成的浆料触变性、分散性和存储稳定性，提高印刷分辨率高。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种太阳能电池电极浆料用有机载体，该有机载体包括6-10wt％的有机树脂、78-89wt％的有机溶剂、2-5wt％的触变剂和3-7wt％的润湿分散剂；所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比1:0.3-0.6组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比1:0.3-0.6组成。
根据本发明，优选地，该有机载体包括6-8wt％的有机树脂、83-89wt％的有机溶剂、2-4wt％的触变剂和3-5wt％的润湿分散剂。
根据本发明，优选地，所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比1:0.3-0.4组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比1:0.4-0.5组成。该优选方案下，能够进一步改善制成的浆料触变性、分散性和存储稳定性，提高印刷分辨率高。聚乙烯醇和聚酰胺蜡均为市售品，聚乙烯醇例如可以购自河南天酬化工产品有限公司，聚酰胺蜡例如可以购自型号为hy-1020的上海荟研新材料有限公司。
根据本发明，优选地，所述润湿分散剂由乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸以重量比1:0.2-0.5组成。
优选地，所述润湿分散剂由乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸以重量比1:0.2-0.3组成。
根据本发明，优选地，所述有机溶剂由正丁醇、松油醇和乙二醇以重量比1:0.2-0.3:0.3-0.5组成。市售的松油醇均可以用于本发明，例如湖北鑫润德化工有限公司生产的松油醇。
根据本发明的一种优选实施方式，有机载体包括6-10wt％的有机树脂、78-89wt％的有机溶剂、2-5wt％的触变剂和3-7wt％的润湿分散剂；所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比1:0.3-0.6组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比1:0.3-0.6组成。所述润湿分散剂由乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸以重量比1:0.2-0.5组成。所述有机溶剂由正丁醇、松油醇和乙二醇以重量比1:0.2-0.3:0.3-0.5组成。
本发明第二方面提供一种所述的太阳能电池电极浆料用有机载体的制备方法，该方法包括：
(1)将有机树脂、有机溶剂和润湿分散剂先进行混合，再进行第一加热，然后加入触变剂，进行第二加热，得到混合液；
(2)向所述混合液施加剪切作用，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却。
优选地，所述第一加热的温度为80-90℃。
优选地，所述第二加热的温度为50-70℃。
优选地，所述第一加热和所述第二加热的时间各自独立地为0.5-3h。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的太阳能电池电极浆料用有机载体的制备方法包括：
(1)将有机树脂、有机溶剂和润湿分散剂先进行混合，再进行第一加热，然后加入触变剂，进行第二加热，得到混合液；
(2)向所述混合液施加剪切作用，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却。所述第一加热的温度为80-90℃。所述第二加热的温度为50-70℃。所述第一加热和所述第二加热的时间各自独立地为0.5-3h。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。其中，聚乙烯醇购自河南天酬化工产品有限公司，聚酰胺蜡购自型号为hy-1020的上海荟研新材料有限公司。松油醇购自湖北鑫润德化工有限公司。
实施例1
(1)将有机树脂、有机溶剂和润湿分散剂先进行混合，再进行第一加热，然后加入触变剂，进行第二加热，得到混合液；
(2)向所述混合液施加剪切作用(在搅拌下进行，转速为1000rpm)，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却至室温，得到太阳能电池电极浆料用有机载体。上述各原料用量和工艺参数均列于表1中。
将上述本实施例制备的有机载体在25℃的温度、10rpm和20rpm转速下测定表观粘度，表观粘度采用brookfieldhbdv-ⅱ型粘度计测试。结果如表2。
采用上述本实施例制备的有机载体来制备晶体硅太阳能电池正极浆料，其中有机载体的质量为10g，银粉的质量为88g，玻璃粉的质量为2g，分别将玻璃粉和银粉加入有机载体中，搅拌均匀后，利用三辊机的剪切作用将团聚粉体拉开，得到晶体硅太阳能电池正极浆料。利用安东帕流变仪对上述晶体硅太阳能电池正极浆料的流变性能进行表征。其得到的粘度-剪切速率曲线与现有的正极浆料的粘度-剪切速率曲线相似，均表现出较好的流变性能。
经检测可知，上述本实施例制备的晶体硅太阳能电池正极浆料的细度、存储稳定性、印刷分辨率如表2所示。
实施例2-3
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用表1所示的原料的用量以及工艺参数。
实施例4-5
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用表1所示的原料的用量以及工艺参数。
实施例6
按照实施例1的方法进行，不同的是，润湿分散剂为乙二胺四乙酸二钠，润湿分散剂用量同实施例1。
实施例7
按照实施例1的方法进行，不同的是，有机溶剂中不引入乙二醇。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是，不引入聚乙烯醇和羧甲基纤维素。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，不采用环氧树脂，而采用相同用量的酚醛树脂。
对比例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，所述有机树脂由羧甲基纤维素和环氧树脂以重量比0.3:1组成，所述触变剂由聚乙烯醇和聚酰胺蜡以重量比0.6:1组成。
表1
其中有机溶剂的用量为满足各原料100％后的余量。
表2
通过表2的结果可以看出，采用本发明的实施例具有明显更好的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。