System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种异质结太阳能电池用电极浆料及其制备方法技术_技高网

一种异质结太阳能电池用电极浆料及其制备方法技术

技术编号:44078825 阅读:3 留言:0更新日期:2025-01-17 16:12
本发明专利技术公开了一种异质结太阳能电池用电极浆料及其制备方法,属于电子浆料技术领域,用于解决现有技术中制备的异质结太阳能电池用电极浆料导电性无法得到显著改善、耐磨性和耐腐蚀性差的技术问题。本发明专利技术公开的异质结太阳能电池用电极浆料包括改性银粉、粘结相玻璃粉和有机载体(包括有机溶剂、粘结剂和触变剂)。改性银粉通过添加改性添加剂,提高自身的耐磨性、耐腐蚀和导电性。其中,改性添加剂由插层、接枝氧化石墨烯的全氟辛硫醇制备得到。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电浆料,具体涉及一种异质结太阳能电池用电极浆料及其制备方法


技术介绍

1、异质结太阳能电池(hit)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,兼具了常规晶硅电池良好的吸收性能和薄膜非晶硅优异的钝化特性;异质结电池具备光电转化效率提升潜能高、更大的降成本空间、更高的双面率、更低的光致衰减等特点,是下一代太阳能电池投资的热点之一。异质结太阳能电池主要通过印刷在硅片上的银栅线来收集和导出电子,电极银浆料的质量决定着其转换效率,因此电极浆料在异质结太阳能电池的生产过程中起着至关重要的作用。

2、异质结太阳能电池所用电极浆料主要是由导电相、有机载体和固化相三部分组成。有机载体在电极浆料中主要控制流动性以及流变性;导电相起到导电作用,是电极浆料的主要组成部分,对银浆性能影响最大。固化相在银浆中主要起到固化作用,可为银浆提供附着力,可以使得银电极与硅片形成良好的欧姆接触,如何提高导电极浆料的导电性、耐磨性和耐腐蚀性是亟需解决的技术问题。

3、专利技术专利申请cn114883028a公开了一种异质结太阳能电池用低温导电浆料的制备方法。采用微米-亚微米-纳米级和片-球复合镀银铜粉粉体体系作为导电粉体。树脂、固化剂和触变剂混合轧制,得到有机载体。本专利技术制备的导电浆料通过导电粉体的紧密堆积排列,进而提高粉体接触电导率;但是,采用堆积导电银粉提高电导率的物理方式无法保证导电粉体的均匀分布和体系的稳定性,进而无法保证导电粉体拥有稳定的导电性;此外,上述导电浆料仍然无法改善自身的耐磨性和耐腐蚀性。

4、针对此方面的技术缺陷,现提出一种解决方案。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种异质结太阳能电池用电极浆料,上述电极浆料在采用液相法制备银粉时,加入由全氟辛硫醇改性的氧化石墨烯,利用全氟辛硫醇的巯基和导电银粉反应,进而提高自身的导电性、耐磨性和耐腐蚀性。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种异质结太阳能电池用电极浆料,所述电极浆料由下列质量百分含量的材料组成:

4、改性银粉70-80份、粘结相玻璃粉2-5份和有机载体20-25份;

5、所述有机载体包括有机溶剂70-80份、粘结剂1-10份和触变剂1-10份。

6、进一步地,所述改性银粉由以下步骤制备得到:

7、s1、硝酸银和去离子水混合、搅拌至完全溶解,得到硝酸银溶液;硝酸银溶液中加入分散剂和改性添加剂,搅拌溶解,得到混合液;

8、s2、将水合肼和去离子水混合、搅拌溶解,得到水合肼溶液;采用分液漏斗将水合肼溶液逐滴滴加到混合液中,后将混合液静置24h,析出银粉;银粉采用布氏漏斗和真空泵进行抽滤,采用去离子水清洗三遍,后真空干燥,过筛,得到改性银粉。

9、以硝酸银为氧化剂、水合肼为强还原剂,在去离子水提供的液相环境中,将银从其化合物中还原出来,后通过离心、洗涤、真空干燥等过程制备得到银粉颗粒。在制备改性银粉时,分散剂会与银粉表面相结合形成包覆层,迫使晶粒沿着不同晶面均匀生长。

10、进一步地,s1中,硝酸银、去离子水、分散剂和改性添加剂的用量比为17g:100ml:0.2-0.3g:10-20g;s2中,水合肼和去离子水的用量比为1.5g:100ml。

11、进一步地,所述a1中,改性添加剂由以下步骤制备得到:

12、a1、将石墨烯粉末和10mol/l的硝酸混合搅拌,得到混合物;将混合物加热至40-50℃,反应24h,后过滤,得到固体;固体采用去离子水洗涤直至滤液的ph值为中性,得到氧化石墨烯;

13、a2、氧化石墨烯、去离子水和全氟辛硫醇混合,得到混合固液;混合固液超声处理、加热回流,后过滤,得到固体;固体离心,依次采用乙醇和丙酮洗涤,再在50-60℃下真空干燥12h,得到改性添加剂。

14、石墨烯本身具有优良的导电性,能够对银粉的导电性能进行改性。氧化石墨烯作为层状化合物,其分子结构在基平面上富含羟基和环氧基官能团,而片层边缘则存在羧基和羧基官能团;将氧化石墨烯和带有巯基的全氟辛硫醇混合,全氟辛硫醇可与氧化石墨烯反应、可插层氧化石墨烯,从而制备得到全氟辛硫醇改性的氧化石墨烯。而全氟辛硫醇上的巯基又能够与银表面发生反应,从而使得银粉接枝含有多氟碳链的有机物,进而提高制备的改性银粉的耐磨性。

15、进一步地,a1中,石墨烯粉末和硝酸的用量比为5g:50ml;a2中,氧化石墨烯、去离子水和全氟辛硫醇的用量比为5-10g:100ml:10-20ml。

16、进一步地,a2中,超声处理的频率为20-30khz、超声处理的时长为30-60min;加热回流的温度为100-110℃、加热回流的时长为10-12h。

17、进一步地,s2中,真空干燥的温度为60-70℃、真空干燥的时长为24h;过筛目数为100目、200目或300目。

18、进一步地,所述有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十二、柠檬酸三丁酯中的任意一种及其组合;所述粘结剂为乙基纤维素、丙烯酸树脂、硝基纤维素中的任意一种及其组合;所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯醇中的任意一种。

19、进一步地,一种异质结太阳能电池用电极浆料的制备方法,用于如权利要求1-6任意一项所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,包括以下步骤:

20、b1、将有机溶剂升温至60-70℃,在1000-1500rmp下搅拌5-10min,后加入粘结剂,混合搅拌至完全溶解;再加入触变剂混合搅拌至完全溶解,得到有机载体;

21、b2、将改性银粉和粘结相玻璃粉混合,在研钵中研磨,使其充分混合;后加入有机载体,搅拌至完全均匀,得到混合物;混合物采用三辊研磨机研磨3-5遍,得到异质结太阳能电池用电极浆料。

22、本专利技术具备下述有益效果:

23、1、本专利技术制备的异质结太阳能电池用电极浆料由功能相银粉、粘结相玻璃粉和运载体有机载体三部分构成。有机载体由有机溶剂、粘结剂和触变剂组成。按照一定比例得到的异质结太阳能电池用电极浆料具有良好的流动性、粘度和触变性。

24、2、在采用液相法制备纳米银时,分散剂与银粉疏水基相互结合让银粉在生长的过程中在不同晶面都能均匀生长,利用分散剂控制生长银粉结构;添加改性添加剂,提高纳米银自身的导电性、耐磨性和耐腐蚀性;改性添加剂具体为全氟辛硫醇接枝、插层的氧化石墨烯;利用氧化石墨烯,提高改性银粉的导电性,利用全氟辛硫醇的多氟碳链提高改性银粉的耐磨性和耐腐蚀性。

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【技术保护点】

1.一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述电极浆料包括按照重量份的以下组成:改性银粉70-80份、粘结相玻璃粉2-5份和有机载体20-25份;

2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述改性银粉由以下步骤制备得到:

3.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,S1中,硝酸银、去离子水、分散剂和改性添加剂的用量比为17g:100mL:0.2-0.3g:10-20g;S2中,水合肼和去离子水的用量比为1.5g:100mL。

4.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述A1中,改性添加剂由以下步骤制备得到:

5.根据权利要求4所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,A1中,石墨烯粉末和硝酸的用量比为5g:50mL;A2中,氧化石墨烯、去离子水和全氟辛硫醇的用量比为5-10g:100mL:10-20mL。

6.根据权利要求4所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,A2中,超声处理的频率为20-30KHz、超声处理的时长为30-60min;加热回流的温度为100-110℃、加热回流的时长为10-12h。

7.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,S2中,真空干燥的温度为60-70℃、真空干燥的时长为24h;过筛目数为100目、200目或300目。

8.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述有机溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十二、柠檬酸三丁酯中的任意一种及其组合;所述粘结剂为乙基纤维素、丙烯酸树脂、硝基纤维素中的任意一种及其组合;所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯醇中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,一种异质结太阳能电池用电极浆料的制备方法,用于如权利要求1-6任意一项所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述电极浆料包括按照重量份的以下组成:改性银粉70-80份、粘结相玻璃粉2-5份和有机载体20-25份;

2.根据权利要求1所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述改性银粉由以下步骤制备得到:

3.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,s1中,硝酸银、去离子水、分散剂和改性添加剂的用量比为17g:100ml:0.2-0.3g:10-20g;s2中,水合肼和去离子水的用量比为1.5g:100ml。

4.根据权利要求2所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,所述a1中,改性添加剂由以下步骤制备得到:

5.根据权利要求4所述的一种异质结太阳能电池用电极浆料,其特征在于,a1中,石墨烯粉末和硝酸的用量比为5g:50ml;a2中,氧化石墨烯、去离子水和全氟辛硫醇的用量比为5-10g:100ml:10-20ml。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘振国白浩赵科良陈勇吉于冰
申请(专利权)人:宁波维创柔性电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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