專利名稱：具有光吸收功能的納米晶粒的油墨及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨及其制作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，將含有光吸收功能的納米晶粒的油墨直接以噴涂、網(wǎng)印、旋轉(zhuǎn)噴涂、 刮刀等方式直接圖案化地印制，可以以廉價(jià)、低成本的方式制作太陽能電池，且能有效地利用有限的稀土元素，其中納米等級的銅銦鎵硒(CKS)晶體通常是以微波合成或是高壓釜合成，此技術(shù)具有反應(yīng)時(shí)間短優(yōu)點(diǎn)，但是產(chǎn)量較少、成本較高，且通常需采用金屬鹽類或金屬配合物為起始物，成本較貴外，通常在最終產(chǎn)品可能殘留鹽類或是其它不易去除的副產(chǎn)物，而使組件效率降低。為了成本考慮，目前常以傳統(tǒng)的納米研磨方式制成粉體，由于通常將塊材研磨時(shí)， 當(dāng)達(dá)到100納米左右的粒徑時(shí)，可能因?yàn)檠趸螂s質(zhì)污染，而使得粉體不純，使得后續(xù)的組
件效率變差。另外，目前將形成含有光吸收功能的納米晶粒的油墨的方式，通常是以聯(lián)胺或三乙基胺將含有光吸收功能的納米晶?；旌显谶M(jìn)行涂布等后續(xù)動作，然而，聯(lián)胺或三乙基胺具有毒性，安定性不佳且為害人體，可能會影響工業(yè)安全。因此，需要一種成分安定不具毒性的油墨，以及一種具有減少污染、副產(chǎn)物、鹽類以提高后續(xù)制程的組件效率的優(yōu)點(diǎn)的具有光吸收功能的納米晶粒的制作方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨，該油墨中包含具有光吸收功能的納米晶粒、溶劑以及分散劑。具有光吸收功能的納米晶粒為銅銦鎵硒 (CIGS)四元化合物的納米晶體或銅銦鎵硒硫(CIGSQ五元化合物的納米晶體，較佳為晶相結(jié)構(gòu)為單一硫?qū)倩?Chalcogenide)晶相的CuxIrvyGiiy(Sje1J2，其中0. 5彡χ彡2， O^y^ 0.5,0^ ζ^Ο. 3，其粒徑小于200納米，溶劑為疏水性或無水的有機(jī)溶劑，其沸點(diǎn)低于130°C，是選自無水異丙醇(IPA)、正己烷(n-Hexane)、乙基乙酸酯(Ethyl acetate), 無水甲醇(Methanol)的至少其中之一，該分散劑用以使具有光吸收功能的納米晶粒更充分地分散于溶劑中，該分散劑是選自磷酸脂化合物、低分子量聚乙烯醇(PVA)、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。進(jìn)一步地，可以添加增稠劑而改變油墨的粘度，該增稠劑是選自低分子量聚乙烯醇(PVA)、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法，該方法包含混合步驟以及研磨步驟?；旌喜襟E是在無氧無水的環(huán)境下將具有光吸收功能的粉體與溶劑及分散劑混合。研磨步驟是以研磨設(shè)備將混合溶劑及分散劑的具有光吸收功能的粉體進(jìn)行研磨，直到具有光吸收功能的粉體的粒徑小于200納米，而完成具有光吸收功能的納米晶粒的油墨。進(jìn)一步在混合步驟中，也加入增稠劑進(jìn)行混合，以調(diào)整油墨的粘度。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于不需使用具有毒性的聯(lián)胺或三乙基胺作為溶劑，另外，直接將具有光吸收功能的粉體混合溶劑及分散劑后進(jìn)行研磨，而直接完成油墨，而可以節(jié)省制備的時(shí)間。進(jìn)一步地，在無水無氧的環(huán)境下進(jìn)行，可以避免粉體的氧化及污染，且油墨中不含有鹽類及其它不易去除的副產(chǎn)物，使得后續(xù)涂布后所產(chǎn)生的吸收光組件的效率提高。


圖1是具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法的流程圖。主要組件符號說明Sl具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法SlO混合步驟S20研磨步驟實(shí)施方式以下配合附圖及組件符號對本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。本發(fā)明提供一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨，該油墨中包含具有光吸收功能的納米晶粒、溶劑以及分散劑。具有光吸收功能的納米晶粒為銅銦鎵硒(CIGS)四元化合物的納米晶體或銅銦鎵硒硫(CIGSS)五元化合物的納米晶體，較佳為晶相結(jié)構(gòu)為單一硫?qū)倩?Chalcogenide)晶相的 CuJrvyGiiy(SzSe1J2，其中 0. 5 彡 χ 彡 2，0 彡 y 彡 0. 5， 0 ^ ζ ^ 0. 3，其粒徑小于200納米，溶劑為疏水性或無水的有機(jī)溶劑，其沸點(diǎn)低于130°C， 是選自無水異丙醇(IPA)、正己烷(n-Hexane)、乙基乙酸酯(Ethyl acetate)、無水甲醇 (Methanol)的至少其中之一，該分散劑用以使具有光吸收功能的納米晶粒更充分地分散于溶劑中，該分散劑是選自磷酸脂化合物、低分子量聚乙烯醇(PVA)、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。進(jìn)一步地，可以添加增稠劑而改變油墨的粘度，該增稠劑是選自低分子量聚乙烯醇(PVA)、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。圖1是具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法的流程圖。如圖1所示，具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法Sl包含混合步驟SlO以及研磨步驟S20?；旌喜襟E是在無氧無水的環(huán)境下將具有光吸收功能的粉體與溶劑及分散劑混合。研磨步驟S20 是以研磨設(shè)備將混合溶劑及分散劑的具有光吸收功能的粉體進(jìn)行研磨，直到具有光吸收功能的粉體的粒徑小于200納米，而完成具有光吸收功能的納米晶粒的油墨。進(jìn)一步在混合步驟SlO中，也加入增稠劑進(jìn)行混合，以調(diào)整油墨的粘度。本發(fā)明的特點(diǎn)在于不需使用具有毒性的聯(lián)胺或三乙基胺作為溶劑，另外，直接將具有光吸收功能的粉體混合溶劑及分散劑后進(jìn)行研磨，而直接完成油墨，而可以節(jié)省制備的時(shí)間。進(jìn)一步地，在無水無氧的環(huán)境下進(jìn)行，可以避免粉體的氧化及污染，且油墨中不含有鹽類及其它不易去除的副產(chǎn)物，使得后續(xù)涂布后所產(chǎn)生的吸收光件的效率提高。以上所述者僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明申請做任何形式上的限制，因此，如果在相同的精神下所作有關(guān)本發(fā)明申請的任何修飾或變更，都仍應(yīng)包括在本發(fā)明申請意圖保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨，包含具有光吸收功能的納米晶粒，為粒徑小于200納米的銅銦鎵硒(CIGS)四元化合物的納米晶體或銅銦鎵硒硫(CIGSQ五元化合物的納米晶體；溶劑，為沸點(diǎn)低于130°C的疏水性或無水有機(jī)溶劑；以及分散劑，用以使該具有光吸收功能的納米晶粒更充分地分散于該溶劑中。
2.如權(quán)利要求1所述的油墨，其中該具有光吸收功能的納米晶粒為具有單一硫?qū)倩?Chalcogenide)相的晶相結(jié)構(gòu) CuJrvyGiiy(Sje1J2，其中 0. 5 彡 χ 彡 2，O 彡 y 彡 0. 5， 0彡ζ彡0. 3。
3.如權(quán)利要求1所述的油墨，進(jìn)一步包含增稠劑以改變油墨的粘度，該增稠劑是選自低分子量聚乙烯醇、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的油墨，其中該溶劑是選自無水異丙醇、正己烷、乙基乙酸酯以及無水甲醇的至少其中之一，該分散劑是選自磷酸脂化合物、低分子量聚乙烯醇、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。
5.一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨的制作方法，包含混合步驟，在無氧無水的環(huán)境下將具有光吸收功能的粉體與溶劑及分散劑混合；以及研磨步驟，是以研磨設(shè)備將混合該溶劑及該分散劑的該具有光吸收功能的粉體進(jìn)行研磨，直到該具有光吸收功能的粉體的粒徑小于200納米，而完成具有光吸收功能的納米晶粒的油墨，其中該具有光吸收功能的粉體是銅銦鎵硒(CKS)四元化合物粉體或銅銦鎵硒硫 (CIGSS)五元化合物粉體。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該具有光吸收功能的粉體的化學(xué)式為的 CuxIn1^yGay (SzSe1J2，其中0. 5彡χ彡2，0彡y彡0. 5，0彡ζ彡0. 3，該溶劑是選自無水異丙醇、正己烷、乙基乙酸酯以及無水甲醇的至少其中之一，該分散劑是選自磷酸脂化合物、低分子量聚乙烯醇、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步在該混合步驟中，加入增稠劑進(jìn)行混合，以調(diào)整油墨的粘度，其中該增稠劑是選自低分子量聚乙烯醇、低分子量壓克力系高分子、乙酸纖維素的至少其中之一。
全文摘要
一種具有光吸收功能的納米晶粒的油墨及其制作方法，油墨中包含具有光吸收功能的納米晶粒、溶劑以及分散劑，具有光吸收功能的納米晶粒為粒徑小于200納米的銅銦鎵硒或銅銦鎵硒硫的納米晶體，溶劑為沸點(diǎn)低于130℃的疏水性或無水有機(jī)溶劑，分散劑使納米晶粒分散于溶劑中，在無氧無水環(huán)境下將具有光吸收功能的粉體與溶劑及分散劑混合，再進(jìn)行研磨，使粉體粒徑小于200納米，而完成該油墨，具有不需使用含毒性的聯(lián)胺或三乙基胺作為溶劑、節(jié)省制備時(shí)間、避免粉體氧化及污染，且油墨中不含有鹽類及其它副產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)，使得后續(xù)形成的光吸收組件的效率提高。
文檔編號C09D11/02GK102464912SQ20101055534
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者鐘潤文 申請人:慧濠光電科技股份有限公司