晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體及其制備方法,按質(zhì)量分數(shù)計,該有機載體包括5%~20%的有機樹脂、60%~85%的有機溶劑、1%~10%的觸變劑和1%~10%的潤濕分散劑。制備方法包括以下步驟:(1)將有機樹脂和有機溶劑混合溶解,得到透明樹脂溶液;(2)將觸變劑和潤濕分散劑加入透明樹脂溶液中混合并活化,得到晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。本發(fā)明的有機載體觸變性好、剪切變稀效果明顯、可印刷大高寬比細電極柵線且印刷分辨率高,制備方法工藝簡單、操作方便、且成本低廉。
【專利說明】晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池領(lǐng)域,具體涉及一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于晶體硅太陽能電池,為了輸出電池的電能,必須在電池上制作正、負兩個電極。目前商用晶體硅太陽能電池電極的制作方法是在制作好的硅片上分別印刷背面鋁漿、背面銀漿和正面銀漿,然后通過一次共燒形成電極。作為晶體硅太陽能電池金屬化工序必備材料的背鋁、背銀和正銀漿料是晶體硅太陽能電池器件制作所需的關(guān)鍵材料,其性能的好壞將直接影響晶體硅太陽能 電池的各項性能。電極漿料是由導(dǎo)電粉、無機粘結(jié)相和有機載體三種材料組成的復(fù)雜體系,其中有機載體又稱有機粘結(jié)劑,主要作用是將金屬粉體、玻璃粉體無機相分散在其中,形成高粘度觸變性膏狀流體,具有合適的粘度和流變特性,可實現(xiàn)絲網(wǎng)印刷。有機載體通常由溶劑、增稠劑、觸變劑、流變劑和表面活性劑等組成,應(yīng)該有利于無機粉末的均勻分散,且在制作、運輸、儲存和印刷過程中能夠始終保持穩(wěn)定。
[0003]在晶體硅太陽能電池金屬化工藝中,正銀漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷形成正極圖案后,經(jīng)燒結(jié)與Si片形成緊密歐姆接觸,起到電流收集和導(dǎo)出的作用,但是太陽能正面電極印刷在硅基片表面起到電極作用的同時,對太陽也存在遮擋,為了降低因遮擋產(chǎn)生的損耗,一般要求漿料具備70 μ m以下細線的印刷能力,使印刷好的柵線具有更佳的高寬比。為實現(xiàn)漿料的高觸變性,以獲得大高寬比的電極圖案,有機載體中常添加有觸變劑,另外,有機載體中也常添加有潤濕分散劑、增粘劑和脫泡劑等助劑,使最終漿料成為具有一定觸變性的假塑性流體,且使?jié){料由高剪切到低剪切過程中粘度恢復(fù)速度較快。
[0004]然而,傳統(tǒng)的有機載體只注重漿料的流動性,即可印刷性,而忽視了漿料剪切稀化特性以及剪切稀化后的粘度恢復(fù)情況,導(dǎo)致制備的漿料在印刷大高寬比的細電極柵線時存在困難,印刷好的膜層易坍塌從而使膜層增寬、高度下降,進而增大了電極柵線的遮光面積,影響了轉(zhuǎn)換效率。因此,需要尋找新的材料或方法使得在保證漿料可絲印的同時,提高粉體在漿料中的分散性,改善漿料的觸變性和印刷大高寬比細電極柵線的能力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可使制備的漿料觸變性好、分散性和存儲穩(wěn)定性好、剪切變稀效果明顯、粘度恢復(fù)快、可印刷大高寬比細電極柵線且印刷分辨率高的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,還提供一種工藝簡單、操作方便、成本低廉的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,所述有機載體包括以下質(zhì)量分數(shù)的組分:
有機樹脂 5%?20%,
有機溶劑 60%?85%,觸變劑1%?10%,和
潤濕分散劑 1%?10%。
[0007]上述的有機載體中,優(yōu)選的,所述有機樹脂包括乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香及其衍生物、酚醛樹脂中的一種或多種。
[0008]上述的有機載體中,優(yōu)選的,所述有機溶劑包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯(即醇酯十二)、環(huán)氧化妥爾油脂肪酸(即2-乙基己酯)、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、檸檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和尼龍酸二甲酯(DBE)中的一種或多種。
[0009]上述的有機載體中,優(yōu)選的,所述觸變劑包括氫化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蠟及其改性物中的一種或多種。
[0010]上述的有機載體中,所述潤濕分散劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性齊U,所述潤濕分散劑中表面活性劑HLB值的加和優(yōu)選5?14。
[0011]上述的有機載體中,所述潤濕分散劑優(yōu)選N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽。
[0012]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供了一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟:
(1)有機樹脂的溶解:按質(zhì)量分數(shù)計,稱取5%?20%的有機樹脂和60%?85%的有機溶劑進行混合,然后于50°C ?100°C下加熱攪拌至有機樹脂完全溶解(此時為透明液體),再冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液;
(2)觸變劑的活化:按質(zhì)量分數(shù)計,稱取1%?10%的觸變劑和1%?10%的潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中,然后于50°C?80°C下對所得混合液進行加熱,同時向混合液施加剪切作用,直至觸變劑活化成為透明液體,再冷卻至室溫(一般為5°C?35°C),得到晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體(該有機載體在室溫下呈固體膏狀)。
[0013]上述的方法中,優(yōu)選的,所述有機樹脂包括乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香及其衍生物、酚醛樹脂中的一種或多種;所述有機溶劑包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、環(huán)氧化妥爾油脂肪酸、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、檸檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和尼龍酸二甲酯(DBE)中的一種或多種。
[0014]上述的方法中,優(yōu)選的,所述觸變劑包括氫化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蠟及其改性物中的一種或多種。
[0015]上述的方法中,所述潤濕分散劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑,所述潤濕分散劑中表面活性劑HLB值的加和優(yōu)選5?14。
[0016]本發(fā)明中,有機樹脂的最佳用量可根據(jù)電極漿料中導(dǎo)電粉末的吸油值以及電極漿料的粘度要求進行確定,有機樹脂主要起增稠和提高漿料彈性的作用。優(yōu)選的,有機樹脂同時包括高分子量樹脂和低分子量樹脂(一般界定分子量小于IW的樹脂為低分子量樹脂),高分子量樹脂能夠增大有機載體和電極漿料的粘度和粘彈性,但是有機載體中過多的高分子量樹脂易造成電極漿料抽絲,影響電極漿料的絲網(wǎng)印刷性能,而采用高低兩種分子量的樹脂進行合理搭配有利于在提高電極漿料粘彈性的同時,避免抽絲,如高分子量乙基纖維素與低分子量的松香及其衍生物的搭配。
[0017]觸變劑的活化工藝與觸變劑的種類有關(guān),一般地,氫化蓖麻油的活化溫度應(yīng)控制在50°C以下并施加中等程度的剪切作用,而聚酰胺蠟的活化溫度一般不超過80°C。
[0018]潤濕分散劑主要根據(jù)電極漿料中銀粉和玻璃粉表面親水、親油的特性進行選擇。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(I)本發(fā)明的有機載體包括不同種類和分子量的低灰份有機樹脂、高沸點溶劑、觸變劑和潤濕分散劑等高性能成分,在該有機載體中可實現(xiàn)導(dǎo)電粉末和無機玻璃粉的均勻分散;用本發(fā)明的有機載體制備的晶體硅太陽能電池電極漿料具有良好的觸變性和粘彈性,存儲穩(wěn)定性好,剪切變稀效果明顯且剪切稀化后粘度恢復(fù)快,可印刷大高寬比細線,印刷分辨率聞。
[0020](2)本發(fā)明的有機載體能夠在保證晶體硅太陽能電池電極漿料絲網(wǎng)印刷性能的同時,有效提高電極漿料的固 含量,改善電極漿料的流變特性和工藝性能。
[0021](3)本發(fā)明中有機載體的制備方法工藝簡單、操作方便、成本低廉,對觸變劑及其活化工藝的設(shè)計能夠使制備的有機載體有效地應(yīng)用于晶體硅太陽能電池電極漿料中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例中制備的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的粘度-轉(zhuǎn)速曲線。
[0023]圖2為本發(fā)明實施例1和實施例2中晶體硅太陽能電池正極漿料和國外某型號正極漿料的粘度-剪切速率曲線。
[0024]圖3為本發(fā)明實施例1中晶體硅太陽能電池正極漿料和國外某型號正極漿料經(jīng)三段剪切實驗所得的粘度-時間曲線。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進一步描述,但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
[0026]本發(fā)明的【具體實施方式】中,有機樹脂優(yōu)選乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香及其衍生物、酚醛樹脂中的一種或多種;
有機溶劑優(yōu)選2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、環(huán)氧化妥爾油脂肪酸、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、檸檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和尼龍酸二甲酯中的一種或多種;
觸變劑優(yōu)選氫化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蠟及其改性物中的一種或多種;
潤濕分散劑優(yōu)選陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑,HLB值的加和優(yōu)選5?14。
[0027]以下實施例中所述粘度均指表觀粘度。
[0028]實施例1:
一種本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,包括以下組分:1.04g有機樹月旨、9.07g有機溶劑、0.5g觸變劑和0.5g潤濕分散劑,其中,有機樹脂由0.187g乙基纖維素200、0.053g乙基纖維素300和0.8g丙烯酸樹脂NeoCryl B-723組成,有機溶劑由5.57g醇酯十二(即2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯)和3.5g尼龍酸二甲酯(DBE)組成,觸變劑為0.5g聚酰胺蠟MT ST,潤濕分散劑為0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽,HLB值為12。
[0029]一種上述本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟:
(1)有機樹脂的溶解:稱取0.187g乙基纖維素200、0.053g乙基纖維素300和0.8g丙烯酸樹脂NeoCryl B-723作為有機樹脂成分,5.57g醇酯十二和3.5g DBE作為有機溶劑,將有機樹脂和有機溶劑加入帶有剪切作用的可加熱容器中混合,于90°C下加熱攪拌2h至有機樹脂完全溶解成為透明液體,然后冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液;
(2)觸變劑的活化:稱取0.5g聚酰胺蠟MT ST作為觸變劑,0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽作為潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中,對所得混合液進行加熱,加熱溫度控制在60°C,同時向混合液施加中等強度(轉(zhuǎn)速為IOOOrpm)的剪切作用,維持剪切作用30min,直至觸變劑活化完全成為透明液體,再冷卻至室溫,得到淡黃色膏狀的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。
[0030]將上述本實施例制備的有機載體在25°C的溫度、不同的轉(zhuǎn)速下測定表觀粘度,表觀粘度采用Brookfield HBDV-1I型粘度計測試,所用的是SC4-14/6R小量樣品測試轉(zhuǎn)子系統(tǒng),得到的粘度-轉(zhuǎn)速曲線如圖1所示。由圖可知,該有機載體是具有明顯剪切變稀特性的假塑性流體,Irpm和IOrpm轉(zhuǎn)速下粘度分別為590Pa.s和120Pa.S。
[0031]采用上述本實施例制備的有機載體來制備晶體硅太陽能電池正極漿料,其中有機載體的質(zhì)量為9.3g,銀粉的質(zhì)量為88.2g,玻璃粉的質(zhì)量為2.5g,分別將玻璃粉和銀粉加入有機載體中,攪拌均勻后,利用三輥機的剪切作用將團聚粉體拉開,得到細度小于ΙΟμπι的晶體硅太陽能電池正極漿料。
[0032]利用安東帕流變儀對上述晶體硅太陽能電池正極漿料的流變性能進行表征,得到的晶體硅太陽能電池正極漿料的粘度-剪切速率曲線如圖2所示,由圖可知,采用該有機載體制備的晶體硅太陽能電池電極漿料粘度-剪切速率曲線由三段組成,當(dāng)剪切速率小于
0.1S—1時,漿料粘度隨剪切速率變化幅度較小,漿料粘度隨剪切速率變化在0.1-1S—1區(qū)間存在一平臺,平臺區(qū)以后隨著剪切速率的繼續(xù)增大,漿料粘度會較大幅度線性降低。采用Brookfield HBDV-1I型粘度計測試得知,上述晶體娃太陽能電池正極衆(zhòng)料在IOrpm下的表觀粘度為229Pa.S。國外某型號正極漿料的粘度-剪切速率曲線如圖2所示,本實施例制備的正極漿料粘度-剪切速率曲線形狀與國外正極漿料相似,但粘度略高于國外正極漿料,本實施例制備的正極漿料在0.4S-1和4S-1下的粘度分別為2380Pa.s和284Pa.s,國外正極漿料分別為1760Pa.s和213Pa.S。
[0033]對上述晶體硅太陽能電池正極漿料進行三段剪切實驗(3ITT),其測試方法為分別在ls'SOOiT1和Is—1下連續(xù)測試正極漿料的粘度,觀察`正極漿料經(jīng)δΟΟ? 1高剪切后粘度的恢復(fù)情況,得到的粘度-時間曲線如圖3所示,由圖可知,上述晶體硅太陽能電池正極漿料在高剪切后Is內(nèi)粘度恢復(fù)程度為22.6%(第三段1S—1第一個點的粘度值除以第一段1S—1下最后五個點的粘度平均值)。國外正極漿料(與前述的國外正極漿料型號相同)的粘度-時間曲線如圖3所示,本實施例制備的正極漿料相對國外正極漿料在經(jīng)過高剪切作用后具有更快的粘度恢復(fù)速度,這種快速的結(jié)構(gòu)或者粘度恢復(fù)速度有利于絲網(wǎng)印刷大高寬比細線的獲得。
[0034]另外,經(jīng)檢測可知,上述本實施例制備的晶體硅太陽能電池正極漿料的細度〈10 μ m,存儲穩(wěn)定性>6個月,印刷分辨率為50 μ m。
[0035]實施例2:
一種本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,包括以下組分:2.86g有機樹脂、15.103g有機溶劑、1.0g觸變劑和0.5g潤濕分散劑,其中,有機樹脂由0.28g乙基纖維素200、0.08g乙基纖維素300和2.5g丙烯酸樹脂NeoCryl B-842組成,有機溶劑由8.355g醇酯十二和6.748g DBE組成,觸變劑為1.0g聚酰胺蠟MT ST,潤濕分散劑為0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽,HLB值為12。
[0036]一種上述本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟:
(1)有機樹脂的溶解:稱取0.28g乙基纖維素200、0.08g乙基纖維素300和2.5g丙烯酸樹脂NeoCryl B-842作為有機樹脂成分,8.355g醇酯十二和6.748g DBE作為有機溶劑,將有機樹脂和有機溶劑加入 帶有剪切作用的可加熱容器中混合,于90°C下加熱攪拌2h至有機樹脂完全溶解成為透明液體,然后冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液;
(2)觸變劑的活化:稱取1.0g聚酰胺蠟MT ST作為觸變劑,0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽作為潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中,對所得混合液進行加熱,加熱溫度控制在60°C,同時向混合液施加中等強度(IOOOrpm)的剪切作用,維持剪切作用30min,直至觸變劑活化完全成為透明液體,再冷卻至室溫,得到淡黃色膏狀的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。
[0037]將上述本實施例制備的有機載體在25°C的溫度、不同的轉(zhuǎn)速下測定表觀粘度,得到的粘度-轉(zhuǎn)速曲線如圖1所示。由圖可知,該有機載體是具有明顯剪切變稀特性的假塑性流體,Irpm和IOrpm轉(zhuǎn)速下粘度分別為300Pa.s和84Pa.S。
[0038]采用上述本實施例制備的有機載體來制備晶體硅太陽能電池正極漿料,其中有機載體的質(zhì)量為9.3g,銀粉的質(zhì)量為88.2g,玻璃粉的質(zhì)量為2.5g,分別將玻璃粉和銀粉加入有機載體中,攪拌均勻后,利用三輥機的剪切作用將團聚粉體拉開,得到晶體硅太陽能電池正極漿料。
[0039]利用安東帕流變儀對上述晶體硅太陽能電池正極漿料的流變性能進行表征,得到的晶體硅太陽能電池正極漿料的粘度-剪切速率曲線如圖2所示,由圖可知,本實施例制備的正極漿料粘度-剪切速率曲線形狀與國外正極漿料相似,粘度基本與國外正極漿料相當(dāng),制備的正極漿料在0.4S-1和4S-1下的粘度分別為2260Pa.s和236Pa.s,國外正極漿料分別為1760Pa.s和213Pa.S。經(jīng)測試得知,上述本實施例制備的晶體硅太陽能電池正極漿料在IOrpm下的表觀粘度為210Pa.S。
[0040]經(jīng)檢測可知,上述晶體硅太陽能電池正極漿料在高剪切后Is內(nèi)粘度恢復(fù)程度為20.9%,細度〈10 μ m,存儲穩(wěn)定性>6個月,印刷分辨率為50 μ m。
[0041]實施例3:
一種本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,包括以下組分:2.86g有機樹脂、17.488g有機溶劑、1.0g觸變劑和0.5g潤濕分散劑,其中,有機樹脂由0.28g乙基纖維素200、0.08g乙基纖維素300和2.5g丙烯酸樹脂NeoCryl B-805組成,有機溶劑由10.74g醇酯十二和6.748g DBE組成,觸變劑為1.0g聚酰胺蠟MT ST,潤濕分散劑為0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽,HLB值為12。
[0042]一種上述本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟:
(1)有機樹脂的溶解:稱取0.28g乙基纖維素200、0.08g乙基纖維素300和2.5g丙烯酸樹脂NeoCryl B-805作為有機樹脂成分,10.74g醇酯十二和6.748g DBE作為有機溶劑,將有機樹脂和有機溶劑加入帶有剪切作用的可加熱容器中混合,于90°C下加熱攪拌2h至有機樹脂完全溶解成為透明液體,然后冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液;
(2)觸變劑的活化:稱取1.0g聚酰胺蠟MT ST作為觸變劑,0.5g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽作為潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中,對所得混合液進行加熱,加熱溫度控制在60°C,同時向混合液施加中等強度(IOOOrpm)的剪切作用,維持剪切作用30min,直至觸變劑活化完全成為透明液體,再冷卻至室溫,得到淡黃色膏狀的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。
[0043]將上述本實施例制備的有機載體在25°C的溫度、不同的轉(zhuǎn)速下測定表觀粘度,得到的粘度-轉(zhuǎn)速曲線如圖1所示。由圖可知,該有機載體是具有明顯剪切變稀特性的假塑性流體,Irpm和IOrpm轉(zhuǎn)速下粘度分別為680Pa.s和58Pa.S。
[0044]采用上述本實 施例制備的有機載體來制備晶體硅太陽能電池正極漿料,其中有機載體的質(zhì)量為9.3g,銀粉的質(zhì)量為88.2g,玻璃粉的質(zhì)量為2.5g,分別將玻璃粉和銀粉加入有機載體中,攪拌均勻后,利用三輥機的剪切作用將團聚粉體拉開,得到晶體硅太陽能電池正極漿料。
[0045]經(jīng)檢測可知,上述晶體娃太陽能電池正極衆(zhòng)料采用Brookfield HBDV-1I型粘度計測試得到的IOrpm下的表觀粘度為259Pa.s,在高剪切后Is內(nèi)粘度恢復(fù)程度為27.1%,細度〈10 μ m,存儲穩(wěn)定性>6個月,印刷分辨率為50 μ m。
[0046]實施例4:
一種本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,包括以下組分:3.5g有機樹脂、18.14g有機溶劑、1.0g觸變劑和1.0g潤濕分散劑,其中,有機樹脂由1.0g乙基纖維素200和2.5g松香季戊四醇酯組成,有機溶劑由11.14g醇酯十二和7.0g DBE組成,觸變劑為
1.0g氫化蓖麻油,潤濕分散劑為1.0g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽,HLB值為12。
[0047]一種上述本發(fā)明的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟:
(1)有機樹脂的溶解:稱取1.0g乙基纖維素200和2.5g松香季戊四醇酯作為有機樹脂成分,11.14g醇酯十二和7.0g DBE作為有機溶劑,將有機樹脂和有機溶劑加入帶有剪切作用的可加熱容器中,于90°C下加熱攪拌2h至有機樹脂完全溶解成為透明液體,然后冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液;
(2)觸變劑的活化:稱取1.0g氫化蓖麻油作為觸變劑,1.0g N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽作為潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中混合,對所得混合液進行加熱,加熱溫度控制在50°C,同時向混合液施加中等強度(IOOOrpm)的剪切作用,維持剪切作用40min,直至觸變劑活化完全成為透明液體,再冷卻至室溫,得到淡黃色膏狀的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。
[0048]將上述本實施例制備的有機載體在25°C的溫度、不同的轉(zhuǎn)速下測定表觀粘度,得到的粘度-轉(zhuǎn)速曲線如圖1所示。由圖可知,該有機載體也是具有明顯剪切變稀特性的假塑性流體,Irpm和IOrpm轉(zhuǎn)速下粘度分別為360Pa.s和45Pa.S。
[0049]采用上述本實施例制備的有機載體來制備晶體硅太陽能電池正極漿料,其中有機載體的質(zhì)量為9.3g,銀粉的質(zhì)量為88.2g,玻璃粉的質(zhì)量為2.5g,分別將玻璃粉和銀粉加入有機載體中,攪拌均勻后,利用三輥機的剪切作用將團聚粉體拉開,得到晶體硅太陽能電池正極漿料。
[0050]經(jīng)檢測可知,上述晶體娃太陽能電池正極衆(zhòng)料采用Brookfield HBDV-1I型粘度計測試得到IOrpm下的表觀粘度為254Pa *s),在高剪切后Is內(nèi)粘度恢復(fù)程度為25.5%,細度〈10 μ m,存儲穩(wěn)定性>6個月,印刷分辨率為50 μ m。
[0051 ] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)該指出,對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護 范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述有機載體包括以下質(zhì)量分數(shù)的組分: 有機樹脂 5%?20%, 有機溶劑 60%?85%, 觸變劑1%?10%,和 潤濕分散劑 1%?10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述有機樹脂包括乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香及其衍生物、酚醛樹脂中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述有機溶劑包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、環(huán)氧化妥爾油脂肪酸、己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、檸檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和尼龍酸二甲酯中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述觸變劑包括氫化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蠟及其改性物中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述潤濕分散劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑,所述潤濕分散劑中表面活性劑HLB值的加和為5?14。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體,其特征在于,所述潤濕分散劑為N-牛脂基-1,3-丙二胺二油酸鹽。
7.一種晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體的制備方法,包括以下步驟: (1)有機樹脂的溶解:按質(zhì)量分數(shù)計,稱取5%?20%的有機樹脂和60%?85%的有機溶劑進行混合,然后于50°C?100°C下加熱攪拌至有機樹脂完全溶解,再冷卻至室溫,得到透明樹脂溶液; (2)觸變劑的活化:按質(zhì)量分數(shù)計,稱取1%?10%的觸變劑和1%?10%的潤濕分散劑,將觸變劑和潤濕分散劑加入步驟(I)得到的透明樹脂溶液中,然后于50°C?80°C下對所得混合液進行加熱,同時向混合液施加剪切作用,直至觸變劑活化成為透明液體,再冷卻至室溫,得到晶體硅太陽能電池電極漿料用有機載體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述有機樹脂包括乙基纖維素、丙烯酸樹脂、松香及其衍生物、酚醛樹脂中的一種或多種;所述有機溶劑包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、環(huán)氧化妥爾油脂肪酸、己二酸二 [2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、檸檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯和尼龍酸二甲酯中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述觸變劑包括氫化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蠟及其改性物中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述潤濕分散劑為陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑,所述潤濕分散劑中表面活性劑HLB值的加和為5?14。
【文檔編號】C09D11/10GK103435854SQ201310384245
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】劉卓峰, 張為軍, 白書欣, 秦峻, 馬振興, 曾長光 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 湖南省國銀新材料有限公司