一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，本发明专利技术采用氯化铁为前驱体，制得铁碳复合材料，而铁盐较低的氧化/还原电位可以使得使产物具有较小的直径和较高的电导率和结晶性，因此有效的提高了复合材料的导电性，提高了喷墨墨水的导电率，本发明专利技术还加入了辛基异噻唑啉酮等，有效的提高了墨水的防腐性能，提高了其贮存稳定性，延长了其使用寿命，本发明专利技术通过喷印制备的薄膜不仅具有很好的导电性，且薄膜强度高，综合性能优越。

Method for preparing solar cell film by jet printing

The invention discloses a method for preparing spray printed thin film solar cell, the invention adopts ferric chloride as precursor, preparation of iron carbon composite materials, and low iron oxidation / reduction potential can make the conductivity and crystallinity of the product has smaller diameter and higher, thus effectively improve the conductivity of the composite materials, improve the conductivity of inkjet ink, the invention also added octyl isothiazolone, effectively improve the anticorrosion performance of ink, improving its storage stability, prolong the service life of the invention, by spraying printed films not only has good conductivity, high strength and thin film comprehensive performance, superior.

【技术实现步骤摘要】
一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法
本专利技术主要涉及喷墨打印领域，尤其涉及一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法。
技术介绍
目前制作薄膜的方法包括溅射、蒸镀、丝印、旋涂、刮涂、涂覆和喷墨打印等方法，其中溅射和蒸镀成本高，丝印厚度和精度不好可控制，旋涂不适于大规模生产，涂覆和喷墨打印可适用于低成本、连续、大面积的规模化工业生产中。与涂覆相比，喷墨打印的厚度和位置控制精确，具有微米级分辨率，可实现全数字图形输出，可通过计算机对加工过程灵活高精度控制；碳纳米管上碳原子的P电子形成大范围的离域π键，由于共轭效应显著，碳纳米管具有一些特殊的电学性质，碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。当碳纳米管的管径大于6nm时，导电性能下降；当管径小于6nm时，碳纳米管可以被看成具有良好导电性能的一维量子导线。有报道说Huang通过计算认为直径为0.7nm的碳纳米管具有超导性，尽管其超导转变温度只有1.5×10-4K，但是预示着碳纳米管在超导领域的应用前景。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：氯化铁27-30、硬脂酸钡3-4、聚乙烯醇1-2、辛基异噻唑啉酮0.4-1、三辛酸丁基锡0.5-1、二硫代水杨酸1-2、三烯丙基异氰脲酸酯3-4、三甲基苄基氯化铵0.5-1、二苯基硅二醇2-4、2-巯基苯并咪唑0.7-1、八钼酸铵0.5-1、聚山梨酯800.1-0.3、乳糖酸钙0.6-1、双丙酮丙烯酰胺0.3-1、氟硼酸铵2-3、甲基三乙氧基硅烷0.1-0.2、氧化聚乙烯蜡2-3、多壁碳纳米管40-50、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量60-72倍的无水乙醇中，升高温度为70-75℃，加入上述辛基异噻唑啉酮，保温搅拌3-5分钟，得防腐醇液；b、取上述三甲基苄基氯化铵，与多壁碳纳米管混合，加入到混合料重量160-200倍的去离子水中，超声处理1-2小时，得碳纳米管分散液；c、将上述氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钡混合，加入到混合料重量10-20倍的无水乙醇中，送入到130-140℃的油浴中，保温搅拌14-17分钟，出料，与上述聚山梨酯80混合，搅拌至常温，得酯分散液；d、将上述氯化铁、氟硼酸铵混合，加入到混合料重量50-60倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为10-14%的氨水，调节pH为10-11，升高温度为190-200℃，保温搅拌6-7小时，出料，抽滤，将沉淀水洗2-3次，在80-90℃下真空干燥1-2小时，得铁碳复合材料；e、将上述甲基三乙氧基硅烷加入到防腐醇液中，搅拌均匀，加入上述酯分散液、铁碳复合材料，超声10-20分钟，加入上述二苯基硅二醇，混合研磨20-30分钟，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1000-1200转/分球磨24-26小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成太阳能电池薄膜。一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，所述的热处理温度为200-360℃，时间为10-70分钟。本专利技术的优点是：本专利技术采用氯化铁为前驱体，制得铁碳复合材料，而铁盐较低的氧化/还原电位可以使得使产物具有较小的直径和较高的电导率和结晶性，因此有效的提高了复合材料的导电性，提高了喷墨墨水的导电率，本专利技术还加入了辛基异噻唑啉酮等，有效的提高了墨水的防腐性能，提高了其贮存稳定性，延长了其使用寿命，本专利技术通过喷印制备的薄膜不仅具有很好的导电性，且薄膜强度高，综合性能优越。具体实施方式一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：氯化铁30、硬脂酸钡3、聚乙烯醇1、辛基异噻唑啉酮0.4、三辛酸丁基锡0.5、二硫代水杨酸2、三烯丙基异氰脲酸酯3、三甲基苄基氯化铵0.5、二苯基硅二醇4、2-巯基苯并咪唑0.7、八钼酸铵0.5、聚山梨酯800.3、乳糖酸钙0.6、双丙酮丙烯酰胺0.3、氟硼酸铵2、甲基三乙氧基硅烷0.1、氧化聚乙烯蜡2、多壁碳纳米管50、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量72倍的无水乙醇中，升高温度为70℃，加入上述辛基异噻唑啉酮，保温搅拌3分钟，得防腐醇液；b、取上述三甲基苄基氯化铵，与多壁碳纳米管混合，加入到混合料重量200倍的去离子水中，超声处理1-2小时，得碳纳米管分散液；c、将上述氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钡混合，加入到混合料重量20倍的无水乙醇中，送入到140℃的油浴中，保温搅拌17分钟，出料，与上述聚山梨酯80混合，搅拌至常温，得酯分散液；d、将上述氯化铁、氟硼酸铵混合，加入到混合料重量60倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为10-14%的氨水，调节pH为11，升高温度为200℃，保温搅拌6小时，出料，抽滤，将沉淀水洗2次，在90℃下真空干燥1小时，得铁碳复合材料；e、将上述甲基三乙氧基硅烷加入到防腐醇液中，搅拌均匀，加入上述酯分散液、铁碳复合材料，超声20分钟，加入上述二苯基硅二醇，混合研磨30分钟，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1200转/分球磨24小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成太阳能电池薄膜。一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，所述的热处理温度为260℃，时间为40分钟。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：氯化铁27‑30、硬脂酸钡3‑4、聚乙烯醇1‑2、辛基异噻唑啉酮0.4‑1、三辛酸丁基锡0.5‑1、二硫代水杨酸1‑2、三烯丙基异氰脲酸酯3‑4、三甲基苄基氯化铵0.5‑1、二苯基硅二醇2‑4、2‑巯基苯并咪唑0.7‑1、八钼酸铵0.5‑1、聚山梨酯80 0.1‑0.3、乳糖酸钙0.6‑1、双丙酮丙烯酰胺0.3‑1、氟硼酸铵2‑3、甲基三乙氧基硅烷0.1‑0.2、氧化聚乙烯蜡2‑3、多壁碳纳米管40‑50、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述2‑巯基苯并咪唑加入到其重量60‑72倍的无水乙醇中，升高温度为70‑75℃，加入上述辛基异噻唑啉酮，保温搅拌3‑5分钟，得防腐醇液；b、取上述三甲基苄基氯化铵，与多壁碳纳米管混合，加入到混合料重量160‑200倍的去离子水中，超声处理1‑2小时，得碳纳米管分散液；c、将上述氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钡混合，加入到混合料重量10‑20倍的无水乙醇中，送入到130‑140℃的油浴中，保温搅拌14‑17分钟，出料，与上述聚山梨酯80混合，搅拌至常温，得酯分散液；d、将上述氯化铁、氟硼酸铵混合，加入到混合料重量50‑60倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述碳纳米管分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为10‑14%的氨水，调节pH为10‑11，升高温度为190‑200℃，保温搅拌6‑7小时，出料，抽滤，将沉淀水洗2‑3次，在80‑90℃下真空干燥1‑2小时，得铁碳复合材料；e、将上述甲基三乙氧基硅烷加入到防腐醇液中，搅拌均匀，加入上述酯分散液、铁碳复合材料，超声10‑20分钟，加入上述二苯基硅二醇，混合研磨20‑30分钟，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1000‑1200转/分球磨24‑26小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成太阳能电池薄膜。...

【技术特征摘要】
1.一种喷印制备太阳能电池薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：氯化铁27-30、硬脂酸钡3-4、聚乙烯醇1-2、辛基异噻唑啉酮0.4-1、三辛酸丁基锡0.5-1、二硫代水杨酸1-2、三烯丙基异氰脲酸酯3-4、三甲基苄基氯化铵0.5-1、二苯基硅二醇2-4、2-巯基苯并咪唑0.7-1、八钼酸铵0.5-1、聚山梨酯800.1-0.3、乳糖酸钙0.6-1、双丙酮丙烯酰胺0.3-1、氟硼酸铵2-3、甲基三乙氧基硅烷0.1-0.2、氧化聚乙烯蜡2-3、多壁碳纳米管40-50、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述2-巯基苯并咪唑加入到其重量60-72倍的无水乙醇中，升高温度为70-75℃，加入上述辛基异噻唑啉酮，保温搅拌3-5分钟，得防腐醇液；b、取上述三甲基苄基氯化铵，与多壁碳纳米管混合，加入到混合料重量160-200倍的去离子水中，超声处理1-2小时，得碳纳米管分散液；c、将上述氧化聚乙烯蜡、硬脂酸钡混合，加入到混合料重量10-20倍的无水乙醇中，送入到130-14...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖永红，杨铭，宋瑞，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44