含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，由热致凝胶和常规载体组成，所述热致凝胶由β‑环糊精、芳香胺、氯化盐和二甲基甲酰胺(DMF)制成。采用常规的有机载体制备太阳能正面银浆，印刷烧结后线条易宽化、坍塌、线型不饱满、填充低，造成太阳能电池片串阻高、光电转换效率低等。在本发明专利技术中，制备具有两重效应的热致凝胶，即在室温下搅拌成溶胶态、粘度低，继续加热呈凝胶态，粘度增大。将制备的热致凝胶与常规有机载体进行均匀混合，制备太阳能电池正面银浆。采用此方法制备的太阳能电池正面银浆，烧结后线型好、饱满、填充高，具有较低的串阻和高的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体及制备方法
本专利技术涉及一种含有热致凝胶的载体，具体涉及一种含热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，并将其加入到太阳能电池正面银浆中，改善烧结后印刷线条饱满度、高宽比及提高填充等，降低串阻提高电池的光电转换效率。属于太阳能电池正面银浆

技术介绍
随着石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭，以及人们环保意识的增强，新能源的发展越来越受到人们的重视，尤其是开发利用太阳能成为热点。而正面银浆在太阳能电池中起着至关重要的作用。随着市场对晶体硅太阳能电池的光电转化效率的要求越来越高，对太阳能电池正面银浆的印刷性的要求也越来越严格。如何保障印刷时线条饱满、线型良，且烧结后填充高等成为研究的热点。在太阳能正面银浆中有机载体控制浆料的粘稠度、流变性，决定了浆料的印刷性能。有机载体通常由有机溶剂、增稠剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂五大类组成。通过调节五大类的用量，满足载体具有适宜的黏度，良好的触变性和流平性，保证印刷后界面平直，不流挂、无尖头。经过大量实验验证浆料在印刷时通常具有好的线型和高的高宽比，表面较平滑等，但烧结过后有孔洞、线条坍塌、宽化，填充低等，造成太阳能电池光电转化效率低。常规的有机载体均是在高温下黏度变小，易造成浆料在烧结过程中出现坍塌、宽化的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体及制备方法。热致凝胶具有在高温下成凝胶的特性，加入到常规有机载体中制成专用载体，将专用载体加入到太阳能电池正面银浆既可以保持原有的印刷性，同时能保证烧结时不会坍塌、宽化。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，由热致凝胶和常规载体组成，所述热致凝胶在专用载体中的质量百分数为10～40％，所述热致凝胶由β-环糊精、芳香胺、氯化盐和二甲基甲酰胺(DMF)制成，所述常规载体由增稠剂、有机溶剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂组成。优选的，所述增稠剂为乙基纤维素和硝化纤维素中的一种；所述有机溶剂为丁基卡必醇、邻苯二甲酸二甲酯中的一种，所述表面活性剂为苯，所述流延控制剂为苯二酸、糠酸中的一种，所述触变剂为硅酸钙、蓖麻油、炭黑、皂土、聚酰胺类化合物中的一种。优选的，所述芳香胺为苯胺、二苯胺、邻甲苯胺、联苯胺中的一种。优选的，所述氯化盐为KCl、LiCl、NaCl、MgCl2、CaCl2中的一种。优选的，上述热致凝胶的具体制备方法为：将氯化盐与DMF混合，配置成氯化盐-DMF混合物，然后加入β-CD和芳香胺，搅拌，使混合物溶解澄清，然后在油浴锅中加热，并维持搅拌，直至可观察到凝胶形成(采用倒置法验证凝胶是否形成)，即得热致凝胶。进一步优选的，氯化盐的用量占DMF用量的质量百分比为0.3～10％，β-CD的用量占DMF用量的质量百分比为6％～24％，芳香胺的用量占DMF用量的质量百分比为1.5％～14％。一种含有上述专用载体的太阳能电池正面银浆的制备方法，其具体步骤为：将热致凝胶与常规有机载体混合均匀，将银粉、玻璃粉、添加剂加入载体中，在双行星动力混合机中搅拌混合均匀，最后于三辊机上进行研磨，使细度达到要求，即得到浆料。本专利技术的原理及有益效果：β-CD环糊精具有超分子作用，而且具有疏水性内腔和亲水外壁的特点，可以通过超分子作用与很多有机客体小分子发生包结作用。本专利技术中β-CD和苯胺分子通过氢键作用力及主客体包结作用形成管状结构，相邻管状结构之间通过KCl、DMF和β-CDs形成的静电作用及氢键作用相连接，从而对DMF溶剂进行包裹，使体系在宏观状态下呈半固态。这种凝胶不同于常规凝胶，在高温下成凝胶状，且此过程是可逆、可重复的，常温下恢复成溶胶态，高温下成凝胶态。将热致凝胶与常规有机载体以一定的比例混合，制备太阳能电池正面银浆后，改善烧结后印刷线条饱满度、高宽比及提高填充等，降低串阻提高电池的光电转换效率。附图说明图1a是采用常规有机载体制作的浆料烧结体的表面扫描电镜图；图1b是采用常规有机载体制作的浆料烧结体的线型图；图2a是太阳能电池正面银浆专用载体制作的浆料烧结体的表面扫描电镜图；图2b是太阳能电池正面银浆专用载体制作的浆料烧结体的线型图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例中所用原料均为常规市购产品，或按现有技术制备得到。本专利技术中常规有机载体的制备方法：将15％柠檬酸三丁酯、20％丁基卡必醇、35％松油醇、15％DBE溶剂混合均匀，再加入10％乙基纤维素与溶剂混匀，在90℃油浴锅中加热并搅拌，直至乙基纤维素溶解完全，乙基纤维素溶解完全后加入5％蓖麻油，然后边搅拌边降温至室温，即得常规有机载体。实施例1：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与5gKCl置于试管中混合，然后分别称取8gβ-CD、10g苯胺置于KCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶1。专用载体1的制备：将热致凝胶1与制备的常规有机载体按质量比1:9，混合均匀，得到专用载体1。实施例2：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与5gNaCl置于试管中混合，然后分别称取8gβ-CD、10g二苯胺置于NaCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶2。专用载体2的制备：将热致凝胶2与制备的常规有机载体按质量比1:9，混合均匀，得到专用载体2。实施例3：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与5gLiCl置于试管中混合，然后分别称取8gβ-CD、10g二苯胺置于LiCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶3。专用载体3的制备：将热致凝胶3与制备的常规有机载体按质量比1:5，混合均匀，得到专用载体3。实施例4：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与10gKCl置于试管中混合，然后分别称取8gβ-CD、10g二苯胺置于KCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶4。专用载体4的制备：将热致凝胶4与制备的常规有机载体按质量比1:5，混合均匀，得到专用载体4。实施例5：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与0.3gMgCl2置于试管中混合，然后分别称取6gβ-CD、1.5g邻甲苯胺置于KCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶5。专用载体5的制备：将热致凝胶5与制备的常规有机载体按质量比1:4，混合均匀，得到专用载体5。实施例6：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与1gCaCl2置于试管中混合，然后分别称取24gβ-CD、14g联苯胺置于KCl/DMF混合物中，搅拌至溶解澄清，然后在油浴锅中边加热边搅拌，直至可观察到凝胶形成，即得热致凝胶6。专用载体6的制备：将热致凝胶6与制备的常规有机载体按质量比1:4，混合均匀，得到专用载体6。对比例1：热致凝胶的制备：称取100gDMF溶剂与15gKCl置于试管中混合，然后分别称取5gβ-CD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，其特征在于，由热致凝胶和常规载体组成，所述热致凝胶在专用载体中的质量百分数为10～40％，所述热致凝胶由β‑环糊精、芳香胺、氯化盐和二甲基甲酰胺制成，所述常规载体由增稠剂、有机溶剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，其特征在于，由热致凝胶和常规载体组成，所述热致凝胶在专用载体中的质量百分数为10～40％，所述热致凝胶由β-环糊精、芳香胺、氯化盐和二甲基甲酰胺制成，所述常规载体由增稠剂、有机溶剂、表面活性剂、流延控制剂和触变剂组成。2.根据权利要求1所述的一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，其特征在于，所述增稠剂为乙基纤维素和硝化纤维素中的一种；所述有机溶剂为丁基卡必醇、邻苯二甲酸二甲酯中的一种；所述表面活性剂为苯；所述流延控制剂为苯二酸、糠酸中的一种；所述触变剂为硅酸钙、蓖麻油、炭黑、皂土、聚酰胺类化合物中的一种。3.根据权利要求1所述的一种含有热致凝胶的太阳能电池正面银浆专用载体，其特征在于，所述热致凝胶的具体制备方法为：将氯化盐与二甲基甲酰胺混合，配置成氯化盐-二甲基甲酰胺混合物，然后加入β-环糊精和芳香胺，搅拌，使混合物溶解澄清，然后在油浴锅中加热，并维持搅拌，直至可观察...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，许文艳，郭凯，韩世生，马跃跃，
申请(专利权)人：山东建邦胶体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37