石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用。其中，所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m

Application of graphene in front silver paste of solar cells

The invention discloses an application of graphene in front silver paste of solar cells. The monolayer thickness of the graphene is less than 20 nm, and the specific surface area of the graphene is more than 25 M.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用
本专利技术涉及一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用，具体地涉及一种新的太阳能正面银浆。
技术介绍
太阳能一般是指太阳的热辐射能，主要表现就是通常情况下的太阳光线。在化石燃料日渐减少的情况下，太阳能作为一种可再生的清洁能源，已经成为人类能源的一个重要组成部分。经过近50年的研究和发展，太阳能已经逐步进入人们的日常生活中，如太阳能发热，太阳能发电和太阳能动力方面，极大地减轻了人们对传统化石燃料等传统能源的依赖，特别是在世界环境与发展大会以后，世界各国将太阳能与环境保护结合在一起，更进一步增加了其在世界能源结构的比重。在中国，2007年8月国家发改委在《可再生资源中长期发展规划》中对太阳能发电寄予了极大地希望和信心。预计到21世纪末，太阳能发电将占总能源结构的50％，因此可以看出太阳能电池市场的前景非常广阔。从2007年到2016年，光伏行业在中国完成了从实验室到大规模量产，从国外技术到中国自身技术发展的转变，并一跃成为全球最大的光伏市场。但是，在太阳能电池中占极大比重的太阳能正面银浆，现在还存在栅线线宽、接触电阻大、烧结温度高等一系列问题，进而影响正太阳能光伏的总体效率。该现状亟待需要解决。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有的太阳能正面银浆制得的太阳能电池时存在的栅线线宽、接触电阻大、填充因子低、制备时烧结温度高等问题，进而影响正太阳能光伏的总体效率等缺陷，而提供了一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用。本专利技术的石墨烯能够明显提升太阳能正面银浆性能，且由太阳能正面银浆制得的太阳能电池栅线线窄、接触电阻低、填充因子高，光转换效率高；且能在较低的温度下进行烧结。本专利技术主要是通过以下技术方案解决上述技术问题的。本专利技术提供了一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用，其中，所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5μm-6μm；导电率大于25000。本专利技术提供了一种新型太阳能电池正面银浆，其原料包含下列质量分数的组分：85％-95％的银粉、0.5％-5％的玻璃粉、2％-10％的有机载体、0.1％-5％的助剂和0.1％-5％的石墨烯，所述的百分比是指各组分的质量占所有组分总质量的百分比；所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5μm-6μm；导电率大于25000。在本专利技术一优选实施方案中，所述的新型太阳能电池正面银浆，其原料由下列质量分数的组分组成：85％-95％的银粉、0.5％-5％的玻璃粉、2％-10％的有机载体、0.1％-5％的助剂和0.1％-5％的石墨烯。所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的银粉为本领域常规市售可得。所述的银粉的质量分数优选88％-90％，更优选88％-89％。所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的玻璃粉优选TeO2-PbO玻璃粉。所述的玻璃粉的质量分数优选2％-3％。所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的有机载体优选乙基纤维素。所述的有机载体的质量分数优选8.5％。所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的助剂可为本领域太阳能电池正面银浆中常规使用的助剂，优选醇酯类成膜助剂，例如醇酯十二成膜助剂。所述的助剂的质量分数优选0.5％。所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的石墨烯可为本领域常规的石墨烯，只要满足上述限定的条件即可。所述的石墨的质量分数优选0.5％。在本专利技术一优选实施方式中，所述的新型太阳能电池正面银浆的原料中，所述的石墨烯优选由碳组成或所述的石墨烯包含下列质量分数的组分：90％以上的碳、6％以下的氧和1％以下的氢。本专利技术还提供了一种所述的新型石太阳能电池正面银浆的制备方法，其包括下列步骤：将所述的新型太阳能电池正面银浆的各组分混合均匀，搅拌，研磨分散。所述的搅拌优选在行星搅拌器中进行。所述的搅拌的操作的各条件和参数可参照太阳能电池正面银浆制备时搅拌的常规条件和参数。所述的研磨分散的操作优选在三辊研磨机中进行。所述的研磨分散后，所述的新型石太阳能电池正面银浆的粒度优选在8μm以下；所述的新型石太阳能电池正面银浆的粘度优选为120-200Kcps，更优选134Kcps。在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术所用试剂和原料均市售可得。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的石墨烯能够明显提升太阳能正面银浆性能，且由本专利技术的太阳能正面银浆制备得到的太阳能电池栅线线窄、接触电阻低、填充因子高，光转换效率高；且用其在制备太阳能电池时烧结温度较低。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。下述实施例中，石墨烯优选满足下列条件：所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5-6μm；导电率大于25000(S/m)。实施例1本实施例太阳能电池正面银浆的组分和质量分数如下：银粉88％、玻璃粉(TeO2-PbO玻璃粉)3％、有机载体(乙基纤维素)8％、助剂(醇脂类成膜助剂，例如醇酯十二成膜助剂)0.5％和满足上述条件石墨烯0.5％。按上述各组分在行星搅拌器中搅拌后，至三辊研磨机上研磨分散至细度<8μm，制得太阳能电池正面银浆；该银浆的粘度为134Kcps。测试的硅片为多晶硅片6组分片1000片，烧结温度为930℃，本实施例实验重复两次。实施例2所有操作同实施例1，烧结温度为880℃，本实施例实验重复两次。对比例1本实施例太阳能电池正面银浆的组分和质量分数如下：银粉88％、玻璃粉(TeO2-PbO玻璃粉)3％、有机载体(乙基纤维素)8.5％和助剂(醇脂类成膜助剂，例如醇酯十二成膜助剂)0.5％。按上述各组分在行星搅拌器中搅拌后，至三辊研磨机上研磨之细度<88μm，制得太阳能电池正面银浆，该银浆粘度为125Kcps。测试的硅片为多晶硅片6组分片1000片，烧结温度为930℃。对比例2所有操作同实施例1，烧结温度为880℃。表1A是指市售常规太阳能正面银浆。由表1的数据可知，①在高温烧结下，加入满足上述条件石墨烯对产品性能有提升(Eff提升0.01％)；②在烧结温度由930℃降低至880℃时，不加石墨烯的产品性能有较大程度下降；而加入满足上述条件石墨烯的产品与高温烧结下基本无区别，因此可以满足更环保的低温烧结；③加入满足上述条件石墨烯，使得产品的印刷线宽由41μm降低至40μm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用，其特征在于，所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5μm‑6μm；导电率大于25000。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯在太阳能电池正面银浆中的应用，其特征在于，所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5μm-6μm；导电率大于25000。2.一种新型太阳能电池正面银浆，其特征在于，其原料包含下列质量分数的组分：85％-95％的银粉、0.5％-5％的玻璃粉、2％-10％的有机载体、0.1％-5％的助剂和0.1％-5％的石墨烯，所述的百分比是指各组分的质量占所有组分总质量的百分比；所述的石墨烯的单层厚度在20nm以下；比表面积大于25m2/g；粒径D50为0.5μm-6μm；导电率大于25000。3.如权利要求2所述的太阳能电池正面银浆，其特征在于，其原料由下列质量分数的组分组成：85％-95％的银粉、0.5％-5％的玻璃粉、2％-10％的有机载体、0.1％-5％的助剂和0.1％-5％的石墨烯。4.如权利要求2或3所述的太阳能电池正面银浆，其特征在于，所述的银粉的质量分数为88％-90％，优选为88％-89％。5.如权利要求2或3所述的太阳能电池正面银浆，其特征在于，所述的玻璃粉为TeO2-PbO体系玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昌禄，张彦，
申请(专利权)人：高昌禄，张彦，
类型：发明
国别省市：上海,31