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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料,特别涉及一种改性纳米银太阳能电池导电浆料及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池是开发利用太阳能的手段之一,目前已在民用电力,交通,航空航天等领域发挥着越来越大的作用。在整个太阳能电池制作过程中,太阳能电池正、背面电极的丝网印刷和烧制工序作为单体制作的最后一道工序,其材料的选择和条件的控制将直接影响着整个太阳能电池的各项性能。因此,作为这道工序必备材料的导电浆料是太阳能电池器件制作所需的关键材料之一。导电浆料的质量和性能与最终产品的性能、可靠性和制造成本息息相关,高性能的导电银浆能大大地提高产品的竞争力,是电子浆料发展的必然趋势。
2、银纳米材料称得上是一种最有研究前景的无机纳米材料。国内银粉的所有应用领域中,导电浆料制备用是量最大约为2000吨/年,目前基本上以微米级银粉为主,纳米银粉目前国内用量最大一块市场是用于医疗和绿色家居、家电的抗菌材料。但是从近年来市场应用情况来看,纳米银作为主体功能相制备太阳能电池的导电浆料将成为发展趋势。
3、但是研究人员添加纳米银于导电浆料中,遇到了因纳米银比表面积大,于体系中分散容易团聚、均一性差的问题,这样的导电浆料不仅电性能提高效果不佳,而且容易因纳米银团聚产生沉降使导电浆料长时间放置稳定性变差,从而影响太阳能电池的使用寿命。
技术实现思路
1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种改性纳米银太阳能电池导电浆料及其制备方法,以克服现有纳米银导电浆料体系分散易团聚、均一性差的问题,对纳米银进行复
2、本专利技术的技术方案:
3、一种改性纳米银太阳能电池导电浆料,以质量份数计,包括,
4、
5、
6、其中,所述复合改性纳米银为二氧化硅与碳量子点复合改性的纳米银。
7、在一些实施方式中,所述复合改性纳米银的粒径为60-100nm;优选地,所述粒径为70-80nm。
8、在一些实施方式中,所述复合改性纳米银的制备方法包括:
9、取氨水、无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)和去离子水加入反应器中,混合搅拌使之溶解,将硅前驱体缓慢滴加到上述体系中,继续搅拌,得到沉淀物,将沉淀物高温煅烧得到介孔sio2纳米颗粒;
10、将碳量子点(cqds)溶解在去离子水中,分散均匀,得到碳量子点溶液,取介孔sio2纳米颗粒加入到碳量子点溶液中,加热反应;再称取硝酸银溶液,边搅拌边逐滴加进入上述溶液,加入还原剂,混合均匀后反应,将所得溶液用微孔滤膜抽滤、透析、过滤冷冻干燥,得到颗粒产物,即为复合改性纳米银。
11、此处的还原剂可以为,例如,对苯二酚、水合肼、次磷酸钠、葡萄糖、甲醛、甲酸、硼氢化钠和抗坏血酸中的一种或几种的组合。本申请不限定还原剂的具体类型。
12、在一些实施方式中,所述硅前驱体、氨水、无水乙醇、ctab和去离子水的添加量之比为10-20mmol:4-10g:50-100ml:0.5-3g:150-200ml。
13、在一些实施方式中,所述硅前驱体选自正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、y-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、y-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或更多种组合,所述硅前驱体与碱性催化剂、醇溶剂和水的溶液反应生成二氧化硅纳米球模板。
14、在一些实施方式中,所述高温煅烧的煅烧温度为500-650℃,煅烧时间为4-6h。
15、在一些实施方式中,所述cqds、硝酸银和介孔sio2纳米颗粒的质量比为10-25:100:1-5。
16、在一些实施方式中,所述加热条件的加热温度为70-90℃,加热时间为7-8h。
17、在一些实施方式中,所述助剂,包括但不限于固化剂、促进剂、消泡剂、流平剂、抗氧化剂或防沉剂的任意一种或至少两种的组合。
18、在另一方面,本申请还提供上述改性纳米银太阳能电池导电浆料的制备方法,具体包括:
19、按比例取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和助剂混合均匀,然后加入复合改性纳米银,进行循环研磨2-8小时,收集研磨液,封装,得到所述改性纳米银太阳能电池导电浆料。
20、有益效果:
21、碳量子点和纳米银复合材料结合了纳米银粒子和碳量子点的优点,与单纯的贵金属纳米银粒子相比,复合粒子具有更好的稳定性,且碳量子点也具备优异的导电性,能够在不影响银材料导电的情况下提高纳米银在导电浆料中的分散稳定性;介孔二氧化硅本身是具备优异流动性的材料,利用其高比表面和孔道吸附碳量子点和纳米银,可减少碳量子点和纳米银的团聚。碳量子点cqds与介孔sio2复合后使复合纳米银材料的稳定性能得到改善,同时具备优异的导电效果,能够延长太阳能电池的使用寿命。
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1.一种改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,以质量份数计,包括:
2.根据权利要求1所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述复合改性纳米银的粒径为60-100nm;优选地,所述粒径为70-80nm。
3.根据权利要求1所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述复合改性纳米银的制备方法包括:
4.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述硅前驱体、氨水、无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的添加量之比为10-20mmoL:4-10g:50-100mL:0.5-3g:150-200mL。
5.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述高温煅烧的煅烧温度为500-650℃,煅烧时间为4-6h。
6.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述碳量子点、硝酸银和介孔SiO2纳米颗粒的质量比为10-25:100:1-5。
7.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述加热条件的加热温度为70-90℃,加热时
8.根据权利要求1所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述助剂,选自固化剂、促进剂、消泡剂、流平剂、抗氧化剂或防沉剂中的一种或更多种组合。
9.权利要求1-8任意一项所述改性纳米银太阳能电池导电浆料的制备方法,其特征在于,包括:按比例取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和助剂混合均匀,然后加入复合改性纳米银,进行循环研磨2-8小时,收集研磨液,封装,得到所述改性纳米银太阳能电池导电浆料。
...【技术特征摘要】
1.一种改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,以质量份数计,包括:
2.根据权利要求1所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述复合改性纳米银的粒径为60-100nm;优选地,所述粒径为70-80nm。
3.根据权利要求1所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述复合改性纳米银的制备方法包括:
4.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述硅前驱体、氨水、无水乙醇、十六烷基三甲基溴化铵和去离子水的添加量之比为10-20mmol:4-10g:50-100ml:0.5-3g:150-200ml。
5.根据权利要求3所述改性纳米银太阳能电池导电浆料,其特征在于,所述高温煅烧的煅烧温度为500-650℃,煅烧时间为4-6h...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔志钢,郑金华,徐洋,
申请(专利权)人:南通天盛新能源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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