一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,聚碳酸酯树脂溶液(溶液中聚脂树脂固含量为1-10%)0.5-5%;纳米铝粉0.0001-0.1%;黏度调节剂0.1-1%;余量为溶剂。本发明专利技术所制作出来的产品,采用喷墨打印技术,喷印到柔性或薄膜太阳能电池上表面,直接提高柔性或薄膜太阳能电池的发电效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种,通过使用该墨水打印在柔性或薄膜太阳能电池入光面的表面,直接提高柔性或薄膜太阳能电池的效率。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,聚碳酸酯是一种无定形、无嗅、无味、无毒而透明的热塑性聚合物,是唯一具有良好透明性的塑料品种,具有较好的机械强度、耐热性能、耐紫外辐射及耐电综合性能,耐冲击强度高,蠕变性小,制品尺寸稳定,易增强,无毒卫生,能着色,具有良好的性/价比和可化学修饰物理改性潜力,是综合性能优异、用途极为广泛的重要工程塑料品种,由于其杰出的性能,聚碳酸酯的用途极为广泛,尤其在透明材料领域更起着不可替代的作用,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。在太阳能的有效利用项目当中:光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域。一般太阳能电池的制作主要是以半导体材料为基础,利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应发电。根 据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓II1-V化合物、 硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的太阳能电池;3、以功能高分子材料制备的太阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。现有技术工作效率最高的是以II1-V族半导体无机材料为原材料的产品。例如:砷化镓/锗单一接面型的量子井陷晶结构,其光电转换效率可达>18 % ;而多重接面量子井陷晶结构之太阳电池,例如:磷化铟镓/砷化镓/锗,其光电转换效率可高达>30 %。目前应用最广,以硅为主:包括非晶硅,光电转换效率约9 % ;多晶硅,光电转换效率约14 % ;单晶硅,光电转换效率约17 %。虽然在价格上,VI族元素Si要比II1-V族半导体GaAs便宜,但其制造的价格,与高分子有机太阳能电池相比,还是昂贵许多;而在应用上,质轻又无破裂之虞的全塑化有机太阳能电池可经由印刷的加工实现,除价格降低外,更适合可携式电子产品的需求,且在室内或阴天均能正常使用(这是硅质太阳能电池所无法达到的),使得它的实用性及市场应用广度更加提升。太阳能电池是一项关键技术,会推进更清洁的能源生产。但是太阳能电池的成本问题,降低了太阳能技术的经济竞争力。为克服这个问题,薄膜太阳能电池是目前广泛应用的技术,可以大量减少昂贵半导体材料的使用量,但薄膜太阳能电池的光吸收量较低,性能比不上传统的太阳能电池。薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层等所构成的。有机-无机复合太阳能电池是基于有机共轭高分子-无机纳米晶复合材料体系的太阳能电池,因同时具有机高分子材料成膜性好,能级结构及带隙易于调节,可以通过湿法制备低成本、大面积、柔性太阳能电池器件以及无机纳米晶材料高稳定性,高迁移率,可构筑有序纳米结构等优点,而成为近年来太阳能电池领域的研究热点。金属纳米粒子可以引导光更好地进入太阳能电池,防止光逃逸。在传统的“厚膜”太阳能电池中,纳米粒子没有什么效果,因为所有的光线吸收都是通过这种膜,这就依赖它的厚度。然而,对于薄膜而言,纳米粒子就可以发挥很大作用。它们的散射增加了光停留在薄膜中的时间,使总体吸收的光达到一种水平,可以媲美传统的太阳能电池。铝与银纳米粒子在可见部分的频谱中,可以很好地聚焦光线进入太阳能电池。但是光学共振也会导致纳米粒子吸收光,这就意味着太阳能电池的效率会较低。银纳米粒子共振正好处在太阳能电池关键吸收光谱部分,所以光的吸收是相当可观的。铝纳米粒子共振超出了太阳能电池关键光谱部分。对能量的损耗较小,此外,铝粒子很容易钝化,虽然会改变形状和大小,钝化后纳米粒子属性变化很小。纳米粒子有凹凸不平的表面,散射光线会更多地进入广谱波长范围。这会带来更大的吸收,从而提高电池的整体效率。喷墨印刷技术可以通过液态有机材料的均匀沉积形成薄膜层,因此,这种技术在理论上能够更好地解决大的光活化物尺寸问题。按需喷墨工艺,可以精确地按所需量将材料沉积在适当位置。由于喷墨系统对材料的利用率非常高,可以降低制造生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,通过使用该墨水打印在柔性或薄膜太阳能电池入光面的表面,直接提高柔性或薄膜太阳能电池的效率。并具经该墨水处理过的柔性或薄膜太阳能电池具有自清洁的作用。 本专利技术的柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,包括按重量百分比计的下列组分: 聚碳酸酯树脂溶液(溶液中聚脂树脂固含量为1-10%) 0.5-5% ;纳米铝粉0.0001-0.1% ; 黏度调节剂0.1-1% ; 余量为溶剂。所述的聚碳酸酯为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族聚碳酸酯。优选为芳香族聚碳酸酯。本专利技术所用的聚碳酸酯树脂溶液均可购于市售,比如牌号为2458,2805,2858,2605,6555,6485,2405,2407,2807,2865,3103,3105 (德国拜耳生产);牌号为 9920,AD-5503, L-1225Y, L-1250Z,L-1250Y, L-1225L,L-1250L (日本帝人);牌号为:153R-111,HFl 130-111, 241R-111, 243R-111, 500R-739,940A-116,945A (美国 GE (SABIC))等。所述的溶剂为醇、酯、醚、胺、酰胺、酮或烃中的一种或多种。优选为墨水中至少含有占墨水质量百分比为20%的酮、20%的酯、10%的醚。所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇,或上述醇的氟化醇中的一种或多种。所述的酮为丙酮、环已酮,甲乙酮、甲异丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的酯为醇醚酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、或丙酸乙酯、二醇醚乙酸酯、丁基乙二醇乙酸酯中的一种或多种。所述的醚为二乙醚、二丙醚、四氢呋喃、二恶烷、乙二醇乙醚或乙二醇甲醚中的一种或多种。所述的黏度调节剂为N-甲基-2-吡咯烷酮或聚3-甲基噻吩。本专利技术的墨水中还可以添加黏度调节剂、表面活性剂、PH调节剂、防腐剂等其他常规添加剂。本专利技术的柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,包括如下步骤: (1)将聚碳酸酯树脂用部分溶剂配制成溶液; (2)将聚碳酸酯树脂的溶液、和余量溶剂,在高速乳化器中处理10-60分钟,转速10000-100000 rpm,加工成均匀混合乳化液; (3)在以上混合乳化液加 工完成后以同样的加工转速环境下,在10-20分钟内将纳米铝粉分批次微量连续加入; (4)以上乳化液在纳米铝粉完全添加后,再充分乳化10-30分钟; (5)以上乳化液用300目以上的滤网过滤后既得柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水。为适应以上工业需求,我们专利技术了聚碳酸酯型纳米铝粉墨水。该墨水通过喷墨打印设备,既可以使用于薄膜太阳能电池的背光板处,也可以使用于薄膜太阳能电池的入光膜表面,同时也可以使用于薄膜太阳能电池的中间层,提高太阳能电池的光吸收效率。提高太阳能电池的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于,包括按重量百分比计的下列组分:聚碳酸酯树脂溶液(溶液中聚脂树脂固含量为1?10%)0.5?5%;纳米铝粉0.0001?0.1%;黏度调节剂0.1?1%;余量为溶剂。
【技术特征摘要】
1.一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于,包括按重量百分比计的下列组分: 聚碳酸酯树脂溶液(溶液中聚脂树脂固含量为1-10%) 0.5-5% ; 纳米铝粉0.0001-0.1% ; 黏度调节剂0.1-1% ; 余量为溶剂。2.根据权利要求1所述的一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于:所述的聚碳酸酯为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族聚碳酸酯;优选为芳香族聚碳酸酯。3.根据权利要求1所述的一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于:所述的溶剂为醇、酯、醚、胺、酰胺、酮或烃中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于:所述的墨水中同时含有酮、酯和醚。5.根据权利要求3所述的一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于:所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇,或上述醇的氟化醇中的一种或多种。6.根据权利要求3或4所述的一种柔性或薄膜太阳能电池用聚碳酸酯基喷墨打印机墨水,其特征在于:所述的酮为丙酮、环已酮,甲乙酮、甲异丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:张迎晨,吴红艳,李闪闪,魏丽丽,端木营雪,范军胜,齐鹏,窦岳海,王威,刘政权,杨闻,
申请(专利权)人:中原工学院,
类型:发明
国别省市:
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