本发明专利技术公开了一种晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体及其制备方法，按质量分数计，该有机载体包括5%～20%的有机树脂、60%～85%的有机溶剂、1%～10%的触变剂和1%～10%的润湿分散剂。制备方法包括以下步骤：（1）将有机树脂和有机溶剂混合溶解，得到透明树脂溶液；（2）将触变剂和润湿分散剂加入透明树脂溶液中混合并活化，得到晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体。本发明专利技术的有机载体触变性好、剪切变稀效果明显、可印刷大高宽比细电极栅线且印刷分辨率高，制备方法工艺简单、操作方便、且成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，按质量分数计，该有机载体包括5%～20%的有机树脂、60%～85%的有机溶剂、1%～10%的触变剂和1%～10%的润湿分散剂。制备方法包括以下步骤：（1）将有机树脂和有机溶剂混合溶解，得到透明树脂溶液；（2）将触变剂和润湿分散剂加入透明树脂溶液中混合并活化，得到晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体。本专利技术的有机载体触变性好、剪切变稀效果明显、可印刷大高宽比细电极栅线且印刷分辨率高，制备方法工艺简单、操作方便、且成本低廉。【专利说明】
本专利技术涉及晶体硅太阳能电池领域，具体涉及一种。
技术介绍
对于晶体硅太阳能电池，为了输出电池的电能，必须在电池上制作正、负两个电极。目前商用晶体硅太阳能电池电极的制作方法是在制作好的硅片上分别印刷背面铝浆、背面银浆和正面银浆，然后通过一次共烧形成电极。作为晶体硅太阳能电池金属化工序必备材料的背铝、背银和正银浆料是晶体硅太阳能电池器件制作所需的关键材料，其性能的好坏将直接影响晶体硅太阳能 电池的各项性能。电极浆料是由导电粉、无机粘结相和有机载体三种材料组成的复杂体系，其中有机载体又称有机粘结剂，主要作用是将金属粉体、玻璃粉体无机相分散在其中，形成高粘度触变性膏状流体，具有合适的粘度和流变特性，可实现丝网印刷。有机载体通常由溶剂、增稠剂、触变剂、流变剂和表面活性剂等组成，应该有利于无机粉末的均匀分散，且在制作、运输、储存和印刷过程中能够始终保持稳定。在晶体硅太阳能电池金属化工艺中，正银浆料经丝网印刷形成正极图案后，经烧结与Si片形成紧密欧姆接触，起到电流收集和导出的作用，但是太阳能正面电极印刷在硅基片表面起到电极作用的同时，对太阳也存在遮挡，为了降低因遮挡产生的损耗，一般要求浆料具备70 μ m以下细线的印刷能力，使印刷好的栅线具有更佳的高宽比。为实现浆料的高触变性，以获得大高宽比的电极图案，有机载体中常添加有触变剂，另外，有机载体中也常添加有润湿分散剂、增粘剂和脱泡剂等助剂，使最终浆料成为具有一定触变性的假塑性流体，且使浆料由高剪切到低剪切过程中粘度恢复速度较快。然而，传统的有机载体只注重浆料的流动性，即可印刷性，而忽视了浆料剪切稀化特性以及剪切稀化后的粘度恢复情况，导致制备的浆料在印刷大高宽比的细电极栅线时存在困难，印刷好的膜层易坍塌从而使膜层增宽、高度下降，进而增大了电极栅线的遮光面积，影响了转换效率。因此，需要寻找新的材料或方法使得在保证浆料可丝印的同时，提高粉体在浆料中的分散性，改善浆料的触变性和印刷大高宽比细电极栅线的能力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可使制备的浆料触变性好、分散性和存储稳定性好、剪切变稀效果明显、粘度恢复快、可印刷大高宽比细电极栅线且印刷分辨率高的晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体，还提供一种工艺简单、操作方便、成本低廉的晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体，所述有机载体包括以下质量分数的组分: 有机树脂 5%?20%， 有机溶剂 60%?85%，触变剂1%?10%，和 润湿分散剂 1%?10%。上述的有机载体中，优选的，所述有机树脂包括乙基纤维素、丙烯酸树脂、松香及其衍生物、酚醛树脂中的一种或多种。上述的有机载体中，优选的，所述有机溶剂包括2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯(即醇酯十二)、环氧化妥尔油脂肪酸(即2-乙基己酯)、己二酸二 、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和尼龙酸二甲酯(DBE)中的一种或多种。上述的有机载体中，优选的，所述触变剂包括氢化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蜡及其改性物中的一种或多种。上述的有机载体中，所述润湿分散剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性齐U，所述润湿分散剂中表面活性剂HLB值的加和优选5?14。上述的有机载体中，所述润湿分散剂优选N-牛脂基-1，3-丙二胺二油酸盐。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体的制备方法，包括以下步骤: (1)有机树脂的溶解:按质量分数计，称取5%?20%的有机树脂和60%?85%的有机溶剂进行混合，然后于50°C ?100°C下加热搅拌至有机树脂完全溶解(此时为透明液体)，再冷却至室温，得到透明树脂溶液； (2)触变剂的活化:按质量分数计，称取1%?10%的触变剂和1%?10%的润湿分散剂，将触变剂和润湿分散剂加入步骤(I)得到的透明树脂溶液中，然后于50°C?80°C下对所得混合液进行加热，同时向混合液施加剪切作用，直至触变剂活化成为透明液体，再冷却至室温(一般为5°C?35°C)，得到晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体(该有机载体在室温下呈固体膏状)。上述的方法中，优选的，所述有机树脂包括乙基纤维素、丙烯酸树脂、松香及其衍生物、酚醛树脂中的一种或多种；所述有机溶剂包括2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯、环氧化妥尔油脂肪酸、己二酸二 、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、柠檬酸三丁酯、乙二醇苯醚、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和尼龙酸二甲酯(DBE)中的一种或多种。上述的方法中，优选的，所述触变剂包括氢化蓖麻油及其改性物、聚酰胺蜡及其改性物中的一种或多种。上述的方法中，所述润湿分散剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂，所述润湿分散剂中表面活性剂HLB值的加和优选5?14。本专利技术中，有机树脂的最佳用量可根据电极浆料中导电粉末的吸油值以及电极浆料的粘度要求进行确定，有机树脂主要起增稠和提高浆料弹性的作用。优选的，有机树脂同时包括高分子量树脂和低分子量树脂(一般界定分子量小于IW的树脂为低分子量树脂)，高分子量树脂能够增大有机载体和电极浆料的粘度和粘弹性，但是有机载体中过多的高分子量树脂易造成电极浆料抽丝，影响电极浆料的丝网印刷性能，而采用高低两种分子量的树脂进行合理搭配有利于在提高电极浆料粘弹性的同时，避免抽丝，如高分子量乙基纤维素与低分子量的松香及其衍生物的搭配。触变剂的活化工艺与触变剂的种类有关，一般地，氢化蓖麻油的活化温度应控制在50°C以下并施加中等程度的剪切作用，而聚酰胺蜡的活化温度一般不超过80°C。润湿分散剂主要根据电极浆料中银粉和玻璃粉表面亲水、亲油的特性进行选择。与现有技术相比，本专利技术的优点在于: (I)本专利技术的有机载体包括不同种类和分子量的低灰份有机树脂、高沸点溶剂、触变剂和润湿分散剂等高性能成分，在该有机载体中可实现导电粉末和无机玻璃粉的均匀分散；用本专利技术的有机载体制备的晶体硅太阳能电池电极浆料具有良好的触变性和粘弹性，存储稳定性好，剪切变稀效果明显且剪切稀化后粘度恢复快，可印刷大高宽比细线，印刷分辨率闻。(2)本专利技术的有机载体能够在保证晶体硅太阳能电池电极浆料丝网印刷性能的同时，有效提高电极浆料的固 含量，改善电极浆料的流变特性和工艺性能。(3)本专利技术中有机载体的制备方法工艺简单、操作方便、成本低廉，对触变剂及其活化工艺的设计能够使制备的有机载体有效地应用于晶体硅太阳能电池电极浆料中。【专本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶体硅太阳能电池电极浆料用有机载体，其特征在于，所述有机载体包括以下质量分数的组分：有机树脂 5%～20%，有机溶剂 60%～85%，触变剂 1%～10%，和润湿分散剂 1%～10%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘卓峰，张为军，白书欣，秦峻，马振兴，曾长光，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，湖南省国银新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。