本發(fā)明屬于太陽能電池銀漿，尤其涉及種太陽能電池銀漿用有機載體及其制備方法。

背景技術：

太陽能光伏技術(photovoltaic)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電力的技術，其核心是可釋放電子的半導體物質(zhì)。作為太陽能光伏技術的主要應用形式，太陽能光伏電池具有正極和負極兩層半導體，陽光照射在半導體上時，正極和負極的交界處產(chǎn)生電流，因此，太陽能光伏電池具有燃料免費、無有害氣體排放的優(yōu)點，同時還具有不易損壞、易維護、可快速安裝和無噪聲等特點。

早在1839年，法國科學家貝克雷爾(becqurel)發(fā)現(xiàn)，光照能使半導體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差，該現(xiàn)象被稱為“光生伏打效應”，簡稱“光伏效應”。1954年，美國科學家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了光電轉(zhuǎn)換效率為4.5％的單晶硅太陽電池，誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實用光伏發(fā)電技術。隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)技術水平不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大，在1990～2006年的十幾年里，全球太陽能電池產(chǎn)量增長了50多倍。近年來，隨著全球能源形勢趨緊以及全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境惡化等問題的突顯，太陽能光伏發(fā)電作為一種可持續(xù)的能源替代方式得到迅速發(fā)展。

據(jù)歐洲光伏工業(yè)協(xié)會epia預測，太陽能光伏發(fā)電在21世紀會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上，太陽能發(fā)電將占到60％以上。上述數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領域重要的戰(zhàn)略地位。

在晶體硅太陽能電池片的制備過程中，將背銀漿料和背鋁漿料印刷在硅片背面，干燥和燒結后，在太陽能電池硅片的背面形成背電極。由于背銀漿料具有將背場收集的電流匯流導出和焊接焊帶兩方面的作用，同時背銀和背鋁之間存在接觸，因此，要求背銀漿料燒結后形成的銀背電極與背鋁漿料形成的鋁背電極之間的接觸電阻較小，同時要求背銀漿料與硅襯底之間存在較強的附著力。但是，現(xiàn)有技術報道的背銀漿料柵線塑形能力差，燒結后電極和柵線的高寬比較小，減小了電池的所占受光面積，從而降低了太陽能電池的效率。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的主要目的為提供一種太陽能電池銀漿用有機載體及其制備方法，通過本發(fā)明的方法制備的有機載體具有很好的線形塑形能力，提高了銀漿在硅片上的絲印質(zhì)量，提高燒結后電極和柵線的高寬比，減小所占受光面積，從而提升太陽能電池的效率。

一種太陽能電池銀漿用有機載體，所述太陽能電池銀漿用有機載體包括以下物質(zhì)有機溶劑、玻璃粉、氫化蓖麻油、增稠劑、陽離子表面活性劑、偶聯(lián)劑。

優(yōu)選的，所述太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)有機溶劑70~90份、玻璃粉5~15份、氫化蓖麻油0.5~3份、增稠劑5~15份、陽離子表面活性劑0.1~0.8份、偶聯(lián)劑3~6份。

優(yōu)選的，所述氫化蓖麻油為聚酰胺改性的氫化蓖麻油。

優(yōu)選的，所述有機溶劑為dbe、松油醇、丁基卡必醇、松節(jié)油中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，所述太陽能電池銀漿用有機載體中還包括液體石蠟、乙二醇中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，所述增稠劑包括乙基纖維素、松香改性樹脂、羊毛脂、松香樹脂、松香改性酚醛樹脂、酚醛樹脂中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，所述陽離子表面活性劑為烷基銨鹽、為脂肪胺鹽、乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽和雜環(huán)型表面活性劑中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、有機絡合物偶聯(lián)劑、鋯類偶聯(lián)劑、鎂類偶聯(lián)劑、錫類偶聯(lián)劑中的一種或多種組合物。

本發(fā)明還提供一種所述的太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將增稠劑、陽離子表面活性劑均勻的分散在部分有機溶劑中，所述油浴的溫度為100~160℃；

（2）將玻璃粉、氫化蓖麻油均勻的分散在剩余的有機溶劑中，超聲分散，超聲功率為300~600w，超聲時間為5~45min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入偶聯(lián)劑攪拌均勻后，置于紫外燈下放置1~10h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過400~600目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

優(yōu)選的，所述步驟（1）中增稠劑、陽離子表面活性劑在溶劑中的混合為攪拌混合，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為5~30min。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過改變有機載體中偶聯(lián)劑分子中的官能團與增稠劑發(fā)生偶聯(lián)作用，還能與銀粉表面發(fā)生作用，使有機載體與基團表面結合更緊密；表面活性劑與電子銀漿料中的聚合物相容性好，能夠使導電銀粉分散更好，并對提高電子銀漿料印刷后膜層的表面質(zhì)量有益；增稠劑充分保證了電子銀漿料在絲網(wǎng)印刷過程中漿料從絲印網(wǎng)版到工件表面優(yōu)良轉(zhuǎn)移以及優(yōu)良厚膜導電圖形形成，其解決了厚膜元件和電路在制造過程中容易出現(xiàn)起泡、起皮、起皺、疏松、圖形分辨率難以提高等問題；本發(fā)明用有機載體的制備方法簡單，制備的有機載體高效、一致性好，采用本發(fā)明的有機載體制備的電子銀漿料具有轉(zhuǎn)移特性優(yōu)良、圖形清晰、分辨率高、銀層致密光滑、儲存性能優(yōu)異等特點，通過優(yōu)化太陽能電池正銀漿料用有機載體具有很好的線形塑形能力，提高了銀漿在硅片上的絲印質(zhì)量，提高燒結后電極和柵線的高寬比，減小所占受光面積，從而提升太陽能電池的效率。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種太陽能電池銀漿用有機載體，所述太陽能電池銀漿用有機載體包括以下物質(zhì)有機溶劑、玻璃粉、氫化蓖麻油、增稠劑、陽離子表面活性劑、偶聯(lián)劑。

根據(jù)本發(fā)明，為了提高銀漿的粘結性、分散性、可塑性等性質(zhì)，進一步的，本發(fā)明中所述太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)有機溶劑70~90份、玻璃粉5~15份、氫化蓖麻油0.5~3份、增稠劑5~15份、陽離子表面活性劑0.1~0.8份、偶聯(lián)劑3~6份。

根據(jù)本發(fā)明，進一步的，所述氫化蓖麻油為聚酰胺改性的氫化蓖麻油。

根據(jù)本發(fā)明，進一步的，本發(fā)明中所述有機溶劑可以為dbe、松油醇、丁基卡必醇、松節(jié)油中的一種或多種組合物，優(yōu)選為dbe。

根據(jù)本發(fā)明，為了提高有機在在銀漿中的塑形能力，進一步的，所述太陽能電池銀漿用有機載體中還包括液體石蠟、乙二醇中的一種或多種組合物。

根據(jù)本發(fā)明，進一步的，所述增稠劑包括乙基纖維素、松香改性樹脂、羊毛脂、松香樹脂、松香改性酚醛樹脂、酚醛樹脂中的一種或多種組合物。

優(yōu)選的，所述陽離子表面活性劑為烷基銨鹽、為脂肪胺鹽、乙醇胺鹽、聚乙烯多胺鹽和雜環(huán)型表面活性劑等中的一種或多種組合物，如十四烷基-二甲基吡啶溴化銨、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨、三烷基氯化銨、三十六烷基甲基氯化銨、三烷基（芐基）甲基氯化銨、椰油酰胺硫酸酯銨、脂肪胺聚氧乙烯醚甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、貂油酸基季銨鹽、蛇油酸基季銨鹽、丙烯酸二乙氨基乙酯氯化銨、三乙醇胺雙硬脂酸酯甲基硫酸甲酯銨、環(huán)氧氯丙烷乙二胺縮合物、原油酸酰胺季銨鹽、新型季銨鹽滅藻劑、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨硝酸鹽、十八酰胺丙基-n,n-二甲基胺、十六酸酰胺丙基三甲基氯化銨、椰油酰胺丙基二甲基二羥丙基氯化銨、十八酸酰胺丙基二甲基二羥丙基氯化銨、二十二酸酰胺丙基二甲基二羥丙基氯化銨、2-(2-苯氧基甲氧基)乙基三甲基氯化銨、十六烷基聚氧乙烯醚系列、十六烷基三甲基雜多酸銨鹽、雙咪唑啉季銨鹽等中一種或多種組合物。

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明對偶聯(lián)劑沒有特殊的要求，只要能夠與增稠劑反應，并且與有機溶劑具有良好的相容性即可，進一步的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、有機絡合物偶聯(lián)劑、鋯類偶聯(lián)劑、鎂類偶聯(lián)劑、錫類偶聯(lián)劑中的一種或多種組合物，如異丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯、單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯和三乙醇胺的螯合物、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷等中的一種或多種組合物。

本發(fā)明還提供一種所述的太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將增稠劑、陽離子表面活性劑均勻的分散在部分有機溶劑中，所述油浴的溫度為100~160℃；

（2）將玻璃粉、氫化蓖麻油均勻的分散在剩余的有機溶劑中，超聲分散，超聲功率為300~600w，超聲時間為5~45min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入偶聯(lián)劑攪拌均勻后，置于紫外燈下放置1~10h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過400~600目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

根據(jù)本發(fā)明，進一步的，所述步驟（1）中增稠劑、陽離子表面活性劑在溶劑中的混合為攪拌混合，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為5~30min。

實施例1

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)dbe80份、玻璃粉12份、聚酰胺改性的氫化蓖麻油1.2份、乙基纖維素5份、松香改性樹脂5份、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨0.3份、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯5份、石蠟3份、乙二醇8份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將乙基纖維素、松香改性樹脂、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨均勻的分散在30份dbe攪拌，所述油浴的溫度為120℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為10min；

（2）將玻璃粉、聚酰胺改性的氫化蓖麻油均勻的分散在50份dbe中，超聲分散，超聲功率為500w，超聲時間為15min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、石蠟、乙二醇均勻后，置于紫外燈下放置3h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過500目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

實施例2

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)松油醇70份、玻璃粉15份、聚酰胺改性的氫化蓖麻油1份、乙基纖維素15份、三烷基氯化銨0.1份、乙烯基三甲氧基硅烷6份、石蠟2份、乙二醇5份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將乙基纖維素、三烷基氯化銨均勻的分散在30份松油醇中攪拌，所述油浴的溫度為100℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為5min；

（2）將玻璃粉、聚酰胺改性的氫化蓖麻油均勻的分散在40份松油醇中，超聲分散，超聲功率為300w，超聲時間為45min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入乙烯基三甲氧基硅烷、石蠟、乙二醇攪拌均勻后，置于紫外燈下放置10h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過600目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

實施例3

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)丁基卡必醇90份、玻璃粉10份、聚酰胺改性的氫化蓖麻油0.5份、羊毛脂10份、十六酸酰胺丙基三甲基氯化銨0.6份、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯3份、乙二醇8份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將羊毛脂、十六酸酰胺丙基三甲基氯化銨均勻的分散在50份丁基卡必醇攪拌，所述油浴的溫度為140℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為30min；

（2）將玻璃粉、聚酰胺改性的氫化蓖麻油均勻的分散在40份丁基卡必醇中，超聲分散，超聲功率為600w，超聲時間為5min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、乙二醇攪拌均勻后，置于紫外燈下放置1h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過400目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

實施例4

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)松節(jié)油80份、玻璃粉5份、氫化蓖麻油3份、松香改性酚醛樹脂15份、椰油酰胺丙基二甲基二羥丙基氯化銨0.8份、單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯5份、石蠟10份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將松香改性酚醛樹脂、椰油酰胺丙基二甲基二羥丙基氯化銨均勻的分散在50份松節(jié)油中攪拌，所述油浴的溫度為160℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為15min；

（2）將玻璃粉、氫化蓖麻油均勻的分散在30份松節(jié)油中，超聲分散，超聲功率為400w，超聲時間為20min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯、石蠟攪拌均勻后，置于紫外燈下放置8h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過600目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

實施例5

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)松油醇80份、玻璃粉12份、聚酰胺改性的氫化蓖麻油3份、酚醛樹脂5份、十六烷基聚氧乙烯醚0.4份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將酚醛樹脂、十六烷基聚氧乙烯醚均勻的分散在40份松油醇中攪拌，所述油浴的溫度為120℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為15min；

（2）將玻璃粉、聚酰胺改性的氫化蓖麻油均勻的分散在40份松油醇中，超聲分散，超聲功率為400w，超聲時間為30min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入偶聯(lián)劑攪拌均勻后，置于紫外燈下放置6h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過400目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

對比例1

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)dbe80份、玻璃粉12份、氫化蓖麻油1.2份、乙基纖維素5份、松香改性樹脂5份、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨0.3份、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯5份、石蠟3份、乙二醇8份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將乙基纖維素、松香改性樹脂、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨均勻的分散在30份dbe中攪拌，所述油浴的溫度為120℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為10min；

（2）將玻璃粉、氫化蓖麻油均勻的分散在50份dbe中，超聲分散，超聲功率為500w，超聲時間為15min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、石蠟、乙二醇攪拌均勻后，置于紫外燈下放置4h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過500目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

對比例2

一種太陽能電池銀漿用有機載體包括以下重量份物質(zhì)松油醇80份、玻璃粉12份、聚酰胺改性的氫化蓖麻油1.2份、乙基纖維素5份、松香改性樹脂5份、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨0.3份、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯5份、石蠟3份、乙二醇8份。

所述太陽能電池銀漿用有機載體的制備方法，包括以下步驟：

（1）在油浴下將乙基纖維素、松香改性樹脂、二烷基乙醇胺酯甲基硫酸甲酯銨均勻的分散在30份松油醇中攪拌，所述油浴的溫度為120℃，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，所述攪拌混合的時間為10min；

（2）將玻璃粉、聚酰胺改性的氫化蓖麻油均勻的分散在50份松油醇中，超聲分散，超聲功率為500w，超聲時間為15min；

（3）將步驟（1）的混合體系加入步驟（2）的混合體系中，加入異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、石蠟、乙二醇攪拌均勻后，置于紫外燈下放置3h；

（4）將步驟（3）的反應產(chǎn)物研磨，然后過500目篩，得到太陽能電池銀漿用有機載體。

表1:本發(fā)明中實施1~5及對比例1~2中各有機載體的性能參數(shù)

上述描述僅是對本發(fā)明部分實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本行業(yè)的普通技術人員可根據(jù)本發(fā)明對上述實施例做出改進或修改，但均屬于本發(fā)明保護范圍。