CN104193166B - 玻璃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于太阳能电池电极的玻璃料及其制备方法。一种用于太阳能电池电极的玻璃料,以质量百分比计,包括以下组分:TeO220~70%,PbO20~60%,Bi2O31~25%,SiO21~20%,ZnO1~20%,V2O50.1~15%,AgNO30.1~10%,WO30.1~5%,ZrO20.1~5%,添加剂0.1~10%,及R2O0.1~10%,其中,添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种。上述玻璃料的软化点较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃料及其制备方法。
背景技术
能源问题是制约未来经济社会发展的全球性问题,而太阳能占地球总能量99%以上,是一种取之不尽、用之不竭的洁净安全可再生能源。我国是世界上太阳能最丰富的地区之一,非常适合太阳能的开发与利用。
国家“十二五”新能源产业发展规划为太阳能热利用产业制定了发展方向,国家能源局也在2013年主持制定了《可再生能源供热指导意见》,将太阳能热利用排在了首位,其在国家节能减排的贡献率将占据70%的比重,对于缓解我国能源紧张,改善生态环境具有特殊意义。
目前,大规模利用太阳能主要进行发电,太阳能发电具有经济性、环保性和安全可靠性的优点。而太阳能光伏发电是太阳能发电的主要形式,其最基本元件是太阳能电池,主要有晶硅电池和薄膜电池,而晶硅电池用量占有绝对优势。
通用的硅晶太阳能电池由正面电极、减反射膜、P型硅晶半导体衬底、N型扩散层和背面电极等组成。正面电极一般是采用丝网印刷的方式,把浆料印刷在硅片的光照面上减反射膜上,经过高温区低于1000℃的烧结炉中快速烧结形成。工业化生产采用的正面电极浆料主要由导电功能相银粉、玻璃材料和有机载体等组分轧制而成。
在烧结过程中,正面电极浆料中玻璃料的作用是将硅片的光照面上的减反射膜蚀穿,获得正面电极和N型扩散层之间的欧姆接触,所以玻璃料作为太阳能电池正面银浆的高温粘能相,其软化点就决定了电池的烧结制度。因太阳能电池片电极的烧结采用快速烧结工艺,这就要求玻璃料的软化点在适宜的基础上要尽可能的低,玻璃料软化点低则对银粉和硅基板的润湿性能好,润湿能力强则有利于腐蚀减反射膜,降低欧姆接触电阻,提高电池性能。因而,玻璃料的软化点将直接关系是否能精确地构建太阳能电池导电窗口。
发明内容
基于此,有必要提供一种软化点较低的玻璃料及其制备方法。
一种用于太阳能电池电极的玻璃料,以质量百分比计,包括以下组分:
其中,所述添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,所述R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述TeO2与所述PbO的质量比为1:3~3:1。
一种用于太阳能电池电极的玻璃料的制备方法,包括以下步骤:
称取各原料并混合处理得到混合料,所述混合料以质量百分比计,包括以下组分:
其中,所述添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,所述R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种;
将所述混合料加热熔融得到熔融玻璃液;
将所述熔融玻璃液进行降温淬火处理,得到玻璃渣;及
将所述玻璃渣进行烘干、粉碎、球磨得到所述玻璃料。
在其中一个实施例中,所述改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石由以下步骤制备:将干燥的石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石与改性剂共混后,在粉体改性机中改性处理,其中所述改性剂选自铝酸酯、硅烷、不饱和有机酸、硬脂酸、硬脂酸盐及有机硅中的至少一种,所述改性剂与所述石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石的质量比为0.1:100~3:100。。
在其中一个实施例中,将所述混合料加热熔融时,将所述混合料加入坩埚中,将所述坩埚加盖并放入硅碳棒马弗炉中加热至混合料熔融。
在其中一个实施例中,将所述混合料加热熔融时,将所述混合料加热至900℃~1300℃后保温30min~90min。
在其中一个实施例中,所述降温淬火处理的具体操作为:将所述熔融玻璃液降温至500℃~800℃后进行水淬。
在其中一个实施例中,所述球磨采用行星球磨机和砂磨机相结合的方式进行。
在其中一个实施例中,还包括步骤:将球磨后的玻璃料使用气流筛分机进行气流过筛,所述气流筛分机使用的筛网的目数大于100。
在其中一个实施例中,所述R2O为Na2O和K2O的混合物、Li2O和Na2O的混合物、Li2O和K2O的混合物、Li2O或Na2O。
上述玻璃料的软化点为380~450℃,软化点较低;以TeO2组分为主要玻璃形成体,具有低熔化温度、高度耐久且易于将银溶于固溶体的优点;碲酸盐玻璃具有成玻范围大、物化稳定性好、密度和折射率大、低膨胀系数、机械强度较高等良好性能;玻璃中Pb2+离子处于四方椎体的顶端,铅离子的惰性电子处于远离四个阳离子的一面,形成一种螺旋形的链状结构,在玻璃中与硅氧四面体通过定角或共边相连接,形成一种特殊的网络,使得PbO-SiO2系玻璃具有较宽的玻璃形成区,且氧化铅在硅酸盐熔体中的高助熔性;ZnO可以调节并降低玻璃高温粘度,使玻璃的膨胀系数变小,同时也提高了玻璃的化学稳定性,同时由于ZnO的熔点较低且性质稳定,在烧结过程中,它分别聚集在各个晶界处,且活动范围较大,在高温的驱动力下,从而避免了较高温度的烧结,降低烧结温度促进烧结;WO3能有效提高玻璃料中声子的能量、提高碲酸盐玻璃的热稳定性以及降低玻璃料的热膨胀系数和玻璃化转变温度;ZrO2能提高玻璃料的热稳定性的同时又可降低整个玻璃料的析晶倾向;V2O5能显著降低玻璃的熔点及软化温度,扩大玻璃的形成温度范围;AgNO3一方面在高温下分解或气化形成气体以促进玻璃液中气泡排除并搅拌均化玻璃液,还可以在玻璃炼制过程中形成氧化的熔制条件,再者银离子分布于玻璃体中,可降低银浆与硅片的接触电阻,有利于电极的导电;添加剂为改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,经过改性,添加剂单个粉体颗粒的包覆率较高,能均化玻璃成分,提高粉体的分散性和颗粒表面活性,加速玻璃熔制过程,提高玻璃的化学稳定性和润湿性,降低玻璃的电导率和粘度;碱金属氧化物R2O加入既能提高玻璃的流动性,降低玻璃的软化点,又能降低玻璃的热膨胀系数,玻璃料中的各组分配合可以降低玻璃料的软化点。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一种用于太阳能电池电极的玻璃料,以质量百分比计,包括以下组分:
其中,添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种。
改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石为改性剂改性的石灰石、叶腊石、长石、滑石及硼镁石。改性剂选自铝酸酯、硅烷、不饱和有机酸、硬脂酸、硬脂酸盐及有机硅中的至少一种改性的。铝酸酯选自异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯和DL-411中的至少一种。硅烷选自氨基硅烷、环氧基硅烷及乙烯基硅烷中的至少一种。不饱和有机酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、肉桂酸、衣康酸及山梨酸中的至少一种。硬脂酸盐选自硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸铝、硬脂酸锌及硬脂酸铁中的至少一种。有机硅选自二甲基硅油、甲基硅油、羟基硅油及含氢硅油中的至少一种。
优选的,改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石由以下步骤制备:将干燥的石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石与改性剂共混后,在粉体改性机中改性处理。其中,改性剂与石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石的质量比为0.1:100~3:100,改性处理的时间为0.1h~2h,改性处理的温度为50℃~130℃,改性处理的转速为2000rpm~6000rpm。
优选的,R2O为Na2O和K2O的混合物、Li2O和Na2O的混合物、Li2O和K2O的混合物、Li2O或Na2O。
优选的,TeO2与PbO的质量比为1:3~3:1。
上述玻璃料以TeO2组分为主要玻璃形成体,碲酸盐玻璃具有成玻范围大、物化稳定性好、密度和折射率大、低膨胀系数、机械强度较高等良好性能,且TeO2具有与氧化硅的极低反应性以及较宽的红外透过区、高的光电耦合系数、较好的抗腐蚀性能、较高的折射率、较低的熔制温度,低的声子能量和较好的化学稳定性等一系列特点,因此碲酸盐玻璃被广泛用于制备光学元件材料。
含有氧化铅的玻璃料经常作为太阳能电池的常规银浆中的玻璃料来形成电极,其软化点易于调节,与硅衬底具有良好粘结性,可较彻底地烧穿减反射膜,制备的太阳能电池性能良好。玻璃中Pb2+离子处于四方椎体的顶端,铅离子的惰性电子处于远离四个阳离子的一面,形成一种螺旋形的链状结构,在玻璃中与硅氧四面体通过定角或共边相连接,形成一种特殊的网络,使得PbO-SiO2系玻璃具有较宽的玻璃形成区,并决定了氧化铅在硅酸盐熔体中的高助熔性。
Bi2O3和PbO的极化率都很高,在玻璃中性质相似于PbO,起到替代PbO的作用。
ZnO可以调节并降低玻璃高温粘度,使玻璃的膨胀系数变小,同时也提高了玻璃的化学稳定性。ZnO还作为助烧剂,由于ZnO的熔点较低和性质稳定,在烧结过程中,它分别聚集在各个晶界处,且活动范围较大,在高温的驱动力下,从而避免了较高温度的烧结,降低温度促进烧结。
WO3能有效提高玻璃料中声子的能量、提高碲系玻璃的热稳定性以及降低玻璃材料的热膨胀系数和玻璃化转变温度。
ZrO2能提高玻璃料的热稳定性的同时又可降低整个玻璃料的析晶倾向。
V2O5能显著降低玻璃的熔点及软化温度,扩大玻璃的形成温度范围。
加入AgNO3,一方面AgNO3在高温下分解或气化形成气体以促进玻璃液中气泡排除并搅拌均化玻璃液,还可以在玻璃炼制过程中形成氧化的熔制条件,再者银离子分布于玻璃体中,可降低银浆与硅片的接触电阻,有利于电极的导电。
添加剂为改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,改性过程中,借助高速运行中粉体的对撞、磨擦、剪切及高速转动的转子所产生的热量,迅速改性和解聚,经过改性,添加剂单个粉体颗粒的包覆率较高,能均化玻璃成分,提高粉体的分散性和颗粒表面活性,加速玻璃熔制过程,提高玻璃的化学稳定性和润湿性,降低玻璃的电导率和粘度。
碱金属氧化物R2O加入既能提高玻璃的流动性,降低玻璃的软化点,又能降低玻璃的热膨胀系数。
上述玻璃料的软化点为380~450℃;在25~300℃范围内的热膨胀系数为50~80×10-7/℃。上述玻璃料以TeO2组分为主要玻璃形成体,具有低熔化温度、高度耐久且易于将银溶于固溶体的优点;且TeO2具有与氧化硅的极低反应性以及较宽的红外透过区、高的光电耦合系数、较好的抗腐蚀性能、较高的折射率、较低的熔制温度,低的声子能量和较好的化学稳定性等一系列特点;此外,上述玻璃料的配方中加入WO3,可以有效提高玻璃料中声子的能量以及玻璃料的玻璃化转变温度;加入0.1~10%的AgNO3及0.1~10%的添加剂,在提高玻璃材料的热稳定性的同时,又可降低太阳能电池银硅接触电阻。
上述玻璃料,可用于晶体硅太阳能电池正面电极中,作为连接剂,可以实现导电相银粉颗粒之间的连接以及银膜与硅基片之间的连接;作为助熔剂,加速银粉的熔化和银膜构筑;作为催化剂,高温时蚀穿减反射膜,为银-硅欧姆接触的形成创造前提条件;作为熔蚀剂,促进或优化银-硅界面高温化学反应。玻璃料作为高温粘能相,其软化点决定电池的烧结工艺,玻璃粉软化点低则对银粉和硅基板的润湿性能好,润湿能力强则有利于腐蚀减反射膜,降低欧姆接触电阻,提高电池性能。上述玻璃料不仅可以反应掉硅片正面的减反射膜,使银电极和N型半导体之间形成良好的欧姆接触,还可以有效的控制玻璃料对晶体硅的腐蚀速度,防止玻璃材料熔穿N型半导体而导致光电转换效率降低,有益于提高太阳能电池的光电转换效率和降低生产成本。因此本发明的低熔点玻璃料可以在硅晶太阳能电池正面电极浆料中应用,并获得优异的太阳能电池电性能。
一种用于太阳能电池电极的玻璃料的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1、称取各原料并混合处理得到混合料,混合料以质量百分比计,包括以下组分:
其中,添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种。
优选的,R2O为Na2O和K2O的混合物、Li2O和Na2O的混合物、Li2O和K2O的混合物、Li2O或Na2O。
优选的,改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石由以下步骤制备:将干燥的石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石与改性剂共混后,在粉体改性机中改性处理。其中,改性剂选自铝酸酯、硅烷、不饱和有机酸、硬脂酸、硬脂酸盐及有机硅中的至少一种,改性剂与所述石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石的质量比为0.1:100~3:100,改性处理的时间为0.1h~2h,改性处理的温度为50℃~130℃,改性处理的转速为2000rpm~6000rpm。更优选的,干燥的石灰石、叶腊石、长石、滑石及硼镁石使用前先过400目筛后再烘干。铝酸酯选自异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯和DL-411中的至少一种。硅烷选自氨基硅烷、环氧基硅烷及乙烯基硅烷中的至少一种。不饱和有机酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、马来酸、肉桂酸、衣康酸及山梨酸中的至少一种。硬脂酸盐选自硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸铝、硬脂酸锌及硬脂酸铁中的至少一种。有机硅选自二甲基硅油、甲基硅油、羟基硅油及含氢硅油中的至少一种。
优选的,TeO2与PbO的质量比为1:3~3:1。
优选的,使用砂磨机进行混合处理。
步骤S2、将混合料加热熔融得到熔融玻璃液。
优选的,将混合料加热熔融时,将混合料加入坩埚中,将坩埚加盖并放入硅碳棒马弗炉中加热至混合料熔融。进一步的,坩埚为铂坩埚。
优选的,将混合料加热熔融时,将混合料加热至900℃~1300℃后保温30min~90min。
步骤S3、将熔融玻璃液进行降温淬火处理,得到玻璃渣。
优选的,降温淬火处理的具体操作为:将所述熔融玻璃液降温至500℃~800℃后进行水淬。
步骤S4、将玻璃渣进行烘干、粉碎、球磨得到玻璃料。
优选的,粉碎用粉碎机进行。
优选的,球磨采用行星球磨机和砂磨机相结合的方式进行。
优选的,球磨后还包括步骤:将球磨后的玻璃料使用气流筛分机进行气流过筛,气流筛分机使用的筛网的目数大于100。
优选的,球磨后的玻璃料的平均粒径为0.5μm~4μm。
上述玻璃料的制备方法,制备过程简单,对设备要求较低。
以下通过具体实施例进一步阐述。
测试仪器及测试方法:
软化点Tf和热膨胀系数α:将玻璃料加热至800℃熔融后倒入圆柱形模具中,放入退火炉中,在300~320℃保温2~3h,然后以10℃/h的速度冷却至室温,退火后的玻璃样品制成φ5mm×10mm的玻璃试样,采用法国SETARAMSETSYS EVO 16/18型高温同步热分析仪测定玻璃试样在25~300℃范围内的热膨胀系数α以及在25-600℃范围内的软化点Tf,测试时的升温速度为5℃/min。
添加剂改性处理使用SLG型三筒连续粉体改性机进行改性。
实施例1~5
实施例1~5中添加剂为质量比为2:1的硬脂酸改性石灰石和铝酸酯(DL-411)改性滑石的混合物,实施例1~5的玻璃料的制备方法包括如下步骤:
1)、按照下表1中各实施例的原料的质量百分含量数据称取各原料组分3共计300g;
2)、将步骤1)中称量好的各原料使用砂磨机进行混匀,混合干燥后装入铂坩埚中,加盖并在高温炉中加热960℃、保温45min形成熔融玻璃液;
3)、将熔融玻璃液降温至800℃倒入纯净水中快速冷却,然后烘干得到颗粒状玻璃渣;
4)、将玻璃渣用机械粉碎机粗磨,再用球磨机和砂磨机球磨至平均粒径为0.5~4μm,球磨后的玻璃粉经过气流筛分机,得到粉状的低熔点玻璃料。
取步骤4)得到的玻璃料,测试软化点Tf及热膨胀系数α,结果见表1。
表1
硬脂酸改性石灰石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的石灰石与硬脂酸以质量比100:0.5混合后,在改性机中改性处理1小时,其中改性温度为80℃,转速为2700rpm。
铝酸酯(DL-411)改性滑石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的滑石与铝酸酯(DL-411)以质量比100:0.8混合后,在改性机中改性处理0.3小时,其中改性温度为90℃,转速为2000rpm。
实施例6~10
实施例6~10中添加剂为质量比为3:2的氨基硅烷改性叶腊石和二甲基硅油改性硼镁石的混合物,实施例6~10的玻璃料的制备方法包括如下步骤:
1)、按照下表2中各实施例原料的质量百分含量数据称取各原料组分,共计300g;
2)、将步骤1)中称量好的各原料使用砂磨机进行混匀,混合干燥后装入铂坩埚中,加盖并在高温炉中加热850℃、保温90min形成熔融玻璃液;
3)、将熔融玻璃液降温至500℃倒入纯净水中快速冷却,然后烘干得到颗粒状玻璃渣;
4)、将颗粒状玻璃用机械粉碎机粗磨,再用球磨机和砂磨机球磨至平均粒径为0.5~4μm,球磨后的玻璃粉经过气流筛分机,得到粉状的低熔点玻璃材料。
取步骤4)得到的玻璃料,测试软化点Tf及热膨胀系数α,结果见表2。
表2
氨基硅烷改性叶腊石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的叶腊石与氨基硅烷以质量比100:1混合后,在改性机中改性处理0.1小时,其中改性温度为110℃,转速为6000rpm。
二甲基硅油改性硼镁石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的硼镁石与二甲基硅油以质量比100:2混合后,在改性机中改性处理0.5小时,其中改性温度为80℃,转速为2700rpm。
实施例11~15
实施例11~15中添加剂为甲基丙烯酸及硬脂酸钙改性的长石,实施例11~15中R2O为Na2O和K2O的混合物,Na2O和K2O的质量比为1:1,实施例11~15的玻璃料的制备方法包括如下步骤:
1)、按照下表3中各实施例的质量百分含量数据称取各原料组分,共计300g;
2)、将步骤1)中称量好的各原料使用砂磨机进行混匀,混合干燥后装入铂坩埚中,加盖并在高温炉中加热1270℃、保温60min形成熔融玻璃液;
3)、将熔融玻璃液降温至700℃倒入纯净水中快速冷却,然后烘干得到颗粒状玻璃渣;
4)、将颗粒状玻璃用机械粉碎机粗磨,再用球磨机和砂磨机球磨至平均粒径为0.5~4μm,球磨后的玻璃粉经过气流筛分机,得到粉状的低熔点玻璃料。
取步骤4)得到的玻璃料,测试软化点Tf及热膨胀系数α,结果见表3。
表3
甲基丙烯酸及硬脂酸钙改性的长石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的长石与甲基丙烯酸及硬脂酸钙以质量比100:0.5:2.5混合后,在改性机中改性处理1小时,其中改性温度为100℃,转速为4500rpm。
实施例16~20
实施例16~20中添加剂为质量比为1:1的丙烯酸改性长石和异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯改性硼镁石的混合物,实施例16~20中R2O为Li2O和Na2O的混合物,Li2O和Na2O的质量比为1:2,玻璃料的制备方法包括如下步骤:
1)、按照下表4中各实施例的质量百分含量数据称取各原料组分,共计300g;
2)、将步骤1)中称量好的各原料使用砂磨机进行混匀,混合干燥后装入铂坩埚中,加盖并在高温炉中加热730℃、保温80min形成熔融玻璃液;
3)、将熔融玻璃液降温至600℃倒入纯净水中快速冷却,然后烘干得到颗粒状玻璃渣;
4)、将颗粒状玻璃用机械粉碎机粗磨,再用球磨机和砂磨机球磨至平均粒径为0.5~4μm,球磨后的玻璃粉经过气流筛分机,得到粉状的低熔点玻璃料。
取步骤4)得到的玻璃料,测试软化点Tf及热膨胀系数α,结果见表4。
表4
丙烯酸改性长石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的长石与丙烯酸以质量比100:1混合后,在改性机中改性处理0.8小时,其中改性温度为60℃,转速为4500rpm。
异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯改性硼镁石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的硼镁石与异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯以质量比100:3混合后,在改性机中改性处理2小时,其中改性温度为130℃,转速为6000rpm。
实施例21~25
实施例21~25中添加剂为乙烯基硅烷和硬脂酸钠改性的滑石,R2O为Li2O和K2O的混合物,Li2O和K2O的质量比为3:1,玻璃料的制备方法包括如下步骤:
1)、按照下表5中各实施例的质量百分含量数据称取各原料组分,共计300g;
2)、将步骤1)中称量好的各原料使用砂磨机进行混匀,混合干燥后装入铂坩埚中,加盖并在高温炉中加热1050℃、保温30min形成熔融玻璃液;
3)、将熔融玻璃液降温至650℃倒入纯净水中快速冷却,然后烘干得到颗粒状玻璃渣;
4)、将颗粒状玻璃用机械粉碎机粗磨,再用球磨机和砂磨机球磨至平均粒径为0.5~4μm,球磨后的玻璃粉经过气流筛分机,得到粉状的低熔点玻璃料。
取步骤4)得到的玻璃料,测试软化点Tf及热膨胀系数α,结果见表5。
表5
乙烯基硅烷和硬脂酸钠改性的滑石由以下步骤制备:将过400目筛后烘干的滑石与乙烯基硅烷和硬脂酸钠以质量比100:0.6:1.5混合后,在改性机中改性处理1.2小时,其中改性温度为90℃,转速为4500rpm。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于太阳能电池电极的玻璃料,其特征在于,以质量百分比计,包括以下组分:
其中,所述添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,所述R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种,改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石为改性剂改性的石灰石、叶腊石、长石、滑石及硼镁石,改性剂选自铝酸酯、硅烷、不饱和有机酸、硬脂酸、硬脂酸盐及有机硅中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的玻璃料,其特征在于,所述TeO2与所述PbO的质量比为1:3~3:1。
3.一种用于太阳能电池电极的玻璃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
称取各原料并混合处理得到混合料,所述混合料以质量百分比计,包括以下组分:
其中,所述添加剂选自改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石中的至少一种,所述R2O选自Li2O、Na2O和K2O中的至少一种,改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石,改性剂选自铝酸酯、硅烷、不饱和有机酸、硬脂酸、硬脂酸盐及有机硅中的至少一种;
将所述混合料加热熔融得到熔融玻璃液;
将所述熔融玻璃液进行降温淬火处理,得到玻璃渣;及
将所述玻璃渣进行烘干、粉碎、球磨得到所述玻璃料。
4.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,所述改性的石灰石、改性的叶腊石、改性的长石、改性的滑石及改性的硼镁石由以下步骤制备:将干燥的石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石与改性剂共混后,在粉体改性机中改性处理,所述改性剂与所述石灰石、叶腊石、长石、滑石或硼镁石的质量比为0.1:100~3:100。
5.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,将所述混合料加热熔融时,将所述混合料加入坩埚中,将所述坩埚加盖并放入硅碳棒马弗炉中加热至混合料熔融。
6.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,将所述混合料加热熔融时,将所述混合料加热至700℃~1300℃后保温30min~90min。
7.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,所述降温淬火处理的具体操作为:将所述熔融玻璃液降温至500℃~800℃后进行水淬。
8.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,所述球磨采用行星球磨机和砂磨机相结合的方式进行。
9.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,还包括步骤:将球磨后的玻璃料使用气流筛分机进行气流过筛,所述气流筛分机使用的筛网的目数大于100。
10.根据权利要求3所述的玻璃料的制备方法,其特征在于,所述R2O为Na2O和K2O的混合物、Li2O和Na2O的混合物、Li2O和K2O的混合物、Li2O或Na2O。
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