CN104599742A - 一种薄膜太阳能电池用导电浆料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄膜太阳能电池用导电浆料，包括30～88％的银粉、2～20％的有机载体，10～68％的有机溶剂，所述有机溶剂为1，3，5-三甲基苯，所述有机载体包括苯并环丁烯或者双苯并环丁烯中的一种或者两种，为了改善和提高效果还添加有助剂，所述助剂包括有分散剂、触变剂、流平剂。由于采用有机载体是一种具有良好的热学稳定性、优异的耐高温性能、力学稳定性、介电性能和憎水性能的新型高分子材料，赋予由其作为载体所制作的电子浆料具有高可靠的使用特点，能在各种气候条件下长期暴露于空气中长期使用，保证太阳能电池的长期使用的性能稳定性。

Description

一种薄膜太阳能电池用导电浆料

技术领域

本发明涉及太阳能电池用导电浆料技术领域，具体的说是一种薄膜太阳能电池用导电浆料。

背景技术

目前，太阳能作为清洁能源，得到迅猛发展，太阳能电池是光伏发电的主要部件。薄膜太阳能电池作为太阳能电池的一种，其正面需要导体电极以引出光电作用所产生的电子，由于薄膜太阳能电池采用柔性的高分子聚合物材料，其高温分解的特性，使得其不能利用高温烧结的形式在表面形成电路(晶体硅太阳能电池采用的方法)，薄膜太阳能电池多采用真空溅射的方法在其表面形成导体电路，但这种方法效率低，且形成的电路厚度低，形成回路电阻大，降低电池的整体光电转化率。

通过丝网印刷导电银浆，再经低温固化，可以形成薄膜太阳能电池正面电极，但由于太阳能电池要长期暴露于太阳光使用，并且质量保证长达25年，目前普遍使用的银浆载体经受如此长时间的使用，会产生高分子链的降解反应，从而影响电路的稳定性，影响电池光电效率，甚至可能引起断路，使电池不能使用。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种能用于薄膜太阳能电子池正面电极，保证太阳能电池长期使用且性能稳定的导电浆料。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种薄膜太阳能电池用导电浆料，包括下列组份及其重量百分含量：

(1)银粉                   30～88％

所述银粉的颗粒直径在5纳米～50微米之间；

(2)有机载体                2～20％

所述有机载体包括苯并环丁烯或者双苯并环丁烯中的一种或者两种；

(3)有机溶剂               10～68％

所述有机溶剂为1，3，5-三甲基苯。

优选地，所述有机载体还包括有助剂，所述助剂包括有分散剂，所述分散剂的重量百分含量为0.2～1.5％，所述分散剂为阳离子型分散剂、阴离子型分散剂、非离子型分散剂和两性型分散剂中的一种。

优选地，所述助剂还包括有触变剂，所述触变剂的重量百分含量为0.2～2％，所述触变剂为纳米碳粉触变剂、纳米二氧化硅触变剂或者有机膨润土触变剂中的一种或者多种。

优选地，所述助剂还包括有流平剂，所述流平剂的重量百分含量为0.2～2％。

优选地，所述阳离子型分散剂为聚乙烯亚胺分散剂、双十八烷基双甲基氯化铵分散剂或者咪唑啉季铵盐分散剂；所述阴离子型分散剂为大豆卵磷脂分散剂；所述非离子型分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚分散剂；所述两性型分散剂为椰油基磺丙基甜菜碱分散剂。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

本发明所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，由于采用有机载体是一种具有良好的热学稳定性、优异的耐高温性能、力学稳定性、介电性能和憎水性能的新型高分子材料，赋予由其作为载体所制作的电子浆料具有高可靠的使用特点，能在各种气候条件下长期暴露于空气中长期使用，保证太阳能电池的长期使用的性能稳定性。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1-8：一种薄膜太阳能电池用导电浆料，包括下列组份及其重量百分含量，见表1：

表1 (单位:重量百分比)

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									银粉	30	88	50	40	69	47	70	48
有机载体	2	2	20	3	15	5	10	12
									有机溶剂	68	10	30	57	16	48	20	40

其中所述银粉的颗粒直径在5纳米～50微米之间，所述有机溶剂为1，3，5-三甲基苯。由于其均为市场上常规的材料，故此处不再赘述。

所述有机载体由以下重量份的各组分组成，见表2：

表2 (单位：重量百分比)

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									苯并环丁烯		0.5	13	2		1.5	4	9.5
双苯并环丁烯	1.8		3.3	0.7	11	2.4	4
									分散剂	0.2	1.5	1.5	0.3	1	0.6	1	1
触变剂			0.2		2	0.3	1
									流平剂			2		1	0.2		1.5

本发明中银粉、有机载体中的苯并环丁烯和/或双苯并环丁烯和有机溶剂是本发明导电浆料实现其目的所必不可少的关键组分。除此之外，为了进一步改善和提高效果还可以添加一些助剂。其中所述分散剂的作用是帮助功能材料分散均匀，所述分散剂为阳离子型分散剂、阴离子型分散剂、非离子型分散剂和两性型分散剂中的一种。所述阳离子型分散剂为聚乙烯亚胺分散剂、双十八烷基双甲基氯化铵分散剂或者咪唑啉季铵盐分散剂；所述阴离子型分散剂为大豆卵磷脂分散剂；所述非离子型分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚分散剂；所述两性型分散剂为椰油基磺丙基甜菜碱分散剂。所述触变剂为纳米碳粉触变剂、纳米二氧化硅触变剂或者有机膨润土触变剂中的一种或者多种。本发明中对所述分散剂和所述触变剂的具体组分配比不作限定。所述流平剂可以为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。由于其为市场上非常常规的材料，本领域技术人员应当知晓，故此处不在赘述。

下面给出一些较为优选的实施例9-13，见表3：

表3 (单位：重量百分比)

实施例1-13的制备方法：按照表1-表3中的原材料配方，先把有机载体中的苯并环丁烯和/或双苯并环丁烯溶解于有机溶剂中，然后加入银粉和助剂，充分搅拌分散均匀，再通过三辊轧机研磨，让银粉充分分散于有机载体中，形成可丝网印刷的导电浆料。把上述导电浆料按一定图形印刷在薄膜太阳能电池正面，120-180℃烘箱干燥固化，形成导电电路，作为薄膜太阳能电池正极。薄膜太阳能电池使用本发明生产的导电浆料制作正面电极，该电池放置于高温高湿环境测试箱(条件：85⁰C,相对湿度85％)1000小时，其电池光电转化率变化率小于±0.01％。

本发明所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，由于采用有机载体是一种具有良好的热学稳定性、优异的耐高温性能、力学稳定性、介电性能和憎水性能的新型高分子材料，赋予由其作为载体所制作的电子浆料具有高可靠的使用特点，能在各种气候条件下长期暴露于空气中长期使用，保证太阳能电池的长期使用的性能稳定性。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也应落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种薄膜太阳能电池用导电浆料，其特征在于，包括下列组份及其重量百分含量：

(1)银粉                      30～88％

所述银粉的颗粒直径在5纳米～50微米之间；

(2)有机载体                      2～20％

所述有机载体包括苯并环丁烯或者双苯并环丁烯中的一种或者两种；

(3)有机溶剂                      10～68％

所述有机溶剂为1，3，5-三甲基苯。

2.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，其特征在于：所述有机载体还包括有助剂，所述助剂包括有分散剂，所述分散剂的重量百分含量为0.2～1.5％，所述分散剂为阳离子型分散剂、阴离子型分散剂、非离子型分散剂和两性型分散剂中的一种。

3.如权利要求2所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，其特征在于：所述助剂还包括有触变剂所述触变剂的重量百分含量为0.2～2％，所述触变剂为纳米碳粉触变剂、纳米二氧化硅触变剂或者有机膨润土触变剂中的一种或者多种。

4.如权利要求2或3所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，其特征在于：所述助剂还包括有流平剂，所述流平剂的重量百分含量为0.2～2％。

5.如权利要求2-4任一所述的薄膜太阳能电池用导电浆料，其特征在于：所述阳离子型分散剂为聚乙烯亚胺分散剂、双十八烷基双甲基氯化铵分散剂或者咪唑啉季铵盐分散剂；所述阴离子型分散剂为大豆卵磷脂分散剂；所述非离子型分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚分散剂；所述两性型分散剂为椰油基磺丙基甜菜碱分散剂。