CN106128550B - 一种太阳能电池背银浆料及其制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池背银浆料及其制备装置。本发明公开了一种既能够降低成本又能够保证银层具有较好的导电性以及与硅基板的附着力强的太阳能电池背银浆料及其制备装置。该太阳能电池背银浆料，由以下重量比的成分组成：粉状混合物料65％‑75％，乙基纤维素8％‑10％，丁基卡必醇8％‑10％，松油醇5％‑8％，触变剂2％‑4％，余量为助剂，所述粉状混合物料为银包铜粉和玻璃粉的混合物，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7‑12)：1。所述的背银浆料中单纯的银含量仅为35％左右，其远低于现有的背银浆料的重银含量，大大减少了银的粉使用量，大大降低了背银浆料的成本，可以缓解由银价上升所带来的成本压力，另外，最后制成的银层与硅基板之间具有较强的附着力，粘合性、可焊性、耐焊性较好。适合在电子材料技术领域推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及电子材料技术领域，尤其是一种太阳能电池背银浆料及其制备装置。
背景技术
太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。太阳能电池背银浆料是太阳能电池电子浆料的主要组成部分，它在太阳能电池生产中主要是用来制作背面主栅，起到将铝背场收集的电流汇流导出的作用。
随着市场竞争，使得光伏组件价格持续下跌，造成光伏组件制造商成本压力增大，而减少材料成本是降低光伏组件制造成本的关键点之一，背银浆料作为太阳能电池电子浆料的主要组成部分，如何降低背银浆料的成本是非常有必要的。
太阳能电池背银浆料主要由银粉、玻璃粉、有机粘合剂、溶剂以及助剂组成，银粉作为浆料中的功能相，起到导电的作用，是太阳能电池背银浆料中主要组成部分，由于背面主栅需要和金属焊条焊在一起串联成组件，因此，银层的可焊性、耐焊性、与硅基板的附着力以及导电性成了太阳能电池背银浆料的重要性能参数。目前，所使用的太阳能电池背银浆料为了保证电池的效率，其银粉含量大都在80％以上，甚至有些背银浆料采用纯银，虽然，较高的银含量能够保证较高的导电性，但是随之而来的问题就是银层的可焊性、耐焊性、与硅基板的附着力较差，而且，目前银粉的价格居高不下，背银浆料中的银粉含量越高背银浆料的制造成本就越高，不但不能降低背银浆料的制作成本甚至会增加背银浆料的成本，不利于企业的发展。。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够降低成本又能够保证银层具有较好的导电性以及与硅基板的附着力强的太阳能电池背银浆料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该太阳能电池背银浆料，由以下重量比的成分组成：粉状混合物料65％-75％，乙基纤维素8％-10％，丁基卡必醇8％-10％，松油醇5％-8％，触变剂2％-4％，余量为助剂，所述粉状混合物料为银包铜粉和玻璃粉的混合物，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7-12)：1。
进一步的是，所述粉状混合物料70％，玻璃粉7％，乙基纤维素9％，丁基卡必醇9％，松油醇6％，触变剂2％，助剂2％，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为10：1。
进一步的是，所述银包铜粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下：在饱和的硝酸银溶液中加入铜粉得到固液混合物，所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为1.5～3，将固液混合物抽入研磨设备中循环研磨20～50分钟即可得到银包铜粉。
进一步的是，所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为2，所述铜粉的粒径为2～3微米，所述固液混合物抽入研磨设备中循环研磨的时间为30分钟，所述硝酸银溶液的温度为20℃，所述研磨设备为砂磨机。
进一步的是，所述玻璃粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02的，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到玻璃粉。
进一步的是，所述熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
本发明还提供了一种制备上述太阳能电池背银浆料的装置，该太阳能电池背银浆料的制备装置，包括搅拌设备，所述搅拌设备上设置有乙基纤维素入口、丁基卡必醇入口、松油醇入口、触变剂入口、助剂入口、粉状混合物料入口，所述乙基纤维素入口上连接有乙基纤维素导料管，丁基卡必醇入口上连接有丁基卡必醇导料管，松油醇入口上连接有松油醇导料管，触变剂入口上连接有触变剂导料管，助剂入口上连接有助剂导料管，粉状混合物料入口上连接有粉状物料导料管；
所述乙基纤维素导料管的上端、丁基卡必醇导料管的上端、松油醇导料管的上端、触变剂导料管的上端、助剂导料管的上端均设置有上料装置，所述上料装置包括第一控制器、第一套筒、第一环形托板，所述第一套筒的上端外表面沿其周向方向设置有第一环状凸起，所述第一套筒的外径小于第一环形托板的内径，所述第一环状凸起的外径大于第一环形托板的内径且小于第一环形托板的外径，所述第一环形托板套设在第一套筒上，所述第一环状凸起的下表面设置有环状的第一称重传感器，所述第一称重传感器与第一控制器信号连接，所述第一套筒的下端与乙基纤维素导料管的上端或丁基卡必醇导料管的上端或松油醇导料管的上端或触变剂导料管的上端或助剂导料管的上端连通，所述第一套筒的下端设置有第一电磁开关，所述第一电磁开关与第一控制器信号连接，所述第一套筒的上方设置有料斗，所述料斗的出料口上连接有出料管，所述出料管的下端延伸至第一套筒内，所述出料管上设置有第二电磁开关，所述第二电磁开关与第一控制器信号连接；
所述粉状物料导料管上连接有粉状物料混合装置，所述粉状物料混合装置包括物料混合室和物料降压室，所述物料混合室包括芯体、壳体，芯体设置在壳体内，所述壳体上设置有进气口与出气口，芯体表面开有螺旋槽，所述螺旋槽的内壁与壳体的内壁围成封闭的螺旋式气体通道，所述螺旋式气体通道的一端与进气口连通，另一端与出气口连通，所述进气口上连接有进气管，所述出气口上连接有喷管，所述进气管的前端连接有空气压缩机，所述进气管上连接有银包铜粉进料管与玻璃粉进料管，所述银包铜粉进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述玻璃粉进料管与进气管内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述银包铜粉进料管末端连接有银包铜粉储料箱，所述玻璃粉进料管末端连接有玻璃粉储料箱，所述银包铜粉储料箱与银包铜粉进料管之间设置有第一螺旋送料装置，所述第一螺旋送料装置包括第一送料管，所述第一送料管的右端与银包铜粉进料管的入口相连通，所述第一送料管的左端与银包铜粉储料箱的出料口相连通，所述第一送料管内设置有第一转轴，所述第一转轴上设置有第一螺旋板，所述第一转轴的左端设置有第一步进电机，所述第一步进电机连接有用于控制第一步进电机转速的第一单片机；所述玻璃粉储料箱与玻璃粉进料管之间设置有第二螺旋送料装置，所述第二螺旋送料装置包括第二送料管，所述第二送料管的右端与玻璃粉进料管的入口相连通，所述第二送料管的左端与玻璃粉储料箱的出料口相连通，所述第二送料管内设置有第二转轴，所述第二转轴上设置有第二螺旋板，所述第二转轴的左端设置有第二步进电机，所述第二步进电机连接有用于控制第二步进电机转速的第二单片机；所述第一送料管与第二送料管的尺寸相同，所述第一转轴与第二转轴的尺寸相同，所述第一螺旋板与第二螺旋板的尺寸相同，所述第一步进电机的转速与第二步进电机的转速之比与银包铜粉与玻璃粉在背银浆料中的重量配比保持一致；
所述喷管的末端延伸至物料降压室内，所述物料降压室上设置有排气口，所述排气口处设置有降压排气阀，所述物料降压室的底部与粉状物料导料管之间设置有导料装置，所述导料装置包括第二控制器、第二套筒、第二环形托板，所述第二套筒的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起，所述第二套筒的外径小于第二环形托板的内径，所述第二环状凸起的外径大于第二环形托板的内径且小于第二环形托板的外径，所述第二环形托板套设在第二套筒上，所述第二环状凸起的下表面设置有环状的第二称重传感器，所述第二称重传感器与第二控制器信号连接，所述第二套筒的下端与粉状物料导料管的上端连通，所述第二套筒的下端设置有第三电磁开关，所述第三电磁开关与第二控制器信号连接，所述第二套筒的上方设置有第三螺旋送料装置，所述第三螺旋送料装置包括第三送料管，所述第三送料管的左端与物料降压室的出料口相连通，所述第三送料管的右端与第二套筒的上端口相连通，所述第三送料管内设置有第三转轴，所述第三转轴上设置有第三螺旋板，所述第三转轴的左端设置有第三步进电机，所述第三步进电机与第二控制器信号连接。
进一步的是，所述物料降压室的底部为V形结构。
进一步的是，所述物料降压室的顶部为倒V形结构。
进一步的是，所述排气口设置在物料降压室的上部，且喷管的末端朝向排气口，所述排气口设置有防尘布。
本发明的有益效果是：本发明所述的太阳能电池背银浆料是由银包铜粉、玻璃粉粉状、乙基纤维素、丁基卡必醇、松油醇、触变剂、助剂按照一定比例混合制得，经过试验验证，由该太阳能电池背银浆料制成的银层导电性与现有的银含量超过80％的背银浆料制成的银层导电性相差无几，可以保证银层具有较好的导电性，而该太阳能电池背银浆料中银包铜粉与玻璃粉的总含量为65％-75％，且银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7-12)：1，由此可推算出，银包铜粉的最大含量约为背银浆料总重量的70％，而现有的银包铜粉中银的含量仅为50％左右，因此，本发明所述的背银浆料中单纯的银含量仅为35％左右，其远低于现有的背银浆料的重银含量，大大减少了银的粉使用量，大大降低了背银浆料的成本，可以缓解由银价上升所带来的成本压力，另外，通过对有机粘合剂、无机粘合剂、溶剂进行优选可以使最后制成的银层与硅基板之间具有较强的附着力，粘合性较好，再者，该太阳能电池背银浆料制成的银层还具有较好的可焊性、耐焊性，可以减少串焊焊点尺寸，添加触变剂可以增强背银浆料的粘稠度，便于进行丝网印刷，可以为丝网印刷提供宽工作窗口，提高印刷质量。
附图说明
图1本发明太阳能电池背银浆料的装置的结构示意图；
图2是本发明所述上料装置的结构示意图；
图3是本发明所述导料装置的结构示意图；
图中标记说明：搅拌设备1、粉状物料导料管2、乙基纤维素导料管3、丁基卡必醇导料管4、松油醇导料管5、触变剂导料管6、助剂导料管7、上料装置8、第一控制器801、第一套筒802、第一环形托板803、第一环状凸起804、第一称重传感器805、第一电磁开关806、料斗807、出料管808、第二电磁开关809、粉状物料混合装置9、物料混合室91、芯体9101、壳体9102、进气口9103、出气口9104、螺旋槽9105、螺旋式气体通道9106、进气管9107、喷管9108、空气压缩机9109、银包铜粉进料管9110、玻璃粉进料管9111、银包铜粉储料箱9112、玻璃粉储料箱9113、第一螺旋送料装置9114、第一送料管91141、第一转轴91142、第一螺旋板91143、第一步进电机91144、第一单片机91145、第二螺旋送料装置9115、第二送料管91151、第二转轴91152、第二螺旋板91153、第二步进电机91154、第二单片机91155、物料降压室92、排气口9201、降压排气阀9202、防尘布9203、导料装置10、第二控制器1001、第二套筒1002、第二环形托板1003、第二环状凸起1004、第二称重传感器1005、第三电磁开关1006、第三螺旋送料装置1007、第三送料管10071、第三转轴10072、第三螺旋板10073、第三步进电机10074。
具体实施方式
现有的太阳能电池背银浆料制成的银层如果导电性较好，与硅基板的附着力则较弱，粘合性较差，如果银层与硅基板的附着力强，则银层的导电性较差不能保证电池的效率，经过深入研究，本发明提供了一种既能够降低成本又能够保证银层具有较好的导电性以及与硅基板的附着力强的太阳能电池背银浆料。本发明实现上述目的是采用如下方式实现的：该太阳能电池背银浆料，由以下重量比的成分组成：粉状混合物料65％-75％，乙基纤维素8％-10％，丁基卡必醇8％-10％，松油醇5％-8％，触变剂2％-4％，余量为助剂，所述粉状混合物料为银包铜粉和玻璃粉的混合物，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7-12)：1。本发明所述的太阳能电池背银浆料是由银包铜粉、玻璃粉粉状、乙基纤维素、丁基卡必醇、松油醇、触变剂、助剂按照一定比例混合制得，经过试验验证，由该太阳能电池背银浆料制成的银层导电性与现有的银含量超过80％的背银浆料制成的银层导电性相差无几，可以保证银层具有较好的导电性，而该太阳能电池背银浆料中银包铜粉与玻璃粉的总含量为65％-75％，且银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7-12)：1，由此可推算出，银包铜粉的最大含量约为背银浆料总重量的70％，而现有的银包铜粉中银的含量仅为50％左右，因此，本发明所述的背银浆料中单纯的银含量仅为35％左右，其远低于现有的背银浆料的重银含量，大大减少了银的粉使用量，大大降低了背银浆料的成本，可以缓解由银价上升所带来的成本压力，另外，通过对有机粘合剂、无机粘合剂、溶剂进行优选可以使最后制成的银层与硅基板之间具有较强的附着力，粘合性较好，再者，该太阳能电池背银浆料制成的银层还具有较好的可焊性、耐焊性，可以减少串焊焊点尺寸，添加触变剂可以增强背银浆料的粘稠度，便于进行丝网印刷，可以为丝网印刷提供宽工作窗口，提高印刷质量。
为了在满足由该背银浆料制得的银层具有很好的导电性的同时具有很好的粘合性以及可焊性、耐焊性，所述粉状混合物料70％，玻璃粉7％，乙基纤维素9％，丁基卡必醇9％，松油醇6％，触变剂2％，助剂2％，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为10：1。
为了保证由该背银浆料制得的银层导电性更好，所述银包铜粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下：在饱和的硝酸银溶液中加入铜粉得到固液混合物，所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为1.5～3，将固液混合物抽入研磨设备中循环研磨20～50分钟即可得到银包铜粉。该银包铜粉的制备方法只需将铜粉按照一定的重量比加入到硝酸银溶液中，然后将其抽入研磨设备中循环研磨20～50分钟即可，铜粉与硝酸银溶液的固液混合物在研磨过程中发生化学反应，部分铜粉与硝酸银溶液发生置换反应将银离子置换出来生成银粉，生成的银粉沉积在铜粉颗粒的表面，由于固液混合物在研磨过程中同时还受到研磨设备的研磨作用力，在研磨作用力下更多的银粉被沉积在铜粉的表面，而且在研磨作用力下铜粉颗粒表面形成的银层会更加致密，包覆性好，进而银包铜粉的导电性也大大提高，经过试验验证，利用上述方法得到的银包铜粉中银含量可以达到55％以上，大大提高了银包铜粉的综合性能，从而降低银包铜粉的消耗量，降低了生产成本，提高了产品效益，同时，银粉沉积是在研磨作用力下进行的，其沉积速度大大加快，可以提高银包铜粉的制备效率。
为了保证能够置换出所有的银离子并且在铜粉颗粒表面沉积足够的银粉，所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为2。为了最大限度的提高银包铜粉中银的含量，所述铜粉的粒径为2～3微米，这样铜粉颗粒具有足够大的相对表面积可以沉积更多的银粉。为了使置换反应更加充分，同时使更多的银粉能够沉积在铜粉颗粒表面，所述固液混合物抽入研磨设备中循环研磨的时间优选为30分钟。进一步的是，所述含银溶液的温度为20℃。所述研磨设备可以选用现有各种研磨装置，为了保证研磨效果，同时对固液混合物提供足够的研磨作用力，所述研磨设备优选为砂磨机。
所述玻璃粉的作用是作为无机粘接剂，玻璃粉作为背银浆料的粘结相是电子浆料的重要组成部分,其主要作用是通过烧结熔融冷却后保证膜层与基片的粘结强度，其性能直接影响太阳能电池片的质量，玻璃粉能有效侵蚀减反射膜,确保银膜与娃越片实现良好的机械接触；玻璃粉作为银重结晶在硅发射极表面的媒介物质,使得在低于Ag/Si共熔点的温度可获得近似理想的Ag/Si欧姆接触，玻璃粉能促进银粉的溶解,甚至影响银粉的烧结动力学过程。因此,玻璃粉对硅表面侵蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能均有很大的影响。玻璃粉的性能好坏直接影响最终太阳能电池片的质量，为了获得一种性能优良的玻璃粉，本发明采用如下方法制得玻璃粉，所述玻璃粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02的，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到低玻璃粉。本发明所述的玻璃粉是由Si02、B203、A1203、Ti02、Na20、ZnO、Sn02这几种氧化物按照一定混合后，经过研磨、熔炼、冷却、烘干、球磨后得到，该方法通过玻璃粉的组分进行重新优化，该玻璃粉在在工作状态下受热不易变形；能够有效防止最后制得的银层出现裂纹；且具有较好的耐酸碱性、耐水性、抗油性等抗腐蚀能力；同时，该玻璃粉还具有良好的分散性和流动性，可以保证最后制得的背银浆料具有很好的印刷性能。
另外，为了提高熔炼效率，所述玻璃粉的熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
另外，为了更好地便于进行丝网印刷，为丝网印刷提供宽工作窗口，提高印刷质量，所述触变剂选用BYK-410。
本发明还提供了一种制备上述太阳能电池背银浆料的装置，如图1至3所示，该太阳能电池背银浆料的制备装置，包括搅拌设备1，所述搅拌设备1上设置有乙基纤维素入口、丁基卡必醇入口、松油醇入口、触变剂入口、助剂入口、粉状混合物料入口，所述乙基纤维素入口上连接有乙基纤维素导料管3，丁基卡必醇入口上连接有丁基卡必醇导料管4，松油醇入口上连接有松油醇导料管5，触变剂入口上连接有触变剂导料管6，助剂入口上连接有助剂导料管7，粉状混合物料入口上连接有粉状物料导料管2；
所述乙基纤维素导料管3的上端、丁基卡必醇导料管4的上端、松油醇导料管5的上端、触变剂导料管6的上端、助剂导料管7的上端均设置有上料装置8，所述上料装置8包括第一控制器801、第一套筒802、第一环形托板803，所述第一套筒802的上端外表面沿其周向方向设置有第一环状凸起804，所述第一套筒802的外径小于第一环形托板803的内径，所述第一环状凸起804的外径大于第一环形托板803的内径且小于第一环形托板803的外径，所述第一环形托板803套设在第一套筒802上，所述第一环状凸起的下表面设置有环状的第一称重传感器805，所述第一称重传感器805与第一控制器801信号连接，所述第一套筒802的下端与乙基纤维素导料管3的上端或丁基卡必醇导料管4的上端或松油醇导料管5的上端或触变剂导料管6的上端或助剂导料管7的上端连通，所述第一套筒802的下端设置有第一电磁开关806，所述第一电磁开关806与第一控制器801信号连接，所述第一套筒802的上方设置有料斗807，所述料斗807的出料口上连接有出料管808，所述出料管808的下端延伸至第一套筒802内，所述出料管808上设置有第二电磁开关809，所述第二电磁开关809与第一控制器801信号连接；
所述粉状物料导料管2上连接有粉状物料混合装置9，所述粉状物料混合装置9包括物料混合室91和物料降压室92，所述物料混合室91包括芯体9101、壳体9102，芯体9101设置在壳体9102内，所述壳体9102上设置有进气口9103与出气口9104，芯体9101表面开有螺旋槽9105，所述螺旋槽9105的内壁与壳体9102的内壁围成封闭的螺旋式气体通道9106，所述螺旋式气体通道9106的一端与进气口9103连通，另一端与出气口9104连通，所述进气口9103上连接有进气管9107，所述出气口9104上连接有喷管9108，所述进气管9107的前端连接有空气压缩机9109，所述进气管9107上连接有银包铜粉进料管9110与玻璃粉进料管9111，所述银包铜粉进料管9110与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述玻璃粉进料管9111与进气管9107内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述银包铜粉进料管9110末端连接有银包铜粉储料箱9112，所述玻璃粉进料管9111末端连接有玻璃粉储料箱9113，所述银包铜粉储料箱9112与银包铜粉进料管9110之间设置有第一螺旋送料装置9114，所述第一螺旋送料装置9114包括第一送料管91141，所述第一送料管91141的右端与银包铜粉进料管9110的入口相连通，所述第一送料管91141的左端与银包铜粉储料箱9112的出料口相连通，所述第一送料管91141内设置有第一转轴91142，所述第一转轴91142上设置有第一螺旋板91143，所述第一转轴91142的左端设置有第一步进电机91144，所述第一步进电机91144连接有用于控制第一步进电机91144转速的第一单片机91145；所述玻璃粉储料箱9113与玻璃粉进料管9111之间设置有第二螺旋送料装置9115，所述第二螺旋送料装置9115包括第二送料管91151，所述第二送料管91151的右端与玻璃粉进料管9111的入口相连通，所述第二送料管91151的左端与玻璃粉储料箱9113的出料口相连通，所述第二送料管91151内设置有第二转轴91152，所述第二转轴91152上设置有第二螺旋板91153，所述第二转轴91152的左端设置有第二步进电机91154，所述第二步进电机91154连接有用于控制第二步进电机91154转速的第二单片机91155；所述第一送料管91141与第二送料管91151的尺寸相同，所述第一转轴91142与第二转轴91152的尺寸相同，所述第一螺旋板91143与第二螺旋板91153的尺寸相同，所述第一步进电机91144的转速与第二步进电机91154的转速之比与银包铜粉与玻璃粉在背银浆料中的重量配比保持一致；
所述喷管9108的末端延伸至物料降压室92内，所述物料降压室92上设置有排气口9201，所述排气口9201处设置有降压排气阀9202，所述物料降压室92的底部与粉状物料导料管2之间设置有导料装置10，所述导料装置10包括第二控制器1001、第二套筒1002、第二环形托板1003，所述第二套筒1002的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起1004，所述第二套筒1002的外径小于第二环形托板1003的内径，所述第二环状凸起1004的外径大于第二环形托板1003的内径且小于第二环形托板1003的外径，所述第二环形托板1003套设在第二套筒1002上，所述第二环状凸起的下表面设置有环状的第二称重传感器1005，所述第二称重传感器1005与第二控制器1001信号连接，所述第二套筒1002的下端与粉状物料导料管2的上端连通，所述第二套筒1002的下端设置有第三电磁开关1006，所述第三电磁开关1006与第二控制器1001信号连接，所述第二套筒1002的上方设置有第三螺旋送料装置1007，所述第三螺旋送料装置1007包括第三送料管10071，所述第三送料管10071的左端与物料降压室92的出料口相连通，所述第三送料管10071的右端与第二套筒1002的上端口相连通，所述第三送料管10071内设置有第三转轴10072，所述第三转轴10072上设置有第三螺旋板10073，所述第三转轴10072的左端设置有第三步进电机10074，所述第三步进电机10074与第二控制器1001信号连接。
该背银浆料的制备装置在使用时，只需将制作好的银包铜粉投入银包铜粉储料箱9112内，将制作好的玻璃粉投入玻璃粉储料箱9113内，然后启动空气压缩机9109、第一步进电机91144、第二步进电机91154，并利用第一单片机91145、第二单片机91155分别控制第一步进电机91144和第二步进电机91154的转速，使第一步进电机91144的转速与第二步进电机91154的转速之比与银包铜粉与玻璃粉在背银浆料中的重量配比保持一致，由于第一送料管91141与第二送料管91151的尺寸相同，所述第一转轴91142与第二转轴91152的尺寸相同，所述第一螺旋板91143与第二螺旋板91153的尺寸相同，因此，银包铜粉储料箱9112中的银包铜粉与玻璃粉储料箱9113内的玻璃粉会按照设定比例同时被输送至进气管9107内，空气压缩机9109内生产的压缩空气沿进气管9107进入螺旋式气体通道9106，在此过程中，压缩空气会携带进入进气管9107内的银包铜粉与银粉共同进入螺旋式气体通道9106，银包铜粉和玻璃粉在螺旋式气体通道9106内被旋转分散混合均匀后沿喷管9108喷入物料降压室92内，高压的空气从降压排气阀9202排出，混合均匀的物料落入物料降压室92底部，然后被第三螺旋送料装置1007送入第二套筒1002内，第二称重传感器1005会实时称量第二套筒1002内粉状混合物料的重量，当套筒内的粉状混合物料达到设定值时，第二控制器1001发出控制信号使第三步进电机10074停止工作，停止向第二套筒1002内输送粉状物料，同时打开第三电磁开关1006，使得第二套筒1002内的粉状混合物料沿粉状物料导料管2进入搅拌设备1内，与此同时，将乙基纤维素、丁基卡必醇、松油醇、触变剂、助剂分别放入对应的上料装置8内，上料装置8的工作原理与导料装置10的工作原理相同，都可以实现自动称重送料，无需人工操作，各个原料进入搅拌设备1后，启动搅拌设备1对其进行搅拌混合处理即可得到所需的背银浆料，该装置利用螺旋式气体通道9106对银包铜粉和玻璃粉进行混合，这种方式可以使二者混合的非常均匀，不会出现各自成坨的情况，从而保证最后制备的背银浆料各个组分混合均匀一致，保证背银浆料的质量，而且，各个原料的比例只需实现设定好，整个过程便可以自动进行，无需人工进行单个称量，不但减小了工人的工作量，同时也提高了生产效率，同时避免了人为的干预，可以大大提高各个组分的配比精度，使得最后制得的背银浆料与设计的更加一致。
为了使物料降压室92内的粉状物料能够全部被利用，减少原料的浪费，所述物料降压室92的底部为V形结构。同时，为了避免粉状物料堆积在物料降压室92的死角处，进一步的是，所述物料降压室92的顶部为倒V形结构。
为了避免混合均匀的粉状物料从排气口9201排出造成浪费，同时也避免造成粉尘污染，所述排气口9201设置在物料降压室92的上部，且喷管9108的末端朝向排气口9201，所述排气口9201设置有防尘布9203。
Claims (9)
1.一种太阳能电池背银浆料，其特征在于：由以下重量比的成分组成：粉状混合物料65％-75％，乙基纤维素8％-10％，丁基卡必醇8％-10％，松油醇5％-8％，触变剂2％-4％，余量为助剂，所述粉状混合物料为银包铜粉和玻璃粉的混合物，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为(7-12)：1，所述玻璃粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下所述：首选，按照重量百分比称取如下组分：24％-28％的Si02、6％-8％的B203、12％-14％A1203、5％-8％Ti02、30％-35％的Na20、2％-4％的ZnO，余量为Sn02，接着将称取好的上述组分混合均匀后放入球磨设备中循环研磨2-4小时，然后经过熔炼得到玻璃液，再将玻璃液进行淬水急冷后烘干得到玻璃小颗粒，最后将玻璃小颗粒球磨，得到玻璃粉。
2.如权利要求1所述的太阳能电池背银浆料，其特征在于：所述粉状混合物料70％，玻璃粉7％，乙基纤维素9％，丁基卡必醇9％，松油醇6％，触变剂2％，助剂2％，所述银包铜粉与玻璃粉的重量比为10：1。
3.如权利要求1所述的太阳能电池背银浆料，其特征在于：所述银包铜粉采用如下制备方法制得，具体的方法如下：在饱和的硝酸银溶液中加入铜粉得到固液混合物，所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为1.5～3，将固液混合物抽入研磨设备中循环研磨20～50分钟即可得到银包铜粉。
4.如权利要求3所述的太阳能电池背银浆料，其特征在于：所述硝酸银溶液与铜粉的重量比为2，所述铜粉的粒径为2～3微米，所述固液混合物抽入研磨设备中循环研磨的时间为30分钟，所述硝酸银溶液的温度为20℃，所述研磨设备为砂磨机。
5.如权利要求1所述的太阳能电池背银浆料，其特征在于：所述熔炼在升降炉中进行，熔炼时间为40分钟，温度为1200℃。
6.一种太阳能电池背银浆料的制备装置，包括搅拌设备(1)，其特征在于：所述搅拌设备(1)上设置有乙基纤维素入口、丁基卡必醇入口、松油醇入口、触变剂入口、助剂入口、粉状混合物料入口，所述乙基纤维素入口上连接有乙基纤维素导料管(3)，丁基卡必醇入口上连接有丁基卡必醇导料管(4)，松油醇入口上连接有松油醇导料管(5)，触变剂入口上连接有触变剂导料管(6)，助剂入口上连接有助剂导料管(7)，粉状混合物料入口上连接有粉状物料导料管(2)；
所述乙基纤维素导料管(3)的上端、丁基卡必醇导料管(4)的上端、松油醇导料管(5)的上端、触变剂导料管(6)的上端、助剂导料管(7)的上端均设置有上料装置(8)，所述上料装置(8)包括第一控制器(801)、第一套筒(802)、第一环形托板(803)，所述第一套筒(802)的上端外表面沿其周向方向设置有第一环状凸起(804)，所述第一套筒(802)的外径小于第一环形托板(803)的内径，所述第一环状凸起(804)的外径大于第一环形托板(803)的内径且小于第一环形托板(803)的外径，所述第一环形托板(803)套设在第一套筒(802)上，所述第一环状凸起(804)的下表面设置有环状的第一称重传感器(805)，所述第一称重传感器(805)与第一控制器(801)信号连接，所述第一套筒(802)的下端与乙基纤维素导料管(3)的上端或丁基卡必醇导料管(4)的上端或松油醇导料管(5)的上端或触变剂导料管(6)的上端或助剂导料管(7)的上端连通，所述第一套筒(802)的下端设置有第一电磁开关(806)，所述第一电磁开关(806)与第一控制器(801)信号连接，所述第一套筒(802)的上方设置有料斗(807)，所述料斗(807)的出料口上连接有出料管(808)，所述出料管(808)的下端延伸至第一套筒(802)内，所述出料管(808)上设置有第二电磁开关(809)，所述第二电磁开关(809)与第一控制器(801)信号连接；
所述粉状物料导料管(2)上连接有粉状物料混合装置(9)，所述粉状物料混合装置(9)包括物料混合室(91)和物料降压室(92)，所述物料混合室(91)包括芯体(9101)、壳体(9102)，芯体(9101)设置在壳体(9102)内，所述壳体(9102)上设置有进气口(9103)与出气口(9104)，芯体(9101)表面开有螺旋槽(9105)，所述螺旋槽(9105)的内壁与壳体(9102)的内壁围成封闭的螺旋式气体通道(9106)，所述螺旋式气体通道(9106)的一端与进气口(9103)连通，另一端与出气口(9104)连通，所述进气口(9103)上连接有进气管(9107)，所述出气口(9104)上连接有喷管(9108)，所述进气管(9107)的前端连接有空气压缩机(9109)，所述进气管(9107)上连接有银包铜粉进料管(9110)与玻璃粉进料管(9111)，所述银包铜粉进料管(9110)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述玻璃粉进料管(9111)与进气管(9107)内的压缩空气流动方向之间的夹角小于30度，所述银包铜粉进料管(9110)末端连接有银包铜粉储料箱(9112)，所述玻璃粉进料管(9111)末端连接有玻璃粉储料箱(9113)，所述银包铜粉储料箱(9112)与银包铜粉进料管(9110)之间设置有第一螺旋送料装置(9114)，所述第一螺旋送料装置(9114)包括第一送料管(91141)，所述第一送料管(91141)的右端与银包铜粉进料管(9110)的入口相连通，所述第一送料管(91141)的左端与银包铜粉储料箱(9112)的出料口相连通，所述第一送料管(91141)内设置有第一转轴(91142)，所述第一转轴(91142)上设置有第一螺旋板(91143)，所述第一转轴(91142)的左端设置有第一步进电机(91144)，所述第一步进电机(91144)连接有用于控制第一步进电机(91144)转速的第一单片机(91145)；所述玻璃粉储料箱(9113)与玻璃粉进料管(9111)之间设置有第二螺旋送料装置(9115)，所述第二螺旋送料装置(9115)包括第二送料管(91151)，所述第二送料管(91151)的右端与玻璃粉进料管(9111)的入口相连通，所述第二送料管(91151)的左端与玻璃粉储料箱(9113)的出料口相连通，所述第二送料管(91151)内设置有第二转轴(91152)，所述第二转轴(91152)上设置有第二螺旋板(91153)，所述第二转轴(91152)的左端设置有第二步进电机(91154)，所述第二步进电机(91154)连接有用于控制第二步进电机(91154)转速的第二单片机(91155)；所述第一送料管(91141)与第二送料管(91151)的尺寸相同，所述第一转轴(91142)与第二转轴(91152)的尺寸相同，所述第一螺旋板(91143)与第二螺旋板(91153)的尺寸相同，所述第一步进电机(91144)的转速与第二步进电机(91154)的转速之比与银包铜粉与玻璃粉在背银浆料中的重量配比保持一致；
所述喷管(9108)的末端延伸至物料降压室(92)内，所述物料降压室(92)上设置有排气口(9201)，所述排气口(9201)处设置有降压排气阀(9202)，所述物料降压室(92)的底部与粉状物料导料管(2)之间设置有导料装置(10)，所述导料装置(10)包括第二控制器(1001)、第二套筒(1002)、第二环形托板(1003)，所述第二套筒(1002)的上端外表面沿其周向方向设置有第二环状凸起(1004)，所述第二套筒(1002)的外径小于第二环形托板(1003)的内径，所述第二环状凸起(1004)的外径大于第二环形托板(1003)的内径且小于第二环形托板(1003)的外径，所述第二环形托板(1003)套设在第二套筒(1002)上，所述第二环状凸起(1004)的下表面设置有环状的第二称重传感器(1005)，所述第二称重传感器(1005)与第二控制器(1001)信号连接，所述第二套筒(1002)的下端与粉状物料导料管(2)的上端连通，所述第二套筒(1002)的下端设置有第三电磁开关(1006)，所述第三电磁开关(1006)与第二控制器(1001)信号连接，所述第二套筒(1002)的上方设置有第三螺旋送料装置(1007)，所述第三螺旋送料装置(1007)包括第三送料管(10071)，所述第三送料管(10071)的左端与物料降压室(92)的出料口相连通，所述第三送料管(10071)的右端与第二套筒(1002)的上端口相连通，所述第三送料管(10071)内设置有第三转轴(10072)，所述第三转轴(10072)上设置有第三螺旋板(10073)，所述第三转轴(10072)的左端设置有第三步进电机(10074)，所述第三步进电机(10074)与第二控制器(1001)信号连接。
7.如权利要求6所述的太阳能电池背银浆料的制备装置，其特征在于：所述物料降压室(92)的底部为V形结构。
8.如权利要求7所述的太阳能电池背银浆料的制备装置，其特征在于：所述物料降压室(92)的顶部为倒V形结构。
9.如权利要求8所述的太阳能电池背银浆料的制备装置，其特征在于：所述排气口(9201)设置在物料降压室(92)的上部，且喷管(9108)的末端朝向排气口(9201)，所述排气口(9201)设置有防尘布(9203)。
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