CN107324664A - 一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其是一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,该方法包含如下工艺流程:玻璃粉预处理→水洗→玻璃粉镀银→清洗,该方法采用无污染的活性剂对玻璃粉进行活化预处理,再通过液相化学还原法在玻璃粉表面镀上一层均匀、致密的纳米银;不需要使用贵金属锡、钯等有环境污染的方法敏化、活化,方法简单、对环境友好,玻璃粉表面的纳米银颗粒沉积致密均匀,增加了玻璃粉的活性和导电性,有利于提高太阳能电池用银浆的电性能。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其是一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法。
背景技术
太阳能是一种洁净的绿色能源,取之不尽用之不竭。晶硅太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的半导体器件,在光照下产生电流,通过栅线和电极将电收集并传输出去。导电浆料(正面银浆、背面银浆和背面铝浆)是晶硅太阳电池的关键辅助材料,对通常由银粉、玻璃粉、有机载体和助剂组成。其中玻璃粉的作用是在烧结时熔化并穿透减反射膜,使银粉和基底间产生粘结作用,形成良好的欧姆接触。目前,高效和低成本是晶硅太阳电池追求的主要目标。
针对本行业提效和低成本的要求本发明提供了一种适合晶硅太阳能银浆使用的玻璃粉改性方法,使用该方法制得的改性玻璃粉可以进一步提高太阳能电池的转换效率。
发明内容
为了克服现有的玻璃粉的不足,本发明提供了一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,该方法包含如下工艺流程:玻璃粉预处理→水洗→玻璃粉镀银→清洗。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括玻璃粉预处理为玻璃粉活化,将玻璃粉粉末加入含有活化剂的去离子水的硝酸银溶液中,持续搅拌并间断超声分散30min-2h,保持水温在30℃,使玻璃粉表面形成银离子活化中心,为后续镀银做准备。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括将预处理后的玻璃粉过滤分离后使用去离子水将其清洗,去掉多余的活化剂,过滤得到活化玻璃粉。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括玻璃粉镀银为将活化后的玻璃粉放入含保护剂的去离子水溶液中,高速搅拌;再加入硝酸银的氨水溶液中,并用氢氧化钠将整个溶液的PH值调整在11-13之间;然后缓慢的加入还原剂溶液,并间断超声分散,保持水温30℃,直至溶液颜色不再变化,反应完全后加去离子水沉淀过滤,得到沉淀过滤后的镀银玻璃粉。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括沉淀过滤后的镀银玻璃粉先用去离子水反复清洗三次,后用乙醇清洗两次,分离后得到镀银玻璃粉烘干。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括活化剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二醇、聚乙二醇、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等中的一种或一种以上。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括还原剂选自甲醛、葡萄糖、酒石酸钠、硼氢化钠、抗坏血酸、水合肼等中的一种或一种以上。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、十二烷基磺酸钠、明胶等中的一种或一种以上。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括玻璃粉活化活化和玻璃粉镀银阶段的反应条件采用低温超声处理。
本发明的有益效果是,该方法采用无污染的活性剂对玻璃粉进行活化预处理,再通过液相化学还原法在玻璃粉表面镀上一层均匀、致密的纳米银;不需要使用贵金属锡、钯等有环境污染的方法敏化、活化,方法简单、对环境友好,玻璃粉表面的纳米银颗粒沉积致密均匀,增加了玻璃粉的活性和导电性,有利于提高太阳能电池用银浆的电性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是玻璃粉的改性后的玻璃粉形貌;
图2是玻璃粉的改性前的玻璃粉形貌。
具体实施方式
实施例一:
一种太阳能电池导电浆料用玻璃粉改性方法,主要按如下步骤实施:
玻璃粉活化,将玻璃粉粉末加入含有活化剂聚乙二醇的去离子水的硝酸银溶液中,持续搅拌并间断超声分散1h,保持水温在30℃左右,聚乙二醇包裹在玻璃粉表面并吸附银离子,形成活化中心,为后续镀银做准备;
活化玻璃粉清洗,将上述得到的活化玻璃粉过滤分离后使用去离子水将其清洗三次,去掉多余的活化剂,过滤得到活化玻璃粉;
玻璃粉镀银,将上述活化玻璃粉放入含保护剂聚乙烯吡咯烷酮的去离子水溶液中,高速搅拌;再加入硝酸银的氨水溶液中,持续搅拌,并用氢氧化钠调整PH值在12左右;缓慢的加入还原剂葡萄糖水溶液,并间断超声分散,保持水温30℃以下,直至溶液颜色不在变化反应完全后,加去离子水沉淀过滤;
镀银玻璃粉清洗,过滤沉淀后的镀银玻璃粉用去离子水反复清洗三次,后用乙醇清洗两次,分离后得到镀银玻璃粉烘干。
实施例二:
一种太阳能电池导电浆料用玻璃粉改性方法,主要按如下步骤实施:
玻璃粉活化,将玻璃粉粉末在含有活化剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)的去离子水的硝酸银溶液中,持续搅拌并间断超声分散1h,保持水温在30℃左右,聚乙二醇包裹在玻璃粉表面并吸附银离子,形成活化中心,为后续镀银做准备;
活化玻璃粉清洗,将上述得到的活化玻璃粉过滤分离后使用去离子水将其清洗三次,去掉多余的活化剂,过滤得到活化玻璃粉;
玻璃粉镀银,将上述活化玻璃粉放入含保护剂明胶的去离子水溶液中,搅拌;再加入硝酸银的氨水溶液中,持续搅拌,并用氢氧化钠调整PH值在12左右;缓慢的加入还原剂葡萄糖水溶液,并间断超声分散,保持水温30℃以下,直至溶液颜色不在变化反应完全后,加去离子水沉淀过滤;
镀银玻璃粉清洗,过滤沉淀后的镀银玻璃粉用去离子水反复清洗三次,后用乙醇清洗两次,分离后得到镀银玻璃粉烘干。
实施例三:
一种太阳能电池导电浆料用玻璃粉改性方法,主要按如下步骤实施:
玻璃粉活化,将玻璃粉粉末在含有活化剂硅烷偶联剂的去离子水的硝酸银溶液中,持续搅拌并间断超声分散1h,保持水温在30℃左右,硅烷偶联剂包裹在玻璃粉表面并吸附银离子,形成活化中心,为后续镀银做准备;
活化玻璃粉清洗,将上述得到的活化玻璃粉过滤分离后使用去离子水将其清洗三次,去掉多余的活化剂,过滤得到活化玻璃粉;
镀银,将上述活化玻璃粉放入含保护剂聚乙烯吡咯烷酮的去离子水溶液中,搅拌加入硝酸银的氨水溶液中,持续搅拌,并用氢氧化钠调整PH值在13左右;缓慢的加入还原剂甲醛水溶液,并间断超声分散,保持水温30℃以下,直至溶液颜色不在变化反应完全后,加去离子水沉淀过滤,
镀银玻璃粉清洗,过滤沉淀后的镀银玻璃粉用去离子水反复清洗三次,后用乙醇清洗两次,分离后得到镀银玻璃粉烘干。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,该方法包含如下工艺流程:玻璃粉预处理→水洗→玻璃粉镀银→清洗。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述玻璃粉预处理为玻璃粉活化,将玻璃粉粉末加入含有活化剂的去离子水的硝酸银溶液中,持续搅拌并间断超声分散30min-2h,保持水温在30℃,使玻璃粉表面形成银离子活化中心,为后续镀银做准备。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,将预处理后的玻璃粉过滤分离后使用去离子水将其清洗,去掉多余的活化剂,过滤得到活化玻璃粉。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述玻璃粉镀银为将活化后的玻璃粉放入含保护剂的去离子水溶液中,高速搅拌;再加入硝酸银的氨水溶液中,并用氢氧化钠将整个溶液的PH值调整在11-13之间;然后缓慢的加入还原剂溶液,并间断超声分散,保持水温30℃,直至溶液颜色不再变化,反应完全后加去离子水沉淀过滤,得到沉淀过滤后的镀银玻璃粉。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述沉淀过滤后的镀银玻璃粉先用去离子水反复清洗三次,后用乙醇清洗两次,分离后得到镀银玻璃粉烘干。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述活化剂选自十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二醇、聚乙二醇、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等中的一种或一种以上。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述还原剂选自甲醛、葡萄糖、酒石酸钠、硼氢化钠、抗坏血酸、水合肼等中的一种或一种以上。
8.根据权利要求4所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,所述保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、十二烷基磺酸钠、明胶等中的一种或一种以上。
9.根据权利要求4所述的太阳能电池导电银浆用玻璃粉的改性方法,其特征是,玻璃粉活化活化和玻璃粉镀银阶段的反应条件采用低温超声处理。
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