CN108766662A - 高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法。它解决了现有铝浆的成分过于简单，印刷性能较差，电池片容易出现翘曲等技术问题。本高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，包括以下步骤：a、称取：三氧化二铋14‑32％、氧化硅15‑25％、三氧化二硼3‑12％、氧化锌5‑20％、氧化钙2‑10％、氧化锑7‑15％、氧化锡6‑13％、氧化钾0.3‑0.8％、氧化铝0.5‑2％、碳酸钡8.5‑12.5％和氧化镧2.3‑5.6％放入到搅拌装置中搅拌均匀；将混合物经热熔、冷却、球磨和过筛；b、称取：乙基纤维素树脂6‑18％、丙烯酸树脂3‑9％、环氧树脂2‑5％、丁基卡必醇32‑46％和松油醇20‑35％放入到搅拌装置中搅拌均匀；c、称取：步骤a中的玻璃粉1.5‑5.5％、步骤b中的有机载体13‑27％和铝粉70‑80％放入到搅拌装置中搅拌均匀。本发明具有产品稳定性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，涉及一种高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法。
背景技术
晶体硅太阳能背电场用铝浆主要由无机玻璃粉粘结剂，有机树脂粘结剂，不同粒径铝粉以及添加剂组成。铝粉是作为背面主要的导电相而存在的。铝粉的各项性能对太阳能电池的输出特性及背电场外观有着关键的影响。
经检索，如中国专利文献公开了一种晶体硅太阳能电池铝浆【申请号：201310053995.3；公开号：CN 103123812A】。这种晶体硅太阳能电池铝浆，其特征在于，所述铝浆的组分及其重量份数为：铝粉80-85份、硼粉30-40份、银粉1-10份、有机载体2-8份、玻璃粉0.5-6份，钛酸酯偶联剂1-4份、硬脂酸锌0.05-2份。
该专利中公开的铝浆虽然其导电性能得到提高，但是，该铝浆的成分过于简单，印刷性能较差，电池片容易出现翘曲，且没有相应的生产方法，因此，设计出一种高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，该生产方法具有产品稳定性好的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按质量百分比，称取：三氧化二铋14-32％、氧化硅15-25％、三氧化二硼3-12％、氧化锌5-20％、氧化钙2-10％、氧化锑7-15％、氧化锡6-13％、氧化钾0.3-0.8％、氧化铝0.5-2％、碳酸钡8.5-12.5％和氧化镧2.3-5.6％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；将混合物经热熔、冷却、球磨和过筛，得到玻璃粉；
b、按质量百分比，称取：乙基纤维素树脂6-18％、丙烯酸树脂3-9％、环氧树脂2-5％、丁基卡必醇32-46％和松油醇20-35％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；在80-90℃的恒温条件下，完全溶解，保温2-3h后，用250-350目筛过滤，得到有机载体；
c、按质量百分比，称取：步骤a中的玻璃粉1.5-5.5％、步骤b中的有机载体13-27％和铝粉70-80％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，持续搅拌2-3h，得到浆料；将搅拌后的浆料通过三辊研磨机进行研磨，即可得到细度为6-12μm，粘度控制在36Pa·s-48Pa·s的背面铝浆。
所述步骤b中的玻璃粉粒径范围为0.8-2.6μm。
所述步骤a中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为30-50min。
所述步骤b中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为15-25min。
所述步骤c中的研磨次数为2-6次。
所述搅拌装置包括底座，所述底座上固定有搅拌桶，搅拌桶上部具有进料口，进料口处设置有电磁阀一，搅拌桶下部具有出料口，出料口处设置有电磁阀二，底座上固定有支架，支架上设置有升降板，升降板与一能带动其上下移动的移动机构相连，升降板上竖直设置有转轴，转轴上端与一能带动其转动的动力结构相连，转轴下端伸入到搅拌桶内，转轴下端设置有弹性的定位气囊，定位气囊呈扁平状的长方体，定位气囊外部具有若干搅拌叶片，定位气囊内部水平设置有安装板，安装板的四周和定位气囊的内壁相连，安装板的中部和转轴下端相连，安装板上具有若干通气孔，安装板上通过连接杆固定有振动电机，振动电机为双出轴振动电机，振动电机通过弹簧一和振动块一相连，且振动块一能与定位气囊内壁的上部相接触，振动电机通过弹簧二和振动块二相连，且振动块二能与定位气囊内壁的下部相接触，底座上还设置有对定位气囊内的气压进行调控的调控机构。
搅拌装置的工作原理如下：将原料通过进料口放入到搅拌桶中，通过动力结构带动转轴转动，转轴带动安装板转动，安装板带动搅拌叶片转动，搅拌叶片对搅拌桶内的原料进行搅拌；通过移动机构带动升降板上下移动，升降板带动转轴上下移动，转轴带动安装板上下移动，安装板带动定位气囊上下移动，定位气囊带动搅拌叶片上下移动，搅拌叶片可对搅拌桶上中下的原料进行搅拌，控制振动电机工作，振动电机分别带动振动块一和振动块二上下抖动，可使定位气囊上部的原料抖动和可使定位气囊下部的原料抖动，同时，通过调节机构对定位气囊内的气压进行调控，使定位气囊的体积增大或减小，可使定位气囊上部的原料向上流动或者也可使定位气囊下部的原料向下流动，从而可将搅拌桶内的原料快速搅拌均匀，搅拌效果好。
所述移动机构包括推杆电机、导轨和滑块，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，推杆电机固定在支架上，推杆电机的推杆竖直设置，推杆电机的推杆端部和滑块相连，升降板和滑块相连。
当需要使滑块上下移动时，控制推杆电机的推杆上下移动，推杆电机的推杆带动滑块沿着导杆上下移动，滑块带动升降板上下移动，从而可使升降板上下移动。
所述导轨两端还固定有限位块。
采用以上结构，通过限位块可对滑块进行限位，限位方便。
所述调控机构包括弹性的调节气囊和调控板，调节气囊固定在支架上，且调节气囊位于升降板的正上方，调节气囊通过导气管和定位气囊相连通，调控板固定在升降板上，且调控板能与调节气囊下部相接触。
采用以上结构，在升降板上下移动的过程中，升降板带动调节板上下移动，调节板与调节气囊反复接触并对其进行挤压，利用升降板上下的动力，可使定位气囊的体积增大或减小，调控方便。
所述导气管上还设置有气流调节阀。
采用以上结构，通过气流调节阀可对导气管中的气流进行调节，调节方便。
所述转轴上还设置有辅助结构，辅助结构包括转动杆和辅助块，转动杆一端和转轴上端相连，转动杆另一端和辅助块相连，辅助块上具有倾斜的工作部，且工作部能与调节气囊侧部相接触。
采用以上结构，在转轴转动的过程中，转轴带动转动杆转动，转动杆带动辅助块转动，辅助块与调节气囊侧部反复相接触，可对调节气囊进行间歇性挤压。
所述动力结构包括步进电机、主动轮、从动轮和皮带，步进电机固定在升降板上，步进电机的输出轴竖直向上，主动轮固定在步进电机的输出轴端部，从动轮固定在转轴上端，皮带套设在主动轮与从动轮之间。
当需要使转轴转动时，控制步进电机的输出轴转动，步进电机的输出轴带动主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，从动轮带动转轴转动，从而可使转轴转动。
所述底座上还固定有控制器，推杆电机和步进电机通过线路均与该控制器相连。
采用以上结构，通过控制器可控制推杆电机和步进电机动作，智能化程度高。
与现有技术相比，本发明具有该优点：通过本生产方法得到的背面铝浆，可使大大降低翘曲率，且能提高其光电转化效率，从而能够保证太阳能电池的质量，产品稳定性好。
附图说明
图1是搅拌装置的剖视图。
图2是搅拌装置拆去部分的剖视图。
图3是搅拌装置中辅助块的立体结构示意图。
图中，1、底座；2、电磁阀二；3、搅拌桶；3a、进料口；3b、出料口；4、导气管；5、转轴；6、推杆电机；7、支架；8、导轨；9、滑块；11、升降板；12、调控板；13、气流调节阀；14、限位块；15、调节气囊；16、辅助块；16a、工作部；17、转动杆；18、从动轮；19、皮带；21、主动轮；22、步进电机；23、电磁阀一；24、定位气囊；25、连接杆；26、振动电机；27、弹簧二；28、振动块二；29、安装板；31、弹簧一；32、振动块一；33、搅拌叶片；34、控制器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，包括以下步骤：
a、按质量百分比，称取：三氧化二铋14-32％、氧化硅15-25％、三氧化二硼3-12％、氧化锌5-20％、氧化钙2-10％、氧化锑7-15％、氧化锡6-13％、氧化钾0.3-0.8％、氧化铝0.5-2％、碳酸钡8.5-12.5％和氧化镧2.3-5.6％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；将混合物经热熔、冷却、球磨和过筛，得到玻璃粉；在本实施例中，按质量百分比，称取：三氧化二铋18％、氧化硅22％、三氧化二硼6％、氧化锌13％、氧化钙7％、氧化锑11％、氧化锡9％、氧化钾0.4％、氧化铝1.1％、碳酸钡9.2％和氧化镧3.3％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；将混合物经热熔、冷却、球磨和过筛，得到玻璃粉；
b、按质量百分比，称取：乙基纤维素树脂6-18％、丙烯酸树脂3-9％、环氧树脂2-5％、丁基卡必醇32-46％和松油醇20-35％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；在80-90℃的恒温条件下，完全溶解，保温2-3h后，用250-350目筛过滤，得到有机载体；在本实施例中，按质量百分比，称取：乙基纤维素树脂15％、丙烯酸树脂7％、环氧树脂3％、丁基卡必醇42％和松油醇33％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；在85℃的恒温条件下，完全溶解，保温2h后，用280目筛过滤，得到有机载体；
c、按质量百分比，称取：步骤a中的玻璃粉1.5-5.5％、步骤b中的有机载体13-27％和铝粉70-80％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，持续搅拌2-3h，得到浆料；将搅拌后的浆料通过三辊研磨机进行研磨，即可得到细度为6-12μm，粘度控制在为36Pa·s-48Pa·s的背面铝浆；在本实施例中，按质量百分比，称取：步骤a中的玻璃粉4％、步骤b中的有机载体21％和铝粉75％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，持续搅拌3h，得到浆料；将搅拌后的浆料通过三辊研磨机进行研磨，即可得到细度为8-10μm，粘度控制在40Pa·s-42Pa·s的背面铝浆。
步骤b中的玻璃粉粒径范围为0.8-2.6μm；在本实施例中，步骤b中的玻璃粉粒径范围为1.2-1.8μm。
步骤a中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为30-50min；在本实施例中，步骤a中的搅拌速度为250rpm，搅拌时间为40min。
步骤b中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为15-25min；在本实施例中，步骤b中的搅拌速度为280rpm，搅拌时间为17min。
步骤c中的研磨次数为2-6次；在本实施例中，步骤c中的研磨次数为4次。
如图1-图3所示，搅拌装置包括底座1，底座1上固定有搅拌桶3，在本实施例中，底座1上通过螺栓连接的方式固定有搅拌桶3；搅拌桶3上部具有进料口3a，进料口3a处设置有电磁阀一23，搅拌桶3下部具有出料口3b，出料口3b处设置有电磁阀二2，底座1上固定有支架7，在本实施例中，底座1上通过螺栓连接的方式固定有支架7；支架7上设置有升降板11，升降板11与一能带动其上下移动的移动机构相连，升降板11上竖直设置有转轴5，转轴5上端与一能带动其转动的动力结构相连，转轴5下端伸入到搅拌桶3内，转轴5下端设置有弹性的定位气囊24，在本实施例中，定位气囊24采用市场上可以买到的现有产品；定位气囊24呈扁平状的长方体，定位气囊24外部具有若干搅拌叶片33，在本实施例中，搅拌叶片33的数量为二十个；定位气囊24内部水平设置有安装板29，安装板29的四周和定位气囊24的内壁相连，安装板29的中部和转轴5下端相连，在本实施例中，安装板29的中部通过焊接的方式和转轴5下端相连；安装板29上具有若干通气孔，在本实施例中，通气孔的数量为十个；安装板29上通过连接杆25固定有振动电机26，振动电机26为双出轴振动电机，振动电机26通过弹簧一31和振动块一32相连，且振动块一32能与定位气囊24内壁的上部相接触，振动电机26通过弹簧二27和振动块二28相连，且振动块二28能与定位气囊24内壁的下部相接触，底座1上还设置有对定位气囊24内的气压进行调控的调控机构。
移动机构包括推杆电机6、导轨8和滑块9，导轨8竖直固定在支架7上，在本实施例中，导轨8通过螺栓连接的方式竖直固定在支架7上；滑块9设置在导轨8上，推杆电机6固定在支架7上，在本实施例中，推杆电机6通过螺栓连接的方式固定在支架7上；推杆电机6的推杆竖直设置，推杆电机6的推杆端部和滑块9相连，升降板11和滑块9相连。
导轨8两端还固定有限位块14，在本实施例中，导轨8两端通过螺栓连接的方式还固定有限位块14；采用该结构，通过限位块14可对滑块9进行限位，限位方便。
调控机构包括弹性的调节气囊15和调控板12，在本实施例中，调节气囊15采用市场上可以买到的现有产品；调节气囊15固定在支架7上，在本实施例中，调节气囊15通过螺栓连接的方式固定在支架7上；且调节气囊15位于升降板11的正上方，调节气囊15通过导气管4和定位气囊24相连通，调控板12固定在升降板11上，在本实施例中，调控板12通过螺栓连接的方式固定在升降板11上；且调控板12能与调节气囊15下部相接触。
导气管4上还设置有气流调节阀13；采用该结构，通过气流调节阀13可对导气管4中的气流进行调节，调节方便。
转轴5上还设置有辅助结构，辅助结构包括转动杆17和辅助块16，转动杆17一端和转轴5上端相连，转动杆17另一端和辅助块16相连，辅助块16上具有倾斜的工作部16a，且工作部16a能与调节气囊15侧部相接触，在本实施例中，转动杆17呈水平布置。
动力结构包括步进电机22、主动轮21、从动轮18和皮带19，步进电机22固定在升降板11上，在本实施例中，步进电机22通过螺栓连接的方式固定在升降板11上；步进电机22的输出轴竖直向上，主动轮21固定在步进电机22的输出轴端部，在本实施例中，主动轮21通过键连接的方式固定在步进电机22的输出轴端部；从动轮18固定在转轴5上端，在本实施例中，从动轮18通过键连接的方式固定在转轴5上端；皮带19套设在主动轮21与从动轮18之间。
底座1上还固定有控制器34，推杆电机6和步进电机22通过线路均与该控制器34相连，在本实施例中，控制器34采用市场上可以买到的单片机，单片机控制电机的程序为现有的，其程序不需要重新编辑；采用该结构，通过控制器34可控制推杆电机6和步进电机22动作，智能化程度高。
搅拌装置的工作原理如下：将原料通过进料口3a放入到搅拌桶3中，控制步进电机22的输出轴带动主动轮21转动，主动轮21通过皮带19带动从动轮18转动，从动轮18带动转轴5转动，转轴5带动安装板29转动，安装板29带动搅拌叶片33转动，搅拌叶片33对搅拌桶3内的原料进行搅拌；控制推杆电机6的推杆带动滑块9沿着导杆上下移动，滑块9带动升降板11上下移动，升降板11带动转轴5上下移动，转轴5带动安装板29上下移动，安装板29带动定位气囊24上下移动，定位气囊24带动搅拌叶片33上下移动，搅拌叶片33对搅拌桶3上中下的原料进行搅拌；转轴5带动转动杆17转动，转动杆17带动辅助块16转动，辅助块16与调节气囊15侧部反复相接触，对调节气囊15进行间歇性挤压；控制振动电机26工作，振动电机26分别带动振动块一32和振动块二28上下抖动，使定位气囊24上部的原料抖动和使定位气囊24下部的原料抖动，同时，升降板11带动调节板上下移动，调节板与调节气囊15反复接触并对其进行挤压，利用升降板11上下的动力，使定位气囊24的体积增大或减小，可使定位气囊24上部的原料向上流动或者也可使定位气囊24下部的原料向下流动，将搅拌桶3内的原料快速搅拌均匀，搅拌效果好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按质量百分比，称取：三氧化二铋14-32％、氧化硅15-25％、三氧化二硼3-12％、氧化锌5-20％、氧化钙2-10％、氧化锑7-15％、氧化锡6-13％、氧化钾0.3-0.8％、氧化铝0.5-2％、碳酸钡8.5-12.5％和氧化镧2.3-5.6％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；将混合物经热熔、冷却、球磨和过筛，得到玻璃粉；
b、按质量百分比，称取：乙基纤维素树脂6-18％、丙烯酸树脂3-9％、环氧树脂2-5％、丁基卡必醇32-46％和松油醇20-35％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，得到混合物；在80-90℃的恒温条件下，完全溶解，保温2-3h后，用250-350目筛过滤，得到有机载体；
c、按质量百分比，称取：步骤a中的玻璃粉1.5-5.5％、步骤b中的有机载体13-27％和铝粉70-80％放入到搅拌装置中搅拌均匀，各组份质量百分比总和为100％，持续搅拌2-3h，得到浆料；将搅拌后的浆料通过三辊研磨机进行研磨，即可得到细度为6-12μm，粘度控制在36Pa·s-48Pa·s的背面铝浆。
2.根据权利要求1所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述步骤b中的玻璃粉粒径范围为0.8-2.6μm。
3.根据权利要求1所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述步骤a中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为30-50min。
4.根据权利要求1所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述步骤b中的搅拌速度为200-300rpm，搅拌时间为15-25min。
5.根据权利要求1所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述步骤c中的研磨次数为2-6次。
6.根据权利要求1所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述搅拌装置包括底座，所述底座上固定有搅拌桶，搅拌桶上部具有进料口，进料口处设置有电磁阀一，搅拌桶下部具有出料口，出料口处设置有电磁阀二，底座上固定有支架，支架上设置有升降板，升降板与一能带动其上下移动的移动机构相连，升降板上竖直设置有转轴，转轴上端与一能带动其转动的动力结构相连，转轴下端伸入到搅拌桶内，转轴下端设置有弹性的定位气囊，定位气囊呈扁平状的长方体，定位气囊外部具有若干搅拌叶片，定位气囊内部水平设置有安装板，安装板的四周和定位气囊的内壁相连，安装板的中部和转轴下端相连，安装板上具有若干通气孔，安装板上通过连接杆固定有振动电机，振动电机为双出轴振动电机，振动电机通过弹簧一和振动块一相连，且振动块一能与定位气囊内壁的上部相接触，振动电机通过弹簧二和振动块二相连，且振动块二能与定位气囊内壁的下部相接触，底座上还设置有对定位气囊内的气压进行调控的调控机构。
7.根据权利要求6所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述移动机构包括推杆电机、导轨和滑块，导轨竖直固定在支架上，滑块设置在导轨上，推杆电机固定在支架上，推杆电机的推杆竖直设置，推杆电机的推杆端部和滑块相连，升降板和滑块相连。
8.根据权利要求6所述的高效率低翘曲太阳能电池背面铝浆的生产方法，其特征在于，所述调控机构包括弹性的调节气囊和调控板，调节气囊固定在支架上，且调节气囊位于升降板的正上方，调节气囊通过导气管和定位气囊相连通，调控板固定在升降板上，且调控板能与调节气囊下部相接触。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US20150360994A1 (en) * | 2012-12-25 | 2015-12-17 | Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. | Sealing glass composition |
| CN105189390A (zh) * | 2013-03-18 | 2015-12-23 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 制造太阳能电池电极的方法 |
| CN107527674A (zh) * | 2016-06-15 | 2017-12-29 | 三星Sdi株式会社 | 用于形成太阳能电池电极的组成物和太阳能电池电极 |
| CN107767986A (zh) * | 2016-08-18 | 2018-03-06 | 江苏正能电子科技有限公司 | 一种背钝化太阳能铝浆 |
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