CN112980351A - 一种背面电极银浆用粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电极银浆用粘结剂技术领域，具体涉及一种背面电极银浆用粘结剂及其制备方法，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3‑8份、褐藻胶2‑7份、田菁胶0.4‑1.5份、蓖麻油0.2‑0.6份、羧甲基纤维素0.2‑0.8份、十二烷基硫酸钠1‑4份、水20份。本发明提供的背面电极银浆用粘结剂为一种水基粘结剂，粘结强度较高，用于背面电极浆料烧结后与硅板附着力较强，光转化率高，而且采用水作为溶剂，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及电极银浆用粘结剂技术领域，具体涉及一种背面电极银浆用粘结剂及其制备方法。
背景技术
随着我国科技的发展以及光电子和通信产业的发展，晶体硅太阳能电池片已得到了普遍的推广和应用。晶体硅太阳能电池片是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，电能可以被送往蓄电池中存储起来，或被用于推动负载工作。光伏产业中的太阳能单晶硅perc(passivatedemitterandrearcell)双面电池片，是通过将perc生产线工艺优化升级，将背面铝背场由全面印刷优化为局部印刷，然后通过烧结工艺及后续工艺来完成电池的生产。
目前多晶硅太最能电池的主要问题有：1、背面电极浆料烧结后与硅板附着力不强。2、电池的光电转化率不够。电池的绿色环保的改良迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种背面电极银浆用粘结剂及其制备方法，该方法制得的背面电极银浆用粘结剂为一种水基粘结剂，粘结强度较高，用于背面电极浆料烧结后与硅板附着力较强，光转化率高，而且采用水作为溶剂，绿色环保。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种背面电极银浆用粘结剂，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-8份、褐藻胶2-7份、田菁胶0.4-1.5份、蓖麻油0.2-0.6份、羧甲基纤维素0.2-0.8份、十二烷基硫酸钠1-4份、水20份。
优选地，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-5份、褐藻胶2-4份、田菁胶0.4-1份、蓖麻油0.2-0.4份、羧甲基纤维素0.2-0.5份、十二烷基硫酸钠1-3份、水20份。
优选地，所述蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠的重量比为0.24-0.3：0.35-0.4：1。
本发明第二方面提供一种所述的背面电极银浆用粘结剂的制备方法，该方法包括：
(1)将阿拉伯胶、褐藻胶、田菁胶混合后研磨，溶解于部分水中，形成粘结剂溶液；
(2)将剩余水和十二烷基硫酸钠进行第一混合，然后加入蓖麻油和羧甲基纤维素进行第二混合，得到混合物；
(3)将所述粘结剂溶液和所述混合物在55-70℃下搅拌。
优选地，所述部分水与所述剩余水的重量比为1:2-4。
优选地，所述第一混合在搅拌转速10-30r/min下进行。
优选地，所述第一混合在搅拌转速10-20r/min下进行。
优选地，步骤(2)中所述第二混合的过程包括：先加入蓖麻油混合，再加入羧甲基纤维素混合。
优选地，步骤(3)中所述搅拌在35-45r/min下进行。
优选地，步骤(3)中所述搅拌的时间为10-30min。
与现有技术相比，本发明提供的方法制得的背面电极银浆用粘结剂为一种水基粘结剂，通过添加特定量的蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠，能够形成特定的润滑分散体系，配合其他组分，用于背面电极浆料烧结后与硅板附着力较强、适应性好，光转化率高，而且采用水作为溶剂，绿色环保。进一步的，在本发明的方法中，通过控制第一混合的转速在低速下进行，能够充分发挥十二烷基硫酸钠的适量发泡能力对后续工序中其他各组分的润滑、分散的调节作用，避免发泡过多影响粘结剂的粘结强度。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种背面电极银浆用粘结剂，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-8份、褐藻胶2-7份、田菁胶0.4-1.5份、蓖麻油0.2-0.6份、羧甲基纤维素0.2-0.8份、十二烷基硫酸钠1-4份、水20份。
本发明中，各原料均为市售品，均可以用于本发明中。
根据本发明，优选地，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-5份、褐藻胶2-4份、田菁胶0.4-1份、蓖麻油0.2-0.4份、羧甲基纤维素0.2-0.5份、十二烷基硫酸钠1-3份、水20份。
根据本发明，优选地，所述蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠的重量比为0.24-0.3：0.35-0.4：1。发明人研究发现，该优选方案下，更能充分发挥十二烷基硫酸钠对其他各组分的润滑、分散的调节作用。
根据本发明的一种优选实施方式，所述背面电极银浆用粘结剂包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-5份、褐藻胶2-4份、田菁胶0.4-1份、蓖麻油0.2-0.4份、羧甲基纤维素0.2-0.5份、十二烷基硫酸钠1-3份、水20份；且所述蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠的重量比为0.24-0.3：0.35-0.4：1。
本发明第二方面提供一种所述的背面电极银浆用粘结剂的制备方法，该方法包括：
(1)将阿拉伯胶、褐藻胶、田菁胶混合后研磨，溶解于部分水中，形成粘结剂溶液；
(2)将剩余水和十二烷基硫酸钠进行第一混合，然后加入蓖麻油和羧甲基纤维素进行第二混合，得到混合物；
(3)将所述粘结剂溶液和所述混合物在55-70℃下搅拌。
本发明中，所述各个混合的时间均没有限制，只要能够使得相应组分彻底溶解即可。
根据本发明，优选地，所述部分水与所述剩余水的重量比为1:2-4。该优选方案下，能够进一步提高所得粘结剂的粘结强度。
根据本发明，优选地，所述第一混合在搅拌转速10-30r/min下进行。
根据本发明，优选地，所述第一混合在搅拌转速10-20r/min下进行。
根据本发明，优选地，步骤(2)中所述第二混合的过程包括：先加入蓖麻油混合，再加入羧甲基纤维素混合。
根据本发明，优选地，步骤(3)中所述搅拌在35-45r/min下进行。
根据本发明，优选地，步骤(3)中所述搅拌的时间为10-30min。
根据本发明的一种优选实施方式，所述背面电极银浆用粘结剂的制备方法包括：
(1)将阿拉伯胶、褐藻胶、田菁胶混合后研磨，溶解于部分水中，形成粘结剂溶液；
(2)将剩余水和十二烷基硫酸钠进行第一混合，然后先加入蓖麻油混合，再加入羧甲基纤维素混合，得到混合物；所述第一混合在搅拌转速10-20r/min下进行；所述部分水与所述剩余水的重量比为1:2-4；
(3)将所述粘结剂溶液和所述混合物在55-70℃下搅拌；所述搅拌在35-45r/min下进行，搅拌的时间为10-30min。该优选方案下，所得粘结剂的粘结强度最高，应用时的光电转化率最优。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所涉及的原料除另有说明外均为市售品。1重量份为1kg。
实施例1
(1)将阿拉伯胶、褐藻胶、田菁胶混合后研磨，溶解于部分水中，形成粘结剂溶液；
(2)将剩余水和十二烷基硫酸钠进行第一混合，然后先加入蓖麻油混合，再加入羧甲基纤维素混合，得到混合物；
(3)将所述粘结剂溶液和所述混合物搅拌，得到粘结剂。
上述各原料的用量以及工艺参数如表1所示。
按照GB/T 1742-1979测定所得粘结剂的粘结强度，如表2所示。按照CN105469854B的方法制作成为多晶硅太阳能电池，测定其光电转换效率，如表2所示。
实施例2-3
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用表1所示的原料的用量以及工艺参数。
实施例4-5
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用表1所示的原料的用量以及工艺参数。
实施例6
按照实施例1的方法进行，不同的是，所述蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠的重量比为0.4：0.5：1。
实施例7
按照实施例1的方法进行，不同的是，所述第一混合在搅拌转速90r/min下进行，步骤(3)中所述搅拌在95r/min下进行。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是，不引入蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，不引入羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠。
对比例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，制备方法不同，具体为将各原料直接混合，然后在搅拌转速30r/min下搅拌20min。
表1
表2
| 实施例编号 | 粘结强度，MPa | 光电转换效率，％ |
| 实施例1 | 4.96 | 29.5 |
| 实施例2 | 4.92 | 29.2 |
| 实施例3 | 4.91 | 29.4 |
| 实施例4 | 4.84 | 28.3 |
| 实施例5 | 4.82 | 28.6 |
| 实施例6 | 4.81 | 28.8 |
| 实施例7 | 4.85 | 28.1 |
| 对比例1 | 4.63 | 26.5 |
| 对比例2 | 4.58 | 26.2 |
| 对比例3 | 4.67 | 26.4 |
通过表2的结果可以看出，采用本发明的实施例具有明显更好的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种背面电极银浆用粘结剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-8份、褐藻胶2-7份、田菁胶0.4-1.5份、蓖麻油0.2-0.6份、羧甲基纤维素0.2-0.8份、十二烷基硫酸钠1-4份、水20份。
2.根据权利要求1所述的背面电极银浆用粘结剂，其中，包括以下重量份的组分：阿拉伯胶3-5份、褐藻胶2-4份、田菁胶0.4-1份、蓖麻油0.2-0.4份、羧甲基纤维素0.2-0.5份、十二烷基硫酸钠1-3份、水20份。
3.根据权利要求1所述的背面电极银浆用粘结剂，其中，所述蓖麻油、羧甲基纤维素和十二烷基硫酸钠的重量比为0.24-0.3：0.35-0.4：1。
4.权利要求1-3中任意一项所述的背面电极银浆用粘结剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
（1）将阿拉伯胶、褐藻胶、田菁胶混合后研磨，溶解于部分水中，形成粘结剂溶液；
（2）将剩余水和十二烷基硫酸钠进行第一混合，然后加入蓖麻油和羧甲基纤维素进行第二混合，得到混合物；
（3）将所述粘结剂溶液和所述混合物在55-70℃下搅拌。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述部分水与所述剩余水的重量比为1:2-4。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一混合在搅拌转速10-30r/min下进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一混合在搅拌转速10-20r/min下进行。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（2）中所述第二混合的过程包括：先加入蓖麻油混合，再加入羧甲基纤维素混合。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（3）中所述搅拌在35-45r/min下进行。
10.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤（3）中所述搅拌的时间为10-30min。
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2021
- 2021-02-26 CN CN202110223281.7A patent/CN112980351B/zh active Active
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