CN115394471A - 一种导电浆料及其在n型硅片太阳能电池中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了导电浆料领域的一种导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用，步骤包括：S1：首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照恒定转速进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG‑EDTA络合溶液，该导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用,通过制备AG‑EDTA络合液通过液相还原法制备出粒径小，分散性好的纳米银粉，通过制备有机载体和玻璃粉进行混合磨料，制备出导电浆料，导热性和导电性能高。
Description
技术领域
本发明涉及导电浆料技术领域，具体为一种导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用。
背景技术
随着全球碳中和进程不断加速，叠加光伏发电成本持续下行，经济性不断提升，光伏装机需求高增长确定性较强。我们将对光伏全产业链进行全面及深入的研究，旨在基于长期看好光伏产业链发展的情况下，作出深入研究并为投资者提供参考。光伏产业链上游包括原料高纯度多晶硅材料的生产，单晶硅和多晶硅的制造，硅片的生产；中游包括光伏电池片，光伏组件(玻璃、支架、胶膜等)以及逆变器环节；下游是光伏发电的应用端包括光伏电站和分布式发电，太阳能电池工作的原理为光生伏特效应和PN结。光生伏特效应是指当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应，该效应是光伏发电的原理。电池片基本构造是运用P型与N型半导体接合而成，半导体最基本的材料是“硅”，纯净的硅是不导电的，但可以通过在硅中掺杂来改变分子结构：在硅晶体中掺入硼元素，即可做成P型半导体；掺入磷元素，即可做成N型半导体。
现有的N型硅片太阳能电池中，需要导电银浆作为粘接相使用，在现有的导电银浆制备工艺复杂，成本较高，制备出来的导电浆料导电性和导热性不足，为此我们提出了一种导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用，以解决上述背景技术中提出了现有的N型硅片太阳能电池中，需要导电银浆作为粘接相使用，在现有的导电银浆制备工艺复杂，成本较高，制备出来的导电浆料导电性和导热性不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导电浆料，包括如下步骤：
S1：首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照恒定转速进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG-EDTA络合溶液；
S2：再称取一定量的连二亚硫酸钠与氢氧化钠溶于去离子水中，配成碱性连二亚硫酸钠还原溶液，并将其转移至梨形分液漏斗中，控制恒温水浴磁力搅拌器温度开关，保持AG-EDTA络合溶液温度恒定，并保持恒定转速搅拌，再将二亚硫酸钠还原溶液匀速滴入AG-EDTA络合溶液中，滴定结束后，再次搅拌20min，得到反应液，将反应液置于离心机中进行离心和固液分离，将分离的银粉通过去离子水进行三次洗涤，在真空干燥箱中进行干燥后，得到纳米银粉；
S3：将溶剂、增稠剂按照一定比例进行混合，并置于磁力搅拌机中进行混合并水浴加热到80℃，同时进行搅拌置于增稠剂溶解，然后加入一定比例的表面活性剂、润湿剂和触变剂，并继续加热搅拌得到有机载体；
S4：将有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液按照一定的比例置于磁力搅拌机中进行搅拌，并进行水浴加热到80℃，持续1-2h，接着置于三辊机中进行磨料，得到导电浆料。
优选的，所述S1中磁力搅拌机的转速为400-500r/min。
优选的，所述S2中真空干燥箱的温度为60-80℃，干燥时间为1-2h。
优选的，所述纳米银粉溶液制备是通过将所述纳米银粉置于放有丙酮和表面活性剂的烧杯中，使用保鲜膜进行密封，然后置于超声波清洗仪器中进行超声20-30min，得到纳米银粉溶液。
优选的，所述溶剂为松油醇，所述增稠剂为乙基纤维素。所述溶剂与增稠剂之间的比例为2:1。
优选的，所述有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液之间的质量比为2：1:3。
本发明还提供一种导电浆料在N型硅片太阳能电池中的应用，其特征在于：取适量导电浆料通过丝网印刷在N型硅片太阳能电池的陶瓷基底上，之后置于马弗炉中进行升温烧结固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用，通过制备AG-EDTA络合液通过液相还原法制备出粒径小，分散性好的纳米银粉，通过制备有机载体和玻璃粉进行混合磨料，制备出导电浆料，操作流程简单，所需的原料价格低廉，制备出的导电浆料导热性和导电性能高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照转速400r/min进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG-EDTA络合溶液，再称取一定量的连二亚硫酸钠与氢氧化钠溶于去离子水中，配成碱性连二亚硫酸钠还原溶液，并将其转移至梨形分液漏斗中，控制恒温水浴磁力搅拌器温度开关，保持AG-EDTA络合溶液温度恒定，并保持恒定转速搅拌，再将二亚硫酸钠还原溶液匀速滴入AG-EDTA络合溶液中，滴定结束后，再次搅拌20min，得到反应液，将反应液置于离心机中进行离心和固液分离，将分离的银粉通过去离子水进行三次洗涤，在真空干燥箱中中升温至60℃，干燥1h后，得到纳米银粉，将纳米银粉置于放有丙酮和表面活性剂的烧杯中，使用保鲜膜进行密封，然后置于超声波清洗仪器中进行超声20min，得到纳米银粉溶液，将溶剂、增稠剂按照一定比例进行混合，并置于磁力搅拌机中进行混合并水浴加热到80℃，同时进行搅拌置于增稠剂溶解，然后加入一定比例的表面活性剂、润湿剂和触变剂，并继续加热搅拌得到有机载体，将有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液按照一定的比例置于磁力搅拌机中进行搅拌，并进行水浴加热到80℃，持续1h，接着置于三辊机中进行磨料，得到导电浆料，取适量导电浆料通过丝网印刷在N型硅片太阳能电池的陶瓷基底上，之后置于马弗炉中进行升温烧结固化。
实施例2
首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照转速450r/min进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG-EDTA络合溶液，再称取一定量的连二亚硫酸钠与氢氧化钠溶于去离子水中，配成碱性连二亚硫酸钠还原溶液，并将其转移至梨形分液漏斗中，控制恒温水浴磁力搅拌器温度开关，保持AG-EDTA络合溶液温度恒定，并保持恒定转速搅拌，再将二亚硫酸钠还原溶液匀速滴入AG-EDTA络合溶液中，滴定结束后，再次搅拌20min，得到反应液，将反应液置于离心机中进行离心和固液分离，将分离的银粉通过去离子水进行三次洗涤，在真空干燥箱中中升温至70℃，干燥1.5h后，得到纳米银粉，将纳米银粉置于放有丙酮和表面活性剂的烧杯中，使用保鲜膜进行密封，然后置于超声波清洗仪器中进行超声25min，得到纳米银粉溶液，将溶剂、增稠剂按照一定比例进行混合，并置于磁力搅拌机中进行混合并水浴加热到80℃，同时进行搅拌置于增稠剂溶解，然后加入一定比例的表面活性剂、润湿剂和触变剂，并继续加热搅拌得到有机载体，将有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液按照一定的比例置于磁力搅拌机中进行搅拌，并进行水浴加热到80℃，持续1h，接着置于三辊机中进行磨料，得到导电浆料，取适量导电浆料通过丝网印刷在N型硅片太阳能电池的陶瓷基底上，之后置于马弗炉中进行升温烧结固化。
实施例3
首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照转速500r/min进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG-EDTA络合溶液，再称取一定量的连二亚硫酸钠与氢氧化钠溶于去离子水中，配成碱性连二亚硫酸钠还原溶液，并将其转移至梨形分液漏斗中，控制恒温水浴磁力搅拌器温度开关，保持AG-EDTA络合溶液温度恒定，并保持恒定转速搅拌，再将二亚硫酸钠还原溶液匀速滴入AG-EDTA络合溶液中，滴定结束后，再次搅拌20min，得到反应液，将反应液置于离心机中进行离心和固液分离，将分离的银粉通过去离子水进行三次洗涤，在真空干燥箱中中升温至80℃，干燥2h后，得到纳米银粉，将纳米银粉置于放有丙酮和表面活性剂的烧杯中，使用保鲜膜进行密封，然后置于超声波清洗仪器中进行超声30min，得到纳米银粉溶液，将溶剂、增稠剂按照一定比例进行混合，并置于磁力搅拌机中进行混合并水浴加热到80℃，同时进行搅拌置于增稠剂溶解，然后加入一定比例的表面活性剂、润湿剂和触变剂，并继续加热搅拌得到有机载体，将有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液按照一定的比例置于磁力搅拌机中进行搅拌，并进行水浴加热到80℃，持续2h，接着置于三辊机中进行磨料，得到导电浆料，取适量导电浆料通过丝网印刷在N型硅片太阳能电池的陶瓷基底上，之后置于马弗炉中进行升温烧结固化。
综上所述，本发明通过制备AG-EDTA络合液通过液相还原法制备出粒径小，分散性好的纳米银粉，通过制备有机载体和玻璃粉进行混合磨料，制备出导电浆料，操作流程简单，所需的原料价格低廉，制备出的导电浆料导热性和导电性能高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (7)
1.一种导电浆料，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
S1：首先将一定量的硝酸银放置在烧杯中，并通过去离子水进行溶解，充分搅拌溶解，配置成硝酸银溶液，称取一定量的乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶于去离子水中，配制成乙二胺四乙酸溶液与氢氧化钠溶液，并将乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液置于恒温水浴磁力搅拌机中按照恒定转速进行搅拌，期间均匀加入硝酸银溶液，配成AG-EDTA络合溶液；
S2：再称取一定量的连二亚硫酸钠与氢氧化钠溶于去离子水中，配成碱性连二亚硫酸钠还原溶液，并将其转移至梨形分液漏斗中，控制恒温水浴磁力搅拌器温度开关，保持AG-EDTA络合溶液温度恒定，并保持恒定转速搅拌，再将二亚硫酸钠还原溶液匀速滴入AG-EDTA络合溶液中，滴定结束后，再次搅拌20min，得到反应液，将反应液置于离心机中进行离心和固液分离，将分离的银粉通过去离子水进行三次洗涤，在真空干燥箱中进行干燥后，得到纳米银粉；
S3：将溶剂、增稠剂按照一定比例进行混合，并置于磁力搅拌机中进行混合并水浴加热到80℃，同时进行搅拌置于增稠剂溶解，然后加入一定比例的表面活性剂、润湿剂和触变剂，并继续加热搅拌得到有机载体；
S4：将有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液按照一定的比例置于磁力搅拌机中进行搅拌，并进行水浴加热到80℃，持续1-2h，接着置于三辊机中进行磨料，得到导电浆料。
2.根据权利要求1所述的一种导电浆料，其特征在于：所述S1中磁力搅拌机的转速为400-500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种导电浆料，其特征在于：所述S2中真空干燥箱的温度为60-80℃，干燥时间为1-2h。
4.根据权利要求1所述的一种导电浆料，其特征在于：所述纳米银粉溶液制备是通过将所述纳米银粉置于放有丙酮和表面活性剂的烧杯中，使用保鲜膜进行密封，然后置于超声波清洗仪器中进行超声20-30min，得到纳米银粉溶液。
5.根据权利要求1所述的一种导电浆料，其特征在于：所述溶剂为松油醇，所述增稠剂为乙基纤维素。所述溶剂与增稠剂之间的比例为2:1。
6.根据权利要求1所述的一种导电浆料及其在N型硅片太阳能电池中的应用，其特征在于：所述有机载体、玻璃粉和纳米银粉溶液之间的质量比为2：1:3。
7.一种导电浆料在N型硅片太阳能电池中的应用，其特征在于：取适量导电浆料通过丝网印刷在N型硅片太阳能电池的陶瓷基底上，之后置于马弗炉中进行升温烧结固化。
Priority Applications (1)
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| CN202211055076.5A CN115394471A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种导电浆料及其在n型硅片太阳能电池中的应用 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116031012A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-28 | 惠州市帕克威乐新材料有限公司 | 一种纳米导电银浆及其制备方法 |
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2022
- 2022-08-31 CN CN202211055076.5A patent/CN115394471A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN116031012A (zh) * | 2023-01-10 | 2023-04-28 | 惠州市帕克威乐新材料有限公司 | 一种纳米导电银浆及其制备方法 |
| CN116031012B (zh) * | 2023-01-10 | 2023-09-22 | 惠州市帕克威乐新材料有限公司 | 一种纳米导电银浆及其制备方法 |
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