CN206642673U - 高效太阳能电池银浆分散机 - Google Patents

Abstract

一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机包括：驱动装置；行星机构，所述驱动装置设置在行星机构上部并驱动行星机构做旋转运动；分散桶，分散桶设置在行星机构的下方；低速搅拌机构，低速搅拌机构设置在分散桶内并与行星机构连接；高速分散机构，高速分散机构设置在分散桶内并与行星机构连接；超声波分散仪，超声波分散仪设置在分散桶的底部。本实用新型的一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机中超声波分散仪的设置，在搅拌的同时进行超声波分散，有效地解决了纳米颗粒的分散性与均匀性问题。此外，设置了温度反馈和调节装置，可以有效保证太阳能电池银浆在分散过程中组份不发生变化。

Description

高效太阳能电池银浆分散机

技术领域

本实用新型涉及一种分散机，特别涉及一种高效太阳能电池银浆分散机；属于太阳能电池银浆技术领域。

背景技术

全球能源的日趋紧张，环境污染日益严重，太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到了世界各国的广泛重视，国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。通过太阳能电池将光能转换成电力实现，硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电的半导体电子器件，现已广泛应用于各种照明及发电系统中。晶体硅太阳能电池是目前市场上的主导产品，它的光电转换效率较高。

电子浆料作为太阳能电池中重要组成部分，用在太阳能电池电极上面，除了要求浆料具有良好的印刷性能外，还要求印刷烧结后有良好的电性能、可焊性以及硅片不发生变形，铝膜光滑无铝珠，组装时不起灰等。对于太阳能电池来说，是其光电转换效率的关键。作为制造太阳能电池的关键材料----正(背)银浆料，它在太阳能电池中起着汇集电流和欧姆接触的作用，它的性能优劣是影响太阳能电池光电转换效率的关键所在。正(背)银浆料的主要成分是银粉，玻璃粉和有机载体，它们对太阳能电池性能的影响不同。如今我国电子浆料产业无论从生产技术、产品品种和质量以及市场份额，都远远落后于世界先进国家。在正(背)银浆料产品方面，国内电子元器件产业的发展对电子浆料品种数量和质量的需求在相当长的时期内不得不依靠国外大量进口来满足。而中国逐渐成为世界的制造中心之一，国外加工企业不断转移到中国，从而加剧了这种矛盾。电子浆料产业市场基本被美国的杜邦、韩国的三星、德国的贺利斯以及硕禾等几家公司所垄断。国家为推动电子浆料产业提供了良好的产业政策，随着技术方面的人力、财力投入，产品势必会由中低档水平向中高档迈进，缩短与国外技术差距是必然趋势。

导电浆料是将银粉和玻璃粉混合均匀后边搅拌边加入有机载体中，这样初步得到导电银浆，再用三辊研磨机研磨使浆料中各成分分布均匀，细化。浆料作为太阳能电池中重要组成部分，用在太阳能电池电极上面，除了要求浆料具有良好的印刷性能外，还要求印刷烧结后有良好的电性能，光电转换效率是关键。一款浆料的好坏体现在浆料烧结后栅线的厚度、宽度、致密性、膜层的均匀、不断线、不漏网及电阻率小等。有机载体是电子浆料首要关键材料，它决定了电子浆料的涂复性能(如丝网印刷等)，同时对浆料的其它性能也产生重大影响，它的作用是使粉体分散均匀，形成浆体的液体，达到其他成分具有流动性，从而使浆料具有适宜的粘度、挥发性、触变性和流平性，以获得良好的印刷性能，使丝网印刷后的膜层均匀、致密、清晰和平整。美国专利US20140318618A1，公开了一种太阳能正面银浆中加入纳米颗粒的银粉，从而可以提高太阳能电池的效率。而这些纳米颗粒的银粉在浆料中的分散好坏，将直接关系到太阳能电池效率的高低。

一般太阳能电池浆料的生产只是用行星搅拌机对银粉、玻璃粉以及有机载体进行搅拌，一定程度上可以满足部分银粉颗粒均匀性的要求。在太阳能电池浆料中加入的纳米颗粒添加剂，因细颗粒具有巨大的界面能，颗粒间范德华力较强，随着粒子粒度的减小，分散作用与聚集作用达到平衡，粒径便不会再变化，这即是常规机械搅拌程度的极限。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机中超声波分散仪的设置，在搅拌的同时进行超声波分散，有效地解决了纳米颗粒的分散性与均匀性问题。此外，设置了温度反馈和调节装置，可以有效保证太阳能电池银浆在分散过程中组份不发生变化。

根据本实用新型提供的实施方案，提供一种高效太阳能电池银浆分散机：

一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机包括：

驱动装置；

行星机构，所述驱动装置设置在行星机构上部并驱动行星机构做旋转运动；

分散桶，分散桶设置在行星机构的下方；

低速搅拌机构，低速搅拌机构设置在分散桶内并与行星机构连接；

高速分散机构，高速分散机构设置在分散桶内并与行星机构连接；

超声波分散仪，超声波分散仪设置在分散桶的底部。

优选的是，该分散机还包括设置在分散桶侧壁的测温元件、设置在分散桶外部的温度调节系统。测温元件可以是一个或多个，优选为2-8个，更优选为3-6个。多个测温元件均匀的设置在分散桶的侧壁上。

优选的是，所述分散桶包括外壳和内室。外壳与内室之间的空腔内设有消音隔层。

优选的是，该分散机还包控制系统。控制系统与驱动装置、行星机构、低速搅拌机构、高速分散机构、超声波分散仪、测温元件、温度调节系统连接，并控制超声波分散仪、测温元件、温度调节系统的操作。

在本实用新型中，所述超声波分散仪的数量为一个或多个。优选为2-8个，更优选为3-6个。超声波分散仪的数量为多个时，超声波分散仪沿圆周方向均匀分布在分散桶内室空腔底部。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构包括搅拌轴、搅拌桨和低速搅拌机构驱动装置。低速搅拌机构驱动装置连接并驱动搅拌轴转动。搅拌桨设置在搅拌轴上。所述搅拌桨为框式搅拌桨或叶片式搅拌桨。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构的数量为一个或多个。优选为2-8个，更优选为3-6个。低速搅拌机构的数量为多个时，低速搅拌机构沿圆周方向均匀分布在分散桶内。

在本实用新型中，所述高速分散机构由分散轴、套装在分散轴上的一个或多个分散部件和高速分散机构驱动装置构成。分散部件优选为2-8个，更优选为3-6个。高速分散机构驱动装置连接并驱动分散轴转动。

在本实用新型中，所述高速分散机构的数量为一个或多个。高速分散机构优选为2-8个，更优选为3-6个。高速分散机构的数量为多个时，高速分散机构沿圆周方向均匀分布在分散桶3内。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构驱动装置驱动搅拌轴转动的转速为10-100转/分钟，优选为20-50转/分钟，更优选为30-40转/分钟。高速分散机构驱动装置驱动分散轴转动的转速为300-1000转/分钟，优选为400-800转/分钟，更优选为500-700转/分钟。

在本实用新型中，行星机构在驱动装置的驱动下沿着行星机构的竖直中轴线做旋转运动。低速搅拌机构与高速分散机构设置在行星机构下部，随着行星机构做公转运动。同时，低速搅拌机构与高速分散机构在自身驱动电机的驱动下做自转运动。

在本实用新型中，分散桶上部顶盖与行星机构的下部连接，分散桶上部呈锥形，分散桶下部为圆柱形。分散桶外壳与内室之间消音隔层的设置可减少或消除分散机工作时的噪音。

一般，当分散机工作时，会产生热量使得纳米浆料温度升高，由于纳米颗粒之间的距离很小，容易产生团聚现象，使粒子的颗粒变大，影响材料的导电性能，同时超声波分散仪产生的热量易于集中在浆料的一个面上，造成局部过热，使得反应失控。于是，在本实用新型中增设了测温元件与温度调节系统。所述测温元件用于实时检测分散桶内的温度，温度调节系统用于根据测温元件实时测得的温度对分散桶内的温度进行调节。当温度升高过快或温度过高时，通过温度调节系统调节分散桶内的温度。测温元件的数量可以是一个或多个。本实用新型对温度调节系统没有具体的限制，温度调节系统可以为水恒温系统、液氮恒温系统或干冰恒温系统等。

在本实用新型中，超声波分散仪的设置可以将分散桶内室侧壁上粘连的浆料重新刮入分散桶中，协同高速分散机构及低速搅拌机构提高浆料的分散性与均匀性。同时，高速分散机构的分散部件在高速旋转时，可以将低速搅拌机构无法打散的较小固粒瞬间打散，也可以协助将刮壁机构刮下的浆料重新送入分散桶中部。分散部件的类型可以根据浆料种类进行选择，在生产时可以事先将其生产为螺旋式、涡轮式、推进式或叶片式等以便选择。

该分散机的超声波分散仪对于纳米颗粒，其可以利用超声波在介质传播中所特有的“空腔效应”以及伴有的机械效应、热效应、分散效应和活化效应等使纳米颗粒瞬间混合，达到纳米颗粒更加均匀、晶粒更加分散的搅拌效果。在本实用新型中，在低速搅拌机构搅拌的同时伴随超声波产生的强烈振动，可以使浆料同时达到高均匀性和晶粒分散性更佳的两种高要求。这样的设计还减少了设备投入和设备占用场地，将两道工序完成的任务合二为一，缩短生产周期，节约成本。同时，在本实用新型中，超声波分散仪设置在分散桶内室空腔底部，减少了其对分散桶内室空间的占用，减少了与其他装置之间的干扰，同时由于浆料沉降，超声波分散仪设置在分散桶内室空腔底部更有利于对浆料颗粒的分散均匀。此外，超声波分散仪的设置，能够协助刮壁机构将分散桶内室侧壁上粘连的浆料重新震入分散桶中。

在本实用新型中，低速搅拌机构、高速分散机构、超声波分散仪及刮壁机构的数量可以为一个或多个，当这些装置的数量为多个时，这些装置沿圆周方向均匀分布在分散桶内室。例如，低速搅拌机构的数量为3个时，3个低速搅拌机构沿圆周方向均匀设置在分散桶内室内腔，3个低速搅拌机构的连线为一个等边三角形；如果搅拌机构的数量为4个时，4个低速搅拌机构沿圆周方向均匀设置在分散桶内室内腔，4个低速搅拌机构的连线为一个正方形。这一设计使得浆料分散效果更为均匀，同时可以避免分散桶内局部过热的问题。

使用本实用新型一种高效太阳能电池银浆分散机的方法：

将太阳能电池银浆放入分散桶中，通过控制系统开启驱动装置、行星机构、低速搅拌机构、高速分散机构、超声波分散仪、测温元件、温度调节系统。驱动装置驱动行星机构做旋转运动，行星机构带动低速搅拌机构和高速分散机构做公转运动；低速搅拌机构驱动装置驱动搅拌轴做自转运动；高速分散机构驱动装置驱动分散轴做自转运动。高速分散机构启动后，分散分散桶内的太阳能电池银浆，并通过振动使分散桶侧壁上的太阳能电池银浆进入分散桶中。

优选的是，测温元件实时监控分散桶内太阳能电池银浆的温度，并及时将实时温度值反馈给控制系统，控制系统根据反馈的温度数据进行判断，是否高于温度设定值(根据实际生产过程中太阳能电池银浆的性质设定，保证太阳能电池银浆在搅拌过程中组份不发生化学反应)，如果高于温度设定值，开启温度调节系统调节分散桶内温度。

本申请未进行描述或介绍的装置和部件均为本领域常见或常用的装置和部件，均为本领域技术人员熟知的技术。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型中低速搅拌机构、高速分散机构、超声波分散仪的均匀分布设置，可以有效解决单一搅拌桨出现搅拌死角的问题，同时避免分散桶内局部过热的问题，使得浆料的分散效果更为均匀；

2、本实用新型中测温元件与温度调节系统的设置，保证了分散机在工作时的安全温度，避免太阳能电池浆料内的组份发生化学反应；

3、本实用新型中消音隔层的设置，能够减少或消除分散机在工作时的噪音；

4、本实用新型中低速搅拌机构、高速分散机构及超声波分散仪的设置，使得搅拌与超声波分散同时进行，两道工序完美合二为一，缩短了生产周期，降低了设备投入和设备占用场地，极大提高了企业收益。

附图说明

图1为本实用新型高效太阳能电池银浆分散机的结构示意图；

图2为本实用新型高效太阳能电池银浆分散机的另一种结构示意图；

图3为本实用新型高效太阳能电池银浆分散机的控制系统示意图。

附图标记：

1：驱动装置；2：行星机构；3：分散桶；301：外壳；302：内室；303：消音隔层；4：低速搅拌机构；401：搅拌轴；402：搅拌桨；403：低速搅拌机构驱动装置；5：高速分散机构；501：分散轴；502：分散部件；503：高速分散机构驱动装置；6：超声波分散仪；7：测温元件；8：温度调节系统；9：控制系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型提供的实施方案，提供一种高效太阳能电池银浆分散机：

一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机包括：

驱动装置1；

行星机构2，所述驱动装置1设置在行星机构2上部并驱动行星机构2做旋转运动；

分散桶3，分散桶3设置在行星机构2的下方；

低速搅拌机构4，低速搅拌机构4设置在分散桶3内并与行星机构2连接；

高速分散机构5，高速分散机构5设置在分散桶3内并与行星机构2连接；

超声波分散仪6，超声波分散仪6设置在分散桶3的底部。

优选的是，该分散机还包括设置在分散桶3侧壁的测温元件7、设置在分散桶3外部的温度调节系统8。测温元件7可以是一个或多个，优选为2-8个，更优选为3-6个。多个测温元件7均匀的设置在分散桶3的侧壁上。

优选的是，所述分散桶3包括外壳301和内室302。外壳301与内室302之间的空腔内设有消音隔层303。

优选的是，该分散机还包控制系统9。控制系统9与驱动装置1、行星机构2、低速搅拌机构4、高速分散机构5、超声波分散仪6、测温元件7、温度调节系统8连接，并控制超声波分散仪6、测温元件7、温度调节系统8的操作。

在本实用新型中，所述超声波分散仪6的数量为一个或多个。优选为2-8个，更优选为3-6个。超声波分散仪6的数量为多个时，超声波分散仪6沿圆周方向均匀分布在分散桶内室302空腔底部。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构4包括搅拌轴401、搅拌桨402和低速搅拌机构驱动装置403。低速搅拌机构驱动装置403连接并驱动搅拌轴401转动。搅拌桨402设置在搅拌轴401上。所述搅拌桨402为框式搅拌桨或叶片式搅拌桨。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构4的数量为一个或多个。优选为2-8个，更优选为3-6个。低速搅拌机构4的数量为多个时，低速搅拌机构4沿圆周方向均匀分布在分散桶3内。

在本实用新型中，所述高速分散机构5由分散轴501、套装在分散轴501上的一个或多个分散部件502和高速分散机构驱动装置503构成。分散部件502优选为2-8个，更优选为3-6个。高速分散机构驱动装置503连接并驱动分散轴501转动。

在本实用新型中，所述高速分散机构5的数量为一个或多个。高速分散机构5优选为2-8个，更优选为3-6个。高速分散机构5的数量为多个时，高速分散机构5沿圆周方向均匀分布在分散桶3内。

在本实用新型中，所述低速搅拌机构驱动装置403驱动搅拌轴401转动的转速为10-100转/分钟，优选为20-50转/分钟，更优选为30-40转/分钟。高速分散机构驱动装置503驱动分散轴501转动的转速为300-1000转/分钟，优选为400-800转/分钟，更优选为500-700转/分钟。

实施例1

如图1，一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机包括：

驱动装置1；

行星机构2，所述驱动装置1设置在行星机构2上部并驱动行星机构2做旋转运动；

分散桶3，分散桶3设置在行星机构2的下方；

低速搅拌机构4，低速搅拌机构4设置在分散桶3内并与行星机构2连接；

高速分散机构5，高速分散机构5设置在分散桶3内并与行星机构2连接；

超声波分散仪6，超声波分散仪6设置在分散桶3的底部。

所述低速搅拌机构4包括搅拌轴401、搅拌桨402和低速搅拌机构驱动装置403。低速搅拌机构驱动装置403连接并驱动搅拌轴401转动。搅拌桨402设置在搅拌轴401上。所述搅拌桨402为框式搅拌桨。

所述高速分散机构5由分散轴501、套装在分散轴501上的2个分散部件502和高速分散机构驱动装置503构成。高速分散机构驱动装置503连接并驱动分散轴501转动。

所述低速搅拌机构驱动装置403驱动搅拌轴401转动的转速为40转/分钟。高速分散机构驱动装置503驱动分散轴501转动的转速为600转/分钟。

实施例2

如图2所示，重复实施例1，只是该分散机还包括设置在分散桶3侧壁的3个测温元件7。3个测温元件7均匀的设置在分散桶3的侧壁上。

所述分散桶3包括外壳301和内室302。外壳301与内室302之间的空腔内设有消音隔层303。

实施例3

如图3所示，重复实施例4，只是该分散机还包控制系统9。控制系统9与驱动装置1、行星机构2、低速搅拌机构4、高速分散机构5、超声波分散仪6、测温元件7、温度调节系统8连接，并控制超声波分散仪6、测温元件7、温度调节系统8的操作。

实施例4

重复实施例4，只是超声波分散仪6的数量为4个。4个超声波分散仪6沿圆周方向均匀分布在分散桶内室302空腔底部。

使用本实用新型一种高效太阳能电池银浆分散机的方法：

将太阳能电池银浆放入分散桶3中，通过控制系统9开启驱动装置1、行星机构2、低速搅拌机构4、高速分散机构5、超声波分散仪6、测温元件7、温度调节系统8。驱动装置1驱动行星机构2做旋转运动，行星机构2带动低速搅拌机构4和高速分散机构5做公转运动；低速搅拌机构驱动装置403驱动搅拌轴401做自转运动；高速分散机构驱动装置503驱动分散轴501做自转运动。高速分散机构5启动后，分散分散桶3内的太阳能电池银浆，并通过振动使分散桶3侧壁上的太阳能电池银浆进入分散桶3中。

测温元件7实时监控分散桶3内太阳能电池银浆的温度，并及时将实时温度值反馈给控制系统9，控制系统9根据反馈的温度数据进行判断，是否高于温度设定值(根据实际生产过程中太阳能电池银浆的性质设定，保证太阳能电池银浆在搅拌过程中组份不发生化学反应)，如果高于温度设定值，开启温度调节系统8调节分散桶3内温度。

Claims (10)

1.一种高效太阳能电池银浆分散机，该分散机包括：

驱动装置(1)；

行星机构(2)，所述驱动装置(1)设置在行星机构(2)上部并驱动行星机构(2)做旋转运动；

分散桶(3)，分散桶(3)设置在行星机构(2)的下方；

低速搅拌机构(4)，低速搅拌机构(4)设置在分散桶(3)内并与行星机构(2)连接；

高速分散机构(5)，高速分散机构(5)设置在分散桶(3)内并与行星机构(2)连接；

超声波分散仪(6)，超声波分散仪(6)设置在分散桶(3)的底部。

2.根据权利要求1所述的分散机，其特征在于：该分散机还包括设置在分散桶(3)侧壁的测温元件(7)、设置在分散桶(3)外部的温度调节系统(8)。

3.根据权利要求1或2所述的分散机，其特征在于：

所述分散桶(3)包括外壳(301)和内室(302)，外壳(301)与内室(302)之间的空腔内设有消音隔层(303)。

4.根据权利要求3所述的分散机，其特征在于：该分散机还包控制系统(9)，控制系统(9)与驱动装置(1)、行星机构(2)、低速搅拌机构(4)、高速分散机构(5)、超声波分散仪(6)、测温元件(7)、温度调节系统(8)连接，并控制超声波分散仪(6)、测温元件(7)、温度调节系统(8)的操作。

5.根据权利要求4所述的分散机，其特征在于：所述超声波分散仪(6)的数量为一个或多个；超声波分散仪(6)的数量为多个时，超声波分散仪(6)沿圆周方向均匀分布在分散桶内室(302)空腔底部。

6.根据权利要求5所述的分散机，其特征在于：所述低速搅拌机构(4)包括搅拌轴(401)、搅拌桨(402)和低速搅拌机构驱动装置(403)，低速搅拌机构驱动装置(403)连接并驱动搅拌轴(401)转动，搅拌桨(402)设置在搅拌轴(401)上，所述搅拌桨(402)为框式搅拌桨或叶片式搅拌桨。

7.根据权利要求6所述的分散机，其特征在于：所述低速搅拌机构(4)的数量为一个或多个；低速搅拌机构(4)的数量为多个时，低速搅拌机构(4)沿圆周方向均匀分布在分散桶(3)内。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的分散机，其特征在于：所述高速分散机构(5)由分散轴(501)、套装在分散轴(501)上的一个或多个分散部件(502)和高速分散机构驱动装置(503)构成，高速分散机构驱动装置(503)连接并驱动分散轴(501)转动。

9.根据权利要求8所述的分散机，其特征在于：所述高速分散机构(5)的数量为一个或多个；高速分散机构(5)的数量为多个时，高速分散机构(5)沿圆周方向均匀分布在分散桶(3)内。

10.根据权利要求9所述的分散机，其特征在于：所述低速搅拌机构驱动装置(403)驱动搅拌轴(401)转动的转速为10-100转/分钟；高速分散机构驱动装置(503)驱动分散轴(501)转动的转速为300-1000转/分钟。