一種高效太陽能鋁漿的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋁漿領(lǐng)域，尤其是一種高效太陽能鋁漿的制備方法，包括以下步驟：（1）有機(jī)粘結(jié)劑的制備，（2）玻璃粉的制備，（3）鋁漿的制備，稱取球形鋁粉75份，稱取步驟（2）中制得的玻璃粉3～5份，稱取步驟（1）中制得的有機(jī)粘結(jié)劑20～22份，機(jī)械攪拌30min混合均勻得到預(yù)混合漿料，然后轉(zhuǎn)入研磨機(jī)中研磨，研磨至所需規(guī)格后出料，得所需高效太陽能鋁漿。采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：因為在粘合劑體系中使用了含硼有機(jī)高分子，分散非常均勻，所以形成的BSF層的濃度也非常均勻，避免了使用無機(jī)硼而造成分散不均勻性，提高了光電轉(zhuǎn)換效率；由于使用了有機(jī)硼改性高分子樹脂，該樹脂中的含硼量相當(dāng)高，可以進(jìn)一步提高BSF的濃度。
【專利說明】一種高效太陽能鋁漿的制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于鋁漿領(lǐng)域，具體涉及一種高效太陽能鋁漿的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]太陽能鋁漿一般由三大部分組成，鋁粉、玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑。其中有機(jī)粘結(jié)劑一般是在松油醇體系中添加各類沸點(diǎn)不同的溶劑，并且以乙基纖維素和改性酚醛樹脂作為增稠劑和成膜劑；鋁粉的作用是在高溫下熔融燒結(jié)和硅片形成良好的硅鋁合金層和BSF層，從而提高晶體硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率；而玻璃粉的作用是促進(jìn)鋁粉的熔融燒結(jié)，幫助形成更為均勻的BSF層。
[0004]為了進(jìn)一步提高電池片的光電轉(zhuǎn)換效率，傳統(tǒng)辦法一般是通過增加玻璃粉的燒結(jié)活性來增加BSF層的厚度；或者在鋁漿中加入硼粉或者有機(jī)硼酸酯等物質(zhì)，提高BSF層的濃度。但以上辦法的缺點(diǎn)是:(1)玻璃粉活性太高，將導(dǎo)致燒結(jié)后產(chǎn)生鋁苞，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換效率和外觀；(2)硼粉的引入，由于擴(kuò)散的不均勻，導(dǎo)致串聯(lián)電阻的升高和填充因子下降，而有機(jī)硼酸酯一般在燒結(jié)前就已經(jīng)分解揮發(fā)，硼的殘留量太小，所以效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:克服現(xiàn)有技術(shù)中電池轉(zhuǎn)換效率低的技術(shù)不足，提供一種電池轉(zhuǎn)換效率高的太陽能鋁漿的制備方法。
[0006]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用的技術(shù)方案如下:
一種高效太陽能鋁漿的制備方法，包括以下步驟:
(O有機(jī)粘結(jié)劑的制備:在反應(yīng)釜內(nèi)，加入多元酯類有機(jī)溶劑，添加I~4wt%的有機(jī)硼改性的丙烯酸丁酯和甲酯的聚合物,3~6wt%的乙基纖維素，0.1~0.4wt%的改性酚醛樹脂，加完進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度為70~90轉(zhuǎn)/min，電加熱升溫至120~150°C，然后恒溫攪拌2~4h，至上述組分全部混合均勻后，冷卻至80°C，絲網(wǎng)過濾，檢測粘度，粘度為27000~30000 mPas時出料，得到所需有機(jī)粘結(jié)劑；
(2)玻璃粉的制備:稱取重量份的Bi20340~60份、B2O3IO~25份、SiO25~10份、Al2O3S~10份、V2O5 I~8份，充分混合均勻后轉(zhuǎn)入高溫爐內(nèi)，加熱至1100~1200°C并保溫I~2h，得到玻璃液經(jīng)水淬滅烘干得玻璃半成品，再進(jìn)行研磨、干燥得到所需玻璃粉；
(3)鋁漿的制備:稱取重量份的球形鋁粉75份，稱取步驟(2)中制得的玻璃粉3~5份，稱取步驟(1)中制得的有機(jī)粘結(jié)劑20~22份，機(jī)械攪拌30min混合均勻得到預(yù)混合漿料，然后轉(zhuǎn)入研磨機(jī)中研磨，研磨至漿料細(xì)度小于12 μ m，粘度為27000~35000 mPas時出料，得所需高效太陽能鋁漿。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟(1)中多元有機(jī)酯類溶劑的通式為CnH2n+2 (COO) 2，所述通式中η的取值為3~7。[0008]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中改性酚醛樹脂為有機(jī)硼改性酚醛樹脂。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中研磨后玻璃粉的粒徑為2?5 μ m。
[0010]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中的干燥溫度為130?150°C。
[0011]進(jìn)一步的,所述步驟(3)中的研磨操作采用三棍研磨機(jī),研磨條件為:研磨溫度為25?35°C，車間相對濕度控制為25?45%。
[0012]本發(fā)明采用含硼的高分子有機(jī)物作為助增稠劑和成膜劑，使有機(jī)硼在烘干區(qū)和排膠區(qū)不發(fā)生揮發(fā)，避免了使用有機(jī)硼酸酯容易發(fā)生揮發(fā)導(dǎo)致硼殘留量太少的缺點(diǎn)，有機(jī)硼高分子發(fā)生熱分解后能大量殘留在鋁背場內(nèi)，當(dāng)鋁漿燒結(jié)時能擴(kuò)散進(jìn)入BSF層，提高BSF層的濃度，提高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0013]采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是:因為在粘合劑體系中使用了含硼有機(jī)高分子，分散非常均勻，所以形成的BSF層的濃度也非常均勻，避免了使用無機(jī)硼而造成分散不均勻性，提高了光電轉(zhuǎn)換效率；由于使用了有機(jī)硼改性高分子樹脂，該樹脂中的含硼量相當(dāng)聞，可以進(jìn)一步提聞BSF的濃度。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0015]實施例1
一種高效太陽能鋁漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)有機(jī)粘結(jié)劑的制備:在反應(yīng)釜內(nèi)，加入多元酯類有機(jī)溶劑丙二酸二乙酯、丁二酸二乙酯，添加lwt%的有機(jī)硼改性的丙烯酸丁酯和甲酯的聚合物，3wt%的乙基纖維素，0.lwt%的有機(jī)硼改性酚醛樹脂，加完機(jī)械攪拌，攪拌速度為70轉(zhuǎn)/min，電加熱升溫至120°C，然后恒溫攪拌2?4h，至上述組分全部混合均勻后，冷卻至80°C，絲網(wǎng)過濾，檢測粘度，得到所需有機(jī)粘結(jié)劑；加入有機(jī)硼改性酚醛樹脂，該樹脂中的含硼量相當(dāng)高，可以進(jìn)一步提高BSF的濃度，在粘合劑體系中使用了含硼有機(jī)高分子，分散非常均勻，因此形成的BSF層的分散也非常均勻，避免了使用無機(jī)硼而造成分散的不均勻性，提高了光電轉(zhuǎn)換效率。
[0016](2)玻璃粉的制備:稱取 Bi20340 份、B2O3IO 份、SiO2 5 份、Al2033 份、V2O5 I 份，充分混合均勻后轉(zhuǎn)入高溫爐內(nèi)，加熱至1100?1200°C并保溫I?2h，得到玻璃液經(jīng)水淬滅烘干得玻璃半成品，再進(jìn)行研磨至粒徑為2?5μπι，在此粒徑范圍內(nèi)，燒結(jié)后的光電轉(zhuǎn)換率高而且外觀好看，在130?150°C溫度下干燥，在此溫度為玻璃粉干燥的最適宜溫度，得到玻璃粉的軟化溫度為530?560°C，玻璃粉的作用是促進(jìn)鋁粉的熔融燒結(jié)，幫助形成更為均勻的BSF層，進(jìn)一步提高電池片的光電轉(zhuǎn)換換效率。
[0017](3)鋁漿的制備:稱取球形鋁粉75份，稱取步驟(2)中得到的玻璃粉3份，稱取步驟(I)中制得的有機(jī)粘結(jié)劑22份，機(jī)械攪拌30min混合均勻得到預(yù)混合漿料，然后轉(zhuǎn)入三輥研磨機(jī)中研磨，因為三輥研磨機(jī)的剪切力比較強(qiáng)，研磨后得到的太陽能鋁漿的分散性比較好，因而制得的太陽能鋁漿的性能比較好，研磨溫度控制在25?35°C，車間相對濕度控制在25?45%，將研磨溫度和濕度控制在這個范圍內(nèi)主要是因為在此溫度和濕度范圍內(nèi)可以有效地控制有機(jī)溶劑的揮發(fā)，使得太陽能鋁漿的粘度不會過低或過高，確保太陽能鋁漿的高效性。
[0018]研磨至漿料細(xì)度小于12 μ m，粘度為27000?35000 mPas時出料，得所需高效太陽能招衆(zhòng)。
[0019]檢測得知轉(zhuǎn)換效率為16.8%。
[0020]實施例2
一種高效太陽能鋁漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)有機(jī)粘結(jié)劑的制備:在反應(yīng)釜內(nèi)，加入多元酯類有機(jī)溶劑丙二酸二乙酯、丁二酸二乙酯，添加4wt%的有機(jī)硼改性的丙烯酸丁酯和甲酯的聚合物，6wt%的乙基纖維素，
0.4wt%的有機(jī)硼改性酚醛樹脂，加完用機(jī)械攪拌，攪拌速度為90轉(zhuǎn)/min，電加熱升溫至150°C，然后恒溫攪拌2?4h，至上述組分全部混合均勻后，冷卻至80°C，絲網(wǎng)過濾，檢測粘度，得到所需有機(jī)粘結(jié)劑。
[0021](2)玻璃粉的制備:按重量份稱取Bi20360份、B20325份、SiO2 10份、Al2O3IO份、V2O5 8份，充分混合均勻后轉(zhuǎn)入高溫爐內(nèi)，加熱至1100?1200°C并保溫I?2h，得到玻璃液經(jīng)水淬滅烘干得玻璃半成品，再進(jìn)行研磨至粒徑為2?5 μ m、在130?150°C溫度下干燥，得到所需玻璃粉，玻璃粉的軟化溫度為650°C。
[0022](3)鋁漿的制備:稱取球形鋁粉75份，步驟(2)中得到的玻璃粉5份，步驟(I)中制得的有機(jī)粘結(jié)劑20份，機(jī)械攪拌30min混合均勻得到預(yù)混合漿料，然后轉(zhuǎn)入三輥研磨機(jī)中研磨，因為三輥研磨機(jī)的剪切力比較強(qiáng)，研磨后得到的太陽能鋁漿的分散性比較好，因而制得的太陽能鋁漿的性能比較好，研磨溫度在25?35°C，車間相對濕度控制在25?45%，將研磨溫度和濕度控制在這個范圍內(nèi)主要是因為在此溫度和濕度范圍內(nèi)可以有效地控制有機(jī)溶劑的揮發(fā)，使得太陽能鋁漿的粘度不會過低或過高，確保太陽能鋁漿的高效性。
[0023]研磨至漿料細(xì)度小于12 μ m,粘度為27000?35000 mPas時出料，得所需高效太陽能招衆(zhòng)。
[0024]檢測得知轉(zhuǎn)換效率為17.2%，本實施例為最佳實施方式。
[0025]盡管上述實施例已對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但是本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明的思想和宗旨的情況下，對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任何改動都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O有機(jī)粘結(jié)劑的制備:在反應(yīng)釜內(nèi)，加入多元酯類有機(jī)溶劑，添加I?4wt%的有機(jī)硼改性的丙烯酸丁酯和甲酯的聚合物,3?6wt%的乙基纖維素，0.1?0.4wt%的改性酚醛樹脂，加完進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度為70?90轉(zhuǎn)/min，電加熱升溫至120?150°C，然后恒溫攪拌2?4h，至上述組分全部混合均勻后，冷卻至80°C，絲網(wǎng)過濾，檢測粘度，粘度為27000?30000 mPas時出料，得到所需有機(jī)粘結(jié)劑； (2)玻璃粉的制備:稱取重量份的Bi20340?60份、B2O3IO?25份、SiO25?10份、Al2O3S?10份、V2O5 I?8份，充分混合均勻后轉(zhuǎn)入高溫爐內(nèi)，加熱至1100?1200°C并保溫I?2h，得到玻璃液經(jīng)水淬滅烘干得玻璃半成品，再進(jìn)行研磨、干燥得到所需玻璃粉； (3)鋁漿的制備:稱取重量份的球形鋁粉75份，稱取步驟(2)中制得的玻璃粉3?5份，稱取步驟(I)中制得的有機(jī)粘結(jié)劑20?22份，機(jī)械攪拌30min混合均勻得到預(yù)混合漿料，然后轉(zhuǎn)入研磨機(jī)中研磨，研磨至漿料細(xì)度小于12 μ m，粘度為27000?35000 mPas時出料，得所需高效太陽能鋁漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中多元有機(jī)酯類溶劑的通式為CnH2n+2(COO)2，所述通式中η的取值為3?7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中改性酚醛樹脂為有機(jī)硼改性酚醛樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中研磨后玻璃粉的粒徑為2?5 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的干燥溫度為130?150°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能鋁漿的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的研磨操作采用三輥研磨機(jī)，研磨條件為:研磨溫度為25?35°C，車間相對濕度控制為25 ?45%.
【文檔編號】H01B1/22GK103545014SQ201310493023
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】譚愷 申請人:常州寶邦新能源材料有限公司