一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法与流程

本申请涉及玻璃粉的领域，更具体地说，它涉及一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法。

背景技术：

导电银浆作为一种电子材料，在导电领域的应用日趋广泛，是晶硅太阳能电池的关键辅助材料，一般由银粉、玻璃粉、有机载体和添加剂组成。

在提高光电转换效率方面，行业内对导电银浆做了各种各样的技术改进和升级，同样对玻璃粉也做了许多技术提升，但是提效幅度有限，使得玻璃粉的形貌始终是无规则的多边形，并没有改变。

玻璃粉的形貌对载体的选择、浆料的粘度、印刷性、玻璃粉的作用影响很大，直接影响太阳能电池的转换效率，因此玻璃粉的形貌仍有待改进。

技术实现要素：

为了提高太阳能电池的转换效率，本申请提供一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法。

本申请提供的一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法采用如下的技术方案：

一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法，其方法具体包括以下步骤：

(1)混合：将玻璃粉的原料搅拌混合均匀，制得混合料；

(2)熔化：将步骤(1)中的混合料加热熔化至澄清，形成玻璃液；

(3)压片：将步骤(2)中玻璃液倒入压片机的两辊之间，迅速冷却压制形成玻璃片；

(4)粉碎：轻击玻璃片使玻璃片碎裂，经气流粉碎,制得粒径为10-80um的玻璃细颗粒；

(5)颗粒流化：将步骤(4)中的玻璃细颗粒送入粉碎室，室温下，在流态化床上，压缩空气通过设于磨腔四周的若干个陶瓷粉碎喷嘴激烈膨胀加速产生的超音速喷射流在粉碎室下部形成向心对喷射流，在压差的作用下，使磨底物料流态化，得到玻璃细粉；

(6)球化：步骤(5)中的玻璃细粉进入涡轮式分级机，通过涡轮式分级机产生的负压气流带入高温球化室进行球化，球化后进行骤冷，得到气固二相流；

(7)分级：气固二相流进入旋风分离器，满足要求的玻璃细粉在出料口被收集，得到玻璃粉；不合格的玻璃细粉进入袋式除尘器被捕集，进行再次分离。

通过采用上述技术方案，玻璃细颗粒经喷嘴产生的超音速喷射流形成多股物流，多股物流相互沿切线位置对撞，并在若干喷嘴的交汇点汇合，产生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，使得玻璃细颗粒被剪切、摩擦而粉碎，进而对玻璃细颗粒的表面进行打磨，以改变制得的玻璃粉的形貌，使制得的玻璃粉的形貌更趋于规则的类球形。

经粉碎的玻璃细颗粒随上升的气流一起运动至粉碎室上部的涡轮式分级机内，部分粒径较大的玻璃细颗粒在重力的作用下，在上升过程中就沿机腔壁回落到粉碎室，粒径较小的玻璃细颗粒随气流一起运动到上部的涡轮式分级机内接受涡轮分级机分级，通过调整转速所产生的强制涡流场，不满足粒径要求的玻璃细颗粒由于离心力大于气流曳力而被抛向内腔筒壁附近，回落到粉碎室再进行粉碎，而符合粒径要求的微粉，则通过分级轮流道进入高温球化室，从而对玻璃细粉进行分离，减少了粉碎不完全的玻璃粉的产出，并提高了对玻璃粉的粉碎效果，使得制得的玻璃粉的质量更佳。

分离过后的玻璃细粉进入高温球化室后，通过球化提高了玻璃细粉的力学性能，有利于获得更加细小均匀，且形貌更加规则的玻璃粉。

骤冷后从料管出来的气固二相流进入旋风分离器，通过旋风分离器对气固二相流进行气固分离，满足粒径要求的玻璃细粉被收集，得到成品玻璃粉；不满足粒径要求的玻璃细粉进入袋式除尘器进行再次分离、再次收集，剩余的气体被净化后排入大气，减少了对环境的污染，具有一定的环保效果。

压片过程中，不经过水淬直接将玻璃液倒入压片机进行压片，减少了玻璃水淬过程中，有部分杂质溶入水中或水解导致玻璃成分改变，进而影响制得的玻璃片质量的情况，从而提高了生产得到的玻璃粉的质量。

优选的，所述玻璃粉的原料包括：40-60份氧化铅、20-30份二氧化碲、10-25份三氧化二铋、0-2份磷酸二氢铵、0-15份硼砂、1-5份氧化锌、2-6份二氧化硅、0-1份三氧化二铝、0-1份氧化钙、0-1份氧化镁、0-0.5份二氧化钛、0-0.5份三氧化二铁、2-5份碳酸钾、0-3份纯碱、2-10份碳酸锂、3-5份碳酸钡、1-2份氧化铜、1-2份二氧化锆、1-3份二氧化锰；1-2份三氧化二锑，1-2份三氧化钼。

优选的，所述步骤(2)中加热温度为900-1200℃。

通过采用上述技术方案，在该温度范围下，有利于得到澄清的玻璃液。

优选的，所述步骤(4)中，通过空气压缩机控制空气压力为0.6-1.2mpa，进行气流粉碎。

通过采用上述技术方案，气流粉碎通过高速气流对裂碎的玻璃片进行粉碎，使其相互之间发生冲击、碰撞从而达到更好的粉碎效果，有利于得到粒度分布窄的玻璃细颗粒，使得后续玻璃细颗粒的流化效果更好，有利于改变制得的玻璃粉的形貌。

优选的，所述步骤(7)中，球化温度为400-1000℃，骤冷方法为：离开高温球化室后，采用10-20℃的冷却水对输送物料的料管外壁进行冷却。

优选的，所述步骤(7)中，骤冷后从料管出来的气固二相流切向进入旋风分离器，粒径为0.8-20um的玻璃细粉向下运动，在上蝶阀打开时进入中间料仓内进行分离，接着上蝶阀自动关闭，下蝶阀开启，成品在旋风分离器下部出料口被收集，得到玻璃粉；不满足粒径要求的玻璃细粉随气流进入袋式除尘器，进行再次分离，再次收集，净化后的气体排入大气。

优选的，所述步骤(7)中，通过离心风机使袋式收尘器内产生(-0.1)-0.3mpa的负压。

通过采用上述技术方案，离心风机所产生的负压有利于克服滤袋过滤时受到的阻力，减少了生产过程中物料吸附在滤袋表面增加了过滤阻力，进而影响过滤效果的情况，提高了袋式除尘器的分离效果。

优选的，所述步骤(7)中，袋式除尘器上端设有多排反冲管，所述反冲管的一端固定在气包上，所述反冲管的另一端平行设置有若干支管，每个所述支管均通向一只滤袋的袋上口，所述反冲管通过调压阀自动控制。

通过采用上述技术方案，由调压阀自动控制反冲管，反冲管通过各个支管对滤袋进行反冲，从而将吸附在滤袋袋壁外的物料及时冲刷干净，达到清理滤袋的效果，保证滤袋的阻力正常，以方便后续对物料继续进行过滤分离。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请的方法，通过对玻璃细颗粒进行流化和球化，可获得细小均匀，且形貌更趋于规则的类球形的玻璃粉。

附图说明

图1为本申请提供的方法的流程图；

图2为本申请提供的方法步骤(7)中的袋式除尘器的结构图，主要展示反冲管的结构；

图3为本申请对比例1的玻璃粉的sem图；

图4为本申请实施例1制备的玻璃粉的sem图。

附图标记：1、反冲管；2、支管；3、滤袋；4、气包；5、调压阀。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。

实施例

实施例1

参见图1，本申请公开了一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法，其中，玻璃粉的原料包括氧化铅、二氧化碲、三氧化二铋、磷酸二氢铵、硼砂、氧化锌、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、三氧化二铁、碳酸钾、纯碱、碳酸锂、碳酸锂、碳酸钡、氧化铜、二氧化锆、二氧化锰；三氧化二锑，三氧化钼，各组分含量如下表1所示。

参见图1，其方法具体包括以下步骤。

(1)混合：将玻璃粉的原料搅拌混合均匀，制得混合料；

(2)熔化：将步骤(1)中的混合料加热至900℃，熔化至澄清，形成玻璃液；

(3)压片：将步骤(2)中玻璃液倒入压片机的两辊之间，迅速冷却压制形成玻璃片；

(4)粉碎：轻击玻璃片使玻璃片碎裂，通过空气压缩机控制空气压力为0.6mpa，进行气流粉碎，制得粒径为10-80um的玻璃细颗粒；

(5)颗粒流化：将步骤(4)中的玻璃细颗粒送入粉碎室，室温下，在流态化床上，压缩空气通过陶瓷粉碎喷嘴激烈膨胀加速产生的超音速喷射流在粉碎室下部形成向心对喷射流，在压差的作用下，使磨底物料流态化，得到玻璃细粉；

(6)球化：步骤(5)中的玻璃细粉进入涡轮式分级机，通过涡轮式分级机产生的负压气流带入高温球化室进行球化，球化温度为400℃，球化后进行骤冷，骤冷方法为：离开高温球化室后，采用10℃的冷却水对输送物料的料管外壁进行冷却，得到气固二相流；

(7)分级：骤冷后从料管出来的气固二相流切向进入旋风分离器，粒径为0.8-20um的玻璃细粉向下运动，在上蝶阀打开时进入中间料仓内进行分离，接着上蝶阀自动关闭，下蝶阀开启，成品在旋风分离器下部出料口被收集，得到玻璃粉；

不满足粒径要求的玻璃细粉随气流进入袋式除尘器，通过离心风机使袋式收尘器内产生-0.1mpa的负压，进行再次分离，再次收集，净化后的气体排入大气。

参见图2，本方法所采用的袋式除尘器上端固定有多排反冲管1，每排反冲管1的一端均固定在气包4上，反冲管1的另一端平行固定有若干支管2，每个支管2均通向袋式除尘器内一只滤袋3的袋上口，反冲管1通过调压阀5自动控制。

实施例2

本申请公开了一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法，其中，玻璃粉的原料包括氧化铅、二氧化碲、三氧化二铋、磷酸二氢铵、硼砂、氧化锌、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、三氧化二铁、碳酸钾、纯碱、碳酸锂、碳酸锂、碳酸钡、氧化铜、二氧化锆、二氧化锰；三氧化二锑，三氧化钼，各组分含量如下表1所示。

其方法具体包括以下步骤。

(1)混合：将玻璃粉的原料搅拌混合均匀，制得混合料；

(2)熔化：将步骤(1)中的混合料加热至1200℃，熔化至澄清，形成玻璃液；

(3)压片：将步骤(2)中玻璃液倒入压片机的两辊之间，迅速冷却压制形成玻璃片；

(4)粉碎：轻击玻璃片使玻璃片碎裂，通过空气压缩机控制空气压力为1.2mpa，进行气流粉碎，制得粒径为10-80um的玻璃细颗粒；

(5)颗粒流化：将步骤(4)中的玻璃细颗粒送入粉碎室，室温下，在流态化床上，压缩空气通过陶瓷粉碎喷嘴激烈膨胀加速产生的超音速喷射流在粉碎室下部形成向心对喷射流，在压差的作用下，使磨底物料流态化，得到玻璃细粉；

(6)球化：步骤(5)中的玻璃细粉进入涡轮式分级机，通过涡轮式分级机产生的负压气流带入高温球化室进行球化，球化温度为1000℃，球化后进行骤冷，骤冷方法为：离开高温球化室后，采用20℃的冷却水对输送物料的料管外壁进行冷却，得到气固二相流；

(7)分级：骤冷后从料管出来的气固二相流切向进入旋风分离器，粒径为0.8-20um的玻璃细粉向下运动，在上蝶阀打开时进入中间料仓内进行分离，接着上蝶阀自动关闭，下蝶阀开启，成品在旋风分离器下部出料口被收集，得到玻璃粉；

不满足粒径要求的玻璃细粉随气流进入袋式除尘器，通过离心风机使袋式收尘器内产生0.2mpa的负压，进行再次分离，再次收集，净化后的气体排入大气。

本方法所采用的袋式除尘器上端固定有多排反冲管1，每排反冲管1的一端均固定在气包4上，反冲管1的另一端平行固定有若干支管2，每个支管2均通向袋式除尘器内一只滤袋3的袋上口，反冲管1通过调压阀5自动控制。

实施例3

本申请公开了一种太阳能电池导电银浆用玻璃粉形貌改变方法，其中，玻璃粉的原料包括氧化铅、二氧化碲、三氧化二铋、磷酸二氢铵、硼砂、氧化锌、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、二氧化钛、三氧化二铁、碳酸钾、纯碱、碳酸锂、碳酸锂、碳酸钡、氧化铜、二氧化锆、二氧化锰；三氧化二锑，三氧化钼，各组分含量如下表1所示。

其方法具体包括以下步骤。

(1)混合：将玻璃粉的原料搅拌混合均匀，制得混合料；

(2)熔化：将步骤(1)中的混合料加热至1050℃，熔化至澄清，形成玻璃液；

(3)压片：将步骤(2)中玻璃液倒入压片机的两辊之间，迅速冷却压制形成玻璃片；

(4)粉碎：轻击玻璃片使玻璃片碎裂，通过空气压缩机控制空气压力为0.9mpa，进行气流粉碎，制得粒径为10-80um的玻璃细颗粒；

(5)颗粒流化：将步骤(4)中的玻璃细颗粒送入粉碎室，室温下，在流态化床上，压缩空气通过陶瓷粉碎喷嘴激烈膨胀加速产生的超音速喷射流在粉碎室下部形成向心对喷射流，在压差的作用下，使磨底物料流态化，得到玻璃细粉；

(6)球化：步骤(5)中的玻璃细粉进入涡轮式分级机，通过涡轮式分级机产生的负压气流带入高温球化室进行球化，球化温度为700℃，球化后进行骤冷，骤冷方法为：离开高温球化室后，采用15℃的冷却水对输送物料的料管外壁进行冷却，得到气固二相流；

(7)分级：骤冷后从料管出来的气固二相流切向进入旋风分离器，粒径为0.8-20um的玻璃细粉向下运动，在上蝶阀打开时进入中间料仓内进行分离，接着上蝶阀自动关闭，下蝶阀开启，成品在旋风分离器下部出料口被收集，得到玻璃粉；

不满足粒径要求的玻璃细粉随气流进入袋式除尘器，通过离心风机使袋式收尘器内产生0.3mpa的负压，进行再次分离，再次收集，净化后的气体排入大气。

本方法所采用的袋式除尘器上端固定有多排反冲管1，每排反冲管1的一端均固定在气包4上，反冲管1的另一端平行固定有若干支管2，每个支管2均通向袋式除尘器内一只滤袋3的袋上口，反冲管1通过调压阀5自动控制。

对比例

对比例1

与实施例1的区别在于，以现有玻璃粉作用空白对照组。

表1组分含量表

性能检测试验玻璃粉形貌观察；通过扫描电子显微镜(sem)扫描实施例1和对比例1制得的玻璃粉的微观形貌，检测结果如附图2-3所示。

通过比较对比例1(参见附图3)和实施例1(参见附图4)，可以发现：本申请的方法可对玻璃粉的形貌进行改变，制得的玻璃粉具有较为规整的类球形，其原因可能是：玻璃细颗粒经喷嘴产生的超音速喷射流形成多股物流，多股物流相互沿切线位置对撞，并在若干喷嘴的交汇点汇合，产生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，使得玻璃细颗粒被剪切、摩擦而粉碎，进而对玻璃细颗粒的表面进行打磨，以改变制得的玻璃粉的形貌，使制得的玻璃粉的形貌更趋于规则的类球形；分离过后的玻璃细粉进入高温球化室后，通过球化提高了玻璃细粉的力学性能，有利于获得更加细小均匀，且形貌更加规则的玻璃粉。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。