一种可室温存储的异质结(HIT)太阳能电池用银浆及制备方法与流程

文档序号:20695392发布日期:2020-05-12 14:54阅读:1071来源:国知局
本发明涉及高分子基导电材料领域,特别涉及一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆及其制备方法。
背景技术
:异质结(heterojunctionwithintrinsicthin-layer,简称hit)太阳能电池是一种新型高效太阳能发电器件。异质结(hit)太阳能电池结合了晶硅太阳能电池技术和薄膜太阳能电池技术的双重优势,在n型硅片的两面上沉积本征和掺杂非晶硅薄膜以及透明导电氧化物(tco)膜层来吸收所产生的电力,由于非晶硅具有光吸收强、钝化性能出色的特点,可以实现更高的太阳能转换效率,同时生产成本更低。目前传统perc太阳能电池的量产转换效率为22.5%,而异质结(hit)太阳能电池的量产转化效率可达23.3%以上。异质结太阳能电池的生产流程相对简单,工艺温度低,可以适应薄片化,从而大幅度降低电池片的制造成本。此外异质结太阳能电池还具有双面发电的特性,因此成为太阳能电池的主要发展方向。异质结太阳能电池表面沉积有非晶硅钝化层,在高温下非晶硅钝化层会发生熔融和晶向的重组从而影响太阳能电池的转换效率,所以异质结太阳能电池不能使用常规太阳能电池片用的高温浆料,必须使用在低温下固化的浆料。目前使用的低温固化浆料主要为环氧基的含银浆料,生产工艺以丝网印刷为主。为了实现丝网印刷后浆料的快速固化,低温浆料中使用了反应比较快速的固化剂,这使得低温浆料在室温下就会发生固化反应,因此要求低温浆料在生产、运输和存储过程中保持低温,通常需要零下二十度的低温储存和运输,这就造成了低温浆料使用成本的极大上升。目前国内关于异质结(hit)太阳能电池用低温浆料的研发基本处于起步阶段。专利申请号授权公告号cn105761779b,公布日期为2017年7月04日的发明专利中提供了一种将纳米银粉、纳米铝粉、树脂、添加剂和溶剂混合分散均匀后制备异质结高效太阳能电池银浆的方法。该发明使用咪唑作为潜伏型固化剂,浆料的运输和存储必须在低温条件下进行。因此寻找一种新型的固化剂,可以制备室温存储的异质结(hit)太阳能电池用浆料可以大幅度降低浆料运输和存储的成本,有利于异质结(hit)太阳能电池用浆料的推广和使用。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆及其制备方法。本发明的可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆是基于长期潜伏型固化引发剂、环氧树脂单体、银粉和溶剂等组合制备可室温下运输和存储的异质结(hit)太阳能电池用导电浆料。本发明提供的一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆及其制备方法,包括以下技术方案:一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,包括长期潜伏型固化引发剂,环氧树脂单体,银粉和溶剂。其中长期潜伏型固化引发剂在异质结(hit)太阳能电池用银浆中的重量百分比为0.01-5%,银粉在异质结(hit)太阳能电池用银浆中的重量百分比为80-93%;环氧树脂单体在异质结(hit)太阳能电池用银浆中的重量百分比为3-10%,溶剂在异质结(hit)太阳能电池用银浆中的重量百分比为2-10%。其中长期潜伏型固化引发剂作为环氧树脂单体的固化剂,可以实现异质结(hit)太阳能电池用银浆的室温存储,长期潜伏型固化引发剂为1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼,1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼在异质结(hit)太阳能电池用低温银浆中的重量百分比为0.01-5%。其中环氧树脂单体包括双酚f型环氧树脂、脂肪族环氧树脂和环戊二烯环氧树脂中的一种或任意两种的混合物,环氧树脂单体在异质结(hit)太阳能电池用低温银浆中的重量百分比为3-10%。其中银粉为球状银粉和片状银粉的混合物,球状银粉的平均粒径0.5~2um,片状银粉的平均粒径1~8um,球状银粉和片状银粉的质量比为1:0.5~1:5,混合银粉在异质结(hit)太阳能电池用银浆中的重量百分比为80-93%。其中溶剂包括松油醇、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇-丁醚乙酸酯、邻苯二甲酸二丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或几种。溶剂在异质结(hit)太阳能电池用低温银浆的重量百分比为2-10%。本发明的实施包括以下技术效果:本发明提供的可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用浆料创新性地使用1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼作为长期潜伏型固化引发剂。可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用浆料的存储稳定性可以根据潜伏性固化剂的种类和添加量来调控,本专利申请人经过大量的试验对潜伏性固化剂的种类和添加量进行了选择和优化,使得异质结(hit)太阳能电池用浆料既可以在室温下长期存储又可以在升温的情况下快速固化,从而大幅度降低异质结(hit)太阳能电池用浆料的使用成本。具体实施方式下面将结合实施例对本发明加以详细说明,需要指出的是,所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。本实施例提供的一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,包括一种可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,包括长期潜伏型固化引发剂,环氧树脂单体,银粉和溶剂。具体的加工工艺为先将准确称量的溶剂和1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼在磁力搅拌的情况充分混合,再将混合物与环氧树脂单体在0~30℃下经双行星搅拌均匀,然后再加入球形和片状的混合银粉搅拌均匀,然后在三辊分散机上分散三次既得到可室温存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆。下述以多个实施例对上述的低密度异质结(hit)太阳能电池用低温银浆的制备方法进行描述。实施例1本实施例的异质结(hit)太阳能电池用银浆的制备方法为精确称量3克1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼和40克松油醇并充分混合,再将混合物与50克双酚f型环氧树脂单体在0~30℃下经双行星搅拌均匀,在搅拌的条件下继续添加900克混合银粉。混合银粉中包含球型粉和片状银粉两种银粉,其中球形银粉平均粒径1um,松装密度3.2克/立方厘米,片状银粉平均粒径5um,松装密度2.2克/立方厘米,球型银粉和片状银粉的重量比1:0.8。在室温下搅拌30分钟以确保银粉的均匀分散,然后在三辊分散机上分散三次后得到可室温下存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,具体特性如下:粘度:133,500mpa.s粘接强度:65mpa(粘接基材为铝)密度:2.5克/立方厘米体积电阻率:3.7×10-6ω.cm印刷hit电池片功率:isc(a)voc(v)pmax(w)ffeta(%)9.8120.7425.72578.623.52实施例2本实施例的异质结(hit)太阳能电池用银浆的制备方法为精确称量5克1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼和50克二乙二醇单丁基醚并充分混合,再将混合物与60克脂肪型环氧树脂单体在0~30℃下经双行星搅拌均匀,在搅拌的条件下继续添加890克混合银粉。混合银粉中包含球型粉和片状银粉两种银粉,其中球形银粉平均粒径1um,松装密度3.2克/立方厘米,片状银粉平均粒径5um,松装密度2.2克/立方厘米,球型银粉和片状银粉的重量比1:1。在室温下搅拌30分钟以确保银粉的均匀分散,然后在三辊分散机上分散三次后得到可室温下存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,具体特性如下:粘度:129,100mpa.s粘接强度:61mpa(粘接基材为铝)密度:2.3克/立方厘米体积电阻率:4.2×10-6ω.cm印刷hit电池片功率:isc(a)voc(v)pmax(w)ffeta(%)9.8080.7415.71878.623.49实施例3本实施例的异质结(hit)太阳能电池用银浆的制备方法为精确称量2克1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼和70克柠檬酸三丁酯并充分混合,再将混合物与35克环戊二烯环氧树脂单体在0~30℃下经双行星搅拌均匀,在搅拌的条件下继续添加850克混合银粉。混合银粉中包含球型粉和片状银粉两种银粉,其中球形银粉平均粒径1um,松装密度3.2克/立方厘米,片状银粉平均粒径5um,松装密度2.2克/立方厘米,球型银粉和片状银粉的重量比1:1.5。在室温下搅拌30分钟以确保银粉的均匀分散,然后在三辊分散机上分散三次后得到可室温下存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,具体特性如下:粘度:127,500mpa.s粘接强度:69mpa(粘接基材为铝)密度:2.4克/立方厘米体积电阻率:3.2×10-6ω.cm印刷hit电池片功率:isc(a)voc(v)pmax(w)ffeta(%)9.8050.7415.72278.723.49实施例4本实施例的异质结(hit)太阳能电池用银浆的制备方法为精确称量1克1-氟-2,4,6-三甲基吡啶四氟化硼和30克邻苯二甲酸二丁酯并充分混合,再将混合物与40克双酚f型环氧树脂单体在0~30℃下经双行星搅拌均匀,在搅拌的条件下继续添加920克混合银粉。混合银粉中包含球型粉和片状银粉两种银粉,其中球形银粉平均粒径1um,松装密度3.2克/立方厘米,片状银粉平均粒径5um,松装密度2.2克/立方厘米,球型银粉和片状银粉的重量比1:2.5。在室温下搅拌30分钟以确保银粉的均匀分散,然后在三辊分散机上分散三次后得到可室温下存储的异质结(hit)太阳能电池用银浆,具体特性如下:粘度:155,800mpa.s粘接强度:58mpa(粘接基材为铝)密度:2.8克/立方厘米体积电阻率:1.2×10-6ω.cm印刷hit电池片功率:isc(a)voc(v)pmax(w)ffeta(%)9.8130.7455.74878.623.61最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12
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