[发明专利]一种晶硅光伏电池背面电极银浆用有机粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于晶硅光伏电池用电子浆料领域，具体涉及一种晶硅光伏电池背面电极银浆用有机粘结剂及其制备方法

背景技术

晶硅光伏电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极可将电能输出。在形成太阳能电池的制造过程中，晶硅光伏电池铝浆在太阳能电池领域主要作用为铝背场。铝浆通常被丝网印刷在硅片的背面并进行干燥，干燥完成后对该硅片进行烧结，形成Al-Si熔体。晶硅体光伏电池背银浆主要由银粉、玻璃粉，有机粘结剂组成，其制备工艺为将银粉、玻璃粉分散于有机粘结剂中，形成稳定均一的膏体状浆料。有机载体主要作用是储能，有机载体的性能对银浆稳定性其关紧作用，如果有机载体配制不好，影响浆料储能抗沉降、丝网印刷特性等等，甚至对电池效率以及烧结后膜层的致密性等，造成焊接拉力降低；

申请公布号CN102136308A,其发明涉及一种太阳能电池正面电极及栅线导电银浆料用有机载体及其制备方法和含该有机载体的银浆料及含该银浆料制造的太阳能电池。该专利公开的有机载体主要适合高固体含量、高粘度的正银浆料，对于低粘度低固体含量的背银浆料不适合，且浆料采用邻苯二甲酸二丁酯邻苯类增塑剂，与目前载体发展环保型浆料相背离。

申请公布号CN102592709A，其发明涉及一种太阳电池导电银浆用有机载体及其制备方法和含有该有机载体的导电银浆，该银浆中有机载体以松油醇为主要溶剂的松油醇体系，该体系浆料容易干，在使用过程中容易引起堵网版现象，且浆料采用邻苯类增塑剂，毒性较大，浆料生产及使用的操作员工身体有害，其不复合ROSH环保指令。

论文《新型环保太阳能电池浆料有机载体的研究》，作者马亚红对邻苯酯类做了毒性研究，文章指出：太阳能电池浆料中邻苯醋类并没有与纤维素等高分子碳链聚合，因此随着时间的推移可不断地释放出来，进入环境和生物体造成潜在的危害。邻苯醋类是世界卫生组织(WHO)于1995年公布的、必须加强控制的、一类扰乱内分泌的化学物质，并且己造成全球性的环境污染。美国环保署(EPA)将其列入优先控制污染物。在日常生活中人们可以通过各种途径(水、食物、空气等)接触邻苯酷类化学物质。可见，太阳能电池浆料有机载体中邻苯酷类的使用，不仅会造成环境的污染，而且会危害到直接或间接接触人群的身体健康。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种晶硅光伏电池背面电极银浆用有机粘结剂及其制备方法，可以使得浆料抗沉降性能高，分散性能好，过网能力强。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种晶硅光伏电池背面电极银浆用有机粘结剂，它的组分和组分含量

按照质量百分比计如下，且各组分的质量百分含量之和为100%：

它优选的组分和组分含量按照质量百分比计如下，且各组分的质量百分含量之和为100%：

所述氢化蓖麻油衍生物优选为苏维罗地亚公司的型号为ACT-CT的产品。

所述氢化蓖麻油衍生物优选为阿克苏诺贝尔公司生产的牛油基丙烯二胺油酸脂TDO。

所述晶硅光伏电池背面电极银浆用有机粘结剂的制备方法，按照上述质量百分比，将丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、蓖麻油衍生物混合均匀，加热到80℃-90℃，恒温反应1.5-2.5小时，完全溶解后添加牛油基丙烯二胺油酸脂，搅拌均匀，冷却至室温后过滤，得有机粘结剂。

本发明有机粘结剂与现有技术不同之处在于，该有机粘结剂作为一种组合物，各组分之间协同作用，达到本发明的技术效果，该有机粘结剂不含邻苯类、溴类有机溶剂，安全环保。该有机粘结剂以丁基卡必醇醋酸酯为主的载体体系，丁基卡必醇醋酸酯自身粘度低，对粉体湿润性好，浆料分散性能好，且沸点高挥发慢，浆料后续使用过程中不宜堵网版，同时添加改性蓖麻油衍生物和牛油基丙烯二胺油酸脂，使得浆料抗沉降性能高，分散性能好，过网能力强。

与现有技术相比，本发明的具有以下优势：

1．有机粘结剂环保，不含邻苯类、溴等，符合ROSH环保指令要求；

2．添加了醋酸丁酸纤维素，提高银膜的干燥时间及膜层的硬度；

3．采用氢化蓖麻油衍生物作为触变剂，产生了意想不到的技术效果，抗沉降性能比其它触变剂（例如氢化蓖麻油）效果明显；