一種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池光電極漿料用粘結(jié)劑，屬于電池制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能作為一種新的能源，在全球氣候變暖和霧霾不斷出現(xiàn)的環(huán)境下，越來(lái)越受 到人們的關(guān)注。在各種薄膜太陽(yáng)能電池中，染料敏化太陽(yáng)能電池以其制作工藝簡(jiǎn)單、便于大 規(guī)模生產(chǎn)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)愈來(lái)愈受到廣泛重視。在染料敏化太陽(yáng)能電池中，多孔光陽(yáng)極的 性能對(duì)電池的性能的影響尤為重要，因此多年來(lái)關(guān)于光陽(yáng)極膜的研究也越來(lái)越多。
[0003] 多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池與單晶硅比較，成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其 實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。目前多晶硅太最能電池的 主要問(wèn)題有：
[0004] 1、背面電極漿料燒結(jié)后與硅板附著力不強(qiáng)。
[0005] 2、電池的光電轉(zhuǎn)化率不夠。
[0006] 3、用有機(jī)溶劑作為分散粘結(jié)劑，對(duì)環(huán)境污染過(guò)大，對(duì)于日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題提出 了挑戰(zhàn)，對(duì)于作業(yè)人員的健康也造成重大威脅。電池的綠色環(huán)保的改良迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種安全環(huán)保、光電轉(zhuǎn)化率高且 粘結(jié)性穩(wěn)定的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑；
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供上述多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合 粘結(jié)劑的制備方法，方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0010] -種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分的含量按重 量份計(jì)為:阿拉伯膠6-10份、褐藻膠2-6份、田菁膠0.2-2份、滑石粉0.05-0.2份、水100份。
[0011] 作為優(yōu)選方案，上述的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑， 各組分的含量按重量份計(jì)為:阿拉伯膠8份、褐藻膠3.5份、田菁膠1份、滑石粉0.1份、水100 份。
[0012] 優(yōu)選的，所述滑石粉顆粒的粒徑為3-30μηι。例如:3μηι、4μηι、7μηι、ΙΟμπι、15μηι、18μηι、 2(^111、22以111、25以111、27以111、3(^1]1等，3-3(^1]1兩端點(diǎn)或中間值大小的粒徑的滑石粉顆粒的單一粒 徑的顆?；蛘邇煞N以上粒徑顆料的混合，均可。
[0013] 上述的太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑的制備方法，包括如下步 驟：
[0014] 1)將阿拉伯膠、褐藻膠、田菁膠混合后研磨；
[0015] 2)將步驟1)研磨的混合物溶解于水中，形成粘結(jié)劑溶液；
[0016] 3)超聲攪拌的條件下，將滑石粉均勻分散于粘結(jié)劑溶液中，即可。
[0017]優(yōu)選的，所述超聲的強(qiáng)度為200-250w/cm2。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述超聲的強(qiáng)度為225w/cm2。
[0019] 本發(fā)明采用采用價(jià)格低廉、安全綠色的阿拉伯膠、褐藻膠和田菁膠復(fù)合在一起作 為粘結(jié)成分，以無(wú)毒的水為溶劑，可形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的粘結(jié)劑溶液，同時(shí)，滑石粉的加入，增加 了粘結(jié)劑溶液的分散性能，避免抱團(tuán)現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少了工藝中的麻煩。本發(fā)明復(fù)合粘結(jié)劑 在提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，粘度較一般有機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度更大。具體 性能參見(jiàn)表1數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用復(fù)合膠是均是安全無(wú)害的植物膠，具有水溶性，可以用水做 粘結(jié)劑，避免了采用傳統(tǒng)粘結(jié)劑是有毒有機(jī)溶劑的使用，使得電極漿料制備過(guò)程更加綠色 環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021 ] 以下實(shí)施例中，所述滑石粉顆粒的粒徑為3-30μηι。例如:3μηι、4μηι、7μηι、ΙΟμL?、15μηι、 18μL?、20μL?、22μL?、25μL?、27μL?、30μπι等，3-30μπι兩端點(diǎn)或中間值大小的粒徑的滑石粉顆粒的 單一粒徑的顆粒或者兩種以上粒徑顆料的混合，均可。但是，不限于上述的選擇，本領(lǐng)域技 術(shù)人員在本
【發(fā)明內(nèi)容】
的解讀下可以根據(jù)常識(shí)進(jìn)行了選擇替換，均可達(dá)到本發(fā)明目的。
[0022] 實(shí)施例1:
[0023] -種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分及含量參見(jiàn) 表1。
[0024]其制備方法，包括如下步驟：
[0025] 1)將阿拉伯膠、褐藻膠、田菁膠混合后研磨；
[0026] 2)將步驟1)研磨的混合物溶解于水中，形成粘結(jié)劑溶液；
[0027] 3)超聲攪拌的條件下，將滑石粉均勻分散于粘結(jié)劑溶液中，即可。
[0028] 所述超聲的強(qiáng)度為200-250w/cm2,優(yōu)選225w/cm2。
[0029] 本實(shí)施粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度參見(jiàn)表1。
[0030] 采用本實(shí)施粘結(jié)劑與導(dǎo)電劑碳纖維、活性物質(zhì)（金屬絡(luò)合物)混合制成漿料，再將 漿料采用40T~120T網(wǎng)目的絲網(wǎng)印刷于清潔干燥的玻璃基體上，再投入馬弗爐中進(jìn)行高溫 燒結(jié)，燒結(jié)曲線為：125°C-350°C-450°C-500°C，在500°C下保溫10~30min，制作成為多 晶硅太陽(yáng)能電池，其光電轉(zhuǎn)換效率參見(jiàn)表1。
[0031] 實(shí)施例2:
[0032] -種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分及含量參見(jiàn) 表1。
[0033]其制備方法同實(shí)施例1。
[0034] 本實(shí)施粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度參見(jiàn)表1。
[0035] 采用本實(shí)施粘結(jié)劑與導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)混合制成漿料制作的多晶硅太陽(yáng)能電池的 光電轉(zhuǎn)換效率參見(jiàn)表1。
[0036] 實(shí)施例3:
[0037] -種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分及含量參見(jiàn) 表1。
[0038] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0039] 本實(shí)施粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度參見(jiàn)表1。
[0040] 采用本實(shí)施粘結(jié)劑與導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)混合制成漿料制作的多晶硅太陽(yáng)能電池的 光電轉(zhuǎn)換效率參見(jiàn)表1。
[0041 ] 實(shí)施例4:
[0042] -種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分及含量參見(jiàn) 表1。
[0043]其制備方法同實(shí)施例1。
[0044] 本實(shí)施粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度參見(jiàn)表1。
[0045] 采用本實(shí)施粘結(jié)劑與導(dǎo)電劑、活性物質(zhì)混合制成漿料制作的多晶硅太陽(yáng)能電池的 光電轉(zhuǎn)換效率參見(jiàn)表1。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施 例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于：各組分 的含量按重量份計(jì)為:阿拉伯膠6-10份、褐藻膠2-6份、田菁膠0.2-2份、滑石粉0.05-0.2份、 水100份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，其 特征在于:各組分的含量按重量份計(jì)為:阿拉伯膠8份、褐藻膠3.5份、田菁膠1份、滑石粉0.1 份、水100份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑， 其特征在于:所述滑石粉顆粒的粒徑為3-30μπι。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑的 制備方法，其特征在于:包括如下步驟： 1) 將阿拉伯膠、褐藻膠、田菁膠混合后研磨； 2) 將步驟1)研磨的混合物溶解于水中，形成粘結(jié)劑溶液； 3) 超聲攪拌的條件下，將滑石粉均勻分散于粘結(jié)劑溶液中，即可。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑的制 備方法，其特征在于:所述超聲的強(qiáng)度為200-250w/cm2。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑的制 備方法，其特征在于:所述超聲的強(qiáng)度為225w/cm2。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多晶硅太陽(yáng)能電池光背面電極漿料用植物源復(fù)合粘結(jié)劑，各組分的含量按重量份計(jì)為：阿拉伯膠6-10份、褐藻膠2-6份、田菁膠0.2-2份、滑石粉0.05-0.2份、水100份。本發(fā)明采用價(jià)格低廉、安全綠色的阿拉伯膠、褐藻膠和田菁膠復(fù)合在一起作為粘結(jié)成分，以無(wú)毒的水為溶劑，可形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的粘結(jié)劑溶液，同時(shí)，滑石粉的加入，增加了粘結(jié)劑溶液的分散性能，避免抱團(tuán)現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少了工藝中的麻煩。本發(fā)明復(fù)合粘結(jié)劑在提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化率的同時(shí)，粘度較一般有機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度更大。本發(fā)明采用復(fù)合膠是均是安全無(wú)害的植物膠，具有水溶性，可以用水做粘結(jié)劑，避免了采用傳統(tǒng)粘結(jié)劑是有毒有機(jī)溶劑的使用，使得電極漿料制備過(guò)程更加綠色環(huán)保。
【IPC分類】H01L31/0224, H01B1/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105469854
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510829423
【發(fā)明人】林展, 劉培楊, 李高然, 高學(xué)會(huì), 劉杰, 汪倩倩
【申請(qǐng)人】青島能迅新能源科技有限公司, 林展
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日