[发明专利]一种保护导电玻璃表面金属导线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护金属导线的方法，尤其是一种保护用于全固 态染料敏化太阳能电池内部金属导线的方法。

背景技术

迄今为止，已经报道的染料敏化太阳能电池的效率达到了11.5 ％，其较高光电转换效率以及低成本无污染的特点，使得第三代光伏 电池——染料敏化太阳能电池受到越来越多人的关注和支持。大面积 染料敏化太阳能电池的设计与制备是实现染料敏化太阳能电池的产 业化的前提，然而，大面积染料敏化太阳能电池的制作工艺面临一个 技术难题，即导电玻璃导电层方块电阻较大，导致电池内阻过大，电 子复合加剧，从而严重制约了电池片光电转化效率的提升，如果增加 导电玻璃表面掺氟导电层的厚度来实现导电玻璃导电率的提升，必然 导致玻璃透光率下降，电池片的光电转化效率也会受到很大影响。

为了降低导电玻璃的表面电阻，通常的方法是在其表面涂覆导电 浆料，如银浆，烧结之后形成金属导线，这种方法能够大大降低导电 玻璃的表面电阻，提高电池片的光电转化效率。然而，在染料敏化太 阳能电池内部的电解质通常都含有氧化还原电对I^-/I₃^-，金属导线与 其接触之后会立刻被氧化腐蚀；同时，导电材料也将影响染料敏化太 阳能电池中染料的稳定性，因此有必要保护金属导线，避免与电解质 和染料的接触。

本发明通过在金属导线表面制备一层致密的保护膜，从而有效的 解决了上述技术难题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种保护导电玻璃表面金属导线 不受电解质腐蚀的方法。所提供的方法工艺简单、成本低廉、具有很 高的实用价值。

本发明提供的技术方案是：

一种保护导电玻璃表面金属导线的方法，首先，在导电玻璃表 面印刷金属导线，再通过丝网印刷技术在所述的金属导线表面印刷一 层玻璃浆，然后在空气或氧气氛围中于350-550℃温度下烧结5-40 分钟，形成致密的保护膜，实现对所述金属导线的保护。

本发明所述的保护膜为无色透明玻璃均质体，能够保护金属导 线不受腐蚀。

本发明所述的玻璃浆通过如下工艺制得：将玻璃粉和乙基纤维 素混合之后，加入到松油醇中，在50～100℃下搅拌均匀，充分溶解 之后，球磨3～5小时。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明：

本发明保护膜按以下方法制作：使用丝网印刷机，在10cm× 10cm导电玻璃表面印刷线状的银浆，长度9cm，宽度0.1mm，500 ℃下烧结40分钟之后形成金属导线(银线)。将20g玻璃粉(玻璃粉 为含有氧化铅、二氧化硅和二氧化钛的无定型硬质颗粒，其粒径为 15um～20um，熔化温度为450℃，莫氏硬度为7.8)、0.9g-1.5g乙基 纤维素加入到10g松油醇中，待纤维素充分溶解之后，放入球磨机球 磨5个小时，得到乳白色的玻璃浆。使用丝网印刷机(丝网选用钢网， 网格200～300目)，在10cm×10cm导电玻璃表面的上述银线上印刷 一层玻璃浆，玻璃浆厚度控制在30～60um，宽度控制在0.5～1.0mm， 在空气或氧气氛围中于500℃下烧结40分钟之后，得到致密的保护 膜，保护膜厚度控制在10～20um，宽度控制在0.5～1.0mm，所述的保 护膜为无色透明玻璃均质体，能够保护金属导线不受强氧化性物质的 腐蚀。

采用下述方法对上述技术方案的技术效果进行验证：

用电子天平称取0.3g碘，溶解于50ml乙醇中，制成碘的稀溶液， 并用密封的试剂瓶盛放。将实施例1中制备的玻璃片切割成1cm× 10cm，另取一片制备有银线但未制备保护膜的导电玻璃切割成1cm ×10cm，分别放入装有碘溶液的试剂瓶中，试剂瓶用锡纸包裹，置 于通风橱内，静止48小时。开启瓶盖，用镊子取出玻璃片，从外观 上观察，制备有保护膜的玻璃片上的导电银线没有受到碘的腐蚀，未 制备保护膜的导电玻璃表面的银导线被完全腐蚀。