[发明专利]太阳能电池致密层用浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种太阳能电池致密层用浆料及其制备方法，太阳能电池致密层用浆料，按照重量份计由以下组分组成：钛源0.1~10份、粘度调节剂1~40份、助剂0.1~4份、溶剂20~95份。通过采用粘度添加剂，粘度可调，适合于丝网印刷、狭缝涂布和刮涂等工艺，添加的各种助剂，可以调节浆料的稳定性、印刷时的触变性、成膜时的流动性、成膜后的消泡性，从而得到表面平整、致密的致密层薄膜，有利于太阳能电池的规模化生产，成本低廉、适合于制作大面积太阳能电池的致密层，并工艺简单可控、简化操作流程、提高可靠性和生产效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池致密层用浆料及其制备方法。

背景技术

目前，随着太阳能技术的应用，太阳能电池因其绿色环保的特性被广泛的应用。染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能能电池由于其制作工艺简单、生产成本低、环境友好、光电转换效率高、应用范围广等优点得到了国内外广泛而深入的研究。其中，在实际加工制造过程中，制约染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池效率提升的一个重要因素是光生电子的复合与光生电子的逆向传输，光生电子的逆向传输使电池产生逆向电流，逆向电流的存在大大减少了电池的电流输出。但是，在导电基底与二氧化钛介孔层之间引入致密层可有效防导电基底与电解液或者钙钛矿材料直接接触，避免了逆向电流的产生，同时加固了二氧化钛多孔层与基底的连接，有利于光电转化效率的提高。现有技术中的致密层通常采用二氧化钛致密薄膜，而二氧化钛致密薄膜的制备都是基于旋涂法、提拉法、浸渍法等方法，这些方法操作复杂、工艺稳定性差、不连续，不适合大面积致密薄膜的制备以及生产线的流水作业，不利于染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池的产业化。如何设计一种能够适合大面积薄膜制备并简化操作流程、提高可靠性和生产效率的致密层是本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种太阳能电池致密层用浆料及其制备方法，实现太阳能电池致密层用浆料适合大面积薄膜制备，并简化操作流程、提高可靠性和生产效率。

本发明提供的技术方案是，一种太阳能电池致密层用浆料，按照重量份计由以下组分组成：钛源0.1~10份、粘度调节剂1~40份、助剂0.1~4份、溶剂20~95份。

进一步的，所述钛源由1nm~10nm的二氧化钛粉末和/或钛化合物组成；其中，所述钛化合物为钛酸四异丙酯、乙酰丙酮钛和/或四氯化钛。

进一步的，所述粘度调节剂为纤维素、纤维素衍生物、纤维素盐和/或聚醚。

进一步的，所述溶剂为水、醇类化合物和/或萜类化合物。

进一步的，所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂或触变剂。

本发明还提供一种太阳能电池致密层用浆料的制备方法，所述太阳能电池致密层用浆料的配方采用上述太阳能电池致密层用浆料；制备方法包括：

步骤1、粘度调节剂加入溶剂中，然后通过机械搅拌或超声分散使其混合均匀，最后形成透明溶液；

步骤2、将二氧化钛粉末分散在溶剂中，配成质量浓度为0.1%-2%的溶胶；

步骤3、将步骤2所得溶胶加入到步骤1所得的透明溶液中，质量比为（1-5）：10，并通过机械搅拌混合均匀形成混合溶液；

步骤4、将步骤3所得混合溶液通过旋转蒸发法除去溶剂，旋转蒸发温度为35℃-60℃，时间为30分钟-2小时，最后形成混合液；

步骤5、将助剂分别加入步骤4所得混合液中，最后通过机械搅拌或超声分散混合均匀，得到太阳能电池致密层用浆料。