[发明专利]一种电池硅片金属化工艺用的有机载剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种电池硅片金属化工艺用的有机载剂及其制备方法，通过限定有机载剂中有机溶剂及其他添加剂的成分及含量，使有机载剂保持有层次地挥发；存在以下关系式：W（山梨醇酐三油酸酯）+W（油酸三乙醇胺）≥5W（脱模剂）；以重量份数计，山梨醇酐三油酸酯与油酸三乙醇胺的总和与有机载剂的比为3.2‑5.7%，保持适中粘度，改善有机载剂的流平性，使膜层更加平整致密，印刷后不流挂；将硅油进行氨基聚醚改性处理，在侧链添加大量的聚醚链段、氨基、羟基，提高快速流平性；限定氨基聚醚改性硅油与硅油的总添加量在有机载剂中低于山梨醇酐三油酸酯、油酸三乙醇胺的总添加量，用改性微纤化纤维素做粘结剂，提升电池效率的同时延长电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池硅片领域，具体是一种电池硅片金属化工艺用的有机载剂及其制备方法。

背景技术

太阳能电池是一种利用光化学效应或光伏效应将光能转化为电能的半导体器件；太阳能电池的发展从1839年法国科学家贝克雷尔在溶液中首次发现光照能产生电位差开始，至1954年，美国科学家制成了光电转换效率为4.5％的单晶硅太阳电池，第一个真正的硅p-n结太阳能电池才正式登上历史的舞台。太阳能电池具有燃料免费、不排放有害气体、绿色环保的优点，还兼具有不易损坏、易维护、可快速安装、无噪声等特点。

随着全球能源形势趋紧及全球气候变暖、生态环境恶化等问题的凸显，太阳能发电作为一种可持续的能源替代方式备受关注，且随着光伏产业技术水平不断提高，生产规模的扩大化，从2011年起太阳能电池新增需求量逐年增长；据欧洲光伏工业协会预测，太阳能发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不仅替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。

太阳能电池是通过印刷在硅片上的银栅线来收集、导出电子，电池中正面银浆料的质量决定着其转换效率；正面银浆料是以有机载体为基料，加入特定配比的银粉、玻璃粉形成的悬浮体系。其中有机载体是一种运载介质，通过将高分子物质溶于有机溶剂中制备得到，对浆料的流变和印刷性起决定作用，一般占总重的5-15%。

在硅片太阳能电池的制备中，在硅片背面印刷浆料，干燥、烧结后，在硅片的背面形成背电极；烧结后形成的银背电极与铝背电极之间的接触电阻要小，且背银浆料与硅片之间的附着力要强。但是，现有技术中使用的有机载体的流变性较差，导致背银浆料栅线塑形能力差，烧结后电极、栅线的高宽比小，减小了电池的所占受光面积，从而降低了太阳能电池的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池硅片金属化工艺用的有机载剂及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种电池硅片金属化工艺用的有机载剂，以重量份数计，有机载剂中各组分为：有机溶剂65-80份、改性羧乙基微纤化纤维素5-15份、触变剂0.5-3份、山梨醇酐三油酸酯0.1-3份、油酸三乙醇胺0.1-3份、脱模剂0.1-0.8份。

进一步的，有机溶剂为丁基卡必醇、醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯、己二酸二甲酯、柠檬酸三丁酯中的一种或几种。

本发明通过限定有机载剂中有机溶剂及其他添加剂的成分及含量，达到控制银浆的挥发速率，使有机载剂保持有层次地挥发，防止栅线表面出现不均匀的孔洞；在高温烧结时的每个温度段均匀地挥发，避免集中挥发产生的裂纹。

山梨醇酐三油酸酯的分子量大，主要通过空间位阻效应对银粉进行分散润湿，且具有亲油基，在有机载剂之中均质分散，而疏油基锚定在银粉表面，有效促进润湿银粉性，起到了降低粘度的作用，同时促进了膜层流平；油酸三乙醇胺通过双电层互斥作用分散银粉，且油酸三乙醇胺分子量较大，具备一定的空间位阻效应，提高对银粉分散效果。

进一步的，脱模剂为二甲基硅油和氨基聚醚改性硅油以质量比1:1配置而成。