[发明专利]一种高散热性背电极材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高散热性背电极材料的制备方法，该方法通过将铝盐与硅酸盐混合后，先经过沉降反应制得硅酸铝沉淀，再在低分子醇及分散剂的作用下，发生密封反应，与石墨烯充分分散，最后经导热硅胶粘合，即制得高散热性背电极材料。与现有技术相比，本发明采用石墨烯作为主导热材料，以氧化铝和氧化硅作为空隙修补材料，并利用导热硅胶进行粘合，使制得的背电极材料具有优异的导热性能及高温循环性能，且制备方法简单，工艺条件温和，制备过程中无废液废气产生，回流液体和气体均可以回用，环保性好，有利于进行批量化生产，且生产成本低。

技术领域

本发明属于三元正极材料技术领域，涉及一种高散热性背电极材料的制备方法。

背景技术

太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转换为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。在太阳能电池组件的工作过程中，由于太阳光的直射，太阳能电池组件在将太阳能转换为电能的同时，太阳光的照射还会导致太阳能电池组件的温度不断升高。研究表明，太阳能电池组件的发电效率受其本身温度的影响而随之产生变化，温度越高，发电效率越低。因此，要想提高太阳能电池组件的发电效率，应提高其本身的散热性能，尤其是提高背电极的散热性能。通过背电极的持续散热，能够避免太阳能电池组件的温度过高，保证太阳能电池组件始终具有高发电效率。

现有的背电极主要采用白色背板，通过白色背板的红外反射来减少太阳能电池组件的温升，但该方法并不能从根本上解决太阳能电池组件升温的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备工艺条件温和且产品性能好的高散热性背电极材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高散热性背电极材料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量进行备料：硅酸盐10-15份、铝盐13-16份、低分子醇20-30份、溶剂20-40份、石墨烯25-35份、分散剂2-4份、催化剂1-3份、导热硅胶20-35份；

(2)在搅拌状态下，将铝盐加入至硅酸盐中，使其混合均匀；

(3)通入氮气或惰性气体，进行曝气反应3-8h，后经过滤、洗涤，得到沉降物；

(4)将低分子醇、沉降物、石墨烯、分散剂及溶剂混合后，搅拌均匀，得到悬浊液；

(5)将催化剂加入至悬浊液中，进行密封反应2-3h，冷却后加入导热硅胶，并回流反应1-2h，除去溶剂后，即得到所述的高散热性背电极材料。

所述的硅酸盐包括硅酸铵、四甲基硅酸铵或硅酸乙酯中的一种或多种，所述的铝盐包括醋酸铝或氯化铝中的一种或两种。

所述的低分子醇包括乙醇、丙醇、异丙醇或正丁醇中的一种或多种，所述的溶剂包括正庚烷或正己烷中的一种或两种，所述的分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或十二烷基硫酸钠中的一种或多种，所述的催化剂包括盐酸或乙酸中的一种或两种。

步骤(2)中，搅拌速率为800-1200r/min，铝盐的加入速率为4-8g/min。

步骤(3)所述的曝气反应中，反应温度为100-110℃，氮气或惰性气体的通入速率为10-20mL/min。

步骤(3)所述的洗涤过程为：先用低分子醇进行一次清洗，然后用乙醇水溶液进行二次清洗；所述的乙醇水溶液中，乙醇与水的质量比为1:1-7:3。

步骤(4)所述的搅拌过程中，搅拌速率为1500-2000r/min，搅拌温度为50-60℃。

步骤(5)所述的密封反应过程中，反应温度为100-110℃，搅拌速率为400-700r/min。