[发明专利]含纤维素纳米晶的有机载体制备方法及在银浆中的应用

说明书

本发明公开了一种含有纤维素纳米晶的有机载体制备方法，该载体由树脂1～5％、助剂1.5～6％、有机溶剂59～92.5％、纤维素纳米晶水凝胶5～30％组成，还提供了一种该载体制备太阳电池正面银浆的制备方法，有机载体5～9％、玻璃粉2～3％、银粉86～90％、溶剂/助剂1～2％。本发明在有机载体中加入含纤维素纳米晶(CNC)，并通过改变有机载体中CNC的含量，即CNC与常规有机载体的比例来改善正面银浆的印刷性能，提高栅线的高宽比，在烧结过程中不坍塌，改善烧结后的电性能。利用本发明中的有机载体所制备的太阳能电池正面银浆具有良好的印刷性能，烧结后，栅线的高宽比大、填充因子大、串联电阻小、电池转化效率高。

技术领域

本发明涉及一种含纤维素纳米晶的有机载体、其制备方法及在银浆中的应用，具体涉及一种含纤维素纳米晶(CNC)的有机载体、制备方法及在太阳能电池正面银浆中的应用，还涉及上述太阳能电池正面银浆的制备方法。属于光伏技术领域。

背景技术

纤维素纳米晶(CNC)是从天然纤维中提取出来的一种纳米级的纤维素，它不仅具有纳米颗粒的特征，例如高长径比、高弯曲强度、高剪切模量，还具有一些独特的强度和光学性能，具有广阔的应用前景。CNC可以作为一种百分百生物安全纳米材料，用于加强不同聚合物体系，CNC在水中具有高溶解性以及兼容性；CNC也可以作为添加剂，例如提高材料的粘结性、抗挠性、抗拉强度以及抗腐蚀性等；CNC可以用作纳米复合材料的填充物以改善机械性能和阻隔性能。CNC也可用作破膜、气凝胶、选择性透过膜的结构单元，或通过自身粘合作为一种对低浓度聚合物电解质的机械增强剂。CNC也可以用作一种有机载体用来分散其他活性纳米粒纳米粒子，以改善光学性能、气体阻隔性以及催化活性等。

随着不可再生能源的日益短缺，可再生能源的应用受到人们的广泛关注，尤其是太阳能。因此，太阳能电池开始广泛应用。太阳能电池正面银浆是生产太阳能电池的关键材料之一，一般采用高速高分辨率丝网印刷的方法将其印刷在涂覆减反射膜的硅基板上，经过烘干和高温烧结后形成电极。太阳能电池正面银浆主要由银粉、玻璃粉、有机载体和助剂组成。为了使太阳能电池获得一个高的光电转换效率，这就要求正银电极“细栅密集”。这就要求正面银浆在细线印刷过程中易过网、流平性佳、触变性佳(即表面假塑性)；具体表现就是印刷后浆料快速从网孔间释放并回复至初始结构，而印刷出的栅线不会出现铺展与崩塌。但是，正面银浆印刷烧结后往往会出现崩塌，甚至断线。

为了使正面银浆达到细线印刷的要求，本发明将CNC水凝胶加入有机载体中，以提高银浆的印刷性能，使得银浆印刷过程中易过网、触变性佳、栅线高宽比大。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，使正面银浆达到细线印刷的要求，获得一个优良的印刷适应性，提供一种含纤维素纳米晶的有机载体及其制备方法，并且提供了含有上述有机载体的太阳能电池正面银浆的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种含纤维素纳米晶(CNC)的有机载体，包括以下重量百分数的组分：纤维素纳米晶水凝胶5-30％、有机溶剂59-92.5％、助剂1.5-6％、树脂：1-5％。

所述纤维素纳米晶水凝胶的固含量为3％，密度为1.00-1.10g/cm³，粘度：2350±50cp(25℃)。

所述有机溶剂为醇类、醚类、酯类中的一种或者几种；

所述树脂为乙基纤维素、聚氨酯、丙烯酸树脂中的一种或者几种。

优选的，所述醇类为二乙二醇、松油醇、乙二醇、三乙二醇、丙二醇、甘油、苄醇等中高沸点醇类中的一种或者几种；

所述酯类为二乙二醇二丁酯、醇酯12、松节油、DBE、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙二醇二乙酸酯等中高沸点酯类中的一种或者几种；