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1、銀漿用有機載體的制備及性能研究摘要以PVB60為增稠劑,鄰苯二甲酸二丁酯28wt%+檸檬酸三丁酯28wt%+松油醇16wt%+二甲苯28wt%為溶劑制備了良好印刷性能的漿料用載體。研究發(fā)現(xiàn),漿料粘度為280Pa·s時,印刷性最好。鄰苯二甲酸二丁酯:檸檬酸三丁酯:松油醇:二甲苯=28:28:16:28時制備的銀漿用載體,燒結(jié)后漿料表面平整,內(nèi)部致密。關(guān)鍵字:有機載體聚乙烯醇縮丁醛銀漿太陽能電池PropertiesresearchandpreparationoforganicvehicleforsilverpasteABSTRACTTheorg
2、anicvehiclewaspreparedbyPVB60asthickerandsolvent(28wt%dibutylphthalate+28wt%tributylcitrate+16%terpineol+28%xylene).Studyfountthatthevisosityofsilverpastewas280Pa·s,thesilverpastehadthebesttheprintperformance.ThesilverpastewiththeOV5whichmadeupof28wt%dibutylphthalate+28wt%
3、tributylcitrate+16%terpineol+28%xylenewouldbesmoothonthesurfaceandcompactinsideaftersintered.Keywords:Organicvehicle,PVB,silverpaste,solarcell前言有機載體是銀裝的重要組成部分,是銀漿中的第二大成份,用于太陽能電池正面柵線的銀漿通常含有10-20wt%的有機載體[1]。它是一種將各具功能的助劑溶解在有機溶劑中的有機高分子溶液。它是起導電作用的金屬粉體和起粘結(jié)作用的玻璃粉(或氧化物)的運載體,起著調(diào)節(jié)裝料
4、的粘度,控制漿料的流變性的作用[2-5]。使固態(tài)的各種粉體混合物分散成具有流體特性的漿料,以便于通過絲網(wǎng)印刷機高速、高精度地印刷到基體上,形成所需要的線條。有機載體一般主要由有機溶劑和增稠劑構(gòu)成,另外,為了提高其流平性,往往加入適量的表面活性劑、流平劑;為了改善梁料的觸變性,還要加入觸變劑或膠凝劑;為了盡可能減少漿料在印刷燒結(jié)后產(chǎn)生的氣孔,提高導電性,還常常加入消泡劑[6]。因此溶劑及各種助劑的選擇和配比就顯得格外重要[7,8]。現(xiàn)有文獻對有機載體的詳細報道甚少,而且敘述的不夠詳細,也不夠具體。為了彌補此不足,探索一種適合制備太陽能電池正面
5、電極及柵線的導電銀架料用有機載體是必要的。理想的有機載體應(yīng)滿足如下幾個要求[9-11]:(1)各組分應(yīng)為化學惰性物質(zhì)。確保有機載體與固粉相遇(包括升溫)時不會發(fā)生化學反應(yīng)。(2)能形成穩(wěn)定的懸浮漿體。有機載體與固粉相接觸的界面上,表面張力應(yīng)小,以確保固體能被液體很好地潤濕。而且載體中應(yīng)有能使電解質(zhì)穩(wěn)定的極性越團,以保證漿料在長時間存放時不發(fā)生凝聚變質(zhì)現(xiàn)象。(3)有適這的流平性和觸變性。有機載體與固粉結(jié)合時,能提供網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝聚成份,以形成塑流型觸變體系。還要求有機載體的粘度要適度,而且可以任意調(diào)節(jié)。(4)有適度的揮發(fā)性。有機載體在室溫時要有
6、低的飽和蒸氣壓,但在裝料烘干溫度下易揮發(fā),在高溫下能快速分解,使絲網(wǎng)印刷的楽料不會產(chǎn)生二次漫流現(xiàn)象。(5)有好的粘結(jié)性。有機載體能充分潤濕硅基體的表面,要求其要有適宜的表面張力,確保其能穩(wěn)固地貼附在基體上。(6)其它性質(zhì)。有機載體應(yīng)無固定的沸點,在升溫過程屮逐步揮發(fā)、燃燒。盡可能避免造成厚膜上的孔洞。在柴料燒結(jié)溫度下應(yīng)徹底分解而不留灰分。一、各組分的性質(zhì)及選擇依據(jù)要制備適合太陽能電池漿料的有機載體,首先要優(yōu)選好合適的溶劑、增稠劑、觸變劑、流平劑、增塑劑、消泡劑、表面活性劑、分散劑、偶聯(lián)劑。為了選擇合適的物質(zhì),就必須了解其物理化學性質(zhì),以便根
7、據(jù)性質(zhì)合理調(diào)配?,F(xiàn)將常見的物質(zhì)的物理化學性質(zhì)詳述如下。1.1溶劑松油醇,又名萜品醇,分子式:C10H18O,分子量:154,沸程:214-224℃,通常所用的松油醇是三種結(jié)構(gòu)的混合物,分別為a-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇,三者的結(jié)構(gòu)簡式依次如圖1所示:圖1α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇Fig.1Structuresofα-terpineol,β-terpineolandγ-terpineol檸檬酸三丁酯,分子式:C18H32O7,分子量:360.45,沸點:234℃,結(jié)構(gòu)簡式如圖2所示。圖2檸檬酸三丁酯的結(jié)構(gòu)式Fig.2Struct
8、uresoftributylcitrate鄰苯二甲酸二丁酯,分子量:278.35,沸點:339℃,結(jié)構(gòu)式如圖3所示。圖3鄰苯二甲酸二丁醋的結(jié)構(gòu)簡式Fig.3Structureso