[發明專利]石墨烯基有機載體及其制備方法、電子漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710175099.2
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106952675B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 王惠;白晉濤;張美玲;馬生華
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B1/16;H01B13/00
• 代理公司: 23213 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司
• 代理人: 岳昕;李紅媛

本發明提出一種石墨烯基有機載體及其制備方法、電子漿料及其制備方法，所述石墨烯基有機載體按質量百分比包括以下組份：有機溶劑80％～95％，觸變劑1％～10％，增塑劑1％～6％，粘結劑1％～6％，功能性石墨烯0.01％～0.14％。本發明首創地在傳統有機載體中添加經過功能性處理的石墨烯，充分利用了石墨烯二維結構的潤滑性，使其在有機溶劑中組裝成空間網狀結構，在此基礎上加入觸變劑等少量有機物質能夠使最終制得的有機載體具有良好的流平性、觸變性，并能夠大大提高銀顆粒在該有機載體中的分散性，同時提高了電子漿料的導電性、導熱性，大大提升了電子漿料應用于太陽能電池電極制作時的光電轉換效率，實現了一種全新的電子漿料，具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及導電漿料技術領域，具體涉及可應用于太陽能電池的電子漿料領域，尤其是一種石墨烯基有機載體及其制備方法、電子漿料及其制備方法。

背景技術

隨著新能源技術的發展，太陽能電池的應用與研究逐漸成為新能源電池中的熱點。太陽能電池的電極制備中需要使用電子漿料，正銀漿料(太陽能電池正面電極導電銀漿料)制備的太陽能電池電極主要用于匯集和導出電流，而漿料中銀顆粒分散性、漿料揮發性、流平性和觸變性等決定著電極電流的匯聚和導出效果，同時漿料中銀顆粒分散性、漿料揮發性、流平性和觸變性等性能又取決于漿料制備中所用的有機載體。現有技術中用于電子漿料的有機載體均僅由多種有機物構成，并且大多數都有毒性，如申請人另一專利(CN201210125960.1-晶體硅太陽能電池正面電極無鉛導電銀漿料及其制備方法)所代表的現有技術中用于電子漿料的有機載體，僅由包括有機溶劑、觸變劑、增塑劑和粘結劑在內的多種有機物構成，并沒有充分考慮銀顆粒在其中的分散性以及漿料揮發性、流平性和觸變性，導致基于現有的這種電子漿料制備的太陽能電池電極的電流匯聚與導出效果較差，影響了太陽能電池的廣泛使用。

發明內容

本發明基于上述現有技術問題，通過長期的創新試驗，研究出一種能夠很好的提高銀顆粒分散性、漿料揮發性、流平性和觸變性的電子漿料用石墨烯基有機載體及其制備方法，并基于提出一種全新的電子漿料及其制備方法。本發明首次創新地在傳統有機載體中添加經過功能性處理的石墨烯，充分利用了石墨烯二維結構的潤滑性，使其在有機溶劑中組裝成空間網狀結構，在此基礎上加入觸變劑等少量有機物質能夠使最終制得的有機載體具有良好的流平性、觸變性，并能夠大大提高銀顆粒在該有機載體中的分散性，同時提高了電子漿料的導電性、導熱性，大大提升了電子漿料應用于太陽能電池電極制作時的光電轉換效率，實現了一種全新的電子漿料，具有廣闊的市場應用前景。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種石墨烯基有機載體，按質量百分比包括以下組份：有機溶劑80％～95％，觸變劑1％～10％，增塑劑1％～6％，粘結劑1％～6％，功能性石墨烯0.01％～0.14％，所述功能性石墨烯中的石墨烯層數處于1-100層之間。

進一步的根據本發明所述的石墨烯基有機載體，其中按質量百分比由以下組份混合制得：有機溶劑80％～95％，觸變劑1％～10％，增塑劑1％～6％，粘結劑1％～6％，功能性石墨烯0.01％～0.14％，所述功能性石墨烯中的石墨烯層數處于1-100層之間；進一步優選的按質量百分比由以下組份混合制得：有機溶劑85％～90％，觸變劑2％～8％，增塑劑2％～5％，粘結劑1％～5％，功能性石墨烯0.05％～0.14％，所述功能性石墨烯中的石墨烯層數處于1-30層之間。

進一步的根據本發明所述的石墨烯基有機載體，其中所述的有機溶劑選自醇脂十二、松油醇、檸檬酸三丁酯、丁基卡必醇醋酸酯中的至少一種；所述的觸變劑選自氣相二氧化硅、有機膨潤土、聚酰胺蠟中的至少一種；所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、卵磷脂、氫化蓖麻油中的至少一種；所述的粘結劑選自乙基纖維素-N40～N200、環氧樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種；所述的功能性石墨烯為改性石墨烯，或者修飾石墨烯，或者改性石墨烯與修飾石墨烯的混合物。