一种光伏发电用硅材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种光伏发电用硅材料及其制备方法 (Silicon material for photovoltaic power generation and preparation method thereof ) 是由 王际东 胡智信 李述刚 于 2020-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光伏发电用硅材料,其重量按下列配比：8-12份晶硅籽晶、3-7份聚硅氧烷、6-10份锂化聚乙炔、1-5份二苯基硅二醇、1-5份己烷、1.6-2份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、4-8份保护剂、0.6～1份二硫化钼。本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法。本发明通过加入锂化聚乙炔,锂化聚乙炔具有极高的导电性能,在锂化聚乙炔融化后混合在硅材料内,在对光电转化过程中,极大的提高了光伏电池的光电转化率,同时加入保护剂,保护剂具有较强的耐酸耐碱性能,在硅材料使用过程中,有效的保护硅材料,提高硅材料的耐腐蚀性能。(The invention discloses a silicon material for photovoltaic power generation, which comprises the following components in parts by weight: 8-12 parts of crystalline silicon seed crystal, 3-7 parts of polysiloxane, 6-10 parts of lithiated polyacetylene, 1-5 parts of diphenyl silanediol, 1-5 parts of hexane, 1.6-2 parts of methacryloxypropyl trimethoxysilane, 4-8 parts of protective agent and 0.6-1 part of molybdenum disulfide. The invention also provides a preparation method of the silicon material for photovoltaic power generation. According to the invention, the lithiated polyacetylene is added, has extremely high conductivity, is mixed in the silicon material after being melted, greatly improves the photoelectric conversion rate of the photovoltaic cell in the photoelectric conversion process, and is added with the protective agent, so that the protective agent has stronger acid and alkali resistance, and effectively protects the silicon material and improves the corrosion resistance of the silicon material in the use process of the silicon material.)
技术领域
本发明涉及硅材料制备技术领域，尤其涉及一种光伏发电用硅材料及其制备方法。
背景技术
由于世界经济的快速发展，世界各国对能源的需求口益增长，而且传统能源口渐枯竭，因此在当今世界，能源短缺己经成为世界各国必须面对的共同问题。为了解决能源危机，世界各国一直持续研发各种可行的替代能源，其中以光伏电池最受瞩目。
随着光伏电池的发展,目前市场上主流的光伏电池为硅光伏电池，硅材料被大量运用到电池上，现有的硅材料使得光伏电池光电转化效率低，同时耐腐蚀性差。
发明内容
本发明提出了一种光伏发电用硅材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的光伏电池光电转化效率低，同时耐腐蚀性差的问题。
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
8-12份晶硅籽晶、3-7份聚硅氧烷、6-10份锂化聚乙炔、1-5份二苯基硅二醇、1-5份己烷、1.6-2份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、4-8份保护剂、0.6～1份二硫化钼。
优选的，所述二苯基硅二醇与所述己烷的质量比为1:1。
优选的，所述保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，控制温度为1500-1600℃，加热时间为6-10min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射16-20min后停止，硅材料放置48-72h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
优选的，所述反应气体为氮气或惰性气体。
优选的，所述S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
优选的，所述逐级降温过程为控温室的初始温度为300-400℃，保温10-14min后，控温室内温度降温至80-100℃，保温32-40min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
本发明提出的一种光伏发电用硅材料及其制备方法，有益效果在于：
通过加入锂化聚乙炔，锂化聚乙炔具有极高的导电性能，在锂化聚乙炔融化后混合在硅材料内，在对光电转化过程中，极大的提高了光伏电池的光电转化率，同时加入保护剂，保护剂具有较强的耐酸耐碱性能，在硅材料使用过程中，有效的保护硅材料，提高硅材料的耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
8份晶硅籽晶、3份聚硅氧烷、6份锂化聚乙炔、1份二苯基硅二醇、1份己烷、1.6份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、4份保护剂、0.6份二硫化钼。
二苯基硅二醇与优选的己烷的质量比为1:1。
保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，将原料熔化，控制温度为1500℃，加热时间为6min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，避免空气中的杂质对硅材料造成干扰，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定，通过旋转座可调节激光器的照射角度；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射16min后停止，硅材料放置48h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂保护硅材料，提高硅材料的抗腐蚀性能，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
反应气体为氮气或惰性气体。
S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
逐级降温过程为控温室的初始温度为300℃，保温10min后，控温室内温度降温至80℃，保温32min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
实施例2
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
9份晶硅籽晶、4份聚硅氧烷、7份锂化聚乙炔、2份二苯基硅二醇、12份己烷、1.7份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、5份保护剂、0.7份二硫化钼。
二苯基硅二醇与优选的己烷的质量比为1:1。
保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，将原料熔化，控制温度为1520℃，加热时间为7min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，避免空气中的杂质对硅材料造成干扰，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定，通过旋转座可调节激光器的照射角度；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射17min后停止，硅材料放置54h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂保护硅材料，提高硅材料的抗腐蚀性能，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
反应气体为氮气或惰性气体。
S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
逐级降温过程为控温室的初始温度为320℃，保温11min后，控温室内温度降温至85℃，保温34min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
实施例3
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
10份晶硅籽晶、5份聚硅氧烷、8份锂化聚乙炔、3份二苯基硅二醇、13份己烷、1.8份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、6份保护剂、0.8份二硫化钼。
二苯基硅二醇与优选的己烷的质量比为1:1。
保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，将原料熔化，控制温度为1550℃，加热时间为8min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，避免空气中的杂质对硅材料造成干扰，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定，通过旋转座可调节激光器的照射角度；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射18min后停止，硅材料放置57h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂保护硅材料，提高硅材料的抗腐蚀性能，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
反应气体为氮气或惰性气体。
S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
逐级降温过程为控温室的初始温度为350℃，保温12min后，控温室内温度降温至90℃，保温36min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
实施例4
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
11份晶硅籽晶、6份聚硅氧烷、9份锂化聚乙炔、4份二苯基硅二醇、4份己烷、1.9份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、7份保护剂、0.9份二硫化钼。
二苯基硅二醇与优选的己烷的质量比为1:1。
保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，将原料熔化，控制温度为1570℃，加热时间为9min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，避免空气中的杂质对硅材料造成干扰，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定，通过旋转座可调节激光器的照射角度；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射19min后停止，硅材料放置66h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂保护硅材料，提高硅材料的抗腐蚀性能，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
反应气体为氮气或惰性气体。
S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
逐级降温过程为控温室的初始温度为370℃，保温13min后，控温室内温度降温至95℃，保温38min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
实施例5
本发明提出了一种光伏发电用硅材料，其重量按下列配比：
12份晶硅籽晶、7份聚硅氧烷、10份锂化聚乙炔、5份二苯基硅二醇、5份己烷、2份甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、8份保护剂、1份二硫化钼。
二苯基硅二醇与优选的己烷的质量比为1:1。
保护剂为云母粉。
本发明还提出了一种光伏发电用硅材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将原料放入密炼机中，将原料熔化，控制温度为1600℃，加热时间为10min，将溶合后的原料液混合均匀，然后压制成片，制成硅材料；
S2：在硅材料冷却至常温后，将硅材料放置真空反应室，避免空气中的杂质对硅材料造成干扰，并在硅材料周围放置介质，同时在真空反应室外放置多个激光器，激光器通过旋转座进行固定，通过旋转座可调节激光器的照射角度；
S3：控制器控制激光器进行启动，旋转座以一定的角度进行转动，使得激光器发出的激光射线在硅材料上移动，同时介质通电产生等离子附着在硅材料上，激光器照射120min后停止，硅材料放置72h；
S4：将硅材料放入反应腔内，通入反应气体，向反应腔内加上高频电，控制压力在加入一定的保护剂，保护剂保护硅材料，提高硅材料的抗腐蚀性能，保护剂熔化冷粘附却后，得到所需的硅材料。
S1中的压制成片的过程为将混合均匀的原料液导入模具中，将模具放入控温室，对模具进行逐级降温，使得模具冷却至常温后，取出成型的硅材料，并对硅材料进行压片处理。
反应气体为氮气或惰性气体。
逐级降温过程为控温室的初始温度为400℃，保温14min后，控温室内温度降温至100℃，保温40min后，控温室内温度降至常温，静置模具冷却至常温。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。