本發明涉及功能性纖維領域，尤其涉及一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法。
背景技術：
太陽能電池自研發以來受到了廣泛關注，它可以吸收取之不盡的太陽光能，并通過光電效應或是光化學反應直接或間接地將光能轉化為電能，且十分環保，這項巨大的優勢使其迅速成為新能源領域的研發熱點。太陽能電池可以有效地緩解當前的能源危機，能夠應用到各個領域，但由于其制作成本較高，目前還不能實現較為普遍的使用。因而尋求太陽能電池目前所用原料的替代材料，降低制作成本，具有十分重要的意義。
滌綸長絲是一種各方面性能都十分優異的化學纖維，其強度較高，具有良好的耐熱性和耐磨性。作為應用最為廣泛的化學纖維，滌綸不但可以織造各類服用紡織品和產業用紡織品，還可應用于建筑內飾、交通工具內飾等多個領域。
滌綸纖維性能突出且價格十分便宜，但滌綸的導電性能比較差，現有技術中有利用化學鍍銅方法在滌綸纖維表面鍍上一層銅膜，使得滌綸纖維具有良好的導電性，可作為導電纖維大量地應用到太陽能電池中。但是要在纖維表面鍍銅并不容易，因為要保證鍍層連續均勻才能使纖維具備較好的導電性，而這與鍍銅液的配方以及纖維的活化緊密相關。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法。本發明選用滌綸長絲紗線，第一步用氫氧化鈉溶液、無水乙醇、去離子水等清洗纖維，第二步用二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、對羥基苯甲醚、丙酮及硝酸銀溶液等制得活化液將纖維活化，第三步用硝酸銅、硫酸鎳、酒石酸鈉、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨、二甲基胺硼烷、三乙醇胺等制得鍍銅液給纖維鍍銅。該方法可以給滌綸長絲紗線表面鍍上均勻的銅鍍層，使得紗線具有良好的導電性。
本發明的具體技術方案為：一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法，包括以下步驟：
1）選取滌綸長絲紗線。
2）配制氫氧化鈉溶液。
3）將滌綸長絲紗線浸于所述氫氧化鈉溶液中，浸泡后取出；再用無水乙醇浸泡，然后用去離子水浸泡，最后將滌綸長絲紗線放入75-85℃烘箱中烘干。
4）量取18-22ml二乙烯三胺溶液添加到容器a中，再向容器a中加入5-7ml丙酮溶液；再另取容器b向其加入190-210g冰塊，再加入28-32g氯化鈉，待冰塊融化將近一半時，將容器a置于容器b中，再將容器b放于攪拌器上，使容器a中的液體充分攪拌至均勻混合液。
5）用移液管取18-22ml丙烯酸甲酯滴加至滴液漏斗中，稱取0.6~1g對羥基苯甲醚加入滴液漏斗中，再加入13-17ml丙酮，混合均勻，然后將其以1滴/秒的速度滴入容器a中；待滴完后，再向容器a中滴加8-12ml丙酮，密封容器a，置于攪拌器上，18-22℃下攪拌35-45h。
6）取60-70ml硝酸銀溶液，倒入燒杯中，將容器a中的混合液緩緩倒入燒杯中，再加入40-50ml蒸餾水，攪拌至溶液混合均勻，將燒杯用保鮮膜封口，置于35-45℃的水浴中加熱20-28h得到活化液。
7）將步驟3）所得滌綸長絲紗線浸于所述活化液中，浸泡60-70min后取出放入75-85℃烘箱中烘35-45min。
8）稱取18-19g硝酸銅、1.5-1.6g硫酸鎳、80-90g酒石酸鈉、15-17g硫代硫酸鈉、14-16mg十二烷基苯磺酸鈉、15-17g硝酸銨；將硝酸銅、硫酸鎳、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨分別倒入容器中，分別加入60~80ml去離子水攪拌至溶解，將酒石酸鈉倒入另一容器中，加入95-105ml去離子水攪拌至溶解；依次將硝酸銅溶液、硫酸鎳溶液、酒石酸鈉溶液倒入容量瓶中，量取8-12ml二甲基胺硼烷、14-16ml三乙醇胺；依次將二甲基硼烷、硫代硫酸鈉溶液、十二烷基苯磺酸鈉溶液、三乙醇胺、硝酸銨溶液倒入容量瓶中，加入去離子水至1000ml。輕輕搖晃容量瓶，使混合液均勻混合，制得鍍銅液。
9）將步驟8）所述鍍銅液用保鮮膜封口，放入浴35-45℃的水浴中，將步驟7）滌綸長絲紗線放入鍍銅液中鍍銅；40-50min后取出紗線，先用無水乙醇清洗1次，再用去離子水清洗2次，烘干。
本發明選用滌綸長絲紗線，第一步用氫氧化鈉溶液、無水乙醇、去離子水等清洗纖維，第二步用二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、對羥基苯甲醚、丙酮及硝酸銀溶液等制得活化液將纖維活化，第三步用硝酸銅、硫酸鎳、酒石酸鈉、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨、二甲基胺硼烷、三乙醇胺等制得鍍銅液給纖維鍍銅。該方法可以給滌綸長絲紗線表面鍍上均勻的銅鍍層，使得紗線具有良好的導電性。
作為優選，步驟1）中，所述滌綸長絲紗線的規格為dty（100d/24f），dty（150d/36f），dty（200d/48f），fdy（80d/24f），fdy（120d/36f）或fdy（160d/48f）。
作為優選，步驟3）中，依次用氫氧化鈉溶液、無水乙醇、去離子水浸泡滌綸長絲紗線，浸泡時間依次為18-22min、8-12min、8-12min。
作為優選，所用氫氧化鈉溶液濃度為0.1mol/l。
與現有技術對比，本發明的有益效果是：
1）纖維活化之前依次用氫氧化鈉溶液、無水乙醇、去離子水清洗，可以有效去除纖維上的油污與雜質，且操作十分簡單。
2）用二乙烯三胺、丙烯酸甲酯、對羥基苯甲醚、丙酮及硝酸銀溶液制得的活化液能使得滌綸長絲有效活化，進而有利于纖維更好地鍍上銅層。
3）用硝酸銅、硫酸鎳、酒石酸鈉、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨、二甲基胺硼烷及三乙醇胺配制的鍍銅液可以使得滌綸纖維有效地鍍上銅鍍層，鍍銅條件較為簡單，鍍銅時間較短。
4）在滌綸纖維上鍍銅，使得滌綸纖維具有良好的導電性，作為一種導電材料應用到太陽能電池中，可大大降低太陽能電池的制作成本。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1
一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法，包括以下步驟：
1）選取滌綸dty（100d/24f，150d/36f，200d/48f）、滌綸fdy（80d/24f，120d/36f，160d/48f）6種規格的長絲紗線各1m。
2）稱取4g氫氧化鈉粉末，倒入100ml小燒杯中，加入50ml去離子水，將小燒杯放置于電磁攪拌器上使氫氧化鈉粉末完全溶解，之后將該氫氧化鈉溶液倒入1000ml容量瓶中，再加入去離子水，配制0.1mol/l的氫氧化鈉溶液。
3）取6只200ml燒杯，分別倒入100ml2）所述氫氧化鈉溶液。將1）所述6種滌綸長絲分別放入這6只燒杯中，浸泡20min后取出。將6只燒杯中的氫氧化鈉溶液倒入廢液桶，用去離子水清洗燒杯1~2次。在6只燒杯中各倒入100ml無水乙醇，將6種滌綸長絲分別放入燒杯中，浸泡10min后取出，再用去離子水浸泡10min。之后將這些紗線放入80℃烘箱中烘干。
4）取150ml單口圓底燒瓶一只，量取20ml二乙烯三胺溶液，加入6ml丙酮溶液。再取一只1000ml燒杯，往燒杯中倒入200g方形小冰塊，再加入30g氯化鈉。待冰塊融化一半時，將燒瓶置于燒杯中，再將燒杯放置在電磁攪拌器上，使燒瓶中的液體充分攪拌至均勻混合液。
5）取20ml丙烯酸甲酯于滴液漏斗，稱取0.8g對羥基苯甲醚加入滴液漏斗中，再加入15ml丙酮，待混合均勻之后，以非常慢的速度將混合液滴加至4）所述燒瓶中。待滴完以后，再用10ml丙酮漂洗滴液漏斗內壁，并滴加至燒瓶中。用橡膠塞封住燒瓶，再將燒瓶置于電磁攪拌器上，20℃下中速攪拌40小時。
6）取64ml硝酸銀溶液，倒入200ml燒杯中。將5）所述燒瓶中的混合液緩緩倒入燒杯中，再加入45ml蒸餾水，用玻璃棒輕輕攪拌至溶液混合均勻。將燒杯用保鮮膜封口，置于水浴鍋中，設置溫度為40℃，放置24小時得到活化液。
7）將6）所述活化液分成6等份分別倒入6只100ml小燒杯中，將3）所述烘干后的紗線分別放進活化液中，浸泡1小時。浸泡后取出放入80℃烘箱中烘40分鐘。
8）準備1只1000ml容量瓶。稱取18.8g硝酸銅、1.55g硫酸鎳、85g酒石酸鈉、16g硫代硫酸鈉、15mg十二烷基苯磺酸鈉、16g硝酸銨，將硝酸銅、硫酸鎳、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨分別倒入100ml燒杯中，加入70ml去離子水攪拌至溶解，酒石酸鈉倒入150ml燒杯中，加入100ml去離子水攪拌至溶解。依次將硝酸銅溶液、硫酸鎳溶液、酒石酸鈉溶液緩緩倒入容量瓶中。量取10ml二甲基胺硼烷、15ml三乙醇胺。依次將二甲基硼烷、硫代硫酸鈉溶液、十二烷基苯磺酸鈉溶液、三乙醇胺、硝酸銨溶液緩緩倒入容量瓶中。加入去離子水至1000ml。輕輕搖晃容量瓶，使混合液均勻混合，制得鍍銅液。
9）準備6只200ml燒杯，每只燒杯中都倒入8）所述容量瓶中混合液150ml。用保鮮膜將燒杯封口，放入水浴鍋中，設置溫度為40℃。待溫度上升以后，將7）所述烘干后紗線分別放入這些燒杯中發生鍍銅反應。45min后取出紗線，先用無水乙醇清洗1次，再用去離子水清洗2次，烘干備用。
實施例2
一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法，其特征在于包括以下步驟：
1）選取滌綸dty（100d/24f，150d/36f，200d/48f）、滌綸fdy（80d/24f，120d/36f，160d/48f）6種規格的長絲紗線各1m。
2）稱取8g氫氧化鈉粉末，倒入100ml小燒杯中，加入50ml去離子水，將小燒杯放置于電磁攪拌器上使氫氧化鈉粉末完全溶解，之后將該氫氧化鈉溶液倒入1000ml容量瓶中，再加入去離子水，配制0.2mol/l的氫氧化鈉溶液。
3）取6只200ml燒杯，分別倒入100ml2）所述氫氧化鈉溶液。將1）所述6種滌綸長絲分別放入這6只燒杯中，浸泡25min后取出。將6只燒杯中的氫氧化鈉溶液倒入廢液桶，用去離子水清洗燒杯1~2次。在6只燒杯中各倒入100ml無水乙醇，將6種滌綸長絲分別放入燒杯中，浸泡15min后取出，再用去離子水浸泡15min。之后將這些紗線放入80℃烘箱中烘干。
4）取150ml單口圓底燒瓶一只，量取25ml二乙烯三胺溶液，加入10ml丙酮溶液。再取一只1000ml燒杯，往燒杯中倒入200g方形小冰塊，再加入30g氯化鈉。待冰塊融化一半時，將燒瓶置于燒杯中，再將燒杯放置在電磁攪拌器上，使燒瓶中的液體充分攪拌至均勻混合液。
5）取25ml丙烯酸甲酯于滴液漏斗，稱取1g對羥基苯甲醚加入滴液漏斗中，再加入20ml丙酮，待混合均勻之后，以非常慢的速度將混合液滴加至4）所述燒瓶中。待滴完以后，再用15ml丙酮漂洗滴液漏斗內壁，并滴加至燒瓶中。用橡膠塞封住燒瓶，再將燒瓶置于電磁攪拌器上，20℃下中速攪拌45小時。
6）取85ml硝酸銀溶液，倒入250ml燒杯中。將5）所述燒瓶中的混合液緩緩倒入燒杯中，再加入60ml蒸餾水，用玻璃棒輕輕攪拌至溶液混合均勻。將燒杯用保鮮膜封口，置于水浴鍋中，設置溫度為45℃，放置30小時得到活化液。
7）將6）所述活化液分成6等份分別倒入6只100ml小燒杯中，將3）所述烘干后的紗線分別放進活化液中，浸泡80min。浸泡后取出放入80℃烘箱中烘40分鐘。
8）準備1只1000ml容量瓶。稱取20g硝酸銅、1.60g硫酸鎳、90g酒石酸鈉、18g硫代硫酸鈉、16mg十二烷基苯磺酸鈉、18g硝酸銨，將硝酸銅、硫酸鎳、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨分別倒入100ml燒杯中，加入80ml去離子水攪拌至溶解，酒石酸鈉倒入150ml燒杯中，加入100ml去離子水攪拌至溶解。依次將硝酸銅溶液、硫酸鎳溶液、酒石酸鈉溶液緩緩倒入容量瓶中。量取12ml二甲基胺硼烷、18ml三乙醇胺。依次將二甲基硼烷、硫代硫酸鈉溶液、十二烷基苯磺酸鈉溶液、三乙醇胺、硝酸銨溶液緩緩倒入容量瓶中。加入去離子水至1000ml。輕輕搖晃容量瓶，使混合液均勻混合，制得鍍銅液。
9）準備6只200ml燒杯，每只燒杯中都倒入8）所述容量瓶中混合液150ml。用保鮮膜將燒杯封口，放入水浴鍋中，設置溫度為45℃。待溫度上升以后，將7）所述烘干后紗線分別放入這些燒杯中發生鍍銅反應。50min后取出紗線，先用無水乙醇清洗1次，再用去離子水清洗2次，烘干備用。
實施例3
一種用于太陽能電池中的滌綸長絲表面鍍銅的方法，其特征在于包括以下步驟：
1）選取滌綸dty（100d/24f，150d/36f，200d/48f）、滌綸fdy（80d/24f，120d/36f，160d/48f）6種規格的長絲紗線各1m。
2）稱取6g氫氧化鈉粉末，倒入100ml小燒杯中，加入50ml去離子水，將小燒杯放置于電磁攪拌器上使氫氧化鈉粉末完全溶解，之后將該氫氧化鈉溶液倒入1000ml容量瓶中，再加入去離子水，配制0.15mol/l的氫氧化鈉溶液。
3）取6只200ml燒杯，分別倒入100ml2）所述氫氧化鈉溶液。將1）所述6種滌綸長絲分別放入這6只燒杯中，浸泡15min后取出。將6只燒杯中的氫氧化鈉溶液倒入廢液桶，用去離子水清洗燒杯1~2次。在6只燒杯中各倒入100ml無水乙醇，將6種滌綸長絲分別放入燒杯中，浸泡5min后取出，再用去離子水浸泡5min。之后將這些紗線放入80℃烘箱中烘干。
4）取150ml單口圓底燒瓶一只，量取15ml二乙烯三胺溶液，加入5ml丙酮溶液。再取一只1000ml燒杯，往燒杯中倒入200g方形小冰塊，再加入30g氯化鈉。待冰塊融化一半時，將燒瓶置于燒杯中，再將燒杯放置在電磁攪拌器上，使燒瓶中的液體充分攪拌至均勻混合液。
5）取15ml丙烯酸甲酯于滴液漏斗，稱取0.6g對羥基苯甲醚加入滴液漏斗中，再加入10ml丙酮，待混合均勻之后，以非常慢的速度將混合液滴加至4）所述燒瓶中。待滴完以后，再用5ml丙酮漂洗滴液漏斗內壁，并滴加至燒瓶中。用橡膠塞封住燒瓶，再將燒瓶置于電磁攪拌器上，20℃下中速攪拌35小時。
6）取45ml硝酸銀溶液，倒入200ml燒杯中。將5）所述燒瓶中的混合液緩緩倒入燒杯中，再加入55ml蒸餾水，用玻璃棒輕輕攪拌至溶液混合均勻。將燒杯用保鮮膜封口，置于水浴鍋中，設置溫度為35℃，放置20小時得到活化液。
7）將6）所述活化液分成6等份分別倒入6只50ml小燒杯中，將3）所述烘干后的紗線分別放進活化液中，浸泡40min。浸泡后取出放入80℃烘箱中烘40分鐘。
8）準備1只1000ml容量瓶。稱取17.6g硝酸銅、1.50g硫酸鎳、80g酒石酸鈉、14g硫代硫酸鈉、14mg十二烷基苯磺酸鈉、14g硝酸銨，將硝酸銅、硫酸鎳、硫代硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硝酸銨分別倒入100ml燒杯中，加入60ml去離子水攪拌至溶解，酒石酸鈉倒入150ml燒杯中，加入100ml去離子水攪拌至溶解。依次將硝酸銅溶液、硫酸鎳溶液、酒石酸鈉溶液緩緩倒入容量瓶中。量取8ml二甲基胺硼烷、12ml三乙醇胺。依次將二甲基硼烷、硫代硫酸鈉溶液、十二烷基苯磺酸鈉溶液、三乙醇胺、硝酸銨溶液緩緩倒入容量瓶中。加入去離子水至1000ml。輕輕搖晃容量瓶，使混合液均勻混合，制得鍍銅液。
9）準備6只200ml燒杯，每只燒杯中都倒入8）所述容量瓶中混合液150ml。用保鮮膜將燒杯封口，放入水浴鍋中，設置溫度為35℃。待溫度上升以后，將7）所述烘干后紗線分別放入這些燒杯中發生鍍銅反應。40min后取出紗線，先用無水乙醇清洗1次，再用去離子水清洗2次，烘干備用。本發明中所用原料、設備，若無特別說明，均為本領域的常用原料、設備；本發明中所用方法，若無特別說明，均為本領域的常規方法。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍。