用于导电糊的有机载体制造技术

提供有机载体，所述有机载体包含基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％且不多于约45重量％至少一种天然精油，至少约0.5重量％且不多于约10重量％至少一种树脂，有机溶剂和触变剂。本发明专利技术还提供太阳能电池和用本发明专利技术导电糊形成太阳能电池的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于配制导电糊的有机载体。在一个方面中，有机载体包含天然精油，所述天然精油改进导电糊的印刷性和印刷线均匀性。本专利技术还涉及由导电糊生产的太阳能电池和形成太阳能电池的方法。背景太阳能电池是使用光生伏打效应将光能转化成电的装置。太阳能是有吸引力的绿色能源，因为它是可持续的且仅产生非污染的副产物。在操作中，当光击中太阳能电池时，一部分入射光被表面反射，且其余透射到太阳能电池中。透射光的光子被通常由半导体材料如硅制成的太阳能电池吸收。来自吸收光子的能量激发半导体材料的电子离开其原子，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对然后被p-n结隔开并被应用于太阳能电池表面上的导电电极收集。这样，电可在互连的太阳能电池之间传导。太阳能电池通常具有应用于其正面和背面上的导电组合物，所述导电组合物在烧制时形成电极。尽管可使用任何已知的应用方法，这些糊通常借助丝网印刷应用于基质上。典型的导电组合物包含金属颗粒、无机组分和有机载体。有机载体的组成可能对糊的印刷性以及印刷线的性能具有影响，其二者影响太阳能电池的性能。具体而言，较窄的印刷线覆盖较少的硅表面，由此阻挡较少的日光，且较高的线提供较大的电流路径。良好丝网印刷的糊降低网阻塞的发生，这可产生不理想的线断裂，并降低硅片上低糊沉积的面积。惯常地，导电糊组合物用各种树脂和触变剂配制以控制印刷线尺寸。这些材料在控制线宽度(通过使糊在晶片表面上的涂布最小化)方面有效，而且倾向于通过限制糊流过网中的孔而抑制糊印刷性。因此，需要改进印刷线尺寸而不危机糊的印刷性的导电组合物。概述本专利技术有机载体提供具有改进的线尺寸和印刷性的导电糊。在一个方面中，本专利技术提供用于导电糊组合物的有机载体，其包含基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％且不多于约45重量％至少一种天然精油，至少约0.5重量％且不多于约10重量％至少一种树脂，有机溶剂和触变剂。本专利技术还提供包含导电金属颗粒、玻璃料和本专利技术有机载体的导电糊。本专利技术进一步提供包含导电金属颗粒、玻璃料和有机载体的导电糊，所述有机载体包含基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％且不多于约10重量％至少一种树脂，有机溶剂和触变剂，和至少约0.01重量％且不多于约10重量％至少一种天然精油，其中油与上述组分一起或者在上述组分结合以后加入糊中。本专利技术的另一方面为形成太阳能电池的方法，所述方法包括将本专利技术导电糊应用于硅片的表面上，和使导电糊经受一个或多个热处理步骤。本专利技术还提供根据本专利技术方法形成的太阳能电池。详述本专利技术有机载体可作为一种组分用于大量应用中，包括但不限于导电糊组合物。这类组合物可用于形成例如太阳能电池。有机载体本专利技术有机载体提供将导电金属颗粒和玻璃料应用于硅表面上以形成太阳能电池电极的介质。优选的有机载体为由一种或多种溶剂，优选有机溶剂形成的溶液、乳液或分散体，其确保糊的组分以溶解、乳化或分散形式存在。优选提供导电组合物的组分的最佳稳定性并提供具有合适印刷性的糊的有机载体。在一个实施方案中，有机载体包含以下至少一种：有机溶剂、树脂(例如聚合物)、表面活性剂和触变剂或其任何组合。在一个优选实施方案中，有机载体包含有机溶剂、树脂、表面活性剂、触变剂和至少一种天然精油。不愿受任何理论束缚，认为天然精油容许通过控制筛乳液上的糊润湿行为，产生比单独的树脂和/或触变剂实现的更好的线均匀性而形成较窄、较高的线，而不对糊印刷性具有有害影响。在一个实施方案中，有机载体以基于组合物的100％总重量至少约0.1重量％，优选至少约1重量％，最优选至少约5重量％的量存在于导电组合物中。同时，有机载体基于组合物的100％总重量优选为不多于约20重量％，优选不多于约15重量％。在一个优选实施方案中，有机载体包含至少一种天然精油。天然精油可以为例如橄榄油、向日葵油、玉米油、芥子油、芝麻油、杏仁油、花生油、低芥酸菜子油、椰子油、植物油和本领域技术人员已知的任何其它类似天然精油。在一个实施方案中，有机载体包含基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％，优选至少约5重量％天然精油。同时，有机载体包含不多于约45重量％，优选不多于约35重量％天然精油。在最优选的实施方案中，天然精油包括萜烯化合物。合适的萜烯化合物包括例如熏衣草油、穗花油、杂薰衣草油、格罗索薰衣草油、里哪醇、里哪醇乙酸酯、香叶醇、异丁子香酚、法呢醇、亚油酸、丁子香酚、香茅醇、萜品醇及其异构体、蒎烯及其异构体，及其任何组合。在另一实施方案中，将天然精油与有机载体或任何其它糊组分分开地结合到导电糊中。天然精油可与其它糊组分，即导电金属颗粒、玻璃料和有机载体一起加入，或者天然精油可在糊组分已经结合时加入糊组合物中。在该实施方案中，天然精油为添加剂，而不是有机载体的组分。如上所述，有机载体还可包含至少一种树脂。优选的树脂为贡献于形成具有有利印刷性和粘度的导电组合物的那些。本领域中已知且认为适用于本专利技术上下文中的所有树脂可用作有机载体中的树脂。优选的树脂包括但不限于聚合物树脂、单体树脂以及为聚合物和单体的组合的树脂。聚合物树脂还可以为其中至少两个不同的单体单元包含在单一分子中的共聚物。优选的聚合物树脂为在聚合物主链中带有官能团的那些、主链外带官能团的那些以及主链内和主链外都带有官能团的那些。优选的主链中带有官能团的聚合物包括例如聚酯、取代聚酯、聚碳酸酯、取代聚碳酸酯、主链中带有环状基团的聚合物、聚糖、取代聚糖、聚氨酯、取代聚氨酯、聚酰胺、取代聚酰胺、苯酚树脂、取代苯酚树脂、一种或多种前述聚合物的单体任选与其它共聚单体的共聚物，或其至少两种的组合。根据一个实施方案，树脂可以为聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯。优选的主链中带有环状基团的聚合物包括例如聚丁酸乙烯酯(PVB)及其衍生物和聚萜品醇及其衍生物或其混合物。优选的聚糖包括例如纤维素及其烷基衍生物，优选甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、丙基纤维素、羟丙基纤维素、丁基纤维素及其衍生物，及其至少两种的混合物。其它优选的聚合物包括例如纤维素酯树脂，例如乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素及其任何组合。优选的主聚合物链外带有官能团的聚合物包括带有酰胺基团的那些、带有酸和/或酯基团的那些，通常称为丙烯酸树脂，或者带有上述官能团的组合的聚合物，或其组合。优选的主链外带有酰胺的聚合物包括例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及其衍生物。优选的主链外带有酸和/或酯基团的聚合物包括例如聚丙烯酸及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯(PMA)及其衍生物或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其衍生物，或其混合物。优选的单体树脂为乙二醇基单体、萜品醇树脂或松香衍生物，或其混合物。优选的基于乙二醇的单体树脂为具有醚基团、酯基团的那些，或者具有醚基团和酯基团的那些，优选的醚基团为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和更高级烷基醚，优选的酯基团为乙酸酯及其烷基衍生物，优选乙二醇单丁基醚单乙酸酯或其混合物。烷基纤维素，优选乙基纤维素、其衍生物及其与来自前述列的树脂或其它的其它树脂的混合物，是最优选的树脂。树脂可以以基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％，优选至少约1重量％，最优选至少约3重量％的量存在。同时，树脂可以以基于有机载体的100％总重量不多于约10重量％，优选不多于约8重量％的量存在。与常规糊相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于导电糊组合物的有机载体，其包含：基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％且不多于约45重量％至少一种天然精油；至少约0.5重量％且不多于约10重量％至少一种树脂；有机溶剂；和触变剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 US 62/014,8581.一种用于导电糊组合物的有机载体，其包含：基于有机载体的100％总重量至少约0.5重量％且不多于约45重量％至少一种天然精油；至少约0.5重量％且不多于约10重量％至少一种树脂；有机溶剂；和触变剂。2.根据权利要求1的有机载体，其中有机载体包含基于有机载体的100％总重量至少约5重量％且不多于约35重量％至少一种天然精油。3.根据权利要求1或2的有机载体，其中天然精油为以下至少一种：橄榄油、向日葵油、玉米油、芥子油、芝麻油、杏仁油、花生油、低芥酸菜子油、椰子油、植物油及其组合。4.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中至少一种天然精油为萜烯化合物。5.根据权利要求4的有机载体，其中萜烯为以下至少一种：熏衣草油、穗花油、格罗索薰衣草油、杂薰衣草油、里哪醇、里哪醇乙酸酯、香叶醇、异丁子香酚、法呢醇、亚油酸、丁子香酚、香茅醇、萜品醇、萜品醇异构体、蒎烯、蒎烯异构体及其组合。6.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中至少一种树脂基于有机载体的100％总重量为至少约3重量％且不多于约8重量％。7.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中至少一种树脂为乙基纤维素。8.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中有机溶剂为乙二醇醚或酯醇，包括以下至少一种：卡必醇、己基卡必醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、己二酸二甲酯乙二醇醚、二甘醇二甲醚或丁基二甘醇二甲醚及其任何组合。9.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中触变剂为以下至少一种：蓖麻油衍生物、无机粘土、聚酰胺、聚酰胺衍生物、热解法二氧化硅、羧酸衍生物、脂肪酸衍生物或其任何组合。10.根据前述权利要求中任一项的有机载体，其中触变剂基于有机载体的100％...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·宋，T·J·孙，C·L·陈，Y·张，V·杜阿，D·卡普，Y·杨，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US