低温烧结的太阳能电池正面导电浆料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种低温烧结的太阳能电池正面导电浆料及其制法和应用。该正面导电浆料的原料组成包括：导电金属粉、玻璃粉组合物及有机载体；其中，有机载体包括丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂，按有机载体总重量为100份计，丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的含量总和为5份

【技术实现步骤摘要】
低温烧结的太阳能电池正面导电浆料及其制法和应用


[0001]本专利技术涉及一种可以低温烧结的太阳能电池的正面导电浆料，属于太阳能电池


技术介绍

[0002]随着太阳能电池技术发展及节能要求，电池制备中的烧结工艺温度要求越来越低，而烧结温度受限于需要高温烧结温度的电极浆料，因此，需要开发低温烧结的银浆。业内一直致力于适于低温烧结的玻璃技术和银粉技术开发，也取得了一定成绩，但当烧结峰值温度由900℃左右，降至750℃后，现有导电浆料中的有机载体在低温烧结中会有残留，会影响电池转化效率，为了更有效地提升低温烧结性浆料的性能，急需一种新型有机载体体系。
[0003]另一方面，光伏电池行业对正面带电极银浆精细线印刷能力要求越来越高，目前，最常用细线印刷有机载体体系为纤维素树脂与硅油配合，但这一体系在低温烧结时残留较高，在用丙烯酸、环氧等树脂等代替纤维素树脂，又出现了精细线印刷不良问题，很难做到精细线印刷和低温优异烧结性能。
[0004]现有的体系是乙基纤维素类树脂为主体树脂与触变剂，脱网助剂，及高沸点溶剂组成。但是，乙基纤维素具有烧结温度高，不易分解，烧结碳化有残留，对电池片效率转化影响较大。
[0005]有机体系由于是纤维素树脂为主体，粘结性较好，在印刷过程中不易脱网，在印刷中容易出现虚印，断栅，要大量的有机硅材料辅助，有机硅树脂不宜烧结有大量的残留，影响粘结玻璃的效果。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可以低温烧结且具有良好的印刷性和塑性的太阳能电池用正面导电浆料。
[0007]为了实现上述技术问题，本专利技术提供了一种可以低温烧结(烧结峰值温度为 700℃
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750℃)的太阳能电池正面导电浆料，该太阳能电池正面导电浆料的原料组成包括：导电金属粉、玻璃粉组合物及有机载体；其中，
[0008]有机载体包括丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂，以有机载体总重量为100份计，有机载体中丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的含量总和为5份
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10份，且有机载体中不含纤维素树脂。
[0009]本专利技术可以低温烧结的太阳能电池正面导电浆料通过优化有机载体的树脂组合，以丙烯酸树脂与聚乙烯类树脂的组合作为有机载体的树脂，可以明显降低烧结裂解、碳化的温度，能量也显著的减少，而且有助于细线印刷，适用更窄网版开口(小于25μm)印刷，细栅线宽度可达25μm以下，细栅线具有更大的高宽比。
[0010]在本专利技术的一具体实施方式中，以该太阳能电池正面导电浆料的总重量为100 份计，该太阳能电池正面导电浆料含有有机载体(4
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15)份、玻璃粉组合物(0.5
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5) 份和导电
金属粉(80
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95)份。
[0011]在本专利技术的一具体实施方式中，按有机载体总重量为100份计，丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的含量为6份、7份、8份、9份。丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的质量比为1:10
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10:1；优选丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的质量比为1:5
‑
5:1。
[0012]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的丙烯酸树脂包括热塑性丙烯酸树脂和/或热固性丙烯酸树脂。优选丙烯酸树脂为改性丙烯酸树脂，一般改性基团可以为羟基、环氧、聚酯、聚醚等。
[0013]具体地，热塑性丙烯酸树脂是由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合得到的。
[0014]具体地，热固性丙烯酸树脂是以丙烯酸单体(比如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯等)为基本成分，经交联得到的具有网络结构的丙烯酸聚合物。
[0015]在本专利技术的进一步的具体实施方式中，热塑性丙烯酸树脂为改性热塑性丙烯酸树脂；其中，改性热塑性丙烯酸树脂采用的改性剂为环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚醚中的一种或几种的组合；进一步地，改性热塑性丙烯酸树脂为聚酯改性丙烯酸树脂或聚酯多元醇丙烯酸树脂。
[0016]在本专利技术进一步的具体实施方式中，热固性丙烯酸树脂为苯乙烯丙烯酸共聚物树脂和/或改性热固性丙烯酸树脂；
[0017]具体地，改性热固性丙烯酸树脂为羟基丙烯酸及不同基团改性的丙烯酸树脂。比如，改性热固性丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂；其中，羟基丙烯酸树脂是以硬单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等)、软单体(如丙烯酸乙酯等)以及含羟基的功能单体(如丙烯酸羟乙酯等)为原料，在分子链调节剂的作用下，经自由基聚合制备得到的丙烯酸树脂。
[0018]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的聚乙烯类树脂包括聚乙烯缩丁醛。其中，聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral，简称PVB)是由聚乙烯醇与丁醛在酸催化下缩合的产物。由于PVB分子含有较长支链，具有良好的柔顺性，成膜性，含有的官能团可以进行乙酞基的皂化反应。与玻璃、金属材料有很高的粘接力。同时因PVB为阳离子型树脂，对带有强烈阴离子的玻璃表面有极好的附着力，特别适用于硅片的丝印，可以很好弥补丙烯酸树脂的粘结性差，长期印刷的稳定性差的问题。优选聚乙烯缩丁醛的平均分子量小于80000，更优选聚乙烯缩丁醛的平均分子量小于10000。
[0019]本专利技术的可以低温烧结的太阳能电池正面导电浆料，有机载体树脂中优选带羧基或羟基的基团改性的丙烯酸树脂，可以提升与硅片湿膜的粘结性；而聚乙烯缩丁醛作为聚乙烯类树脂具有良好的印刷性可以很好的与丙烯酸树脂配合。以上复合树脂(丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂)在烧结时裂解温度比纤维素类树脂低，且碳残留率低，尤其可以不使用或极少量使用硅油，就可以保证烧结后的银与电池片的接触，提升电效率。
[0020]在本专利技术的一具体实施方式中，有机载体还包括溶剂、触变剂、表面活性剂和助剂中一种或几种的组合。这些试剂共同作用实现润湿分散正面电极浆料的固体颗粒、使浆料具备良好流变性能及细线印刷能力。
[0021]其中，溶剂主要起到分散介质的作用，沸点较高，一般沸点在150℃以上，优选 200℃以上。溶剂包括醚类、醇类、醇醚类、脂肪链烃中的一种或几种的组合；溶剂优选为丙二醇
苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙二酸二甲酯、二丙二醇丁醚、乙二醇、乙二醇苯醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇、醇酯十二、松油醇、邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇乙酸醋酸酯、乳酸乙酯、乙二醇丁醚中的一种或几种的组合。
[0022]其中，表面活性剂起到润湿分散粉体及调节浆料粘度的作用。表面活性剂可以为多价羧酸类、偶联剂类、硅酸盐类表面活性剂中的一种或几种的组合。
[0023]其中，触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、聚二脲等中的一种或几种的组合。
[0024]其中，助剂可以为流平剂、润滑剂、润湿剂中的一种或几种的组合。
[0025]在本专利技术的一具体实施方式中，采用的导电金属粉为银粉；优选银粉为球状、片状和树枝状中的一种形式或两种以上形式的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池正面导电浆料，其中，该太阳能电池正面导电浆料的原料组成包括：导电金属粉、玻璃粉组合物及有机载体；其中，所述有机载体包括丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂，以有机载体总重量为100份计，有机载体中丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的含量总和为5份
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10份，且所述有机载体中不含纤维素树脂。2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面导电浆料，其中，所述丙烯酸树脂和聚乙烯类树脂的质量比为1:10
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10:1；优选地，该太阳能电池正面导电浆料的总重量为100份计，该太阳能电池正面导电浆料含有有机载体4份
‑
15份、玻璃粉组合物0.5份
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5份和导电金属粉80份
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95份。3.根据权利要求1所述的太阳能电池正面导电浆料，其中，所述丙烯酸树脂包括热塑性丙烯酸树脂和/或热固性丙烯酸树脂；优选地，所述热塑性丙烯酸树脂为改性热塑性丙烯酸树脂；优选地，所述热固性丙烯酸树脂为苯乙烯丙烯酸共聚物树脂和/或改性热固性丙烯酸树脂。4.根据权利要求3所述的太阳能电池正面导电浆料，其中，所述改性热塑性丙烯酸树脂采用的改性剂为环氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚醚中的一种或几种的组合；优选地，所述改性热塑性丙烯酸树脂为聚酯改性丙烯酸树脂或聚酯多元醇丙烯酸树脂；优选地，所述改性热固性丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂。5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池正面导电浆料，其中，所述聚乙烯类树脂包括聚乙烯缩丁醛。6.根据权利要求1所述的太阳能电池正面导电浆料，其中，所述有机载体包括溶剂、触变剂、表面活性剂和助剂中一种或几种的组合；优选地，所述溶剂为丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、戊二酸二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书海，汪山，周欣山，
申请(专利权)人：苏州晶银新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：