一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法技术

本发明专利技术提供了一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法，属于太阳能电池用导电银浆技术领域。所述有机载体由以下重量份数的原料组成：热固性树脂：28

A preparation method of two-stage co activated organic carrier for conductive silver paste

【技术实现步骤摘要】
一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池用导电银浆
，尤其是涉及一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法。

技术介绍

[0002]太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，缩写为PV)，简称光伏。光电效应太阳能电池的工作原理是：太阳光照在半导体p
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n结上，形成新的空穴
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电子对，在p
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n结内建电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就产生电流。
[0003]N型晶体硅电池由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势，验室效率已达到24.7％，是高效电池技术路线的必然选择，也是光伏行业正在进入大规模生产的新一代电池技术。N型电池中的异质结太阳能电池(Heterojunction Solar Cell，HJT)可大幅提升电池的转换效率，是高效电池的重要发展方向。
[0004]传统晶硅电池浆料采用高温烧结，银粉之间依靠表面熔融相互连接，玻璃相在一定程度上熔银并刻蚀硅板，形成可靠黏结和欧姆接触。但是HJT电池的整个制备过程是低于200℃进行的，没有银粉烧结过程，银粉之间、银与基材之间依靠有机树脂相进行黏接，因此在丝网印刷银电极的时候需要特制的低温银浆。
[0005]在低温固化导电银浆中，化学法还原的银粉表面包覆分散剂，防止银粉团聚，分散剂外层连接树脂。银粉之间的电子依靠量子隧穿效应，从一个银粉单位转移到另一个银粉单位，这也是低温固化银浆的电导率通常低于烧结型银浆的一个重要原因。
[0006]《HIT太阳能电池导电银浆的制备与性能研究》(李森等，华东理工大学学报，Vol.41No.6 2015
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12)中提供了一种低温银浆的配方，分别选择脂环族环氧、酚醛型环氧和双酚A型环氧作为树脂基体，以气相二氧化硅为触变助剂，但是其印刷的是90μm栅线，高度也达到了30μm左右，而生产中HIT电池硅片厚度可以减薄至120μm甚至100μm左右，所需栅线宽度小于35μm，因此该文献制备得到的银浆无法满足实际需要。
[0007]互穿聚合物网络结构(interpenetrating Polymer Network，IPN)，是两种或两种以上的共混聚合物，分子链相互贯穿，并至少一种聚合物分子链以化学键的方式交链而形成的网络结构。互穿聚合物网络是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料，由于IPN材料中2种或2种以上的聚合物网络相互缠结，互穿而不失去原聚合物固有的特性，从而获得其他聚合物无法比拟的独特性能。
[0008]IPN不同于简单的共混、嵌段或接枝聚合物，不同聚合物存在各自的相，未发生化学结合。在性能上IPN与上面三者的明显差异有两点，一是IPN在溶剂中溶胀但不能溶解，二是IPN不发生蠕变和流动。
[0009]互穿网络聚合物的制备方法主要有分步法和同步法两种。分步法是将已经交联的聚合物(第一网络)置于含有催化剂、交联剂的另一单体或预聚物中，使其溶胀，然后第二单
体或预聚体就地聚合并交联形成第二网络；同步法是将两种或多种单体在同一反应容器中按各自聚合和交联历程进行反应，形成同步互穿网络。
[0010]互穿网络聚合物在离子交换树脂、电渗析膜、压敏胶黏剂、增韧塑料和增强塑料等方面具有良好的发展前景。但是目前对IPN的研究集中在力学性能的提高方面，例如CN100404238C热固性
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热塑性复合树脂基连续纤维增强复合材料、CN101161721导热电绝缘高分子材料和包括它们的散热基板、CN103304870A一种自交联型热塑性橡胶电缆料XL TPR等。
[0011]CN106905914B提供了一种半互穿网络聚酰亚胺树脂组合物及其制备的膜状胶粘剂，将聚硫醚酰亚胺树脂A与含硅氧烷的双马来酰亚胺预聚体B涂覆于基材上制成半互穿网络聚酰亚胺胶膜。所述胶膜在使用时经高温热压，含硅氧烷BMI预聚体的双键发生交联，并与熔融的热塑性聚酰亚胺形成半互穿网络结构，得到具有热塑性和热固性聚酰亚胺半互穿网络的聚酰亚胺粘结层。但是其高温热压的温度为250
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360℃，高于HJT电池制备温度，且其主要用于覆铜板的粘合，不符合导电银浆所需的流动性、印刷性等方面的要求。

技术实现思路

[0012]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法。本专利技术制备得到的有机载体与银粉及透明导电氧化物薄膜的粘结力强，丝网印刷性好，制备得到的栅线体电阻低，可显著提高HJT电池的效率。
[0013]本专利技术的技术方案如下：
[0014]一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法，所述有机载体由以下重量份数的原料组成：
[0015]热固性树脂：28
‑
32份；
[0016]热塑性树脂：35
‑
42份；
[0017]凝聚性助剂：3
‑
6份。
[0018]固化剂：6
‑
8份；
[0019]触变剂：0.8
‑
1.2份；
[0020]溶剂：7
‑
10份；
[0021]所述有机载体的制备方法包括以下步骤：
[0022](1)将热塑性树脂、凝聚性助剂以及溶剂混合后加热到100
‑
120℃，在搅拌速度为180
‑
240转/分钟的情况下进行一次活化30
‑
50min；
[0023](2)降温至70
‑
80℃，将热固性树脂、触变剂加入上述混合物中，在保持该温度的情况下提高搅拌速度为360
‑
420转/分钟，进行二次共活化40
‑
60min；
[0024](3)降温至20℃以下，继续加入固化剂搅拌均匀，先通过辊扎机研磨20
‑
30min，然后真空抽滤过800
‑
1000目筛网，除去气泡、未完全分散的有机粉体及杂质，得到稳定的有机载体。
[0025]优选的，所述热固性树脂由以下质量百分比的原料组成：
[0026]氢化双酚A型环氧树脂55
‑
60％、双酚F型环氧树脂20
‑
25％、有机硅改性环氧树脂10
‑
15％、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯8
‑
10％。
[0027]优选的，所述热塑性树脂为聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯中
的任意一种或多种组合。
[0028]优选的，所述凝聚性助剂为己二酸、壬二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的任意一种或多种组合。
[0029]优选的，所述固化剂为胺类固化剂或者酸酐类固化剂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电银浆二段式共活化有机载体制备方法，其特征在于，所述有机载体由以下重量份数的原料组成：热固性树脂：28
‑
32份；热塑性树脂：35
‑
42份；凝聚性助剂：3
‑
6份；固化剂：6
‑
8份；触变剂：0.8
‑
1.2份；溶剂：7
‑
10份；所述有机载体的制备方法包括以下步骤：(1)将热塑性树脂、凝聚性助剂以及溶剂混合后加热到100
‑
120℃，在搅拌速度为180
‑
240转/分钟的情况下进行一次活化30
‑
50min；(2)降温至70
‑
80℃，将热固性树脂、触变剂加入上述混合物中，在保持该温度的情况下提高搅拌速度为360
‑
420转/分钟，进行二次共活化40
‑
60min；(3)降温至20℃以下，继续加入固化剂搅拌均匀，先通过辊扎机研磨20
‑
30min，然后真空抽滤过800
‑
1000目筛网，除去气泡、未完全分散的有机粉体及杂质，得到稳定的有机载体。2.根据权利要求1所述的有机载体制备方法，其特征在于，所述热固性树脂由以下质量百分比的原料组成：氢化双酚A型环氧树脂55
‑
60％、双酚F型环氧树脂20
‑
25％、有机硅改性环氧树脂10
‑
15％、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯8
‑
10％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立夫，史卫利，
申请(专利权)人：无锡帝科电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：