用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。所述导电浆料包括导电粉末、玻璃粉以及有机载体，有机载体包括硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂；在导电浆料中，硅油的质量分数为0.2

【技术实现步骤摘要】
用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及导电浆料
，尤其涉及一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]激光转移印刷是在有特殊设计沟槽的透明载板上填充浆料，通过高功率激光束扫描，将浆料从载板沟槽中转移至电池表面。
[0003]激光转印的应用范围极广，例如在太阳能电池的制备领域，相较于主流传统的太阳能电池的丝网印刷技术，激光转印技术所制备的栅线具备如下优势：(1)可以显著降低栅线遮光面积，从而提升光电转换效率；(2)可以显著降低浆料的使用量；(3)为非接触技术，可以有效降低碎片率。
[0004]根据《Pattern Transfer Printing(PTP
TM
)for c
‑
Si solar cell metallization》这一文章公开的内容可知，从工艺原理和步骤来看，激光转印的过程主要基于两个阶段：1)印刷材料的填充∶在透明载板沟槽上，填充预先制备的浆料。类似丝网印刷，在刮刀作用下将浆料对沟槽进行填充，浆料将完全覆盖沟槽。2)印刷材料的转移：将填充完浆料的载板倒置，填充浆料面向下并置于光伏电池片之上方。激光照射透明载板背面，激光辐照通过透明载板，热量传导至浆料与载板沟槽接触面，浆料吸热使部分溶剂蒸发并在封闭空间形成蒸汽。当蒸汽压大于浆料与载板之间的附着力时，浆料与载板分离脱落，转移光伏电池片表面的正对位置，形成栅线电极。
[0005]然而，在实际应用中，激光转印技术具备较高的技术壁垒，具体体现在浆料参数如何适配激光条件上。例如，当激光功率过低时，激光能量传导至载板和浆料接触面时，浆料吸热蒸发产生的蒸汽压或小于其附着力，最终浆料无法与载板分离，易产生断栅的问题。而激光功率过高时，产生的蒸汽压力过大，将改变接触面的形状，使浆料产生更多碎片；另外浆料获得加速度过大并冲击电池片表面，还会造成栅线线宽增大甚至也会造成断栅。
[0006]因此理想情况下，激光能量使浆料产生的蒸汽压力略大于浆料与载板的附着力时即为合理功率。但是，由于不同浆料配比在溶剂蒸发能力(蒸汽压差异)、浆料与载板的附着力、浆料于模板凹槽的滑落能力等方面有所差别，现有的技术仍然无法实现激光转印的广泛应用。
[0007]技术人员针对上述问题做出过一些努力，但均基于对激光转印本身工艺的改进：例如中国专利技术专利CN110690300B、CN113130672A，均集中于对激光转印本身的工艺条件包括激光辐照强度及时间，图案化模板结构等进行优化。
[0008]而如何针对浆料本身的材料组成和性能特点，调整以及优化浆料配方，从而使浆料匹配激光转印工艺条件来发挥出最大的优势，未有具体的技术方案得以公开。
[0009]需要说明的是，为方便本领域技术人员对本专利技术技术方案的理解，本专利技术
技术介绍
部分包含一些现有技术以及专利技术人对于这些现有技术中存在的问题的分析和发掘，不应将本专利技术
技术介绍
中的全部内容看做为已经公开的
技术实现思路
，一些现有技术存在的问题及
该问题的成因和/或解决方向可以是本专利技术人首次提出的，而不是已公开的现有技术直接教导或暗示的。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。
[0011]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0012]第一方面，本专利技术提供一种用于激光转印的导电浆料，包括导电粉末、玻璃粉以及有机载体，所述有机载体包括硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂；
[0013]在导电浆料中，所述硅油的质量分数为0.2
‑
1.5％，所述高分子粘结剂的质量分数为0.2
‑
2.0％，所述低沸点溶剂的质量分数为2.0
‑
5.0％；
[0014]所述低沸点溶剂的沸点低于250℃。
[0015]第二方面，本专利技术还提供一种上述导电浆料的制备方法，其包括：
[0016]使导电粉末、玻璃粉以及有机载体充分搅拌混合，获得糊剂组合物；
[0017]碾压以及研磨所述糊剂组合物至其细度在10μm以下，获得浆料前体；
[0018]过滤并分散所述浆料前体，获得用于激光转印的导电浆料。
[0019]第三方面，本专利技术还提供上述导电浆料在激光转印中的应用。尤其是激光转印制备太阳能电池栅线中的应用。
[0020]第四方面，本专利技术还提供一种太阳能电池，包括基底以及形成于所述基底表面的栅线，所述栅线由上述导电浆料经激光转印形成。
[0021]基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0022]本专利技术所提供的导电浆料通过硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂组成有机载体，较优地平衡了激光辐照下导电浆料的蒸汽压，导电浆料与基底之间的附着力以及导电浆料从载板脱落的能力，可以良好的匹配激光转印工艺，一方面具备较好的从图案化模板转移至硅片基底的能力，从而保证印刷性，另一方面兼具优良的收线能力，提高印刷后的栅线高宽比；
[0023]利用本专利技术所提供的导电浆料经过激光转印工艺制备得到的太阳能电池的栅线电极，较常规丝网印刷工艺，每片电池印刷所需的浆料量(PA)可以下降10％以上，同时该太阳能电池的光电转换效率可提升0.1％以上。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
[0025]图1是本专利技术一典型实施案例提供的一种用于激光转印的导电浆料在激光转印时的原理示意图。
具体实施方式
[0026]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的
技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0027]本专利技术实施例为提解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种应用于太阳能电池激光转印金属化的导电浆料，一方面具备较好的从图案化模板转移至硅片基底的能力，从而保证印刷性，另一方面兼具优良的收线能力，提高印刷后的栅线高宽比，提升电池效率，降低浆料耗量。
[0028]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]参见图1，本专利技术实施例提供一种用于激光转印的导电浆料，包括导电粉末、玻璃粉以及有机载体，所述有机载体包括硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂；在导电浆料中，所述硅油的质量分数为0.2
‑
1.5％，所述高分子粘结剂的质量分数为0.2
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2.0％，所述低沸点溶剂的质量分数为2.0
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5.0％；所述低沸点溶剂的沸点低于250℃。
[0030]作为上述技术方案的一些典型的应用示例，本专利技术具体示例一种太本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光转印的导电浆料，包括导电粉末、玻璃粉以及有机载体，其特征在于，所述有机载体包括硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂；在所述导电浆料中，所述硅油的质量分数为0.2
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1.5％，所述高分子粘结剂的质量分数为0.2
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2.0％，所述低沸点溶剂的质量分数为2.0
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5.0％；所述低沸点溶剂的沸点低于250℃。2.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述硅油包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷共聚物、氨基硅氧烷中的一种或两种以上的组合；和/或，所述硅油的粘度为10mPa.s
‑
5000mpa.s。3.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述高分子粘结剂包括乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的任意一种或两种的组合；优选的，所述乙基纤维素的重均分子量在50000以上，进一步优选为50000
‑
200000；优选的，所述聚乙烯醇缩丁醛的羟值为10
‑
25％。4.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述低沸点溶剂的沸点高于170℃；优选的，所述低沸点溶剂包括戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、混合二元酸酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述有机载体还包括高沸点溶剂、分散剂、触变剂以及高分子树脂中的任意一种或两种以上的组合；其中，所述高沸点溶剂的沸点大于250℃；优选的，在所述导电浆料中，所述高沸点溶剂的质量分数为1
‑
4％，所述分散剂的质量分数为0.1
‑
1％，所述触变剂的质量分数为0.2
‑
2％，所述高分子树脂的质量分数为0.1
‑
1％。6.根据权利要求5所述的导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，郑建华，陈妍，李春实，
申请(专利权)人：常州聚和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：