一种导电胶以及太阳能电池制造技术

一种用于粘结叠瓦型太阳能电池形成串联电路的导电胶，组成为弹性体、树脂、固化剂、以及导电颗粒；其中，所述导电颗粒至少部分表面包覆有化合物，所述化合物用于改善导电颗粒与树脂或者弹性体的相容性。本申请提供的导电胶可以是无溶剂组份，在固化过程中不产生气泡，适用于叠瓦型太阳能电池片之间以及焊带与电极之间的层间粘结。此外，该导电胶可以在银含量较低的情况下得到高导电性，且粘结力高，耐湿热性、低温柔软性好。低温柔软性好。低温柔软性好。

【技术实现步骤摘要】
一种导电胶以及太阳能电池


[0001]本专利技术涉及一种导电胶，尤其涉及一种可用于为太阳能电池等电子部件提供粘结性和导电性的导电胶、以及使用该导电胶的太阳能电池。

技术介绍

[0002]导电胶通常由导电颗粒分散在热固化树脂中形成，可以在两个电子部件之间提供粘结性和导电性，目前已在电子电气领域中广泛使用。
[0003]一种特别重要的电气设备是太阳能电池，代表性地，如叠瓦型太阳能电池，是将传统电池切为小片，并以叠瓦的形式排布，通过导电胶粘结在一起，形成串联电路。又如，具有非晶硅层的异质结太阳能电池，在用焊带连接主栅电极时，如果采用传统焊接方式，温度一般都在300摄氏度以上，会破坏非晶硅层和透明导电薄膜层，此时可以使用导电胶连接，满足低温工艺的需要。针对以上列举应用，对导电胶的特性也有要求，如：无溶剂，耐湿热，低温柔软，低成本等等。
[0004]目前常见的热固化树脂体系，包括环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅等。其中有机硅体系在耐湿热和低温柔软性上表现最好，但是对基材的粘结力不佳，同时由于硅材料对各种基材的浸润性较差，为了得到较低的接触电阻，通常需要添加溶剂以增强对基材的浸润性，在溶剂挥发过程中，容易在层间粘结结构中形成气泡，影响粘结和后续耐候性能；丙烯酸与环氧体系粘结力好，但是耐湿热和低温柔软性较差，在极端的气候环境中长时间使用后会导致粘结力下降、接触电阻增高。因此有必要发展新的导电胶体系。
[0005]另一方面，为了得到较好的导电性，通常要在树脂体系中加入较高含量的银粉进行导电，如CN108034394A公开的纳米银环氧导电胶、CN10210980A公开的银基低温导电胶。为了获得较好的导电性，需要加入较高的银粉，但是银粉成本较高，且较高的导电颗粒含量还会影响导电胶的机械性能。因此，有需要开发机械性能优秀、导电颗粒含量低、同时保持高导电性能的导电胶产品。
[0006]一种常用的方法是使用更便宜的铜、镍或合金粉末，或者用银包覆的这些粉末、甚至银包覆的其他的不导电固体颗粒。然而，与使用银粉的导电胶相比，存在得到的产品电阻相对较高，耐热性和耐湿性也变差，特别地，当适用范围较广的银包覆铜粉用于光伏领域时，会发生铜的电化学腐蚀，进而污染光伏电池，影响光转换效率。
[0007]另一种方法是在导电胶中加入绝缘性粒子，如专利WO2008023565A1公开的方法，在热固性树脂中加入绝缘性粒子，所用绝缘性粒子的平均粒径大于所用导电性粒子的平均粒径。但是，同样的，如果加入较多的绝缘粒子填料，导电胶的粘度和机械性能、特别是粘结性能会受到较大影响，该专利绝缘性粒子加入量受到限制，导致导电性受限。而且，该专利技术中，需要严格控制绝缘粒子与导电颗粒的粒径大小。

技术实现思路

[0008]针对目前导电胶存在的问题，本申请提供了一种导电胶，优选地，所述导电胶为一
种可固化性导电胶，更优选地，所述导电胶为可用于粘结叠瓦型太阳能电池形成串联电路的导电胶。本申请还提供了一种使用所述导电胶的太阳能电池模块。
[0009]本申请第一个方面是提供一种导电胶，包括弹性体、树脂、固化剂、以及导电颗粒；其中，所述弹性体与树脂为不相容或者部分相容。
[0010]在一种优选实施例中，所述弹性体为液态弹性体或者固体弹性体分散于液态可固化单体中；所述固化剂为一种或多种固化剂的组合，用于固化所述弹性体或者可固化单体，以及树脂。
[0011]在一种优选实施例中，所述弹性体、树脂在固化过程中能够组成分散相与连续相体系，其中分散相以颗粒和/或块状形态分散于连续相中。
[0012]在一种优选实施例中，所述弹性体可以是固体橡胶，包括二烯类橡胶、链烯烃橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶等中的任意一种或几种；所述弹性体可以分散于液态可固化单体中，如含有环氧基团、丙烯酸酯基团或者其他不饱和基团的单体。
[0013]在一种优选实施例中，所述弹性体可以是液体橡胶，优选地，所述液体橡胶为不含溶剂的低聚物，可与所述固化剂反应进行固化生成三维网状结构。
[0014]在一种优选实施例中，所述树脂可以是丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、以及各种橡胶等。
[0015]在一种优选实施例中，所述导电颗粒优选为银，但是也可以是其他可用的导电金属、合金，或者石墨等导电材料。
[0016]在一种优选实施例中，所述导电颗粒至少部分表面包覆有化合物，所述化合物用于改善导电颗粒与树脂或者弹性体的相容性。
[0017]优选地，所述化合物可以是脂肪酸、金属皂、硫醚、酰胺、聚乙烯蜡、有机硅化合物中的一种或更多种。
[0018]在一种优选实施例中，所述弹性体与树脂重量比例优选为1︰(0.3
‑
3)，更优选为1︰(0.5
‑
2)，更优选为1︰(1
‑
1.5)。
[0019]在一种优选实施例中，所述导电颗粒在所述低温导电胶中的重量比例优选为至少50％，更优选为至少50～90％，更优选为50～70％。
[0020]在一种优选实施例中，所述固化剂在所述低温导电胶中的重量比例，优选为确保能够实现完全固化即可。
[0021]在一种优选实施例中，所述固化剂在所述低温导电胶中的重量比例，优选为不超过3％，更优选为不超过2％，更优选为不超过1％。
[0022]在一种优选实施例中，所述低温导电胶还可以包括助剂，所述助剂可以是增韧剂、润滑剂、增塑剂、无机填料、颜料等。
[0023]更优选地，所述助剂在所述低温导电胶中的重量比例优选为不超过5％，更优选为不超过3.5％，更优选为不超过2％。
[0024]本申请第二个方面是提供一种所述低温导电胶的应用方法，包括：弹性体与树脂、固化剂、导电颗粒混合获得膏状物料，其中，弹性体与树脂形成分散相和连续相体系，其中，分散相以颗粒状或块状形态分散于连续相中；其中，导电颗粒在连续相中的体积占比大于导电颗粒在分散相中的体积占比。
[0025]将膏状物料涂覆在需要粘结的物体表面，反应固化。
[0026]在一种优选实施例中，所述物体优选为电子部件，所述物体表面优选为含有导电线路或导电电极，并且更优选为所述膏状涂料将相邻电子部件的导电线路或导电电极相连。
[0027]更优选地，所述物体优选为叠瓦型太阳能电池，所述物体表面为叠瓦型太阳能电池叠加表面，更优选地，所述膏状物料将相邻电池片导电栅线或导电栅极相连。
[0028]本申请还提供了一种太阳能电池，包括至少两个电池片，所述低温导电胶将相邻电池片的导电栅线和/或导电栅极相连。
[0029]在一种优选实施例中，所述太阳能电池包括导电焊带，导电焊带分别通过所述低温导电胶与各个电池片的导电栅线和/或导电栅极相连。
[0030]在一种优选实施例中，所述太阳能电池为异质结电池，包括至少两个异质结电池片，导电焊带分别通过所述低温导电胶与各个异质结电池片的导电栅线和/或导电栅极相连。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于粘结叠瓦型太阳能电池形成串联电路的导电胶，其特征在于，组成为弹性体、树脂、固化剂、以及导电颗粒；其中，所述导电颗粒至少部分表面包覆有化合物，所述化合物用于改善导电颗粒与树脂或者弹性体的相容性。2.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述导电颗粒为银。3.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述化合物选自脂肪酸、金属皂、硫醚、酰胺、聚乙烯蜡、有机硅化合物中的一种或更多种。4.根据权利要求3所述的导电胶，其特征在于，所述导电颗粒比表面积为0.5
‑
1m2/g，更优选为0.7
‑
0.9m2/g；和/或所述导电颗粒粒径分布D10/D50/D90为：(0.5
‑
1)μm/(2
‑
3)μm/(7
‑
8)μm，更优选为(0.7
‑
0.8)μm/(2.5
‑
2.8)μm/(7.5
‑
7.8)μm。5.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，所述树脂选自：丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种或几种；所述弹性体...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晶晶，张磊，郭明波，
申请(专利权)人：上海润势科技有限公司，
类型：发明
国别省市：