【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池的电极制备，具体地，涉及一种水性抗氧化导电铜浆、它的制备方法及其作为电极材料的用途。
技术介绍
1、在碳中和的背景下，太阳能电池越来越得到人们的青睐，尤其是单晶硅技术的普及，极大促进了太阳能电池的降本增效。然而，对新太阳能电池技术的开发脚步一直没有停止过，近年来，以异质结、钙钛矿太阳能电池为代表的一批新技术蓬勃发展，获得了令人瞩目的实验室效率记录，有望成为下一代可量产化的太阳能电池技术。在异质结、钙钛矿太阳能电池中，其中的电极通常是以低温银浆丝网印刷或银锭真空蒸镀的方式形成，但由于银的价格较贵，且银存在“迁移现象”，严重制约了异质结、钙钛矿太阳能电池的降本及普及化进程。铜作为导电性优良的金属，价格便宜，无迁移现象，具有良好的应用潜力，因此获得了有远见的研发人员的重视，对铜电镀或低温铜浆技术的开发逐渐得到人们的重视，并获得了一些成绩，尤其是近年来，对低温铜浆的开发飞速发展，已经取得了许多成果。
2、通常，将铜粉、表面改性处理剂、有机溶剂和其他组分混合得到油性铜浆，但是，经过实验验证发现，由于铜与有机物具有很强的络合作用，油性铜浆体系中，由于铜与树脂等吸附力＞铜与溶剂吸附力，导致随着储存时间的延长，铜的强络合能力使铜粉表面不断吸附周围的树脂等组分，形成过厚的包覆层，从而使得铜浆粘度增大，导电性也同时变差，因此大大缩短了铜浆的使用期限。
3、通过将制备铜浆所使用的有机溶剂替换为水或水溶性溶剂，可以解决上述问题。水或水溶性溶剂含有的羟基氧会和铜形成较强的吸附作用，由于铜与水/醇等吸附力＞铜与树
4、但是，由于目前使用的表面改性处理剂大部分不适用于水性铜浆体系，改性后铜粉与水性溶剂体系无法有效匹配，导致水油两相分离，铜粉分散混溶性差，从而导致表面改性处理剂在铜粉表面的包裹层不完整、易被摩擦挤压掉，使所制备的铜浆导电性大大降低，为了使水性铜浆体系能够获得优异的导电性，本申请选用氨基磷酸类化合物作为表面改性处理剂(螯合剂)，此类化合物具有良好的水溶性和优异的抗氧化性，由于其具有氨基和磷酸双极性官能团，当一端吸附在铜粉表面时，另一端与水性溶剂相亲，从而避免了水油两相分离的情况，铜粉在水性溶剂中分散良好，氨基磷酸亦能完整、牢靠的包裹在铜粉表面，将经过氨基磷酸改性处理的铜粉配制成水性铜浆，测试其粘度和丝网印刷后的导电性，证明其具有优异的导电性，同时其粘度亦未受影响，具有较长的储存期限。
技术实现思路
1、1.一种导电铜浆，其包含：铜粉、氨基磷酸化合物、有机粘合剂、水性溶剂，其中，所述氨基磷酸化合物如下述化学式i所示：
2、
3、其中，r选自下组：取代或未取代的碳原子数为1～20的亚烷基、取代或未取代的碳原子数为1～20的亚烯基、取代或未取代的碳原子数为6～20的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为7～20的亚芳烷基、取代或未取代的碳原子数为2～15的亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数为5～15的亚杂芳烷基；
4、其中，所述取代是指r上的至少一个氢被氘、卤素、羟基、巯基、氰基、硝基所替换。
5、2.如项1所述的导电铜浆，其中，所述氨基磷酸化合物选自下组的一种或两种以上：
6、
7、3.如项1所述的导电铜浆，其中，所述铜粉选自下组的一种或两种以上：粒径为800nm～15μm的片状铜粉、粒径为50nm～500nm的球状铜粉、粒径为1μm～20μm的树枝状铜粉，其中，所述粒径是用激光衍射法测出的d50。
8、4.如项1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
9、所述有机粘合剂为水性环氧树脂，优选为二乙醇胺改性环氧树脂或磷酸改性环氧树脂。
10、5.如项1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
11、所述溶剂选自下组的一种或两种以上：水、碳原子数为2～10的一元醇、碳原子数为2～10的多元醇。
12、6.如项1所述的导电铜浆，其还包括：分散剂、触变剂、ph调节剂。
13、7.如项6所述的导电铜浆，其中，所述分散剂选自下组的一种或两种以上：羟乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺。
14、8.如项6所述的导电铜浆，其中，所述触变剂选自下组的一种或两种以上：水性聚氨酯、水性聚酰胺。
15、9.如项6所述的导电铜浆，其中，所述ph调节剂选自下组的一种或两种以上：三乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷。
16、10.如项6-9中任一项所述的导电铜浆，其中，
17、在所述导电铜浆中，所述氨基磷酸化合物的质量百分比为0.5-3％，所述铜粉的质量百分比为70～90％，所述有机粘合剂的质量百分比为2～7％，所述溶剂的质量百分比为3～15％，所述分散剂所占质量分数为0.5～2％，所述触变剂所占质量分数为0.1～1.5％，所述ph调节剂所占质量分数为0.1～3％。
18、11.如项10所述的导电铜浆，其由下述组分构成：0.5-3质量％的氨基磷酸化合物、70～90质量％的铜粉、2～7质量％的有机粘合剂、3～15质量％的溶剂、0.5～2质量％的分散剂、0.1～1.5质量％的触变剂、0.1～3质量％的ph调节剂。
19、12.如项1-11的任一项所述的导电铜浆的制备方法，其包括下述步骤：
20、-将氨基磷酸化合物加入溶剂溶解，然后将得到的氨基磷酸化合物溶液和铜粉混合均匀，得到第一组分；
21、-将有机粘合剂、剩余溶剂和分散剂、触变剂混合均匀，得到第二组分；
22、-将第一组分和第二组分混合，加入ph调节剂使其ph保持在6.0～8.0之间，使研磨机进行粗混，再次加入ph调节剂使其ph保持在6.5～7.5之间，使用均质机进行细混，得到所述导电铜浆。
23、13.如项1-11的任一项所述的导电铜浆的用作太阳能电池电极材料的用途。
24、本申请的技术方案实现的有益技术效果
25、本申请选用氨基磷酸类化合物作为表面改性处理剂(螯合剂)，此类化合物具有良好的水溶性和优异的抗氧化性，由于其具有氨基和磷酸双极性官能团，当一端吸附在铜粉表面时，另一端与水性溶剂相亲，从而避免了水油两相分离的情况，铜粉在水性溶剂中分散良好，氨基磷酸亦能完整、牢靠的包裹在铜粉表面，将经过氨基磷酸改性处理的铜粉配制成水性铜浆，测试其粘度和丝网印刷后的导电性后，证明其确实具有优异的导电性，同时其粘度亦未受影响，具有较长的储存期限。
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1.一种导电铜浆，其包含：铜粉、氨基磷酸化合物、有机粘合剂、水性溶剂，其中，所述氨基磷酸化合物如下述化学式I所示：
2.如权利要求1所述的导电铜浆，其中，所述氨基磷酸化合物选自下组的一种或两种以上：
3.如权利要求1所述的导电铜浆，其中，所述铜粉选自下组的一种或两种以上：粒径为800nm～15μm的片状铜粉、粒径为50nm～500nm的球状铜粉、粒径为1μm～20μm的树枝状铜粉。
4.如权利要求1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
5.如权利要求1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
6.如权利要求1所述的导电铜浆，其还包括：分散剂、触变剂、pH调节剂。
7.如权利要求6所述的导电铜浆，其中，所述分散剂选自下组的一种或两种以上：羟乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺。
8.如权利要求6所述的导电铜浆，其中，所述触变剂选自下组的一种或两种以上：水性聚氨酯、水性聚酰胺。
9.如权利要求6所述的导电铜浆，其中，所述pH调节剂选自下组的一种或两种以上：三乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷。
11.如权利要求10所述的导电铜浆，其由下述组分组成：0.5-3质量％的氨基磷酸化合物、70～90质量％的铜粉、2～7质量％的有机粘合剂、3～15质量％的溶剂、0.5～2质量％的分散剂、0.1～1.5质量％的触变剂、0.1～3质量％的pH调节剂。
12.如权利要求1-11的任一项所述的导电铜浆的制备方法，其包括下述步骤：
13.如权利要求1-11的任一项所述的导电铜浆的用作太阳能电池电极材料的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种导电铜浆，其包含：铜粉、氨基磷酸化合物、有机粘合剂、水性溶剂，其中，所述氨基磷酸化合物如下述化学式i所示：
2.如权利要求1所述的导电铜浆，其中，所述氨基磷酸化合物选自下组的一种或两种以上：
3.如权利要求1所述的导电铜浆，其中，所述铜粉选自下组的一种或两种以上：粒径为800nm～15μm的片状铜粉、粒径为50nm～500nm的球状铜粉、粒径为1μm～20μm的树枝状铜粉。
4.如权利要求1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
5.如权利要求1～3中任一项所述的导电铜浆，其中，
6.如权利要求1所述的导电铜浆，其还包括：分散剂、触变剂、ph调节剂。
7.如权利要求6所述的导电铜浆，其中，所述分散剂选自下组的一种或两种以上：羟乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李健，何博，何永才，吕文峰，杨泽君，王明奎，贾凌波，刘童，徐希翔，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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