System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低温固化型导电银浆、制备方法及其应用技术_技高网

一种低温固化型导电银浆、制备方法及其应用技术

技术编号:41246472 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-09 23:56
本发明专利技术公开了一种低温固化型导电银浆、制备方法及其应用,导电银浆按质量分数计由以下原料组成:40‑80%主体银粉,10‑50%辅助银粉,2‑10%环氧树脂,0.5‑5%辅助树脂,3‑15%有机溶剂,0.5‑5%固化剂和0.1‑2%有机助剂,制备方法为将树脂加入有机溶剂得到树脂分散液,随后加入固化剂和有机助剂得到有机载体,随后加入银粉得到粗混银浆,最后使用三辊研磨并经真空过滤得到成品银浆,本发明专利技术通过采用银粉表面预处理、银粉复配并匹配有机载体的技术方法,增强了银粉间接触有效性并改善了银粉与有机载体间的相容性,在应用于HJT太阳能电池丝网印刷银栅线电极中,可使导电银浆获得更优的丝网印刷适性,具备快速固化能力,并兼顾良好的导电性和优异的附着力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温固化型导电银浆、制备方法及其应用,具体涉及一种hjt光伏电池用低温固化型导电银浆及其制备方法。


技术介绍

1、光伏发电因其环保和可再生的优势,成为高质量发展绿色清洁能源的重要方向之一。当前传统的p型晶硅太阳能电池技术已逐渐逼近理论转换效率上限,而具有更高理论转换效率的n型异质结电池技术(heterojunction with intrinsic thin layer,hjt)受到了广泛关注,较有潜力成为下一代高效光伏电池的发展方向。

2、导电银浆是制造晶硅电池所使用的核心辅材,通过丝网印刷到电池片上,并经烧结或固化的金属化工艺形成与电池基板紧密接触的银栅线电极,用于收集和传导电池片表面的电流。hjt光伏电池由于具有薄膜层结构的特征,因此需要使用低温固化型导电银浆,通常在200℃以下成型银栅线电极,而低温工艺在电池生产上也将有助于进一步减少能耗。

3、当前hjt光伏电池用低温固化型导电银浆在技术上还存在着一些不足,主要表现在较高的体电阻、较低的印刷速度、较长的烘干及固化时间、较差的栅线高宽比、与电池片基底接触及粘附性不佳、以及较低的银栅线焊接性等。例如:cn113707365a公开了一种太阳能hjt细栅用低温固化导电银浆及其制备方法,但大粒径片状银粉的采用可能会使浆料细度较难降低,从而导致网版堵塞,不利于细线印刷银栅线;cn110136863a公开了一种用于hjt太阳能电池的低温导电银浆及其制备方法,但由于只使用了微米级银粉,固化活性会降低从而影响导电性能,而且所需固化温度也较高;cn113012844a公开了一种可快速固化烧结的hjt低温银浆及其制备方法,但纳米银粉烧结的技术路线可能会因粒径过小而发生团聚,同时纳米银粉烧结会导致收缩过于紧密从而与微米银粉间产生空洞而影响导电性能。因此,亟需研发出一种新的低温固化型导电银浆,用于改善浆料的导电、接触、粘附、印刷等综合性能,并且适用于hjt光伏电池金属化工序及其高性价比规模化量产。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术缺陷,本专利技术提供一种低温固化型导电银浆,该导电银浆用作hjt太阳能电池导电浆料时,能够具有优良的印刷适性且所得银栅线不塌陷,同时兼顾低的体电阻率和高的附着力。

2、为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:

3、一种低温固化型导电银浆,按照质量分数计算,由以下原料组成:

4、40-80%主体银粉,10-50%辅助银粉,2-10%环氧树脂,0.5-5%辅助树脂,3-15%有机溶剂,0.5-5%固化剂和0.1-2%有机助剂;

5、所述主体银粉为微米级球状银粉,粒径d50为0.6-3.0μm,振实密度为3.0-6.0g/cm3;

6、所述辅助银粉由微米级片状辅助银粉与亚微米级球状辅助银粉组成;

7、所述微米级片状辅助银粉形状为扁平板块状,粒径d50为1.0-8.0μm,厚度为80-300nm,振实密度为1.5-6.5g/cm3;

8、所述亚微米级球状辅助银粉粒径d50为0.1-0.6μm,振实密度为2.0-5.0g/cm3;

9、所述主体银粉与辅助银粉的质量比为(1-8):1;

10、所述微米级球状主体银粉与所述微米级片状辅助银粉的质量比为(2-15):1;

11、所述微米级球状主体银粉与所述亚微米级球状辅助银粉的质量比为(2-10):1;

12、所述微米级片状辅助银粉和亚微米级球状辅助银粉的质量比为(0.1-1):1。

13、进一步地,所述微米级球状主体银粉、微米级片状辅助银粉和亚微米级球状辅助银粉表面包裹有有机包覆剂,所述有机包覆剂为有机酸、有机胺和酯类中的一种或几种。

14、进一步地,所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和酚醛环氧树脂中的一种或几种;

15、所述环氧树脂的环氧当量为100-1000;

16、进一步地,所述辅助树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、氯醋树脂、有机硅树脂和聚氨酯中的一种或几种;

17、所述环氧树脂与辅助树脂的质量比为(1-10):1。

18、进一步地,所述有机溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丁醚、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、尼龙酸甲酯(dbe)、丙二醇甲醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、异佛尔酮和松油醇中的一种或几种。

19、进一步地,所述固化剂为封闭型异氰酸酯、双氰胺、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、三氟化硼乙胺络合物中的一种或几种。

20、进一步地,所述有机助剂包括氢化蓖麻油、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、聚酰胺蜡、脲类促进剂、n,n-二甲基苄胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或几种。

21、本专利技术还提供上述的低温固化型导电银浆的制备方法,包括以下步骤:

22、s1.将环氧树脂与辅助树脂加入到有机溶剂中加热并搅拌,所述加热温度为60-90℃,待树脂充分溶解后,冷却至常温,得到树脂分散液;

23、s2.将固化剂和有机助剂加入到所述树脂分散液中,在常温下搅拌均匀并超声混合5-20min,得到有机载体;

24、s3.将微米级球状主体银粉、微米级片状辅助银粉和亚微米级球状辅助银粉加入到所述有机载体中,通过均质搅拌机于常温下混合均匀,转速为800-1000rpm,搅拌时间3-5min,得到初步分散的粗混银浆;

25、s4.将所述粗混银浆放入三辊研磨机进行研磨和轧浆,然后在300-600目滤网中经真空过滤,制得所述低温固化型导电银浆。

26、进一步地,在上述制备方法中,在s4中,三辊研磨机进行混合包括以下步骤:转速设定50-200rpm,辊轴间隙为60-5μm由大到小依次调节,在每个辊轴间隙下轧浆5-10遍达到充分研磨效果,使得混合分散均匀。

27、进一步地,在上述制备方法中,制得的所述低温固化型导电银浆的细度低于10μm。

28、进一步地,在上述制备方法中,所述低温固化型导电银浆的固化温度为160-200℃,固化时间为10-30min。

29、本专利技术的低温固化型导电银浆在hjt太阳能电池丝网印刷银栅线电极中的应用。

30、具有优良的印刷适性且所得银栅线不塌陷,同时能够兼顾低的体电阻率和高的附着力。

31、相对于现有技术,本专利技术所提供的技术方案具备以下有益效果包括:

32、1.本专利技术通过采用由不同形貌组合而成的主体银粉和辅助银粉复配的技术方案获得低温固化型导电银浆的导电填料组成,可使得不同银粉间易于相互重叠和搭接,提升导电填料在银浆中的堆积程度与导电通路,减少银浆固化后的内部空洞密度,充分增强银粉间的接触有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温固化型导电银浆,其特征在于,按照质量分数计算,包含以下组分:

2.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述微米级球状主体银粉、微米级片状辅助银粉和亚微米级球状辅助银粉表面包裹有有机包覆剂,所述有机包覆剂为有机酸、有机胺和酯类中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和酚醛环氧树脂中的一种或几种;

5.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述有机溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丁醚、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、尼龙酸甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、异佛尔酮和松油醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述固化剂为封闭型异氰酸酯、双氰胺、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、三氟化硼乙胺络合物中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述有机助剂包括氢化蓖麻油、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、聚酰胺蜡、脲类促进剂、N,N-二甲基苄胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种低温固化型导电银浆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的低温固化型导电银浆的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中三辊研磨机进行混合包括以下步骤:转速设定50-200rpm,辊轴间隙为60-5μm由大到小依次调节,在每个辊轴间隙下轧浆5-10遍达到充分研磨效果,使得混合分散均匀。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种低温固化型导电银浆的在HJT太阳能电池丝网印刷银栅线电极中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种低温固化型导电银浆,其特征在于,按照质量分数计算,包含以下组分:

2.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述微米级球状主体银粉、微米级片状辅助银粉和亚微米级球状辅助银粉表面包裹有有机包覆剂,所述有机包覆剂为有机酸、有机胺和酯类中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和酚醛环氧树脂中的一种或几种;

5.根据权利要求1所述的低温固化型导电银浆,其特征在于,所述有机溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇单丁醚、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、尼龙酸甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、异佛尔酮和松油醇中的一种或几种。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:董一苇毛华明陈雷昊杨宏伟
申请(专利权)人:昆明贵研新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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