CN102203164A - 导电聚合物组合物、触点、组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了适合用于形成电子器件的导电聚合物组合物。该组合物在低于大约250℃的温度下是可热固化的。本申请提供可以不含溶剂的组合物，因此可以在不考虑溶剂回收的情况下用于生产或制造操作。该组合物利用(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体和/或低聚物，(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体和/或低聚物，或(i)和(ii)二者的组合。本申请还描述了使用各种组合物的电子组件例如太阳能电池和相关方法。

Description

导电聚合物组合物、触点、组件和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年10月22日提交的美国临时申请No.61/107,371的优先权，在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及可以在低温下固化的导电聚合物组合物。该组合物可以在电子组件，例如太阳能电池的广泛的范围内应用。本发明还涉及获得的组件和使用的相关方法。
背景技术
导电聚合物组合物是被人熟知的并且具有广泛的多种应用。例如，这些组合物可以用于形成电子器件中的导电薄膜和图样。所述应用的一个例子是在制造光伏电池中浆料的应用。具有低接触电阻的银电极可以由所述导电组合物形成。然而，用于制造基于晶体硅光伏电池的银浆，需要高温进行固化，例如大于700℃的烧成温度。这对某些器件是有问题的，因为许多电子器件不能暴露于这样高的温度下。例如，当形成具有Si:H基底的太阳能电池时，加工温度必须不能超过250℃，以使热敏感性材料不发生降解。因此，许多已知的导电组合物不能在这些应用中使用。高导电率是应用中的另一个需求，例如使太阳能电池获得高的效率。因此，需要提供高导电率的组合物，其可以在相对低温下，例如小于250℃下热固化。
大部分用于形成电子组分的聚合物组合物包括要么在组合物应用之后和/或紧接着固化最终必须要被移除的溶剂。溶剂移除操作导致了许多环保的影响并且通常增加了与加工组合物和/或形成电子组件相关的总费用。此外，溶剂移除操作通常增加了制造或加工时间并且增加了生产变量进而导致产品中提高的瑕疵率和/或更低的质量。因此，特别需要提供一种无溶剂的导电组合物。
发明内容
与先前类型体系相关的难点和缺点在本发明中得以克服。
在一方面，本发明提供了一种导电、可热固化的组合物，其包括(a)有效量的(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、或者(iii)(i)和(i)的组合，以及(b)有效量的导电颗粒。
在另一方面，本发明提供一种在基板上形成导电层或组分的方法。该方法包括形成一种组合物，该组合物包括(a)任选的反应性稀释剂，(b)选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物以及(iii)(i)和(i)的组合所组成的组中的选取物，(c)金属颗粒和(d)自由基引发剂。该方法还包括在基板上施用所述组合物至从大约1到大约100微米的厚度。并且，该方法包括将施用的组合物加热到小于250℃的温度以形成导电层。
还在另一方面，本发明提供一种具有导电聚合物材料薄层的基板。该材料包括大约70％至90％的分散在由热固化组合物形成的聚合物基体中的金属颗粒，该组合物包括(a)任选的反应性稀释剂，(b)选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(i)的组合所组成的组中的选取物，以及(c)有效量的自由基引发剂。
仍在另一方面，本发明提供了包括多个层和导电构件的光伏器件。该导电构件由一种组合物形成，该组合物包括(a)有效量的导电颗粒，以及(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(i)的组合组成的组中的选取物。
在另一方面，本发明提供一种分层组件，该分层组件包括基板；在该基板上的透明导电氧化物(TCO)的层，例如铟锡氧化物(ITO)的层；以及与所述透明导电氧化物层电连接的导电构件。该导电构件由一种组合物形成，该组合物包括(a)有效量的导电颗粒，以及(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体和/或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(i)的组合所组成的组中的选取物。
在进一步的另一方面，本发明提供一种分层组件，该分层组件包括硅基板；在硅基板上的铝层；以及与铝层电连接的导电构件。该导电构件由一种组合物形成，该组合物包括a)有效量的导电颗粒，以及(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体和/或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(i)的组合所组成的组中的选取物。
能够意识到的是，本发明可采用其他和不同的实施方式并且它们很多细节可以通过多种方式修改，其均未脱离本发明。因此，说明书被认为是释义性的而不是限制性的。
附图说明
图1是代表优选实施方式的具有由这里描述的组合物形成的触点的分层组件的横截面示意图。
图2是另一代表优选实施方式的具有由这里描述的组合物形成的附着突出物的分层组件的横截面示意图。
图3是代表优选的利用由这里描述的组合物形成的上母线和下母线的太阳能电池的透视图。
图4是另一代表优选实施方式的具有由这里描述的组合物形成的下母线的分层组件的横截面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种可以用于多种应用的导电、低温可热固化聚合物组合物，例如那些加工温度必须不超过250℃的情况。在本发明的某些方案中，该组合物是不含溶剂的。本发明还提供了使用发明的组合物形成导电薄膜、电路、电迹、触点等的方法。并且，本发明包括使用发明组合物形成的器件、产品和/或涂覆的基板以及方法。
通常，所述组合物在固化之前，包括一种或多种环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、一种或多种任选的反应性稀释剂、导电颗粒，以及一种或多种自由基引发剂。如这里更加详细的解释，在本发明的某些方面，一种特定种类的环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体或低聚物被用于环氧丙烯酸酯低聚物组分。并且，在本发明进一步的方面，环氧丙烯酸酯低聚物的特定结合被用于环氧丙烯酸酯低聚物组分。
这里使用的术语“环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸单体/低聚物”指的是由环氧树脂和一种或多种丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯(或丙烯酸或甲基丙烯酸)形成的单体或低聚物。因而，术语“环氧丙烯酸酯低聚物”包括广泛范围的材料种类例如，但不限制为芳香族双官能度的环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，酚醛(novolac)环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯化的油环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酯，脂肪族环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，和包含丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的特殊环氧低聚物。单体和/或低聚物可以只包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之一，或者包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯二者。芳香族双官能度环氧丙烯酸酯的实例是双酚A二缩水甘油醚基环氧丙烯酸酯。优选地，在这里描述的优选的实施方式组合物中使用的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物不留有任何自由的环氧基团。然而，可以理解，该使用的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物可以包括一定比例的未反应的环氧基团。优选地，所述未反应的环氧基团比例小于30％且更优选小于10％。
这里使用的术语“低聚物”通常指的是具有数均分子量从大约250至大约20,000的聚合物或相应结构，并且优选具有数均分子量从大约500至大约10,000。
这里描述的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯通常具有10以下的官能度，优选1-8的官能度，最优选2-6的官能度。
本发明优选实施方式的组合物包括特殊的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的低聚物，其包括一种或多种脂肪酸。因而，这些包含脂肪酸的低聚物指的是这里的“脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物”。脂肪酸改性的环氧丙烯酸低聚物通常由环氧树脂与丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯(或丙烯酸和/或甲基丙烯酸)和一种或多种脂肪酸的混合物反应形成。脂肪酸基团取代丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团。最优选地，环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物是具有2-6个官能度的脂肪酸改性的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯环氧低聚物。脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯可以是单体的形式，选择地聚合以形成低聚物，或者单体和低聚物的组合。在优选的实施方式中某些任选的模型(version)，使用脂肪酸改性的环氧二丙烯酸酯低聚物和环氧三丙烯酸酯低聚物的组合。这一特殊的组合被发现提供了显著的高水平的导电率。使用特殊脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯，不含溶剂的组合物和含溶剂的组合物均显现出高导电率。
宽范围的脂肪酸可以在优选脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯低聚物中使用。例如，脂肪酸基团的烃链长度可以从10至30个碳原子变化，并且通常在12至18碳原子的范围内变化。脂肪酸可以是饱和的或不饱和的。此外，还可以预期二聚脂肪酸也可以引入到脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物中。
优选地，脂肪酸改性的二丙烯酸酯环氧低聚物是可商购的来自美国拉恩(Rahn)的牌号吉诺莫尔2259(Genomer 2259)。其它优选的可商购脂肪酸改性的二丙烯酸酯环氧低聚物的实例包括，但不限于美国Rahn的Genomer 2255。Genomer 2255和2259是改性的双酚A环氧丙烯酸酯。Genomer 2255比2259改性的程度低。Genomer 2259被认为是月桂酸以平均官能度2改性的环氧丙烯酸酯。环氧二丙烯酸低聚物可以以任何能够获得导电率提高的含量使用，因此可以以“有效浓度”使用。脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物的有效浓度通常是从大约0.1％到大约30％的浓度(除非另有明确说明，所有这里表示的百分比是基于固化之前组合物的重量百分比)。
其它优选可商购的环氧低聚物的实例包括，但不限于CN113D70和CN2101。这些均可以从沙多玛公司(Sartomer Company)获得。CN113D70是脂肪酸改性的三官能度环氧丙烯酸酯，并且被认为是带有30％SR9020(丙氧基化的丙三醇三丙烯酸酯)改性的环氧酚醛丙烯酸酯。CN113D70具有51℃的玻璃化转变温度(Tg)。CN2101是脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯。CN2101具有63℃的玻璃化转变温度(Tg)。CN2101以环氧丙烯酸酯低聚物和丙烯酸酯的混合物被提供。
任选的环氧三丙烯酸酯低聚物是脂肪族的并且优选从Sartomer公司可供的CN133。CN133被认为是三羟甲基丙醇和/或丙三醇缩水甘油醚基的环氧丙烯酸酯。CN133具有60℃的玻璃化转变温度(Tg)。它主要用于提高固化速度。环氧三丙烯酸酯低聚物，如果使用，优选在大约0.1％到大约25％的浓度下使用。
除了或替代脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯(其正如可以是单体和/或低聚物的单独使用或其混合物)，本发明包括引入脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。当组合使用，脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯几乎可以以任何比例使用到脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是通过将一种或多种多羟基化合物与多元羧酸、丙烯酸和/或甲基丙烯酸和脂肪酸的混合物反应而成的。脂肪酸如前面所描述。丙烯酸和/或甲基丙烯酸是所属领域技术人员公知的。并且，多元羧酸通常是包含两个或两个以上羧酸基团的化合物。多元羧酸的实例是具有两个-COOH基团的二羧酸。通常，多元羧酸组分的官能度为2-10，并且优选2-6。多羟基化合物组分可以从几乎任何本领域公知的多羟基化合物中选择。脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物的有效浓度通常是从大约0.1％到大约30％的浓度。正如所述，本发明组合物可以使用脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物与脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物的组合。当使用这类脂肪酸改性成分的组合时，它们的总浓度是从大约0.1％到大约30％。
脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯可以通过商购获得，例如得自美国Rahn的牌号Genomer 3611。Genomer 3611被认为是带有硬脂酸酯端基的六官能度聚酯丙烯酸酯。
本发明组合物还可以任选包括有效量的反应性稀释剂。当使用所述的二丙烯酸酯环氧低聚物和三丙烯酸酯环氧低聚物的组合时，这种反应性稀释剂的实例是己二醇二丙烯酸酯。己二醇二丙烯酸酯从美国的Rahn公司获得，牌号为密拉玛M200(Miramer M200)。其它反应性稀释剂可以使用。有效量的实例是从大约1％到大约10％的浓度，更优选从大约2％到大约8％，最优选从大约4％到大约7％的浓度。然而可以被理解的是，在某些应用中，并不必要使用反应性稀释剂，例如如果得到的组合物的粘度在固化之前是合适的并且适于随后的加工和应用操作。
本发明组合物还包括一种或多种自由基引发剂，例如2，5-二甲基-2，5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔，其可以从西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich)获得。可以使用其它自由基引发剂，例如过氧化二枯基，过氧化二苯甲酰，1，1-双(过氧化叔戊基)环己烷，类似引发剂和它们的组合。可以理解，本发明或其优选的实施方式绝不限于这些特定的自由基引发剂。可以预期几乎任何选择的与组合物组分和固化条件适合的有机过氧化物均可以使用。此外，还可以预期对于某些应用可能使用其它类型的自由基引发剂例如卤素分子和/或偶氮化合物。选择的自由基引发剂在通常有效引发体系聚合的浓度下使用。这一浓度通常从大约0.01％到大约2％，优选0.3％。
组合物还包括导电颗粒，并且优选金属颗粒。广泛大量(wide array)的金属可以使用，然而鉴于其卓越的性能，优选银。金属颗粒可以是一定范围不同的形式，例如薄片或颗粒。对于很多应用，优选薄片。本发明组合物中金属薄片的浓度可根据组合物最终使用要求变化，但通常的有效量为从大约70％到大约90％，并且最优选大约80％。
正如所述，广泛大量的导电金属可以用于本发明组合物中。所述导电材料优选从具有粒径从大约0.1微米到大约20微米的范围内的导电微粒材料中选择，例如银、金、钯、镍和它们的组合。在优选的实施方式，使用具有伸长形状的导电颗粒，例如具有长达大约20微米的长度和大约是2微米或以下厚度的薄片。通过它们的长宽比来表示这些颗粒的伸长，即颗粒沿着最长轴的尺寸与可以沿着侧面或正交轴尺寸的比例。按照本发明聚合物组合物的导电率通常随着导电颗粒的长宽比增加。用于本发明的导电金属材料例证是，例如从费罗(Ferro)公司或德固萨美兹冶金公司(Degussa Metz Metalurgical Corporation)获得的银薄片。
在发明的组合物中，可以加入或别的方式引入广泛大量的其它添加剂、组分和/或制剂。例如，可以加入多种润湿剂、消泡剂和粘度调节剂。例如，可从美国康涅狄格州沃林福德的BYK(Wallingford，CT BYK USA)商购的BYK
Figure BPA00001374728300071
321，可以用作润湿剂。BYK321被认为是聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷共聚物。
本发明组合物优选通过混合自由基引发剂和反应性稀释剂随后加入环氧丙烯酸酯低聚物形成，所述环氧丙烯酸酯低聚物正如所述的优选环氧二丙烯酸酯低聚物和环氧三丙烯酸酯低聚物。所述中间混合物被彻底的混合直到获得了均一树脂混合物。将优选银薄片的导电金属颗粒加入，随后进一步混合和任选的研磨。
使用本发明组合物的涂覆的基板、分层阵列或器件例如可以通过将组合物以想要的厚度应用在想要的区域，随后固化所述组合物来制备。组合物的应用可以优选以多种形式进行，然而优选丝网印刷。如本领域技术人员所了解的，广泛大量的样式可以应用以形成多种触点、电迹(trace)、电路和/或其它导电区域。
膜或涂覆厚度可以变化，但是对于许多应用从大约1微米到大约100微米是典型的，从大约10微米到大约70微米是优选的，从大约15微米到大约50微米是最优选的。
如上所述，优选实施方式的组合物是在相对低温度下可热固化的，例如250℃以下。典型的固化参数使用大约140℃到200℃的温度，时间从大约5秒到大约20分钟，优选10分钟。可以预期可使用60分钟或更长的固化时间。固化和加热优选在空气中进行。然而，可以预期对于很多应用，固化可以在惰性气氛下进行。
还可以预期本发明的组合物可以通过引入有效量的紫外固化剂代替先前所述的引发剂暴露在紫外辐射下固化。
在某些应用，本发明和优选实施方式的组合物可以在不含溶剂的条件下提供和使用。如前所述，溶剂并且特别是基于烃的溶剂，由于相关溶剂的去除、回收的设备和操作可以是不受欢迎的。因而，通常优选组合物是不含溶剂的。然而，本发明包括含有溶剂的组合物，例如乙烯甘油醚和乙酸酯，或其混合物或者其与溶剂的混合。
本发明还提供了使用这里描述的本发明的组合物的电气组件，该电气组件例如光伏器件，例如太阳能电池。这里使用的术语“光伏器件”指的是将光转化成电的器件，并且优选直接转化为直流电(dc)。所述组合物可以用于形成分层部件上或与之关联的导电触点、母线、垫、附着突出物和相似组件，特别是太阳能电池。
太阳能电池通常由半导体材料制成，例如硅(Si)，其将太阳光转化为有用的电能。太阳能电池一般地是由Si的薄晶片制成，其中需要的PN节通过将磷(P)从适合的磷源扩散到P型硅晶片形成。硅晶片太阳光入射的一侧一般涂有抗反射涂层(anti-reflective coating，ARC)，以防止进来的太阳光的反射损失，并且因此提高太阳能电池的效率。前触点和硅的N端连接和在另一面(后触点)上的铝(Al)涂层和硅的P端连接公知为二维电极网格模式。这些触点是从PN节到外部负载的电引出端。
图1显示了本发明的优选实施方式组件10。组件10包括置于上层30例如光电子层(其可以是例如硫化镉(CdS)光敏电阻的层)和下层50(其可以是由金属例如钼形成的后触点)之间的半导体材料层40例如铜铟镓(二)硒(CIGS)。置于上层30的上面的是透明导电氧化物层(TCO)20，其可以例如由铟锡氧化物(ITO)或其它本领域已知的合适的材料形成。TCO层的上表面定义为上表面22。一个或多个电触点60或其它导电成分置于分层组件上。触点60由这里描述的本发明组合物形成。
图2显示了另一本发明的优选实施方式组件110。组件110包括透明或基本上透明的顶端基板120，其可以例如是由玻璃形成。一层或多层透明导体130优选置于所述顶端基板120和无定形硅层140之间。置于所述无定形硅层140和后触点层160之间是微晶硅层150。一个或多个电气组件例如附着突出物(attachment tab)170可以引入到组件110中，例如与后触点160电连接的突出物170。附着突出物170由这里描述的本发明组合物形成。
图3还显示了另一本发明的优选实施方式组件210。所述组件210一般以太阳能电池的形式并且包括中间层240，其例如是n型半导体材料。置于中间层240一面的是p型/i型材料层230，其可以例如是薄无定形硅层。置于中间层相反一面的是i型/n型材料层250，其可以例如是薄无定形硅层。置于所述层230上的是前侧电极层220。并且，置于所述层250上的是后侧电极层260。所述组件210进一步包括一个或多个导电组件例如置于前侧电极220上的母线270。所述组件210进一步包括一个或多个导电组件例如置于后侧电极260上的母线280。不同的导电组件，例如母线270和280由这里描述的本发明组合物形成。所述组件210的厚度相对比较薄。例如，层220、230、240、250和260集合的总厚度为大约100μm到大约400μm，并且典型的大约220μm。
图4显示另一本发明的优选实施方式组件310。所述组件310可以例如以多晶和单晶硅电池的形式，包括紧靠n发射体材料(n-emitter material)的层330放置的p型硅材料的中间层340。硅氮化物材料的顶层320和由例如铝形成后触点层构成的底层350包括在电池310中。一个或多个触点360沿着层320的顶部或前侧提供。并且一个或多个导电母线370沿着底部或后接触层350提供。母线370由发明组合物形成。还可以预期触点360也可以由发明组合物形成。
本发明的组合物在有关包括无定形硅或结晶硅的光伏器件，和/或包括CIGS材料的光伏器件中找到了特殊的用途。本发明的组合物还可以在结晶硅太阳能电池中用作铝导体层顶部的后侧导体。此外，本发明组合物可以在(i)例如ITO的基板上的透明导体和(ii)硅基板上的铝上用于形成具有低电阻的触点。
本发明还提供了一种通过选择性的固化这里描述的发明组合物来获得特殊的或想要的导电率性能的策略。那就是通过跟踪一个或多个指定的固化方案，可以形成具有特定导电率水平的电气组件例如触点、母线、突出物(tab)等。制备优选的实施方式组合物之后，所述组合物在想要的温度和想要的时间下固化来获得得到固化组合物的想要的电阻率性质。一般地，通过在更高的温度下加热，固化程度提高而获得固化组合物的电阻率降低。虽然不希望受任何特定理论的约束，可以预期增加固化时间也将形成具有降低电阻率值的固化组合物。然而，如这里更详细的解释，认为随着固化时间(和固化程度)的增加，获得固化组合物的电阻率将会达到某一最小值。
使用发明的组合物，可以形成具有显示出显著的低接触电阻率导电构件的不同分层组件。例如由优选实施方式组合物形成的具有电触点的分层组件可以在固化后制备，其中导电触点显示出小于20ohm.cm2的电阻率，优选小于5ohm.cm2，并且最优选小于2ohm.cm2。
涉及组合物其他的细节和说明，电组件例如太阳能电池、触点、和相关组件和方法提供在2005年6月3日提交的申请号为11/145,538、公开号为US2006/0289055的美国专利申请和2004年11月11日提交的申请号为10/988,208、公开号为US2006/0102228的美国专利申请中。
实施例
进行一系列研究以进一步评估本发明的性质。如在实施例1-4中所述的组合物根据这里的描述制备，并且在下表1中列出。实施例1的组合物是对照，而实施例2-4的组合物是代表的优选实施方式组合物。这四个组合物(重量％)如下：
表1
对照和优选实施方式组合物
Figure BPA00001374728300111
己二醇二丙烯酸酯是来自Rahn AG的反应性稀释剂，商品名为Miramer M200。
Genomer 2259来自Rahn AG，并且是带有两个丙烯酸酯官能度的脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯低聚物。
CN133是来自Sartomer公司，并且是带有三个丙烯酸酯官能度的环氧丙烯酸酯低聚物。
2，5-二甲基-2，5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔从Sigma Aldrich获得，并且是自由基引发剂。
银薄片9Al来自Ferro公司
过氧化物首先与己二醇二丙烯酸酯混合，随后加入Genomer 2259和CN133。前驱组合物彻底地混合直到得到均相树脂混合物。将Ag加入到树脂混合物，最后混合和研磨。
用于电阻率测量样品的制备如下：将浆料丝网印刷到玻璃基板上，薄膜厚度为15-30微米，随后在200℃空气中固化10分钟。组合物1、2、3和4的电阻率在表2中如下：
表2
电阻率
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4
  电阻率(mΩ/sq/mil)  18.1  8.1  8.0  6.5
实施例1、2和3在CN133和Genomer 2259的重量百分含量不同，同时保持其余组分比例相同。没有Genomer 2250并只有CN 133，如实施例1的情况，电阻率为18.1。如实施例2的情况，将一半CN 133换成Genomer 2259，电阻率降低到不到一半。将CN 133完全换为Genomer 2259仍然显示出类似的低电阻率，如实施例3的情况。
与实施例2相比，实施例4仍然具有相同组分，但是具有较低的Genomer 2259/CN 133的比率。又观察到相似低的电阻率。从实施例1-4得到的电阻率结果表明脂肪酸改性的丙烯酸酯，例如Genomer 2259显著地提升了导电性。
进行另一系列研究以进一步评估本发明的性质。如实施例5-6中描述的组合物是按照本发明制备的，并且列于下表3中。这些组合物(重量％)如下：
表3
优选实施方式组合物
  组分  实施例5  实施例6
  己二醇二丙烯酸酯  6.7  6.7
  Genomer 2263  3  0
  Genomer 2259  0  3
  CN133  10  10
  过氧化二苯甲酰  0.3  0.3
  银薄片9Al  80  80
  电阻率(mΩ/sq/mil)  24.53  6.9
实施例5和6显示出随着脂肪酸改性程度的提升改善了导电率。Genomer 2259是脂肪酸改性的，相反的，Genomer 2263不是脂肪酸改性的。Genomer 2263是双酚A二缩水甘油醚基环氧二丙烯酸酯。
如实施例7和8中描述的组合物也按照本发明制备并且列于下表4中。
表4
优选实施方式组合物
  组分  实施例7  实施例8
  己二醇二丙烯酸酯  6.8  6.8
  CN113D70  3  0
  CN2101  0  3
  CN133  10  10
  过氧化二枯基  0.2  0.2
  银薄片9Al  80  80
  电阻率(mΩ/sq/mil)  6.8  7.9
这些组合物利用不同于Genomer牌号下获得的脂肪酸改性环氧丙烯酸酯。在实施例7和8组合物中使用的脂肪酸改性环氧丙烯酸酯是CN113D70和CN2101。
脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯CN113D70和CN2101也显示出改善的导电率。
如在实施例9-13中描述的组合物按照本发明制备，并且列于下表5中。
表5
优选实施方式组合物
Figure BPA00001374728300131
这些组合物证明其它组分例如溶剂(实施例9)、单体(实施例10、11和12)、润湿剂、粘结促进剂(实施例13)也可以加入到上述系统中而不对导电率带来任何负面的影响。路泊洛科斯531M80(Luperox 531M80)是可从安大略省奥克维尔(Oakville，Ontario)的加拿大阿科玛公司(Arkema Canada，Inc.)获得的聚合引发剂。
将组合物中的两种沉积在基板上并且形成电触点。测量相应的接触电阻率，显示在下表6中。接触电阻率是通过传输线方法(Transmission Line，TLM)测量。具体地，将实施例12的组合物沉积并形成铝表面上的触点。并且，实施例9的组合物沉积并且形成铟锡氧化物(ITO)表面上的触点。
表6
接触电阻率
Figure BPA00001374728300141
如在实施例14和15中描述的组合物按照本发明制备并且列于下表7：
表7
优选实施方式组合物
组分   实施例14   实施例15
己二醇二丙烯酸酯   6.8   6.8
Genomer 2259   3   3
CN 133   10   10
过氧化二枯基   0.2   0.2
银薄片80   80   0
银薄片1   0   80
电阻率(mΩ/sq/mil)   6.3   6.9
银薄片80和银薄片1来自Ferro公司。
这些实施例显示出高导电率可以用除了9Al外的银薄片获得(实施例14和15)。
本发明另一关键的特征是组合物可以不含溶剂制备并仍然提供高导电率，如实施例1-4的情况。
本发明允许在低于250℃的温度下固化，其对于涉及热敏感性基板的应用是有益的。卓越的导电率在应用中(例如薄膜太阳能电池)是高度需求的以获得高的效率。
在另一系列的研究，分析了固化温度对于获得固化组合物电阻率的影响。在这一回顾中，将很多根据实施例3的组合物样品做成3种不同的固化方案，并且固化后，测试每一样品的电阻率。结果列于下表8中：
表8
固化温度对电阻率的影响
Figure BPA00001374728300151
这些结果表明具有相对低的电阻率的组合物可以通过在低温和小于250℃下固化优选实施方式组合物获得。虽然不希望被约束于任何特别的理论，被认为组合物的电阻率通常是组合物固化程度的函数。因此，虽然使用更高的固化温度可以导致低的电阻率，应了解更低的电阻率是使用更高温度导致的更高固化程度的结果。此外，应当了解随着使用更高的固化温度，固化组合物的电阻率将最终接近某一最小电阻率值。表示在表8中的结果揭示了发明组合物可以在相对低温度，即小于250℃下固化，并且仍然提供一致的低电阻率特性。
在另一系列的研究，制备组合物并且固化形成具有相对低电阻率的导电材料。在实施例16中，只使用脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯形成组合物。在实施例17中，使用脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯的组合来形成组合物。所述组合物和固化后它们得到的电阻率列于下表9中。
表9
优选实施方式组合物
  组分   实施例16   实施例17
  Miramer M200   4.5   3.8
  Genomer 3611   4.3   3
  Genomer 2259   0   3
  CN 133   10   9
  过氧化二枯基   0.2   0.2
  银薄片9Al   80   80
  电阻率(mΩ/sq/mil)   7.4   7.9
本发明还提供不含溶剂高导电率组合物的事实提供了用于更加环境友好制造工艺的机会。没有溶剂挥发，本发明允许生产更高质量的产品。本发明还可以通过消除用于溶剂蒸发的需求来降低循环时间。然而，应当被理解，本发明包括含有溶剂的组合物。
另外的可以应用于本发明已知导电聚合物组合物的方面和细节提供在美国专利4,999,136；5,514,729；6,071,437；6,713,000；7,157,507；和7,323,499；以及专利公开2008/0114089；和2008/0178930。
随着将来的应用和这一技术的发展，许多其它的益处将无疑变得明显。
所有专利，公开的申请，和这里提到的文章以它们的整体在这里引入作为参考。
如这里以上描述的，本发明解决了许多与先前类型器件相关的问题。然而应了解已经在这里描述的和为了解释发明性质例证的细节，材料和配方的不同变化，可以被本领域技术人员在不脱离本发明的原则和范围做出，如附加权利要求表示的那样。

Claims (45)

1.一种导电可热固化组合物，其包括：
有效量的导电颗粒；以及
有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，以及(iii)(i)与(ii)的组合所组成的组中的选取物。
2.根据权利要求1所述的组合物，进一步包括：
有效量的反应性稀释剂。
3.根据权利要求1所述的组合物，进一步包括：
有效量的自由基引发剂。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物在从大约0.1％到大约30％的浓度下使用。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物在从大约0.1％到大约30％的浓度下使用。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，与(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物的组合在从大约0.1％到大约30％的浓度下使用。
7.根据权利要求1所述的组合物，进一步包括：
环氧三丙烯酸酯低聚物。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述环氧三丙烯酸酯低聚物是脂肪族的。
9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述环氧三丙烯酸酯低聚物在从大约0.1％到大约25％的浓度下使用。
10.根据权利要求2所述的组合物，其中所述反应性稀释剂是己二醇二丙烯酸酯。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述己二醇二丙烯酸酯在从大约1％到大约10％的浓度下使用。
12.根据权利要求10所述的组合物，其中所述己二醇二丙烯酸酯在从大约4％到大约7％的浓度下使用。
13.根据权利要求3所述的组合物，其中所述自由基引发剂选自由(i)2，5-二甲基-2，5-双(过氧化叔丁基)-3-己炔，(ii)过氧化二枯基和它们的组合所组成的组中。
14.根据权利要求3所述的组合物，其中所述自由基引发剂在从大约0.01％到大约2％的浓度下使用。
15.根据权利要求3所述的组合物，其中所述自由基引发剂在大约0.3％的浓度下使用。
16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述导电颗粒是金属颗粒并且选自由银、金、钯、镍和它们的组合所组成的组中。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述金属颗粒是银。
18.根据权利要求16所述的组合物，其中所述金属颗粒在大约70％到大约90％的浓度下使用。
19.根据权利要求18所述的组合物，其中所述金属颗粒在大约80％的浓度下使用。
20.根据权利要求1所述的组合物，其中组合物是不含溶剂的。
21.一种在基板上形成导电层的方法，该方法包括：
形成组合物，该组合物包括(a)任选的反应性稀释剂，(b)选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，以及(iii)(i)和(ii)的组合所组成的组中的选取物，(c)金属颗粒，以及(d)自由基引发剂，
将所述组合物施用在基板上至厚度从大约1微米到大约100微米，
加热所述被施用的组合物到小于250℃的温度以形成导电层。
22.根据权利要求21所述的方法，其中将所述组合物施用到基板上至厚度从大约10微米到大约70微米。
23.根据权利要求22所述的方法，其中将所述组合物施用到基板上至厚度从大约15微米到大约50微米。
24.根据权利要求21所述的方法，其中加热在200℃下进行。
25.根据权利要求21所述的方法，其中加热进行5秒到20分钟。
26.根据权利要求21所述的方法，其中所述组合物进一步包括(e)环氧三丙烯酸酯低聚物。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述环氧三丙烯酸酯低聚物是脂肪族的。
28.根据权利要求21所述的方法，其中所述组合物是不含溶剂的。
29.一种具有导电聚合物材料薄层的基板，该材料包括从大约70％到大约90％的分散在聚合物基体中的金属颗粒，该聚合物基体通过热固化组合物形成，该组合物包括(a)任选的反应性稀释剂，(b)选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，以及(iii)(i)和(ii)的组合所组成的组中的选取物，以及(c)有效量的自由基引发剂。
30.根据权利要求29所述的基板，其中所述层具有从大约1到大约100微米的厚度。
31.根据权利要求29所述的基板，其中所述层具有从大约15到大约70微米的厚度。
32.根据权利要求29所述的基板，其中所述金属颗粒是银薄片。
33.根据权利要求29所述的基板，其中所述组合物进一步包括(iv)环氧三丙烯酸酯低聚物。
34.根据权利要求33所述的基板，其中所述环氧三丙烯酸酯低聚物是脂肪族的。
35.根据权利要求29所述的基板，其中所述组合物是不含溶剂的。
36.一种包括多个层和导电构件的光伏器件，所述导电构件由组合物形成，该组合物包括(a)有效量的导电颗粒，和(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物，以及(iii)(i)和(ii)的组合所组成的组中的选取物。
37.根据权利要求36所述的器件，其中所述多个层包括无定形硅层。
38.根据权利要求36所述的器件，其中所述多个层包括结晶硅层。
39.根据权利要求36所述的器件，其中所述多个层包括铜铟镓(二)硒(CIGS)层。
40.根据权利要求36所述的器件，其中所述多个层包括铝层和结晶硅材料层。
41.一种分层组件，包括：
基板；
基板上的透明导电氧化物层；以及
与所述透明导电氧化物层电连接的导电构件，该导电构件由组合物形成，该组合物包括(a)有效量的导电颗粒，以及(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(ii)的组合所组成的组中的选取物。
42.根据权利要求41所述的分层组件，其中所述透明导电氧化物是铟锡氧化物(ITO)。
43.根据权利要求41所述的分层组件，其中所述导电构件显示出小于20ohm.cm2的接触电阻率。
44.一种分层组件，包括：
硅基板；
在硅基板上的铝层；以及
与所述铝层电连接的导电构件，该导电构件由组合物形成，该组合物包括(a)有效量的导电颗粒，以及(b)有效量的选自由(i)脂肪酸改性环氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体和/或低聚物、(ii)脂肪酸改性聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯单体或低聚物、及(iii)(i)和(ii)的组合所组成的组中的选取物。
45.根据权利要求44所述的分层组件，其中所述导电构件显示出小于20ohm.cm2的接触电阻率。
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CN (1) CN102203164B (zh)
WO (1) WO2010048387A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104093520A (zh) * 2012-03-01 2014-10-08 费罗公司 激光吸收化合物
TWI779030B (zh) * 2017-05-09 2022-10-01 德商漢高股份有限及兩合公司 用於附接太陽能電池的導電性黏著劑及其用途

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8439922B1 (en) 2008-02-06 2013-05-14 NiVasive, Inc. Systems and methods for holding and implanting bone anchors
JP5886300B2 (ja) 2010-10-05 2016-03-16 ヘレウス プレシャス メタルズ ノース アメリカ コンショホーケン エルエルシー 一液型低温硬化性ポリマー組成物および関連方法
US9198698B1 (en) 2011-02-10 2015-12-01 Nuvasive, Inc. Minimally invasive spinal fixation system and related methods
DE102011114559B4 (de) * 2011-09-30 2020-06-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement umfassend eine Haftschicht, Verfahren zur Herstellung einer Haftschicht in einem optoelektronischen Bauelement und Verwendung eines Klebstoffes zur Bildung von Haftschichten in optoelektronischen Bauelementen
WO2013090344A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Ferro Corporation Electrically conductive polymeric compositons, contacts, assemblies, and methods
US9486256B1 (en) 2013-03-15 2016-11-08 Nuvasive, Inc. Rod reduction assemblies and related methods
CN106133845B (zh) 2014-04-02 2018-11-23 费罗公司 具有改善的玻璃强度性能的导电浆料
US9974577B1 (en) 2015-05-21 2018-05-22 Nuvasive, Inc. Methods and instruments for performing leveraged reduction during single position spine surgery
US10398481B2 (en) 2016-10-03 2019-09-03 Nuvasive, Inc. Spinal fixation system
CN112020749B (zh) * 2018-04-26 2023-12-22 汉高股份有限及两合公司 用于附接太阳能电池的导电粘合剂
US11051861B2 (en) 2018-06-13 2021-07-06 Nuvasive, Inc. Rod reduction assemblies and related methods
WO2023126686A1 (en) 2021-12-30 2023-07-06 Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. PRINTABLE INK FORMULATION BASED ON NiCr AND NiAl ALLOYS AND METHOD FOR PRODUCING THE PRINTABLE INK FORMULATION

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156035A (en) 1978-05-09 1979-05-22 W. R. Grace & Co. Photocurable epoxy-acrylate compositions
US5039740A (en) * 1988-04-01 1991-08-13 The Valspar Corporation Fatty acid-modified polyester resin composition
US4999136A (en) 1988-08-23 1991-03-12 Westinghouse Electric Corp. Ultraviolet curable conductive resin
JPH0467509A (ja) 1990-07-06 1992-03-03 Kao Corp 導電性ペースト及び導電性塗膜
EP0653763A1 (en) 1993-11-17 1995-05-17 SOPHIA SYSTEMS Co., Ltd. Ultraviolet hardenable, solventless conductive polymeric material
US5928767A (en) * 1995-06-07 1999-07-27 Dexter Corporation Conductive film composite
US5707554A (en) * 1996-05-08 1998-01-13 Rexam Graphics, Incorporated Electrically conductive surface release polymers
US6071437A (en) 1998-02-26 2000-06-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrically conductive composition for a solar cell
US6217432B1 (en) * 1998-05-19 2001-04-17 3M Innovative Properties Company Abrasive article comprising a barrier coating
US6627117B2 (en) * 1998-06-09 2003-09-30 Geotech Chemical Company, Llc Method for applying a coating that acts as an electrolytic barrier and a cathodic corrosion prevention system
US6290881B1 (en) 1999-04-14 2001-09-18 Allied Photochemical, Inc. Ultraviolet curable silver composition and related method
US7157507B2 (en) 1999-04-14 2007-01-02 Allied Photochemical, Inc. Ultraviolet curable silver composition and related method
US6905637B2 (en) * 2001-01-18 2005-06-14 General Electric Company Electrically conductive thermoset composition, method for the preparation thereof, and articles derived therefrom
AU5200401A (en) * 2000-07-03 2002-01-10 Rohm And Haas Company Semi-telechelic nitrogen-functional oligomer
US7323499B2 (en) 2000-09-06 2008-01-29 Allied Photochemical, Inc. UV curable silver chloride compositions for producing silver coatings
US6906637B2 (en) * 2001-10-29 2005-06-14 Landis + Gyr, Inc. Utility disconnect controller
JP4754779B2 (ja) * 2002-09-20 2011-08-24 セーレン株式会社 紫外線硬化型インク
KR20060007011A (ko) 2003-04-01 2006-01-23 아길라 테크놀로지스, 인코포레이티드 열 전도성 접착제 조성물 및 장치 부착 방법
US7550097B2 (en) * 2003-09-03 2009-06-23 Momentive Performance Materials, Inc. Thermal conductive material utilizing electrically conductive nanoparticles
US20050101686A1 (en) 2003-11-07 2005-05-12 Krohn Roy C. UV curable composition for forming dielectric coatings and related method
EP1805256A1 (en) 2004-10-28 2007-07-11 Dow Corning Corporation Conductive curable compositions
US20060102228A1 (en) 2004-11-12 2006-05-18 Ferro Corporation Method of making solar cell contacts
DE102005004024A1 (de) * 2005-01-28 2006-08-03 Goldschmidt Gmbh Polyether/Polyester enthaltende Dispergierharze
US20060231802A1 (en) 2005-04-14 2006-10-19 Takuya Konno Electroconductive thick film composition, electrode, and solar cell formed therefrom
US8093491B2 (en) 2005-06-03 2012-01-10 Ferro Corporation Lead free solar cell contacts
JP5140929B2 (ja) * 2006-01-31 2013-02-13 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物及び樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
US7422707B2 (en) 2007-01-10 2008-09-09 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Highly conductive composition for wafer coating
JP4967761B2 (ja) * 2007-03-30 2012-07-04 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物および樹脂組成物を使用して作製した半導体装置
US8398898B2 (en) 2008-02-23 2013-03-19 Designer Molecules, Inc. Soluble metal salts for use as conductivity promoters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104093520A (zh) * 2012-03-01 2014-10-08 费罗公司 激光吸收化合物
CN104093520B (zh) * 2012-03-01 2017-07-04 费罗公司 激光吸收化合物
TWI779030B (zh) * 2017-05-09 2022-10-01 德商漢高股份有限及兩合公司 用於附接太陽能電池的導電性黏著劑及其用途

Also Published As

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