CN102651249A - 铜纳米膏、形成其的方法、和利用其形成电极的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了铜纳米膏、形成其的方法、和利用其形成电极的方法。所述铜纳米膏能够在相对低的温度下煅烧。铜纳米膏包含：以0.1至30重量份的量加入的粘合剂；以不多于10重量份的量加入的添加剂；以及以1至95重量份的量加入的铜颗粒，其中铜颗粒具有150nm或更小的粒径，并且铜颗粒的表面用帽化材料涂覆。根据本发明的用于形成铜纳米膏的方法，能够形成这样的铜纳米膏，所述铜纳米膏可以在200℃或更低的低温下煅烧，并且可用于在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板、或印刷电路板上形成电极。

Description

铜纳米膏、形成其的方法、和利用其形成电极的方法

相关申请的引用

本申请要求并以引用方式结合本国优先权申请和外国优先权申请如下：

“相关申请的引用

本申请要求于2011年2月25日提交的韩国专利申请系列第10-2011-0017200号的权益，由此将其全部内容以引用方式结合于本申请中”。

技术领域

本发明涉及铜膏、用于形成铜膏的方法、以及利用铜膏用于形成太阳能电池的电极的方法，并且更具体地，涉及铜纳米膏、用于形成铜纳米膏的方法、以及利用铜纳米膏用于形成太阳能电池的电极的方法，其中铜纳米膏能够在200℃或更低的低温下煅烧。尤其是，本发明涉及铜纳米膏、用于形成铜纳米膏的方法、以及利用铜纳米膏用于形成电极的方法，其中铜纳米膏能够利用丝网印刷方法等用于在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板、或印刷电路板上形成电极。

背景技术

银(Ag)纳米膏或金(Au)纳米膏已广泛用于形成太阳能电池的电极。然而，Ag纳米膏或Au纳米膏的使用可显著地增加电极的制造成本。因此，近来已开发了通过喷墨印刷方法使用相对便宜的铜(Cu)纳米膏用于形成太阳能电池的电极的技术。

铜金属容易被氧化。因此，与Ag纳米膏或Au纳米膏相比，具有纳米级粒径的Cu纳米膏，非常容易被氧化。具体地，因为铜在大气中在约120℃的温度下容易被氧化，所以通过热处理形成电极非常困难。因此，铜纳米颗粒墨的煅烧需要在还原气氛中进行，以便防止铜纳米膏的氧化。另外，为了利用铜纳米膏在用于太阳能电池的基板上形成电极，煅烧温度局限于基板的玻璃化转变温度(Tg)或更低。

为了满足上面的条件，铜纳米膏可利用氢气在还原气氛中煅烧。然而，在这种情况下，需要在约600℃或更高的温度气氛中进行热处理持续相对较长的时间，以便完成铜纳米膏的煅烧。而且，电极的电阻率非常高。如果使用硅基板作为用于太阳能电池的基板，铜纳米膏可能不会被煅烧，因为硅基板的玻璃化转变温度(Tg)为约250℃或更低。

同时，已使用了具有几微米粒径的Ag膏。这样的微米级Ag膏需要约500℃或更高的煅烧温度。因此，在具有非晶硅层的太阳能电池的情况下，在利用Ag膏形成电极中存在限制。为了克服该限制，可以使用低温可固化的Ag膏。然而，在这种情况下，电极的电阻率较高，其会劣化电极性能。此外，如果将电流施加于利用Ag膏形成的电极持续较长的时间段，则会发生迁移现象。也就是说，Ag颗粒从电极迁移到外部。

而且，膏组合物必须能够在至少200℃或更低的温度下煅烧，以便能够通过丝网印刷方法在难以对其进行高温过程的聚合物基板、玻璃板、以及印刷电路板上形成电极。然而，目前使用的Au、Ag和Cu膏组合物，具有300℃或更高的煅烧温度。因此，可能难以将这些膏组合物应用于上面提到的技术领域。

发明内容

已经创造了本发明以便克服上面描述的问题，因此，本发明的目的在于提供铜纳米膏以及用于形成铜纳米膏的方法，其中铜纳米膏可以在约200℃或更低的低温下煅烧。

本发明的另一目的在于提供铜纳米膏以及用于形成铜纳米膏的方法，其中铜纳米膏可以用于在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板或印刷电路板上形成电极。

本发明的另一目的在于提供铜纳米膏以及用于形成铜纳米膏的方法，其中铜纳米膏可以用于形成与利用Ag膏形成的电极相比具有低电阻率的电极。

本发明的另一目的在于提供利用铜纳米膏用于形成电极的方法，其中铜纳米膏可以在约200℃或更低的低温下煅烧。

本发明的另一目的在于提供一种用于在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板或印刷电路板上形成电极的方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于形成与利用Ag膏形成的电极相比具有低电阻率的电极的方法。

根据实现该目的的本发明的一个方面，提供了铜纳米膏，所述铜纳米膏包括：以0.1至30重量份的量加入的粘合剂；以不多于10重量份的量加入的添加剂；以及以1至95重量份的量加入的铜颗粒，其中铜颗粒具有150nm或更小的粒径，并且铜颗粒的表面用帽化材料(封端材料，capping material)涂覆。

帽化材料可以包括脂肪酸和脂肪胺中的至少一种。

粘合剂可以包括基于纤维素的树脂、基于丙烯酰基的树脂(基于丙烯酸基的树脂，acryl-based resin)、环氧树脂、基于乙烯基的树脂、基于酰亚胺的树脂、基于酰胺的树脂、以及丁缩醛树脂中的至少一种。

添加剂可以包括触变剂和均化剂(流平剂，leveling agent)。

根据本发明的另一个实施方式，提供了用于形成铜纳米颗粒的方法，所述方法包括：通过向反应器提供铜化合物、还原剂、和溶剂来形成混合溶液；将帽化材料加入到混合溶液中以形成具有铜纳米颗粒的反应组合物，所述铜纳米颗粒具有150nm或更小的粒径，其中，铜纳米颗粒的表面用帽化材料涂覆；以及从反应组合物中获得铜纳米颗粒。

可以使用脂肪酸和脂肪胺中的至少一种作为帽化材料。

形成混合溶液的步骤还可以包括：加入基于纤维素的树脂、基于丙烯酰基的树脂、环氧树脂、基于乙烯基的树脂、基于酰亚胺的树脂、基于酰胺的树脂、以及丁缩醛树脂中的至少一种。

形成混合溶液的步骤还可以包括：加入触变剂和均化剂。

所述方法还可以包括：将触变剂和均化剂中的至少一种加入到反应组合物中。

形成混合溶液的步骤可以包括：将萜品醇注入到反应器中；使乙基纤维素溶解于萜品醇中；以及在降低施加于反应器的温度时，加入具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒。

形成混合溶液的步骤可以包括：将萜品醇注入到反应器中；使甲苯、乙基纤维素、醋酸纤维素衍生物、和甲基丙烯酸甲酯聚合物溶解于萜品醇中；以及在降低施加于反应器的温度时，加入具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒。

形成混合溶液的步骤可以包括：将丁基卡必醇注入到反应器中；以及在丁基卡必醇中溶解羟丙基甲基纤维素和甲基丙烯酸乙酯聚合物时，加入铜纳米颗粒。

形成混合溶液的步骤可以包括：在反应器中混合萜品醇、二氢萜品醇和新癸酸酯(neodecanate)；以及在降低施加于反应器的温度时，在反应器中溶解乙基纤维素、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯聚合物。

形成混合溶液的步骤可以包括：将萜品醇注入到反应器中；使丁基卡必醇、醋酸纤维素、和羟丙基纤维素溶解于萜品醇中；以及将邻苯二甲酸二辛酯和表面活性剂加入到反应器中。

根据本发明的另一个实施方式，提供了利用上面所描述的铜纳米膏用于形成电极的方法，所述方法包括：制备用于形成电极的基板；将铜纳米膏涂覆在基板上；以及在200℃的温度下煅烧铜纳米膏。

制备基板的步骤可以包括制备其中沉积了透明导电氧化物的用于太阳能电池的基板，而涂覆铜纳米膏的步骤可以包括利用丝网印刷方法将铜纳米膏印刷在用于太阳能电池的基板上。

制备基板的步骤可以包括制备用于印刷电路板的聚酰亚胺基板，而涂覆铜纳米膏的步骤可以包括利用丝网印刷方法将铜纳米膏涂覆在聚酰亚胺基板上。煅烧铜纳米膏的步骤可以包括在180℃的温度气氛下还原-煅烧铜纳米膏。

制备基板的步骤可以包括制备硅基板、聚合物基板、玻璃板、以及印刷电路板中的任何一种。

具体实施方式

通过下面本发明实施方式的详细说明，本发明的目的、特点和优势将会显而易见。然而，本发明可以以不同的形式实施，并不应被理解为局限于在此所陈述的实施方式。更确切地说，提供这些实施方式使得本公开内容详尽和完全，并将本发明的范围全面地传达给本领域技术人员。

本文中使用的术语仅仅用于描述特定的实施方式，并不旨在限制本发明。除非在上下文中具有明显不同的意义，否则用于单数的表达包含复数的表达。在本申请中，应当理解，术语如“包括”或“具有”等，旨在表明在说明书中公开的组分、步骤、操作和/或装置的存在，并不旨在排除可以存在或可以加入一种或多种其他组分、步骤、操作和/或装置的可能性。

在下文中，将描述根据本发明实施方式的铜纳米膏、用于形成铜纳米膏的方法、以及利用铜纳米膏用于形成电极的方法。

根据本发明实施方式的铜纳米膏可以是用于形成预定金属图案的材料。例如，铜纳米膏可以是用于形成太阳能电池的电极的材料。铜纳米膏可以包括具有纳米级粒径的铜颗粒。例如，每个铜颗粒的直径可以为约150nm或更小。更优选地，每个铜颗粒的直径可以为约20nm或更小。铜颗粒直径的减小，可以改进铜膏的涂覆性能以及利用铜膏形成的导电图案的电性能。具体地说，随着铜颗粒的直径减小，热反应性提高，因此煅烧效率提高。

铜颗粒可以用预定的帽化材料涂覆。可以使用帽化材料作为分散剂，用于防止铜纳米膏的铜颗粒聚集。为此，可以将用帽化材料帽化铜颗粒的步骤加入到合成铜颗粒的步骤中。

可以使用各种材料作为帽化材料。例如，可以使用各种脂肪酸作为帽化材料。使用帽化材料帽化的铜纳米颗粒可以利用各种制备方法制备，其专利申请已被本发明的申请人提交。作为一个实例，根据韩国专利申请第2005-72478号，利用铜化合物作为还原剂，金属纳米颗粒能够用脂肪酸如链烷酸，例如，月桂酸、油酸、癸酸、以及棕榈酸帽化。作为另一实例，根据韩国专利申请第2005-66936号，通过在金属链烷酸盐(酯)上实施热处理，可以将脂肪酸帽化在金属纳米颗粒周围。作为另一实例，根据韩国专利申请第2006-64481号，在脂肪酸中分离金属前体，并利用金属如锡、镁和铁的金属盐，用脂肪酸帽化金属纳米颗粒。作为另一实例，根据韩国专利申请第2006-98315号，用脂肪酸帽化的铜纳米颗粒，可以通过在脂肪酸中分离铜前体材料并加热铜前体材料，或进一步加入还原剂获得。作为另一实例，可以使用用脂肪胺帽化的金属纳米颗粒。在这种情况下，如在韩国专利申请第2006-127697号中所公开的，可以同时使用具有两种分散剂，即脂肪酸和脂肪胺的颗粒。上面描述的方法仅是示例性的，而不是限制于此。此外，可以使用各种方法用于制备用脂肪酸帽化的金属纳米颗粒。

另外，铜纳米膏还可以包括粘合剂和其他添加剂。粘合剂和其他添加剂将在下面更加详细地描述。

可以利用上面所描述的铜膏形成太阳能电池的电极。例如，根据本发明实施方式的用于形成太阳能电池的电极的方法，可以包括将铜纳米膏印刷在用于太阳能电池的基板上，以及煅烧印刷的铜纳米膏。

在下文中，将描述根据本发明具体实施方式的铜纳米膏、用于形成铜纳米膏的方法、以及利用铜纳米膏用于形成太阳能电池的电极的方法。以下将描述的制备方法，仅是示例性的，并且本发明的精神和范围并不限制于此。

<制备方法>

a)铜纳米颗粒的形成

根据本发明实施方式的用于形成铜纳米颗粒的方法可以包括形成包含铜(Cu)的金属前体、在高温气氛下还原金属前体、以及用预定的帽化材料帽化金属前体的表面。

可以通过向反应器中提供含铜化合物、第一还原剂、和溶剂而制备混合溶液。制备混合溶液的步骤可在30℃至250℃的温度范围内进行。

可以将具有与铜化合物相同摩尔数的帽化材料逐渐滴入到反应器内的混合溶液中，以便控制铜纳米颗粒的粒径并稳定铜纳米颗粒。可以使用各种脂肪酸和脂肪胺作为帽化材料。

另外，可以向混合溶液中加入第二还原剂，使得混合溶液在相对高的温度下反应。可以使用抗坏血酸、酚酸、马来酸、醋酸、柠檬酸、以及甲酸中的至少一种作为第一还原剂和第二还原剂。

通过上述过程，可以在反应器内形成包含铜纳米颗粒的反应组合物，所述铜纳米颗粒具有直径为150nm或更小的基本球形的形状。

其后，可以进行后处理过程从而由反应组合物获得铜纳米颗粒。例如，后处理过程可以包括：用反应溶剂冷却组合物、用非溶剂清洗组合物、以及将组合物离心。此时，可以重复后处理过程以便获得更加均匀的高纯度铜纳米颗粒。因此，可以由反应组合物制备具有150nm或更小直径的铜纳米颗粒。此时，优选铜纳米颗粒具有20nm或更小的直径。

如上面所描述的，根据本发明实施方式的用于形成铜纳米颗粒的方法，可以形成其表面用帽化材料帽化的铜纳米颗粒。当在随后的过程中形成铜纳米膏时，帽化材料可以防止铜纳米颗粒的聚集。

b)铜纳米膏的形成

根据本发明实施方式的铜纳米膏可以包括由上面所描述方法制备的铜纳米颗粒、粘合剂、和添加剂。

可以以1至95重量份的量包含铜纳米颗粒。如果以不多于1重量份的量加入铜纳米颗粒，则铜纳米颗粒的含量相对非常低。因此，如果利用这种铜纳米颗粒形成金属图案，则电导率较低。因此，可能难以利用金属图案作为导电图案，如太阳能电池的电极。另一方面，如果以不少于95重量份的量加入铜纳米颗粒，则与粘合剂和溶剂的混合效率可能会降低，并且喷墨印刷机的涂覆效率可能降低。因此，这样的铜纳米膏不适合作为用于喷墨印刷的膏组合物。

在印刷铜纳米颗粒时，可以采用粘合剂作为基体使得金属和其他添加剂组分在待印刷的物体上形成均匀的膜。可以使用基于树脂的材料作为粘合剂。粘合剂的实例可以包括基于纤维素的树脂、基于丙烯酰基的树脂、环氧树脂、基于乙烯基的树脂、基于酰亚胺的树脂、基于酰胺的树脂、以及丁缩醛树脂中的至少一种。

可以以约0.1至30重量份的量包含粘合剂。如果以不多于0.1重量份的量加入粘合剂，则铜纳米颗粒可能难以被施加到待印刷的物体上。另外，铜纳米膏对于待印刷的物体的粘合强度降低。因此，如果利用该铜纳米膏在待印刷的物体上形成电极，则电极与待印刷的物体之间的粘合强度下降。因此，电极可能容易从待印刷的物体上分层。另一方面，如果以不少于30重量份的量加入粘合剂，则铜纳米颗粒之间的煅烧是非常困难的。因此，如果利用这样的铜纳米膏形成电极，则电极的电性能可能会被劣化。

添加剂可以包括用于提高铜膏的涂覆性能和电极的性能的材料。例如，作为添加剂，可以包括触变剂和均化剂。

触变剂可通过在丝网印刷的早期快速地减小铜膏的粘度用于增加网格传输效率(mesh transmission efficiency)，并通过在丝网印刷的后期快速地增加铜膏的粘度用于最大地抑制印刷图案的展开(spread-out)。为此，触变剂可以增加粘合剂的分子量，使得粘合剂的分子链在高剪应力下以单向排列。因此，可以在丝网印刷的早期减小铜膏的粘度。另外，触变剂可以与包围铜纳米颗粒的帽化材料较弱地结合。

均化剂可以防止其中网格痕迹(网格标记，mesh marks)留在待印刷的物体上的非均匀图案的形成，这由分散剂导致的铜膏均化性能的劣化所引起。为此，均化剂可以向铜膏提供适当的流动性。

另外，可以使用各种类型的添加剂。在这种情况下，添加剂可优选以不多于10重量份的量加入。如果添加剂以多于10重量份的量加入，则可劣化添加剂的独特性质，因此，可以劣化利用铜膏形成的电极的电性能。

可以使用与铜纳米颗粒、粘合剂和添加剂具有极好的相容性并且具有低沸点的材料作为溶剂，以便防止膏的物理性能在铜膏的制造和印刷工艺期间由于挥发而改变。作为一个实例，溶剂可包括选自甲苯、甲乙酮、和甲基异丁基酮中的至少一种有机溶剂。作为另一实例，溶剂可包括选自石蜡油、十四烷、萘满、以及矿物油中的至少一种非极性溶剂。作为另一实例，溶剂可包括选自丙醇、异丙醇、萜品醇、丁基卡必醇、以及新癸酸酯(neodecanate)中的至少一种极性溶剂。

铜纳米颗粒、粘合剂、添加剂、以及溶剂的混合物可通过混合器混合。可以使用高速混合器和行星式混合器作为混合器。此时，混合物可利用三辊研磨机(triple roller mill)混合，以便再分散重新聚集的混合物颗粒。因此，可以制备具有均匀组合物的铜纳米膏。

c)太阳能电池的电极的形成

由上面所描述的方法制备的铜纳米膏可以形成在用于太阳能电池的基板上。例如，可以通过丝网印刷方法将铜纳米膏印刷在用于太阳能电池的硅基板上。另外，可以通过在200℃或更低的温度下煅烧铜纳米膏而在硅基板上形成电极。电极可是太阳能电池的正(plus)电极和负(minus)电极。

煅烧一般的铜膏需要约600℃或更高的相对高温处理气氛。然而，如果煅烧过程在高温处理气氛下进行，则铜组分因为其性质容易扩散到用于太阳能电池的基板中。因此，可损坏在基板中形成的PN结层，导致太阳能电池效率的减少。尤其是，因为将透明导电氧化物(TCO)层沉积在用于太阳能电池的基板上，所以当它经受600℃或更高的高温处理时，TCO层被破坏。结果，可以降低太阳能电池的效率。

然而，在根据本发明实施方式的铜纳米膏的情况下，通过将铜的尺寸调节在150nm或更小的超细单位，极端地增加了膏组合物的反应性。因此，即使是在200℃或更低的低温下，也可以容易地煅烧铜纳米膏。因而，根据本发明实施方式的铜纳米膏，可以在其中形成了在高温气氛下会被破坏的薄膜如TCO的用于太阳能电池的基板上通过低温煅烧过程而形成电极。

如上所述，根据本发明实施方式的铜纳米膏通过将铜颗粒的尺寸控制至150nm或更小而具有高热反应效率的组合物，并且可以在200℃或更低的低温下煅烧铜纳米膏。因此，可以使用铜纳米膏作为用于形成太阳能电池的电极的膏。

<形成铜纳米膏的实施例>

a)实施例1

在反应器中将2g的乙基纤维素加入到41g的萜品醇中，并通过在约60℃的温度下加热而溶解。在乙基纤维素溶解时，缓慢加入220g具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒，同时将施加于反应器的温度下降到约室温。然后，通过使铜纳米颗粒通过三辊研磨机形成具有5,500cP粘度的铜纳米膏。

b)实施例2

在反应器中，通过在约50℃的温度下加热而溶解10g的甲苯、1g的乙基纤维素、1g的醋酸纤维素衍生物、和0.7g的甲基丙烯酸甲酯聚合物，并且与50g的萜品醇混合。在乙基纤维素溶解时，缓慢加入170g具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒，同时使施加于反应器的温度下降至约室温。通过利用高速混合器混合铜纳米颗粒并使它们通过三辊研磨机来形成具有4,000cP粘度的铜纳米膏。

c)实施例3

在反应器中，通过在60℃的温度下加热而完全溶解2.5g的羟丙基甲基纤维素和1g的甲基丙烯酸乙酯聚合物，并且与100g的丁基卡必醇混合。在该工艺过程中，缓慢加入并溶解250g具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒。可以另外加入5g的二氧化硅气凝胶(硅胶，aerosil)以产生触变性。然后，通过利用高速混合器混合铜纳米颗粒并使它们通过三辊研磨机而形成具有5,000cP粘度的铜纳米膏。

d)实施例4

在反应器中，通过在约60℃的温度下加热而缓慢溶解150g的萜品醇、10g的二氢萜品醇、20g的新癸酸酯、3g的乙基纤维素、3g的甲基丙烯酸丁酯、和3g的甲基丙烯酸乙酯共聚物。将325g具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒缓慢加入到反应器内的混合物中并溶解。然后，通过利用高速混合器混合铜纳米颗粒并使它们通过三辊研磨机而形成具有5,000cP粘度的铜纳米膏。

e)实施例5

在反应器中，通过在约60℃的温度下加热而缓慢溶解40g的萜品醇、100g的丁基卡必醇、1g的醋酸纤维素、和1g的羟丙基纤维素。将137g具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒缓慢加入到反应器内的混合物中并溶解。加入1g的邻苯二甲酸二辛酯和0.5g的基于硅的表面活性剂以便提高触变性和表面性能。然后，通过三辊研磨机而形成具有6,000cP粘度的铜纳米膏。

<形成太阳能电池的电极的实施例>

通过丝网印刷方法将如上所述的由实施例1至5形成的铜纳米膏印刷在其上沉积有TCO的用于太阳能电池的基板上。然后，将铜纳米膏在约200℃的温度气氛下还原煅烧约30分钟，以形成具有100μm线宽的电极图案。电极图案具有50至200Ω/m的电阻性质、1至40mΩ/cm²的接触电阻、以及3至100μΩ/cm的电阻率。

因为根据本发明实施例的铜纳米膏包括具有约150nm或更小粒径的铜颗粒，所以其煅烧效率增加。铜纳米膏能够在约200℃或更低的低温气氛下煅烧。因此，铜纳米膏能够用于形成太阳能电池的电极。

<用于形成印刷电路板的电极的实施例>

通过丝网印刷方法将如上所述的由实施例1至5形成的铜纳米膏印刷在聚酰亚胺基板上。然后，在约180℃的温度气氛下将铜纳米膏还原煅烧约1小时，以形成具有80μm线宽的电极图案。电极图案具有50至200Ω/m的电阻性质、以及3至100μΩ/cm的电阻率。

根据本发明的铜纳米膏包括具有150nm或更小粒径的铜纳米颗粒，并且甚至在200℃或更低的低温下都具有高反应性的铜纳米颗粒是紧密接触和固化的(solidified)。因此，能够煅烧铜纳米膏。铜纳米膏能够用于在对其难以施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板、或印刷电路板上形成电极。

根据本发明的用于形成铜纳米膏的方法，能够形成这样的铜纳米膏，所述铜纳米膏可以在200℃或更低的低温下煅烧，并且可用于在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板、或印刷电路板上形成电极。

根据本发明的用于形成电极的方法通过利用能够在200℃的低温下煅烧的铜纳米膏能够在难以对其施加高温过程的硅基板、聚合物基板、玻璃板、或印刷电路板上形成电极。因此，可以防止构成其中待形成电极的基板的材料的物理和化学变化以及破坏。

详细的描述用于说明本发明。而且，如上面提到的内容仅是为了显示和描述本发明的优选实施方式，但是本发明能够在各种其他组合、替换和环境中使用。也就是说，如以上所描述的，虽然已经显示和描述了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明总构思的原则和精神的情况下，可以在这些实施方式中进行代替、改变和变更，本发明的范围在所附权利要求和它们的等价物中进行限定。因此，本发明的详细说明并不旨在将本发明限制在所公开的实施方式中。另外，应当理解，所附的权利要求包括其他的实施方式。

Claims (18)

1.一种铜纳米膏，所述铜纳米膏包括：

以0.1至30重量份的量加入的粘合剂；

以不多于10重量份的量加入的添加剂；以及

以1至95重量份的量加入的铜颗粒，其中，所述铜颗粒具有150nm或更小的粒径，并且所述铜颗粒的表面用帽化材料涂覆。

2.根据权利要求1所述的铜纳米膏，其中，所述帽化材料包括脂肪酸和脂肪胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的铜纳米膏，其中，所述粘合剂包括基于纤维素的树脂、基于丙烯酰基的树脂、环氧树脂、基于乙烯基的树脂、基于酰亚胺的树脂、基于酰胺的树脂、以及丁缩醛树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的铜纳米膏，其中，所述添加剂包括触变剂和均化剂。

5.一种用于形成铜纳米颗粒的方法，所述方法包括：

通过向反应器中提供铜化合物、还原剂、和溶剂来形成混合溶液；

将帽化材料加入到所述混合溶液中以形成具有铜纳米颗粒的反应组合物，所述铜纳米颗粒具有150nm或更小的粒径，其中，所述铜纳米颗粒的表面用所述帽化材料涂覆；以及

从所述反应组合物中获得所述铜纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，使用脂肪酸和脂肪胺中的至少一种作为所述帽化材料。

7.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液还包括：加入基于纤维素的树脂、基于丙烯酰基的树脂、环氧树脂、基于乙烯基的树脂、基于酰亚胺的树脂、基于酰胺的树脂、以及丁缩醛树脂中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液还包括：加入触变剂和均化剂。

9.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，所述方法还包括：将触变剂和均化剂中的至少一种加入到所述反应组合物中。

10.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液包括：

将萜品醇注入所述反应器中；

使乙基纤维素溶解在所述萜品醇中；以及

在降低施加于所述反应器的温度时，加入具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒。

11.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液包括：

将萜品醇注入所述反应器中；

使甲苯、乙基纤维素、醋酸纤维素衍生物、和甲基丙烯酸甲酯聚合物溶解在所述萜品醇中；以及

在降低施加于所述反应器的温度时，加入具有10nm或更小粒径的铜纳米颗粒。

12.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液包括：

将丁基卡必醇注入所述反应器中；以及

在所述丁基卡必醇中溶解羟丙基甲基纤维素和甲基丙烯酸乙酯聚合物时，加入铜纳米颗粒。

13.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液包括：

在所述反应器中混合萜品醇、二氢萜品醇和新癸酸酯；以及

在降低施加于所述反应器的温度时，在所述反应器中溶解乙基纤维素、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯聚合物。

14.根据权利要求5所述的用于形成铜纳米颗粒的方法，其中，形成所述混合溶液包括：

将萜品醇注入所述反应器中；

使丁基卡必醇、醋酸纤维素、和羟丙基纤维素溶解在所述萜品醇中；以及

将邻苯二甲酸二辛酯和表面活性剂加入到所述反应器中。

15.一种利用根据权利要求1至4中任一项所述的铜纳米膏用于形成电极的方法，所述方法包括：

制备用于形成电极的基板；

将所述铜纳米膏涂覆在所述基板上；以及

在200℃的温度下煅烧所述铜纳米膏。

16.根据权利要求15所述的用于形成电极的方法，其中，

制备所述基板包括制备其中沉积了透明导电氧化物的用于太阳能电池的基板，以及

涂覆所述铜纳米膏包括利用丝网印刷方法将所述铜纳米膏印刷在所述用于太阳能电池的基板上。

17.根据权利要求15所述的用于形成电极的方法，其中，

制备所述基板包括制备用于印刷电路板的聚酰亚胺基板，

涂覆所述铜纳米膏包括利用丝网印刷方法将所述铜纳米膏涂覆在聚酰亚胺基板上，以及

煅烧所述铜纳米膏包括在180℃的温度气氛下还原-煅烧所述铜纳米膏。

18.根据权利要求15所述的用于形成电极的方法，其中，制备所述基板包括制备硅基板、聚合物基板、玻璃板、以及印刷电路板中的任何一种。