CN113409987B - 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池 - Google Patents

结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池 Download PDF

Info

Publication number
CN113409987B
CN113409987B CN202110955587.1A CN202110955587A CN113409987B CN 113409987 B CN113409987 B CN 113409987B CN 202110955587 A CN202110955587 A CN 202110955587A CN 113409987 B CN113409987 B CN 113409987B
Authority
CN
China
Prior art keywords
silver paste
conductive silver
organic
organic carrier
front conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110955587.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113409987A (zh
Inventor
黄超锋
赵科良
任军刚
党丽萍
沈远征
张亚鹏
寇航周
刘琦瑾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Hongxing Electronic Paste Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Hongxing Electronic Paste Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Hongxing Electronic Paste Technology Co Ltd filed Critical Xian Hongxing Electronic Paste Technology Co Ltd
Priority to CN202110955587.1A priority Critical patent/CN113409987B/zh
Publication of CN113409987A publication Critical patent/CN113409987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113409987B publication Critical patent/CN113409987B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/06Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/16Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池,结合剂为乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物。该共聚物具有优异的保湿性、柔顺性和亲和性,能提高与各类树脂的相容性,并兼具PVP的成膜性和定型效果。使用三元共聚物制成有机载体,对配方中的玻璃粉进行预处理,制成糊状中间体,再和银粉、有机载体、有机添加剂等搅拌混合,经研磨分散得到正面导电银浆。本发明使用改性过的树脂制成有机载体应用到太阳能正面导电银浆中,可适应超细线开口网版印刷,线型平整度优,高宽比优,提高了光电转化效率。并有效解决了正面导电银浆长期印刷性问题。

Description

结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池
技术领域
本发明属于电子浆料领域,具体涉及一种结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池。
背景技术
随着煤炭、石油、天然气等不可再生能源的日益枯竭,人类对能源的需求不断的增长,发展新型可再生能源是人类解决能源需求的重要途径。太阳能光伏作为最绿色环保、最清洁的可再生能源,已进入快速发展通道。晶硅太阳能电池作为发展速度最快、成本最低、产业化程度最高的新能源技术,成为太阳能利用开发的绝对主流。而正面导电银浆是晶硅太阳能电池的最重要的组成部分,对提高太阳能电池的光电转化效率起着至关重要的作用。为了实现平价上网的目标,只有通过不断提高光电转化效率和降低生产成本来达成。
正面银浆作为晶硅太阳能电池制造的重要一环,是提高光电转化效率和降低成本的关键。对于正面银浆的评价,最重要的一项指标是印刷性能。印刷性能直接影响电池效率和生产效率。市场上主流的印刷网版开口越来越窄,从28-32μm,发展到如今的22-24μm,甚至有少数电池片厂家已开始使用20μm开口的网版。网版开口的不断变窄,极大地影响到浆料的印刷性能,导致堵网、EL断栅比例增大,擦网频率升高,无法长时间连续印刷等问题出现。
发明内容
为解决晶硅太阳能电池正面导电银浆在窄线宽开口网版上印刷性差的问题,本发明提供了一种结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池,应用于超细线网版印刷的正面导电银浆,以解决长时间连续印刷的问题。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种正面导电银浆用结合剂,所述结合剂为乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物。
作为本发明的进一步改进,所述结合剂是以N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺及甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯为单体,以水和乙醇为复合溶剂,N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、N-乙烯基己内酰胺摩尔百分比为(38~42):(2~7):(50~60);通过自由基聚合法合成的乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物。
一种正面导电银浆用有机载体,按重量百分数计,包括:
60~80wt%的第一有机载体和20~40wt%的第二有机载体;
所述第一有机载体包括:
1~3wt%的聚乙烯醇缩丁醛,2~5wt%的结合剂,1~2wt%的醋酸丁酸纤维素,1~2wt%的改性丙烯酸树脂,20~30wt%的丁基卡必醇,40~50wt%的丁基卡必醇醋酸酯,5~10wt%的丙二醇丁醚,3~5wt%的醇酯十二;
所述结合剂为乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物;
所述第二有机载体包括:
3~6wt%的聚酰胺蜡,2~5wt%的聚α甲基苯乙烯,25~35wt%的丁基卡必醇醋酸酯,40~50wt%的三丙二醇甲醚,5~10wt%的己二酸二甲酯。
作为本发明的进一步改进,所述第一有机载体的制备方法为:
先将第一有机载体所用的原材料在密封搅拌罐内混合,在转速为1000-1500RPM条件下搅拌,同时升温到60-70℃,充分搅拌后,过筛静置冷却到室温得到第一有机载体。
作为本发明的进一步改进,所述第二有机载体的制备方法为:
先将第二有机载体所用的原材料在密封搅拌罐内混合,在转速为3000-4000RPM条件下搅拌,同时升温到80-85℃保温处理,再降温到60℃保温处理,充分搅拌后,过筛静置冷却到室温得到第二有机载体。
一种正面导电银浆,按重量百分数计,包括:
80~90wt%的银粉,1~5wt%的玻璃粉,5~10wt%的有机载体,0.5~3wt%的有机添加剂;
所述有机载体为所述的导电银浆用有机载体。
作为本发明的进一步改进,所述的银粉包括第一银粉和第二银粉,第一银粉和第二银粉均为球形银粉;
第一银粉的粒径分布D50为1.4~1.6微米;
第二银粉的粒径分布D50为0.8~1.1微米。
作为本发明的进一步改进,所述玻璃粉按重量百分数计,包括:
45~70wt%的TeO2;10~20wt%的Bi2O3;5~15wt%的WO3;5~15wt%的SiO2;5~10wt%的ZnO;1~5wt%的CuO;0.5~3wt%的Ag2O;0.5~3wt%的Al2O3
作为本发明的进一步改进,所述有机添加剂为聚二甲基硅油、有机硅表面活性剂、聚氧乙烯型表面活性剂、油酸酰胺及聚醚消泡剂中的一种或多种混合物,所述有机添加剂的含量为1~3wt%。
作为本发明的进一步改进,所述正面导电银浆用于开口14-17μm的网版印刷;所述正面导电银浆印刷烧结后的细栅线型高宽比大于0.45。
一种正面导电银浆的制备方法,包括以下步骤:
将玻璃粉、第一有机载体混合,研磨分散,制成糊状中间体;
将糊状中间体、银粉、第二有机载体、有机添加剂混合搅拌,经研磨分散、过滤得到正面导电银浆。
作为本发明的进一步改进,研磨分散采用三辊机研磨多遍,直到正面导电银浆细度<5μm,粘度在70-90pa.s。
一种太阳能电池,太阳能电池的电极或栅线采用所述的正面导电银浆制得。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明共聚改性PVP作为结合剂应用到太阳能电池正面导电银浆中时,由于是通过对PVP树脂进行共聚改性,引入阳离子基团,形成乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的三元共聚物。该共聚物具有优异的保湿性、柔顺性和亲和性,能提高与各类树脂的相容性,并兼具PVP的成膜性和定型效果。
本发明使用共聚改性PVP制成有机载体,应用到太阳能正面导电银浆中,可适应超细线开口网版印刷,线型平整度优,高宽比优,提高了光电转化效率。并有效解决了正面导电银浆长期印刷性问题。
本发明的正面导电银浆可实现网版细线开口14-17μm印刷,连续印刷10000片以上未出现堵网、EL断栅等问题。并且烧结后的细栅线型高宽比达到0.45以上,减少遮光面积,增加了短路电流,提高了电池的光电转化效率。
附图说明
图1为本发明正面银浆料制备流程示意图;
图2为本发明正面银浆料印刷使用的网版示意图;
图3为本发明实施例制得的正面银浆料印刷产品示意图,其中,(a)为对比例,(b)为实施例1,(c)为实施例2,(d)为实施例3。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果,以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明,否则文中使用的所有技术及科学上的字词,均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义,当有冲突情形时,应以本说明书的定义为准。
本发明描述和公开的理论或机制,无论是对或错,均不应以任何方式限制本发明的范围,即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本发明中,所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此,数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本发明中,若无特别说明,“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思,例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本发明中,为使描述简洁,未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合,所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
本发明第一个目的是提供一种正面导电银浆用结合剂,所述结合剂为乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物,简称为共聚改性PVP。
所述结合剂是通过聚合物合成改性得到,具体为以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),N-乙烯基己内酰胺(NVCL)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,以水和乙醇为复合溶剂,以自由基聚合法合成乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的三元共聚物。
上述共聚改性PVP的具体加入比例为:
按照摩尔百分比计,NVP/DMAEMA/NVCL=(38~42):(2~7):(50~60)。可以理解的是,本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
优选是实施例,按照摩尔百分比计,NVP/DMAEMA/NVCL=40/5/55(%摩尔百分比含量)。还可以为38:2:60;42:7:51;40:4:56等。
其制备工艺为:
在2升的四口烧瓶中加入N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)100克、N-乙烯基己内酰胺(NVCL)399克、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)0.69克和乙醇水溶液825克(乙醇含量85%)。用KOH将该溶液的pH值约调节至7.5。然后通入氮气,使其在反应过程中鼓泡通过该溶液,并逐渐将该溶液加热至65℃。然后在搅拌速度为1500RPM条件下向该反应瓶中逐渐加入剩余单体NVP(131.6克)和DMAEMA(43.7克),历时4小时。在加入剩余单体的同时,一边加入催化剂(过氧新戊酸叔丁酯),添加速度为2ml催化剂在4小时内加完。使得该溶液在70℃再保温3小时。
所得产物是NVP、NVCL和DMAEMA均相三元共聚物的醇溶液,再经过干燥得到上述的共聚改性PVP。
乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物在作为结合剂应用到太阳能电池正面导电银浆中时,由于是通过对PVP树脂进行共聚改性,引入阳离子基团,形成乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的三元共聚物。该共聚物具有优异的保湿性、柔顺性和亲和性,能提高与各类树脂的相容性,并兼具PVP的成膜性和定型效果。
其用法为:使用经过改性的共聚改性PVP制成有机载体,对配方中的玻璃粉进行预处理,制成糊状中间体,再和银粉、有机载体、有机添加剂等搅拌混合,经研磨分散得到正面导电银浆。
本发明第二个目的是提供一种正面导电银浆用有机载体,按重量百分数计,包括:
60~80wt%的第一有机载体和20~40wt%的第二有机载体;本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
在优选的实施方案中,第一有机载体含量为60~70wt%,70wt%,70~80wt%或65~75wt%;第二有机载体的含量为20~30wt%,30~40wt%或25~35wt%。
所述第一有机载体包括:
1~3wt%的聚乙烯醇缩丁醛(PVB),2~5wt%的结合剂,1~2wt%的醋酸丁酸纤维素(CAB),1~2wt%的改性丙烯酸树脂,20~30wt%的丁基卡必醇,40~50wt%的丁基卡必醇醋酸酯,5~10wt%的丙二醇丁醚,3~5wt%的醇酯十二;本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
所述结合剂为上述乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物;
在优选的实施方案中,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的含量为1~3wt%,例如1~2wt%,3~3wt%,1.5wt%,2wt%,等。
结合剂的含量为2~5wt%,例如2~3wt%,4~5wt%,3~4wt%,2.5wt%,等。
醋酸丁酸纤维素(CAB)的含量为1~2wt%,例如1~1.5wt%,1.5~2wt%,1.5wt%,2wt%,等。
改性丙烯酸树脂的含量为1~2wt%,例如1~1.5wt%,1.5~2wt%,1.5wt%,2wt%,等。
丁基卡必醇的含量为20~30wt%,例如20~25wt%,25~30wt%,22~28wt%,25wt%,等。
丁基卡必醇醋酸酯的含量为40~50wt%,例如40~45wt%,45~50wt%,42~48wt%,45wt%,等。
丙二醇丁醚的含量为5~10wt%,例如5~7wt%,6~10wt%,6~8wt%,7wt%,等。
醇酯十二的含量为3~5wt%;例如3~5wt%;3~4wt%;4~5wt%;3.5wt%,等。
所述第二有机载体包括:
3~6wt%的聚酰胺蜡,2~5wt%的聚α甲基苯乙烯,25~35wt%的丁基卡必醇醋酸酯,40~50wt%的三丙二醇甲醚,5~10wt%的己二酸二甲酯。本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
在优选的实施方案中,聚酰胺蜡的含量为3~6wt%,例如3~4wt%,5~6wt%,4~5wt%,4wt%,等。
聚α甲基苯乙烯的含量为2~5wt%,例如2~3wt%,4~5wt%,3~4wt%,4wt%,等。
丁基卡必醇醋酸酯的含量为25~35wt%,例如25~30wt%,30~35wt%,26~30wt%,30wt%,等。
三丙二醇甲醚的含量为40~50wt%,例如40~45wt%,45~50wt%,45wt%,等。
己二酸二甲酯的含量为5~10wt%,例如5~8wt%,7~10wt%,8wt%,等。
其中,制备含上述共聚改性PVP的第一有机载体V1,其制备方法为:先将第一有机载体V1所用的原材料称量好放置在带有高速剪切搅拌头的加热罐中,加盖密封,启动高速搅拌,搅拌转速为1000-1500RPM,同时开启加热,升温到60-70℃,并保温90-120min,500目筛网过滤,静置冷却到室温。
其中,制备第二有机载体V2,其制备方法为:
先将第二有机载体V2所用的原材料称量好放置在带有高速剪切搅拌头的加热罐中,加盖密封,启动高速搅拌,搅拌转速3000-4000RPM,同时开启加热,升温到80-85℃,并保温20-30min,再降温到60℃,保温90min,500目筛网过滤,静置冷却到室温。
本发明第三个目的是提供一种太阳能电池正面导电银浆,按重量百分数计,包括:
80~90wt%的银粉,1~5wt%的玻璃粉,5~10wt%的有机载体,0.5~3wt%的有机添加剂;本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
所述有机载体为上述的导电银浆用有机载体。
在优选的实施方案中,银粉含量优选地为80~90wt%,例如80~85wt%,85~90wt%,85wt%,86wt%等。
玻璃粉含量优选地为1~5wt%,例如1~3wt%,2~5wt%,3~4wt%,3wt%等。
有机载体含量优选地为5~10wt%,例如5~7wt%,6~10wt%,7~8wt%,7wt%等。
有机添加剂含量优选地为0.5~3wt%,例如0.5~2wt%,1~2wt%,2~3wt%,1.5wt%等。
在优选的实施方案中,所述的银粉包括第一银粉和第二银粉,第一银粉和第二银粉均为球形银粉;
第一银粉的粒径分布D50为1.4~1.6微米;例如1.4~1.5微米,1.5~1.6微米。
第二银粉的粒径分布D50为0.8~1.1微米,例如0.8~1微米,0.9~1.1微米。
在优选的实施方案中,所述玻璃粉按重量百分数计,包括:
45~70wt%的TeO2;10~20wt%的Bi2O3;5~15wt%的WO3;5~15wt%的SiO2;5~10wt%的ZnO;1~5wt%的CuO;0.5~3wt%的Ag2O;0.5~3wt%的Al2O3。本发明中,配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
举例如下:
Figure 275067DEST_PATH_IMAGE001
在优选的实施方案中,所述有机添加剂为聚二甲基硅油、有机硅表面活性剂、聚氧乙烯型表面活性剂、油酸酰胺及聚醚消泡剂中的一种或多种混合物,所述有机添加剂的含量为1~3wt%,例如为1~2wt%,2~3wt%,1.5wt%。
在优选的实施方案中,所述正面导电银浆用于开口14-17μm的网版印刷;所述正面导电银浆印刷烧结后的细栅线型高宽比大于0.45。例如0.5、0.6等。
如图1所示,本发明第四个目的是提供一种太阳能电池正面导电银浆的制备方法,包括:
制备糊状玻璃中间体:将玻璃粉、第一有机载体V1按一定比例混合,研磨分散,制成糊状玻璃中间体。
将糊状玻璃中间体、第一银粉P1、第二银粉P2、第二有机载体V2、有机添加剂等按照配比混合搅拌,经研磨分散、过滤得到正面银浆。
优选的,研磨分散采用三辊机研磨多遍,直到正面导电银浆细度<5μm,粘度在70-90pa.s。例如正面导电银浆细度为4μm,粘度80 pa.s。
本发明使用改性过的树脂制成有机载体,应用到太阳能正面导电银浆中,可适应超细线开口网版印刷,线型平整度优,高宽比优,提高了光电转化效率。并有效解决了正面导电银浆长期印刷性问题。
本发明第四个目的是提供一种太阳能电池,太阳能电池的电极采用所述的正面导电银浆制得。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明,本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本发明,并不对本发明的保护范围构成限定。
以下重点以正面导电银浆的制备进行说明。
实施例1
一种适合超细线印刷的高效太阳能电池正面导电银浆,该银浆的组成包括:51wt%的P1银粉;38wt%的P2银粉;2.3wt%的玻璃粉;4.1wt%的第一有机载体V1;3.6wt%的第二有机载体V2;1wt%的有机添加剂。
在具体实施方案中第一有机载体V1原料配比为:聚乙烯醇缩丁醛(PVB)2.2wt%、共聚改性PVP树脂3.7wt%、醋酸丁酸纤维素(CAB)1.4wt%、改性丙烯酸树脂1.5wt% 、丁基卡必醇28wt%、丁基卡必醇醋酸酯48.2wt%、丙二醇丁醚7.5wt%、醇酯十二7.5wt%。
在具体实施方案中第二有机载体V2原料配比为:聚酰胺蜡4.2wt%、聚α甲基苯乙烯3.5wt%、丁基卡必醇醋酸酯32.3wt%、三丙二醇甲醚50wt%、己二酸二甲酯10wt%。
在具体实施例中第一有机载体V1的制备方法为:先将第一有机载体V1所用的原材料称量好放置在带有高速剪切搅拌头的加热罐中,加盖密封,启动高速搅拌,搅拌转速为1000RPM,同时开启加热,升温到65℃,并保温120min,500目筛网过滤,静置冷却到室温。
在具体实施例中第二有机载体V2的制备方法为:先将第二有机载体V2所用的原材料称量好放置在带有高速剪切搅拌头的加热罐中,加盖密封,启动高速搅拌,搅拌转速4000RPM,同时开启加热,升温到80℃,并保温20min,再降温到60℃,保温90min,500目筛网过滤,静置冷却到室温。
在具体实施例中正面银浆的制备方法为:第一步,先将玻璃粉、第一有机载体V1按一定比例混合,研磨分散,制成糊状中间体;第二步,再将糊状中间体、第一银粉P1、第二银粉P2、第二有机载体V2、有机添加剂等按照配比称量好,在双行星动力混合搅拌机中混合均匀。再经三辊机研磨6遍,直到正面导电银浆细度<5μm,粘度在70-90pa.s,粘度结果由Brookfield DV-2T粘度计在50RPM,25℃条件下测得。
实施例2
一种适合超细线印刷的高效太阳能电池正面导电银浆,该银浆的组成包括:51wt%的P1银粉;38wt%的P2银粉;2.3wt%的玻璃粉;5.1wt%的第一有机载体V1;2.6wt%的第二有机载体V2;1wt%的有机添加剂。
在具体实施方案中第一有机载体V1原料配比为:聚乙烯醇缩丁醛(PVB)2.2wt%、共聚改性PVP树脂3.7wt%、醋酸丁酸纤维素(CAB)1.4wt%、改性丙烯酸树脂1.5wt% 、丁基卡必醇28wt%、丁基卡必醇醋酸酯48.2wt%、丙二醇丁醚7.5wt%、醇酯十二7.5wt%。
在具体实施方案中第二有机载体V2原料配比为:聚酰胺蜡4.2wt%、聚α甲基苯乙烯3.5wt%、丁基卡必醇醋酸酯32.3wt%、三丙二醇甲醚50wt%、己二酸二甲酯10wt%。
正面导电银浆的制备方法同实施例1。
实施例3
一种适合超细线印刷的高效太阳能电池正面导电银浆,该银浆的组成包括:51wt%的P1银粉;38wt%的P2银粉;2.3wt%的玻璃粉;6.1wt%的第一有机载体V1;1.6wt%的第二有机载体V2;1wt%的有机添加剂。
在具体实施方案中第一有机载体V1原料配比为:聚乙烯醇缩丁醛(PVB)2.2wt%、共聚改性PVP树脂3.7wt%、醋酸丁酸纤维素(CAB)1.4wt%、改性丙烯酸树脂1.5wt% 、丁基卡必醇28wt%、丁基卡必醇醋酸酯48.2wt%、丙二醇丁醚7.5wt%、醇酯十二7.5wt%。
在具体实施方案中第二有机载体V2原料配比为:聚酰胺蜡4.2wt%、聚α甲基苯乙烯3.5wt%、丁基卡必醇醋酸酯32.3wt%、三丙二醇甲醚50wt%、己二酸二甲酯10wt%。
正面导电银浆的制备方法同实施例1。
在对比例中,所制备第一有机载体V1使用未经过改性的PVP树脂。
为了评测浆料的窄线宽印刷性,印刷使用的网版是经过特殊设计的Testkey网版,网版开口设计成四个开口尺寸,开口线宽依次为:20μm、17μm、14μm、11μm。设计为对角线分布。如附图2。
将制作完成的正面导电银浆分别在Testkey网版上印刷,烧结,测试EL。
将制作完成的正面导电银浆在520-11-17无网结网版上印刷,使用多晶硅蓝膜片,进行随机分片,每组印刷30片,烧结后,测试效率和线型高宽比。
具体对比例、实施例及浆料的电性能测试数据见下表1:
表1
Figure 457786DEST_PATH_IMAGE002
从表1可以得出,本发明实施例1至3制得的正面导电银浆线型高宽比、光电转化效率均优于对比例,并且对比例的EL断栅数量明显高于3款实施例。即采用共聚改性PVP的正面导电银浆性能优于未经过改性的PVP树脂制得的正面导电银浆。
图3为使用不同线宽开口的Testkey试验网版进行印刷烧结后的EL图像,网版设计开口为11-14-17-20(μm)如图1。附图(a)为对比例银浆,可明显发现在11和14μm开口区域有大量EL断栅(黑线);附图(b)为实施例1,仅仅发现在11μm开口区域有1根断栅;附图(c)和(d)分别对应实施例2和实施例3,在整片电池片上无EL断栅。由此说明,采用共聚改性PVP的正面导电银浆在小于17μm开口网版上印刷过网性明显提高。
综上所述,本发明正面导电银浆的优点如下:
①可实现在细线开口14-17μm网版顺畅印刷,无EL断栅、无粗线、渗油等现象;
②印刷烧结后的电极高度达到13μm以上,宽度小于26μm,高宽比达0.5以上,减少了遮光面积,增加了短路电流,提高光电转化效率;
③可实现连续印刷10000片以上,不堵网、EL正常、不用擦网版等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种正面导电银浆用有机载体,其特征在于,按重量百分数计,包括:
60~80wt%的第一有机载体和20~40wt%的第二有机载体;
所述第一有机载体包括:
1~3wt%的聚乙烯醇缩丁醛,2~5wt%的结合剂,1~2wt%的醋酸丁酸纤维素,1~2wt%的改性丙烯酸树脂,20~30wt%的丁基卡必醇,40~50wt%的丁基卡必醇醋酸酯,5~10wt%的丙二醇丁醚,3~5wt%的醇酯十二;
所述结合剂为乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己内酰胺/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯三元共聚物;
所述第二有机载体包括:
3~6wt%的聚酰胺蜡,2~5wt%的聚α甲基苯乙烯,25~35wt%的丁基卡必醇醋酸酯,40~50wt%的三丙二醇甲醚,5~10wt%的己二酸二甲酯。
2.根据权利要求1所述的一种正面导电银浆用有机载体,其特征在于,
所述第一有机载体的制备方法为:
先将第一有机载体所用的原材料在密封搅拌罐内混合,在转速为1000-1500RPM条件下搅拌,同时升温到60-70℃,充分搅拌后,过筛静置冷却到室温得到第一有机载体。
3.根据权利要求1所述的正面导电银浆用有机载体,其特征在于,
所述第二有机载体的制备方法为:
先将第二有机载体所用的原材料在密封搅拌罐内混合,在转速为3000-4000RPM条件下搅拌,同时升温到80-85℃保温处理,再降温到60℃保温处理,充分搅拌后,过筛静置冷却到室温得到第二有机载体。
4.一种正面导电银浆,其特征在于,按重量百分数计,包括:
80~90wt%的银粉,1~5wt%的玻璃粉,5~10wt%的有机载体,0.5~3wt%的有机添加剂;
所述有机载体为权利要求1至3任一项所述的导电银浆用有机载体。
5.根据权利要求4所述的正面导电银浆,其特征在于,
所述的银粉包括第一银粉和第二银粉,第一银粉和第二银粉均为球形银粉;
第一银粉的粒径分布D50为1.4~1.6微米;
第二银粉的粒径分布D50为0.8~1.1微米。
6.根据权利要求4所述的正面导电银浆,其特征在于,
所述玻璃粉按重量百分数计,包括:
45~70wt%的TeO2;10~20wt%的Bi2O3;5~15wt%的WO3;5~15wt%的SiO2;5~10wt%的ZnO;1~5wt%的CuO;0.5~3wt%的Ag2O;0.5~3wt%的Al2O3
7.根据权利要求4所述的正面导电银浆,其特征在于,
所述有机添加剂为聚二甲基硅油、有机硅表面活性剂、聚氧乙烯型表面活性剂、油酸酰胺及聚醚消泡剂中的一种或多种混合物,所述有机添加剂的含量为1~3wt%。
8.根据权利要求4所述的正面导电银浆,其特征在于,
所述正面导电银浆用于开口14-17μm的网版印刷;所述正面导电银浆印刷烧结后的细栅线型高宽比大于0.45。
9.权利要求4至8任一项所述的正面导电银浆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将玻璃粉、第一有机载体混合,研磨分散,制成糊状中间体;
将糊状中间体、银粉、第二有机载体、有机添加剂混合搅拌,经研磨分散、过滤得到正面导电银浆。
10.根据权利要求9所述的正面导电银浆的制备方法,其特征在于,
研磨分散采用三辊机研磨多遍,直到正面导电银浆细度<5μm,粘度在70-90pa.s。
11.一种太阳能电池,其特征在于,太阳能电池的电极或栅线采用权利要求4至8任一项所述的正面导电银浆制得。
CN202110955587.1A 2021-08-19 2021-08-19 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池 Active CN113409987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110955587.1A CN113409987B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110955587.1A CN113409987B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113409987A CN113409987A (zh) 2021-09-17
CN113409987B true CN113409987B (zh) 2021-11-16

Family

ID=77688941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110955587.1A Active CN113409987B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113409987B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114944238B (zh) * 2022-07-27 2022-12-06 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 导电银浆用玻璃膏、导电银浆及其制备方法和太阳能电池

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607557A (en) * 1994-03-28 1997-03-04 Institut Francais Du Petrole Ethyl tertio-butyl ether purification process combining a membrane method and distillation
CN1170355A (zh) * 1994-12-28 1998-01-14 Isp投资股份有限公司 含有乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺和3-(n-二甲氨丙基)甲基丙烯酰胺的均相三元共聚物的低voc喷发胶树脂组合物
TW201128838A (en) * 2009-08-27 2011-08-16 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Dispersant for use in a carbon filler
CN103249475A (zh) * 2010-09-20 2013-08-14 苏舍化学技术有限公司 具有无孔分离层的膜及其用途和该膜的制备方法
CN106928497A (zh) * 2017-02-20 2017-07-07 江苏瑞德新能源科技有限公司 一种太阳能电池电极用有机载体及其制备方法
CN107810172A (zh) * 2015-01-28 2018-03-16 赫尔克里士有限公司 用于锂离子电池的陶瓷涂覆隔板的陶瓷粘合剂组合物、其制备方法及其用途
CN108329426A (zh) * 2018-02-08 2018-07-27 博爱新开源医疗科技集团股份有限公司 一种n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺的无规共聚物溶液及其制备方法
CN108504051A (zh) * 2018-02-28 2018-09-07 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 一种用于硅太阳能电池正银浆料的有机载体及制备方法
CN108962420A (zh) * 2018-07-25 2018-12-07 原晋波 一种太阳能电池正面高附着导电浆料及其制备方法
CN109679024A (zh) * 2019-01-02 2019-04-26 黄山邦森新材料有限公司 一种乙烯基吡咯烷酮-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯共聚物的制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607557A (en) * 1994-03-28 1997-03-04 Institut Francais Du Petrole Ethyl tertio-butyl ether purification process combining a membrane method and distillation
CN1170355A (zh) * 1994-12-28 1998-01-14 Isp投资股份有限公司 含有乙烯基吡咯烷酮、乙烯基己内酰胺和3-(n-二甲氨丙基)甲基丙烯酰胺的均相三元共聚物的低voc喷发胶树脂组合物
TW201128838A (en) * 2009-08-27 2011-08-16 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. Dispersant for use in a carbon filler
CN103249475A (zh) * 2010-09-20 2013-08-14 苏舍化学技术有限公司 具有无孔分离层的膜及其用途和该膜的制备方法
CN107810172A (zh) * 2015-01-28 2018-03-16 赫尔克里士有限公司 用于锂离子电池的陶瓷涂覆隔板的陶瓷粘合剂组合物、其制备方法及其用途
CN106928497A (zh) * 2017-02-20 2017-07-07 江苏瑞德新能源科技有限公司 一种太阳能电池电极用有机载体及其制备方法
CN108329426A (zh) * 2018-02-08 2018-07-27 博爱新开源医疗科技集团股份有限公司 一种n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺的无规共聚物溶液及其制备方法
CN108504051A (zh) * 2018-02-28 2018-09-07 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 一种用于硅太阳能电池正银浆料的有机载体及制备方法
CN108962420A (zh) * 2018-07-25 2018-12-07 原晋波 一种太阳能电池正面高附着导电浆料及其制备方法
CN109679024A (zh) * 2019-01-02 2019-04-26 黄山邦森新材料有限公司 一种乙烯基吡咯烷酮-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯共聚物的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113409987A (zh) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101600652B1 (ko) 태양전지 전극용 페이스트 및 이로부터 제조된 전극
US20180226172A1 (en) Solar cell front side silver paste doped with modified grapheme and preparation method thereof
CN102136308A (zh) 银浆料用有机载体及其制备方法和含该有机载体的银浆料及含该银浆料制造的太阳能电池
CN113257457A (zh) 一种高性能n型太阳能电池正面细栅用银铝浆及其制备方法
CN103440897A (zh) 一种高方阻硅太阳能电池正面银电极浆料及其制备方法
CN107274964B (zh) 一种钝化发射极太阳能电池背银浆料
CN113409987B (zh) 结合剂、有机载体、正面导电银浆及其制备方法和太阳能电池
KR101972384B1 (ko) 태양전지 전면전극용 페이스트 조성물 및 이의 제조방법
CN102855961B (zh) 太阳能电池背面电极形成用浆料及其制备方法
CN109903885B (zh) 导电浆料及其应用、太阳能电池电极和太阳能电池
KR20180049352A (ko) 태양전지 전극용 도전성 페이스트 및 이를 사용하여 제조된 태양전지
US20220134423A1 (en) Low temperature-sintering rear silver paste for all-aluminum back surface field crystalline silicon solar cell
WO2021063149A1 (zh) 导电浆料、其制备方法和应用、包含其的太阳能电池电极和太阳能电池
CN101359696A (zh) 一种具有优良印刷性能的太阳能电池正面电极用银导电浆料
US11784277B2 (en) Method for preparing P-type crystalline silicon rear electrode
CN103165214A (zh) 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法
CN106448807A (zh) 一种钝化发射极和背面的太阳能电池用铝浆及制备方法
CN109754903A (zh) 一种太阳能hit电池主栅用低温导电银浆及其制备方法
CN109616240A (zh) 一种太阳能hit电池细栅用低温导电银浆及其制备方法
CN103093861A (zh) 硅太阳能电池背面电极用低成本无铅环保银浆料及其应用
JP6084270B1 (ja) 導電性組成物
CN116836506A (zh) 有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用
CN103065702A (zh) 一种晶体硅太阳能电池铝浆及其制备方法
CN108511108A (zh) 一种低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料及其制备方法
KR101733161B1 (ko) 태양전지용 전극 페이스트 조성물 및 이를 사용하여 제조된 태양전지

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant