CN113563837B - Hjt导电银胶组成物及其制备方法和hjt太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了HJT导电银胶组成物及其制备方法和HJT太阳能电池，组成物包括：银粉、环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂及助剂；所述柔性化合物包括柔性嵌段共聚物、柔性接枝共聚物和柔性共混聚合物中的一种或多种。按重量百分数计，包括：80～95wt%的银粉，1～10wt%的环氧树脂，1～10wt%的柔性化合物，1～5wt%的固化剂，1～5wt%的稀释剂，及0.01～0.5wt%助剂；本发明的导电银胶具有良好的焊锡浸润性、抗焊料侵蚀性，并且固化后树脂部分有对称的硬段结构可以提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，在保证电性能的同时实现导电银胶高焊接拉力的性能。

Description

HJT导电银胶组成物及其制备方法和HJT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HJT导电银胶组成物及其制备方法和HJT太阳能电池。
背景技术
HJT（异质结）太阳能电池是一种基于N型硅衬底的下一代太阳能电池技术，HJT太阳能电池目前产线量产光电转换效率已达到24.7%以上，与传统晶硅和薄膜电池相比HJT电池具有光电转换效率高、工艺温度低、生产工艺步骤少等优势，与传统晶硅太阳能电池类似，在工业化生产中，HJT太阳能电池的表面金属化也采用丝网印刷工艺，因此导电银胶是HJT太阳能电池的关键材料之一。传统晶硅电池导电银浆采用高温烧结，工艺温度在730℃以上，银粉之间依靠表面熔融相互连接，玻璃相在一定程度上熔银并腐蚀SiNx钝化层，形成相对致密的银层和硅基体的欧姆接触，而HJT太阳能电池的工艺温度在250℃以下，没有银粉和玻璃相的烧结过程，银粉之间、银与ITO膜层之间依靠有机树脂相进行粘接，形成良好的附着力和导电性能。
HJT太阳能电池的电极制备采用分步印刷来满足电池对电性能和焊接拉力的需求，分步印刷存在主栅和副栅之分，主栅主要用于提供焊接拉力和汇集电流，副栅主要用于与ITO层形成低的接触电阻收集电流。
当前HJT太阳能电池生产厂家主要使用进口HJT导电银胶，存在生产成本高、交货期长、拉力低、可焊性差等问题。
部分高拉力的HJT主栅导电银胶由于仅通过树脂含量或大粒径银粉比例的提高来提升焊接拉力，其体积电阻率相对较高，拉力值一般标示为峰值最大拉力，平均拉力值较小，工艺窗口窄、不能很好匹配不同HJT电池厂家的工艺参数，焊接后银层的拉脱模式为基板表面拉脱存在长期可靠性风险。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种HJT导电银胶组成物及其制备方法和HJT太阳能电池，本发明提供一种太阳能电池主栅用高焊接拉力导电银胶，具有可焊性优、焊接拉力高、低体积电阻率、固化工艺窗口宽、剥离模式优良可靠的优点。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种HJT导电银胶组成物，包括：银粉、环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂及助剂；
所述柔性化合物包括柔性嵌段共聚物、柔性接枝共聚物和柔性共混聚合物中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述柔性化合物平均官能度2～7，相对分子量Mr为500～10000。
作为本发明的进一步改进，所述柔性嵌段共聚物选自橡胶增韧的环氧树脂、聚氨酯改性的环氧树脂或有机硅改性的环氧树脂；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的预聚体、含异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的预聚体或含异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团的预聚体、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中的两种或两种以上制备得到的预聚体。
作为本发明的进一步改进，所述柔性共混聚合物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的混合物、异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的混合物或异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团化合物的混合物、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团化合物的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中两种或两种以上的混合物。
作为本发明的进一步改进，按重量百分数计，包括：
80～95wt%的银粉，1～10wt%的环氧树脂，1～10wt%的柔性化合物，1～5wt%的固化剂，1～5wt%的稀释剂，及0.01～0.5wt%的助剂；
所述银粉包括片状银粉和球状银粉；球状银粉与片状银粉混合比率为（99:1）～（1:99）。
作为本发明的进一步改进，按重量百分数计，包括：
球状银粉的含量为15～80wt%，片状银粉的含量为15～80wt%，环氧树脂的含量为1～10wt%，柔性化合物的含量为1～10wt%，固化剂的含量为1～5wt%，稀释剂的含量为1～5wt%，助剂的含量为0.01～0.5wt%。
作为本发明的进一步改进，按重量百分数计，包括：
球状银粉的含量为30～60wt%，片状银粉的含量为30～60wt%，环氧树脂的含量为3～6wt%，柔性化合物的含量为2～4wt%，固化剂的含量为0.5～1.0wt%，稀释剂的含量为1.5～2.5wt%，助剂的含量为0.1～0.5wt%。
作为本发明的进一步改进，所述球状银粉的粒径为0.2～2.0μm，粒径分布为D100≤2000nm、D50≤800nm；振实密度3～8g/ml，比表面积0.8～2.0m2/g；
所述片状银粉的片径为5～15μm，粒径分布为D100≤20μm、D50≤8μm，振实密度3～6g/ml，比表面积0.5～1.3m2/g。
作为本发明的进一步改进，所述环氧树脂平均官能度为2～7，环氧当量为100～500；环氧树脂选自：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂、含有封闭异氰酸酯基团的化合物、有机酸酐固化剂、咪唑类固化剂、微胶囊型固化剂、双氰胺及其衍生物固化剂、胺类络合物固化剂、分子筛封闭型固化剂、多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物固化剂、双乙二胺及其衍生物固化剂中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述稀释剂为活性稀释剂或非活性稀释剂，稀释剂的溶解度参数为6～12，沸点为150～250℃，挥发速率小于2.5；
所述活性稀释剂选自烯丙基缩水甘醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的一种或多种；
所述非活性稀释剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、溶剂石脑油、二乙二醇乙醚醋酸酯、二甘醇丁醚、二甘醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮、N-甲基吡咯烷酮和松油醇中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述助剂包括分散剂、流平剂和附着力促进剂中的一种或多种；
所述分散剂为带有端羧基的化合物；
所述流平剂为有机硅流平剂或丙烯酸流平剂；
所述附着力促进为含酸性基团的羟基功能共聚物溶液。
一种HJT导电银胶组成物的制备方法，包括以下步骤：
将环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂和助剂按配比混合，搅拌使其混合均匀后加入银粉；
搅拌均匀静置使银粉充分浸润得到预混混合物；
用三辊轧机将混合物进一步分散、混合，使各组分分散均匀；
通过滤网过滤，去除大尺寸的团聚物和片银得到HJT导电银胶组成物。
一种HJT太阳能电池，其特征在于，所述HJT太阳能电池的主栅电极采用所述的HJT导电银胶组成物经网版图形印刷制备得到。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明HJT导电银胶组成物应用在HJT光伏电池制造中，由于柔性化合物的存在，柔性化合物具有硬段结构和软段结构，能够提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，影响焊接拉力。能够提供可焊性优、焊接拉力高、低体积电阻率、固化工艺窗口宽、剥离模式优良可靠的导电银胶组成物。本发明从HJT太阳能电池的特殊工艺和使用要求出发，充分考虑低温固化、导电性、印刷性、存储性、粘接性、可焊性、可靠性等因素，克服现有技术存在的不足，作为一种HJT太阳能电池主栅用高焊接拉力导电银胶使用。
附图说明
图1为实施例中用于制作HJT光伏电池测试样片的印刷图形示意图。
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。
本文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。
本文中，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）。
本文中，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。
本文中，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。
本发明涉及一种导电银胶组成物，更具体来说涉及：通过对HJT太阳能电池上印刷形成的主栅银电极图形加热固化，而能够形成具有强导电性、强附着力、汇流焊带可焊接的热固性导电银浆组成物，属于太阳能电池技术领域。
本发明提供一种HJT太阳能电池主栅用高焊接拉力导电银胶组合物，包括组分为：银粉、环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂及助剂。
所述柔性化合物包括柔性嵌段共聚物、柔性接枝共聚物、柔性共混聚合物中的一种或多种。
优选的，所述柔性化合物平均官能度2～7，相对分子量Mr 500～10000。
柔性嵌段预聚体采用（A-B）n结构，n为1、1.5、2、2.5.....，A为硬段、B为软段，所述柔性嵌段共聚物选自橡胶增韧的环氧树脂、聚氨酯改性的环氧树脂或有机硅改性的环氧树脂；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的预聚体、含异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的预聚体或含异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团的预聚体、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中两种或两种以上制备得到的预聚体。
所述柔性接枝共聚物为聚合物主链的某些原子上接有与主链化学结构不同的柔性聚合物链段的侧链的一种共聚物，除了苯环等刚性链接枝的聚合物链段均可。
所述柔性共混聚合物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的混合物、异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的混合物或异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团化合物的混合物、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团化合物的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中两种或两种以上的混合物。
本发明的导电银胶由于选择了柔性化合物作为核心组分，柔性化合物由于含嵌段预聚体形成对称的硬段结构，能提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，其固化后的主栅电极焊接拉力高，并且与基板的粘接力也强，可以作为HJT太阳能电池主栅用高焊接拉力导电银胶。
选择以上柔性化合物中的一种或多种要求所述柔性化合物平均官能度2～7，相对分子量Mr 500～10000，原因为：如果官能度小于2树脂固化后交联密度较小影响附着力，官能度大于7反应难以控制；如果相对分子量Mr小于 500固化后树脂部分未形成对称的硬段结构不能提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，影响焊接拉力；如果相对分子量Mr大于10000影响导电银胶的丝网印刷性，焊接性能变差，导电银胶的体积电阻率变大。
作为优选实施例，以导电银浆总重计，所述导电银胶中，银粉的含量为80～95wt%，环氧树脂的含量为1～10wt%，柔性化合物的含量为1～10wt%，固化剂的含量为1～5wt%，稀释剂的含量为1～5wt%，助剂的含量为0.01～0.5wt%。其表干条件为150～160℃、3～6min，其固化条件为180～210℃、3.5～20min。本发明中，配方的所有组分含量百分数之和等于100%。
所述银粉包括片状银粉和球状银粉材料中的一种或多种，所述柔性化合物包括经过橡胶增韧的环氧树脂、聚氨酯改性的环氧树脂、有机硅改性的环氧树脂、嵌段共聚物、接枝共聚物、共混聚合物材料中的一种或多种，所述稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂材料中的一种或多种。
所述银粉包括球状银粉和片状银粉，球状银粉的粒径为0.2～2.0μm，片状银粉的片径为5～15μm，具体地，球状银粉：片状银粉处于99:1～1:99 范围内的混合比率。
在一个或多个实施方案中，所述导电银胶中：球状银粉的含量为15～80wt%，片状银粉的含量为15～80wt%，环氧树脂的含量为1～10wt%，柔性化合物的含量为1～10wt%，固化剂的含量为1～5wt%，稀释剂的含量为1～5wt%，助剂的含量为0.01～0.5wt%。
作为优选实施例，所述导电银胶中包括以下组分：球状银粉的含量为30～60wt%，片状银粉的含量为30～60wt%，环氧树脂的含量为3～6wt%，柔性化合物的含量为2～4wt%，固化剂的含量为0.5～1.0wt%，稀释剂的含量为1.5～2.5wt%，助剂的含量为0.1～0.5wt%。
优选地，球状银粉粒径分布为D100≤2000nm，D50≤800nm，振实密度为3～8g/ml，比表面积为0.8～2.0m2/g。
优选地，片状银粉粒径分布为D100≤20μm，D50≤8μm，振实密度为3～6g/ml，比表面积为0.5～1.3m2/g。
所述环氧树脂平均官能度为2～7，环氧当量为100～500；环氧树脂选自：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种。
缩水甘油醚类环氧树脂，如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂环氧树脂；缩水甘油酯类环氧树脂，如邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂；缩水甘油胺类环氧树脂，如四缩水甘油二氨基二笨甲烷环氧树脂。
选择环氧当量（g/eq.）为100～500的主要原因为：如果环氧树脂环氧当量小于100的树脂固化后收缩率增大影响附着力；如果环氧树脂环氧当量大于500导电银胶粘性增大，丝网印刷过程网性变差、印刷图形质量变差。
在一个或多个实施方案中，所述固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂、含有封闭异氰酸酯基团的化合物、有机酸酐固化剂、咪唑类固化剂、微胶囊型固化剂、双氰胺及其衍生物固化剂、有机酸酰肼固化剂、胺类络合物固化剂、分子筛封闭型固化剂、多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物固化剂、双乙二胺及其衍生物固化剂中的一种或多种。
封闭型异氰酸酯类固化剂，如芳香族异氰酸酯中的TDI、MDI，如脂肪族异氰酸酯中的XDI、HDI、IPDI、H12MDI；含有封闭异氰酸酯基团的化合物，如多异氰酸酯的加成物、缩二脲、二聚体、三聚体；有机酸酐固化剂，如邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、顺丁烯二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、丁二酸酐；咪唑类固化剂，如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氨乙基-2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基咪唑；微胶囊型固化剂，如咪唑型、胺类；选择双氰胺及其衍生物固化剂，如有机酸酰肼；胺类络合物固化剂，如三氟化硼乙醚、三氟化硼苯酚、哌啶三氟化硼、三氟化硼乙酸、三氟化硼单乙胺、三氟化硼三乙醇胺、三氟化硼单乙醇胺。
固化剂选择可以使用以上固化剂中的一种或多种，具体选择时优选易分散、空间位阻小、反应活性高、适用期期长的固化剂。
在一个或多个实施方案中，所述稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂，稀释剂要求与环氧树脂、固化剂、柔性化合物互溶无分相，溶解度参数（δ）6～12，沸点（℃）150～250，挥发速率（醋丁）小于2.5。
活性稀释剂，如烯丙基缩水甘醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或己二醇二缩水甘油醚；
非活性稀释剂，如乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、溶剂石脑油、二乙二醇乙醚醋酸酯、二甘醇丁醚、二甘醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮、N-甲基吡咯烷酮或松油醇；
选择时可以使用以上稀释剂中的一种或多种。
在一个或多个实施方案中，所述助剂为分散剂、流平剂、附着力促进剂中的一种或多种；可以根据实际需要选择分散剂、流平剂、附着力促进剂中的一种或多种。
优选的分散剂为带有端羧基的化合物。优选的流平剂为有机硅流平剂或丙烯酸流平剂。优选的附着力促进为含酸性基团的羟基功能共聚物溶液。
本发明还提供制备所述的导电银胶的方法，所述方法包括将所述导电银胶的各组分混合搅匀，然后用三辊轧机进行辊轧，得到所述导电银胶。
本发明还提供一种HJT光伏电池用导电银胶拉力、电阻率评测网版图形，所述HJT光伏电池的测试样片采用所述的导电银浆经该网版图形印刷制备得到。
本发明的导电银胶用于HJT太阳能电池主栅电极的制备。本发明的导电银胶用于HJT太阳能电池的主栅电极时，对Φ0.18mm～0.4mm Pb、Bi、Sn组分低温圆形焊带具有良好的焊锡浸润性、抗焊料侵蚀性，并且固化后树脂部分有对称的硬段结构可以提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，在保证电性能的同时实现导电银胶高焊接拉力的性能。
本发明的导电银胶可以通过导电银胶的各组分混合搅匀后，经过三辊轧机轧制而得到；可以对轧制好的导电银浆进行过滤，以去除大尺寸的团聚物和片状银粉粒，例如可以使用目数为400～600目的滤网过滤。
在实施方案中，导电银胶通过包括以下步骤的方法制备得到：
⑴配料：先将环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂和助剂按配方设计的量称量放于容器中；用分散搅拌机对容器中有机材料进行搅拌，使其混合均匀，再按配方设计的量称量银粉，并加入已混合均匀的有机材料容器中；
⑵预混：用分散搅拌机对容器中的全部材料进行搅拌，使其混合均匀，搅拌完可以静置数小时使有机材料充分浸润银粉；
⑶辊轧：用三辊轧机将搅拌好两种或多种的混合物进一步分散、混合，使各组分分散均匀，研磨达到一定细度；
⑷过滤：将辊轧好的导电银胶通过400～600目数的滤网过滤，去除大尺寸的团聚物和片状银粉粒；
⑸以上过程步骤中的环境温度控制在20～25℃，环境湿度控制在65 RH%以下。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
在实施方案中，采用的测试方法如下：
焊接拉力测试：
⑴将制备好的导电银胶，用图1网版图形印刷在HJT硅基片上，焊接Pad点尺寸0.8x 1mm；
⑵将印刷好的样品放入烘箱，按下面3种固化工艺参数进行固化：
a、表干条件160℃、6min，固化条件为180℃、20min；
b、表干条件160℃、3min，固化条件为195℃、6.5min；
c、表干条件160℃、3min，固化条件为210℃、3.5min；
⑶使用Φ0.35mm Pb14、Bi43、Sn43组分低温圆形焊带，在315℃下，焊接在图1 Pad点上；
⑷拉力机反向180°，测试焊带与已固化的导电银胶间的附着拉力，记录每个Pad点的测试值，计算平均值，肉眼检查拉脱面外观并记录；
体积电阻率测试：
1）将制备好的导电银胶，用图1网版图形印刷在HJT硅基片上，线电阻测试图形尺寸0.6 x 60mm；
2）将印刷好的样品放入烘箱，按下面3种固化工艺参数进行固化：
a固化工艺参数：表干条件160℃、6min，固化条件为180℃、20min；
b固化工艺参数：表干条件160℃、3min，固化条件为195℃、6.5min；
c固化工艺参数：表干条件160℃、3min，固化条件为210℃、3.5min；
3）使用精密电阻计测试固化后样品0.6x60mm图形电阻值，使用膜厚计测试该图形的膜层厚度，可计算出导电银胶体积电阻率值。
以下结合具体实施例对本发明的导电银胶进行详细说明。
实施例1
一种HJT光伏电池主栅用高焊接拉力导电银胶，包括以下组分：球状银粉的含量为45.0wt%，片状银粉的含量为44.8wt%，缩水甘油醚环氧树脂（环氧当量（g/eq.）为200）含量为3.0wt%，柔性嵌段共聚物为橡胶增韧的环氧树脂，相对分子量Mr 1000，含量为4.0wt%，固化剂为胺类络合物，含量为0.5wt%，活性稀释剂为2-乙基己基缩水甘油醚含量为1.0wt%，非活性稀释剂为异佛尔酮含量为1.5wt%，助剂为分散剂0.1%、附着力促进剂0.1wt%。
球状银粉粒径分布为D100≤2000nm，D50≤800nm，振实密度3～8g/ml，比表面积0.8～2.0m2/g。
片状银粉粒径分布为D100≤20μm，D50≤8μm，振实密度3～6g/ml，比表面积0.5～1.3m2/g。
实施例1的制备方法、测试方法，按具体实施方式要求进行。
实施例2
一种HJT光伏电池主栅用高焊接拉力导电银胶，包括以下组分：球状银粉的含量为45.0wt%，片状银粉的含量为44.8wt%，缩水甘油醚环氧树脂（环氧当量（g/eq.）300）含量为3.0wt%，柔性共混聚合物为含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的混合物，相对分子量Mr 2000，含量为4wt%，固化剂为胺类络合物含量为0.5wt%，活性稀释剂为2-乙基己基缩水甘油醚含量为1.0wt%，非活性稀释剂为二甘醇丁醚醋酸酯含量为1.5wt%，助剂为分散剂0.1%、丙烯酸流平剂0.1wt%。
球状银粉粒径分布为D100≤2000nm，D50≤800nm，振实密度3～8g/ml，比表面积0.8～2.0m2/g。
片状银粉粒径分布为D100≤20μm，D50≤8μm，振实密度3～6g/ml ，比表面积0.5～1.3m2/g。
实施例2的制备方法、测试方法，按具体实施方式要求进行。
对比例1
一种HJT光伏电池主栅用高焊接拉力导电银胶，包括以下组分：片状银粉45wt％，球状银粉45wt％，氢化双酚A型环氧树脂为2.7wt％，酚醛型环氧树脂为2.7wt％，固化剂为含封闭异氰酸酯基团的化合物为1.35wt%、胺类络合物为0.25wt%，稀释剂为二甘醇丁醚醋酸酯含量为2.5wt%，助剂为棕榈精酸含量为0.5wt%。
球状银粉粒径分布为D100≤2000nm，D50≤800nm，振实密度3～8g/ml，比表面积0.8～2.0m2/g。
片状银粉粒径分布为D100≤20μm，D50≤8μm，振实密度3～6g/ml，比表面积0.5～1.3m2/g。
对比例1的制备方法、测试方法，按具体实施方式进行。
测试结果如表1所示：
表1实施例1～2和对比例1所制备的导电银胶各性能测试结果
Figure 363369DEST_PATH_IMAGE001
由表1可知，实施例1～2采用本发明制备的导电银胶具有固化后可焊性优、焊接拉力高、低体积电阻率、固化工艺窗口宽、拉脱模式优良可靠，特别适用于制备HJT光伏电池的主栅电极。对比例1的导电银胶不含嵌段预聚体未形成对称的硬段结构不能提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，其固化后的主栅电极焊接拉力低，并且与基板的粘接力也差，拉脱模式为底部拉脱，基板表面裸露。
本发明还给出其他实施例，具体实施例中的原来配比见表2。具体方法与实施例1相同。
表2
Figure 670723DEST_PATH_IMAGE002
表2中各个实施例中具体的原料选择如下：
实施例3
所述柔性化合物为聚氨酯改性的环氧树脂，平均官能度4，相对分子量Mr为8000。所述环氧树脂平均官能度为5，环氧当量为500；环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂。所述固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂TDI。所述稀释剂为烯丙基缩水甘醚，溶解度参数为12，沸点为200℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂和流平剂。
实施例4
所述柔性化合物为含异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的预聚体，平均官能度2，相对分子量Mr为8000。所述环氧树脂平均官能度为3，环氧当量为300；环氧树脂选自缩水甘油胺类环氧树脂和脂环族环氧树脂。所述固化剂为有机酸酰肼固化剂。所述稀释剂为二乙二醇乙醚醋酸酯，溶解度参数为8，沸点为230℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂和附着力促进剂。
实施例5
所述柔性化合物为含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团的预聚体，平均官能度7，相对分子量Mr为10000。所述环氧树脂平均官能度为6，环氧当量为200；环氧树脂选自酚醛环氧树脂。所述固化剂为咪唑类固化剂2-甲基咪唑。所述稀释剂为乙二醇二缩水甘油醚，溶解度参数为11，沸点为160℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂。
实施例6
所述柔性化合物为含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的混合物，平均官能度6，相对分子量Mr为5000。所述环氧树脂平均官能度为2，环氧当量为300；环氧树脂选自脂环族环氧树脂。所述固化剂为双乙二胺。所述稀释剂为己二醇二缩水甘油醚，溶解度参数为6，沸点为250℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为流平剂。
实施例7
所述柔性化合物为饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物的混合物，平均官能度4，相对分子量Mr为3000。所述环氧树脂平均官能度为2，环氧当量为100；环氧树脂选自缩水甘油胺类环氧树脂。所述固化剂为有机酸酰肼固化剂。所述稀释剂为正丁基缩水甘油醚，溶解度参数为10，沸点为150℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂、流平剂和附着力促进剂。
由表2的实施例3～7制备的导电银胶具有固化后可焊性优、焊接拉力高、低体积电阻率、固化工艺窗口宽、拉脱模式优良可靠，特别适用于制备HJT光伏电池的主栅电极。导电银胶由于含柔性化合物能提供更强的内聚力以分散消耗外部应力，其固化后的主栅电极焊接拉力高，并且与基板的粘接力也强。
以下给出其他实施例以说明本发明的HJT导电银胶组成物的配方。
实施例8
片状银粉30wt％，球状银粉50wt％，所述柔性化合物为环氧树脂和异氰酸酯类化合物预聚体，含量为6wt％；平均官能度4，相对分子量Mr为8000。所述环氧树脂平均官能度为5，环氧当量为500；环氧树脂选自双酚A型环氧树脂，含量为10wt％。所述固化剂为H12MDI，含量为2.5wt％。所述稀释剂为松油醇，含量为2.5wt％，溶解度参数为12，沸点为200℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂和流平剂，助剂含量为0.5wt％。
实施例9
片状银粉40wt％，球状银粉41wt％，所述柔性化合物为含异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的预聚体，含量10wt％；平均官能度2，相对分子量Mr为8000。所述环氧树脂平均官能度为3，环氧当量为300；环氧树脂选自氢化双酚A型环氧树脂，含量2wt％。所述固化剂为1-氰乙基-2-甲基咪唑，含量5wt％。所述稀释剂为二甘醇丁醚，含量1.9wt％，溶解度参数为8，沸点为230℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂和附着力促进剂，助剂含量0.1wt％。
实施例10
片状银粉44.99wt％，球状银粉50wt％，所述柔性化合物为含醇羟基的超支化化合物与环氧基团的预聚体，含量为2wt％，平均官能度7，相对分子量Mr为10000。所述环氧树脂平均官能度为6，环氧当量为200；环氧树脂选自邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂，含量为1wt％。所述固化剂为咪唑类固化剂2-甲基咪唑，含量为1wt％。所述稀释剂为溶剂石脑油，溶解度参数为11，沸点为160℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂，助剂含量0.01wt％，。
实施例11
片状银粉15wt％，球状银粉70wt％，所述柔性化合物为饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂的预聚体，含量3wt％，平均官能度6，相对分子量Mr为5000。所述环氧树脂平均官能度为2，环氧当量为300；环氧树脂选自脂脂肪族缩水甘油醚树脂环氧树脂含量5wt％，所述固化剂为咪唑型微胶囊型固化剂，含量2wt％，所述稀释剂为乙二醇二缩水甘油醚，含量4.7wt％，溶解度参数为6，沸点为250℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为流平剂，助剂含量0.3％。
实施例12
片状银粉75wt％，球状银粉15wt％，所述柔性化合物为环氧树脂和异氰酸酯类化合物的混合物，含量2wt％；平均官能度4，相对分子量Mr为3000。所述环氧树脂平均官能度为2，环氧当量为100；环氧树脂选自双酚A型环氧树脂，含量3wt％。所述固化剂为有三氟化硼苯酚，含量1wt％。所述稀释剂为烯丙基缩水甘醚，含量3.8wt％。溶解度参数为10，沸点为150℃，挥发速率小于2.5；所述助剂为分散剂、流平剂和附着力促进剂，助剂含量0.2wt％。
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。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，包括：银粉、环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂及助剂；
所述柔性化合物包括柔性嵌段共聚物和柔性共混聚合物中的一种或多种；
所述柔性化合物平均官能度2～7，相对分子量Mr为500～10000；
所述柔性嵌段共聚物选自橡胶增韧的环氧树脂、聚氨酯改性的环氧树脂或有机硅改性的环氧树脂；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的预聚体、含异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的预聚体或含异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团的预聚体、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团的预聚体；或，
所述柔性嵌段共聚物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中的两种或两种以上制备得到的预聚体；
所述柔性共混聚合物选自含异氰酸酯基团的化合物与聚酯多元醇的混合物、异氰酸酯基团的化合物与聚醚多元醇的混合物或异氰酸酯基团的化合物与聚碳酸酯多元醇的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自含醇羟基的超支化化合物与异氰酸酯基团化合物的混合物、含醇羟基的超支化化合物与环氧基团化合物的混合物；或，
所述柔性共混聚合物选自饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和异氰酸酯类化合物中两种或两种以上的混合物；
按重量百分数计，包括：
80～95wt%的银粉，1～10wt%的环氧树脂，1～10wt%的柔性化合物，1～5wt%的固化剂，1～5wt%的稀释剂，及0.01～0.5wt%的助剂；
所述银粉包括片状银粉和球状银粉；球状银粉与片状银粉混合比率为（99:1）～（1:99）。
2.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，按重量百分数计，包括：
球状银粉的含量为15～80wt%，片状银粉的含量为15～80wt%，环氧树脂的含量为1～10wt%，柔性化合物的含量为1～10wt%，固化剂的含量为1～5wt%，稀释剂的含量为1～5wt%，助剂的含量为0.01～0.5wt%。
3.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，按重量百分数计，包括：
球状银粉的含量为30～60wt%，片状银粉的含量为30～60wt%，环氧树脂的含量为3～6wt%，柔性化合物的含量为2～4wt%，固化剂的含量为0.5～1.0wt%，稀释剂的含量为1.5～2.5wt%，助剂的含量为0.1～0.5wt%。
4.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，
所述球状银粉的粒径为0.2～2.0μm，粒径分布为D100≤2000nm、D50≤800nm；振实密度3～8g/ml，比表面积0.8～2.0m2/g；
所述片状银粉的片径为5～15μm，粒径分布为D100≤20μm、D50≤8μm，振实密度3～6g/ml，比表面积0.5～1.3m2/g。
5.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，
所述环氧树脂平均官能度为2～7，环氧当量为100～500；环氧树脂选自：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，
所述固化剂为封闭型异氰酸酯类固化剂、含有封闭异氰酸酯基团的化合物、有机酸酐固化剂、咪唑类固化剂、微胶囊型固化剂、双氰胺及其衍生物固化剂、胺类络合物固化剂、分子筛封闭型固化剂、多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物固化剂、双乙二胺及其衍生物固化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，
所述稀释剂为活性稀释剂或非活性稀释剂，稀释剂的溶解度参数为6～12，沸点为150～250℃，挥发速率小于2.5；
所述活性稀释剂选自烯丙基缩水甘醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚中的一种或多种；
所述非活性稀释剂选自乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、溶剂石脑油、二乙二醇乙醚醋酸酯、二甘醇丁醚、二甘醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮、N-甲基吡咯烷酮和松油醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种HJT导电银胶组成物，其特征在于，
所述助剂包括分散剂、流平剂和附着力促进剂中的一种或多种；
所述分散剂为带有端羧基的化合物；
所述流平剂为有机硅流平剂或丙烯酸流平剂；
所述附着力促进为含酸性基团的羟基功能共聚物溶液。
9.权利要求1至8任一项所述的一种HJT导电银胶组成物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将环氧树脂、柔性化合物、固化剂、稀释剂和助剂按配比混合，搅拌使其混合均匀后加入银粉；
搅拌均匀静置使银粉充分浸润得到预混混合物；
用三辊轧机将混合物进一步分散、混合，使各组分分散均匀；
通过滤网过滤，去除大尺寸的团聚物和片银得到HJT导电银胶组成物。
10.一种HJT太阳能电池，其特征在于，所述HJT太阳能电池的主栅电极采用权利要求1至8任一项所述的HJT导电银胶组成物经网版图形印刷制备得到。
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