CN114974654A - 有机载体以及制备方法、导电浆料、制备方法以及应用 - Google Patents

有机载体以及制备方法、导电浆料、制备方法以及应用 Download PDF

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CN114974654A CN202210602680.9A CN202210602680A CN114974654A CN 114974654 A CN114974654 A CN 114974654A CN 202210602680 A CN202210602680 A CN 202210602680A CN 114974654 A CN114974654 A CN 114974654A
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Abstract

本申请涉及导电浆料技术领域，尤其涉及一种有机载体、以及导电浆料的制备方法，可应用于太阳能电池。本申请第一方面提供了一种有机载体，用于导电浆料，包括以下重量份数的各组分：树脂固化体系2.1～8份、聚氨酯体系0.61～6.1份、离子液体0.1～1份、其他助剂2.3～8份。本申请提供的有机载体以树脂固化体系和聚氨酯体系作为粘结体系，通过引入离子液体及稳定剂可以提高有机载体的整体性能，提高其导电性能及稳定性，树脂固化体系具有固化、定型功能，可以使导电剂紧密堆积后，形成三维网络结构，有利于浆料得到较好的电性能。

Description

有机载体以及制备方法、导电浆料、制备方法以及应用
技术领域
本申请属于导电浆料技术领域，尤其涉及一种有机载体和导电浆料以及制备方法、太阳能电池。
背景技术
HJT(Hetero-Junction With Intrinsic Thin-layer，HIT)电池是异质结太阳能电池的简称，因HIT已经被日本三洋公司申请为注册商标，异质结电池又被称作HJT或SHT。当前日本Kaneka公司将IBC-HIT太阳能电池转换效率提升至26.63％。HJT因其有较高转换效率，工艺相对简单，被称为是继PERC之后最有前景的太阳能电池技术。PERC和TOPCON电池的导电浆料是通过印刷经高温烧结(750℃以上)在硅片上形成电池电极。为了保护HJT太阳能电池表面的透明光学导电膜(TCO)，HJT电池的电极是需要在低温200℃左右固化形成的。
HJT电池上的银栅线起着收集和导出电流的作用，因没有高温烧结工艺，所以对浆料的低温烧结性能有着很高的要求。浆料要有较高的导电性和与硅基底形成良好的欧姆接触；且经200℃左右烧结后的银栅线和基底要有较高的附着力以防止其脱落；同时也要具备可焊性及高拉力，拉力性能是由浆料里树脂决定的，树脂越多拉力越好，但是浆料电阻率反而会越高，所以低温浆料的拉力和电阻率关系是此消彼长，电阻率和拉力值的大小是判断HJT浆料性能的主要指标。
现有文献中描述了一种高电导耐焊接型低温银浆及其制备方法，大体上银浆包含导电颗粒80％-90％，高分子树脂3％-10％、碳纳米管0.2％～1％。碳纳米管是一种导电性能优异的碳材料，电流沿着碳管横向传导性能比金属银还好，不过碳米管本身长度比较长，且容易集聚成团不容易分散均匀，采用了纳米管作为导电增强剂，不利于细窄线路的印刷。
现有文献中描述了一种低温导电银浆及其制备方法，银浆包含纳米空心导电颗粒，银包覆玻璃粉作为主要导电颗粒，载体部分为有机载体及无机添加剂组成。该专利以低成本的导电颗粒来寻求高导电性能，空心导电颗粒由于存在传导不能通过内部进行，导电性能比实心颗粒要差一些，添加以银包覆导电性能差的玻璃粉作为导电颗粒，也同样比纯银电导率弱，不利于整体浆料的导电性能。
发明内容
针对现有技术本申请的目的在于提供一种有机载体和导电浆料以及制备方法、太阳能电池，旨在解决现有导电浆料固化后电导率弱，且其印刷性能差的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
本申请第一方面提供了一种有机载体，用于导电浆料，包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0003670240980000021
本申请提供的有机载体以树脂固化体系和聚氨酯体系作为粘结体系，通过调节树脂固化体系和聚氨酯体系的含量，可以调节有机载体的粘度，可以提高有机载体的整体性能，提高其稳定性，树脂固化体系中具有固化功能，便于后续进行固化形成三维网络结构。向上述文中的混合物中引入离子液体，离子液体分散于树脂固化体系和聚氨酯体系作为混合物中，可以改善有机载体的导电性能。
本申请第二方面提供了一种有机载体的制备方法，包括如下步骤：
按照上述文中的有机载体所含的组分称取各原料组分进行混合处理，得到有机载体。
本申请通过调节树脂固化体系、聚氨酯体系、离子液体和其他助剂的通过调控聚合物增韧体系与环氧树脂体系的重量比，进而提高有机载体整体性能，其上述各组分进行混合处理，可改善有机载体的粘度、耐候性和导电性能。
本申请第三方面提供了一种导电浆料，包括有机载体和分散在机载体中的导电剂，其中，有机载体包括上述文中的有机载体。
上述本申请提供的导电剂与有机载体的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于有机载体中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层，在后续固化过程中，离子液体和导电剂的协同作用，有利于提高材料的导电性能。
本申请第四方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
将包括上述文中有机载体和导电剂进行混合处理，得到导电浆料。
上述本申请提供的有机载体与导电剂的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层。
本申请第五方面一种太阳能电池，包括上述文中的导电浆料或上述导电浆料制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
本申请提供的太阳能电池包括HJT太阳能电池，包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理可形成一层导电层，导电浆料经过固化处理，在固化剂的条件下，有机载体中的树脂固化体系和聚氨酯体系会固化或者交联，形成三维网络结构，导电剂分散其中，对导电剂具有一定定型作用，可以使导电剂紧密堆积，进而改善其导电性能。本申请实施例利用环氧树脂的优异粘接性，聚氨酯良好的耐候性形成复合固化体系，引入离子液体作为导电助剂增强浆料的导电性能，采用先进的配方设计让导电颗粒先于载体固化时可紧密堆积并得到较好烧结，呈现出较低的电阻率。复合载体搭配经组合优化后的导电颗粒制得的低温浆料，浆料表现出较优的综合性能：低体积电阻率及高拉力值，能满足HJT电池对低温浆料性能的需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种第一导电剂的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种第二导电剂的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种第三导电剂的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种第四导电剂的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b，或c中得至少一项(个)”，或，“a,b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施条例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施条例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施条例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语第一、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施条例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请第一方面提供了一种有机载体，用于导电浆料，包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0003670240980000051
本申请实施例提供的有机载体以树脂固化体系和聚氨酯体系作为粘结体系，第一方面通过调节树脂固化体系和聚氨酯体系的含量，可以调节有机载体的粘度，可以提高有机载体的整体性能，提高其稳定性，树脂固化体系中具有固化功能，便于后续进行固化形成三维网络结构。第二方面向上述文中的混合物中引入离子液体，离子液体分散于树脂固化体系和聚氨酯体系作为混合物中，可以改善有机载体的导电性能。
在一些实施例中，树脂固化体系包括固体树脂和固化剂，固化剂能够使树脂固化体系在一定条件进行固化，形成三维网络结构。在一些实施例中，固体树脂和固化剂的质量比为2～7：0.1～1，通过调节固体树脂和固化剂的比例，可进一步提高有机载体的整体性能。
在一些实施例中，环氧树脂为带有至少二个环氧官能团的热固性树脂，环氧树脂作为本申请实施例有机载体的基体成分，使有机载体发挥热固型树脂的理化功能，如在固化后生成不熔不溶物，良好的机械力学性能。上述文中，热固性树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、蒽型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂、橡胶增韧环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、联苯苯酚型环氧树脂、双环戊二烯苯酚(DCPD)环氧树脂中的至少一种。
在一些实施例中，为了改善引发剂的作用时机，提高有机载体的储存稳定性，固化剂为潜伏性的固化剂。上述文中，潜伏性的固化剂包括咪唑类、双氰胺、阳离子固化剂、有机酰肼、聚胺类及封闭性异氰酸酯中的至少一种。上述文中，潜伏性的固化剂的重量组分可为0.02份、0.14份，但并不限于此。
在一些实施例中，聚氨酯体系包括多元醇、封闭型异氰酸酯和促进剂，多元醇在封闭型异氰酸酯的作用下，可交联，进而改善有机载体的耐候性。在一些实施例中，多元醇、封闭型异氰酸酯和促进剂的质量比为0.5～5：0.1～1：0.01～0.1。在一些实施例中，多元醇包括聚酯多元醇或聚醚多元醇中的至少一种。上述文中，多元醇的重量组分可为0.5份、0.7份、0.75份、1份、2份，但并不限于此。
在一些实施例中，离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、三丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐以及胍类离子液体、季铵类离子液体、哌啶类离子液体中的至少一种。上述文中，离子液体的重量组分可为0.1份、0.3份、0.5份、1份，但并不限于此。
在一些实施例中，其他助剂包括促进剂，可降低多元醇进行交联的温度。上述文中，促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺中的至少一种。上述文中，促进剂的重量组分可为0.01份、0.05份、0.06份、0.08份、0.1份，但并不限于此。
在一些实施例中，其他助剂包括稳定剂，可延长浆料的储存期和可操作时长，通过向上述文中的有机载体中引入稳定剂，稳定剂和离子液体协同作用，进而改善其稳定性以及其导电性能。上述文中，稳定剂包括丙二酰脲、安息香酸、环氧苯酚硼酸盐、有机磷酸铝盐、巴比妥酸、月桂酸、水杨酸中的至少一种。上述文中，稳定剂的重量组分可为0.15份、0.2份、0.24份、0.4份、0.5份，但并不限于此。
在一些实施例中，其他助剂包括分散剂，可提高导电剂的分散度。上述文中，分散剂包括聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙烯二醇酯、多元羧酸烷醇铵盐、丙烯酸酯共聚物铵盐、高分子量烷基醇氨基酰胺中的至少一种。上述文中，分散剂的重量组分可为0.15份、0.25份、0.45份、0.5份，但并不限于此。
在一些实施例中，其他助剂包括溶剂，可溶解上述树脂固化体系、聚氨酯体系和离子液体。溶剂包括丁基卡必醇、丙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇乙醚醋酸酯、醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。
本申请第二方面提供了一种有机载体的制备方法，包括如下步骤：
步骤S10：按照上述文中的有机载体所含的组分称取各原料组分进行混合处理，得到有机载体。
本申请实施例通过调节树脂固化体系、聚氨酯体系、离子液体和其他助剂的通过调控聚合物增韧体系与环氧树脂体系的重量比，进而提高有机载体整体性能，其上述各组分进行混合处理，一定条件下，树脂固化体系发生固化反应，聚氨酯体系发生交联反应，聚氨酯体系交联后可形成三维网络结构，可改善有机载体的粘度、耐候性和导电性。
在一些实施例中，分开制备环氧固化体系以避免影响聚氨酯体系的制备，树脂固化体系的制备方法包括如下步骤：
将固体树脂和第一溶剂在60～80℃恒温加热下进行搅拌至完全溶解，待溶解液冷却后，得到第一混合液；
向第一混合液中加入固化剂并搅拌均匀，得到环氧固化体系，可便于后续的混合处理，此时，树脂固化体系具有一定粘度。
在一些实施例中，为防止溶剂过量蒸发，使有机载体的粘度过大，第一溶剂的沸点大于150℃。在一些实施例中，第一溶剂选自丁基卡必醇、丙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇乙醚醋酸酯、醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，分开制备聚氨酯体系以避免影响环氧固化体系的制备，聚氨酯体系的制备方法包括如下步骤：
将多元醇、封闭型异氰酸酯、促进剂进行混合处理，得到聚氨酯体系，可便于后续的混合处理。
在一些实施例中，混合处理包括如下步骤：
将环氧固化体系、聚氨酯体系、稳定剂、离子液体、分散剂及第二溶剂进行混合处理，得到有机载体。
在一些实施例中，为防止溶剂过量蒸发，使有机载体的粘度过大，第二溶剂的沸点大于150℃。在一些实施例中，第二溶剂选自丁基卡必醇、丙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇乙醚醋酸酯、醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。
本申请实施例第三方面提供了一种导电浆料，包括有机载体和分散在机载体中的导电剂，其中，有机载体包括上述文中的有机载体。
上述本申请实施例提供的导电剂与有机载体的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于有机载体中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层，在后续固化过程中，离子液体和导电剂的协同作用，有利于提高材料的导电性能。
在一些实施例中，以导电浆料的质量百分数为100％计，导电剂的质量百分数为87～95％。
在一些实施例中，导电剂包括以下第一导电剂、第二导电剂、第三导电剂、第四导电剂和第五导电剂中的至少一种，图1所示，第一导电剂包括银颗粒和包覆在银颗粒表面的有机物；如图2所示，第二导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的银层和包覆在银层表面的有机物；如图3所示，第三导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的镍层(图3中的表面第一层包覆物)和包覆在镍层表面的第一金属层(图3中的表面第二层包覆物)；如图4所示，第四导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的第一金属层(图4中的表面第一层包覆物)、包覆在第一金属层表面的第二金属层(图4中的表面第二层包覆物)和包覆在第二金属层表面的有机物，第五导电剂包括锡、银和铟中的至少两种形成的合金。第一方面，导电剂表面的有机物，提高导电剂在有机载体的中分散性，以防止导电剂之间团聚，第二方面，第一、二及第四导电剂最外层均为低温可解离有机物，均能在低温银浆要求的固化温度(180～220℃)内解离以便导电金属更好的紧密接触，提升导电性，或在后续焊接过程中被助焊剂给清除便于更好的与焊锡结合成为牢固的焊点。
具体的，第五导电剂在所有导电剂中的质量比为0.1～2wt％，且第五导电剂的包括如下(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)组分中的至少一种。
(A)以第五导电剂的质量为100计，In的质量占比为97％，Ag的质量占比为3％。
(B)以第五导电剂的质量为100％计，In的质量占比为52％，Sn的质量占比为48％。
(C)以第五导电剂的质量为100％计，Ag的质量占比为10％，In的质量占比为90％。
(D)以第五导电剂的质量为100％计，Sn的质量占比为99.3％％，Cu的质量占比为0.7％。
(E)以第五导电剂的质量为100计，Sn的质量占比为96.5％，Ag的质量占比为3.0％，Cu的质量占比为0.5％。
(F)以第五导电剂的质量为100％计，Sn的质量占比为99％，Ag的质量占比为0.3％，Cu的质量占比为0.7％。本申请实施例第五导电剂的熔点在230℃以下，在电极制作过程中的低温烘干阶段可以与银颗粒或者银包铜颗粒通过扩散融合，增加银颗粒或者银包铜颗粒之间的结合从而提高其导电性能。在后续的高温焊接过程中，第五导电剂可以进一步通过其扩散促进银颗粒或者银包铜颗粒之间的结合和导电性能，并与焊锡材料形成良好的冶金结合，提高焊锡材料和电极之间的结合力。
在一些实施例中，有机物包括苯并三氮唑、苯并三氮唑铜、咪唑、咪唑铜、苯并咪唑、苯并咪唑铜中的至少一种，本申请实施例提供的有机物可使导电剂均匀分散于有机载体中，且在一定固化条件下，可分解促进导电剂相互接触，增加导电浆料的导电性。
在一些实施例中，第一金属层、第二金属层分别独自地选自银、锡和焊锡中的一种，可进一步提高导电浆料的导电性。
在一些实施例中，导电剂的形状包括球型、类球型、片状、类片状和树枝状中的至少一种，如图1至图4所示为球型，但不限于此。
本申请实施例第四方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S20：将包括上述文中有机载体和导电剂进行混合处理，得到导电浆料。
上述本申请实施例提供的有机载体与导电剂的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层。
在一些实施例中，为了进一步提高导电浆料的分散度，导电浆料的制备方法具体包括如下步骤：
将有机载体和导体剂置于双行星搅拌机内进行搅拌，得到第一混合料；
将第一混合料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由100～20μm粗辊扎多遍，逐步减小辊间距，按每遍20～40μm为步进单位，快速细辊扎多遍，得到第二混合料；
将第二混合料经200～350目筛网过滤，得到导电浆料。
在一些实施例中，还包括制备导电剂的步骤。低温可解离有机包覆工艺：将低温可解离有机包覆物称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用，然后将银、银包铜或铜被两层金属包覆的粒子加入到低温可解离有机包覆物溶液中浸泡1min，抽滤、洗涤，作为第一、二或四导电剂。
在一些实施例中，第二导电剂的金属粒子为铜颗粒表面包覆银。具体做法为：将铜粉使用稀酸超声洗涤后，然后配制成铜粉悬浮液。在铜粉悬浮液中加入还原剂次亚磷酸钠，并用氢氧化钠调节pH至10～11，然后缓慢加入银氨溶液，超声搅拌后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末放入电热鼓风干燥箱中80℃干燥2小时即得第二导电剂的金属粒子，然后进行低温可解离有机包覆工艺制备得到第二导电剂。
在一些实施例中，第三导电剂为铜颗粒表面进行包覆两层金属层，将铜粉使用稀酸超声洗涤后，加入硫酸镍溶液，并用乙酸调节pH至4～5，然后滴加次亚磷酸钠溶液，超声搅拌后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末配制成悬浮液，于60℃超声30min后加入还原剂葡萄糖，并用氢氧化钠调节pH至10～11，然后缓慢加入银氨溶液，继续超声反应30min后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末放入电热鼓风干燥箱中80℃干燥2小时即得第三导电剂。
本申请实施例第五方面一种太阳能电池，包括上述文中的导电浆料或上述导电浆料制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
本申请实施例提供的太阳能电池包括HJT太阳能电池，包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理可形成一层导电层，导电浆料经过固化处理，在固化剂的条件下，有机载体中的树脂固化体系和聚氨酯体系会固化或者交联，形成三维网络结构，导电剂分散其中，对导电剂具有一定定型作用，可以使导电剂紧密堆积，进而改善其导电性能。本申请实施例利用环氧树脂优异的粘接性，聚氨酯良好的耐候性形成复合固化体系，引入离子液体作为导电助剂增强浆料的导电性能，采用先进的配方设计让导电颗粒先于载体固化时可紧密堆积并得到较好烧结，呈现出较低的电阻率。复合载体搭配经组合优化后的导电颗粒制得的低温浆料，浆料表现出较优的综合性能：低体积电阻率及高拉力值，能满足HJT电池对低温浆料性能的需求。
为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例有机载体以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
本实施例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒95％、环氧树脂2％、多元醇0.5％、促进剂0.01％、固化剂0.09％、导电助剂0.1％、稳定剂0.15％、分散剂0.15％有机溶剂2％。所述低温浆料的制备包括以下步骤：
本实施例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取4份固体双酚A型环氧树脂用4份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.1份咪唑类潜伏型固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量1份聚酯多元醇、0.08份封闭型异氰酸酯、0.02份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 4.05份、组分a2 0.55份、0.15份有机磷酸铝盐、0.1份胍类离子液体、0.15份聚丙烯酰胺于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量95份复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(142Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
实施例2
本实施例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒90％、环氧树脂3％、多元醇0.75％、促进剂0.05％、固化剂0.25％、导电助剂0.3％、稳定剂0.4％、分散剂0.25％有机溶剂5％。
本实施例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取6份固体双环戊二烯苯酚型环氧树脂用10份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.4份阳离子固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量1.5份聚醚多元醇、0.1份封闭型异氰酸酯、0.1份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 8.2份、组分a2 0.85份、0.4份水杨酸、0.3哌啶类离子液体、0.25份脂肪酸聚乙烯二醇酯于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量90份复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(139Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
实施例3
本实施例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒90％、环氧树脂3.7％、多元醇1.0％、促进剂0.1％、固化剂0.5％、导电助剂0.3％、稳定剂0.2％、分散剂0.5％有机溶剂3.7％。
本实施例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取7.4份蒽型环氧树脂用7.4份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.6份阳离子固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量2份聚酯多元醇、0.4份封闭型异氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 7.7份、组分a2 1.3份、0.2份有机磷酸铝盐、0.3季胺类离子液体、0.5份脂肪酸聚乙烯二醇酯于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量90份复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(140Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
实施例4
本实施例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒87％、环氧树脂3％、多元醇2％、促进剂0.08％、固化剂0.92％、导电助剂1％、稳定剂0.5％、分散剂0.45％有机溶剂5％。
本实施例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取6份双环戊二烯苯酚型环氧树脂用10份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.4份咪唑类潜伏型固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量4份聚醚多元醇、1.44份封闭型异氰酸酯、0.16份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 8.2份、组分a2 2.88份、0.5份丙二酰脲、1份季胺类离子液体、0.5份多元羧酸烷醇铵盐于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量87份复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(128Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
实施例5
本实施例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒90％、环氧树脂3％、多元醇1％、促进剂0.06％、固化剂0.3％、导电助剂0.5％、稳定剂0.24％、分散剂0.45％有机溶剂4.45％。
本实施例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取6份邻甲酚醛型环氧树脂用8.9份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.4份阳离子固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量2份聚酯多元醇、0.2份封闭型异氰酸酯、0.12份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 7.65份、组分a2 1.16份、0.24份有机磷酸铝盐、0.5份季胺类离子液体、0.45份聚丙烯酰胺于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量90复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(135Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
对比例1
本对比例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：普通导电颗粒90％、环氧树脂4％、多元醇1.7％、促进剂0.1％、固化剂0.5％、稳定剂0.2％、分散剂0.5％有机溶剂3％。所述低温浆料的制备包括以下步骤：
本对比例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取8份固体双酚A型环氧树脂用6份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.6份阳离子固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量3.4份聚酯多元醇、0.4份封闭型异氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 7.3份、组分a2 2份、0.2份有机磷酸铝盐、0.5份脂肪酸聚乙烯二醇酯于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量90份普通导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
5.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(105Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
对比例2
本对比例第一方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料，其包含以下重量百分比的各组分：复合导电颗粒88％、环氧树脂5.5％、多元醇2％、促进剂0.1％、固化剂0.9％、导电助剂0.3％、稳定剂0.2％、分散剂0.5％有机溶剂2.5％。
本对比例第二方面提供了一种异质结太阳能电池用低温浆料制备方法，包括以下步骤：
1.按重量比称取11份蒽型环氧树脂用5.4份的松油醇，在80℃恒温加热下进行搅拌至固体树脂完全溶解，待混合液体冷却后，加入0.2份阳离子固化剂并搅拌均匀，形成了环氧固化体系组分a1；
2.称量4份聚酯多元醇、1.6份封闭型异氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基锡经混合搅拌均匀，形成了聚氨酯体系组分a2；
3.准确称量组分a1 4.1份、组分a2 6.9份、0.3季胺类离子液体、0.5份脂肪酸聚乙烯二醇酯于容器中，搅拌均匀形成有机载体a3。
4.准确称量88份复合导电颗粒到上述有机载体中，于双行星搅拌机内进行搅拌等到载体与导电颗粒搅拌均匀后，将浆料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由大至小，粗辊扎3遍，逐步减小辊间距，按每遍1mm为步进单位，快速细辊扎5遍，后将浆料经250目筛网过滤。
4.将过滤好的浆料转移到真空搅拌釜中，取样测试浆料黏度值(126Pa.SBrookfield DV-Ⅱ,15rpm)，待缓慢真空搅拌均匀后，将浆料转移至可密封的罐子中，然后将装有浆料的罐子置于低温下储存。
性能测试
本发明对实施例1至实施例5和对比例1至对比例2所制备的低温浆料经印刷在HJT电极片制成太阳能异质结电池测试主栅焊接拉力值及其它各项性能测试：浆料黏度、体积电阻率、焊后拉力值。
具体测试方法如下：
浆料黏度：旋转黏度计(Brookfield DV-Ⅱ)在室温25℃、15rpm下测试；
体积电阻率：印刷固定图案(长40cm、宽0.8mm蛇形图案)，按130℃/10分钟+200℃/20-30分钟条件进行固化，固化后浆料的体积电阻率按照公式：VR＝(R*S)/d；S＝t*w计算，其中：VR为体积电阻率(Ω.cm)；R为图案电阻值(Ω)；d为电极间的距离(cm)；t为图案的厚度(cm)；w为图案的宽度(cm)；S为测量图案电极平行的垂直截面(cm2)。
焊接拉力值测试：280℃下将宽度为0.8mm的含铅锡焊带焊接于图案电极长条上，使用拉力测试机测出其焊接拉力，结果如表2所示。
表1实施例和对比例使用的物料情况
Figure BDA0003670240980000191
Figure BDA0003670240980000201
表2性能测试结果
Figure BDA0003670240980000202
由表2可知，实施例1～5用本发明制作的低温浆料具有固化后体积电阻率低，可焊性能好，拉力值高等特点同时具有良好的印刷性，可适用于HJT电池的主栅电极用。对比例1的浆料不含导电助剂，导电颗粒为未经上述包覆的普通导电颗粒，总导电颗粒含量为90％，其余组分均在本发明范围之内，其固化后的电极体积电阻率比较高，印刷成电极图案焊接时，稍显难焊拉力值偏低。对比实施例2不含稳定剂，其它组分含量均在本发明范围之内，其浆料的黏度及电阻率均符合性能要求，浆料第6个月的黏度与第1个月的黏度比值大于2.0，不利于浆料的长久储存，对浆料持续印刷的稳定性存在风险，不符合性能要求。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种有机载体，其特征在于，用于导电浆料，包括以下重量份数的各组分：
Figure FDA0003670240970000011
2.如权利要求1所述有机载体，其特征在于，所述树脂固化体系包括固体树脂和固化剂；
或/和，所述聚氨酯体系包括多元醇、封闭型异氰酸酯和促进剂；
或/和，所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐、三丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐以及胍类离子液体、季铵类离子液体、哌啶类离子液体中的至少一种；
或/和，其他助剂包括稳定剂、分散剂、溶剂中的至少一种。
3.如权利要求2所述有机载体，其特征在于，所述固体树脂和固化剂的质量比为2～7：0.1～1；
或/和，所述固体树脂为带有至少二个环氧官能团的热固性树脂；
或/和，所述固化剂包括潜伏性的固化剂。
4.如权利要求2所述有机载体，其特征在于，所述多元醇、封闭型异氰酸酯和促进剂的质量比为0.5～5：0.1～1：0.01～0.1。
5.如权利要求3所述有机载体，其特征在于，所述热固性树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、蒽型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂、橡胶增韧环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、联苯苯酚型环氧树脂、双环戊二烯苯酚(DCPD)环氧树脂中的至少一种；
或/和，所述潜伏性的固化剂包括咪唑类、双氰胺、阳离子固化剂、有机酰肼、聚胺类及封闭性异氰酸酯中的至少一种；
或/和，所述多元醇包括聚酯多元醇或聚醚多元醇中的至少一种；
或/和，所述促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙烯二胺中的至少一种；
或/和，所述稳定剂为丙二酰脲、安息香酸、环氧苯酚硼酸盐、有机磷酸铝盐、巴比妥酸、月桂酸、水杨酸中的至少一种；
或/和，所述分散剂为聚丙烯酰胺、纤维素衍生物、脂肪酸聚乙烯二醇酯、多元羧酸烷醇铵盐、丙烯酸酯共聚物铵盐、高分子量烷基醇氨基酰胺中的至少一种。
6.一种有机载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照权利要求1-5任一项所述有机载体所含的组分称取各原料组分进行混合处理，得到有机载体。
7.如权利要求6所述有机载体的制备方法，其特征在于，所述树脂固化体系的制备方法包括如下步骤：
将固体树脂和第一溶剂在60～80℃恒温加热下进行搅拌至完全溶解，待溶解液冷却后，得到第一混合液；
向所述第一混合液中加入固化剂并搅拌均匀，得到环氧固化体系；
或/和，所述聚氨酯体系的制备方法包括如下步骤：
将多元醇、封闭型异氰酸酯、促进剂进行混合处理，得到聚氨酯体系；
或/和，所述混合处理包括如下步骤：
将环氧固化体系、聚氨酯体系、稳定剂、离子液体、分散剂及第二溶剂进行混合处理，得到有机载体。
8.如权利要求7所述有机载体的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂、第二溶剂的沸点大于150℃；
或/和，所述第一溶剂、第二溶剂各自独立地选自丁基卡必醇、丙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇乙醚醋酸酯、醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯中的至少一种。
9.一种导电浆料，其特征在于，包括机载体和分散在所述机载体中的导电剂，其中，所述有机载体包括权利要求1-5任一项所述的有机载体。
10.如权利要求9所述导电浆料，其特征在于，以所述导电浆料的质量百分数为100％计，所述导电剂的质量百分数为87～95％。
11.一种导电浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将包括权利要求1-5任一项所述有机载体和导体剂进行混合处理，得到导电浆料。
12.如权利要求11所述导电浆料的制备方法，其特征在于，所述导电浆料的制备方法具体包括如下步骤：
将所述有机载体和导体剂置于双行星搅拌机内进行搅拌，得到第一混合料；
将第一混合料移入三辊研磨机中进行研磨，辊间距由100～20μm粗辊扎多遍，逐步减小辊间距，按每遍20～40μm为步进单位，快速细辊扎多遍，得到第二混合料；
将第二混合料经200～350目筛网过滤，得到导电浆料。
13.一种太阳能电池，其特征在于，包括权利要求9或10所述导电浆料或权利要求11或12所述导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
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