CN114974663A - 导电剂以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及导电浆料技术领域，尤其涉及一种导电剂以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池。本申请提供了一种导电剂，包括导电颗粒和包覆在导电颗粒表面的有机物包覆层，且有机物包覆层包括可解离有机物。本申请通过在导电颗粒表面设置低温可解离有机物，导电剂表面包覆的机物解离后，导电剂能更好地形成欧姆接触，降低体积电阻，更好的传输电子，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，通过调控低温可解离有机物溶液溶度来调控低温可解离有机物包覆导电剂的表面分散效果，进而调控浆料粘度，便于后续丝网印刷使用。
Description
技术领域
本申请属于导电浆料技术领域，尤其涉及一种导电剂以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池。
背景技术
传统晶硅电池所用银浆由银粉、玻璃粉及有机载体组成，经高温烧结后，银粉之间靠玻璃粉的熔融和再结晶接触到一起，同时玻璃粉熔融后刻蚀SiNx层形成欧姆接触。与其不同的是，HIT(晶体硅异质结太阳能电池)低温固化浆料组成不含玻璃粉，经过低温加热固化，由树脂在一定温度下固化收缩形成导电通路。
HIT电池无论从理论层面，最高可实现高出PECR电池4％以上的光电转换效率、更低的LCOE以及更简化的生产工艺，还是从现实层面，已经实现23％以上的转换效率。HIT低温固化浆料对于HIT电池的发展尤为重要。
为了HIT低温浆料能获得更好的导电性，通常选用片状银粉、微米银粉或者纳米银粉进行组分搭配，使组合银粉在固化过程中接触更紧密，孔隙率更低，进而提升导电性。现有文献公开的一种导电粉末，将以具有单一峰值粒度分布的球状导电粉末为原材料，将一部分磨薄处理后，再将两部分混合分散，进行表面处理，然后制得的单一粉末进行使用，对银粉的处理方式简单，但实际操作性比较繁琐，不一定能达到最佳导电效果。如现有文献公开的一种提升浆料导电性和附着力的方法，将纳米片状银粉和纳米球状银粉分别以第三、第四银粉组分加入到体系中，原则上是可以提升固化后电极的导电性，但是对浆料的粘度、触变等会产生影响，会造成印刷的不持续性，影响生产效率。
发明内容
针对现有技术本申请的目的在于提供一种导电剂以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池，旨在解决现有为了提高导电浆料固化后导电性，造成其印刷的不持续性，生产效率低问题。
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导电剂，包括导电颗粒和包覆在导电颗粒表面的有机物包覆层，且有机物包覆层包括可解离有机物。
本申请通过在导电颗粒表面设置低温可解离有机物，导电剂表面包覆的机物解离后，导电剂能更好地形成欧姆接触，降低体积电阻，更好的传输电子，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，通过调控低温可解离有机物溶液溶度来调控低温可解离有机物包覆导电剂的表面分散效果，进而调控浆料粘度，便于后续丝网印刷使用。
本申请第二方面提供了一种导电剂的制备方法，包括如下步骤：
将上述文中的可解离有机物和浸润溶液进行混合处理，得到混合溶液；
将混合溶液在导电颗粒表面形成有机物包覆层，得到导电剂。
本申请将上述文中的将上述文中的可解离有机物和浸润溶液进行混合处理，可解离有机物分散于浸润溶液中，以便用混合溶液进行后续处。上述文中的混合溶液可在导电颗粒表面形成有机物包覆层，得到的导电剂由于有机包覆层，在后续形成浆料的过程中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，且会提高其在浆料的分散度，以避免其团聚，有利于提高浆料的整体性能，在后续固化过程中，有机包覆层可以降解，有利于提高材料的导电性能。
本申请第三方面提供了一种导电浆料，包括溶剂和分散在所述有机溶剂中的导电剂，其中，导电剂包括上述文中的导电剂或上述文中的导电剂的制备方法制备的导电剂。
上述本申请提供的导电剂与溶剂的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于溶剂中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，且会提高其在浆料的分散度，以避免其团聚，有利于提高浆料的整体性能，在后续固化过程中，有机包覆层可以降解，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层，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：
将包括上述文中的有机载体、导电颗粒、有机溶剂进行混合处理，得到导电浆料。
本申请将包括上述本申请实施例导电剂、有机溶剂进行混合处理，使导电剂、溶剂相互混合，由于本申请中的导电剂表面具有有机包覆层，在有溶剂中具有良好的分散度，且可调节浆料的粘度，有利于导电浆料的印刷。
本申请第五方面提供了一种太阳能电池，包括基板和结合在基板上的电极，其中，电极是由上述文中的导电浆料或上述文中的导电浆料的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HIT太阳能电池，包括基板和结合在基板上的电极，电极是由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。
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。
本申请实施例第一方面提供了一种导电剂，包括导电颗粒和包覆在导电颗粒表面的有机物包覆层，且有机物包覆层包括可解离有机物。
本申请实施例第一方面通过在导电颗粒表面设置低温可解离有机物，导电剂表面包覆的机物解离后，导电剂能更好地形成欧姆接触，降低体积电阻，更好的传输电子，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；第二方面通过调控低温可解离有机物溶液溶度来调控低温可解离有机物包覆导电剂的表面分散效果，进而调控浆料粘度，便于后续丝网印刷使用。
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，可解离有机物的解离温度为180～220℃。通过调节低温可解离有机物的类型来控制有机物的解离温度，使制备的导电浆料在180～220℃固化条件下。
在一些实施例中，导电颗粒的形貌为球型、类球型、片状、类片状、纤维和树枝状中的至少一种。在一些实施例中，导电剂的粒径为0.5～20微米。
在一些实施例中，形成导电颗粒的材料包括银、铜、镍、银氧化物、导电碳黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。
在一些实施例中，至少两种形成导电颗粒的材料可形成复合导电颗粒。具体的，复合导电颗粒包括以下第一导电颗粒、第二导电颗粒、第三导电颗粒中的至少一种：
第一导电颗粒包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的银层；
第二导电颗粒包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的镍层和包覆在镍层表面的第一金属层；
第三导电颗粒包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的第二金属层。
上述文中，导电颗粒表面包覆一层可解离有机物，可形成如下五种导电剂：
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。
本申请实施例第二方面提供了一种导电剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S10：将上述文中的可解离有机物和浸润溶液进行混合处理，得到混合溶液；
步骤S20：将混合溶液在导电颗粒表面形成有机物包覆层，得到导电剂。
本申请实施例将上述文中的将上述文中的可解离有机物和浸润溶液进行混合处理，可解离有机物分散于浸润溶液中，以便用混合溶液进行后续处。上述文中的混合溶液可在导电颗粒表面形成有机物包覆层，得到的导电剂由于有机包覆层，第一方面在后续形成浆料的过程中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，且会提高其在浆料的分散度，以避免其团聚，有利于提高浆料的整体性能，第二方面在后续固化过程中，有机包覆层可以降解，有利于提高材料的导电性能。
上述步骤S10中，可解离有机物和浸润溶液的质量比为1：20～1：5，且浸润溶液的质量浓度为1％～5％，通过调节可解离有机物和浸润溶液的质量比，有利于混合溶液包覆导电颗粒。上述文中，浸润溶液包括醋酸乙醇溶液，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。
上述步骤S20中，形成有机物包覆层的步骤包括如下步骤：
将导电颗粒和混合溶液进行混合处理，使得混合溶液在导电颗粒的表面形成包覆膜层。具体的，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。
本申请实施例第三方面提供了一种导电浆料，包括有机溶剂和分散在有机溶剂中的导电剂，其中，导电剂包括上述文中的导电剂或上述文中的导电剂的制备方法制备的导电剂。
上述本申请实施例提供的导电剂与有机溶剂的复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于有机溶剂中，可调节浆料的粘度，进而有利于材料的印刷，且会提高其在浆料的分散度，以避免其团聚，有利于提高浆料的整体性能，在后续固化过程中，有机包覆层可以降解，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层，有利于提高材料的导电性能。
在一些实施例中，有机溶剂可以有效地分散导电剂。本申请实施例提供的有机溶剂包括乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、丁基卡必醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、卡必醇丁醚乙酸酯、二醇醚类的乙酸酯、二丙酮醇、松油醇、苯甲醇、环己酮、甲基乙基酮、DBE、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酯中的至少一种。
在一些实施例中，还包括有机载体，有机载体包括环氧树脂和固化剂。上述文中，在一些实施例中，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，具有良好的机械力学性能。环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、脂环族环氧树脂中的至少一种，本申请实施例提供的环氧树脂能够固化形成三维网络结构。进一步地，环氧树脂包括酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种。本申请实施例中，以环氧树脂体系的重量百分比为100％计，作为有机载体的基体成分的环氧树脂的质量份数为99％，但不限于此。在一些实施例中，有机溶剂还可以有效地分散导电剂，且导电剂、有机载体和有机溶剂的质量比为90～93:4～5:1～3。
在一些实施例中，固化剂作为本申请实施例有机载体的固化成分，固化剂包括酸酐、咪唑类、路易斯酸复合盐、多元胺、三级胺、双氰胺中的至少一种。进一步地，固化剂包括路易斯酸复合盐、酸酐或双氰胺的中的至少一种。本申请实施例中，以环氧树脂体系的重量百分比为100％计，固化剂的质量百分比为1％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：
将包括上述文中的导电剂、有机溶剂进行混合处理，得到导电浆料。
本申请实施例将包括上述本申请实施例导电剂、有机溶剂进行混合处理，使导电剂、有机溶剂相互混合，由于本申请实施例中的导电剂表面具有有机包覆层，因而，在溶剂中具有良好的分散度，且可调节浆料的粘度，有利于导电浆料的印刷。
在一些实施例中，导电浆料还包括有机载体，因此，上述文中的导电浆料的制备方法，可为如下步骤：
将包括上述文中的导电剂、有机溶剂、有机载体进行混合处理，得到导电浆料。
本申请实施例将包括上述本申请实施例导电剂、有机载体、有机溶剂进行混合处理，使导电剂、有机载体、有机溶剂相互混合，由于本申请实施例中的导电剂表面具有有机包覆层，因而，在溶剂中具有良好的分散度，且可调节浆料的粘度，有利于导电浆料的印刷。
本申请第五方面提供了一种太阳能电池，包括基板和结合在基板上的电极，其中，电极是由上述文中的导电浆料或上述文中的导电浆料的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HIT太阳能电池，包括基板和结合在基板上的电极，电极是由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。进一步地，导电浆料经过固化处理，在引发剂和固化剂的条件下，有机载体中的环氧树脂基体，会固化，形成三维网络结构，导电剂分散其中，且过程固化处理中，导电剂表面的有机物会分解，形成导电通路，进而增加太阳能电池的导电性。
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，以及本申请实施例导电剂以及制备方法、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低温可解离有机物包覆导电剂制备方法。
步骤S1：将苯并三氮唑称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用；
步骤S2：将片状银粉加入到步骤S1中所述溶液中浸润2min。
步骤S3：步骤S2完成后，进行抽滤，洗涤，得到低温可解离有机物包覆导电剂S-1。
本实施例第二方面提供了一种导电浆料，包括低温可解离有机物包覆导电剂、有机载体和松油醇的质量比为92.5:5:2.5。
本实施例第三方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S20：按S-1：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将S-1与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
S30：导电浆料样品进行过滤处理，得到导电浆料。
本实施例第四方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S40：导电浆料印刷后，在160℃预固化3min，并在190℃固化5min后，进行相关性能测试。
实施例2
本实施例第一方面提供了一种低温可解离有机物包覆导电剂制备方法。
步骤S1：将咪唑铜称取5g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用；
步骤S2：将片状银粉加入到步骤S1中所述溶液中浸润1min。
步骤S3：步骤S2完成后，进行抽滤，洗涤，得到低温可解离有机物包覆导电剂S-1。
本实施例第二方面提供了一种导电浆料，包括低温可解离有机物包覆导电剂、有机载体和松油醇的质量比为92.5:5:2.5。
本实施例第三方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S20：按S-1：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将A-1与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
实施例3
本实施例第一方面提供了一种低温可解离有机物包覆导电剂制备方法。
步骤S1：将苯并咪唑称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用；
步骤S2：将片状银粉加入到步骤S1中所述溶液中浸润3min。
步骤S3：步骤S2完成后，进行抽滤，洗涤，得到低温可解离有机物包覆导电剂S-1。
本实施例第二方面提供了一种导电浆料，包括低温可解离有机物包覆导电剂、有机载体和松油醇的质量比为92.5:5:2.5。
本实施例第三方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S20：按S-1：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将A-1与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
S30：导电浆料样品进行过滤处理，得到导电浆料。
本实施例第四方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S40：导电浆料印刷后，在160℃预固化3min，并在190℃固化5min后，进行相关性能测试。
实施例4
本实施例第一方面提供了一种低温可解离有机物包覆导电剂制备方法。
步骤S1：将苯并三氮唑称取3g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用；
步骤S2：将片状银粉加入到步骤S1中所述溶液中浸润1min。
步骤S3：步骤S2完成后，进行抽滤，洗涤，得到低温可解离有机物包覆导电剂S-1。
本实施例第二方面提供了一种导电浆料，包括低温可解离有机物包覆导电剂、有机载体和松油醇的质量比为92.5:5:2.5。
本实施例第三方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S20：按S-1：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将A-1与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
S30：导电浆料样品进行过滤处理，得到导电浆料。
本实施例第四方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S40：导电浆料印刷后，在160℃预固化3min，并在190℃固化5min后，进行相关性能测试。
实施例5
本实施例第一方面提供了一种低温可解离有机物包覆导电剂制备。
步骤S1：将苯并三氮唑称取30g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用；
步骤S2：将片状银粉加入到步骤S1中所述溶液中浸润3min。
步骤S3：步骤S2完成后，进行抽滤，洗涤，得到低温可解离有机物包覆导电剂S-1。
本实施例第二方面提供了一种导电浆料，包括低温可解离有机物包覆导电剂、有机载体和松油醇的质量比为92.5:5:2.5。
本实施例第三方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
S20：按S-1：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将A-1与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
S30：导电浆料样品进行过滤处理，得到导电浆料。
本实施例第四方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S40：导电浆料印刷后，在160℃预固化3min，并在190℃固化5min后，进行相关性能测试。
对比例1
以市售银粉美泰乐P900为导电剂按实施例1中的导电浆料制备方法进行制备导电浆料。
S20：按市售银粉：有机载体：溶剂＝92.5:5:2.5进行备料，溶剂选用松油醇。先将市售银粉美泰乐P900与松油醇进行混合，然后在加入有机载体(选用双酚A环氧树脂及酸酐固化剂)，进行分散，三辊研磨，制成导电浆料。
S30：导电浆料样品进行过滤处理，得到导电浆料。
本实施例第四方面提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S40：导电浆料印刷后，在160℃预固化3min，并在190℃固化5min后，进行相关性能测试。
性能测试
将实施例1至实施例5以及对比例1中的太阳能电池，进行性能测试。
表1性能测试结果
实施例1至实施例3与实施例4的区别：实施例4中的低温解离有机物的浓度过低，在制备浆料过程中不能使低温解离有机物包覆的导电剂有良好的分散性能，造成浆料粘度的过大，印刷有一定断栅。
实施例1至实施例3与实施例5的区别：实施例5中的低温解离有机物的浓度过高，浆料粘度较低，印刷有一定扩展，有机物在固化条件下略有残留，导致浆料固化后形成的电极体积电阻率偏高，焊接拉力偏低。
因此，本申请实施例中比较优选的实施例为实施例1、实施例2和实施例3。
实施例1至实施例5与对比例1的区别：对比例1没有选用低温可解离有机物进行在包覆，没有采用此法处理银粉，浆料的粘度高，印刷有断栅，并且固化后所形成的电极体积电阻大，焊接拉力低。
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 (12)
1.一种导电剂，其特征在于，包括导电颗粒和包覆在所述导电颗粒表面的有机物包覆层，且所述有机物包覆层包括可解离有机物。
2.如权利要求1所述导电剂，其特征在于，所述可解离有机物的解离温度为180～220℃；
或/和，所述可解离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；
或/和，形成导电颗粒的材料包括银、铜、镍、银氧化物、导电碳黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；
或/和，所述导电颗粒的形貌为球型、类球型、片状、类片状、纤维和树枝状中的至少一种；
或/和，所述导电剂的粒径为0.5～20微米。
3.如权利要求2所述导电剂，其特征在于，至少两种所述形成导电颗粒的材料可形成复合导电颗粒。
4.如权利要求3所述导电剂，其特征在于，所述复合导电颗粒包括以下第一导电颗粒、第二导电颗粒、第三导电颗粒中的至少一种：
所述第一导电颗粒包括铜颗粒、包覆在所述铜颗粒表面的银层；
所述第二导电颗粒包括铜颗粒、包覆在所述铜颗粒表面的镍层和包覆在所述镍层表面的第一金属层；
所述第三导电颗粒包括铜颗粒、包覆在所述铜颗粒表面的第二金属层，其中，所述第一金属层、第二金属层分别独自地选自银、锡和焊锡中的一种。
5.一种导电剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1-4任一项所述可解离有机物和浸润溶液进行混合处理，得到混合溶液；
将所混合溶液在导电颗粒表面形成有机物包覆层，得到导电剂。
6.如权利要求5所述导电剂的制备方法，其特征在于，所述可解离有机物和浸润溶液的质量比为1：20～1：5，且所述浸润溶液的质量浓度为1％～5％；
或/和，所述形成有机物包覆层的步骤包括如下步骤：
将所述导电颗粒和所述混合溶液进行混合处理，使得所述混合溶液在所述导电颗粒的表面形成包覆膜层。
7.一种导电浆料，其特征在于，包括有机溶剂和分散在所述有机溶剂中的导电剂，其中，所述导电剂包括权利要求1-4任一项所述导电剂或权利要求5或6制备方法制备的导电剂。
8.如权利要求7所述导电浆料，其特征在于，还包括有机载体；
或/和，所述有机溶剂包括乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、丁基卡必醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、卡必醇丁醚乙酸酯、二醇醚类的乙酸酯、二丙酮醇、松油醇、苯甲醇、环己酮、甲基乙基酮、DBE、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酯中的至少一种。
9.如权利要求8所述导电浆料，其特征在于，所述导电剂、有机载体和有机溶剂的质量比为90～93:4～5:1～3；
或/和，所述有机载体包括环氧树脂和固化剂。
10.如权利要求9所述导电浆料，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、脂环族环氧树脂中的至少一种；
或/和，所述固化剂包括酸酐、咪唑类、路易斯酸复合盐、多元胺、三级胺、双氰胺中的至少一种。
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7-10任一项所述导电剂、有机溶剂进行混合处理，得到所述导电浆料。
12.一种太阳能电池，其特征在于，包括基板和结合在所述基板上的电极，其中，所述电极是由包括权利要求7-10任一项所述导电浆料或权利要求11所述制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
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|---|---|---|---|---|
| CN117275794A (zh) * | 2023-10-17 | 2023-12-22 | 四川永星电子有限公司 | 一种用于碳基电阻浆料的导电碳黑材料、制备方法及其应用 |
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2022
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