CN116168874B - 一种高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说，涉及一种高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺。其包括以下重量份的原料：铜粉82‑102份、合成树脂41‑64份、羧甲基纤维素钠8‑15份、粘合剂7‑15份、导电剂12‑19份、抗氧剂5‑13份。本发明通过添加有抗氧剂对导电浆料中的金属部分进行包裹形成薄膜，以避免金属部分的锈蚀，从而避免由导电浆料制备的电极在使用时的氧化，确保太阳能电池的输出功率不变，另外添加有乙炔黑能够收集游离的微电流并加速电子的流动速率，从而提高电极的导电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体地说，涉及一种高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺。
背景技术
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应，即物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应，当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压，接入负载就会产生电流，从而实现光电能的转换。
导电浆料是将导电粉末均匀地加入到粘合剂中，经固化后形成导电体的材料，其中烧渗型导电浆料主要用在太阳能电池等行业，烧结后作电极使用，而烧渗型导电浆料根据填料的不同可以分为碳浆、金属浆料以及改性的陶瓷浆料等。
现有的导电浆料的导电率较低，影响太阳能电池的输出功率，并且由导电浆料制备成的电极耐氧化性较差，使得电极在实际使用时，其氧化程度会随着时间的推移而日益增长，使得电极的导电率降低，进一步影响太阳能电池的输出功率，因此提出一种高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明目的在于，提供了一种高导电率的太阳能电池导体浆料，包括以下重量份的原料：铜粉82-102份、合成树脂41-64份、羧甲基纤维素钠8-15份、粘合剂7-15份、导电剂12-19份、抗氧剂5-13份。
作为本技术方案的进一步改进，所述抗氧剂为丙苯三氮唑和固体磷酸二氢铝。
作为本技术方案的进一步改进，所述导电剂为乙炔黑。
作为本技术方案的进一步改进，所述粘合剂为异氰酸酯胶黏剂。
作为本技术方案的进一步改进，所述合成树脂包括聚酰胺树脂和环氧树脂。
另一方面，本发明提供了一种用于制备上述所述的一种高导电率的太阳能电池导体浆料的制备工艺，包括以下步骤：
S1、将粘合剂溶于水中并依次投入铜粉、合成树脂、羧甲基纤维素钠，并在温度为40-80℃条件下进行混合搅拌6-8h形成粘合胶液；
S2、在搅拌罐内投入抗氧剂后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂，导电剂和抗氧液混合后进行静置1-3h形成改良液；
S3、将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌后，在80-120℃的条件下恒温蒸发5-9h脱水形成混合浆料；
S4、通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后进行烘干形成导电浆料。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，铜粉为粒径为3.1-3.5微米的球状结构。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，搅拌罐内设有乙醇，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，改良液与粘合胶液混合形成中间料浆，通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4中，通过红外烘干的方式对混合浆料进行烘干。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该高导电率的太阳能电池导体浆料及其制备工艺中，通过添加有抗氧剂对导电浆料中的金属部分进行包裹形成薄膜，以避免金属部分的锈蚀，从而避免由导电浆料制备的电极在使用时的氧化，确保太阳能电池的输出功率不变，另外添加有乙炔黑能够收集游离的微电流并加速电子的流动速率，从而提高电极的导电效率。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例目的在于，提供了一种高导电率的太阳能电池导体浆料，包括以下重量份的原料：铜粉82-102份、合成树脂41-64份、羧甲基纤维素钠8-15份、粘合剂7-15份、导电剂12-19份、抗氧剂5-13份。
在上述基础上，本发明实施例中，抗氧剂为丙苯三氮唑和固体磷酸二氢铝，丙苯三氮唑和固体磷酸二氢铝能够作为金属防锈剂，保护金属不被氧化，其中丙苯三氮唑能够吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀，固体磷酸二氢铝高温反应时能够包裹金属，从而达到抗氧化效果。
进一步的，导电剂为乙炔黑，乙炔黑在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻并加速电子的移动速率，从而提高电极的充放电效率。
再进一步的，粘合剂为异氰酸酯胶黏剂，异氰酸酯胶黏剂的分子体积较小，容易渗透到一些多孔性的材料中去，能与吸附在被粘面上的水分发生反应产生化学键，所以戮合强度高，胶层耐疲劳性好。
更进一步的，合成树脂包括聚酰胺树脂和环氧树脂，聚酰胺树脂和环氧树脂能够发生交联反应，构成交联型热固性塑料，生成机械性能和电气性能良好的聚合材料，环氧树脂的豁结力强，与导电性材料复合可以构成导电性胶豁剂和导电涂料。
本发明中，通过添加有抗氧剂，能够吸附于导体浆料中的金属部分表面，对金属进行包裹形成一层薄膜，避免金属部分被氧化锈蚀，通过在导电浆料中添加乙炔黑，能够收集微电流并减小接触电阻，加速电子移动速率以提高电极的导电效率，其中抗氧剂中的固体磷酸二氢铝在高温时生成具有高粘接性和热稳定性的磷酸铝盐，磷酸铝盐具有导电性，其与低电阻率的乙炔黑配合能够作为导电浆料中的导电结构，并且磷酸铝盐和乙炔黑的比表面积较大便于分子体积较小的异氰酸酯渗透，从而提高导电浆料的导电率。
请参阅图1所示，本发明实施例还提供了用于制备上述中一种高导电率的太阳能电池导体浆料的制备工艺，具体步骤如下：
1.将粘合剂溶于水中并依次投入铜粉、合成树脂、羧甲基纤维素钠，并在温度为40-80℃条件下进行混合搅拌6-8h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.1-3.5微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂，导电剂和抗氧液混合后进行静置1-3h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在80-120℃的条件下恒温蒸发5-9h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
根据导电浆料中不同原料的用量以及不同的工艺条件，通过以下具体的实施例来对本发明提供的一种高导电率的太阳能电池导体浆料进一步说明。
实施例1
1.将粘合剂7份溶于水中并依次投入铜粉82份、合成树脂41份、羧甲基纤维素钠8份，并在温度为40℃条件下进行混合搅拌6h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.1微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂5份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂12份，导电剂和抗氧液混合后进行静置1h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在80℃的条件下恒温蒸发5h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
实施例2
1.将粘合剂9份溶于水中并依次投入铜粉87份、合成树脂45份、羧甲基纤维素钠10份，并在温度为45℃条件下进行混合搅拌6.5h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.2微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂7份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂14份，导电剂和抗氧液混合后进行静置1.5h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在90℃的条件下恒温蒸发6h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
实施例3
1.将粘合剂11份溶于水中并依次投入铜粉94份、合成树脂48份、羧甲基纤维素钠11份，并在温度为50℃条件下进行混合搅拌7h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.3微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂9份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂15份，导电剂和抗氧液混合后进行静置2h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在100℃的条件下恒温蒸发7h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
实施例4
1.将粘合剂13份溶于水中并依次投入铜粉98份、合成树脂55份、羧甲基纤维素钠13份，并在温度为70℃条件下进行混合搅拌7.5h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.4微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂11份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂17份，导电剂和抗氧液混合后进行静置2.5h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在110℃的条件下恒温蒸发8h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
实施例5
1.将粘合剂15份溶于水中并依次投入铜粉102份、合成树脂64份、羧甲基纤维素钠15份，并在温度为80℃条件下进行混合搅拌8h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.5微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂13份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂19份，导电剂和抗氧液混合后进行静置3h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在120℃的条件下恒温蒸发9h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
表1实施例1-5中各原料配比
表2实施例1-5中工艺参数对比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 混合温度/℃ | 40 | 45 | 50 | 70 | 80 |
| 混合时间/h | 6 | 6.5 | 7 | 7.5 | 8 |
| 粒径/微米 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | 3.5 |
| 静置时长/h | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
| 蒸发温度/℃ | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 |
| 蒸发时间/h | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
对比例1
本对比例采用实施例1的工艺，只缺少抗氧剂，其余不变，具体步骤如下：
1.将粘合剂7份溶于水中并依次投入铜粉82份、合成树脂41份、羧甲基纤维素钠8份，并在温度为40℃条件下进行混合搅拌6h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.1微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.向搅拌罐中加入导电剂12份，导电剂和抗氧液混合后进行静置1h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在80℃的条件下恒温蒸发5h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
对比例2
本对比例采用实施例2的工艺，只缺少抗氧剂，其余不变，具体步骤与对比例1相似，本对比例不在赘述。
对比例3
本对比例采用实施例3的工艺，只缺少抗氧剂，其余不变，具体步骤与对比例1相似，本对比例不在赘述。
对比例4
本对比例采用实施例4的工艺，只缺少抗氧剂，其余不变，具体步骤与对比例1相似，本对比例不在赘述。
对比例5
本对比例采用实施例5的工艺，只缺少抗氧剂，其余不变，具体步骤与对比例1相似，本对比例不在赘述。
表3对比例1-5中各原料配比
对比例6
本对比例采用实施例1的工艺，只缺少导电剂，其余不变，具体步骤如下：
1.将粘合剂7份溶于水中并依次投入铜粉82份、合成树脂41份、羧甲基纤维素钠8份，并在温度为40℃条件下进行混合搅拌6h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.1微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂5份后再加水产生抗氧液，静置1h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在80℃的条件下恒温蒸发5h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
对比例7
本对比例采用实施例2的工艺，只缺少导电剂，其余不变，具体步骤与对比例6相似，本对比例不在赘述。
对比例8
本对比例采用实施例3的工艺，只缺少导电剂，其余不变，具体步骤与对比例6相似，本对比例不在赘述。
对比例9
本对比例采用实施例4的工艺，只缺少导电剂，其余不变，具体步骤与对比例6相似，本对比例不在赘述。
对比例10
本对比例采用实施例5的工艺，只缺少导电剂，其余不变，具体步骤与对比例6相似，本对比例不在赘述。
对比例11
本对比例采用实施例3的工艺，只缺少羧甲基纤维素钠，其余不变，具体步骤如下：
1.将粘合剂11份溶于水中并依次投入铜粉94份、合成树脂48份，并在温度为50℃条件下进行混合搅拌7h形成粘合胶液，其中铜粉为粒径为3.3微米的球状结构，采用较小尺寸的铜粉以便于在粘合胶液中分散，使得导电浆料中的铜粉能够均匀分布；
2.在搅拌罐内内设有乙醇，抗氧剂中的丙苯三氮唑难溶于水，需要先溶于有机溶剂中再溶于水，投入抗氧剂9份后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂15份，导电剂和抗氧液混合后进行静置2h形成改良液，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封，防止罐内的乙醇挥发；
3.将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌形成中间浆料后，在100℃的条件下恒温蒸发7h通过离心机高速旋转所产生的离心力，将中间料浆中所含的自由水分甩出去除，粉体颗粒沉积为具有一定强度的混合浆料；
4.通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后通过红外烘干形成导电浆料，红外烘干的优点是加热迅速，干燥速度快，并且由于红外辐射由内而外的特性，烘干时不会产生气泡。
表4对比例6-11中各原料配比
表5对比例1-11中工艺参数对比
对比例12
本对比例相较于对比例1，混合温度为30℃，其余类似实施例1。
对比例13
本对比例相较于对比例2，混合时间为10h，其余类似实施例2。
对比例14
本对比例相较于对比例3，铜粉粒径为4微米，其余类似实施例3。
对比例15
本对比例相较于对比例4，铜粉粒径为3微米，其余类似实施例4。
对比例16
本对比例相较于对比例5，静置时长为5h，其余类似实施例5。
对比例17
本对比例相较于对比例1，蒸发温度为60℃，其余类似实施例1。
对比例18
本对比例相较于对比例2，蒸发温度为150℃，其余类似实施例2。
对比例19
本对比例相较于对比例3，蒸发时间为4h，其余类似实施例3。
对比例20
本对比例相较于对比例4，蒸发时间为10h，其余类似实施例4。
表6对比例12-20中各原料对比
表7对比例12-20中工艺参数对比
实验例1
将上述实施例1-5制备的导电浆料和对比例1-20制备的导电浆料进行导电测试，测试前将实施例1-5制备的导电浆料和对比例1-20制备的导电浆料采用同等工艺制备成电极，分别对由实施例1-5和对比例1-20所制备的导体浆料所制成的电极进行导电率测试，即通过电导率测试仪对电极两端施加电压，电导率为测出的电极电阻倒数，并在30天后检测电极表面发生锈蚀的面积大小，计算电极的平均电导率并计算锈蚀面积占电极总表面积的占比平均值，并将数据填表，具体见表8所示：
表8实施例与对比例的电导率以及锈蚀面积占比
根据表8所示，由实施例1-5中制备的导电浆料制成的电极相较于由对比例1-20中制备的导电浆料制成的电极，实施例电极的电导率均大于对比例电极，实施例电极的表面锈蚀面积占比均小于对比例电极，实施例1-5中电极的电导率均高于48.3×106S/m，表面锈蚀面积占比均低于0.83％，当对比例1-20中成分有不同减少、工艺条件有所改变时，电极的电导率均有不同程度的下降，并且锈蚀面积占比均有不同程度的上升，因此可以说明，本发明制备的导电浆料的电导率较高，并具有良好的抗氧化锈蚀效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种高导电率的太阳能电池导体浆料，其特征在于，包括以下重量份的原料：铜粉82-102份、合成树脂41-64份、羧甲基纤维素钠8-15份、粘合剂7-15份、导电剂12-19份、抗氧剂5-13份；所述粘合剂为异氰酸酯胶黏剂，所述合成树脂包括聚酰胺树脂和环氧树脂；
导体浆料的制备工艺，包括以下步骤：
S1、将粘合剂溶于水中并依次投入铜粉、合成树脂、羧甲基纤维素钠，并在温度为40-80℃条件下进行混合搅拌6-8h形成粘合胶液，铜粉为粒径为3.1-3.5微米的球状结构；
S2、在搅拌罐内投入抗氧剂后再加水产生抗氧液，并向搅拌罐中加入导电剂，导电剂和抗氧液混合后进行静置1-3h形成改良液；
S3、将改良液与粘合胶液在常温下混合搅拌后，在80-120℃的条件下恒温蒸发5-9h脱水形成混合浆料；
S4、通过丝网印刷的方式对混合浆料进行加工，使之形成电极图案后进行烘干形成导电浆料。
2.根据权利要求1所述的高导电率的太阳能电池导体浆料，其特征在于：所述抗氧剂为丙苯三氮唑和固体磷酸二氢铝。
3.根据权利要求1所述的高导电率的太阳能电池导体浆料，其特征在于：所述导电剂为乙炔黑。
4.根据权利要求1所述的高导电率的太阳能电池导体浆料，其特征在于：所述S2中，搅拌罐内设有乙醇，静置时搅拌罐的罐口涂蜡形成蜡膜，将搅拌罐内密封。
5.根据权利要求1所述的高导电率的太阳能电池导体浆料，其特征在于：所述S4中，通过红外烘干的方式对混合浆料进行烘干。
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| WO2012077548A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 旭硝子株式会社 | 導電ペーストおよびこれを用いた導電膜付き基材、ならびに導電膜付き基材の製造方法 |
| CN107093493A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-08-25 | 中山大学 | 一种纸基柔性电极及其制备方法和应用 |
| WO2019022408A1 (ko) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 동박, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이차전지 |
| CN113496786A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-12 | 华中科技大学 | 一种用于同步送粉技术制作导电线路的含铜粉末 |
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