CN116836506A - 有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用，属于晶体硅太阳能电池技术领域。有机载体包括：10～30质量份的苯乙烯嵌段接枝共聚物；3～25质量份的聚酰胺蜡；1.5～4.5质量份的高羟值粘附性树脂；5～15质量份的分散剂；5～10质量份的助剂；40～60质量份的溶剂。苯乙烯嵌段接枝共聚物作为增稠剂，在溶剂的润湿作用下半溶剂化，与聚酰胺蜡相混合形成网格结构，增强了触变剂的触变效果，使得浆料具有良好的触变特性，不仅可以满足印刷后获得良好的栅线形貌还可以增强对粉体的裹附性，使得印刷后喷墨较少。
Description
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用。
背景技术
光伏发电中电池片上电流的形成是通过栅线来实现的，目前栅线细线化是产业中研究的重点方向，并且大环境下发展方向为提效、降本。印制更细的细栅可以减少电池表面的遮挡，提升入射光的利用率，同时可以显著降低银浆的用量。为了使得浆料能够在窄线宽网版上印刷，具备良好印刷性并且经过高剪切作用透过丝网网孔获得良好塑形的浆料开发迫在眉睫。
浆料的可印刷性、高宽比、形变特性主要取决于浆料中有机体系的特性，有机载体要具有较好的流动性与触变性，浆料需要在静止时高粘度，受剪切后低粘度。目前，有机载体中增稠剂大多采用纤维素树脂，基于其形成浆料的高宽比与饱和度较差，以致于浆料在印刷过程中的形变特性较差，印刷后栅线形貌较差且喷墨较多。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用。
本发明的一方面，提供一种有机载体，用于正面细栅银铝浆，所述有机载体包括：
10～30质量份的苯乙烯嵌段接枝共聚物；
3～25质量份的聚酰胺蜡；
1.5～4.5质量份的高羟值粘附性树脂；
5～15质量份的分散剂；
5～10质量份的助剂；
40～60质量份的溶剂。
可选地，所述苯乙烯嵌段接枝共聚物包括聚苯乙烯-乙烯/丙烯-聚苯乙烯，苯乙烯马来酸酐嵌段接枝共聚物，苯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
可选地，所述溶剂包括低极性有机溶剂与极性有机溶剂。
可选地，所述低极性有机溶剂包括二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇、己二酸二甲酯中的至少一种；
所述极性有机溶剂包括丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六中的至少一种。
可选地，所述高羟值粘附性树脂包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香改性酚醛树脂中的至少一种。
可选地，所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐分散剂；
所述助剂包括偶联剂、二甲基硅油中至少一者。
本发明的另一方面，提出一种前文记载的所述有机载体的制备方法，所述制备方法包括：
将苯乙烯嵌段接枝共聚物、聚酰胺蜡、第一溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至形成不均相混合体；
将高羟值粘附性树脂与第二溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液；
将所述树脂溶液、分散剂、助剂以及第三溶剂加入至所述不均相混合体中，在第二预设温度下搅拌，得到有机载体。
可选地，所述第一溶剂采用第一低极性有机溶剂，所述第二溶剂采用第二低极性有机溶剂，所述第三溶剂采用极性有机溶剂；和/或，
所述第一预设温度为70-90℃，所述第二预设温度为室温。
本发明的另一方面，提出一种正面细栅银铝浆，包括：
70～90质量份的银粉；
1～8质量份的玻璃粉；
0.5～2质量份的铝粉；
8～10质量份的前文记载的有机载体。
本发明的另一方面，提出一种正面细栅银铝浆的应用，采用前文记载的所述正面细栅银铝浆应用于晶体硅太阳能电池中。
本发明提出一种有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用，有机载体包括：10～30质量份的苯乙烯嵌段接枝共聚物；3～
25质量份的聚酰胺蜡；1.5～4.5质量份的高羟值粘附性树脂；5～
15质量份的分散剂；5～10质量份的助剂；40～60质量份的溶剂。苯乙烯嵌段接枝共聚物作为增稠剂，在溶剂的润湿作用下半溶剂化，并与聚酰胺蜡相混合形成网格结构，增强了触变剂的触变效果，使得浆料具有良好的触变特性，不仅可以满足印刷后获得良好的栅线形貌还可以增强对粉体的裹附性，使得印刷后喷墨较少。
附图说明
图1为本发明一实施例的机载体制备方法的流程框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的一方面，提出一种有机载体，用于正面细栅银铝浆，该有机载体包括：10～30质量份的苯乙烯嵌段接枝共聚物；3～25质量份的聚酰胺蜡；1.5～4.5质量份的高羟值粘附性树脂；5～15质量份的分散剂；5～10质量份的助剂；40～60质量份的溶剂。
在本实施方式中，苯乙烯嵌段接枝共聚物作为增稠剂，在溶剂的润湿作用下半溶剂化，并与聚酰胺蜡相混合形成网格结构，增强了触变剂聚酰胺蜡的触变效果，使浆料具有更加优异的触变特性，并且拉伸弹性较低，这样使得印刷过程中浆料具有良好的形变特性，不仅可以满足印刷后获得良好的栅线形貌，还可以增强对粉体的裹附性，使得印刷后喷墨较少。
进一步地，在本实施方式中，苯乙烯嵌段接枝共聚物为聚苯乙烯-乙烯/丙烯-聚苯乙烯(SEB/PS)，苯乙烯马来酸酐嵌段接枝共聚物，苯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一种。将上述苯乙烯嵌段接枝共聚物代替目前的纤维素树脂作为增稠剂时，可与触变剂形成网格结构，增强触变剂的触变效果。
更进一步地，在本实施方式中，溶剂包括低极性有机溶剂与极性有机溶剂。其中，低极性有机溶剂用于泡制载体，苯乙烯类嵌段共聚物增稠剂在低极性有机溶剂中具有良好的溶解性，聚酰胺蜡触变剂与低极性有机溶剂形成强烈的耦合作用，两者相互作用形成网格结构，即形成载体前驱体。其次，极性有机溶剂用于调整浆料的粘度。
具体地，低极性有机溶剂包括二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇、己二酸二甲酯中的至少一种，其中，二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇等第一低极性有机溶剂用于溶解苯乙烯嵌段接枝共聚物、聚酰胺蜡，形成不均相混合体，即有机载体前驱体，己二酸二甲酯等第二低极性有机溶剂用于溶解高羟值粘附性树脂，形成树脂溶液，同时还可兼顾热塑性弹性体增稠剂的稳定性；极性有机溶剂包括丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六中的至少一种，用于溶解高羟值粘附性树脂形成的树脂溶液、分散剂、助剂以及增稠剂与触变剂形成的有机载体前驱体，以形成有机载体。
在本实施方式中，苯乙烯类嵌段共聚物增稠剂在上述第一低极性有机溶剂的润湿作用下半溶剂化，与第一低极性有机溶剂形成不均相混合体，而聚酰胺蜡触变剂的羟基与酰胺基具有某种程度的极性与较强的氢键引力，在第一低极性有机溶剂中凝胶化。这样，不均相混合体中的溶胀粒子与凝胶化的触变剂中的极性基团、氢键形成更具触变性的网络结构，进一步增强了触变效果。
更进一步地，在本实施方式中，高羟值粘附性树脂为聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB树脂)、松香改性酚醛树脂中的至少一种，上述树脂具有粘附性好、透明度高、耐老化、抗冲击性良好等特性。当然，对于本领域技术人员来说，还可以选择其他的高羟值粘附性树脂，对此不作具体限定。
更进一步地，在本实施方式中，分散剂采用聚丙烯酸铵盐分散剂，其分散性较一般的抗水型分散剂高，可减少用量，且具有提高光泽和流平性等优势。
更进一步地，在本实施方式中，助剂包括偶联剂、二甲基硅油中至少一者。当然，对于本领域技术人员来说，还可以选择其他的助剂，对此不作具体限定。
在本实施方式中，在助剂选用偶联剂时，偶联剂分子中的一部分官能团可以与树脂发生偶联，另一部分官能团还可以与浆料中的银粉表面发生作用，促使有机载体和基团表面结合更紧密。
如图1所示，本发明的另一方面，提出一种前文记载的有机载体的制备方法S100，包括下述步骤S110～S130：
S110、将苯乙烯嵌段接枝共聚物、聚酰胺蜡、第一溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至形成不均相混合体。
需要说明的是，在步骤S110中，苯乙烯嵌段接枝共聚物增稠剂可以优选聚苯乙烯-乙烯/丙烯-聚苯乙烯(SEB/PS)，苯乙烯马来酸酐嵌段接枝共聚物，苯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
进一步需要说明的是，在步骤S110中，第一溶剂可以采用第一低极性有机溶剂，用于泡制载体，该第一低极性有机溶剂包括二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇中的至少一种。
具体地，按照质量比分别称取苯乙烯嵌段接枝共聚物增稠剂、聚酰胺蜡触变剂以及二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇，在第一预设温度为70-90℃的条件下分散搅拌均匀至不均相混合体。
在步骤S110中，苯乙烯嵌段接枝共聚物在上述第一低极性有机溶剂的润湿作用下半溶剂化，与第一低极性有机溶剂形成不均相混合体；同时，触变剂在高速剪切保温的作用下羟基与酰胺基具有某种程度的极性跟较强的氢键引力，在第一低极性有机溶剂中凝胶化。不均相混合体中的溶胀粒子与凝胶化触变剂中的极性基团、氢键形成更具触变性的网络结构，即形成载体前驱体。
S120、将高羟值粘附性树脂与第二溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液。
需要说明的是，在步骤S120中，高羟值粘附性树脂可以优选聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香改性酚醛树脂中的至少一种，以提高浆料的粘附性与抗冲击性等特性。
进一步需要说明的是，在步骤S120中，第二溶剂可以采用第二低极性有机溶剂，例如，己二酸二甲酯，既可以溶解高羟值粘附性树脂，还可以兼顾热塑性弹性体增稠剂的稳定性。
具体地，按照质量比分别称取聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香改性酚醛树脂、己二酸二甲酯，在第一预设温度为70-90℃的条件下分散搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液。
S130、将树脂溶液、分散剂、助剂以及第三溶剂加入至不均相混合体中，在第二预设温度下搅拌，得到有机载体。
需要说明的是，在步骤S130中，分散剂可优选为聚丙烯酸铵盐分散剂，助剂可优选偶联剂和/或二甲基硅油。
进一步需要说明的是，在步骤S130中，第三溶剂可以优选极性有机溶剂，例如，丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六等中的至少一种，用于调整浆料的粘度。
具体地，将步骤S120得到的树脂溶液以及分散剂、助剂、醇酯十六，按照质量比投入步骤S110所得到的不均相混合体中，在第二预设温度为常温的条件下搅拌分散30min，得到有机载体。
在本实施方式中，先将触变剂、增稠剂以及低极性有机溶剂形成载体前驱体，再将前驱体与树脂溶液及分散剂等组分混合形成有机载体，可提高浆料的触变特性。
本发明的另一方面，提出一种正面细栅银铝浆，包括：70～90质量份的银粉；1～8质量份的玻璃粉；0.5～2质量份的铝粉；8～10质量份的前文记载的有机载体，该有机载体的具体组分及制备过程请参考前文记载，在此不再赘述。
在一些优选实施例中，正面细栅银铝浆的配方中确定固含为91.50％，其中玻璃粉含量为5质量份、铝粉含量为1质量份、银粉含量为85质量份，有机载体含量为9质量份。
在另一些优选实施例中，银粉的D50粒径优选0.5-3μm，玻璃粉优选低熔点玻璃粉，其包括SiO2，0～10质量份；Al2O3，0～5质量份；B2O3，20～35质量份；ZnO，5～15质量份；PbO，30～70质量份，利用该玻璃粉表面进行包覆处理改善分散浸润性。
在本实施方式中，正面细栅银铝浆具有良好的触变特性，并且拉伸弹性较低，使得印刷过程中浆料具有良好的形变特性，不仅可以满足印刷后获得良好的栅线形貌，还可以增强对粉体的裹附性，进一步使浆料印刷后喷墨较少。
下面将结合几个具体实施例进一步说明有机载体及制备方法，以及正面细栅银铝浆及性能：
实施例1
本示例提供了一种晶体硅太阳能电池正面银铝浆用有机载体，由以下重量比的组分组成：苯乙烯嵌段共聚物12％、丁基卡必醇24％、二乙二醇二丁醚16％、聚酰胺蜡触变剂20％、PVB树脂1％、松香改性酚醛树脂1％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％。
进一步地，基于上述各组分，有机载体的制备方法包括如下步骤：
S1、形成载体前驱体：将12％苯乙烯嵌段接枝共聚物、20％聚酰胺蜡、24％丁基卡必醇、16％二乙二醇二丁醚在70-90℃下搅拌均匀至形成不均相混合体；
S2、将1％的PVB树脂、1％的松香改性酚醛树脂、2％的己二酸二甲酯在70-90℃下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液；
S3、将步骤S2得到的树脂溶液、7％分散剂、1％偶联剂、6％二甲基硅油、4％丁基卡必醇醋酸酯、6％醇酯十六加入至步骤S1得到的不均相混合体中，在室温下搅拌，得到有机载体。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。
更进一步地，将本实施例1制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表1所示。
根据表1可知，苯乙烯嵌段共聚物类增稠剂与聚酰胺蜡触变剂搭配使用可以使得浆料获得良好的栅线形貌、较好的高宽比与饱和度。
实施例2
本示例提供了一种晶体硅太阳能电池正面银铝浆用有机载体，由以下重量比的组分组成：苯乙烯嵌段共聚物12％、丁基卡必醇24％、二乙二醇二丁醚16％、聚酰胺蜡触变剂20％、PVB树脂1％、松香改性酚醛树脂1％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％。
进一步地，基于上述各组分，有机载体的制备方法包括如下步骤：
S1、不进行载体前驱体泡制过程，直接将12％苯乙烯嵌段接枝共聚物、24％丁基卡必醇、16％二乙二醇二丁醚、1％的PVB树脂、1％的松香改性酚醛树脂、2％的己二酸二甲酯在70-90℃下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液；
S2、将步骤S1得到的树脂溶液、20％聚酰胺蜡、7％分散剂、1％偶联剂、6％二甲基硅油、4％丁基卡必醇醋酸酯、6％醇酯十六，在室温下搅拌，得到有机载体。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。
更进一步地，将本实施例2制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表1所示。
根据表1可知，一并结合实施例1与实施例2的数据，经载体前驱体泡制过程形成的有机载体相对于未经载体前驱体泡制过程形成的有机载体，其高宽比与饱和度有所提高，这说明，优先将增稠剂与触变剂在较低极性有机溶剂中混合凝胶化处理，可以使浆料具有更好的高宽比与饱和度。
对比例1
本示例提供了一种晶体硅太阳能电池正面银铝浆用有机载体，由以下重量比的组分组成：苯乙烯嵌段共聚物20％、丁基卡必醇30％、二乙二醇二丁醚20％、PVB树脂2％、松香改性酚醛树脂2％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％。
进一步地，基于上述各组分及含量(在本对比例1中未加入触变剂组分)，按照与实施例1相同的方法制备形成有机载体。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。
更进一步地，将本对比例1制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表1所示。
根据表1可知，与实施例1相比，本对比例1未加入聚酰胺蜡触变剂时，苯乙烯嵌段共聚物无法形成网络结构，其触变效果较差，由此，将该对比例1形成的有机载体用于浆料中时，其高宽比及饱和度均降低。
对比例2
本示例提供了一种晶体硅太阳能电池正面银铝浆用有机载体，由以下重量比的组分组成：丙烯酸树脂12％、丁基卡必醇24％、二乙二醇二丁醚16％、聚酰胺蜡触变剂20％、PVB树脂1％、松香改性酚醛树脂1％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％。
进一步地，基于上述各组分及含量(在本对比例2中采用丙烯酸树脂代替实施例1中的苯乙烯嵌段共聚物增稠剂)，按照与实施例1相同的方法制备形成有机载体。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。
更进一步地，将本对比例2制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表1所示。
根据表1可知，与实施例1相比，本对比例2中使用丙烯酸树脂代替苯乙烯嵌段共聚物作为增稠剂时，该丙烯酸树脂与聚酰胺蜡无法形成网络结构，其触变效果较差，由此，将该对比例2形成的有机载体用于浆料中时，其高宽比及饱和度均降低。
对比例3
本示例提供了一种晶体硅太阳能电池正面银铝浆用有机载体，由以下重量比的组分组成：乙基纤维素树脂12％、丁基卡必醇24％、二乙二醇二丁醚16％、聚酰胺蜡触变剂20％、PVB树脂1％、松香改性酚醛树脂1％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％。
进一步地，基于上述各组分及含量(在本对比例3中采用乙基纤维素树脂代替实施例1中的苯乙烯嵌段共聚物增稠剂)，按照与实施例1相同的方法制备形成有机载体。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。
更进一步地，将本对比例3制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表1所示。
根据表1可知，与实施例1相比，本对比例3中使用乙基纤维素树脂代替苯乙烯嵌段共聚物作为增稠剂时，该乙基纤维素树脂与聚酰胺蜡同样无法形成网络结构，其触变效果较差，由此，将该对比例3形成的有机载体用于浆料中时，其高宽比及饱和度均降低。
表1实施例1-2、对比例1-3形成的浆料用于电池片中3D轮廓测试结果
| 线宽/μm | 线高/μm | 截面积/μm2 | 高宽比 | 饱和度％ | |
| 实施例1 | 21.90 | 9.57 | 127.73 | 0.44 | 61.06％ |
| 实施例2 | 23.24 | 10.11 | 131.73 | 0.43 | 56.11％ |
| 对比例1 | 24.66 | 8.36 | 101.88 | 0.34 | 49.42％ |
| 对比例2 | 26.38 | 9.04 | 124.23 | 0.34 | 52.09％ |
| 对比例3 | 28.83 | 8.26 | 116.75 | 0.29 | 50.11％ |
综上，根据上述实施例1、2和对比例1-3可知，采用苯乙烯嵌段共聚物作为增稠剂，聚酰胺蜡作为触变剂，并且，在制备过程中，先形成载体前驱体，再将载体前驱体与其他组分形成的有机载体用于浆料中时，具有良好的高宽比及饱和度。基于此，下面将以不同比例的苯乙烯嵌段接枝共聚物树脂与聚酰胺蜡形成的有机载体配方为例，进一步说明将该有机载体应用于浆料中时浆料的触变性能：
实施例3
本示例提供了一种有机载体，由以下重量比的组分组成：聚酰胺蜡4％、苯乙烯嵌段共聚物28％、低极性有机溶剂40％，形成载体前驱体的上述三个组分及含量请见表2；其余组分包括1％PVB树脂、松香改性酚醛树脂1％、己二酸二甲酯2％、分散剂7％、偶联剂1％、二甲基硅油6％、丁基卡必醇醋酸酯4％、醇酯十六6％，具体组分及含量请见表3。
进一步地，基于上述各组分，有机载体的制备方法包括如下步骤：
S1、形成载体前驱体：将苯乙烯嵌段接枝共聚物、聚酰胺蜡、低极性有机溶剂在转速为850r/min，温度为85℃下搅拌均匀至形成不均相混合体；
S2、将PVB树脂、松香改性酚醛树脂、己二酸二甲酯在70-90℃下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液；
S3、将步骤S2得到的树脂溶液、分散剂、偶联剂、二甲基硅油、丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六加入至步骤S1得到的不均相混合体中，在室温下搅拌，得到有机载体，该有机载体在不同转速下的粘度测试结果请见表5。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。其中，浆料的配方及其所包括的有机载体中各组分请见表4，基于该有机载体形成浆料的粘度测试结果请见表6。
更进一步地，将本实施例3制备的浆料进行粘度测试，具体可使用推板粘度计在52#转子0.5r/1r/5r各2min的条件下进行测试，进而并由下述公式计算触变指数：
ω＝η0.5r/min/η5r/min
ω为触变指数，ηnr/min为n转速下粘度数据，n为自然数。
更进一步地，将本实施例3制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表7所示。
实施例4
本示例提供了一种有机载体，由以下重量比的组分组成：聚酰胺蜡8％、苯乙烯嵌段共聚物24％、低极性有机溶剂40％，形成载体前驱体的上述三个组分及含量请见表2；其余组分及含量与实施例3相同，具体组分及含量请见表3。
进一步地，基于上述各组分及含量，按照与实施例3相同的制备方法制备有机载体，得到的有机载体在不同转速下的粘度测试结果请见表5。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。其中，浆料的配方及其所包括的有机载体中各组分请见表4，基于该有机载体形成浆料的粘度测试结果请见表6。
更进一步地，将本实施例4制备的浆料进行粘度测试，测试条件与实施例3相同。
更进一步地，将本实施例4制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表7所示。
实施例5
本示例提供了一种有机载体，由以下重量比的组分组成：聚酰胺蜡12％、苯乙烯嵌段共聚物20％、低极性有机溶剂40％，形成载体前驱体的上述三个组分及含量请见表2；其余组分与实施例3相同，具体组分及含量请见表3。
进一步地，基于上述各组分及含量，按照与实施例3相同的制备方法制备有机载体，得到的有机载体在不同转速下的粘度测试结果请见表5。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。其中，浆料的配方及其所包括的有机载体中各组分请见表4，基于该有机载体形成浆料的粘度测试结果请见表6。
更进一步地，将本实施例5制备的浆料进行粘度测试，测试条件与实施例3相同。
更进一步地，将本实施例5制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表7所示。
实施例6
本示例提供了一种有机载体，由以下重量比的组分组成：聚酰胺蜡16％、苯乙烯嵌段共聚物16％、低极性有机溶剂40％，形成载体前驱体的上述三个组分及含量请见表2；其余组分与实施例3相同，具体组分及含量请见表3。
进一步地，基于上述各组分及含量，按照与实施例3相同的制备方法制备有机载体，得到的有机载体在不同转速下的粘度测试结果请见表5。
更进一步地，将得到的有机载体用于制备正面细栅银铝浆，浆料质量比由以下构成：其中玻璃粉含量为5.0％、铝粉含量1.0％、银粉含量85.0％，有机载体含量为9.0％。其中，浆料的配方及其所包括的有机载体中各组分请见表4，基于该有机载体形成浆料的粘度测试结果请见表6。
更进一步地，将本实施例6制备的浆料进行粘度测试，测试条件与实施例3相同。
更进一步地，将本实施例6制备后的成品浆料印刷在N型TOPCon电池片正面进行测试，采用3D轮廓仪观察印刷后栅线的形貌，测试结果如下表7所示。
综上，一并结合实施例3至实施例6的结果可知，随着触变剂的增加，浆料的触变性提高，如表5所示，在聚酰胺蜡的含量为12质量份、苯乙烯嵌段共聚物的含量为20质量份时，其触变指数最高，这说明，聚酰胺蜡与苯乙烯嵌段共聚物之间的质量比影响正面细栅银铝浆的触变指数。进一步参考表6，聚酰胺蜡触变剂、苯乙烯嵌段接枝共聚物增稠剂和低极性有机溶剂之间的质量比会影响正面细栅银铝浆的性能，当触变剂、增稠剂和溶剂质量比为3：5：10时，综合性能最佳，具有良好的高宽比与饱和度。
表2实施例3-实施例6中载体前驱体中各组分质量分数
表3实施例3-实施例6中有机载体其余各组分质量分数
| 其余组分 | 质量分数％ |
| PVB树脂 | 1 |
| 松香改性酚醛树脂 | 1 |
| 己二酸二甲酯 | 2 |
| 分散剂 | 7 |
| 偶联剂 | 1 |
| 二甲基硅油 | 6 |
| 丁基卡必醇醋酸酯 | 4 |
| 醇酯十六 | 6 |
表4实施例3-实施例6中浆料的配方
表5实施例3-实施例6中不同转速下有机载体的粘度测试结果
表6实施例3-实施例6中不同转速下浆料的粘度测试结果
表7实施例3-实施例6形成的浆料用于电池片中3D轮廓测试结果
本发明提出一种有机载体及其制备方法、正面细栅银铝浆及应用，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用苯乙烯嵌段接枝共聚物树脂代替常规纤维素树脂作为增稠剂，并且在低极性有机溶剂的半溶剂化作用下与聚酰胺蜡相混合形成网络结构，这样搭配形成的有机载体应用于正面细栅浆料中时，不仅使得浆料具有良好的触变特性，并且拉伸弹性较低，使得印刷过程中浆料具有良好的形变特性，可以满足印刷后获得良好的栅线形貌，还可以增强对粉体的裹附性，使得印刷后喷墨较少。其次，本发明的制备方法简单，通过先泡制形成载体前驱体，之后再将载体前驱体与其他组分混合，可使浆料获得良好的栅线形貌、较好的高宽比以及饱和度。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机载体，用于正面细栅银铝浆，其特征在于，所述有机载体包括：
10～30质量份的苯乙烯嵌段接枝共聚物；
3～25质量份的聚酰胺蜡；
1.5～4.5质量份的高羟值粘附性树脂；
5～15质量份的分散剂；
5～10质量份的助剂；
40～60质量份的溶剂。
2.根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述苯乙烯嵌段接枝共聚物包括聚苯乙烯-乙烯/丙烯-聚苯乙烯，苯乙烯马来酸酐嵌段接枝共聚物，苯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述溶剂包括低极性有机溶剂与极性有机溶剂。
4.根据权利要求3所述的有机载体，其特征在于，所述低极性有机溶剂包括二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇、己二酸二甲酯中的至少一种；
所述极性有机溶剂包括丁基卡必醇醋酸酯、醇酯十六中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述高羟值粘附性树脂包括聚乙烯醇缩丁醛树脂、松香改性酚醛树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐分散剂；
和/或，所述助剂包括偶联剂、二甲基硅油中至少一者。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的有机载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将苯乙烯嵌段接枝共聚物、聚酰胺蜡、第一溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至形成不均相混合体；
将高羟值粘附性树脂与第二溶剂在第一预设温度下搅拌均匀至澄清透明，得到树脂溶液；
将所述树脂溶液、分散剂、助剂以及第三溶剂加入至所述不均相混合体中，在第二预设温度下搅拌，得到有机载体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂采用第一低极性有机溶剂，所述第二溶剂采用第二低极性有机溶剂，所述第三溶剂采用极性有机溶剂；和/或，
所述第一预设温度为70-90℃，所述第二预设温度为室温。
9.一种正面细栅银铝浆，其特征在于，包括：
70～90质量份的银粉；
1～8质量份的玻璃粉；
0.5～2质量份的铝粉；
8～10质量份的有机载体，其中，所述有机载体采用权利要求1至6任一项所述的有机载体。
10.一种正面细栅银铝浆的应用，其特征在于，采用权利要求9所述的正面细栅银铝浆应用于晶体硅太阳能电池中。
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|---|---|---|---|---|
| CN117153457A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 用于制备导电栅线的导电浆料、其有机载体及应用 |
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2023
- 2023-07-25 CN CN202310917192.1A patent/CN116836506A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117153457A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 用于制备导电栅线的导电浆料、其有机载体及应用 |
| CN117153457B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-01-26 | 常州聚和新材料股份有限公司 | 用于制备导电栅线的导电浆料、其有机载体及应用 |
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Legal Events
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