CN116913578A - 一种用于hjt电池的主栅银浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于HJT电池的主栅银浆及其制备方法,涉及光伏电池技术领域,包括以下质量比成分:微米级片状银粉(D50:2.5‑3.5um):15‑19%;微米级球形合金粉(D50:1‑2um):68‑72%;亚微米级球形银粉(D50:0.2‑0.5um):3‑7%;树脂:1.5‑3.5%;增韧剂:1.22‑2.28%;溶剂:2‑4%;偶联剂:0.1‑0.2%;分散剂:0.1‑0.3%;封闭型异氰酸酯:0.1‑0.3%;引发剂:0.1‑0.3%;本发明制备的主栅银浆导电性、焊接拉力性能优越,解决了焊接拉力低、虚焊率高、成本高的问题,具有成本低、工艺简单、产品失效风险低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池技术领域,尤其涉及一种用于HJT电池的主栅银浆及其制备方法。
背景技术
随着光伏电池技术不断进步,P型逐渐向N型迭代,以TOPCon(Tunnel OxidePassivating Contacts)隧穿氧化层钝化接触电池、HJT(Heterojunction with IntrinsicThinfilm)异质结电池为代表的N型技术路线陆续取得突破,产业化进程加速发展,HJT相较TOPCon,虽然拥有接触电阻和钝化效果更好,更适合薄片化,光电转换效率更高,能够适应下一代叠层电池的要求等优势,但也存在设备投入大、低温银浆单耗和成本高等缺点,其中用于主栅印刷的低温银浆需要有良好的导电性、印刷性以及出色的拉力和低的虚焊率,更重要的是低的单耗和成本;
而现有技术中,存在以下缺陷和不足:
1.主栅固化后拉力偏低,因为是低温(200℃以下)固化,银粉之间、银粉与基材之间只有依靠树脂粘结,无法形成有效的合金连接,导致拉力过小,不能满足主栅焊接焊带的需求;
2.选择的有机载体不合适,导致焊带与主栅焊接接触时,融化的焊锡受有机载体的阻隔,与银粉接触不良,虚焊率较高,使得组件存在功率下降的风险;
3.主栅配方中常用的聚氨酯改性环氧树脂虽然可以提供氨酯基,使其与ITO表面结合从而提供一定的附着力,但是聚氨酯改性环氧树脂有一定的吸潮性,在配制、运输、使用过程中容易吸收空气中的水分,从而降低主栅附着力;
4.主栅银浆为保证低的电阻率,全部采用银粉,成本较高,降低了HJT电池的竞争力;
因此,本发明提出一种用于HJT电池的主栅银浆及其制备方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种用于HJT电池的主栅银浆及其制备方法,该用于HJT电池的主栅银浆解决了焊接拉力低、虚焊率高、成本高的问题,具有成本低、工艺简单、产品失效风险低的优点。
为实现本发明的目的,本发明通过以下技术方案实现:一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):15-19%;微米级球形合金粉(D50:1-2um):68-72%;亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):3-7%;树脂:1.5-3.5%;增韧剂:1.22-2.28%;溶剂:2-4%;偶联剂:0.1-0.2%;分散剂:0.1-0.3%;封闭型异氰酸酯:0.1-0.3%;引发剂:0.1-0.3%;抑制剂:0.02-0.1%。
进一步改进在于:包括以下质量比成分:微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):18%;微米级球形合金粉(D50:1-2um):68%;亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):6%;树脂:2.5%;增韧剂:2.28%;溶剂:2.5%;偶联剂:0.8%;分散剂:0.2%;封闭型异氰酸酯:0.15%;引发剂:0.15%;抑制剂:0.04%。
进一步改进在于:所述微米级球形合金粉(D50:1-2um)的组分为:锡42%,铋57%,银1%,熔点为139-141℃;或锡95%,银5%,熔点为221-245℃;或锡95%,锑5%,熔点为232-240℃。
进一步改进在于:所述树脂为氢化双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、羧基封端聚酯树脂、羟基封端聚酯树脂中的一种或多种。
进一步改进在于:所述增韧剂为辛基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1.6-已二醇缩水甘油醚、C8-10烷基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚中的一种或多种;所述偶联剂为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
进一步改进在于:所述分散剂为KD9、KD13、KD16、KD24、KD57中的一种或多种;所述引发剂为二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐、4-羟基苯基二烷基硫鎓盐、陶氏UVI-6976中的一种或多种;所述抑制剂为2,5-二叔丁基对苯二酚、对苯二酚单甲醚、3-叔丁基-4-羟基苯甲醚、羟基甲苯二丁酯中的一种或多种。
进一步改进在于:所述溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、醇酯十二、醇酯十六、柠檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚中的一种或多种。
进一步改进在于:所述封闭型异氰酸酯为3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯中的一种或多种。
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
S1:按照配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂、偶联剂倒入溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
S2:采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉缓速沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1h;
S3:使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第二混合物;
S4:在常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓速加入树脂、增韧剂、引发剂、抑制剂,转速设定为600rpm,搅拌时间1h后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
S5:在第三混合物中加入微米级片状银粉、微米级球形合金粉、封闭型异氰酸酯,使用三辊机混合,设定转速720rpm,四步混合,使得分散均匀,得到成品银浆。
进一步改进在于:所述S5中,四步混合包括以下步骤:
S51:初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;
S52:初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;
S53:初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;
S54:初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。
本发明的有益效果为:
1、本发明制备的主栅银浆导电性、焊接拉力性能优越,解决了焊接拉力低、虚焊率高、成本高的问题,具有成本低、工艺简单、产品失效风险低的优点。
2、本发明采用锡铋银合金粉,无铅、无铜,相比纯银粉成本更低,焊接时锡与银形成金属间化合物,在焊接中起重要作用,提高焊接强度,铋可以有效降低合金粉的熔点,使得主栅表面更易与焊带连接在一起,从而降低虚焊率,少量银降低合金粉的电阻率,提升导电性,无铅更加环保,无铜可以降低电池片失效的风险。
3、本发明采用辛基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1.6-已二醇缩水甘油醚、C8-10烷基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚中的一种或多种,接枝改性双酚A和双酚F环氧树脂,在不增加体电阻的情况下,增加电极与基材的附着力,同时提高熔化焊锡与主栅表面的润湿性,从而降低虚焊率,进一步提升组件的良率和可靠性。
4、本发明采用3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯中的一种或多种,一方面在常温下不与羟基反应,保证浆料的储存稳定性,另一方面在栅线固化时,可与含有羟基的聚酯反应生成氨酯基,使其与ITO表面结合从而提供较大的附着力,避免了原来聚氨酯改性环氧树脂吸潮导致的附着力的降低。
附图说明
图1为本发明的制备流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示,本实施例提出了一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:
微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):15%;
微米级球形合金粉(D50:1-2um):72%;
亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):5%;
其中合金粉的组分为:锡42%,铋57%,银1%,熔点为139-141℃;
树脂:氢化双酚A环氧树脂1%、羧基封端聚酯树脂0.5%;
增韧剂:辛基缩水甘油醚1.3%;
溶剂:丁基卡必醇2%、丁基卡必醇醋酸酯2%;
偶联剂:环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.2%;
分散剂:KD9 0.3%;
封闭型异氰酸酯:3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯0.3%;
引发剂:二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐0.3%;
抑制剂:2,5-二叔丁基对苯二酚0.1%;
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
将溶剂丁基卡必醇2%和丁基卡必醇醋酸酯2%倒入烧杯中,采用恒温电磁搅拌器,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间5min,混合均匀,得到混合溶剂;
按照上述配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂KD9,0.3%和偶联剂环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷,0.2%倒入混合溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):5%缓慢沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1小时。然后使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min。混合均匀,获得第二混合物;
常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓慢加入树脂氢化双酚A环氧树脂1%和羧基封端聚酯树脂0.5%、增韧剂辛基缩水甘油醚1.3%、引发剂二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐0.3%、抑制剂2,5-二叔丁基对苯二酚0.1%,转速设定为600rpm,搅拌时间1小时后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
最后在第三混合物中加入微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):15%、微米级球形合金粉(D50:1-2um):72%、封闭型异氰酸酯3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯,0.3%,使用三辊机混合,设定转速720rpm。第一步,初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;第二步,初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;第三步,初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;第四步,初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。使得分散均匀,得到成品银浆。
实施例二
根据图1所示,本实施例提出了一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:
微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):16%;
微米级球形合金粉(D50:1-2um):69%;
亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):7%;
其中合金粉的组分为:锡95%,银5%,熔点为221-245℃;
树脂:氢化双酚A环氧树脂2%、羟基封端聚酯树脂1%;
增韧剂:1.6-已二醇缩水甘油醚1.22%;
溶剂:丁基卡必醇1.5%、醇酯十二1.5%;
偶联剂:缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.15%;
分散剂:KD16 0.15%;
封闭型异氰酸酯:甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.2%;
引发剂:4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.2%;
抑制剂:3-叔丁基-4-羟基苯甲醚0.08%;
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
将溶剂丁基卡必醇1.5%、醇酯十二1.5%倒入烧杯中,采用恒温电磁搅拌器,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间5min,混合均匀,得到混合溶剂;
按照上述配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂KD16 0.15%和偶联剂缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.15%倒入混合溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):7%缓慢沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1小时。然后使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min。混合均匀,获得第二混合物;
常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓慢加入氢化双酚A环氧树脂2%、羟基封端聚酯树脂1%、增韧剂1.6-已二醇缩水甘油醚1.22%、引发剂4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.2%、抑制剂3-叔丁基-4-羟基苯甲醚0.08%,转速设定为600rpm,搅拌时间1小时后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
最后在第三混合物中加入微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):16%、微米级球形合金粉(D50:1-2um):69%、封闭型异氰酸酯甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.2%,使用三辊机混合,设定转速720rpm。第一步,初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;第二步,初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;第三步,初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;第四步,初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。使得分散均匀,得到成品银浆。
实施例三
根据图1所示,本实施例提出了一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:
微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):17%;
微米级球形合金粉(D50:1-2um):71%;
亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):4%;
其中合金粉的组分为:锡95%,锑5%,熔点为232-240℃;
树脂:双酚F环氧树脂1%、羧基封端聚酯树脂1%;
增韧剂:新戊二醇缩水甘油醚1.75%;
溶剂:丁基卡必醇醋酸酯1%、二乙二醇二丁醚2.5%;
偶联剂:甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1%;
分散剂:KD57 0.1%;
封闭型异氰酸酯:丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯0.25%;
引发剂:陶氏UVI-6976 0.24%;
抑制剂:羟基甲苯二丁酯0.06%;
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
将溶剂丁基卡必醇醋酸酯1%、二乙二醇二丁醚2.5%倒入烧杯中,采用恒温电磁搅拌器,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间5min,混合均匀,得到混合溶剂;
按照上述配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂KD57 0.1%和偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.1%倒入混合溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):4%缓慢沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1小时。然后使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min。混合均匀,获得第二混合物;
常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓慢加入双酚F环氧树脂1%、羧基封端聚酯树脂1%、增韧剂新戊二醇缩水甘油醚1.75%、引发剂陶氏UVI-69760.24%、抑制剂羟基甲苯二丁酯0.06%,转速设定为600rpm,搅拌时间1小时后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
最后在第三混合物中加入微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):17%、微米级球形合金粉(D50:1-2um):71%、封闭型异氰酸酯丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯0.25%,使用三辊机混合,设定转速720rpm。第一步,初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;第二步,初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;第三步,初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;第四步,初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。使得分散均匀,得到成品银浆。
实施例四
根据图1所示,本实施例提出了一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:
微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):18%;
微米级球形合金粉(D50:1-2um):68%;
亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):6%;
其中合金粉的组分为:锡42%,铋57%,银1%,熔点为139-141℃,锡95%,银5%,熔点为221-245℃,在合金粉中这两种合金各占50%;
树脂:双酚F环氧树脂1.5%、羟基封端聚酯树脂1%;
增韧剂:甲基丙烯酸缩水甘油醚1%、C8-10烷基缩水甘油醚1.28%;
溶剂:丁基卡必醇醋酸酯1.5%、柠檬酸三丁酯1%;
偶联剂:环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.1%、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷0.08%;
分散剂:KD9 0.1%,KD13 0.1%;
封闭型异氰酸酯:3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯0.1%、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.05%;
引发剂:二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐0.1%、4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.05%;
抑制剂:2,5-二叔丁基对苯二酚0.02%、对苯二酚单甲醚0.02%;
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
将溶剂丁基卡必醇醋酸酯1.5%、柠檬酸三丁酯1%倒入烧杯中,采用恒温电磁搅拌器,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间5min,混合均匀,得到混合溶剂;
按照上述配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂KD9 0.1%,KD13 0.1%和偶联剂环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.1%、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷0.08%倒入混合溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):6%缓慢沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1小时。然后使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min。混合均匀,获得第二混合物;
常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓慢加入双酚F环氧树脂1.5%、羟基封端聚酯树脂1%、增韧剂甲基丙烯酸缩水甘油醚1%、C8-10烷基缩水甘油醚1.28%、引发剂二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐0.1%、4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.05%、抑制剂2,5-二叔丁基对苯二酚0.02%、对苯二酚单甲醚0.02%,转速设定为600rpm,搅拌时间1小时后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
最后在第三混合物中加入微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):18%、微米级球形合金粉(D50:1-2um):68%、封闭型异氰酸酯3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯0.1%、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.05%,使用三辊机混合,设定转速720rpm。第一步,初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;第二步,初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;第三步,初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;第四步,初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。使得分散均匀,得到成品银浆。
实施例五
根据图1所示,本实施例提出了一种用于HJT电池的主栅银浆,包括以下质量比成分:
微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):19%;
微米级球形合金粉(D50:1-2um):70%;
亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):3%;
其中合金粉的组分为:锡95%,银5%,熔点为221-245℃;锡95%,锑5%,熔点为232-240℃;在合金粉中这两种合金各占50%;
树脂:氢化双酚A环氧树脂1%、双酚F环氧树脂1%、羟基封端聚酯树脂1.5%;
增韧剂:1.6-已二醇缩水甘油醚0.9%、C12-14烷基缩水甘油醚1%;
溶剂:松油醇1%、二乙二醇二丁醚1%;
偶联剂:3-氨丙基三甲氧基硅烷0.06%、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.07%;
分散剂:KD24 0.1%,KD57 0.15%;
封闭型异氰酸酯:甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.05%、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯0.05%;
引发剂:4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.05%、陶氏UVI-6976:0.05%;
抑制剂:3-叔丁基-4-羟基苯甲醚0.01%、羟基甲苯二丁酯0.01%;
一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,包括以下步骤:
将溶剂松油醇1%、二乙二醇二丁醚1%倒入烧杯中,采用恒温电磁搅拌器,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间5min,混合均匀,得到混合溶剂;
按照上述配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂KD24 0.1%,KD57 0.15%和偶联剂3-氨丙基三甲氧基硅烷0.06%、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.07%倒入混合溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):3%缓慢沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1小时。然后使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min。混合均匀,获得第二混合物;
常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓慢加入氢化双酚A环氧树脂1%、双酚F环氧树脂1%、羟基封端聚酯树脂1.5%、增韧剂1.6-已二醇缩水甘油醚0.9%、C12-14烷基缩水甘油醚1%、引发剂4-羟基苯基二烷基硫鎓盐0.05%、陶氏UVI-6976:0.05%、抑制剂3-叔丁基-4-羟基苯甲醚0.01%、羟基甲苯二丁酯0.01%,转速设定为600rpm,搅拌时间1小时后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
最后在第三混合物中加入微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):19%、微米级球形合金粉(D50:1-2um):70%、封闭型异氰酸酯甲乙酮肟封闭型异氰酸酯0.05%、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯0.05%,使用三辊机混合,设定转速720rpm。第一步,初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;第二步,初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;第三步,初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;第四步,初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。使得分散均匀,得到成品银浆。
验证例:
上述实施例的制备后的低温固化HJT太阳能电池主栅导电银浆的性能如下表所示:
通过上表,可以看出上述实施例的低温固化HJT太阳能电池主栅导电银浆的导电性、焊接拉力性能优越,真正的解决了焊接拉力低,虚焊率高,成本高的问题,能满足市场主流HJT太阳能电池丝印主栅电极要求。
本发明制备的主栅银浆导电性、焊接拉力性能优越,解决了焊接拉力低、虚焊率高、成本高的问题,具有成本低、工艺简单、产品失效风险低的优点。且本发明采用锡铋银合金粉,无铅、无铜,相比纯银粉成本更低,焊接时锡与银形成金属间化合物,在焊接中起重要作用,提高焊接强度,铋可以有效降低合金粉的熔点,使得主栅表面更易与焊带连接在一起,从而降低虚焊率,少量银降低合金粉的电阻率,提升导电性,无铅更加环保,无铜可以降低电池片失效的风险。同时,本发明采用辛基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1.6-已二醇缩水甘油醚、C8-10烷基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚中的一种或多种,接枝改性双酚A和双酚F环氧树脂,在不增加体电阻的情况下,增加电极与基材的附着力,同时提高熔化焊锡与主栅表面的润湿性,从而降低虚焊率,进一步提升组件的良率和可靠性。另外,本发明采用3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯中的一种或多种,一方面在常温下不与羟基反应,保证浆料的储存稳定性,另一方面在栅线固化时,可与含有羟基的聚酯反应生成氨酯基,使其与ITO表面结合从而提供较大的附着力,避免了原来聚氨酯改性环氧树脂吸潮导致的附着力的降低。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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只是说明本发明的原理,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 (10)
1.一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于,包括以下质量比成分:微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):15-19%;微米级球形合金粉(D50:1-2um):68-72%;亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):3-7%;树脂:1.5-3.5%;增韧剂:1.22-2.28%;溶剂:2-4%;偶联剂:0.1-0.2%;分散剂:0.1-0.3%;封闭型异氰酸酯:0.1-0.3%;引发剂:0.1-0.3%;抑制剂:0.02-0.1%。
2.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:包括以下质量比成分:微米级片状银粉(D50:2.5-3.5um):18%;微米级球形合金粉(D50:1-2um):68%;亚微米级球形银粉(D50:0.2-0.5um):6%;树脂:2.5%;增韧剂:2.28%;溶剂:2.5%;偶联剂:0.8%;分散剂:0.2%;封闭型异氰酸酯:0.15%;引发剂:0.15%;抑制剂:0.04%。
3.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述微米级球形合金粉(D50:1-2um)的组分为:锡42%,铋57%,银1%,熔点为139-141℃;或锡95%,银5%,熔点为221-245℃;或锡95%,锑5%,熔点为232-240℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述树脂为氢化双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、羧基封端聚酯树脂、羟基封端聚酯树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述增韧剂为辛基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、1.6-已二醇缩水甘油醚、C8-10烷基缩水甘油醚、C12-14烷基缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚中的一种或多种;所述偶联剂为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述分散剂为KD9、KD13、KD16、KD24、KD57中的一种或多种;所述引发剂为二烷基苯甲酰甲基硫鎓盐、4-羟基苯基二烷基硫鎓盐、陶氏UVI-6976中的一种或多种;所述抑制剂为2,5-二叔丁基对苯二酚、对苯二酚单甲醚、3-叔丁基-4-羟基苯甲醚、羟基甲苯二丁酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述溶剂为丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、松油醇、醇酯十二、醇酯十六、柠檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于:所述封闭型异氰酸酯为3,5-二甲基吡唑封闭型异氰酸酯、甲乙酮肟封闭型异氰酸酯、丙二酸二乙酯封闭型异氰酸酯中的一种或多种。
9.一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,应用于上述权利要求1-8中任意一项所述的一种用于HJT电池的主栅银浆,其特征在于,包括以下步骤:
S1:按照配方采用恒温电磁搅拌器,将分散剂、偶联剂倒入溶剂中,转速设定为400rpm,温度25℃,搅拌时间30min,混合均匀,得到第一混合物;
S2:采用恒温搅拌器,将亚微米级球形银粉缓速沿着烧杯壁缓慢倒入第一混合物中,转速设定为600rpm,温度25℃,搅拌时间1h;
S3:使用离心机混合,转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第二混合物;
S4:在常温下采用恒温搅拌器在第二混合物中依次缓速加入树脂、增韧剂、引发剂、抑制剂,转速设定为600rpm,搅拌时间1h后,使用离心机转速1200rpm,温度25℃,时间30min,混合均匀,获得第三混合物;
S5:在第三混合物中加入微米级片状银粉、微米级球形合金粉、封闭型异氰酸酯,使用三辊机混合,设定转速720rpm,四步混合,使得分散均匀,得到成品银浆。
10.根据权利要求9所述的一种用于HJT电池的主栅银浆的制备方法,其特征在于:所述S5中,四步混合包括以下步骤:
S51:初辊间隙80um和终辊间隙40um,混合3遍;
S52:初辊间隙40um和终辊间隙20um,混合3遍;
S53:初辊间隙20um和终辊间隙10um,混合3遍;
S54:初辊间隙15um和终辊间隙7um,混合5遍。
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CN202311039614.6A CN116913578A (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种用于hjt电池的主栅银浆及其制备方法 |
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