一种异质结电池低温银浆及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结电池低温银浆；包括如下重量的原材料：纳米球状银粉1％～3％ 纳米球状银线2％～4％ 片状银粉5％～12％ 球状银粉75％～80％ 环氧树脂1％～5％ 羟甲基纤维素1％～2％ 偶联剂0.5％～1％ 流平剂0.5％～1％ 表面活性剂0.2％～0.8％ 分散剂0.5％～1％ 有机溶剂25％～35％。本发明专利技术提供的异质结电池低温银浆，创造性的选取了四种形状、不同规格的银粉进行搭配，各种银粉各取所长，降低接触电阻，片状银粉则保证一定的焊接拉力，通过面与面的接触，大幅度降低烧结后的电阻，达到与HIT的非晶硅薄膜上层的ITO的良好接触效果。

A Low Temperature Silver Paste for Heterojunction Batteries and Its Preparation Method

The invention discloses a low temperature silver paste for heterojunction batteries, which comprises raw materials of the following weight: nanospherical silver powder 1%-3% nanospherical silver wire 2%-4% flake silver powder 5%-12% spherical silver powder 75%-80% epoxy resin 1%-5% hydroxymethyl cellulose 1%-2% coupling agent 0.5%-1% leveling agent 0.5%-1% surfactant 0.2%-0.8% dispersant 0.5%-1% surfactant 0.8%. % Organic solvents 25%-35%. The low temperature silver paste of the heterojunction battery provided by the invention creatively chooses four kinds of silver powders of different shapes and specifications to match. Each kind of silver powders takes its advantages to reduce the contact resistance, while the sheet silver powders ensure a certain welding tension. Through the contact between the surface and the surface, the sintered resistance is greatly reduced, thus achieving a good contact effect with the ITO of the upper layer of the HIT amorphous silicon film.

【技术实现步骤摘要】
一种异质结电池低温银浆及制备方法
本专利技术涉及一种异质结太阳能电池(HIT)导电银浆
，具体涉及一种异质结电池低温银浆及制备方法。
技术介绍
近年来，随着太阳能光伏应用领域的飞速发展，在我国可再生能源领域与风电、水电齐头并进，并且占据了主要市场；同时由于国家的大力扶持，太阳能光伏将延续强劲势头敏化太阳能电池为主，其中硅基太阳能电池占据了90％以上的市场。目前国际市场主流仍以单晶PERC、多晶PERC为主要发展方向，一流厂商单晶PERC电池量产效率可达22％，但是由于原材料及生产工艺的限制，电池效率及性能基本已接近瓶颈，进一步提升较难实现。并且，PERC多晶硅性价比的问题将影响其产业化，N型PERT电池在成本上无法与P型PERC电池竞争，在效率、双面发电等方面受到HIT电池的挤压，在市场化竞争中较难规模化生产。如果PERC电池将来失败的话，一定会出在光衰问题上。但是HIT电池因其无光衰、无电势诱导衰减、低温度系数和弱光相应性能佳，无疑是最惹人关注的新技术。因此，可达更高转换效率的异质结电池(HIT)的电池技术呼之欲出，国际各大一线电池厂商也竞相研究，争取早日推出量产的异质结电池，抢占市场。作为实现HIT电池收集电流、导出电流的关键材料，低温导电银浆也逐渐收到人们的广泛关注，据分析，仅导电银浆市场而言，每年具有几十亿美元的市场规模，前景可期。高性能、低成本在提升产品竞争力的同时，也是浆料发展的必然趋势。在现阶段的HIT浆料开发中，银粉作为主要的导电相，通常为片状、球状、树枝状或几种形状的混合。片状银粉之间以面或线接触，可以提升银浆的导电性，获得低含银量高导电率，多用于薄膜开关、滤波器等电子元器件中，但是印刷适应性会下降。而球状银粉则靠点与点的接触，具备流动性及流变性，有很好的印刷适应性，缺点是导电性略低，烧结温度过高会导致银粉颗粒收缩程度大，振实密度低将导致串联电阻偏高，并且如果配方不匹配，高固含量会使得浆料制程和贮存中产生团聚而影响印刷效果。因此，本专利技术提出了一种制备低温银浆的新思路以平衡低温银浆的整体性能。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种异质结电池低温银浆及制备方法，既可以保证浆料的印刷性及形貌，又能保证固化后的导电性和焊接拉力。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为一种异质结电池低温银浆，包括如下重量的原材料：优选地，所述树脂为改性环氧树脂、TDI改性醇酸树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。优选地，所述表面活性剂为十二烷基酸钠、十二烷基苯磺酸钠、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种混合。优选地，所述分散剂为聚丙稀酰胺、脂肪酸聚乙烯二醇酯、纤维素衍生物中的一种或多中混合。优选地，所述偶联剂为有机硅偶联剂。优选地，所述有机溶剂为醇酯十二、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中的一种或多种混合。优选地，所述纳米银线的长度为15μm～25μm，截面直径为25nm～50nm。优选地，所述纳米银粉直径为50nm～200nm，球状银粉D50为1.7μm～2.2μm，比表面积为0.31m2/g～0.49m2/g，振实密度为5.4g/cm3～6.5g/cm3，片状银粉D50为3.5μm～4.0μm，比表面积为0.2m2/g～1m2/g，振实密度为4.3g/cm3～5.2g/cm3。一种异质结电池低温银浆的制备方法，包括以下步骤：P1：将上述银粉按以上比例称重、混合。P2：将上述树脂、羟甲基纤维素、偶联剂、流平剂加入到上述有机溶剂中，机械搅拌均匀，加热温度为50℃～80℃，转速为500r～1000r/min，搅拌15～30分钟，使各项原材料互溶为一体，没有明显沉淀或溶剂挥发。P3：将P1步骤中混合的银粉，与P2中制备好的有机载体在行星搅拌器里进行高速混合，并在混合前加入表面活性剂及分散剂，使得无机部分和有机部分充分融合。P4：将P3步骤结束后的混合浆料送入三辊研磨机进行研磨和搅拌，研磨细度至4scratch的位置为5μm，即得成品。采用上述方案，本专利技术可在以下几点得到明显效益：本专利技术所述低温导电银浆制备方法和应用，创造性的选取了四种形状、不同规格的银粉进行搭配，各种银粉各取所长，球型银粉可以保证流畅的印刷性和浆料塑形，纳米球形银粉可以大幅度降低烧结温度(在250℃以下)，纳米银线可以串联球形银粉，起到一个“骨架”的作用，降低接触电阻，而片状银粉则保证一定的焊接拉力，通过面与面的接触，也大幅度降低烧结后的电阻，达到与HIT的非晶硅薄膜上层的ITO的良好接触效果。附图说明图1为方案实施的具体导图。图2为实例1和实例2浆料丝网印刷及烧结后的栅线形貌的示意图。具体实施方式以下通过具体的实施方法来阐述本专利技术的步骤及样品在异质结电池上的使用效果，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容较为清晰地了解本专利技术的优点和功效。一种异质结电池低温银浆，包括如下重量的原材料：分散剂起到的作用为避免固体颗粒间的团聚，本文所提到的都为高分子表面分散剂，其空间位阻效应能抑制纳米级别颗粒的团聚，起到浆料体系稳定的作用。优选地，浆料配方参见下表，具体实例结果见图2。纳米银粉纳米银线片状银粉球形银粉树脂有机溶剂表面活性剂偶联剂流平剂实例1125653230.30.50.5实例2335605250.10.50.5表1实例所选配方(按总重量的百分比表示)方案实施的具体导图如图1。将上述两个样品印刷在HIT电池上，选用360-16-22-14-33规格的网版进行印刷匹配，以证实两个实例样品的印刷性及效率、焊接拉力的提升效用，结果如下图2及表2所示：浆料线宽/μm线高/μm高宽比/％固化温度电池效率焊接拉力实例146.1150.32220℃+0.09％2.6N实例247.714.20.29220℃+0.06％2.8N对比组151.1130.25250℃01.7N对比组26112.80.21250℃-0.04％2.4N表2实例样品数据对比结果由如上结果所示，本专利技术所采用的配方，可以提升浆料在印刷后的栅线高宽比，实例1和实例2明显要比对比组1、2的塑形更具优势，线宽更窄，以降低电池片发射级一面的遮挡面积，更多的吸收太阳光子，提升转换效率。在焊接拉力上也有0.9N～1.1N以上的提升，焊接拉力的提升，可极大的降低组件端的CTM损失，这对于产品在光伏电池组件终端的效用提升也较为明显。以上实例的说明仅适用于帮助理解本专利技术的核心思想和创新理论，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以在本专利技术基础上进行改进和修饰，这些改进和修饰也属于本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结电池低温银浆，其特征在于：包括如下重量的原材料：纳米球状银粉1％～3％纳米球状银线2％～4％片状银粉5％～12％球状银粉75％～80％环氧树脂1％～5％羟甲基纤维素1％～2％偶联剂0.5％～1％流平剂0.5％～1％表面活性剂0.2％～0.8％分散剂0.5％～1％有机溶剂25％～35％。

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池低温银浆，其特征在于：包括如下重量的原材料：纳米球状银粉1％～3％纳米球状银线2％～4％片状银粉5％～12％球状银粉75％～80％环氧树脂1％～5％羟甲基纤维素1％～2％偶联剂0.5％～1％流平剂0.5％～1％表面活性剂0.2％～0.8％分散剂0.5％～1％有机溶剂25％～35％。2.如权利要求1所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述树脂为改性环氧树脂、TDI改性醇酸树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。3.如权利要求2所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基酸钠、十二烷基苯磺酸钠、异构醇聚氧乙烯醚中的一种或多种混合。4.如权利要求3所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述分散剂为聚丙稀酰胺、脂肪酸聚乙烯二醇酯、纤维素衍生物中的一种或多中混合。5.如权利要求4所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述偶联剂为有机硅偶联剂。6.如权利要求5所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述有机溶剂为醇酯十二、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中的一种或多种混合。7.如权利要求6所述的异质结电池低温银浆，其特征在于：所述纳米银线的长度为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，厉峰，乔亮，
申请(专利权)人：上海银浆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31