一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆,其包含按质量百分数计：银粉70～80％、有机粘合剂15～22％、金属氧化物助剂1～10％和有机物包覆改性的金属铜颗粒1～10％。导电银浆中加入的金属氧化物助剂和有机物包覆改性的金属铜颗粒对导电银浆固化后的抗横向拉力有明显的提升作用，且有机物包覆改性的金属铜还可以保证导电银浆的电导率不至于过低。本发明专利技术还涉及上述导电银浆的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆及其制备方法。
技术介绍
目前，工业化的薄膜太阳能电池组件在制作时，相邻两个薄膜电池片串联时正负极的连接均需使用导电银浆。薄膜太阳能电池为柔性太阳能电池，组件相邻电池片之间的连接效果好坏在组件实际应用可能发生的折叠过程中则显得尤为重要。如果银浆的粘附力较差、抗横向拉强度低、稳定性差、导电率低等则很有可能造成相邻电池片脱离，影响组件的效率及使用寿命，严重的情况可造成整个组件失效。另外，电池组件串联时正负电极之间是利用导电银浆和铜电极粘结固化实现导通，铜电极和银浆的融合性、接触电阻的大小也直接影响了组件电流的输出，如果铜电极和银浆的接触电阻太大、则内耗高，将使得薄膜太阳能电池的效率大打折扣。现有技术中，通常会在制备导电银浆的过程中加入拉力助剂或无机粘合剂，拉力助剂为Sn、Sb等金属氧化物颗粒，无机粘合剂为玻璃料，该玻璃料中多为含有Pb等有毒物质的金属氧化物。这些组分虽然对晶硅太阳能电池导电银浆的横向拉力或导电性有所提高，但上述含Pb的无机组分的组合对于柔性薄膜太阳能导电银浆并不适用，会对组件的综合导电率有损害；同时这些现有技术针对如何改善太阳能电池的铜电极与银浆的粘结融合性、降低二者间的接触电阻的问题也没有给予足够的关注。此外，粘结部位处也需要有足够的致密度以提高粘结部位的耐候性。为此,本专利技术的目的是开发一种稳定的、粘附力大、抗拉强度高、导电率高、与铜电极接触性良好的太阳能电池片正负极连接用导电银浆，尤其是适合用于即将普及的柔性薄膜太阳能电池领域。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，通过改变导电银浆的组分，可保证导电银浆具有足够的粘附力、抗横向拉力和稳定性，同时还可提高导电银浆的导电率、改善导电银浆与铜电极间的接触性，使载流子可以更顺畅地穿过银铜间的接触面，保证正负电极之间电流的传输效率。本专利技术还涉及所述导电银浆的制备方法。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其包含，按质量百分数计：银粉70～80％、有机粘合剂15～22％、金属氧化物助剂1～10％和有机物包覆改性的金属铜颗粒1～10％。优选地，所述导电银浆包含，按质量百分数计：银粉70～75％、有机粘合剂15～20％、金属氧化物助剂2～8％和有机物包覆改性的金属铜颗粒2～8％。优选地，所述有机物包覆改性的金属铜颗粒是以松油醇、PVP或油酸包覆在粒径1～100nm的金属铜表面，对金属铜颗粒进行改性。有机物包覆改性的金属铜，有助于提高导电银浆的导电性、提高导电银浆对铜电极的润湿性，改善导电银浆与铜电极的接触性，降低薄膜太阳能电池组件串联时银铜间的接触电阻，还可节省较昂贵银粉的用量，降低成本。优选地，所述银粉是平均粒径为0.5～3μm的球状银粉。该粒径范围内的银粉颗粒大小适中，可以保证成品浆料的细度等参数到达柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆的使用要求。优选地，所述有机粘合剂是由75-90wt％的有机溶剂和10-25wt％的高分子有机树脂组成；所述有机溶剂选自松油醇、二甘醇一丁醚、2-羟基乙基-2-甲基-2-丙烯酸、乙二醇苯醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、十二醇酯、乙二酸二甲酯及三乙醇胺中的一种或几种的组合；所述高分子有机树脂选自硝基纤维素、聚丙烯树脂、酚醛树脂、硬脂酸、松香及卵磷脂中的一种或几种的组合。有机粘合剂的作用主要是均匀分散球状银粉、金属氧化物助剂和有机物包覆改性的金属铜颗粒上，提高导电银浆的粘结性，以保证太阳能电池组串联时的可靠性。优选地，所述金属氧化物助剂为含有Sb、Sn、Cu、Zn、Fe、B、Y、Nb、Pd等金属氧化物中的一种或几种的组合。金属氧化物助剂的加入，可以有效提升导电银浆固化后的稳定性、耐候性、横向抗拉强度、从而提高薄膜太阳能电池组件的可靠性及使用寿命。优选地，所述金属氧化物助剂包含了SnO，且其在导电银浆中的质量百分比小于1％，所述百分质量范围内的SnO，不仅不会降低导电银浆的电导率，同时还能提高导电银浆粘结部位的致密度和耐候性。优选地，所述导电银浆还添加了表面改性剂，添加量使导电银浆的粘度达到18000-22000mPa·s；所述表面改性剂为选自醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯、油酸及柠檬酸三丁酯的一种或几种的混合物。表面改性剂用于调节和改善银浆粘度、润湿性、触变性等加工性能。本专利技术还包括上述任一实施例的柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆的制备方法，其包括:S1:按配方比例称量构成有机粘合剂的各组分，在容器中混合加热至80～100℃，搅拌得到颜色均一的膏状有机粘合剂；S2:将所述膏状有机粘合剂、有机物包覆改性的金属铜颗粒混合并搅拌形成混合物；调节好三辊机的辊轧温度，将所述混合物在三辊机上辊轧分散5～10次；S3:接着向三辊机中不断加入银粉和金属氧化物助剂，边加边搅拌使银粉和金属氧化物助剂分散均匀，直至银粉和金属氧化物助剂全部添加完毕，再用三辊机进行辊轧分散20～25次，得到均质导电银浆。优选地，S1中，所述有机粘合剂的组分为：20wt％的松油醇、28wt％的邻苯二甲酸二辛酯、20wt％的二乙二醇丁醚、9wt％的二甘醇一丁醚、14wt％的硝基纤维素、6wt％的酚醛树脂和3wt％的松香；或者：所述有机粘合剂的组分为：20％的松油醇、29％的乙二醇苯醚醋酸酯、29％的二乙二醇丁醚、2％的十二醇酯、14％的松香、3％的聚丙烯树脂和3％的卵磷脂。优选地，在S1中，所述加热为油浴恒温加热至80～90℃，搅拌时间为4h。优选地，在S2～S3中，辊轧温度为25～28℃。优选地，在步骤S3之后，加入表面改性剂搅拌均匀，以调整粘度至18000-22000mPa·s；所表面改性剂为选自醇酯十二、丁基卡必醇醋酸酯、油酸及柠檬酸三丁酯的一种或几种的混合物。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术的柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其含有适当比例和种类的有机粘合剂，能均匀分散银粉和金属氧化物助剂等，提高导电银浆的粘结性，从而保证柔性薄膜太阳能电池组件串联时的可靠性。其中金属氧化物助剂可以有效提升导电银浆固化后的稳定性和可靠性、提升其横向抗拉强度。其中有机物包覆改性的金属铜，因外部包覆有机物而能与有机粘合剂很好地互溶，并能很好地分散于有机粘合剂中。在使用时导电银浆与铜电极粘结并在110～150℃下加热固化，由于导电银浆中含有该有机物包覆改性的金属铜，使得导电银浆对同质的铜电极有很好的润湿性、接触性，因而可降低粘结部位的接触电阻、并提高粘结部位的抗横向拉力强度。此外，有机物包覆的铜颗粒还具有较高的电导率，可减少昂贵银粉的用量，使制得的导电银浆表现出较高的电导率。氧化锡还使得固化后的导电银浆具有较好的致密度，提高粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，其包含按质量百分数计：银粉70～80％、有机粘合剂15～22％、金属氧化物助剂1～10％和有机物包覆改性的金属铜颗粒1～10％。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，其包含按质量百分数计：银粉70～80％、有机粘合剂15～22％、金属氧化物助剂1～10％和有机物包覆改性的金属铜颗粒1～10％。


2.根据权利要求1所述的一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，所述导电银浆包含按质量百分数计：银粉70～75％、有机粘合剂15～20％、金属氧化物助剂2～8％和有机物包覆改性的金属铜颗粒2～8％。


3.根据权利要求1所述的一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，所述有机物包覆改性的金属铜颗粒是以松油醇、PVP或油酸包覆在粒径1～100nm的金属铜表面。


4.根据权利要求1所述的一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，所述银粉是平均粒径为0.5～3μm的球状银粉。


5.根据权利要求1所述的一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，所述有机粘合剂是由75-90wt％的有机溶剂和10-25wt％的高分子有机树脂组成；所述有机溶剂选自松油醇、二甘醇一丁醚、2-羟基乙基-2-甲基-2-丙烯酸、乙二醇苯醚醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、十二醇酯、乙二酸二甲酯及三乙醇胺中的一种或几种的组合；所述高分子有机树脂选自硝基纤维素、聚丙烯树脂、酚醛树脂、硬脂酸、松香及卵磷脂中的一种或几种的组合。


6.根据权利要求1所述的一种柔性薄膜太阳能电池组件用导电银浆，其特征在于，所述金属氧化物助剂为含有Sb、Sn、Cu、Zn、Fe、B、Y、Nb、Pd等金属氧化物中的一种或几种的组合。


7.根据权利要求1所述的一种柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志敏，李琳琳，樊成源，崔常伟，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11