一种双酚A-酚醛环氧树脂、其制备的无主栅电池组件用导电胶及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种双酚A

【技术实现步骤摘要】
一种双酚A
‑
酚醛环氧树脂、其制备的无主栅电池组件用导电胶及应用


[0001]本专利技术涉及一种新型材料
，特别涉及一种双酚A
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酚醛环氧树脂、其制备的无主栅电池组件用导电胶及应用。

技术介绍

[0002]光伏作为一种重要的清洁能源，是世界重要的能源领域和技术方向；其中光伏电池组件是光伏发电的核心部件，晶体硅电池组件占有市场95％以上的份额。其中晶体硅片和银浆的成本在晶体硅组件中占有很大的比重，减少银浆用量和硅片用量对于降低组件综合成本，电池度电成本，提升光伏的市场应用至关重要。高效率、低成本太阳电池及组件的开发是光伏行业亘古不变的主题。随着光伏技术的发展，常规太阳电池通常使用锡铅焊带与电池主栅的压接来传导电流。但使用焊带会增加组件的内部电阻，导致封装过程中的电学损失增大；而且焊带宽度一般与电池主栅宽度一致，电池表面被焊带遮挡的部分无法接收光照，增加了封装过程中的光学损失。因此，使用常规太阳电池正电极设计方案和焊带互连焊接技术制备的光伏组件的封装损失较高，无法彻底发挥太阳电池转换效率高的优势。
[0003]无主栅太阳电池多线串接技术的开发，在实现减小电池正面栅线遮光面积、提升电池转换效率与组件功率的同时，由于无主栅焊带基体的主要成份为铜，大幅减少了银浆的使用量，降低了电池和组件的生产成本；随着无主珊技术的发展，对导电胶的要钱越来越高，为了尽可能的提高光的利用率，栅线的宽度越来越小，对导电胶的粘结力要求越来越高，常规的HJT电池用导电胶高固含量，导致在粘结细栅线结合强度比较弱，无法满足无主珊技术的要求，本专利技术制备了导电胶是采用自制的特定多官能度环氧树脂制备的高粘结力的低温固化导电银浆，同时能够完美匹配组件层压工艺，在150℃下，20min的时间完成固化，缩减了生产工艺流程，提高了组件的生产效率，且若该技术实现产业化，与常规太阳电池及组件的生产设备具有较好的兼容性，改造成本小。更值得一提的是，无主栅技术可与高效双面电池——HJT 电池技术相结合制备双面双玻组件，应用范围更广、发电量更高、投资收益率更大，因此市场推广潜力巨大。研发新型无主栅电池组件，成为当前组件研发热门，为了满足新型无主栅HJT电池组件的需要，同时降低成本，开发一款低温固化高粘接力，低银填充量导电胶，迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足之处，本专利技术以双酚A树脂，直链多元醛和环氧氯丙烷在一定条件下，合成了新型改性环氧树脂
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双酚A
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酚醛环氧树脂，在分子中引入了长碳链，形成新的结构，提高了树脂的交联程度，增大了树脂韧性；固化后粘接强度高、收缩率低、机械强度高。利用此双酚A
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酚醛环氧树脂制备获得的导电胶中，引入多臂碳纳米管，提升拉伸强度，并且降低了银粉填充量，在保证导电性和力学性能的同时，有效降低了导电胶的成本，同时完美适配组件层压工艺，减少生产工艺流程，提高了生产效率。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种双酚A
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酚醛环氧树脂，其结构式如通式I所示：（I）其中，n为1～20中的整数，优选5～10中的整数。所述的环氧树脂具有特殊结构，即其中含有4个官能团，固化后可以得到高交联密度材料，具有高的粘结力。
[0006]本专利技术如结构通式I所述的双酚A
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酚醛环氧树脂，其由双酚A，直链多元醛和环氧氯丙烷反应制得。
[0007]本专利技术第二方面提供了一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其包括如下步骤：以结构通式I所述的双酚A
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酚醛环氧树脂为基础树脂，加入助剂后混合分散均匀，然后加入树枝状微米级片状银粉和碳纳米管，混合均匀后制成导电胶；其中，双酚A
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酚醛环氧树脂含量占10
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20重量份；银粉含量占50
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80重量份；碳纳米管含量1
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5重量份，助剂占2
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15重量份；其中助剂包含固化剂，促进剂，偶联剂，活性稀释剂，触变剂，增韧剂；对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的2
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15重量份的助剂中，固化剂为5
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13重量份，促进剂为0.1
‑
3重量份，偶联剂为0.1
‑
3重量份，活性稀释剂为0.5
‑
3重量份，触变剂为0.5
‑
3重量份，增韧剂为0.5
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3重量份。
[0008]对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的固化剂选用酸酐类或咪唑类固化剂；优选用甲基六氢邻苯二甲酸酐。
[0009]对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的促进剂选用胺类促进剂；优选用DMP
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30。
[0010]对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的银粉为片状银粉，粒径0.1
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10
µ
m，松装密度0.5
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4.5g/cm3，比表面积0.5
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3m2/g。更进一步优选的银粉为粒径2
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8μm，松装密度2
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4g/cm3 ，比表面积1
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2m2/g。
[0011]对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的活性稀释剂为缩水甘油醚类，优选1，4
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丁二醇二缩水甘油醚。
[0012]对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的偶联剂选用γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2
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（3，4
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环氧环己烷基）乙基三乙氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物；对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的增韧剂选用端羧基液体丁腈橡胶；
对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，所述的触变剂选用氢化蓖麻油和/或聚酰胺蜡；对于上文所述的技术方案而言，进一步优选的，碳纳米管选用多壁碳纳米管，碳管直径30
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60nm，碳管长径5
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15nm。
[0013]利用本专利技术上文所述方法制备的高粘结力导电胶的应用，所述应用包括将该导电胶应用在无主栅电池组件，低温LED固晶
，片式电容器端头电极
等方面。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供了一种新型组件用高粘结力导电胶的制备方法，通过合成特定结构环氧树脂，将其应用于导电胶，（1）通过两步法合成特定功能性双酚A
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酚醛环氧树脂，在树脂分子中引入了长碳链，形成了新的结构，提高了交联密度，增大了树脂固化强度和韧性，增加了粘结力和力学性能；保障了其连接可靠性；（2）利用双酚A
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酚醛环氧树脂制备获得的导电胶中，通过恰当的组分以及组分比例的选择，提升拉伸强度，并且降低了银粉填充量，在保证导电性和力学性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双酚A
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酚醛环氧树脂，其特征在于，其结构式如通式I所示：I其中，n为1～20中的整数，优选5～10中的整数。2.根据权利要求1所述的一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，以结构通式I所述的双酚A
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酚醛环氧树脂为基础树脂，加入助剂后混合分散均匀，然后加入树枝状微米级片状银粉和碳纳米管，混合均匀后制成导电胶；其中，双酚A
‑
酚醛环氧树脂含量占10
‑
20重量份；银粉含量占50
‑
80重量份；碳纳米管含量1
‑
5重量份，助剂占2
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15重量份；其中助剂包含固化剂，促进剂，偶联剂，活性稀释剂，触变剂，增韧剂。3.根据权利要求2所述的一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其特征在于：所述的2
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15重量份的助剂中，固化剂为5
‑
13重量份，促进剂为0.1
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3重量份，偶联剂为0.1
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3重量份，活性稀释剂为0.5
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3重量份，触变剂为0.5
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3重量份，增韧剂为0.5
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3重量份。4.根据权利要求2所述的一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其特征在于：所述的固化剂选用酸酐类或咪唑类固化剂；优选用甲基六氢邻苯二甲酸酐。5.根据权利要求2所述的一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其特征在于：所述的促进剂选用胺类促进剂；优选用DMP
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30。6.根据权利要求2所述的一种新型无主栅电池组件用高粘结力导电胶的制备方法，其特征在于：所述的银粉为片状银粉，粒径0....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萌，杨立功，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：