用于制备导电栅线的导电浆料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备导电栅线的导电浆料

【技术实现步骤摘要】
用于制备导电栅线的导电浆料、其有机载体及应用


[0001]本专利技术涉及导电浆料
，尤其涉及一种用于制备导电栅线的导电浆料
、
其有机载体及应用
。

技术介绍

[0002]TOPCon
太阳能电池又称为高效遂穿氧化层钝化接触太阳能电池，其电池结构为
N
型硅衬底电池；其制备过程及发电原理通常为：在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，为电池转换效率提升提供了更大的空间
。
而
TOPCon
电池
P
型发射极上的电极主要是由银铝浆通过丝网印刷至电池表面，再经过高温烧结制成的导电栅线
。
在
TOPCon
电池
P
型发射极中，对栅线特性有着较高的要求，通常要求栅线具有宽度窄
、
高纵横比的特性，并要求制备该栅线的浆料具有较好的过墨性以保证栅线质量，从而进一步提高光电转换效率
。
[0003]使用市面上常用的有机原材料所构建的栅线所用的导电浆料，很难同时满足窄
、
高纵横比
、
过墨性佳的特点，从而导致工艺调整空间受限，进而影响光电转换效率
。
[0004]一些现有技术提出了采用微凝胶作为增塑剂复合在导电浆料中的技术方案，所采用的微凝胶为一种通过乳液聚和的化学交联微凝胶颗粒，然而上述技术方案虽然能够实现窄栅线
、
高纵横比的效果，但过墨性仍有不足
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于制备导电栅线的导电浆料
、
其有机载体及应用
。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：第一方面，本专利技术提供一种太阳能电池导电浆料用的有机载体，其包括第一有机溶剂
、
增塑剂以及可选择添加或不添加的选定助剂；所述增塑剂包括微凝胶材料，所述微凝胶材料具有由热塑性弹性体被第二有机溶剂溶胀形成的物理交联三维网络结构；其中，所述第二有机溶剂具有极性，且极性弱于所述第一有机溶剂
。
[0007]第二方面，本专利技术还提供一种用于制备太阳能电池导电栅线的导电浆料，其包括上述有机载体
、
导电粉体以及玻璃粉体；其中所述导电粉体和玻璃粉体均匀分散在所述有机载体中
。
[0008]第三方面，本专利技术还提供了上述导电浆料在印制太阳能电池导电栅线中的应用
。
[0009]作为上述应用的具体方式，第四方面，本专利技术还提供了一种太阳能电池的导电栅线，其是由上述导电浆料印刷并烧结后形成的
。
[0010]基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术所提供的有机载体以及导电浆料采用一类具有分子内交联结构的聚合物热塑性弹性体被弱极性的第二有机溶剂溶胀所形成的微凝胶材料作为增塑剂，与其他树脂
相比，热塑性弹性体不易结晶，具有更好的物理
、
化学稳定性和优异的耐老化性能；既具有可塑性，又具有高弹性，应用范围广泛；随着微凝胶粒子不断发生溶胀，热塑性弹性体分子之间相互交联，被埋藏的链段不断进入连续相，最终交联成具有物理交联网络结构的较稳定的三维体型分子，制备过程简单，易于工业化放量应用；微凝胶增塑剂的加入使银铝浆的过墨性得到显著提升，印刷所形成的栅线表现出宽度更窄
、
高宽比更大的特性，进一步对光电转换效率的提升带来了更大的改进空间
。
[0011]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后
。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一典型实施案例提供的微凝胶材料的制备过程示意图；图2是本专利技术一典型实施案例提供的导电栅线的微观形貌电镜照片；图3是本专利技术一典型对比案例提供的导电栅线的微观形貌电镜照片
。
具体实施方式
[0013]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案
。
如下将对该技术方案
、
其实施过程及原理等作进一步的解释说明
。
[0014]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0015]而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件或方法步骤区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件或方法步骤之间存在任何这种实际的关系或者顺序
。
[0016]本专利技术实施例提供了一种太阳能电池导电浆料用的有机载体，其包括第一有机溶剂
、
增塑剂以及可选择添加或不添加的选定助剂；所述增塑剂包括微凝胶材料，所述微凝胶材料具有由热塑性弹性体被第二有机溶剂溶胀形成的物理交联三维网络结构；其中，所述第二有机溶剂具有极性，且极性弱于所述第一有机溶剂
。
[0017]基于上述技术方案，本专利技术的一些具体实施案例提供了一种含微凝胶增塑剂的
TOPCon
电池
P
型发射极银铝浆有机载体及应用，以更大的程度优化电极栅线特性，进一步提升光电转换效率；另一方面在于提供了一种性能更加稳定
、
塑性
、
弹性更高的热塑性弹性体树脂的应用
。
[0018]一些现有技术同样采用了微凝胶作为增塑剂来制备浆料，但是其所采用的微凝胶类型是以乙烯基吡咯烷酮类
/
丙烯酰胺等类为主体，通过乳液聚和的方式合成的
PVP、PAM、PMMA
等微凝胶，其交联方式为化学交联；本专利技术所用的微凝胶则是以
SEPS
这种热塑性弹性体为主体，（
SEPS
是一类氢化的
SBS
，具有较高含量的 1,2
‑
乙烯基结构的苯乙烯
‑
乙烯
/
丙烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物），通过与“弱极性溶剂溶解”，发生溶胀，物理交联为微凝胶，主要的凝胶化过程是分子链段的伸展以及构型的延申，完全不同于现有的化学交联形成的微凝胶的应用，在主体原料的微观结构之间具有明显的差异
。
[0019]结构上具有显著差异自然在功能和作用原理上是具有显著差异的，增塑原理及应用上，关于增塑原理：本专利技术所采用的微凝胶增塑剂是非极性增塑剂，在增塑上主要是利用产生的体积效应，降低浆料其余组分之间的作用力，并通过三维体型构型进行大范围的增塑，对体系的其他组分没有别的不利影响，且
SEPS
这一类热塑性弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太阳能电池导电浆料用的有机载体，其特征在于，包括第一有机溶剂
、
增塑剂以及可选择添加或不添加的选定助剂；所述增塑剂包括微凝胶材料，所述微凝胶材料具有由热塑性弹性体被第二有机溶剂溶胀形成的物理交联三维网络结构；其中，所述第二有机溶剂具有极性，且极性弱于所述第一有机溶剂
。2.
根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯
‑
乙烯
/
丙烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物；所述第二有机溶剂包括邻苯二甲酸二甲酯
、
乙二醇苯醚醋酸酯
、
苯甲酸苄酯
、2
‑
异丁氧基苯甲酸乙酯
、
三乙酸甘油酯中的任意一种或两种以上的组合
。3.
根据权利要求1或2所述的有机载体，其特征在于，所述微凝胶材料中，所述热塑性弹性体的质量分数为
5~60 %
，所述第二有机溶剂的质量分数为
40~95 %。4.
根据权利要求1或2所述的有机载体，其特征在于，所述微凝胶材料的制备方法包括：使所述热塑性弹性体与第二有机溶剂充分混合后在
60~150 ℃
下加热搅拌
5~12 h
，获得所述微凝胶材料
。5.
根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所述有机载体中，所述第一有机溶剂的质量分数为
50~90 %
，所述增塑剂的质量分数为
3~40 %。6.
根据权利要求1所述的有机载体，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹媛，王圣琪，程意，高佩雯，敖毅伟，刘海东，冈本珍范，
申请(专利权)人：常州聚和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：