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用于激光转印的低温银浆及其制备方法和HJT电池技术

技术编号:39971940 阅读:33 留言:0更新日期:2024-01-09 00:51
本发明专利技术公开了一种用于激光转印的低温银浆及其制备方法和HJT电池,所述低温银浆包括以下重量百分比的组分:银粉80‑97%,热固性树脂2‑4%,含羟基醇类聚合物0.2‑0.5%,封闭型异氰酸酯0.2‑0.8%,潜伏型促进剂0.1‑0.3%,偶联剂0.1‑0.5%,分散剂0.1‑0.3%,溶剂1‑4%。本发明专利技术通过在低温银浆中加入含羟基醇类聚合物,解决了激光转印过程中脱模困难,栅线出现断裂、起皮的问题,使得低温银浆能够应用于16μm‑18μm栅线的印刷中,具有易脱模、不易断裂、具有优异的耐热耐冻性能及光电转化效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域,特别是涉及一种用于激光转印的低温银浆及其制备方法和hjt电池。


技术介绍

1、随着光伏电池技术不断进步,2021年已开启p型向n型迭代的趋势,迈向更高效率台阶。以topcon(tunnel oxide passivating contacts)隧穿氧化层钝化接触电池、hjt(heterojunction technology)异质结电池为代表的n型技术路线陆续取得突破,产业化进程有望提速。而hjt相较topcon,具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。

2、目前hjt电池主要采用丝网印刷工艺形成所需电极,而由于低温银浆中片状银粉的存在,使得过网性差,不利于更细的线网印刷;没有触变剂,很难形成更大的高宽比;单片银浆耗量大,是perc电池的两倍多;随着硅片越来越薄,丝网印刷后的碎片率也逐渐上升。

3、激光转印相较于主流传统的太阳能电池的丝网印刷技术,激光转印技术所制备的栅线具备如下优势:

4、(1)可以显著降低栅线遮光面积,从而提升光电转换效率;

5、(2)可以显著降低浆料的使用量;

6、(3)为非接触技术,可以有效降低碎片率。

7、因此激光图形转印技术(ptp)将成为下一代金属化工艺的主要选择之一。

8、但是,hjt低温银浆在激光转印的实际应用中,仍存在如下缺陷和不足:

9、目前栅线只达到22μm,在18μm甚至16μm栅线时,激光转印时很难顺利脱模,二甲基硅油、聚醚聚硅氧烷共聚物等脱模助剂加入低温浆料中,固化后会残留在浆料中,影响栅线的电阻率,从而降低光电转换效率。

10、激光转印浆料对粉体尺寸非常敏感,浆料中若出现大颗粒粉体会影响浆料的填充面积,导致转印效率的很低。目前激光转印浆料(专利:cn115831440a)中会加入片状银粉,浆料填充到转印槽的过程中,片状的存在容易堵住转印槽,阻碍体系中球状粉体的填充,使得填充不充分,转印到硅片上的栅线线型不饱满,浆料之间存在一些空隙,影响栅线的电性能,最终使光电转化效率降低。

11、激光转印浆料中通常会直接加入增韧剂来解决固化栅线出现断裂、起皮等现象,但是增韧剂的加入会影响栅线的电性能,浆料的印刷性能。


技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种用于激光转印的低温银浆及其制备方法和hjt电池,通过在低温银浆中加入含羟基醇类聚合物,解决了激光转印过程中脱模困难,栅线出现断裂、起皮的问题,使得低温银浆能够应用于16μm-18μm栅线的印刷中,具有易脱模、不易断裂及光电转化效率高的优点。

2、本专利技术的目的通过下述技术方案实现:

3、一种用于激光转印的低温银浆,包括以下重量百分比的组分:银粉80-97%,热固性树脂2-4%,含羟基醇类聚合物0.2-0.5%,封闭型异氰酸酯0.2-0.8%,潜伏型促进剂0.1-0.3%,偶联剂0.1-0.5%,分散剂0.1-0.3%,溶剂1-4%。

4、在一实施例中,所述含羟基醇类聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇中的一种或多种。

5、在一实施例中,所述含羟基醇类聚合物为聚丙二醇。

6、在一实施例中,所述聚丙二醇为ppg1000、ppg2000、ppg-3000及ppg-4000中的一种或多种。

7、在一实施例中,所述银粉包括微米级球状银粉、亚微米级球状银粉及纳米级球状银粉,所述微米级球状银粉、所述亚微米级球状银粉及所述纳米级球状银粉的重量比为(40-60):(25-35):(5-12)。

8、在一实施例中,所述微米级球状银粉的粒径d50为2-3μm,d100<10μm;所述亚微米级球状银粉的粒径d50为1-2μm,d100<4μm;所述纳米级球状银粉的粒径d50为0.3-0.5nm,d100<2μm。

9、在一实施例中,所述热固性树脂为双酚a环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、海因环氧树脂中的一种或多种。

10、在一实施例中,所述封闭型异氰酸酯包括2,4-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种;

11、所述潜伏型促进剂为脲类改性sh-a100/a150、ea-3201、n-乙烯基咔唑、环己基乙烯醚、二乙二醇二乙烯基醚、2-乙基己基乙烯醚、吩噻嗪、蒽、硫杂蒽酮、二苯甲酮、2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑中的一种或多种;

12、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;

13、所述分散剂为kd9、kd13,kd16、kd24、byk111、byk110中的一种或多种;

14、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、柠檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或多种。

15、本专利技术还提供一种制备上述所述的用于激光转印的低温银浆的方法,包括以下步骤:

16、s1:称取制备低温银浆预设质量的原料,在溶剂中加入热固性树脂、含羟基醇类聚合物、封闭型异氰酸酯、潜伏型促进剂、偶联剂、分散剂,搅拌混合均匀,获得混合物;

17、s2:在混合物中加入银粉,搅拌均匀、研磨、过滤后得到所需的低温银浆。

18、本专利技术还提供一种hjt电池,所述hjt电池包含如上所述的低温银浆固化形成的栅线电极。

19、本专利技术有益效果在于:通过在低温银浆中加入含羟基醇类聚合物,使得含羟基醇类聚合物中的羟基(-oh)与封闭型异氰酸酯中的异氰酸酯(-nco)基团进行反应,生成氨酯基,具有很好的柔韧性,起到很好的增韧效果,解决栅线出现断裂、起皮的问题,且固化后不会影响栅线的电阻率,避免额外添加增韧剂影响栅线的电阻率的问题,能够保持优良的光电转化效率;羟基具有较好的润滑作用,提高栅线脱模效果,解决了激光转印过程中脱模困难的问题;且聚丙二醇具有优异的耐热耐冻性能,对银浆的信赖性测试具有益效果。

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【技术保护点】

1.一种用于激光转印的低温银浆,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:银粉80-97%,热固性树脂2-4%,含羟基醇类聚合物0.2-0.5%,封闭型异氰酸酯0.2-0.8%,潜伏型促进剂0.1-0.3%,偶联剂0.1-0.5%,分散剂0.1-0.3%,溶剂1-4%。

2.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述含羟基醇类聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述含羟基醇类聚合物为聚丙二醇。

4.如权利要求2所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述聚丙二醇为PPG1000、PPG2000、PPG-3000及PPG-4000中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述银粉包括微米级球状银粉、亚微米级球状银粉及纳米级球状银粉,所述微米级球状银粉、所述亚微米级球状银粉及所述纳米级球状银粉的重量比为(40-60):(25-35):(5-12)。

6.如权利要求5所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述微米级球状银粉的粒径D50为2-3μm,D100<10μm;所述亚微米级球状银粉的粒径D50为1-2μm,D100<4μm;所述纳米级球状银粉的粒径D50为0.3-0.5nm,D100<2μm。

7.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述热固性树脂为双酚A环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、海因环氧树脂中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述封闭型异氰酸酯包括2,4-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的一种或多种;

9.一种制备上述权利要求1-8任一项所述的用于激光转印的低温银浆的方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.一种HJT电池,其特征在于,所述HJT电池包含如权利要求1-8中任一项所述的低温银浆固化形成的栅线电极。

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【技术特征摘要】

1.一种用于激光转印的低温银浆,其特征在于,包括以下重量百分比的组分:银粉80-97%,热固性树脂2-4%,含羟基醇类聚合物0.2-0.5%,封闭型异氰酸酯0.2-0.8%,潜伏型促进剂0.1-0.3%,偶联剂0.1-0.5%,分散剂0.1-0.3%,溶剂1-4%。

2.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述含羟基醇类聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述含羟基醇类聚合物为聚丙二醇。

4.如权利要求2所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述聚丙二醇为ppg1000、ppg2000、ppg-3000及ppg-4000中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的用于激光转印的低温银浆,其特征在于,所述银粉包括微米级球状银粉、亚微米级球状银粉及纳米级球状银粉,所述微米级球状银粉、所述亚微米级球状银粉及所述纳米级球状银粉的重量比为(40-60):(25-35):(5-12)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:陈娜娜张嘉宁王林伟陈小龙冉红霞冯如婷刘洁连军胡西领
申请(专利权)人:上海银浆科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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