【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池光伏银浆领域，具体涉及一种异质结光伏电池用银包铜浆料及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能光伏photovoltaic，缩写为pv，简称光伏，具体是将太阳光直接转化为电的光电半导体薄片，在满足一定条件的光照度，就可以输出电压，产生电流。
2、异质结hereto-junction with intrinsic thin-layer，简称hjt，hjt光伏电池是基于薄硅衬底的新型太阳能电池，由于其具有高的转换效率、高的稳定性和可双面发电等优势，成为最有前景的太阳能电池。
3、然而，目前大多数hjt光伏电池生产厂商主要使用纯银导电银浆，银含量高于90％，存在生产成本过高等问题。
4、因此，有必要提供一种异质结光伏电池用银包铜浆料及其制备方法来实现上述目的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种异质结光伏电池用银包铜浆料及其制备方法。
2、技术方案之一如下：
3、一种异质结光伏电池用银包铜浆料，按质量百分比计，包括如下组分：微米级银粉10-50％，纳米级银粉0-50％，银包铜粉40-80％，环氧树脂2-10％，固化剂0.5-3％，熔焊助剂添加量0.1-0.5％，环氧稀释剂0.1-5％，溶剂为余量。
4、进一步的，银粉为片状银粉、类球状、球状银粉中的一种或多种。
5、进一步的，银粉选择球状银粉；振实密度为4.0-6.5g/cm3；比表面积为0.4-0.6m2/g；银粉包括微米银粉
6、进一步的，银包铜粉的d50粒径为2.0-5.0μm；优选的，银包铜粉的d50粒径为3.5-4.0μm，若粒径过大，则会导致配置的浆料出现下网不佳的问题；若粒径过小，则会导致浆料粘度过大，浆料印刷回墨的效果较差；银包铜粉的包覆量为10-40％；优选的，银包铜粉的包覆量为20％，若包覆量过少，可能导致包覆不完全，铜粉外露，稳定性下降；若包覆量过多，则成本降低较少。
7、进一步的，树脂为脂肪族环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚a型环氧树脂、聚酯改性环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或者两种以上。
8、进一步的，固化剂为咪唑、改性咪唑、酞酸酯、双氰胺、改性双氰胺、乙二胺、硅烷偶联剂、酸酐、三氟化硼乙胺中的一种或者多种。
9、进一步的，熔焊助剂为沸点在250-500℃的小分子醇、多元醇、多元醇酯以及醚醇类等物质，如：乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、1,2,3-丙三醇等物质中的一种或两种；熔焊助剂含有羟基基团，在150-200℃下，羟基可以和银粉或银包铜粉表面的氧化物发生反应，有效去除粉体表面的氧化物，从而使得银粉和银粉、银粉和银包铜粉之间形成熔焊作用；且经过一定时间的加热，这类含羟基的物质以及银粉和银包铜粉表面自身包覆的有机保护层—十二酸可以通过蒸发作用而除去，这使得粉体之间得阻碍物减少，从而进一步促进粉体之间的熔焊作用。
10、进一步的，环氧稀释剂为缩水甘油醚或缩水甘油酯，如：间苯二酚二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、2-甲苯缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷-1，2-二缩水甘油酯、丁酸缩水甘油酯中的一种或两种以上。
11、进一步的，溶剂为醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂等，例如：二乙二醇二丁醚、三丙二醇丁醚、二甘醇一丁醚、戊二酸二甲酯、乙二醇丁醚醋酸酯、己二酸二甲酯、异佛尔酮、松油醇、丁基卡必醇、异辛醇中的一种或者两种以上。
12、技术方案之二如下：
13、一种低银含异质结导电银包铜浆的制备方法，将微米级银粉、纳米级银粉以及球状银包铜粉分散在有机载体中，得到低银含导电银包铜浆；包括如下步骤：
14、1)将环氧树脂、固化剂、环氧稀释剂和溶剂等混合，得到有机载体；
15、2)再加入微米级银粉、纳米级银粉以及球状银包铜粉组合，进行搅拌；
16、3)搅拌均匀后使用三辊机研磨分散、滤布过滤除杂，得到低银含异质结导电银包铜浆。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
18、1)使用了低温熔焊技术，使得银粉与银粉或银包铜粉之间形成熔焊通道，相比于传统的接触式导电，低温熔焊技术解决了粉体因氧化产生的接触不良、导电能力下降等问题；在熔焊助剂的作用下，熔焊助剂自身的羟基基团与粉体表面的氧化物反应，从而去除银粉和银包铜粉表面的氧化物，同时这类熔焊助剂以及粉体自身的有机保护层—十二酸可以通过蒸发作用而除去，这使得粉体之间的阻碍物减少，促进银粉和银粉、银粉和银包铜粉之间的熔焊作用；
19、2)混合了粒径较大的微米银粉和粒径较小的纳米银粉，纳米银粉的粒径优先选择300-400nm，若纳米银粉的粒径选择过大，如800-900nm，则不能填充银粉与银粉或银包铜粉之间的间隙，导致浆料的电阻率偏大；若纳米银粉的粒径选择过小，如100nm，则会导致浆料的粘度增大，不利于印刷，且对电阻率的帮助较小；优先选择粒径为300-400nm的纳米银粉，该粒径下的纳米银粉不仅使得相邻粉体之间的接触面积更大，粉体之间的熔焊作用增强，而且能够有效填充基材上的微小缝隙，降低浆料的接触电阻，从而提升印刷线路固化后的导电性；使用了三种不同粒径的粉体相配合，能够提高导电相粉体堆积密度，使得粉体之间的熔焊作用更加显著，具有优异导电性能。
20、3)通过使用耐高温、抗氧化性能优异的银包铜粉代替纯银做导电浆料，大大降低了浆料成本；银包铜浆料的银含已经低至50％，电阻率为5.18×10-6ω·cm，性能已经接近纯银浆料的水平，适合太阳能异质结电池的金属化要求。
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1.一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：按质量百分比计，包括如下组分：微米级银粉10-50％，纳米级银粉0-50％，银包铜粉40-80％，环氧树脂2-10％，固化剂0.5-3％，熔焊助剂添加量0.1-0.5％，环氧稀释剂0.1-5％，溶剂为余量。
2.根据权利要求1所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银粉为片状银粉、类球状、球状银粉中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银粉选择球状银粉；振实密度为4.0-6.5g/cm3；比表面积为0.4-0.6m2/g；银粉包括微米银粉和纳米银粉：微米银粉D50粒径为1.0-4.0μm，优选的，为1.8-2.0μm；纳米银粉D50粒径为100-600nm；优选的，优选的，为300-400nm。
4.根据权利要求2所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银包铜粉的D50粒径为2.0-5.0μm；优选的，银包铜粉的D50粒径为3.5-4.0μm，若粒径过大，则会导致配置的浆料出现下网不佳的问题；若粒径过小，则会导致浆料粘度过大，浆料印
5.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：树脂为脂肪族环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、聚酯改性环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或者两种以上。
6.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：固化剂为咪唑、改性咪唑、酞酸酯、双氰胺、改性双氰胺、乙二胺、硅烷偶联剂、酸酐、三氟化硼乙胺中的一种或者多种。
7.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：熔焊助剂为沸点在250-500℃的小分子醇、多元醇、多元醇酯以及醚醇类等物质，如：乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、1,2,3-丙三醇等物质中的一种或两种；熔焊助剂含有羟基基团，在150-200℃下，羟基可以和银粉或银包铜粉表面的氧化物发生反应，有效去除粉体表面的氧化物，从而使得银粉和银粉、银粉和银包铜粉之间形成熔焊作用；且经过一定时间的加热，这类含羟基的物质以及银粉和银包铜粉表面自身包覆的有机保护层—十二酸可以通过蒸发作用而除去，这使得粉体之间得阻碍物减少，从而进一步促进粉体之间的熔焊作用。
8.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：环氧稀释剂为缩水甘油醚或缩水甘油酯，如：间苯二酚二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、2-甲苯缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷-1，2-二缩水甘油酯、丁酸缩水甘油酯中的一种或两种以上。
9.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：溶剂为醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂等，例如：二乙二醇二丁醚、三丙二醇丁醚、二甘醇一丁醚、戊二酸二甲酯、乙二醇丁醚醋酸酯、己二酸二甲酯、异佛尔酮、松油醇、丁基卡必醇、异辛醇中的一种或者两种以上。
10.一种低银含异质结导电银包铜浆的制备方法，其特征在于：将微米级银粉、纳米级银粉以及球状银包铜粉分散在有机载体中，得到低银含导电银包铜浆；包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：按质量百分比计，包括如下组分：微米级银粉10-50％，纳米级银粉0-50％，银包铜粉40-80％，环氧树脂2-10％，固化剂0.5-3％，熔焊助剂添加量0.1-0.5％，环氧稀释剂0.1-5％，溶剂为余量。
2.根据权利要求1所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银粉为片状银粉、类球状、球状银粉中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银粉选择球状银粉；振实密度为4.0-6.5g/cm3；比表面积为0.4-0.6m2/g；银粉包括微米银粉和纳米银粉：微米银粉d50粒径为1.0-4.0μm，优选的，为1.8-2.0μm；纳米银粉d50粒径为100-600nm；优选的，优选的，为300-400nm。
4.根据权利要求2所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：银包铜粉的d50粒径为2.0-5.0μm；优选的，银包铜粉的d50粒径为3.5-4.0μm，若粒径过大，则会导致配置的浆料出现下网不佳的问题；若粒径过小，则会导致浆料粘度过大，浆料印刷回墨的效果较差；银包铜粉的包覆量为10-40％；优选的，银包铜粉的包覆量为20％，若包覆量过少，可能导致包覆不完全，铜粉外露，稳定性下降；若包覆量过多，则成本降低较少。
5.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：树脂为脂肪族环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚a型环氧树脂、聚酯改性环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或者两种以上。
6.根据权利要求3或4所述的一种异质结光伏电池用银包铜浆料，其特征在于：固化剂为咪唑、改...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵玲玲，吴立泰，董飞龙，王历，鲁斌，欧阳旭频，
申请(专利权)人：苏州市贝特利高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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