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低温浆料、由所述低温浆料形成的导电层及其用途制造技术

技术编号:40946598 阅读:17 留言:0更新日期:2024-04-18 20:19
本发明专利技术提供一种低温浆料、由所述低温浆料形成的导电层及其用途,所述低温浆料包括导电粒子、树脂和溶剂,所述导电粒子为微米级导电粒子,所述树脂为热塑性树脂。本发明专利技术的低温浆料使用微米级导电粒子,满足低温浆料高速印刷的需求,不仅更适于光伏产业的发展需求,在保证电池效率的前提下,可以实现低温浆料的批量使用,使得度电成本显著降低,还可广泛用于电子电路产业,制得的电极与采用纳米粉的浆料制得的电极电阻、致密性相当甚至更优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料领域,具体涉及一种低温浆料、由所述低温浆料形成的导电层及其用途


技术介绍

1、低温浆料是由固体粉末、树脂和溶剂等混合均匀而形成的膏状物,是制造异质结电池极片的基础材料。基于低电阻的高要求,一方面现有低温浆料大多采用热固性树脂,添加固化剂,使得低温浆料能够在较低温度下固化成型;另一方面现有低温浆料添加有一定量的纳米银颗粒和/或亚微米级银颗粒,来充分填充形成致密的导电网络。

2、为了增强导电粒子之间的接触、提高导电性和致密性,在低温导电浆料中通常复配使用纳米级导电粒子和微米级导电粒子。然而,纳米粉的应用会严重影响丝网印刷速率,导致在300mm/s的高速印刷下外观不良(出现断栅、虚印等缺陷),从而导致低温浆料无法批量使用。且纳米粉的制备工艺复杂,制作稳定性较差,性能要求高,能够生产该类产品的厂家相对较少,造成纳米粉的成本高昂,限制了低温浆料的量产,最终导致低温异质结(hjt)光伏电池等产品的度电成本高。

3、热固性树脂因电阻低而被优选用于低温导电浆料的制备成型,但热固性树脂的应用需配合一定量的固化剂来调节固化温度,其固化反应是固有的化学反应过程,并非依赖于加温才可进行,而是在常温下也会缓慢进行,因此对浆料的储存、使用、保存条件均存在不利影响,不利于长期印刷。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的在低温浆料中使用纳米级粒子带来的问题,本专利技术的一个方面提供一种仅需使用微米级导电粒子的低温浆料,满足低温浆料高速印刷的需求,采用的微米级粒子的稳定性及制备工艺成熟度远远优于纳米级粒子,该低温浆料不仅更适于光伏产业的发展需求,在保证电池效率的前提下,可以实现低温浆料的批量使用,使得度电成本显著降低,还可广泛用于电子电路产业,制得的电极与采用纳米粉的浆料制得的电极电阻、致密性相当甚至更优。针对现有技术存在的在低温浆料中使用热固性树脂带来的问题,本专利技术的另一个方面提供一种使用热塑性树脂的低温浆料,在满足导电性等性能需求的同时,降低了低温浆料对于储存、使用、保存条件的要求,使得低温浆料适用于长期使用。本专利技术还提供一种仅需使用微米级导电粒子并使用热塑性树脂的低温浆料,能够克服现有技术采用纳米级粒子和热固性树脂产生的上述不足,在满足低温浆料性能需求的同时,实现低温浆料的高速印刷和长期使用,降低成本,提升稳定性。本专利技术的低温浆料可用于形成异质结电池的导电层。

2、具体而言,本专利技术的一个方面提供一种低温浆料,所述低温浆料包括导电粒子、树脂和溶剂,所述导电粒子基本上是微米级导电粒子。

3、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子为微米级导电粒子。

4、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子包括第一导电粒子和/或第二导电粒子。

5、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子包括第一导电粒子,任选地还包括第二导电粒子。

6、在一个或多个实施方案中,所述第一导电粒子选自球形导电粒子和絮状导电粒子中的一种或多种。

7、在一个或多个实施方案中,所述第一导电粒子包括球形导电粒子。

8、在一个或多个实施方案中,所述第一导电粒子包括球形导电粒子和絮状导电粒子。

9、在一个或多个实施方案中,所述第二导电粒子选自片状导电粒子和不规则导电粒子中的一种或多种。

10、在一个或多个实施方案中,所述第二导电粒子包括片状导电粒子。

11、在一个或多个实施方案中,所述第二导电粒子包括片状导电粒子和不规则导电粒子。

12、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子为金属粒子。

13、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子的材质选自银、铜、镍、锌、铝、银包铜、银包镍、银包锌和银包铝中的一种或多种。

14、在一个或多个实施方案中,所述第一导电粒子的平均粒径为1.0-1.2μm。

15、在一个或多个实施方案中,所述第二导电粒子的平均粒径为3-6μm。

16、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子包括第一导电粒子和第二导电粒子,所述第一导电粒子和所述第二导电粒子的质量比优选为3:7到7:3。

17、在一个或多个实施方案中,所述树脂包含热塑性树脂。

18、在一个或多个实施方案中,所述树脂由热塑性树脂组成。

19、在一个或多个实施方案中,所述热塑性树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、聚酰胺(pa)、聚碳酸酯(pc)+abs、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚甲醛(pom)、聚苯硫醚(pps)、聚烯烃弹性体(poe)、热塑性聚酯弹性体(tpee)和热塑性聚氨酯弹性体(tpu)中的一种或多种。

20、在一个或多个实施方案中,所述热塑性树脂选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种。

21、在一个或多个实施方案中,所述溶剂选自1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1h)-嘧啶酮(dmpu)、异十三烷醇、二氯甲烷、六甲基磷酰胺(hmpt)、二甲亚砜(dmso)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、二醇醚、二醇酯中的一种或多种。所述二醇醚包括二乙二醇丁醚、二乙二醇苯醚等。所述二醇脂包含二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯等。优选地,所述溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯。

22、在一个或多个实施方案中,以所述低温浆料的总质量计,所述低温浆料中,所述导电粒子的含量为88-95wt%、优选为92-94wt%,所述树脂的含量为0.1-5wt%、优选为0.2-2wt%。

23、在一个或多个实施方案中,所述低温浆料还包括添加剂。

24、在一个或多个实施方案中,所述低温浆料由导电粒子、树脂、溶剂和任选的添加剂组成。

25、在一个或多个实施方案中,所述添加剂选自表面活性剂、分散剂、促进剂、消泡剂、脱模剂、流平剂和偶联剂中的一种或多种。

26、在一个或多个实施方案中,以所述低温浆料的总质量计,所述低温浆料中,所述添加剂的含量≤2wt%、优选为0.01-2wt%、更优选为0.2-1.5wt%。

27、在一个或多个实施方案中,所述低温浆料中,所述添加剂与所述树脂的质量比为(0.1-10):10,优选为(3-6):10,更优选为5:10。

28、在一个或多个实施方案中,所述低温浆料包括88-95wt%的导电粒子、0.1-5wt%的树脂、0.01-2wt%的添加剂和余量的溶剂。

29、在一个或多个实施方案中,所述低温浆料包括92-94wt%的导电粒子、0.2-2wt%的树脂、0.2-1.5wt%的添加剂和余量的溶剂。

30、本专利技术的另一个方面提供一种低温浆料,所述低温浆料包括导电粒子、树脂和溶剂,所述树脂包含热塑性树脂。

31、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子基本上是微米级导电粒子。

32、在一个或多个实施方案中,所述导电粒子为微米级导电粒子。

33、在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于异质结电池的低温浆料,其特征在于,所述低温浆料包括导电粒子、树脂和溶剂,所述导电粒子为微米级导电粒子,所述树脂为热塑性树脂,所述低温浆料中,所述导电粒子的含量为88-95wt%,所述热塑性树脂的含量为0.1-5wt%。

2.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述导电粒子包括第一导电粒子和/或第二导电粒子,所述第一导电粒子选自球形导电粒子和絮状导电粒子中的一种或多种,所述第二导电粒子选自片状导电粒子和不规则导电粒子中的一种或多种;优选地,所述第一导电粒子的平均粒径为1.0-1.2μm,所述第二导电粒子的平均粒径为3-6μm;优选地,所述导电粒子包括质量比为3:7到7:3的第一导电粒子和第二导电粒子;和/或

3.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述热塑性树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯+丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种,优选选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种;和/或所述溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯。

4.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,以所述低温浆料的总质量计,所述低温浆料中,所述导电粒子的含量为92-94wt%,所述热塑性树脂的含量为0.2-2wt%。

5.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述低温浆料还包括添加剂,所述添加剂选自表面活性剂、分散剂、促进剂、消泡剂、脱模剂、流平剂和偶联剂中的一种或多种;优选地,以所述低温浆料的总质量计,所述低温浆料中,所述添加剂的含量≤2wt%、优选为0.01-2wt%、更优选为0.2-1.5wt%;优选地,所述低温浆料中,所述添加剂与所述树脂的质量比为(0.1-10):10,优选为(3-6):10,更优选为5:10。

6.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述低温浆料包括88-95wt%的导电粒子、0.1-5wt%的树脂、0.01-2wt%的添加剂和余量的溶剂;优选地,所述低温浆料包括92-94wt%的导电粒子、0.2-2wt%的树脂、0.2-1.5wt%的添加剂和余量的溶剂。

7.制备权利要求1-6中任一项所述的低温浆料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

8.由权利要求1-6中任一项所述的低温浆料形成的导电层。

9.一种异质结电池,其含有权利要求8所述的导电层。

10.权利要求1-6中任一项所述的低温浆料在制备异质结电池中的用途。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于异质结电池的低温浆料,其特征在于,所述低温浆料包括导电粒子、树脂和溶剂,所述导电粒子为微米级导电粒子,所述树脂为热塑性树脂,所述低温浆料中,所述导电粒子的含量为88-95wt%,所述热塑性树脂的含量为0.1-5wt%。

2.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述导电粒子包括第一导电粒子和/或第二导电粒子,所述第一导电粒子选自球形导电粒子和絮状导电粒子中的一种或多种,所述第二导电粒子选自片状导电粒子和不规则导电粒子中的一种或多种;优选地,所述第一导电粒子的平均粒径为1.0-1.2μm,所述第二导电粒子的平均粒径为3-6μm;优选地,所述导电粒子包括质量比为3:7到7:3的第一导电粒子和第二导电粒子;和/或

3.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,所述热塑性树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯+丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种,优选选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯硫醚、聚烯烃弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性聚氨酯弹性体中的一种或多种;和/或所述溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯。

4.如权利要求1所述的低温浆料,其特征在于,以所述低温浆料的总质量计...

【专利技术属性】
技术研发人员:张彦余冬冬张芮滔陶俊
申请(专利权)人:南通俊丰新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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