【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域，具体涉及导电浆料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前，太阳能电池中的电极通常采用导电浆料低温固化制备得到。为了提高太阳能电池的光电转化效率，导电浆料的固化时间需要在30min以上，但过长的固化时间会导致太阳能电池的生产效率低下，不能满足工业生产需求。为了提高导电浆料的固化效率，可增加导电浆料中固化剂的用量。但是，加入固化剂的含量过多会导致导电浆料的粘度增大，不利于丝网印刷，并且过多的固化剂易与其他组分发生反应，降低导电浆料的储存稳定性，增加导电浆料的储存成本，不利于太阳能电池的广泛应用。因此，需要研发一种成本低、储存稳定性好和固化效率高的导电浆料。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供了一种导电浆料及其制备方法和应用，该导电浆料包括导电填料和非树脂粘结剂，非树脂粘结剂可提高导电浆料的固化效率、粘结能力和储存稳定性，降低制备成本，有利于导电浆料的广泛应用。
2、第一方面，本申请提供了一种导电浆料，所述导电浆料包括导电填料和非树脂粘结剂，所述非树脂粘结剂包括端基环氧基硅氧烷、活性稀释剂和固化剂，所述端基环氧基硅氧烷包括第一重复单元，所述第一重复单元如式(i)所示，
3、
4、所述r1和所述r2独立地选自取代或未取代的烷基或所述r3包括取代或未取代的亚烷氧基，所述r4包括取代或未取代的亚烷基或单键，所述端基环氧基硅氧烷的相对分子质量为小于或等于3000。
5、可选的，所述端基环氧基的结构式如式(ii-1)所示，>
6、
7、其中，所述r1、所述r2、所述r5、所述r6、所述r5、所述r6、所述r7、所述r8、所述和所述r7独立地选自取代或未取代的烷基或所述r3和所述r3包括取代或未取代的亚烷氧基，所述r4、所述r4包括取代或未取代的亚烷基或单键，n与m的和小于或等于5，n和m的取值不同时为0。
8、可选的，所述导电浆料中所述端基环氧基硅氧烷的质量百分比为1％-5％。
9、可选的，所述导电浆料中所述导电填料的质量百分比为85％-94％。
10、可选的，所述导电填料包括银粉、铜粉和银包铜粉中的至少一种。
11、可选的，所述银粉包括片状银粉和球状银粉中的至少一种，所述片状银粉的粒径d50为2μm-5μm，所述片状银粉的振实密度为4g/cm3-4.5g/cm3，所述球状银粉的粒径d50为0.2μm-1.5μm，所述球状银粉的振实密度为5.5g/cm3-6.5g/cm3。
12、可选的，所述导电浆料中所述活性稀释剂的质量百分比为0.2％-1.5％，所述活性稀释剂包括环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚，苯基缩水甘油醚、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯和1,2-环氧-4-乙烯基环己烷中的至少一种。
13、可选的，所述导电浆料中所述固化剂的质量百分比为0.2％-0.6％，所述固化剂包括咪唑类固化剂、酸酐类固化剂和路易斯酸胺络合物固化剂中的至少一种。
14、可选的，所述非树脂粘结剂还包括触变剂、分散剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和有机溶剂中的至少一种。
15、可选的，所述导电浆料中所述触变剂的质量百分比为0.1％-1％，所述触变剂包括不饱和多元羧酸聚合物触变剂、多元羧酸烷基铵盐触变剂、改性脲触变剂和脲改性的非极性聚酰胺触变剂中的至少一种。
16、可选的，所述导电浆料中所述分散剂的质量百分比为0.1％-1％，所述分散剂包括聚磷酸酯、聚乙二醇和羧酸中的至少一种。
17、可选的，所述导电浆料中所述固化促进剂的质量百分比为小于或等于0.6％，所述固化促进剂包括过氧化苯甲酰、二乙氨基丙胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺和3-(对氯苯基)-1,1-二甲基脲中的至少一种。
18、可选的，所述导电浆料中所述硅烷偶联剂的质量百分比为小于或等于2％，所述硅烷偶联剂包括3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
19、可选的，所述导电浆料中所述有机溶剂的质量百分比为1.6％-5％，所述有机溶剂包括乙酸丁酯、二乙二醇丁醚乙酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、碳酸二乙酯、二乙二醇丁醚、二乙二醇二乙基醚、丙二醇乙醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。
20、可选的，所述导电浆料的体积电阻率小于或等于10×10-6ω·cm。
21、可选的，所述导电浆料的细度小于或等于7μm。
22、本申请提供的导电浆料中非树脂粘结剂不含树脂组分，可避免树脂组分与固化剂在导电浆料储存过程中发生反应，提高了导电浆料的储存稳定性，同时端基环氧基硅氧烷可以提高导电浆料的固化效率，增强导电浆料的粘结能力，有利于获得固化效率高、电阻率适宜和粘结能力优异的导电浆料，有利于导电浆料的使用。
23、第二方面，本申请提供了一种导电浆料的制备方法，包括：
24、将端基环氧基硅氧烷、活性稀释剂和固化剂进行第一混合，得到非树脂粘结剂；
25、将导电填料和所述非树脂粘结剂进行第二混合，得到导电浆料。
26、可选的，所述第一混合的时间为30min-60min，所述第一混合的温度为20℃-30℃。
27、可选的，第二混合的时间为3h-5h，所述第二混合的温度为0℃-10℃。
28、本申请提供的导电浆料的制备方法新颖，制备流程简单，可以制得固化效率高、电阻率适宜、粘结能力优异以及储存稳定性佳的导电浆料。
29、第三方面，本申请提供了一种太阳能电池，包括硅衬底和设置在所述硅衬底表面的第一膜层以及设置在所述硅衬底背离所述第一膜层的一侧表面的第二膜层；所述第一膜层和所述第二膜层表面分别设置有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个由第一方面所述的导电浆料或第二方面所述的制备方法制得的导电银浆固化得到。
30、本申请提供的太阳能电池光电转换效率高，产品竞争力强。
31、第四方面，本申请提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：在硅衬底表面形成第一电极，在所述硅衬底表面背离所述第一电极的方向上形成第二电极，得到太阳能电池；所述第一电极和所述第二电极中的至少一个由第一方面所述的导电浆料或第二方面所述的制备方法制得的导电银浆固化得到。
32、本申请提供的太阳能电池制备方法简单、操作方便、生产效率高，可实现太阳能电池的大规模生产，有利于太阳能电池的广泛使用。
33、第五方面，本申请提供了一种用电设备，所述用电设备包括第三方面所述的太阳能电池或第四方面所述的制备方法制得的太阳能电池。
34、本申请提供的用电设备综合性能优异，有利于用电设备的广泛应用。
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1.一种导电浆料，其特征在于，所述导电浆料包括导电填料和非树脂粘结剂，所述非树脂粘结剂包括端基环氧基硅氧烷、活性稀释剂和固化剂，所述端基环氧基硅氧烷包括第一重复单元，所述第一重复单元如式(I)所示，
2.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述端基环氧基的结构式如式(II-1)所示，
3.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述端基环氧基硅氧烷的质量百分比为1％-5％。
4.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述导电填料的质量百分比为85％-94％；
5.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述活性稀释剂的质量百分比为0.2％-1.5％，
6.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述非树脂粘结剂还包括触变剂、分散剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和有机溶剂中的至少一种；
7.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料的体积电阻率小于或等于10×10-6Ω·cm，所述导电浆料的细度小于或等于7μm。
8.一种导电浆料的制备方法，其特征
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合的时间为30min-60min，所述第一混合的温度为20℃-30℃；
10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括硅衬底和设置在所述硅衬底表面的第一膜层以及设置在所述硅衬底背离所述第一膜层的一侧表面的第二膜层；所述第一膜层和所述第二膜层表面分别设置有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个由权利要求1-7任意一项所述的导电浆料或权利要求8-9任意一项所述的制备方法制得的导电银浆固化得到。
11.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
12.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求10所述的太阳能电池或权利要求11所述的制备方法制得的太阳能电池。
...【技术特征摘要】
1.一种导电浆料，其特征在于，所述导电浆料包括导电填料和非树脂粘结剂，所述非树脂粘结剂包括端基环氧基硅氧烷、活性稀释剂和固化剂，所述端基环氧基硅氧烷包括第一重复单元，所述第一重复单元如式(i)所示，
2.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述端基环氧基的结构式如式(ii-1)所示，
3.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述端基环氧基硅氧烷的质量百分比为1％-5％。
4.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述导电填料的质量百分比为85％-94％；
5.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述导电浆料中所述活性稀释剂的质量百分比为0.2％-1.5％，
6.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，所述非树脂粘结剂还包括触变剂、分散剂、固化促进剂、硅烷偶联剂和有机溶剂中的至少一种；
7.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，杨国勇，梁骏，段平平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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