【技术实现步骤摘要】
本申请属于太阳能电池浆料，尤其涉及一种低温导电银浆及其制备方法和应用。
技术介绍
1、异质结太阳能电池低温固化银浆一般由基体粘接相、导电功能相、固化剂以及溶剂和其他功能添加剂构成。其中，基体粘接相多为高粘结性的环氧树脂，固化后形成骨架结构提供力学性能和粘接性能。导电功能相一般为亚微米级或微米级的银粉、银片构成。为了降低烧结温度同时提高整体导电性一般会额外添加高烧结活性的纳米银，在烧结时纳米银熔融连接导电功能相的微米或亚微米的银粉、银片。目前，纳米银的添加方式主要有两种，第一种是在浆料体系中直接混合分散纳米银；第二种是在浆料体系中添加银前驱体，在烧结时原位生成纳米银。上述纳米银的两种添加方式均取得了良好的效果，但这两种纳米银的添加方式对纳米银在浆料体系中的位置及分布都无法精确控制，无法保证纳米银处于微米银颗粒/银片之间，从而纳米银难以起到连接亚微米级或微米级的银粉、银片的桥梁作用，使银浆在丝网印刷固化后容易出现虚印断线等印刷问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种低温导电银浆及其制备方法和应用，旨在解决现有的低温固化银浆添加的纳米银无法起到连接亚微米级或微米级的银粉、银片的桥梁作用，导致容易出现虚印断线的问题。
2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种低温导电银浆，包括以下重量组分：分级结构银粉85~95份、环氧树脂2~10份、溶剂1~5份、固化剂0.1~0.5份、添加剂0~1.5份；
4、其中，所
5、优选的，所述微米或亚微米空心球状银粉的粒径为0.5~10μm，所述纳米银粉的粒径为5~300nm，所述纳米片状银包铜粉的粒径为5~500nm。
6、优选的，所述纳米银粉和/或所述纳米片状银包铜粉占据单个所述微米或亚微米空心球状银粉表面积的10~70%。
7、优选的，所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、双酚f环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、氢化双酚f环氧树脂和双酚a二缩水甘油醚中的至少一种；
8、所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁醚、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、dbe、十二醇酯、松油醇、丙二醇甲醚醋酸酯、1-苯氧基-2-丙醇、二乙酸甘油酯中的至少一种；
9、所述固化剂选自双氰胺、六氟锑酸盐、甲基四氢基邻苯二甲酸酐﹑十二烯基丁二酸酐、聚癸二酸酐、三氮化硼乙胺络合物和改性咪唑类固化剂中的至少一种；
10、所述添加剂选自消泡剂和/或流平剂。
11、第二方面，本申请提供一种低温导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
12、分别称取分级结构银粉85~95份、环氧树脂2~10份、溶剂1~5份、固化剂0.1~0.5份、添加剂0~1.5份；
13、将所述环氧树脂和所述固化剂分散在溶剂中，得到第一分散液；
14、将所述分级结构银粉和所述添加剂加入所述第一分散液中进行混合均匀，得到低温导电银浆。
15、优选的，制备所述分级结构银粉的步骤包括：
16、提供微米或亚微米空心球状银粉；
17、将所述微米或亚微米空心球状银粉和蚀刻液混合后进行超声蚀刻处理，生成包含表面粗糙的微米或亚微米空心球状银粉和银盐的混合体系；
18、将纳米片状铜粉和还原剂加入所述混合体系中进行反应处理，生成纳米片状银包铜粉和纳米银粉，且所述纳米银粉和/或所述纳米片状银包铜粉至少部分结合在所述微米或亚微米空心球状银粉表面，得到所述分级结构银粉。
19、优选的，所述蚀刻液包括质量比为（1~15）/（30~70）/（1~15）/（20~50）的有机酸、无机酸、无机盐和水；
20、所述微米或亚微米空心球状银粉、所述纳米片状铜粉、所述蚀刻液、所述还原剂的质量比为（45~70）/（3~7）/（10~35）/（1~10）。
21、优选的，所述有机酸选自甲磺酸、乙磺酸、柠檬酸、葡糖酸、草酸和亚氨基二乙酸中的至少两种；
22、所述无机酸选自硝酸、硫酸和盐酸中的至少一种；
23、所述无机盐选自硝酸钠、硝酸钾、硫酸氢钠和硫酸氢钾中的至少一种；
24、所述还原剂选自葡萄糖、抗坏血酸、水溶性聚合物中的至少一种。
25、优选的，在将所述分级结构银粉和所述添加剂加入所述第一分散液中进行混合均匀的步骤之后，还包括：对混合后的银浆进行研磨处理，使所述低温导电银浆中固体颗粒的粒径≤5μm。
26、第三方面，本申请提供一种太阳能电池，包含电极，所述电极由上述所述的低温导电银浆或上述所述的低温导电银浆的制备方法制备得到的低温导电银浆制得。
27、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
28、本申请第一方面提供的低温导电银浆所含的分级结构银粉由于包含有纳米银粉、纳米片状银包铜粉和微米或亚微米空心球状银粉，并且纳米片状银颗粒和/或纳米片状银包铜颗粒至少部分通过如原位生长或化学键等方式结合在微米或亚微米空心球状银粉表面，具体地，微米或亚微米空心球状银粉作为主体，由于其内部具有较多孔洞，使低温导电银浆在烧结固化过程中可以挤压孔洞位置收缩成窄线宽，可以使用大线宽的丝网印刷达到窄线宽丝网印刷的效果，从而不必采用窄线宽网版来印刷低温导电银浆，因此可以防止虚印断线等印刷问题；结合在微米或亚微米空心球状银粉表面的纳米片状银包铜粉颗粒，既可以连接微米或亚微米空心球状银粉，起到桥梁作用，因此进一步防止虚印断线等印刷问题，又可以填充微米或亚微米空心球状银粉之间的空隙，使银层更致密；纳米银粉的烧结活性高，在较低温度下具有很强的烧结行为，因此在低温导电银浆烧结固化收缩过程中，有助于微米或亚微米空心球状银粉挤压内部孔洞，从而进一步收窄线宽。所含的环氧树脂具有优异的粘结性能和化学稳定性，能将微米或亚微米空心球状银粉、纳米银粉和纳米片状银包铜粉粘结形成均匀稳定的银浆，利于后续印刷形成连续的金属栅线。因此，本申请低温导电银浆在印刷烧结固化后形成的线条清晰，密实不断线。
29、本申请第二方面提供的低温导电银浆的制备方法，先将环氧树脂与固化剂分散在溶剂中得到第一分散液，然后将分级结构银粉加入到第一分散液中，有助于分级结构银粉均匀分散在环氧树脂内形成均匀稳定的低温导电银浆，并且本申请制备方法具有工艺简单、易于操作和成本低等优点。
30、本申请第三方面提供的太阳能电池，由于所含的电极是由本申请提供的低温导电银浆或本申请提供的低温导电银浆的制备方法制备得到的低温导电银浆制得，因此电极线条窄、清晰、密实不断线、图案完整，因此有助于提高电池的光电转换效率。
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1.一种低温导电银浆，其特征在于，包括以下重量组分：分级结构银粉85~95份、环氧树脂2~10份、溶剂1~5份、固化剂0.1~0.5份、添加剂0~1.5份；
2.如权利要求1所述的低温导电银浆，其特征在于，所述微米或亚微米空心球状银粉的粒径为0.5~10μm，所述纳米银粉的粒径为5~300nm，所述纳米片状银包铜粉的粒径为5~500nm。
3.如权利要求1所述的低温导电银浆，其特征在于，所述纳米银粉和/或所述纳米片状银包铜粉占据单个所述微米或亚微米空心球状银粉表面积的10~70%。
4.如权利要求1~3任一项所述的低温导电银浆，其特征在于，满足以下条件中的至少一个：
5.一种低温导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，制备所述分级结构银粉的步骤包括：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述蚀刻液包括质量比为（1~15）/（30~70）/（1~15）/（20~50）的有机酸、无机酸、无机盐和水；
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于
9.如权利要求5~8任一项所述的制备方法，其特征在于，在将所述分级结构银粉和所述添加剂加入所述第一分散液中进行混合均匀的步骤之后，还包括：对混合后的银浆进行研磨处理，使所述低温导电银浆中固体颗粒的粒径≤5μm。
10.一种太阳能电池，包含电极，其特征在于，所述电极由权利要求1~4任意一项所述的低温导电银浆或权利要求5~9任意一项所述的低温导电银浆的制备方法制备得到的低温导电银浆制得。
...【技术特征摘要】
1.一种低温导电银浆，其特征在于，包括以下重量组分：分级结构银粉85~95份、环氧树脂2~10份、溶剂1~5份、固化剂0.1~0.5份、添加剂0~1.5份；
2.如权利要求1所述的低温导电银浆，其特征在于，所述微米或亚微米空心球状银粉的粒径为0.5~10μm，所述纳米银粉的粒径为5~300nm，所述纳米片状银包铜粉的粒径为5~500nm。
3.如权利要求1所述的低温导电银浆，其特征在于，所述纳米银粉和/或所述纳米片状银包铜粉占据单个所述微米或亚微米空心球状银粉表面积的10~70%。
4.如权利要求1~3任一项所述的低温导电银浆，其特征在于，满足以下条件中的至少一个：
5.一种低温导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：周贤界，孙立志，黄勇彪，
申请(专利权)人：深圳众诚达应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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