[发明专利]一种用于提高太阳能电池用导电浆料附着力的有机载体

说明书

本发明属于电子材料技术领域，公开了一种用于提高太阳能电池用导电浆料附着力的有机载体包括高附着力的树脂体系、分散剂体系、有机溶剂、触变剂和增稠剂，其中高附着力的树脂体系是弹性体树脂、玻璃化温度≥130℃的树脂和相容性树脂的混合物，本发明采用的高玻璃化温度≥130℃的树脂在整个太阳能电池用导电浆料体系中可以有效的提升栅线耐高温特性及高温下硬度，在有机载体中添加弹性树脂可以提升栅线柔韧性及塑型，本申请还添加了相容性树脂提升整体浆料相容性并改善浆料对基材的附着力。本申请的分散剂体系是脂肪酸类添加剂、润湿剂和润滑剂的混合物，本发明的有机载体还提调整导电浆料的高宽比，提高了电池效率。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种用于提高太阳能电池用导电浆料附着力的有机载体。

背景技术

晶硅太阳能电池用导电浆料主要包括正电极银浆、背电极银浆和背电极铝浆。导电浆料主要有金属填料、无机粘结剂、有机载体组成。作为关键材料，有机载体是由树脂、分散剂、增稠剂、触变剂、溶剂等组成，协调导电浆料多组分相容性，使固体形态的导电相、粘结相和其他固体微粒混合物分散成具有流体特性的浆料，保障长期储存性，可控制浆料的流变特性，以便于刷印到基板上，形成所需图形。因此，有机载体的选择必须满足以下要求：

（1）对基体和金属微粒具有良好的浸润性，保证金属微粒在有机粘合剂中得到充分良好的分散，并在基体上形成连续的金属覆盖层；

（2）溶剂在常温下不易挥发，这是保证稳定生产的关键。因为若在浸涂过程中溶剂大量挥发，必使浆料的黏度增大，功能金属相消耗量增大，严重时浸涂后浆料表面出现针孔、尖头等缺陷；

（3）有机粘合剂的粘度要适中，制成的浆料应具有良好的流平性和触变性，浸涂后，界面平直，不流挂，无尖头；

（4）浆料干燥后，对基体有良好的附着性能，保证在多次通过硅橡胶孔板时不易磨损脱落；

（5）烧渗时树脂能完全分解，挥发，不留灰分，保证浸涂层的连续性和良好的可焊性。

晶硅光伏电池金属化丝网印刷生产线，主要设备包括上料机、丝网印刷机、烘干炉、硅片暂存机、硅片翻转机、烘干炉、测试分检机等。其中，丝网印刷和烘干烧结为最主要的工序。丝网印刷通常包括两道印制背银工序和一道印制正银工序，其功用是通过采用丝网印刷的方式将预定的图形印刷在硅片上，从而在电池背面上形成正负两个电极以实现电池工作时能产生的电流导出的目的。烘干过程是为了将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎是纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极，并且使晶体硅原子以一定的比例融入熔融的银电极材料中去，从而形成上下电极的欧姆接触，提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率。整个过程中电池片运输是通过皮带运输移动，二次正反印刷则是通过翻转机实现。

随着丝网印刷效率的提升，印刷速度从过去的100 mm/s到500mm/s，伴随印刷速度的提高，皮带传输速率加快，产线电池片与皮带间的摩擦加剧。另外，电池片翻转速度也会加快，也会带来震动摩擦。伴随印刷速度提升，通常会提升烘干温度，高温烘干会影响机载体对硅片基材的附着力。目前，产线大约有60%采用分步印刷，其中不少采用四道分步印刷，代表着一道、二道栅线经历更多次的高温烘干、皮带摩擦，加剧栅线掉粉现象如图3所示出现的局部掉粉断栅现象。综上，以上丝网印刷工艺的调整对浆料印刷性和对基材附着性提出了更高的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过优化设计树脂体系和分散剂体系的搭配及配比，实现了栅线对硅片表面优异的附着力，有效改善了电池片印刷后烘干掉粉的问题，同时缓解了印刷边缘毛刺不平整的现象，还有效改善导电浆料长期储存稳定性，本发明的具体发明内容如下：