[发明专利]导电浆料、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种导电浆料，原料组分包括银粉、玻璃粉和有机载体，有机载体包括聚氨酯树脂、触变剂、分散剂、溶剂，各原料的质量百分数为：银粉88～92％、玻璃粉2～5％、聚氨酯树脂0.1～1％、溶剂0.8～9.7％、触变剂0.1～0.6％、分散剂0.1～0.6％。本发明提供的有机载体组分配方合理，有助于改善浆料体系的流变性能，将其以一定比例混合分散至银浆中后，能显著提高栅线的线形塑形能力，且印后线宽窄，断栅比例低，进而提高了银浆在硅片上的丝印质量和烧结后电极和栅线的高宽比，可有效提升光电转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池浆料技术领域，具体涉及一种印刷性能优异的导电浆料、制备方法及其应用。

背景技术

随着化石能源的日趋枯竭，能源问题已成为影响人类生存和发展的制约因素。太阳能电池作为利用太阳能的方式之一，有望成为人类长远发展获取能源需求的重要方式。导电浆料作为硅太阳能电池正面金属化的材料，其主要由导电功能相银粉、粘结相玻璃粉以及有机载体所组成。而有机载体一般由溶剂、触变剂、分散剂以及其它功能性添加剂所组成，其主要作用是在导电浆料中起到分散和润湿粉体颗粒的作用，使浆料具有良好的流动性和印刷工艺性。功能性添加剂是根据工艺要求和产品改性增添的微量物质，对导电浆料的制造工艺、使用性能(如印刷工艺性)以及太阳能电池的光电转换效率都有着至关重要的影响，也是各生产厂家的核心技术之一。

对于浆料来说，不单单是三者的简单混合，而是一个复杂的体系，有机载体不同的配方具有不同的粘度、流平性和触变性，从而影响浆料的粘度、流平性和触变性，进而会对浆料的印刷性能和塑形性产生影响，最终影响太阳能电池的光电转换效率，所以获得较好的有机载体配方，是制得高品质导电浆料的关键之一。因此，虽然有机载体在太阳能导电浆料中的含量很少，但其作用却是不可替代的，其成分和各种功能性添加剂的选择和配比就显得格外重要。

在太阳能电池中，电极的制作常见的有丝网印刷法和感光刻蚀法。感光刻蚀法可以进行精细化加工得到高质量的电极图片，但该方法存在材料的利用率低，工艺过程较复杂，使用量大等不足。而丝网印刷工艺简单，材料利用率高，成本低，非常适用于批量化生产，但面临精细化加工(如线宽小于20μm)时，容易出现锯齿、断线、整版线宽不均匀等现象，且大型化制作过程中丝网掩膜在印刷时的拉伸可能造成图形变形，印刷塑形差，为了突破丝网印刷精细化加工的局限性，亟需开发出一种具有优异印刷塑形的导电浆料。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有优异印刷塑形的导电浆料，满足精细化和大型化批量生产的需要。

第一方面，本发明公开了一种导电银浆，采用如下的技术方案：

导电浆料，原料组分包括银粉、玻璃粉和有机载体，有机载体包括聚氨酯树脂、触变剂、分散剂、溶剂，

其中，各原料的质量百分数为：

银粉88～92％、玻璃粉2～5％、聚氨酯树脂0.1～1％、溶剂0.8～9.7％、触变剂0.1～0.6％、分散剂0.1～0.6％。

其中，有机载体的主要作用是在导电浆料中起到分散和润湿粉体颗粒的作用，使浆料具有良好的流动性和印刷工艺性。

在某些实施方案中，聚氨酯树脂包含有氨基甲酸酯结构。

在某些实施方案中，聚氨酯树脂是由异氰酸酯化合物与活性氢化合物反应得到的。

在某些实施方案中，异氰酸酯化合物为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)中的至少一种。

在某些实施方案中，活性氢化合物为醇、水、胺、醇胺、酚、硫醇、羧酸、脲中的至少一种。

在某些实施方案中，聚氨酯树脂的平均分子量为20000～80000。

在某些实施方案中，聚氨酯树脂的涂-4杯粘度为40～80s。