[发明专利]低温固化银浆及其制备方法

说明书

本申请公开了一种低温固化银浆及其制备方法，该低温固化银浆的制备原料包括：银粉90~97质量份、环氧树脂1~5质量份、固化剂1~5质量份、活化剂0.1~0.3质量份、有机助剂0~1质量份和溶剂1~5质量份；其制备步骤包括混合步骤、研磨步骤、急冻步骤和回温步骤，其中急冻步骤的设置能够有效地降低银浆的体积电阻，并能增强银浆的焊接拉力，获得与太阳能硅片更好的粘接性。

技术领域

本申请涉及导电银浆技术领域，具体地涉及一种低温固化银浆及其制备方法。

背景技术

从装机容量上看，光伏是全球范围内市场认可度最高、发展最快的可再生能源技术，同时也是实现碳中和的主要技术手段之一。太阳能电池具有清洁环保、应用范围广、操作简单、运行稳定、材料来源丰富、使用寿命长等诸多优点。其中异质结太阳电池技术日趋成熟，量产效率24.8%-25.5%，预将成为下一代主流技术。

金属化技术已成为制约异质结电池技术发展的关键因素。现有金属化技术通过丝网印刷、高温烧结，使导电浆料在硅片表面形成可收集光生载流子的电极。浆料由导电相、粘结剂和有机载体等组成，在烧结过程与电池表面发生复杂的物理化学反应。

异质结太阳能电池的独特结构使得其不能经受超过250 ℃的高温处理，因此，与现有银浆固化技术并不匹配。国际上有关异质结电池用银浆的研究报道极少。目前，仅杜邦（索特）、贺利氏、日本京瓷等跨国企业开发了几款高性能浆料，据了解，其电极接触区的饱和电流密度小于100 fA/cm²，接触电阻率为1-5 mΩcm²，可实现电池效率24.8%-25.5%，但相关配方属于商业机密。现有银浆存在线宽比大、银单耗过多等缺点，阻碍电池价格的进一步降低。因此，开发适用于高效异质结太阳能电池的高性能、低成本银浆金属化技术对我国光伏产业发展具有重大的促进作用。

此外，目前的太阳电池生产所用的低温固化银浆由于较高的有机聚合物含量，导致其电阻过大，不利于太阳光能的转换和收集；而功率半导体封装用的烧结银则由于银粉烧结后的力学性能较差而无法满足现有需求。因此，亟需开发一种兼顾较低电阻值和较高焊接拉力的低温固化银浆。

发明内容

本申请的目的在于降低低温固化银浆的电阻、提升其粘接性、焊接拉力的性能。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：提供一种低温固化银浆，其制备原料包括：银粉90~97质量份、环氧树脂1~5质量份、固化剂1~5质量份、活化剂0.1~0.3质量份、有机助剂0~1质量份和溶剂1~5质量份。

作为一种优选，所述银粉包括88~92质量份的第一组分银粉和2~5质量份的第二组分银粉，所述第一组分银粉为微米银粉，所述第二组分银粉为纳米银粉。

作为另一种优选，所述第一组分银粉的平均粒径为0.05~0.2 µm，长度为2~5 µm。

作为另一种优选，所述第二组分银粉的平均粒径为30~50 nm。

作为另一种优选，所述第一组分银粉为片状，所述第二组分银粉为球状。

作为另一种优选，所述环氧树脂为稠环类环氧树脂。

作为另一种优选，所述活化剂选自有机酰卤和有机酸酐中的一种或两种的组合；所述有机酰卤选自乙酰氯、丙酰氯、乙酰溴、丙酰溴及其卤化取代物中的一种或多种的组合；所述有机酸酐选自戊二酸酐、已二酸酐、卤代邻苯二酸酐中的一种或多种的组合。

进一步优选，所述固化剂选自酸酐类固化剂和咪唑类固化剂中的一种或者两种的组合。