[发明专利]一种潜伏固化型导电浆料及用其在基板上形成电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电浆料，具体涉及一种潜伏固化型导电浆料以及用其在基板上形成电路或电极的方法，该潜伏固化型导电浆料尤其适合作为太阳能电池中的导电浆料，特别是太阳能电池正面银浆。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。在结构上，它包括背面电极、pn结、减反射膜和正面电极。其中，正面的金属电极和背面的金属电极是用来对外输出电流的。用来制造太阳能电池正面电极和背面电极的导电浆料的质量和工艺性能直接影响太阳能电池电池光电转化效率和工艺性能，影响太阳能电池的生产成本和效率，它构成了太阳能电池生产中的一个关键技术要点。

目前，电子市场上的用做太阳能电池导电浆料的主要为液体导电浆。这类导电浆需要添加多种复杂的有机助剂来调整印刷粘度以防止流挂、银粉沉降等问题，对助剂的种类和配比要求严格。同时，这类导电浆含有溶剂，印刷后不免有溶剂的挥发；为减少挥发的溶剂对操作人员健康的影响，对操作环境的通风排气功能要求较高；而且，这类导电浆要在200-400 ^oC温度范围内进行干燥以除去浆料中所含有机物，该干燥过程需要时间且消耗能源。为克服这类液体导电浆这些缺点，申请号为02823395.6的中国专利公开了一种热熔导体膏组合物，该热熔导体膏组合物在室温下为固体，在约35-90 ^oC温度范围内熔化为液体，熔化为液体后可在硅基片上进行丝网印刷，并通过冷却降温来固化所印刷的银浆，最后经过一步法烧结得到印制的电路。但是这类热熔导体膏组合物的缺点是：由于其所含的热塑性聚合物的熔点低，耐温性能差，印刷后的电路在最终烧结前具有高环境温度敏感性，即覆有该类热熔导体膏但未烧结的硅基板在生产后以及贮存中容易受环境温度的影响，环境温度因气候原因或意外因素从如25^oC提高到35-40^oC或更高，印刷的电路则会发生变形，影响印刷的质量；对于太阳能电池正面银浆来说，这还会使印刷的栅线发生流挂，降低栅线的高宽比，进而降低太阳能电池的光电转化效率。因此，使用这类热熔导体膏的生产者必须对该类热熔导体膏的贮存温度和印刷后硅基板的贮存温度要有严格的控制，需使用温度调控系统降低贮存环境的温度至该类热熔导体膏中所含的低熔点热塑性聚合物的熔点以下。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有低环境温度敏感性的潜伏固化型导电浆料。

本发明需要解决的另一个技术问题在于提供一种使用潜伏固化型导电浆料在基板上形成电路或电极的方法。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种潜伏固化型导电浆料，其含有低熔点热塑性聚合物、含银或铝的导电颗粒、玻璃粉、助剂、固化反应剂以及固化催化剂；各组分的重量百分数为：10-40%低熔点热塑性聚合物、30-70%含银或铝的导电颗粒、1-10%玻璃粉、0.1-8%助剂、5-30%固化反应剂、0.01-10%固化催化剂，各组分的重量百分数之和为100%，其中，所述低熔点热塑性聚合物在25^oC温度状态下为固体或为果冻状，在40-85 ^oC温度范围内熔化为液体，在85-160 ^oC温度范围内在所述固化催化剂的催化作用下与所述固化剂发生固化反应。

其中，所述低熔点热塑性聚合物为含15至20个碳的长直链伯醇或其任意比例的混合物；所述固化反应剂含端环氧基团，优选含双端环氧基团的聚乙烯醇或含单端环氧基团的聚乙烯醇；所述固化催化剂为叔胺；所述助剂含有饱和脂肪酸，还含有纤维素醚、丙烯酸树脂中的一种或其组合物；所述含银或铝的导电颗粒为振实密度大于4.5 g/cm³的银粉或振实密度大于1.3 g/cm³的铝粉。

一种使用潜伏固化型导电浆料在基板上形成电路或电极的方法，其包括以下步骤：

① 提供一种上述的潜伏固化型导电浆料;

② 将该潜伏固化型导电浆料加热到高于其所含的低熔点热塑性聚合物熔点温度、但低于该低熔点热塑性聚合物发生固化反应的温度,其中,所述固化反应的温度为该低熔点热塑性聚合物与该潜伏固化型导电浆料所含的固化反应剂在该潜伏固化型导电浆料所含的的固化催化剂作用下发生固化反应的温度;

③ 将该潜伏固化型导电浆料通过丝网印刷、块印制或挤压应用到硅基片上；