[发明专利]导电胶组合物和胶带及其在太阳能电池组件中的应用

说明书

本发明涉及一种导电胶组合物，按组合物总重量为100重量％计，所述组合物包含：a)10‑70重量％的反应型聚(甲基)丙烯酸酯组分，其中包含，以组分a)的整体计，a1)50‑99重量％的(甲基)丙烯酸酯，和a2)1‑20重量％的含有环氧官能团的(甲基)丙烯酸烷基酯；b)5‑50重量％的苯并噁嗪组分；以及c)1‑80重量％的包含低熔点合金的导电材料，其中所述低熔点合金的熔点低于250℃，优选低于200℃，更优选低于160℃。本发明还涉及由其制得的导电胶带以及所述导电胶组合物和导电胶带在太阳能电池的互连中用于代替焊接的用途。

技术领域

本发明涉及一种导电胶组合物、由其制备的导电胶带(包括胶膜)，以及所述组合物、胶带在制备太阳能电池组件中的应用。

背景技术

光伏市场目前以晶体硅为主要材料，晶体硅电池的互联一般使用焊接的方法。而导电胶代替焊接是一种减少电池片隐裂和减少制造成本的有效方法。导电胶被广泛应用于电子产品中元件的互联中。导电胶的技术也被移植到晶体硅太阳能电池的互联应用中。目前常见的类似产品多是以单组分环氧树脂为主体，这些产品基本上都需低温冷冻保存(＜5℃)，且保存时间一般不超过6个月。同时使用的过程中需要加热加压。考虑到工序的便捷性和耗能的经济性，电子行业对室温储存和低温低压导电胶有较大的需求。尤其是在太阳能电池片的互联的应用中，电池片非常薄，十分容易碎裂，对胶的贴敷过程中的温度和压力都比较敏感。过高的温度和压力都会加剧裂片的现象。另外一方面，随着光伏行业降低成本的压力日益增大，使用更薄的硅片将会是市场趋势，而上游的硅片切片技术也越来越成熟，可以处理越来越薄的硅片。如果能有效控制组件制造技术中电池片裂片的问题，将有助于降低成本。而如前所述，电池片对胶的贴敷过程中的温度和压力都比较敏感。过高的温度和压力都会加剧裂片的现象。因此，如果能降低胶的贴敷过程中的压力和/或温度，将有助于减少电池片裂片的出现概率。

聚丙烯酸酯类压敏胶是用途非常广泛的一类胶制品。工业上常用的压敏胶通常由丙烯酸异辛酯(IOA)或丙烯酸2-乙基己基酯(2-EHA)等单体通过共聚而成。这类压敏胶对大部分粘接表面都有比较理想的剥离强度，故而粘接效率极高。但压敏胶带的一个致命缺点是其粘接强度较弱(剪切强度一般不超过1MPa)，故而不适合小面积粘接。同时，聚丙烯酸酯压敏胶通常都不具备很好的耐温性。在高温下(如高于125℃)这类压敏胶会缓慢降解从而导致其强度下降。

聚苯并噁嗪树脂是一类新型酚醛树脂，克服了传统酚醛树脂在成形固化过程中释放小分子的缺点，在制备高性能材料方面已引起研究者的广泛关注。但是聚苯并噁嗪也有一些缺点影响其大量使用，例如脆性大、固化温度高、难以成膜等。

另外，光伏行业目前已经成为世界上消耗贵金属银的最大产业。技术人员目前已经开发出许多解决方案来减少组件中银的使用。银浆在电池片中起到两个作用，第一是与硅材料的导通；第二是为与焊带的焊接保证良好的可焊接性能。因此，在使用导电胶粘接代替焊接的情况下，导电胶对电池表面需要有足够的粘接力，保证焊带和很少银浆使用量的太阳能电池电极的导电能力长期可靠，从而降低太阳能组件制造成本。

因此，需要提供一种可应用于太阳能组件的导电胶带或胶膜，其使得在制备太阳能组件时可以应用较低的贴敷压力，使用较低的层压温度和经历较短的层压时间，这将有助于减少电池片碎裂并避免使用大量的银。

发明内容

本发明提供了一种能够在低温下长期储存、在低温低压下操作同时实现足够粘接强度的具有良好导电性的导电胶带或胶膜。由于本发明的导电胶带或胶膜使得在制备太阳能组件时可以应用较低的贴敷压力(一般低于1MPa，优选小于0.6MPa，更优选不大于0.4MPa)，无需使用专门设备，从而简化了生产工艺。更重要的是，如前所述，生产过程中贴敷压力较低能够有效降低太阳能电池片裂片的概率，从而可以显著地降低成本。

本发明的导电胶组合物，按组合物总重量为100重量％计，包含：

a)10-70重量％的反应型聚(甲基)丙烯酸酯组分，其中包含，以组分a)的整体计，