[发明专利]一种低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料及其制备方法。成分主要由以下重量百分比的原料组成：球形银粉80‑92％，玻璃粉1‑4％，有机载体5～12％；助剂0～4％。本发明的正银浆料克服了传统正银浆料，使用增稠触变剂达到栅线塑型效果，由此带来的浆料粘稠度大，外观粗糙，不适于低线宽网版印刷的问题。无触变剂正银浆料有较好的流变性能，优良的印刷性能和较好的栅线的线形塑形能力，适应于更低线宽的电极设计，进而提高了银浆在硅片上的丝印质量和烧结后电极栅线的高宽比，减小所占受光面积。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，尤其是低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展以及人类对能源需求的不断增长，化石能源的有限性和在使用过程中对全球气候及环境所造成的影响已经引起了人们的高度重视。因此，现在人们越来越多地关注风能、水能、地热能、太阳能等可再生能源的利用，其中太阳能被关注度最高。目前，中国已成为硅太阳能电池的最大生产和出口国，但是，许多高性能核心材料(如导电银浆等)受到国外企业的垄断，而导电银浆是制备太阳能电池的主要原材料。改善导电银浆的性能是市场关注的重点之一。太阳能正面电极在制作过程中主要采用丝网印刷技术。因此，导电银浆的印刷性能是评判浆料性能好坏的重要依据。

杜邦专利US20130180583A1使用了氢化蓖麻油类和聚酰胺蜡类防沉触变剂thixatrol ST或者thixatrol Max提升浆料的塑性效果。

贺利氏US20160380129A1正银专利也使用了触变剂‘The thixatr opic agent isabout 0.1-5％wt.％of the paste.’

帝科CN106601335A专利中公开的浆料粘合剂中使用了0.5％的th ixatrol ST达到防沉触变的效果。

防沉触变剂有优良的塑型效果，但是在正银浆料中也有明显的副作用。1.氢化蓖麻油类防沉触变剂稳定性差尤其受温度影响，有机体制备过程中活化程度难于掌控，存放时环境温度的变化会导致其析出等。2.聚酰胺蜡型防沉触变剂温度稳定性较好，但是活化工艺比较苛刻。3.其他无机防沉触变剂一般会有烧损残留。4.增稠剂使用工艺窗口较窄，含量略高在浆料印刷过程中，浆料粘度太大，流动性不好，容易造成印刷过程中回墨不好，给印刷工艺带来难题；含量略低粘度太小，浆料在印刷过程中难以保证良好的副栅栅线高宽比，尤其当前超细线印刷的趋势下，该窗口变得更窄。如果能不使用触变剂却也有优良的塑型能力，是目前正银浆料研究的一个方向。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料，其有较好的流变性能，优良的印刷性能和较好的栅线的线形塑形能力，适应于更低线宽的电极设计，进而提高了银浆在硅片上的丝印质量和烧结后电极栅线的高宽比，减小所占受光面积。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种低粘度无触变剂的太阳能电池正银浆料，由如下质量百分数的原料构成：银粉80-92％，玻璃粉1-4％，有机载体5～12％；助剂0～4％。经多次小试中试后发现上述配比为最佳配比，能达到所需的有益效果。

进一步的技术方案是，有机载体由有机树脂及有机溶剂构成，其中有机树脂占有机载体质量百分比的10％～50％，有机溶剂占有机载体质量百分比的50％～90％。

进一步的技术方案是，银粉为球形银粉，球形银粉的粒径≤5微米。

进一步的技术方案为，有机溶剂选自丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、己二酸二甲酯、二乙二醇二丁醚、醇酯十二、柠檬酸三丁酯及磷酸三丁酯中的至少两种。