CN114937518A - 一种用于hjt高效电池的低温固化导电银浆及其制备方法 - Google Patents

一种用于hjt高效电池的低温固化导电银浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于HJT高效电池材料技术领域，具体涉及一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆及其制备方法。以质量份计，该低温固化导电银浆包含以下组分：60‑72份银包铜粉，12‑24份树枝状银粉，8‑13份偶联剂，38‑45份有机载体，3‑6份抑制剂。该低温固化导电银浆用作HJT高效电池的浆料时，能够产生优异的欧姆接触性能，表现出高导电性和优异的光电转化效率，因此特别适合用于大规模工业化生产HJT太阳能电池。

Description

一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆及其制备方法
技术领域
本发明属于HJT高效电池材料技术领域，具体涉及一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆及其制备方法。
背景技术
目前市场主流太阳能电池产品为P型的单晶PERC电池，然而，P型PERC电池的效率已经到了上限。随着市场需求的扩大化，以及行业技术的不断发展，N型晶硅太阳电池技术近年来受到越来越多的关注，其主要包括钝化发射极背表面全扩散电池(n-PERT)、隧道氧化物钝化接触电池(TOPCon)和异质结电池(HJT)，N型晶硅太阳能电池使晶硅太阳能电池的转换效率得到进一步的突破提升。
HJT电池以价格低廉的非晶硅作为发射层，其发射层是掺杂非晶硅材料，在对单晶硅进行沉积制备时，只需要200℃左右即可满足制备温度要求，而低温工艺也保证了单晶硅衬底的界面损伤更低，且本征层的存在使界面钝化性能更好。
当前市场主流的P型光伏电池用的导电银浆不适用于制备HJT电池的电极，P型光伏电池用的导电银浆会烧穿钝化层结构，带来电池在填充因子(FF)和开路电压(Uoc)的损失，严重影响太阳能电池的光电转换效率。
因此，开发一种新型的导电银浆，在电池烧结过程中降低对于HJT高效电池钝化层的破坏，更适用于透明导电薄膜结构(如铟锑氧化物结构)的太阳能电池，从而使其实现较高的光电转换效率，这对未来高效电池的发展具有非常重要的作用。
目前HJT等高效N型电池导电银浆的市场主要为日本京都电子、美国杜邦和德国贺利氏等国外厂家所垄断。国内银浆厂商处于起步阶段，市场份额小于5％。然而，HJT电池导电银浆中占绝大部分成本的银粉原材料，也被国外厂商(如日本DOWA、美国Metalor等)所垄断，国内银粉厂商由于所生产的银粉多存在导电性差、批次稳定性差等原因，不能用于HJT高效电池的大规模工业化生产。
因此，亟需研发出一种新的低温导电浆料，使其适用于HJT高效电池的大规模工业化生产。
发明内容
针对现有技术中存在的技术缺陷，本发明所提供的技术方案旨在提供一种新的导电银浆，该导电银浆用作HJT太阳能电池导电浆料时，能够产生优异的欧姆接触性能，表现出高导电性和优异的光电转化效率，从而具有广阔的应用前景。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，以质量份计，包含以下组分：60-72份银包铜粉，12-24份树枝状银粉，8-13份偶联剂，38-45份有机载体，3-6份抑制剂；
其中，所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成；
其中，所述银包铜粉的中值粒径为55-90nm；
其中，树枝状银粉的中值粒径为3-6μm。
值得补充说明的是，所述银包铜粉或树枝状银粉为市场上可购得的现有产品，或按照现有技术中记载的技术方案可以制得的产物，因此在本文中不再赘述。此外，所述银包铜粉可以是片状或球状。所述银包铜粉与所述树枝状银粉复配使用，能够增大Ag的有效比表面积。
特别是，银包铜粉的使用有效减少了昂贵银粉的使用量，所以显著降低了所述电子浆料的生产成本；此外，银包铜粉的电阻与密度均介于银粉与铜粉之间，且电阻随着压力的增大而减小，而银包铜粉的比表面积高于银粉和铜粉。银包铜在传统的PERC高温工艺中容易氧化失效，HJT的低温工艺可以抑制铜的氧化，因此银包铜有很大的潜力在HJT中得到推广应用。
其中，所述有机载体有助于将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂机械混合均匀，充分分散，从而使得所述低温固化导电银浆具备合适的粘度与流变特性。
优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述偶联剂选自以下任一种或多种的组合：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，三异硬酯酸钛酸异丙酯，异丙基三(异辛酰基)钛酸酯，异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯，以及异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯。
额外优选地，第一方面所述的低温固化导电银浆还可以包含其它添加剂。所述其它添加剂为流平剂、增稠剂和触变剂中的一种或多种。具体地，流平剂优选为：丙烯酸类流平剂，例如纯丙烯酸流平剂、改性丙烯酸流平剂；有机硅类流平剂，例如聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷；氟碳化合物流平剂。增稠剂优选为脂肪酸钠、磷酸三钙中的一种或几种。触变剂优选为氢化蓖麻油或/和树胶，其能够提高导电银浆的触变性，使导电银浆在静止时有较高的稠度，在外力作用下又能变成低稠度流体的物质。
优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：5至1：8。在此基础上，进一步优选地，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：5至1：7；更进一步优选地，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：6。
优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述粘合性树脂选自以下任一种或多种的组合：环氧树脂，丙烯酸树脂，酚醛树脂，以及三聚氰胺脲醛树脂。
进一步优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述粘合性树脂为环氧树脂。
进一步优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述粘合性树脂为三聚氰胺脲醛树脂。
进一步优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述粘合性树脂为酚醛树脂。
此外，在研发过程中，发明人意外地发现，当选择使用环氧树脂作为所述粘合性树脂时，配合使用上述偶联剂，上述低温固化导电银浆能够获得足够低的电阻率(≤4×10-6Ω·cm)，并且表现出理想的极低粘度(60～120Pa.s)。
具体地，在所述粘合性树脂为环氧树脂的情况下，所述偶联剂优选为三异硬酯酸钛酸异丙酯；所述偶联剂还可以优选为异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；所述偶联剂还可以优选为异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯；所述偶联剂另外可以优选为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯；所述偶联剂另外可以优选为异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯。
在所述粘合性树脂为环氧树脂的情况下，所述偶联剂进一步优选为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合；在这种情况下，上述低温固化导电银浆的粘度为80～100Pa.s。
在此基础上，所述异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与所述异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的质量比为1：1。
示例性地，所述环氧树脂可以是以下任一种或多种的组合：4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、3,4环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基环己烯-二环氧化物、双酚A型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚S型环氧树脂。
优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述有机溶剂选自以下任一种或多种的组合：松油醇、二氢松油醇、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二甘醇一***、二甘醇一丁醚、二氢乙酸松油酯、二甘醇一***乙酸酯，以及二甘醇一丁醚乙酸酯。
进一步优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚组成。在此基础上，更进一步优选地，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：2：1；更进一步优选地，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：1：1；更进一步优选地，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为2：1：1；更进一步优选地，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：1：2；最优选地，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为2：1：2。
优选地，在上述低温固化导电银浆中，所述抑制剂为Re2O7。Re2O7的添加能够防止银包铜粉与树枝状银粉的过度烧结，有利于形成优异的欧姆接触，从而显著提升了光电转化效率。
此外，本发明的第二方面提供了第一方面所述低温固化导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照一定质量比称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，加热并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：将所述粗混浆料进行真空脱泡处理；以及
S4：研磨，得到所述低温固化导电银浆。
优选地，在上述制备方法中，在S1中，所述加热的温度为160～190℃，所述加热的持续时间为15～35分钟。
优选地，在上述制备方法中，在S3中，所述真空脱泡处理的真空度为0.08～0.12Mpa，所述真空脱泡处理的持续时间为12～20分钟。
此外，在上述制备方法中，搅拌、研磨等操作均是本领域技术人员已知的常规操作，因此在本文中不进行赘述。
本发明第三方面还提供了第一方面所述低温固化导电银浆在HJT高效电池片中的应用。具体地，HJT高效电池片中可以采用包含了第一方面所述低温固化导电银浆的电极。
综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的技术方案至少具备以下有益效果：
所述用于HJT高效电池的低温固化导电银浆能够在低温下固化，特别是，在所述粘合性树脂为环氧树脂并且偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯+异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的情况下，所述低温固化导电银浆的固化后电阻率足够低(≤4×10-6Ω·cm)且粘度为80～100Pa.s，从而获得了更佳的导电性。与此同时，发明人意外地发现，Re2O7的添加能够防止银包铜粉与树枝状银粉的过度烧结，有利于形成优异的欧姆接触，从而显著提升了光电转化效率。实验证明，本发明提供的所述低温固化导电银浆用作HJT高效电池的浆料时，能够产生优异的欧姆接触性能，表现出高导电性和优异的光电转化效率，因此特别适合用于大规模工业化生产HJT太阳能电池。
附图说明
图1为根据本发明的低温固化导电银浆印刷制成的测试线条示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进行具体描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明第一方面所提供的技术方案，一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，以质量份计，包含以下组分：63份银包铜粉，13份树枝状银粉，9份偶联剂，40份有机载体，4份抑制剂；其中，所述银包铜粉的中值粒径为85nm，所述树枝状银粉的中值粒径为3μm；所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：5。
在一个优选实施方案中，一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，以质量份计，包含以下组分：66份银包铜粉，15份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，3份抑制剂；其中，所述银包铜粉的中值粒径为85nm，所述树枝状银粉的中值粒径为5μm；所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：5。
在另一个优选实施方案中，一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，以质量份计，包含以下组分：68份银包铜粉，20份树枝状银粉，12份偶联剂，45份有机载体，5份抑制剂；其中，所述银包铜粉的中值粒径为70nm，所述树枝状银粉的中值粒径为5μm；所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：7。
在另一个优选实施方案中，一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，以质量份计，包含以下组分：70份银包铜粉，21份树枝状银粉，13份偶联剂，45份有机载体，6份抑制剂；其中，所述银包铜粉的中值粒径为70nm，所述树枝状银粉的中值粒径为6μm；所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：6。
在一些优选实施方案中，所述偶联剂选自以下任一种或多种的组合：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，三异硬酯酸钛酸异丙酯，异丙基三(异辛酰基)钛酸酯，异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯，以及异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯。
在一个优选实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂。
在另一个优选实施方案中，所述粘合性树脂为三聚氰胺脲醛树脂。
在又一个优选实施方案中，所述粘合性树脂为酚醛树脂。
在一个进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，所述偶联剂为三异硬酯酸钛酸异丙酯。
在一个进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，所述偶联剂为异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯。
在另一个进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，所述偶联剂为异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯。
在另一个进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，并且所述偶联剂为异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯与异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯的组合。
在一个更进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。
在一个更进一步优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯。
在一个最优选的实施方案中，所述粘合性树脂为环氧树脂，并且所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合。
在一些优选实施方案中，所述有机溶剂选自以下任一种或多种的组合：松油醇、二氢松油醇、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二甘醇一***、二甘醇一丁醚、二氢乙酸松油酯、二甘醇一***乙酸酯，以及二甘醇一丁醚乙酸酯。
在一个进一步优选的实施方案中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚组成。
在一个更进一步优选的实施方案中，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：2：1。
在另一个更进一步优选的实施方案中，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：1：1。
在另一个更进一步优选的实施方案中，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为2：1：1。
在又一个更进一步优选的实施方案中，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为1：1：2。
在一个最优选的实施方案中，所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚的体积比为2：1：2。
在一个优选实施方案中，按照以下步骤制备所述有机载体：先将所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚按1：1：1的体积比混合均匀，得到混合溶剂；然后，按照混合溶剂：环氧树脂＝6：1(质量比)配制得到有机载体粗溶液；最后，于70-75℃水浴加热，同时搅拌0.5小时，冷却至室温后，盖上保鲜膜以防止溶剂挥发，即得所述有机载体。
在另一个优选实施方案中，按照以下步骤制备所述有机载体：先将所述丁基卡必醇、所述二甘醇一***与所述二甘醇一丁醚按2：1：2的体积比混合均匀，得到混合溶剂；然后，按照混合溶剂：环氧树脂＝6：1(质量比)配制得到有机载体粗溶液；最后，于70-75℃水浴加热，同时搅拌0.5小时，冷却至室温后，盖上保鲜膜以防止溶剂挥发，即得所述有机载体。
在一个优选实施方案中，所述环氧树脂为4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯。
在一个优选实施方案中，所述环氧树脂为六氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯。
在一个优选实施方案中，所述环氧树脂为1,2-环氧-4-乙烯基环己烷。
在另一个优选实施方案中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
在又一个优选实施方案中，所述环氧树脂为双酚S型环氧树脂。
在一个最优选的实施方案中，所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂。
在一个优选实施方案中，所述抑制剂为Re2O7。
根据本发明第二方面所提供的技术方案，第一方面的低温固化导电银浆的制备方法包括以下步骤：
S1：按照一定质量比称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，加热并搅拌得到有机载体；所述加热的温度为160℃，所述加热的持续时间为35分钟；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：将所述粗混浆料进行真空脱泡处理；所述真空脱泡处理的真空度为0.12Mpa，所述真空脱泡处理的持续时间为20分钟；
S4：研磨，得到所述低温固化导电银浆。
在一个优选实施方案中，所述低温固化导电银浆的制备方法包括以下步骤：
S1：按照一定质量比称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，加热并搅拌得到有机载体；所述加热的温度为170℃，所述加热的持续时间为25分钟；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：将所述粗混浆料进行真空脱泡处理；所述真空脱泡处理的真空度为0.10Mpa，所述真空脱泡处理的持续时间为16分钟；
S4：研磨，得到所述低温固化导电银浆。
在另一个优选实施方案中，所述低温固化导电银浆的制备方法包括以下步骤：
S1：按照一定质量比称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，加热并搅拌得到有机载体；所述加热的温度为190℃，所述加热的持续时间为15分钟；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：将所述粗混浆料进行真空脱泡处理；所述真空脱泡处理的真空度为0.08Mpa，所述真空脱泡处理的持续时间为12分钟；
S4：研磨，得到所述低温固化导电银浆。
根据本发明第三方面所提供的技术方案为第一方面所述低温固化导电银浆在HJT高效电池片中的应用。具体地，HJT高效电池片中采用包含了第一方面所述低温固化导电银浆的电极。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好地理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
按照以下步骤制备低温固化导电银浆I：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到低温固化导电银浆I。
其中，以质量份计，该低温固化导电银浆I包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，5份抑制剂；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm；所述抑制剂为Re2O7。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚A型环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。
实施例2
按照以下步骤制备低温固化导电银浆II：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到低温固化导电银浆II。
其中，以质量份计，该低温固化导电银浆II包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，5份抑制剂；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm；所述抑制剂为Re2O7。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚S型环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。
实施例3
按照以下步骤制备低温固化导电银浆III：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到低温固化导电银浆III。
其中，以质量份计，该低温固化导电银浆III包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，5份抑制剂；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm；所述抑制剂为Re2O7。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚F型环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯。
实施例4
在该实施例中，所述偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯；除此以外，各制备步骤以及各组分的种类、配比等均与实施例3相同，最终制得低温固化导电银浆IV。
实施例5
在该实施例中，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合(质量比1:1)；除此以外，各制备步骤以及各组分的种类、配比等均与实施例3相同，最终制得低温固化导电银浆V。
实施例6
按照以下步骤制备低温固化导电银浆Ⅵ：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到低温固化导电银浆Ⅵ。
其中，以质量份计，该低温固化导电银浆Ⅵ包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，3份抑制剂；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm；所述抑制剂为Re2O7。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚F型环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合(质量比1:1)。
实施例7
在该实施例中，所述抑制剂的添加量为4质量份；除此以外，各制备步骤以及各组分的种类、配比等均与实施例6相同，最终制得低温固化导电银浆ⅥI。
实施例8
在该实施例中，所述抑制剂的添加量为6质量份；除此以外，各制备步骤以及各组分的种类、配比等均与实施例6相同，最终制得低温固化导电银浆ⅥII。
对比例1
按照以下步骤制备导电银浆α：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到导电银浆α。
其中，以质量份计，该导电银浆α包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体，5份抑制剂；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm；所述抑制剂为Re2O7。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚F型环氧树脂，所述偶联剂为硅烷偶联剂Z-6040。
对比例2
在该对比例中，所述偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；除此以外，各制备步骤以及各组分的种类、配比等均与对比例1相同，最终制得导电银浆β。
对比例3
按照以下步骤制备导电银浆γ：
S1：在室温下，按照质量比1：6称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，于170℃加热25分钟并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：在室温下，将所述粗混浆料进行真空脱泡处理16分钟(真空度为0.10Mpa)；
S4：在室温下，充分研磨后，得到导电银浆γ。
其中，以质量份计，该导电银浆γ包含以下组分：70份银包铜粉，16份树枝状银粉，10份偶联剂，42份有机载体；所述银包铜粉的中值粒径为60nm，所述树枝状银粉的中值粒径为4μm。
其中，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚(体积比2：1：2)组成。
其中，所述粘合性树脂为双酚F型环氧树脂，所述偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯与异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合(质量比1:1)。
此外，发明人还分别对低温固化导电银浆I～ⅥII以及导电银浆α～γ的关键指标进行了检测。
具体地，分别对低温固化导电银浆I～ⅥII以及导电银浆α～γ进行了粘度测试，测试方法为用粘度仪测定(Brookfiled SC4-1410rpm，25℃)，采用丝网印刷机将Brookfiled SC4-1410rpm，25℃印刷在125mm×125mm的Si基板上，然后通过烧结炉进行烧结2-4秒，烧结后，采用I-V测试仪(上海赫爽太阳能科技有限公司HSC1-1S)进行电性能测试，采用40Sn/60Pb在主栅线上进行焊接，测试结果如下表1所示。
并且，分别对低温固化导电银浆I～ⅥII以及导电银浆α～γ实施了电阻率测试，主要包括：
依据公式ρ＝RS/L计算电阻率；其中，ρ为电阻率，L为材料的长度，S为材料的截面积，R为电阻值；
电阻率测试前，通过丝网印刷的方式，将各实施例制得的银浆印刷成如图1所示的测试线条，并在200℃条件下固化30min。线条宽度为1.5mm、长度为100mm、使用激光显微镜在银浆线条上多点位测试线条的膜厚，得到平均膜厚数据。其次，将平均膜厚数据与线条宽度(1.5mm)相乘即得到线条的截面积，线条长度为固定值(100mm)，R数据通过万用表测出。通过计算以及单位换算，即可得到印刷线条的电阻率，经过多条线条的平均，即可得到样品的平均电阻率；测试结果如下表1所示。
此外，还测试了分别包含了低温固化导电银浆I～ⅥII以及导电银浆α～γ的HJT电极的光电转化效率；测试结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0003682348260000161
从上表1中可以看出，对比例1-3对应的导电银浆α～γ表现出较低的光电转化效率；尤其是，未添加抑制剂Re2O7的导电银浆γ的光电转化效率最低(13.2％)。
与此不同，Re2O7的添加能够防止银包铜粉与树枝状银粉的过度烧结，有利于形成优异的欧姆接触，从而显著提升了光电转化效率，因此，低温固化导电银浆I～Ⅷ的光电转化效率高达22.0～25.0％。
并且，从上表1中可以看出，从对比例1和2对应的导电银浆α和导电银浆β检测出的电阻率均较高。与构成显著对比的是，其中偶联剂为异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯+异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯的组合的低温固化导电银浆V～Ⅷ表现出的电阻率均极低，具体为3.0×10-6至3.2×10-6这一区间，因此低温固化导电银浆V～Ⅷ均具备高导电性。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于HJT高效电池的低温固化导电银浆，其特征在于，以质量份计，包含以下组分：60-72份银包铜粉，12-24份树枝状银粉，8-13份偶联剂，38-45份有机载体，3-6份抑制剂；
其中，所述有机载体由粘合性树脂与有机溶剂组成；
其中，所述银包铜粉的中值粒径为55-90nm；
其中，树枝状银粉的中值粒径为3-6μm。
2.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述偶联剂选自以下任一种或多种的组合：异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，三异硬酯酸钛酸异丙酯，异丙基三(异辛酰基)钛酸酯，异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，异丙基二(甲基丙烯酰基)异硬脂酰基钛酸酯，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯，以及异丙基三(二辛基焦磷酰基)钛酸酯。
3.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述粘合性树脂与所述有机溶剂的质量比为1：5至1：8。
4.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述粘合性树脂选自以下任一种或多种的组合：环氧树脂，丙烯酸树脂，酚醛树脂，以及三聚氰胺脲醛树脂。
5.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述有机溶剂选自以下任一种或多种的组合：松油醇、二氢松油醇、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二甘醇一***、二甘醇一丁醚、二氢乙酸松油酯、二甘醇一***乙酸酯，以及二甘醇一丁醚乙酸酯。
6.根据权利要求5所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述有机溶剂由丁基卡必醇、二甘醇一***与二甘醇一丁醚组成。
7.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于，所述抑制剂为Re2O7。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的低温固化导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按照一定质量比称取粘合性树脂与有机溶剂，并将所述粘合性树脂加入到所述有机溶剂中，加热并搅拌得到有机载体；
S2：将银包铜粉、树枝状银粉、偶联剂和抑制剂一并加入至所述有机载体中，搅拌均匀，得到粗混浆料；
S3：将所述粗混浆料进行真空脱泡处理；以及
S4：研磨，得到所述低温固化导电银浆。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在S1中，所述加热的温度为160～190℃，所述加热的持续时间为15～35分钟。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在S3中，所述真空脱泡处理的真空度为0.08～0.12Mpa，所述真空脱泡处理的持续时间为12～20分钟。
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