CN114974655A - 有机载体、导电浆料以及太阳能电池 - Google Patents

有机载体、导电浆料以及太阳能电池 Download PDF

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CN114974655A
CN114974655A CN202210602700.2A CN202210602700A CN114974655A CN 114974655 A CN114974655 A CN 114974655A CN 202210602700 A CN202210602700 A CN 202210602700A CN 114974655 A CN114974655 A CN 114974655A
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Soltrium Advanced Materials Technology Ltd Shenzhen
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Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种有机载体、导电浆料以及太阳能电池。本申请第一方面提供了一种有机载体，其包括如下各原料的重量组分：树脂基体1～5份；硅烷偶联剂0.01～5份；固化剂0.1～5份；引发剂0.01～1份；助剂0.01～10份；其中，硅烷偶联剂含有环氧基团。本申请以树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配形成有机载体，通过硅烷偶联剂对树脂基体可以进行改性，以树脂基体为基体材料，硅烷偶联剂分布于基体材料中，其中硅烷偶联剂可以预先水解，水解后的硅烷偶联剂可以有更多的裸露羟基，进而与基材形成更多氢键，增强有机载体的附着力。

Description

有机载体、导电浆料以及太阳能电池
技术领域
本申请属于银浆技术领域，尤其涉及一种有机载体、导电浆料以及太阳能电池。
背景技术
太阳能作为新能源中的一种，其地域限制小，清洁安全，取之不尽用之不竭，是一种非常理想的可再生能源。随着光伏技术的不断进步，以及产业升级带动装机成本的不断下降，实现平价上网的愿景将不再是奢望，各国在近年来不断推进碳中和的发展，光伏能源作为最具成本以及环境优势的新能源，增长空间巨大，随着疫情向好，全球市场逐步恢复，我国提出的碳达峰、碳中和目标必将实现，从中长期来看，我国光伏成长的空间很大，光伏装机量将大幅增长。
但因P型电池技术自身的缺陷-衰减问题，效率技术更新缓慢，亟需开发高效太阳能电池，而HJT异质结太阳能电池具有先天优势，其市场占比逐年增加。
HJT电池的对称结构减少了工艺设备和步骤；其次由于表面沉积的TCO膜最高耐温在200℃，因此避免了传统晶硅太阳能电池高温烧结，节约能源，同时低温工艺减少了硅片的热损伤和形变，其比传统晶硅电池更容易实现薄片化；由于HJT电池是在晶体硅和掺杂薄膜之间***了本征薄膜，有效地钝化了晶体硅表面的缺陷，可以获得比常规电池更高的开路电压；除此之外，HJT电池还具有优异的温度特性，在室外光照升温过程中比常规电池的输出功率高；同时HJT电池的光照稳定性好，几乎没有光致衰减问题。
但由于HJT很多相关技术问题没有得到有效解决，使其造价成本高昂，限制了其快速发展的进程，其中包括HJT用导电银浆，国内HJT浆料发展缓慢，研发时间相对较短，技术积累少，而HJT浆料要求高，技术难点多；要求高导电性和强的粘结力和耐候性，同时还需要保持浆料的印刷流畅性。
发明内容
针对现有技术本申请的目的在于提供一种有机载体、导电浆料以及太阳能电池，旨在解决现有银浆导电性、粘结力、耐候性、印刷流畅性差的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
本申请实施例第一方面提供了一种有机载体，其包括如下各原料的重量组分：
Figure BDA0003670245090000021
其中，硅烷偶联剂含有环氧基团。
本申请通过调控树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配比，可以调整有机载体的整体性能。
本申请以树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配形成有机载体，通过硅烷偶联剂对树脂基体可以进行改性，以树脂基体为基体材料，硅烷偶联剂分布于基体材料中，其中硅烷偶联剂可以预先水解，水解后的硅烷偶联剂可以有更多的裸露羟基，进而与基材形成更多氢键，增强有机载体的附着力。
本申请固化剂和引发剂能够引发树脂基体固化，助剂能够赋予有机载体其他的一些性能。
本申请第二方面提供了一种有机载体的制备方法，包括如下步骤：
包括将上述文中树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂进行混合处理，得到有机载体。
本申请将树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂进行混合处理，此时，硅烷偶联剂、树脂基体和固化剂并没有发生固化反应，便于后续的固化处理和涂层处理。
本申请第三方面提供了一种导电浆料，包括上述文中有机载体和导电剂的混合物。
本申请以上述本申请提供的有机载体与导电剂复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于有机载体中，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层。本申请通过调控树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配比，可以调整有机载体的整体性能。例如改善导电浆料的印刷性能和导电性能，提高的高宽比和较低的湿重。
本申请实施例第四方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
将包括上述文中有机载体和导体剂进行混合处理，得到混合物。
本申请实施例将包括上述本申请实施例有机载体和导电剂进行混合处理，使有机载体和导电剂相互混合，得到一种印刷性能和导电性能优异的导电浆料。
本申请实施例第五方面提供了一种太阳能电池，包括基板和结合在所述基板上的电极，其中，电极是由包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
本申请提供的太阳能电池包括HIT太阳能电池，包括基板和结合在所述基板上的电极，电极是由包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理可形成一层导电层，导电浆料经过固化处理，在引发剂和固化剂的条件下，有机载体中的树脂基体和硅烷偶联剂会固化，形成三维网络结构，导电剂分散其中，且过程固化处理中，导电剂表面的有机物会分解，形成导电通路，进而增加太阳能电池的导电性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种第一导电剂的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种第二导电剂的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种第三导电剂的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种第四导电剂的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种电阻率图形示意图；
图6为本发明实施例提供的一种网板图形示意图；
图7为本发明实施例提供的另外一种网板图形示意图；
图8为本发明实施例提供的一种导电浆料制备流程图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b，或c中得至少一项(个)”，或，“a,b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施条例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施条例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施条例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语第一、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施条例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供了一种有机载体，其包括如下各原料的重量组分：
Figure BDA0003670245090000051
Figure BDA0003670245090000061
其中，硅烷偶联剂含有环氧基团。
第一方面，本申请实施例通过调控树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配比，可以调整有机载体的整体性能。例如调整有机载体的印刷性能。第二方面以树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂的复配形成有机载体，通过硅烷偶联剂对树脂基体可以进行改性，以树脂基体为基体材料，硅烷偶联剂分布于基体材料中，其中硅烷偶联剂中的环氧基团和树脂基体一起固化，改善反应固化膜的柔韧性，提高固化时固化膜的收缩性。第三方面，固化剂和引发剂能够引发树脂基体固化，助剂能够赋予有机载体其他的一些性能。
在一些实施例中，形成树脂基体的材料包括环氧树脂或改性环氧树脂。上述文中，环氧树脂包括氢化环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂中的至少一种。上述文中，改性环氧树脂包括聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸树脂改性环氧树脂、聚酯改性环氧树脂中的至少一种。上述文中，树脂基体的重量组分可为3.07份、2.07份、3.2份、1.5份。
在一些实施例中，硅烷偶联剂包括YnSiX3，YnSiX3中Y含有环氧基团，X含有烷氧基团。在一些实施例中，带环氧基团的硅烷偶联剂是同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物，YnSiX3，其中Y为环氧基团，不能水解，而是在该高导电率和低接触电阻HIT用导电银浆中参与环氧树脂的反应性基团，改善反应固化膜的柔韧性，提高固化时固化膜的收缩性，使导电金属粉的接触间隙变小，降低隧穿电阻，进而提高电性能，X基团为更容易与基材产生良好结合力的基团，可以预先水解，水解后的硅烷偶联剂可以有更多的裸露羟基，进而与基材形成更多氢键，增强有机载体的附着力。上述文中烷氧基团包括-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCH2CH2OCH3中的至少一种等可以水解的基团，水解生成的Si-OH基团可以与基材产生更优良的结合力以及更优异的耐腐蚀性。上述文中，硅烷偶联剂的重量组分可为0.93份、0.5份。
在一些实施例中，固化剂包括甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、四氢苯酐、六氢苯酐、70号酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐中的至少一种。上述文中，固化剂的重量组分可为1份、0.23份。
在一些实施例中，为了改善引发剂的作用时机，提高有机载体的储存稳定性，上述文中引发剂为潜伏性阳离子热引发剂，潜伏性阳离子热引发剂包括封闭型磷酸盐阳离子引发剂、封闭型锍鎓盐阳离子引发剂、硼-胺阳离子引发剂中的至少一种。上述文中，引发剂的重量组分可为0.02份、0.14份，但并不限于此。
在一些实施例中，为了改善有机载体的附着力，助剂包括附着力促进剂。上述文中，附着力促进剂包括改性磷酸酯类化合物、酞酸酯类化合物、聚酯改性的磷酸酯、环氧改性多官能团磷酸酯、钛酸正丁酯、乙酰丙酮钛螯合物中的至少一种。上述文中，附着力促进剂的重量组分可为0.05份，但并不限于此。
在一些实施例中，为了改善有机载体的粘度，提高印刷性能，助剂包括非活性稀释剂。上述文中，非活性稀释剂包括醇酯12、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、DBE中的至少一种。上述文中，非活性稀释剂的重量组分可为1份、1.3份、3份。
在一些实施例中，为了改善树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂之间的分散度，助剂包括含有酸性基团的试剂。上述文中，含有酸性基团的试剂包括油酸、TDO分散剂、丙烯酸类分散剂、改性聚酯类分散剂中的至少一种。上述文中，含有酸性基团的试剂的重量组分可为1.1份、0.46份、0.54份、1.1份但并不限于此。
本申请实施例第二方面提供了一种有机载体的制备方法，包括如下步骤：
步骤S10：包括将上述文中树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂进行混合处理，得到有机载体。
本申请实施例将树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂进行混合处理，此时，硅烷偶联剂、树脂基体和固化剂并没有发生固化反应，便于后续的固化处理和涂层处理。
上述步骤S10中，在进行混合处理步骤之前，还包括对硅烷偶联剂进行水解处理得到水解的硅烷偶联剂的步骤。上述文中，水解处理具体包括如下步骤：
将硅烷偶联剂和溶剂进行混合处理，且调节PH值至4.5～5.5，加热至50～70℃，可使硅烷偶联剂水解。
在一些实施例中，为了提高助剂和引发剂之间的分散度，还包括对助剂和引发剂进行预分散处理得到预分散体的步骤。
本申请实施例第三方面提供了一种导电浆料，包括上述文中有机载体和导电剂的混合物。
本申请实施例以上述本申请实施例提供的有机载体与导电剂复配形成的导电浆料，导电剂赋予导电浆料导电性能，导电剂分散于有机载体中，便于对导电浆料进行涂层处理，形成导电层。
在一些实施例中，有机载体和导电剂重量比为88～94:18～6。在整个导电浆料组分中，通过调节有机载体和导电剂的比例，能够调节***粘度，使导电浆料状态不至于太稀或太稠，能够提高浆料印刷的可行性。
在一些实施例中，导电剂包括以下第一导电剂、第二导电剂、第三导电剂、第四导电剂和第五导电剂中的至少一种，如图1所示，第一导电剂包括银颗粒和包覆在银颗粒表面的有机物，如图2所示，第二导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的银层和包覆在银层表面的有机物，如图3所示，第三导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的镍层和包覆在镍层表面的第一金属层，如图4所示，第四导电剂包括铜颗粒、包覆在铜颗粒表面的第二金属层和包覆在第二金属层表面的有机物，第五导电剂包括锡、银和铟中的至少两种形成的合金。第一方面，导电剂表面的有机物，提高导电剂在有机载体的中分散性，防止导电剂团聚，第二方面，第一、二及第四导电剂最外层均为低温可解离有机物，均能在低温银浆要求的固化温度(180～220℃)内解离以便导电金属更好的紧密接触，提升导电性，或在后续焊接过程中被助焊剂给清除便于更好的与焊锡结合成为牢固的焊点。
具体的，第五导电剂在所有导电剂中的质量比为0.1～2wt％，且第五导电剂的包括如下(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)组分中的至少一种。
(A)以第五导电剂的质量为100计，In的质量占比为97％，Ag的质量占比为3％。
(B)以第五导电剂的质量为100％计，In的质量占比为52％，Sn的质量占比为48％。
(C)以第五导电剂的质量为100％计，Ag的质量占比为10％，In的质量占比为90％。
(D)以第五导电剂的质量为100％计，Sn的质量占比为99.3％％，Cu的质量占比为0.7％。
(E)以第五导电剂的质量为100计，Sn的质量占比为96.5％，Ag的质量占比为3.0％，Cu的质量占比为0.5％。
(F)以第五导电剂的质量为100％计，Sn的质量占比为99％，Ag的质量占比为0.3％，Cu的质量占比为0.7％。本申请实施例第五导电剂的熔点在230℃以下，在电极制作过程中的低温烘干阶段可以与银颗粒或者银包铜颗粒通过扩散融合，增加银颗粒或者银包铜颗粒之间的结合从而提高其导电性能。在后续的高温焊接过程中，第五导电剂可以进一步通过其扩散促进银颗粒或者银包铜颗粒之间的结合和导电性能，并与焊锡材料形成良好的冶金结合，提高焊锡材料和电极之间的结合力。
在一些实施例中，有机物包括苯并三氮唑、苯并三氮唑铜、咪唑、咪唑铜、苯并咪唑、苯并咪唑铜中的至少一种，本申请实施例提供的有机物可使导电剂均匀分散于有机载体中，且在一定固化条件下，可分解促进导电剂相互接触，增加导电浆料的导电性。
在一些实施例中，第一金属层、第二金属层分别独自地选自银、锡和焊锡中的一种，可进一步提高导电浆料的导电性。
在一些实施例中，导电剂的形状包括球型、类球型、片状、类片状和树枝状中的至少一种，如图1至图4所示为球型，但不限于此。
本申请实施例第四方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S40：将包括上述本申请实施例有机载体、导电剂、溶剂进行混合处理，得到第一混合物；
步骤S50：对第一混合物进行过滤处理，得到导电浆料。
本申请实施例将包括上述本申请实施例有机载体、导电剂、溶剂进行混合处理，使有机载体、导电剂、溶剂相互混合，到第一混合物，用三辊轧机将第一混合物进行三辊处理，可对第一混合物进行进一步的分散，得到第二混合物，对第二混合物进行过滤处理，可以除去杂质，便于对导电浆料的后续处理。
上述步骤S40中，还包括制备导电剂的步骤。低温可解离有机包覆工艺：将低温可解离有机包覆物称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用，然后将银、银包铜或铜被两层金属包覆的粒子加入到低温可解离有机包覆物溶液中浸泡1min，抽滤、洗涤，作为第一、二或四导电剂。
在一些实施例中，第二导电剂的金属粒子为铜颗粒表面包覆银。具体做法为：将铜粉使用稀酸超声洗涤后，然后配制成铜粉悬浮液。在铜粉悬浮液中加入还原剂次亚磷酸钠，并用氢氧化钠调节pH至10～11，然后缓慢加入银氨溶液，超声搅拌后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末放入电热鼓风干燥箱中80℃干燥2小时即得第二导电剂的金属粒子，然后进行低温可解离有机包覆工艺制备得到第二导电剂。
在一些实施例中，第三导电剂为铜颗粒表面进行包覆两层金属层，将铜粉使用稀酸超声洗涤后，加入硫酸镍溶液，并用乙酸调节pH至4～5，然后滴加次亚磷酸钠溶液，超声搅拌后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末配制成悬浮液，于60℃超声30min后加入还原剂葡萄糖，并用氢氧化钠调节pH至10～11，然后缓慢加入银氨溶液，继续超声反应30min后进行过滤和洗涤。将洗涤完的粉末放入电热鼓风干燥箱中80℃干燥2小时即得第三导电剂。
在一些实施例中，为了改善，导电剂的形状包括球型、类球型、片状、类片状、纤维和树枝状中的至少一种。上述文中，导电剂的形状为球型、类球型、片状、类片状和树枝状中的至少一种时，其平均粒径为0.2～10微米。
本申请实施例第四方面提供了一种导电浆料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S20：将包括上述文中有机载体和导体剂进行混合处理，得到混合物。
本申请实施例将包括上述本申请实施例有机载体和导电剂进行混合处理，使有机载体和导电剂相互混合，得到一种印刷性能和导电性能优异的导电浆料。
上述步骤S20中，为了进一步改善导电浆料的中树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、导电剂之间的分散度，上述混合处理中还包括加料顺序和混合次数的调整，因此，混合处理步骤具体包括如下步骤：
对部分助剂和引发剂进行第一混合处理，得到预分散体；
将树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、剩余助剂进行第二混合处理，得到第一混合物；
将第一混合物和导电剂进行第三混合处理、过滤处理，得到第二混合物；
将第二混合物和预分散体进行第四混合处理，得到导电浆料。
第一步，本申请实施例中对部分助剂和引发剂进行第一混合处理，得到高度分散的预分散体，以便后续进行混合处理。上述文中，第一混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～20℃，转速为100～500r/min，时间为5～10min。第二步，将树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、剩余助剂进行第二混合处理，此时硅烷偶联剂、固化剂、剩余助剂分布于树脂基体中，得到高度分散的第一混合物。上述文中，第二混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～30℃，转速为500～1000r/min，时间为5～10min。第三步，将第一混合物和导电剂进行第三混合处理、过滤处理，导电剂分布于第一混合物中，得到高度分散的第二混合物。第三混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～30℃，搅拌转速为100～500r/min，搅拌10～30min。第四步，将第二混合物和预分散体进行第四混合处理，此时预分散体分布于第二混合物中，得到高度导电浆料。第四混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为20～30℃，搅拌转速为100～500r/min，搅拌10～30min。
本申请实施例第五方面提供了一种太阳能电池，包括基板和结合在所述基板上的电极，其中，电极是由包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
本申请实施例提供的太阳能电池包括HIT太阳能电池，包括基板和结合在所述基板上的电极，电极是由包括上述文中导电浆料或上述文中导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理可形成一层导电层，导电浆料经过固化处理，在引发剂和固化剂的条件下，有机载体中的树脂基体和硅烷偶联剂会固化，形成三维网络结构，导电剂分散其中，且过程固化处理中，导电剂表面的有机物会分解，形成导电通路，进而增加太阳能电池的导电性。
为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例有机载体以及制备方法、导电浆料以及制备方法、太阳能电池的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施列1
本实施例提供了一种高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆，其组分和质量百分比为：
氢化双酚A环氧树脂2.07份
酚醛环氧树脂1份
水解后道康宁6040硅烷偶联剂1份
70号酸酐0.43份
锍鎓盐阳离子热引发剂0.1份
改性丙烯酸分散剂0.17份
TDO分散剂0.05份
钛酸正丁酯0.05份
二乙二醇丁醚0.93份
二乙二醇丁醚醋酸酯2份
粒径2.7微米片状银粉60份
粒径为2微米的树枝状银粉10份
粒径0.4微米球状银粉22.1份
粒径为0.7微米的97In3Ag合金0.1份
其中道康宁6040偶联剂水解条件为：
a.将无水乙醇：去离子水＝9：1，100g，加入醋酸0.0 2g,调节PH至5.5；
b.取96g的a溶液，加入4g的硅烷偶联剂，加热50℃，搅拌2小时；
c.水解完全的b放入100℃烘箱10min，去除醇水溶液。
d.将去水后的水解产物过硅胶筛，进一步去除残留的水分。得到水解后的硅烷偶联剂。
其中粒径2.7微米片状银粉的包覆方法为：低温可解离有机包覆物benzotriazole(C6H5N3)称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用，然后2.7微米片状银粉加入到低温可解离有机包覆物溶液中浸泡1min，抽滤、洗涤。
实施列2
本实施例提供了一种高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆，其组分和质量百分比为：
脂肪族环氧树脂1份
氢化双酚F环氧树脂0.5份
水解KH560硅烷偶联剂0.93份
邻苯二甲酸酐1份
锍鎓盐阳离子热引发剂0.02份
油酸1.07份
TDO分散剂0.03份
环氧改性多官能团磷酸酯，0.05份
醇酯12 2.14份
柠檬酸三丁酯0.86份
粒径1.09微米类球状银粉20份
粒径4.5微米片状银粉11.4份
粒径0.6微米球状银粉60份
粒径为2微米的Sn99.3Cu0.7合金1份
其中KH560偶联剂水解条件为：
a.将无水乙醇：去离子水＝9：1，100g，加入醋酸0.0 3g,调节PH至4.5；
b.取96g的a溶液，加入4g的硅烷偶联剂，加热60℃，搅拌1.5小时；
c.水解完全的b放入110℃烘箱8min，去除醇水溶液。
d.将去水后的水解产物过硅胶筛，进一步去除残留的水分。得到水解后的硅烷偶联剂。
实施列3
本实施例提供了一种高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆，其组分和质量百分比为：
酚醛环氧树脂3.2份
水解道康宁6040硅烷偶联剂0.5份
六氢苯酐0.23份
硼-胺阳离子热引发剂0.14份
油酸0.31份
TDO分散剂0.15份
聚酯改性磷酸酯0.08份
二乙二醇丁醚1.3份
粒径3.9微米42％银包铜粉67.4份
粒径0.8微米球状银粉26.5份
粒径为2微米的Sn99Ag0.3Cu0.7合金1.5份
其中道康宁6040偶联剂水解条件为：
a.将无水乙醇：去离子水＝9：1，100g，加入醋酸0.0 3g,调节PH至4.5；
b.取96g的a溶液，加入4g的硅烷偶联剂，加热70℃，搅拌1小时；
c.水解完全的b放入120℃烘箱5min，去除醇水溶液。
d.将去水后的水解产物过硅胶筛，进一步去除残留的水分。得到水解后的硅烷偶联剂。
其中粒径3.9微米银包铜粉的处理方法为：
将银包铜粉100g加入500ml乙醇中，进行超声震荡30min，洗涤后再加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液进行超声30min，过滤后在烘箱80℃烘烤1h。
其中表面包覆方法为：
将低温可解离有机包覆物benzimidazole(C7H6N2)称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用，然后将处理过的3.9微米的银包铜粉加入到低温可解离有机包覆物溶液中浸泡1min，抽滤、洗涤。
实施列4
本实施例提供了一种高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆，其组分和质量百分比为：
酚醛环氧树脂3.2份
道康宁6040硅烷偶联剂0.5份
六氢苯酐0.23份
硼-胺阳离子热引发剂0.14份
油酸0.31份
TDO分散剂0.15份
聚酯改性磷酸酯0.08份
二乙二醇丁醚1.3份
粒径3.9微米42％银包铜粉67.4份
粒径0.8微米球状银粉26.5份
粒径为2微米的Sn99Ag0.3Cu0.7合金1.5份
其中粒径3.9微米银包铜粉的处理方法为：
将银包铜粉100g加入500ml乙醇中，进行超声震荡30min，洗涤后再加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液进行超声30min，过滤后在烘箱80℃烘烤1h。
其中表面包覆方法为：
将低温可解离有机包覆物benzimidazole(C7H6N2)称取10g加入到100g的3％醋酸乙醇溶液备用，然后将处理过的3.9微米的银包铜粉加入到低温可解离有机包覆物溶液中浸泡1min，抽滤、洗涤。
实施例5
本实施例为上述实施例1的高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆的制备方法，其包括如下步骤：
a.取油酸1.07份，添加锍鎓盐阳离子热引发剂0.02份，高速分散机控温20℃，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为5min，得预分散体。
b.取脂肪族环氧树脂1份，氢化双酚F环氧树脂0.5份、水解后KH560硅烷偶联剂0.93份、邻苯二甲酸酐1份、TDO分散剂0.03份、环氧改性多官能团磷酸酯0.05份、2.14份的醇酯12、柠檬酸三丁酯0.86份，至接触式真空行星搅拌机中，转速为500r/min，控温20℃,搅拌8min。
c.保持温度20℃，加入粒径1.09微米类球状银粉20份、粒径4.5微米片状银粉11.4份、粒径0.6微米球状银粉60份、粒径为2微米的Sn99.3Cu0.7合金1份，搅拌转速为100r/min，搅拌30min。
d.接触式行星搅拌机搅拌均匀后，转入三辊研磨机中辊轧，控温20℃，研磨细度至10微米，旋转刮涂加真空过滤，过滤网目数为420目。
e.加入a中所述分散剂和引发剂预分散体1.09份，至过滤后浆料中，至接触式真空行星搅拌机中，真空搅拌，控温20℃，搅拌转速为200r/min，搅拌20min，出料装罐即得。
实施例6
本实施例为上述实施例2的高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆的制备方法，其包括如下步骤：
a.取油酸1.07份，添加锍鎓盐阳离子热引发剂0.02份，高速分散机控温20℃，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为5min，得预分散体。
b.取脂肪族环氧树脂1份，氢化双酚F环氧树脂0.5份、水解后KH560硅烷偶联剂0.93份、邻苯二甲酸酐1份、TDO分散剂0.03份、环氧改性多官能团磷酸酯0.05份、2.14份的醇酯12、柠檬酸三丁酯0.86份，至接触式真空行星搅拌机中，转速为500r/min，控温20℃,搅拌8min。
c.保持温度20℃，加入粒径1.09微米类球状银粉20份、粒径4.5微米片状银粉11.4份、粒径0.6微米球状银粉60份、粒径为2微米的Sn99.3Cu0.7合金1份，搅拌转速为100r/min，搅拌30min。
d.接触式行星搅拌机搅拌均匀后，转入三辊研磨机中辊轧，控温20℃，研磨细度至10微米，旋转刮涂加真空过滤，过滤网目数为420目。
e.加入a中所述分散剂和引发剂预分散体1.09份，至过滤后浆料中，至接触式真空行星搅拌机中，真空搅拌，控温20℃，搅拌转速为200r/min，搅拌20min，出料装罐即得。
实施例7
本实施例为上述实施例3的高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆的制备方法，其包括如下步骤：
a.取油酸0.31份，添加锍鎓盐阳离子热引发剂0.14份，高速分散机控温15℃，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为10min，得预分散体。
b.取酚醛环氧树脂3.2份、水解后道康宁6040硅烷偶联剂0.5份、六氢苯酐0.23份、TDO分散剂0.15份、聚酯改性磷酸酯0.08份、二乙二醇丁醚1.3份，至接触式真空行星搅拌机中，转速为1000r/min，控温10℃,搅拌10min。
c.保持温度10℃，加入粒径3.9微米42％银包铜粉67.4份、粒径0.8微米球状银粉26.5份、粒径为2微米的Sn99Ag0.3Cu0.7合金1.5份，搅拌转速为200r/min，搅拌25min。
d.接触式行星搅拌机搅拌均匀后，转入三辊研磨机中辊轧，控温15℃，研磨细度至5微米，旋转刮涂加真空过滤，过滤网目数为420目。
e.加入a中所述分散剂和引发剂预分散体0.45份，至过滤后浆料中，至接触式真空行星搅拌机中，真空搅拌，控温20℃，搅拌转速为150r/min，搅拌15min，出料装罐即得。
实施例8
本实施例为上述实施例4的高导电率和低接触电阻HJT用导电银浆的制备方法，其包括如下步骤：
a.取油酸0.31份，添加锍鎓盐阳离子热引发剂0.14份，高速分散机控温15℃，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为10min，得预分散体。
b.取酚醛环氧树脂3.2份、道康宁6040硅烷偶联剂0.5份、六氢苯酐0.23份、TDO分散剂0.15份、聚酯改性磷酸酯0.08份、二乙二醇丁醚1.3份，至接触式真空行星搅拌机中，转速为1000r/min，控温10℃,搅拌10min。
c.保持温度10℃，加入粒径3.9微米42％银包铜粉67.4份、粒径0.8微米球状银粉26.5份、粒径为2微米的Sn99Ag0.3Cu0.7合金1.5份，搅拌转速为200r/min，搅拌25min。
d.接触式行星搅拌机搅拌均匀后，转入三辊研磨机中辊轧，控温15℃，研磨细度至5微米，旋转刮涂加真空过滤，过滤网目数为420目。
e.加入a中所述分散剂和引发剂预分散体0.45份，至过滤后浆料中，至接触式真空行星搅拌机中，真空搅拌，控温20℃，搅拌转速为150r/min，搅拌15min，出料装罐即得。
对比例1
组分和质量百分比为：
脂肪族环氧树脂1份
氢化双酚F环氧树脂0.5份
KH560硅烷偶联剂0.93份
邻苯二甲酸酐1份
锍鎓盐阳离子热引发剂0.02份
油酸1.07份
TDO分散剂0.03份
环氧改性多官能团磷酸酯，0.05份
醇酯12 2.14份
柠檬酸三丁酯0.86份
粒径1.09微米类球状银粉20份
粒径4.5微米片状银粉11.4份
粒径0.6微米球状银粉60份
粒径为2微米的Sn99.3Cu0.7合金1份
对比例2
本实施例为上述实施例1的导电银浆的制备方法，其包括如下步骤：
a.取改性丙烯酸分散剂0.17份，添加锍鎓盐阳离子热引发剂0.1份，高速分散机控温10℃，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为10min，得预分散体。
b.取氢化双酚A环氧树脂2.07份，酚醛环氧树脂1份、道康宁6040硅烷偶联剂1份、70号酸酐0.43份、TDO分散剂0.05份、钛酸正丁酯0.05份、二乙二醇丁醚0.93份、二乙二醇丁醚醋酸酯2份，至接触式真空行星搅拌机中，转速为500r/min，控温20℃,搅拌8min。
c.保持温度20℃，加入粒径2.7微米片状银粉60份、粒径为2微米的树枝状银粉10份、粒径0.4微米球状银粉22.1份、粒径为0.7微米的97In3Ag合金0.1份，搅拌转速为100r/min，搅拌30min。
d.接触式行星搅拌机搅拌均匀后，转入三辊研磨机中辊轧，控温20℃，研磨细度至10微米，旋转刮涂加真空过滤，过滤网目数为420目。
e.加入a中所述分散剂和引发剂混合物0.27份，至过滤后浆料中，至接触式真空行星搅拌机中，真空搅拌，控温20℃，搅拌转速为200r/min，搅拌20min，出料装罐即得。
以上所述实施例5至实施例8，以及对比例2制备方法中的搅拌转速的控制为银粉加入后，粘度较大，搅拌速度过快一方面会造成搅拌机电机发热出故障，另一方面搅拌过快会造成银浆温度升高，体系发生固化反应，同理温度控制在30℃以下也是为了在浆料制备过程中降低体系的反应活性。制备流程图8所示。
性能测试
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、对比例1中的HJT用导电银浆性能测试方法如下：
(1)电阻率
设计网板图形1cm宽，10cm长，三条为一组，印刷机印刷后，固化。通过电阻测试仪测试线电阻，3D显微镜测试高度，计算可得，其中计算公式为：
ρ＝R*d*w/L
其中ρ为电阻率，单位Ω.m，R为图形线电阻，单位Ω，d为图形厚度，单位m,w为图形宽度，单位m，L为图形长度，单位m。请参考图5所示。
(2)接触电阻
设计网板图形如下如图6和图7所示。
粘结力测试
将实施列与对比例分别印刷长方形块1.5CM*1CM，按照GB9286测试标准测试。
(4)稳定性
初始粘度与室温放置24小时后粘度对比，测试为旋转粘度计，分别测试14#转子，10rpm，25℃时的粘度。
(5)固化条件
根据(1)、(2)、(3)的测试方法测试，其中的固化条件为：150℃烘干10min，190℃固化20min。
测试结果如下：
Figure BDA0003670245090000221
其中实施列1和对比例1区别为实施列1使用了水解的偶联剂，而对比例1使用的为未水解的偶联剂，从电性能和附着力看，水解后的偶联剂可以提供更优的导电性能和更高的附着强度。金属包铜粉的电性能比对比例1稍高，但均在5*10-8Ω.m以内，实施例3与实施例4区别为实施例4未使用水解偶联剂，其电性能比实施例3稍差，附着力与对比例1相当，比实施例3稍差。可以看出，全部银粉的电性能在水解偶联剂的作用下电性能和附着力最佳，所有使用水解偶联剂的实施例电性能和附着力都得到了改善。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种有机载体，其特征在于，其包括如下各原料的重量组分：
Figure FDA0003670245080000011
其中，所述硅烷偶联剂含有环氧基团。
2.如权利要求1所述有机载体，其特征在于，形成所述树脂基体的材料包括环氧树脂或改性环氧树脂；
或/和，所述硅烷偶联剂包括YnSiX3，所述YnSiX3中的Y含有所述环氧基团，X含有烷氧基团；
或/和，所述固化剂包括甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、四氢苯酐、六氢苯酐、70号酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐中的至少一种；
或/和，所述引发剂包括封闭型磷酸盐阳离子引发剂、封闭型锍鎓盐阳离子引发剂、硼-胺阳离子引发剂中的至少一种；
或/和，所述助剂包括附着力促进剂、非活性稀释剂、含有酸性基团的试剂中的至少一种。
3.如权利要求2所述有机载体，其特征在于，所述烷氧基团包括-OCH3、-OC2H5、-OCOCH3、-OCH2CH2OCH3中的至少一种；
或/和，所述环氧树脂包括氢化环氧树脂、酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂中的至少一种；
或/和，所述改性环氧树脂包括聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸树脂改性环氧树脂、聚酯改性环氧树脂中的至少一种。
4.如权利要求2所述有机载体，其特征在于，所述附着力促进剂包括改性磷酸酯类化合物、酞酸酯类化合物、聚酯改性的磷酸酯、环氧改性多官能团磷酸酯、钛酸正丁酯、乙酰丙酮钛螯合物中的至少一种；
所述非活性稀释剂包括醇酯12、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、DBE中的至少一种；
所述含有酸性基团的试剂包括油酸、TDO、丙烯酸类分散剂、改性聚酯类分散剂中的至少一种。
5.一种有机载体的制备方法，其特征在于，包括将权利要求1-4任一项所述树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、引发剂和助剂进行混合处理，得到有机载体。
6.如权利要求5所述有机载体的制备方法，其特征在于，在进行所述混合处理步骤之前，还包括对所述硅烷偶联剂进行水解处理得到水解的硅烷偶联剂的步骤；
或/和，还包括对所述助剂和所述引发剂进行预分散处理得到预分散体的步骤。
7.如权利要求6所述有机载体的制备方法，其特征在于，所述水解处理具体包括如下步骤：
将所述硅烷偶联剂和溶剂进行混合处理，且调节PH值至4.5～5.5，加热至50～70℃。
8.一种导电浆料，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的有机载体和导电剂的混合物。
9.如权利要求8所述导电浆料，其特征在于，所述有机载体和所述导电剂重量比为88～94:18～6；
或/和，所述导电剂的形状包括球型、类球型、片状、类片状、纤维和树枝状中的至少一种；
或/和，所述导电剂的形状为球型、类球型、片状、类片状和树枝状中的至少一种时，其平均粒径为0.2～10微米。
10.一种导电浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将包括权利要求1-4任一项所述有机载体和导体剂进行混合处理，得到混合物。
11.如权利要求10所述导电浆料的制备方法，其特征在于，对部分助剂和引发剂进行第一混合处理，得到预分散体；
将树脂基体、硅烷偶联剂、固化剂、剩余助剂进行第二混合处理，得到第一混合物；
将所述第一混合物和导电剂进行第三混合处理、过滤处理，得到第二混合物；
将所述第二混合物和所述预分散体进行第四混合处理，得到导电浆料。
12.如权利要求11所述导电浆料的制备方法，其特征在于，所述第一混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～20℃，转速为100～500r/min，时间为5～10min；
或/和，所述第二混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～30℃，转速为500～1000r/min，时间为5～10min；
或/和，所述第三混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为10～30℃，搅拌转速为100～500r/min，搅拌10～30min；
或/和，所述过滤处理中温度为15～25℃，且过滤目数为360～420目；
或/和，所述第四混合处理的包括搅拌处理，且搅拌温度为20～30℃，搅拌转速为100～500r/min，搅拌10～30min。
13.一种太阳能电池，其特征在于，包括基板和结合在所述基板上的电极，其中，所述电极是由包括权利要求8或9所述导电浆料或权利要求10-12任一项所述导电浆料的制备方法制备的导电浆料经固化处理形成。
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