[發明專利]導電聚合物組合物、觸點、組件和方法

有效

• 申請號: 200980142041.1
• 申請日: 2009-10-22
• 公開（公告）號: CN102203164A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 姜宏;阿齊茲·S·謝克
• 申請（專利權）人: 費羅公司
• 主分類號: C08G65/00
• 分類號: C08G65/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;馮云

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年10月22日提交的美國臨時申請No.61/107,371的優先權，在此引入作為參考。

技術領域

本發明涉及可以在低溫下固化的導電聚合物組合物。該組合物可以在電子組件，例如太陽能電池的廣泛的范圍內應用。本發明還涉及獲得的組件和使用的相關方法。

背景技術

導電聚合物組合物是被人熟知的并且具有廣泛的多種應用。例如，這些組合物可以用于形成電子器件中的導電薄膜和圖樣。所述應用的一個例子是在制造光伏電池中漿料的應用。具有低接觸電阻的銀電極可以由所述導電組合物形成。然而，用于制造基于晶體硅光伏電池的銀漿，需要高溫進行固化，例如大于700℃的燒成溫度。這對某些器件是有問題的，因為許多電子器件不能暴露于這樣高的溫度下。例如，當形成具有Si:H基底的太陽能電池時，加工溫度必須不能超過250℃，以使熱敏感性材料不發生降解。因此，許多已知的導電組合物不能在這些應用中使用。高導電率是應用中的另一個需求，例如使太陽能電池獲得高的效率。因此，需要提供高導電率的組合物，其可以在相對低溫下，例如小于250℃下熱固化。

大部分用于形成電子組分的聚合物組合物包括要么在組合物應用之后和/或緊接著固化最終必須要被移除的溶劑。溶劑移除操作導致了許多環保的影響并且通常增加了與加工組合物和/或形成電子組件相關的總費用。此外，溶劑移除操作通常增加了制造或加工時間并且增加了生產變量進而導致產品中提高的瑕疵率和/或更低的質量。因此，特別需要提供一種無溶劑的導電組合物。

發明內容

與先前類型體系相關的難點和缺點在本發明中得以克服。

在一方面，本發明提供了一種導電、可熱固化的組合物，其包括(a)有效量的(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、或者(iii)(i)和(i)的組合，以及(b)有效量的導電顆粒。

在另一方面，本發明提供一種在基板上形成導電層或組分的方法。該方法包括形成一種組合物，該組合物包括(a)任選的反應性稀釋劑，(b)選自由(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物以及(iii)(i)和(i)的組合所組成的組中的選取物，(c)金屬顆粒和(d)自由基引發劑。該方法還包括在基板上施用所述組合物至從大約1到大約100微米的厚度。并且，該方法包括將施用的組合物加熱到小于250℃的溫度以形成導電層。

還在另一方面，本發明提供一種具有導電聚合物材料薄層的基板。該材料包括大約70％至90％的分散在由熱固化組合物形成的聚合物基體中的金屬顆粒，該組合物包括(a)任選的反應性稀釋劑，(b)選自由(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、及(iii)(i)和(i)的組合所組成的組中的選取物，以及(c)有效量的自由基引發劑。

仍在另一方面，本發明提供了包括多個層和導電構件的光伏器件。該導電構件由一種組合物形成，該組合物包括(a)有效量的導電顆粒，以及(b)有效量的選自由(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、及(iii)(i)和(i)的組合組成的組中的選取物。

在另一方面，本發明提供一種分層組件，該分層組件包括基板；在該基板上的透明導電氧化物(TCO)的層，例如銦錫氧化物(ITO)的層；以及與所述透明導電氧化物層電連接的導電構件。該導電構件由一種組合物形成，該組合物包括(a)有效量的導電顆粒，以及(b)有效量的選自由(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體和/或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、及(iii)(i)和(i)的組合所組成的組中的選取物。

在進一步的另一方面，本發明提供一種分層組件，該分層組件包括硅基板；在硅基板上的鋁層；以及與鋁層電連接的導電構件。該導電構件由一種組合物形成，該組合物包括a)有效量的導電顆粒，以及(b)有效量的選自由(i)脂肪酸改性的環氧丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體和/或低聚物、(ii)脂肪酸改性的聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體或低聚物、及(iii)(i)和(i)的組合所組成的組中的選取物。

能夠意識到的是，本發明可采用其他和不同的實施方式并且它們很多細節可以通過多種方式修改，其均未脫離本發明。因此，說明書被認為是釋義性的而不是限制性的。