[發明專利]一種晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210368872.4
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102898974A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 丁冰冰;倪妙妮
• 申請（專利權）人: 廣州市儒興科技開發有限公司;無錫市儒興科技開發有限公司
• 主分類號: C09J101/28
• 分類號: C09J101/28;C09J133/00;C09J11/06;H01B1/16;H01B1/22
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽電池，特別是涉及一種晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑及其制備方法。

背景技術

有機粘合劑是晶體硅太陽電池用正面銀漿的主要成分之一，用于為銀漿提供一個穩定的分散系統，負責燒結前的粘結。它的選取直接影響到銀漿的流平性、粘度、附著力及烘干燒結特性等。

有機粘合劑主要由高分子樹脂、有機溶劑及表面活性劑等幾個部分組成。其中，高分子樹脂的作用是決定正面銀漿的粘稠性和塑性，這類高分子一般是網狀或鏈狀。有機溶劑的功能是改變銀粒子之間及銀粒子與分散介質間的相互作用，可增加銀漿的懸浮力和流動性，對銀粒子間的凝聚、結塊起到抑制作用。同時，有機溶劑的揮發性還決定了膜層的質量，其揮發應是有層次的，不能集中在某一溫度范圍內。揮發的過快不易在膜層表面形成孔洞和微裂紋，但過慢又會導致涂覆后不易烘干，燒結后有缺陷產生。表面活性劑可用來降低粘合劑與固體顆粒界面的表面張力，使有機粘合劑能充分潤濕固體顆粒的表面。表面活性劑在導電漿料中還起分散和穩定作用。

對有機粘合劑的要求是貯存狀態下對銀漿中的固體粉末成分具有良好的分散性，印刷時具有均勻涂布性，干燥后使固體粉末具有良好的粘結強度。為了達到上述使用效果，必須對有機粘合劑的體系和各組分配比做出深入、細致的研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種性能優良的晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑。該有機粘合劑具有較寬的揮發范圍，且在燒結溫度下具有較低的殘留量。該有機粘合劑可使銀漿中的固體粉末具有良好的分散性或懸浮性，久置后漿料無分層和沉淀現象，印刷時能均勻涂布，無氣泡產生。使用該有機粘合劑配制的銀漿具有較好的導電性能。

本發明的另一目的是提供所述晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑的制備方法。

本發明提供的一種晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑由以下質量份配比的原料制成：乙基纖維素4-10份，丙烯酸樹脂0-5份，吐溫0-10份，乙二醇丙醚15-30份，丁基卡必醇醋酸酯10-30份，油酸丁酯5-10份，二乙二醇單丁醚醋酸酯15-35份組成。

優選地，所述的吐溫為吐溫-20、吐溫-40、吐溫-60或吐溫-80。

本發明提供的一種晶體硅太陽電池正面銀漿用有機粘合劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）預混合：將制備有機粘合劑的原料按比例投入反應釜內，電動攪拌混合；

（2）溶解：將反應釜的溫度設置為80-120℃，恒溫攪拌，形成均一溶液；

（3）自然冷卻，檢測即得。

優選地，所述步驟（1）中電動攪拌的速度為100-200轉/min，電動攪拌的時間為30-60min；所述步驟（2）中攪拌速度為150-250轉/min，攪拌時間為2-6小時。

本發明有機粘合劑經檢測，具有以下優點：

（1）該有機粘合劑對正面銀漿中的固體粉末有很好的分散性，降低了粉體的團聚傾向，使粉體顆粒分布均勻。

（2）該有機粘合劑具有較寬的揮發范圍，且揮發后殘留量較低。

（3）使用該機粘合劑制備的正面銀漿在硅基片上印刷均勻，無氣泡。

（4）該有機粘合劑應用于單晶硅太陽電池上的量產平均轉換效率≥18.3%，應用于多晶硅太陽電池上的量產平均轉換效率≥17.0%；該產品應用于晶體硅太陽電池上的焊接拉力>2.5N（含鉛或者無鉛焊帶焊接，180°撕拉）。

（5）該有機粘合劑的制備工藝簡單，易于操作。

具體實施方式

以下實施例僅用于闡述本發明，而本發明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施例。所述技術領域的普通技術人員依據以上本發明公開的內容和各參數所取范圍，均可實現本發明的目的。

實施例1

按質量份乙基纖維素4份，丙烯酸樹脂2份，吐溫-20?5份，乙二醇丙醚18份，丁基卡必醇醋酸酯30份，油酸丁酯6份，二乙二醇單丁醚醋酸酯35份組成。將組成有機粘合劑的原料按比例投入反應釜內，以150轉/min的速度電動攪拌混合60min。然后將反應釜的溫度設置為90℃，攪拌槳速度設置為200轉/min，恒溫攪拌4小時，形成均一溶液。自然冷卻，檢測。其沸程為120-300℃，粘度為860mpa·S（Brookfeild粘度計），0-600℃熱重分析殘留量為1.2%。