[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫聚合物導(dǎo)電漿料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310671311.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104700924A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅健軍;鄭飛璠;夏芃;沈鳴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海拓引數(shù)碼技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B1/22
• 分類(lèi)號(hào): H01B1/22;H01B13/00
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低溫聚合物導(dǎo)電漿料及其制備方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及的導(dǎo)電漿料主要應(yīng)用于高效能異質(zhì)結(jié)、染料敏化、非晶硅薄膜、碲化鎘等薄膜太陽(yáng)能電池的前導(dǎo)電電極，另外也可以應(yīng)用于觸摸屏、電致發(fā)光（EL）元件中利用的薄膜、基板等透明導(dǎo)電膜的基材，通過(guò)在該基材上涂布或印刷，形成導(dǎo)電電極、線路版圖案。

背景技術(shù)

在太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程中，通常將導(dǎo)電填料與載體膠粘劑進(jìn)行機(jī)械混合，以形成具有適于印刷的粘度和流變性能的組合物，稱(chēng)其為“導(dǎo)電漿料”。

薄膜光伏電池的導(dǎo)電漿料通常用于在透明導(dǎo)電氧化物（TCO）上印刷柵線，例如在諸如結(jié)晶硅基板之類(lèi)的半導(dǎo)體基板的受光面設(shè)置半導(dǎo)體層，接著根據(jù)需要設(shè)置諸如銦錫氧化物（ITO）之類(lèi)的透明電極、防光反射膜等，在反對(duì)側(cè)設(shè)置背面電極、由兩個(gè)電極輸出太陽(yáng)光半導(dǎo)體層中產(chǎn)生的電位。

薄膜光伏電池不同于傳統(tǒng)晶硅電池。傳統(tǒng)晶硅電池采用已金屬化的硅片形式，其厚度為30～50μm，可通過(guò)絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電漿料并隨后進(jìn)行低溫烘干和高溫焙燒的方法制造電極。而薄膜光伏電池的核心——功能性半導(dǎo)體薄膜層通常為2μm左右，該半導(dǎo)體薄膜層及前基板均不能承受高溫，這限制了薄膜光伏電池的半導(dǎo)體薄膜層的加工溫度必須小于220℃，因此薄膜光伏電池不能使用傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)型導(dǎo)電漿料制造電極。這樣就需要將銀粉或其它導(dǎo)電性粉末與環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂以及飽和聚酯樹(shù)脂等熱固化樹(shù)脂制備的低溫聚合物導(dǎo)電漿料在ITO薄膜等基材上印刷，然后在較低溫度下加熱固化。由于沒(méi)有一個(gè)高溫?zé)Y(jié)過(guò)程，印刷固化過(guò)后電極的電阻率、導(dǎo)電膜的接觸電阻、附著力會(huì)受到影響。

傳統(tǒng)的低溫聚合物導(dǎo)電漿料一般采用承載銀粉能力好的熱塑樹(shù)脂如飽和丙烯酸酯、高分子量環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂、飽和聚酯、聚醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯醇、纖維素等樹(shù)脂作為載體膠粘劑中的功能樹(shù)脂，通過(guò)溶解后進(jìn)行分散包裹銀粉，通過(guò)溶解揮發(fā)后形成相應(yīng)圖案，但這些樹(shù)脂與基底的附著力相對(duì)較差。

因此，為了進(jìn)一步提高薄膜光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，就要求導(dǎo)電漿料具有更好的導(dǎo)電性能、降低與基材接觸的接觸電阻以及提高對(duì)基材的附著力。另外，為了確保薄膜光伏電池印刷形成的集成電極具有優(yōu)良的耐候性，要求所采用的樹(shù)脂、固化劑等有機(jī)介質(zhì)具備優(yōu)異的耐紫外光、耐高溫高濕等環(huán)境的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)低溫聚合物導(dǎo)電漿料的不足，為薄膜光伏電池提供一種具有良好附著力、低線電阻、低接觸電阻以及優(yōu)良耐候性的低溫聚合物導(dǎo)電漿料及其制造方法。

本發(fā)明的低溫聚合物導(dǎo)電漿料，包括導(dǎo)電填料以及用于承載所述導(dǎo)電填料的載體膠粘劑，所述載體膠粘劑包括功能樹(shù)脂，所述功能樹(shù)脂包括苯氧基樹(shù)脂和氟樹(shù)脂。

所述功能樹(shù)脂中氟樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%。

所述氟樹(shù)脂中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-70%。

所述苯氧基樹(shù)脂的分子量為20000-60000。

所述導(dǎo)電填料包括片狀銀粉、球狀銀粉和/或在1個(gè)大氣壓下熔點(diǎn)小于250℃的納米金屬粉。

所述納米金屬選自金、銀、銦、錫、鎳、鈷、鈦、鎵、鉑以及稀土金屬。

所述導(dǎo)電填料包括平均粒徑為6-8μm的片狀銀粉、平均粒徑為4-6μm的片狀銀粉、平均粒徑為1-3μm的片狀銀粉、平均粒徑為400nm的球狀銀粉以及平均粒徑為5nm的球狀銦粉。

所述載體膠粘劑還包括作為固化交聯(lián)劑的封閉型聚異氰酸酯、氨基樹(shù)脂和/或酚醛樹(shù)脂。

所述封閉型聚異氰酸酯包括肟、酚、ε-已內(nèi)酰胺、丙二酸二乙酯、3，5-二甲基吡唑的加合物以及脲二酮。

本發(fā)明的低溫聚合物導(dǎo)電漿料的制備工藝，包括如下步驟：

（1）將苯氧基樹(shù)脂溶解于第一有機(jī)溶劑以得到苯氧基樹(shù)脂溶液，將氟樹(shù)脂溶解于第二有機(jī)溶劑以得到氟樹(shù)脂溶液；

（2）將苯氧基樹(shù)脂溶液和氟樹(shù)脂溶液按照預(yù)設(shè)比例混合，并與導(dǎo)電填料、第三有機(jī)溶劑、固化交聯(lián)劑、抗氧化劑和/或附著力促進(jìn)劑一起攪拌，得到預(yù)分散的導(dǎo)電漿料；

（3）對(duì)預(yù)分散的導(dǎo)電漿料進(jìn)行研磨，得到研磨均勻的導(dǎo)電漿料；

（4）對(duì)研磨均勻的導(dǎo)電漿料進(jìn)行真空離心脫泡，從而制得所述低溫聚合物導(dǎo)電漿料。