本發(fā)明屬于導電漿料領域,具體涉及導電漿料的有機載體領域。
背景技術:
1、由于異質(zhì)結太陽能電池的生產(chǎn)流程相對簡單,工藝溫度低,可以適應薄片化,同時具有雙面發(fā)電的特性,因此成為太陽能電池的主流發(fā)展方向。但異質(zhì)結太陽能電池中含有非晶硅鈍化層,因此不能像常規(guī)太陽能電池一樣耐受高溫,需使用在200℃以下固化的低溫銀漿。
2、目前使用的低溫固化銀漿主要為環(huán)氧基類的低溫銀漿料,環(huán)氧基樹脂常采用酸酐進行固化。例如,公開號為cn113436781a的中國專利文獻公開了一種耐磨性的導電漿料及其制備方法,該導電漿料,以重量份計,包括:水煮附著力促進劑0.1~1份、防溢墨助劑0.5~1份、消泡劑0.2~1份、分散劑0.2~0.5份、固化劑促進劑0.1~0.2份、有機溶劑5~40份、耐磨填料10~50份、片狀銀粉20~40份、樹脂5~30份、固化劑0.5~0.8份,其固化劑包含酸酐。再如,公開號為cn107502257a的中國專利文獻公開了一種低溫固化高導電漿料及導電薄膜的制備方法,所述的低溫固化的漿料采用自制納米級銀粉摻雜少量石墨烯作為導電填料與有機載體共混制成,其固化劑包含酸酐。
3、采用酸酐固化劑固化時,固化劑用量大,且在導電漿料的載體相中溶解度較低,導致分散效果不佳影響固化。此外,酸酐固化環(huán)氧樹脂一般需1-3h,而異質(zhì)結太陽能電池在生產(chǎn)過程中通過隧道爐的時間一般約為15min,故在實際生產(chǎn)中以酸酐為固化劑的環(huán)氧樹脂體系并未充分固化;在以酸酐為固化劑固化的情況下,環(huán)氧樹脂在短時間內(nèi)達不到較好的固化效果;且由于酸酐的分布不均勻,將會導致已固化的酸酐的表面會存在缺陷,影響電性能及外觀。此外,現(xiàn)有市售的異質(zhì)結漿料固化后柵線材料硬度在3h左右,柵線不耐刮傷。
技術實現(xiàn)思路
1、針對導電漿料的有機載體中的酸酐對環(huán)氧的固化效率和效果不理想的問題,本發(fā)明第一目的在于,提供一種能夠優(yōu)化酸酐對環(huán)氧樹脂固化效率和效果的適用于導電漿料的有機載體。
2、本發(fā)明第二目的在于,提供包含所述有機載體的制備和在導電漿料中的應用。
3、本發(fā)明第三目的在于,提供包含所述有機載體的導電漿料及其制備。
4、本發(fā)明第四目的在于,提供所述的導電漿料在異質(zhì)結太陽能電池中的應用。
5、酸酐固化環(huán)氧樹脂的反應大致為:第一步:在加熱情況下,環(huán)氧樹脂中的羥基與酸酐發(fā)生反應,生成含酯鏈的羧酸;第二步:環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團與羧酸開環(huán)加成產(chǎn)生仲羥基;第三步:仲羥基又與酸酐反應,生成新的含酯基的羧酸;第四步:第三步產(chǎn)生的羧酸重新發(fā)生第二步反應,以此循環(huán)形成高分子量的環(huán)氧聚合物,宏觀表征為樹脂固化。但因為環(huán)氧樹脂中羥基含量低,導致固化反應引發(fā)慢,造成固化時間延長,導致短時間內(nèi)的效果不佳;且酸酐在以二乙二醇丁醚醋酸酯、二價酸酯等為溶劑的載體體系中溶解度低、難以分散,導致固化效果差,固化后性能偏離預期。針對該問題,本發(fā)明提供了如下的改進方案,具體為:
6、一種導電漿料的有機載體,包括成分a和成分b;
7、所述的成分a為環(huán)氧樹脂,或環(huán)氧樹脂-有機溶劑的混合溶液;
8、所述的成分b為酸酐固化劑和醇類成分在45℃以上溫度下預活化的成分,其中,所述的醇類成分包括二元醇化合物、多元醇化合物、烯醇、芳香醇中的至少一種。
9、本發(fā)明創(chuàng)新地將酸酐預先和所述醇類成分在所述的溫度下進行預活化處理,通過預活化條件的聯(lián)合控制,如此能夠利用二者的物化作用,優(yōu)化成分b的物化特點,優(yōu)化酸酐對環(huán)氧樹脂的固化基質(zhì),如此可以改善其對環(huán)氧樹脂的固化效率和效果,改善固化的機械強度以及表面平整度。
10、本發(fā)明中,所述的成分a中,所述的雙酚a環(huán)氧樹脂、雙酚f環(huán)氧樹脂、氫化雙酚a環(huán)氧樹脂、氫化雙酚f環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂、縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂中的至少一種;優(yōu)選雙酚a環(huán)氧樹脂或縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂中的至少一種。
11、本發(fā)明中,所述的有機溶劑包括乙二醇苯醚、二乙二醇雙丁醚、檸檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二價酸酯、二乙二醇單丁醚、十二醇酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二甲酯、丙酮、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二甲酯、戊二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、己二酸二甲酯、醋酸丁酯、二乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、異佛爾酮、n-甲基吡咯烷酮和甲乙酮中的至少一種;優(yōu)選為二乙二醇丁醚醋酸酯、二價酸酯、苯甲醇中的至少一種;
12、本發(fā)明中,所述的成分a中,環(huán)氧樹脂的重量份為20-100份,有機溶劑的重量份在80份以下。進一步地,成分a中,環(huán)氧樹脂的重量份為20-50份,有機溶劑的重量份50~80份;更進一步地,成分a中,環(huán)氧樹脂的重量份為25-30份,有機溶劑的重量份70~75份。
13、本發(fā)明中,酸酐固化劑包括甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、四氫苯酐、六氫苯酐、70號酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐、偏苯三甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、甲基納迪克酸酐中的至少一種;優(yōu)選為偏苯三甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、甲基六氫苯酐中的至少一種;
14、優(yōu)選地,所述的醇類成分包括丙三醇、1,2-丙二醇、甲基丙二醇、甲基烯丙醇、苯甲醇中至少一種;優(yōu)選甲基烯丙醇、丙三醇中的至少一種;
15、優(yōu)選地,成分b中,所述的酸酐固化劑和醇類成分的重量比為10~70:30~90,進一步可以為20~70:30~80;更進一步為50~60:40~50。優(yōu)選地比例下,可進一步優(yōu)化漿料的固化物化特點。
16、優(yōu)選地,成分b中,預活化的溫度為50~90℃,進一步可以為50~65℃;
17、優(yōu)選地,預活化的時間在20min以上,優(yōu)選為0.5~2h。
18、本發(fā)明中,所述有機載體中,成分a的重量份為10~70份,進一步為25~50份;所述的成分b的中重量份為0.1~10份,進一步為0.5~7.5份。更進一步地,成分a和成分b的重量份為30:0.5~3。
19、所述的導電漿料的有機載體中,還包含叔胺類催化劑;
20、所述的叔胺類催化劑選自三亞乙基二胺、n-2-羥基丙基二甲基嗎啉、n,n,n’,n’-四甲基亞烷基胺、n,n,n’,n’-五甲基二亞乙基三胺、n,n’-二乙基-2-甲基哌嗪、n,n’-二甲基吡啶、2-羥基-n,n,n-三甲基-1-丙胺甲酸鹽中的至少一種;優(yōu)選為n,n,n’,n’-四甲基亞烷基胺、n,n,n’,n’-五甲基二亞乙基三胺中的至少一種;
21、優(yōu)選地,叔胺類催化劑的重量份小于或等于2份;優(yōu)選為0.001-1份,進一步可以為0.002~0.003份。
22、所述的導電漿料的有機載體,還包含輔助成分,所述的輔助成分包含封閉型異氰酸酯類固化劑和有機錫。
23、優(yōu)選地,所述封閉型異氰酸酯類固化劑解封溫度為150℃-200℃;
24、優(yōu)選地,所述有機錫選自二丁基錫二月桂酸酯、二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫、二(十二烷基硫)二丁基錫中的至少一種;優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫或二醋酸二丁基錫。
25、優(yōu)選地,封閉型異氰酸酯類固化劑和有機錫的質(zhì)量比為(50~200):1。
26、優(yōu)選地,輔助成分的重量份在2份以下,進一步為0.001~2份,更進一步為0.5~1.2份。
27、本發(fā)明還提供了所述的有機載體的制備方法,步驟包括:獲得成分a,并通過所述的預活化方式,得到所述的成分b,將成分a以及成分b以及選擇性包含的其他成分混合,即得所述的有機載體。
28、本發(fā)明還提供了一種所述的導電漿料的有機載體的應用,將其和導電粉混合,用于制備導電漿料。
29、本發(fā)明還提供了一種導電漿料,包含導電粉以及所述的有機載體。
30、所述的導電粉為具有導電功能的粉末、顆?;蚱瑺钗锏龋玢K、鈀、金、銀、銅、鐵、鈷、鎳、錫、鋁、銀包銅、銀包鋁中的至少一種;
31、優(yōu)選地,所述的導電漿料中,導電粉的重量份為80~95份,所述的有機載體的重量份為5~20份;
32、優(yōu)選地,所述的導電漿料中還包含助劑;
33、優(yōu)選地,所述的助劑包括觸變劑、流平劑、有機溶劑中的至少一種;
34、優(yōu)選地,助劑的重量份小于或等于15份,優(yōu)選為2份以下。
35、本發(fā)明還提供了一種所述的導電漿料的應用,將其用于制備異質(zhì)結太陽能電池。
36、有益效果
37、本發(fā)明創(chuàng)新地將酸酐預先和所述醇類成分在所述的溫度下進行預活化處理,基于所述條件下的預活化成分以及溫度的聯(lián)合控制,如此能夠利于二者的物化作用,優(yōu)化成分b的物化特點,優(yōu)化酸酐對環(huán)氧樹脂的固化基質(zhì),如此可以改善其對環(huán)氧樹脂的固化效率和效果,改善固化的機械強度以及表面平整度。