1.本发明属于导电银浆技术领域，具体涉及一种高焊接拉力太阳能电池低温银浆及其制备方法。
背景技术：
2.能源是世界经济和社会发展的基础，随着传统化石能源的消耗以及人类生存环境的恶化，发展清洁可再生能源引起世界各国政府的高度重视。我国光伏产量、装机容量均为世界第一，但仍然不能满足需求，目前主流perc电池量产效率达到23％，接近理论极限24％，而hjt电池以更高的效率(26.5％)、更简单的工艺流程、低衰减、低温度系数等优点备受青睐。
3.hjt银浆作为异质结电池光伏发电中重要的一环，因其具有较高的技术壁垒，市场长期被国外垄断。国内hjt银浆发展主要的问题是焊接拉力偏低和电阻率偏高，其中焊接拉力问题会严重影响光伏组件焊接，因此有必要研发一款具有高焊接拉力的hjt低温固化太阳能电池银浆。
技术实现要素：
4.本发明是为了解决常规hjt电池用低温银浆不易焊接、焊接拉力偏小的问题，研制了一种有高焊接拉力的太阳能电池低温银浆，具体方案如下：
5.一种高焊接拉力太阳能电池低温银浆，包含如下质量百分数的组分：
6.银粉75％-90％，
7.纳米铋粉1％-5％，
8.树脂3％-8％，
9.有机溶剂3％-8％，
10.固化剂0.1％-1％，
11.分散剂0.2％-1％，
12.附着力促进剂0.5％-2％。
13.进一步地，所述纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为20-100nm，振实密度为4-12g/ml。本发明中铋粉的量占总组分的1％-5％，铋粉过量会导致电阻升高，量太少则改善焊接拉力效果不明显。
14.进一步地，所述银粉包括片状银粉、球状银粉两种银粉，所述片状银粉粒径分布d50为1.0-2.0μm，振实密度为4-7g/ml；所述球状银粉粒径分布d50为1.5-3μm，振实密度为5-8g/ml。
15.进一步地，所述树脂包括双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。
16.进一步地，所述有机溶剂包括二价酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、己二酸二甲酯、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种。
17.进一步地，所述固化剂包括双氰胺类固化剂、咪唑类固化剂、改性胺类固化剂、酸酐类固化剂中的一种或多种。
18.进一步地，所述分散剂选自羧酸盐、磺酸盐、铵盐、聚酯、聚氨酯中的一种或多种。
19.进一步地，所述附着力促进剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅钛复合偶联剂、中的一种或多种。
20.本发明还提供上述的高焊接拉力太阳能电池低温银浆的制备方法，包括如下步骤：
21.s1、取树脂、有机溶剂、分散剂、附着力促进剂混合，放入离心分散机中分散，转速为800-1000r/min，时间1-3min，得到混合浆料；
22.s2、将混合浆料与固化剂混合，低速搅拌，搅拌速度为100-200r/min，得到有机载体；
23.s3、分批次向有机载体中加入银粉、纳米铋粉，边加入边搅拌，搅拌速度为100-200r/min，得到初步分散的导电银浆浆料；
24.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆多遍，一般6-8遍，得到细度＜8μm、粘度为50-150pa
·
s的导电银浆。
25.进一步地，步骤s2和s3中，搅拌时控制温度小于20℃。
26.研究人员在试验中意外发现，在低温银浆中添加一定量的纳米铋粉可以改变银浆的性能，熔融后的纳米铋粉与基材和银都有优异的粘接性，银浆的焊接拉力能得到大幅提高，由此，本发明创新性地研发了一种高焊接拉力太阳能电池用低温导电银浆，经试验检测证明了本发明提供的低温银浆的焊接拉力达到领先水平，对hjt电池片的焊接具有更广泛的适用性，提升了hjt电池组件的寿命。
具体实施方式
27.以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料均为市售。
28.以下实施例中采用的银粉为粒度分布d50为1.0-2.0μm，振实密度为4-7g/ml；纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为50nm，振实密度为4-12g/ml。
29.d50：颗粒累积分布为50％的粒径。也叫中位径或中值粒径，这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确地将总体划分为二等份，也就是说有50％的颗粒超过此值，有50％的颗粒低于此值。如果一个样品的d50＝5μm，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于5μm的颗粒占50％，小于5μm的颗粒也占50％。
30.实施例1
31.一种本发明的高焊接拉力太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
32.银粉82g，
33.纳米铋粉5g，
34.双酚a环氧树脂5g，
35.二乙二醇丁醚5g，
36.双氰胺潜伏型固化剂1g，
37.聚酯分散剂sta-1648a 1g，
38.硅烷偶联剂kh550 1g；
39.其中，纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为27nm，振实密度为4.5g/ml；银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.7μm，振实密度为5.8g/ml；球状银粉粒径分布d50为2.1μm，振实密度为6.3g/ml。
40.本实施例的高焊接拉力太阳能电池低温银浆的制备方法，包括如下步骤：
41.s1、取5g双酚a环氧树脂、5g二乙二醇丁醚、1g聚酯分散剂sta-1648a、1g硅烷偶联剂kh550混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
42.s2、将混合浆料与1g双氰胺潜伏型固化剂混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
43.s3、分4次向有机载体中加入82g银粉、5g纳米铋粉，边加入边搅拌，搅拌速度为100-200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
44.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到本发明的低温导电银浆。
45.实施例2
46.一种本发明的高焊接拉力太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
47.银粉80g，
48.纳米铋粉3g，
49.丙烯酸改性环氧树脂8g，
50.松油醇6g，
51.改性胺类潜伏型固化剂t31 0.5g，
52.聚氨酯s85 0.5g，
53.硅烷偶联剂kh560 2g；
54.其中，纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为48nm，振实密度为6.1g/ml；银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.2μm，振实密度为4.3g/ml；球状银粉粒径分布d50为1.8μm，振实密度为6.1g/ml。
55.本实施例的高焊接拉力太阳能电池低温银浆的制备方法，包括如下步骤：
56.s1、取8g丙烯酸改性环氧树脂、6g松油醇、0.5g聚氨酯s85、2g硅烷偶联剂kh560混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
57.s2、将混合浆料与0.5g改性胺类潜伏型固化剂t31混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
58.s3、分5次向有机载体中加入80g银粉、3g纳米铋粉，边加入边搅拌，搅拌速度为100-200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
59.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到本发明的低温导电银浆。
60.实施例3
61.一种本发明的高焊接拉力太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
62.银粉90g，
63.纳米铋粉2g，
64.聚酯树脂3g，
65.双酚f环氧树脂1g，
66.dbe有机溶剂3.2g，
67.2-乙基-4-甲基咪唑0.1g，
68.羧酸盐类分散剂bp5040 0.2g，
69.钛酸酯偶联剂gr105 0.5g；
70.纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为79nm，振实密度为7.3g/ml；银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为2.0μm，振实密度为6.7g/ml；球状银粉粒径分布d50为2.3μm，振实密度为6.4g/ml。
71.本实施例的高焊接拉力太阳能电池低温银浆的制备方法，包括如下步骤：
72.s1、取3g聚酯树脂、1g双酚f环氧树脂、3.2gdbe有机溶剂、0.2g羧酸盐类分散剂bp5040、0.5g钛酸酯偶联剂gr105混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
73.s2、将混合浆料与0.1g咪唑类固化剂2-乙基-4-甲基咪唑混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
74.s3、分3次向有机载体中加入90g银粉、2g纳米铋粉，边加入边搅拌，搅拌速度为200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
75.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆8遍，得到本发明的低温导电银浆。
76.实施例4
77.一种高焊接拉力太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
78.银粉75g，
79.纳米铋粉5g，
80.丙烯酸树脂5g，
81.双酚a环氧树脂3g，
82.己二酸二甲酯8g，
83.双氰胺潜伏型固化剂1g，
84.铵盐dispersant 5029分散剂1g，
85.铝酸酯偶联剂2g；
86.纳米铋粉为球形粉末，平均粒径为92nm，振实密度为10.8g/ml；银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.4μm，振实密度为5.1g/ml；所述球状银粉粒径分布d50为2.8μm，振实密度为7.7g/ml。
87.本实施例的高焊接拉力太阳能电池低温银浆的制备方法，包括如下步骤：
88.s1、取5g丙烯酸树脂、3g双酚a环氧树脂、8g己二酸二甲酯、1g铵盐dispersant 5029分散剂、2g铝酸酯偶联剂混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
89.s2、将混合浆料与1g双氰胺潜伏型固化剂混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
90.s3、分5次向有机载体中加入75g银粉、5g纳米铋粉，边加入边搅拌，搅拌速度为150r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
91.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到本发明的低温导电银浆。
92.对比例1
93.一种太阳能电池低温银浆，包括以下质量的组分：
94.银粉87g，
95.双酚a环氧树脂5g，
96.二乙二醇丁醚5g，
97.双氰胺潜伏型固化剂1g，
98.聚酯分散剂sta-1648a 1g，
99.硅烷偶联剂kh550 1g；
100.其中，银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.7μm，振实密度为5.8g/ml球状银粉粒径分布d50为2.1μm，振实密度为6.3g/ml。
101.本对比例制备太阳能电池低温银浆的方法，包括如下步骤：
102.s1、取5g双酚a环氧树脂、5g二乙二醇丁醚、1g聚酯分散剂sta-1648a、1g硅烷偶联剂kh550混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
103.s2、将混合浆料与1g双氰胺潜伏型固化剂混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
104.s3、分4次向有机载体中加入87g银粉，边加入边搅拌，搅拌速度为100-200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
105.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到低温导电银浆。
106.对比例2
107.一种太阳能电池低温银浆，包括以下质量的组分：
108.银粉83g，
109.丙烯酸改性环氧树脂8g，
110.松油醇6g，
111.聚氨酯s850.5g，
112.硅烷偶联剂kh560 2g，
113.改性胺类潜伏型固化剂t31 0.5g；
114.其中，银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.2μm，振实密度为4.3g/ml；球状银粉粒径分布d50为1.8μm，振实密度为6.1g/ml。
115.本对比例制备太阳能电池低温银浆的方法，包括如下步骤：
116.s1、取8g丙烯酸改性环氧树脂、6g松油醇、0.5g聚氨酯s85、2g硅烷偶联剂kh560混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
117.s2、将混合浆料与0.5g改性胺类潜伏型固化剂t31混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
118.s3、分5次向有机载体中加入83g银粉，边加入边搅拌，搅拌速度为100-200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
119.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到低温导电银浆。
120.对比例3
121.一种太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
122.银粉92g，
123.聚酯树脂3g，
124.双酚f环氧树脂1g，
125.dbe有机溶剂3.2g，
126.羧酸盐类分散剂bp5040 0.2g，
127.钛酸酯偶联剂gr105 0.5g，
128.2-乙基-4-甲基咪唑0.1g；
129.其中，银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为2.0μm，振实密度为6.7g/ml；球状银粉粒径分布d50为2.3μm，振实密度为6.4g/ml。
130.本对比例制备太阳能电池低温银浆的方法，包括如下步骤：
131.s1、取3g聚酯树脂、1g双酚f环氧树脂、3.2gdbe有机溶剂、0.2g羧酸盐类分散剂bp5040、0.5g钛酸酯偶联剂gr105混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
132.s2、将混合浆料与0.1g咪唑类固化剂2-乙基-4-甲基咪唑混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
133.s3、分3次向有机载体中加入92g银粉，边加入边搅拌，搅拌速度为200r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
134.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆8遍，得到低温导电银浆。
135.对比例4
136.一种太阳能电池低温银浆，包含如下质量的组分：
137.银粉80g，
138.丙烯酸树脂5g，
139.双酚a环氧树脂3g，
140.己二酸二甲酯8g，
141.dispersant 5029分散剂(铵盐)1g，
142.铝酸酯偶联剂2g，
143.双氰胺潜伏型固化剂1g；
144.银粉包括片状银粉和球状银粉两种银粉，片状银粉粒度分布d50为1.4μm，振实密度为5.1g/ml；球状银粉粒径分布d50为2.8μm，振实密度为7.7g/ml。
145.本对比例的制备太阳能电池低温银浆的方法，包括如下步骤：
146.s1、取5g丙烯酸树脂、3g双酚a环氧树脂、8g己二酸二甲酯、1gdispersant5029分散剂(铵盐)、2g铝酸酯偶联剂混合，放入离心分散机中分散，转速为1000r/min，时间1min，得到混合浆料；
147.s2、将混合浆料与1g双氰胺潜伏型固化剂混合，低速搅拌，搅拌速度为100r/min，控制温度15℃，得到有机载体；
148.s3、分5次向有机载体中加入80g银粉，边加入边搅拌，搅拌速度为150r/min，控制温度15℃，得到初步分散的导电银浆浆料；
149.s4、将导电银浆浆料放入三辊轧机轧浆6遍，得到低温导电银浆。
150.对上述实施例1-4和对比例1-4制得的银浆进行焊接拉力性能测试，测试方法如下：
151.将焊带浸泡在助焊剂中1min，烙铁温度设定240℃；
152.银浆使用丝网印刷在ito硅片表面印刷线条图案；
153.将焊带取出，将焊带与线条重合对齐；
154.使用烙铁蘸取少量焊锡，沿着焊带推动，使焊带焊接在银浆上；
155.将多余的焊带弯折，固定在手持式拉力机上，将仪表数据归零后匀速拉动，读取每一次拉动后的测试峰值数据；
156.将一系列数据去除最大值和最小值，剩余数据取平均值，得到焊接拉力测试数据，实施例1-4和对比例1-4中制得的低温银浆的焊接拉力性能测试结果如表1所示。
157.表1
158.项目焊接拉力项目焊接拉力实施例12.5对比例10.8实施例22.0对比例20.6实施例31.6对比例30.5实施例42.2对比例40.6
159.通过表1中的测试结果可以看出，本发明通过在银浆中添加适量纳米铋粉，使银浆的焊接拉力得到提高，相比普通低温银浆，焊接拉力提高了3倍以上，将该银浆应用于hjt电池，能大幅提升电池的使用寿命。