一种HJT的低温烧结导电银浆及其制备方法与流程

本发明属于导电材料，尤其涉及一种hjt的低温烧结导电银浆及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，太阳能电池具有清洁环保、应用范围广、操作简单、运行稳定、材料来源丰富、使用寿命长等诸多优点而被认为是未来最有发展前途的新能源技术之一。

2、目前市场主流太阳能电池产品为p型的单晶perc电池，然而，p型perc电池的效率已经到了上限。随着市场需求的扩大化，以及行业技术的不断发展，n型晶硅太阳电池技术近年来受到越来越多的关注，其主要包括钝化发射极背表面全扩散电池(n-pert)、隧道氧化物钝化接触电池(topcon)和异质结电池(hjt)，n型晶硅太阳能电池使晶硅太阳能电池的转换效率得到进一步的突破提升。

3、hjt电池以价格低廉的非晶硅作为发射层，其发射层是掺杂非晶硅材料，在对单晶硅进行沉积制备时，只需要200℃左右即可满足制备温度要求，而低温工艺也保证了单晶硅衬底的界面损伤更低，且本征层的存在使界面钝化性能更好。

4、hjt电池的生产工艺与perc电池类似，也是采用银浆丝网印刷工艺，但是经低温烧结，因此低温导电银浆在hjt工业生产中至关重要。但是目前的hjt导电银浆中银粉在低温烧结时不能很好的熔融，即行业内hjt低温导电银浆的无法烧结的特性，导致其电阻率无法与其他电池用导电银浆的电阻率媲美。

5、另外，hjt双向电池技术具有高湿重导致其成本较高，目前行业内通常是金属化控制湿重，而金属化会导致栅线电阻增大，电池光电转换效率降低。

技术实现思路

1、针对以上技术问题，本发明提供了一种hjt的低温烧结导电银浆及其制备方法，本发明通过复配低温导电银浆中导电粉末的构成，以及固化促进剂的配合，克服低温导电银浆的无法烧结特性，实现导电银浆栅线低温烧结，使得栅线电阻降低，解决金属化导致的栅线电阻增大的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种hjt的低温烧结导电银浆，包括：89-94wt％的导电粉末、2-6wt％的热固性树脂、0.22-0.6wt％热塑性树脂、0.5-1.5wt％封闭性固化剂、0.05-0.5wt％固化促进剂、0.1-0.4wt％助剂、1.5-3.5wt％溶剂；

4、其中，所述导电粉末包括双层晶体结构的第一银粉，所述第一银粉的外层银晶粒尺寸小于内层银晶粒尺寸。

5、优选地，所述导电粉末包括第一导电粉末和第二导电粉末，所述第一导电粉末的d50粒径为0.5-6μm，所述第二导电粉末的d50粒径为0.1-0.5μm。

6、优选地，所述第一导电粉末和第二导电粉末的质量比为7:3-4:6。

7、优选地，所述导电粉末还包括第二银粉、银包铜粉、银包镍粉、银包非金属粉和合金粉中的任意一种或几种混合，所述双层晶体结构的第一银粉占所述导电粉末的质量分数为30％-100％，第二银粉为市场中常见的普通银粉。

8、优选地，所述导电粉末的形貌为片状、球状或线状中的任一种或几种混合。

9、优选地，所述导电粉末的振实密度为4.0-6.5g/ml，比表面积为0.15-0.75m2/g。

10、优选地，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂和乙胺类固化促进剂，咪唑类固化促进剂可以为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑、4，5-二(羟甲基)-2-苯基-1h-咪唑或1-氰乙基-2-十一烷基咪唑中的任意一种或其混合，乙胺类固化促进剂为三氟化硼单乙胺，进一步，固化促进剂优选为4，5-二(羟甲基)-2-苯基-1h-咪唑或1-氰乙基-2-十一烷基咪唑或两者的混合。

11、优选地，所述热固性树脂为环氧树脂、环氧增韧剂、苄基缩水甘油醚、双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯、聚氨酯树脂或聚乙烯醇缩丁醛酯中的一种或几种混合。

12、优选地，环氧树脂为氢化双酚a环氧树脂或氢化双酚f环氧树脂或脂肪族环氧树脂。

13、优选地，热塑性树脂为丙烯酸树脂以及改性丙烯酸树脂，进一步地为低玻璃转化温度的改性丙烯酸树脂。

14、优选地，所述封闭型固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂或封闭型异氰酸酯固化剂的一种或几种；

15、所述助剂为功能性助剂，所述功能性助剂为偶联剂、抗氧剂、流平剂、增稠剂、分散剂、触变剂中一种或几种混合；

16、所述溶剂为乙二醇苯醚、二乙二醇双丁醚、柠檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、dbe、二乙二醇单丁醚或十二醇酯中的一种或几种混合。

17、基于相同的发明构思，本发明还提供了一种hjt的低温烧结导电银浆的制备方法，包括以下步骤：

18、s1：将导电粉末混合；将热固性树脂、热塑性树脂、封闭型固化剂、固化促进剂、助剂和溶剂按照比例混合得到有机载体，然后将混合后的导电粉末与有机载体混合；

19、s2：将步骤s1混合后的浆料经过研磨、过滤，得到所述的低温烧结导电银浆。

20、本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

21、本发明提供的低温导电银浆中含有双层晶体结构的第一银粉，双层晶体结构的第一银粉外层为高活性晶粒尺寸较小的银晶体，外层为低活性晶粒尺寸较大的银晶体。采用双层晶体结构第一银粉与其他导电粉末混合构成表面高活性导电粉末；在有机载体中加入固化促进剂，采用固化促进剂与双层结构的银粉复配的导电银浆，固化促进剂控制有机载体的固化速度，在低温烧结前期固化促进剂减缓有机载体的固化，烧结前期可使得有机载体具有较高的流动性，首先高活性导电粉体可以自由的进行熔融结合在一起形成较致密的导电网络，实现与高温烧结具有类似的导电性能；然后在烧结后期有机载体才发生交联固化，有机载体能够快速的进行交联固化形成致密的树脂交联网络，结合银粉的熔融性能形成高可靠度性能的银电极，实现hjt导电银浆在低温烧结过程中导电粉末能够熔融，使其电阻率与其他高温体系的电阻率相媲美；同时采用本发明的导电银浆也能实现在丝网开口很小例如10μm-16μm时依然具有较低的栅线电阻和接触电阻，实现太阳能低pa高光电转换效率的性能。

技术特征：

1.一种hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，包括：89-94wt％的导电粉末、2-6wt％的热固性树脂、0.05-0.5wt％固化促进剂、0.5-1.5wt％封闭性固化剂；

2.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述导电粉末包括第一导电粉末和第二导电粉末，所述第一导电粉末的d50粒径为0.5-6μm，所述第二导电粉末的d50粒径为0.1-0.5μm。

3.根据权利要求2所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述第一导电粉末和所述第二导电粉末的质量比为7:3-4:6。

4.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述导电粉末还包括第二银粉、银包铜粉、银包镍粉、银包非金属粉和合金粉中的任意一种或几种混合。

5.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述导电粉末的形貌为片状、球状或线状中的任一种或几种混合。

6.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述固化促进剂为咪唑类固化促进剂或乙胺类固化促进剂。

7.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述热固性树脂为环氧树脂、环氧增韧剂、苄基缩水甘油醚、双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯、聚氨酯树脂或聚乙烯醇缩丁醛酯中的一种或几种混合。

8.根据权利要求1所述的hjt的低温烧结导电银浆，其特征在于，所述热塑性树脂为丙烯酸树脂或改性丙烯酸树脂；

9.一种如权利要求1-8任意项所述的hjt的低温烧结导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种HJT的低温烧结导电银浆及其制备方法，导电银浆包括：89‑94wt％导电粉末、2‑6wt％热固性树脂、0.05‑0.5wt％固化促进剂、0.5‑1.5wt％封闭性固化剂，还包括热塑性树脂、助剂和溶剂；其中导电粉末包括双层晶体结构的第一银粉，第一银粉的外层银晶粒尺寸小于内层银晶粒尺寸。本发明的导电银浆的制备方法包括：将导电粉末混合；将热固性树脂、热塑性树脂、封闭型固化剂、固化促进剂、助剂和溶剂混合得到有机载体，然后将混合后的导电粉末与有机载体混合；将混合后的浆料经过研磨、过滤得到低温烧结导电银浆。本发明通过调整导电粉末的构成，采用混合双层晶体结构的导电粉末与固化促进剂配合实现导电银浆栅线低温烧结，降低电池电阻，提高电池的光电转化效率。

技术研发人员：朱建国,王宜鑫,刘海东,敖毅伟
受保护的技术使用者：常州聚和新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17