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低温银浆及异质结电池的制作方法

2022-02-22 19:26:53 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电池银浆技术领域,尤其涉及一种低温银浆及异质结电池。


背景技术:

2.异质结技术(hit)结合了晶硅太阳能电池片和薄膜技术的双重优势,在n型硅片的两面上沉积本征和掺杂非晶硅薄膜以及透明导电氧化物(tco)膜层来吸收所产生的电力,由于非晶硅具有光吸收强、钝化性能出色的特点,可以实现更高的太阳能电池片转换效率,同时生产成本更低。
3.异质结电池对tco膜的性能要求之一就体现在能使太阳辐射直接透射到作用区域而仅有少量或没有衰减,从而提高太阳能电池对太阳光谱中光子能量较高部分波段的敏感性,即要求其具有较高的光透射率;事实上,tco膜的光学性能很大程度地依赖于薄膜的微观结构,当然也依赖于各种成分含量、杂质的种类和浓度等。现在太阳能电池市场上主流的tco膜有ito,scot,iwo,azo,ioh,ico,imo等,在hit电池制备过程中,需要将低温银浆通过丝网印刷在tco膜上,浆料必须有较高的导电性以及和tco基底形成良好的欧姆接触,低温烧结后的银栅线和tco基材必须有着高的附着力以防止其脱落,银栅线还需要有良好的焊接性和高的焊接拉力以实现后续组件的安装和连接。
4.目前市场上的hit电池主要是采用于ito(氧化铟锡)、iwo基材、ico基材等,随着hit电池技术的快速发展,其他薄膜作为电子基材的电池会越来越普遍。目前市场上针对tco等基材的低温银浆,目前还鲜有报道。
5.异质结导电银浆中,银粉之间以及银与基材之间依靠有机树脂进行粘结,银粉拉力一般过小,受力容易撕裂,通过焊带焊接后,膜层容易和tco基材分离,导致该电池组件报废。


技术实现要素:

6.为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种低温银浆及异质结电池。该低温银浆适用于不同的tco基材,银浆固化后形成的膜层电阻低、且具有较高的可焊接性和接触拉力、其制备的电池具有较高的使用寿命和光转化效率。
7.为了达到上述目的,本发明提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:85-92份导电银粉(例如85-90份)、1-5份银铟合金、2-6份复合环氧树脂、1-4份裂纹扩展抑制剂、0.1-1份钛酸酯偶联剂、0.1-1份固化剂、1-8份(例如2-8份)溶剂。
8.在上述低温银浆中,所述导电银粉一般是经过脂肪酸表面处理后的导电银粉。所述银粉可以包括球状银粉和片状银粉(一般为薄片状银粉)。其中,所述片状银粉的平均粒径一般为2μm-10μm、振实密度一般为4.5g/cm3以上;所述球状银粉的平均粒径一般为0.1μm-3μm、振实密度一般为1.5g/cm3以上。
9.在本发明的具体实施方案中,如果片状银粉过多,虽然导电性能会略有升高,但也会导致浆料成本的升高,并且对固化后产物的粘接性也会产生不利影响;如果球状银粉过
多,虽然可以降低成本,但是会导致浆料黏度增大、影响浆料的印刷性和使用,限制浆料的应用。在本发明中,所述片状银粉与所述球状银粉的质量比一般控制为25:75-80:20、例如30:70-75:25,可以在保证低温银浆导电性的同时降低成本和浆料粘度、扩大应用范围。
10.本发明研究发现,不同的环氧树脂对固化后低温银浆的粘结强度及耐热性等力学性能影响很大。本发明采用的复合环氧树脂一般包括多酚型缩水甘油醚环氧树脂和杂环型缩水甘油环氧树脂,这两种树脂的分子结构中含有的环氧基团较多、且环氧基团类型丰富,且含有杂环,固化后收缩率较小,与固化剂反应后,生成的产物具有更高的交联密度、耐热性、耐候性、粘结性、体系粘度适宜。
11.在上述低温银浆中,所述多酚型缩水甘油醚环氧树脂是一类多官能团环氧树脂,多酚型缩水甘油醚环氧树脂分子中有两个或两个以上的环氧基,因此固化物的交联密度大,具有优良的耐热性、强度、模量、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。所述多酚型缩水甘油醚环氧树脂可以包括双酚f性环氧树脂、线性苯酚甲醛环氧树脂、邻甲酚甲醛环氧树脂、间苯二酚甲醛环氧树脂等中的一种或两种以上的组合。
12.在上述低温银浆中,杂环型缩水甘油环氧树脂的添加可以使低温银浆成膜后具有足够的硬度,满足后续太阳能电池后续在银栅线上进一步焊接的功能。所述杂环型缩水甘油环氧树脂一般包括二缩水甘油基乙内酰脲、5,5-二甲基海因环氧树脂等中的一种。
13.在上述低温银浆中,所述多酚型缩水甘油醚环氧树脂和杂环型缩水甘油环氧树脂的重量份比一般控制为3:1-1:1。
14.在上述低温银浆中,所述复合环氧树脂的数均分子量一般为120-1200,例如120-800、800-1200。
15.本发明研究发现,在基体树脂(复合环氧树脂)中加入银铟合金和裂纹扩展抑制剂可以有效提高树脂与基材的润湿性及与焊锡的浸润性,从而提高膜层与基材的拉力以及膜层的机械性能。
16.在上述低温银浆中,银铟合金的添加还能够显著降低界面势垒,提高电子跃迁,从而提高光转化效率。所述银铟合金一般包括银铟合金纳米线,所述银铟合金纳米线的直径一般为100nm-500nm、长度一般为1μm-3μm。在银浆中添加线状的银铟合金、球状的导电银粉和片状的导电银粉可以扩展银浆形成的导电相的形貌。所述银铟合金的熔点为143℃,其在低温烘干阶段(100-150℃)会变为液态,液态银铟合金沿片状银粉和球状银粉之间的缝隙下沉,在与tco表面相结合的部位形成一层高银铟合金层,产生十分良好的附着性及柔韧性,同时使导电银粉之间(例如片状银粉和球状银粉之间)的连接性更加致密,加强结合力的同时增强了电极导电能力,提高低温银浆的耐焊性能。
17.在上述低温银浆中,所述银铟合金中银的质量含量为70%-90%,所述铟的质量含量为10%-30%、例如20%-30%。
18.在上述低温银浆中,所述裂纹扩展抑制剂一般包括在200℃以下(例如80-180℃)的温度进行固化的聚合物。所述裂纹扩展抑制剂可以包括不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂、热塑性丙烯酸树脂、脲醛树脂等中的一种或两种以上的组合。
19.在上述低温银浆中,所述热塑性丙烯酸树脂一般包括甲基丙烯酸丁酯聚合物、甲基丙烯酸甲酯聚合物、甲基丙烯酸乙酯聚合物、甲基丙烯酸异丁酯聚合物、乙烯-丙烯酸甲
酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物等中的一种或两种以上的组合。其中,所述有机硅树脂可以包括聚甲基硅树脂、聚乙基硅树脂、聚芳基有机硅树脂、聚烷基芳基有机硅树脂中的一种或两种以上的组合;
20.在上述低温银浆中,所述裂纹扩展抑制剂可以包括聚丁二烯树脂和/或热塑性丙烯酸树脂。
21.在上述低温银浆中,所述固化剂一般包括热阳离子固化剂,例如包括胺封闭六氟锑酸盐和/或三氟化硼-单乙胺络合物等。
22.在上述低温银浆中,所述溶剂可以包括二乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇丁醚、醇酯十二、松油醇、乙二醇苯醚、二乙二醇二乙醚和己二酸二甲酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯等中的一种或两种以上的组合。
23.在上述低温银浆中,所述钛酸酯偶联剂可以包括异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯等中的一种或者两种以上的组合。
24.本发明进一步提供一种异质结电池,其包括tco基材和上述低温银浆固化形成的电极。
25.在上述异质结电池中,所述tco基材一般包括氧化铟:氧化锡为97:3(摩尔比)的ito基材、氧化铟:氧化锡为90:10(摩尔比)的ito基材、iw0基材、ico基材等中的一种。
26.在本发明的具体实施方案中,当所述tco基材为氧化铟:氧化锡为97:3的ito基材和/或氧化铟:氧化锡为90:10的ito基材时,所述低温银浆中的裂纹扩展抑制剂一般包括聚丁二烯树脂。
27.在本发明的具体实施方案中,当所述tco基材为iw0基材时,所述低温银浆中的裂纹扩展抑制剂一般包括热塑性丙烯酸树脂,以获得较好的接触性能及焊接拉力。
28.在本发明的具体实施方案中,当所述tco基材为ico基材时,所述低温银浆中的裂纹扩展抑制剂一般包括有机硅树脂,例如聚甲基硅树脂、聚乙基硅树脂、聚芳基有机硅树脂、聚烷基芳基有机硅树脂等,以获得较好的接触性能及焊接拉力。
29.在本发明的具体实施方案中,当所述tco基材为氧化铟:氧化锡为97:3的ito基材时,所述复合环氧树脂的数均分子量为800-1200;
30.在本发明的具体实施方案中,当所述tco基材为氧化铟:氧化锡为90:10的ito基材时,所述复合环氧树脂的数均分子量为120-800。
31.本发明的有益效果在于:
32.1、本发明采用复合环氧树脂,含有多种官能团,固化后机械强度好,满足太阳能电池后续在银栅线上进一步焊接的功能。
33.2、本发明通过调整低温银浆体系的具体组成,可以使制得的银浆适用于不同的tco基材,满足未来行业发展的需求。
34.3、本发明通过在低温银浆中加入银铟合金,可以增加焊接材料对电极固化后形成的膜层的浸润性,提高焊接拉力,并且通过在体系中加入银铟合金,大幅度降低界面势垒,提高电子跃迁进而提高光转化效率。
具体实施方式
35.为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
36.以下实施例和对比例中,所用的钛酸酯偶联剂为异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯,均可由市场购买获得。
37.实施例1
38.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
39.片状银粉40份(平均粒径2μm、振实密度4.6g/cm3)、球状银粉52份(平均粒径0.1μm、振实密度1.6g/cm3)、2份银铟合金(直径为100nm、长度为1μm、银含量为70wt%、铟含量为30wt%)、2份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂),2.5份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、2份二乙二醇丁醚(作为溶剂)、0.3份异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、0.2份三氟化硼-单乙胺络合物(作为固化剂)。其中,间苯二酚甲醛环氧树脂和二缩水甘油基乙内酰脲的数均分子量控制在800-1200。
40.实施例2
41.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
42.片状银粉45份(平均粒径5μm、振实密度5g/cm3)、球状银粉45份(平均粒径1μm、振实密度2g/cm3)、1份银铟合金(直径为200nm、长度为2μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、1.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂),2.5份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、1.5份二乙二醇丁醚(作为溶剂)、0.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、0.3份三氟化硼-单乙胺络合物(作为固化剂)。其中,间苯二酚甲醛环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在800-1200。
43.实施例3
44.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
45.片状银粉50份(平均粒径10μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉38份(平均粒径3μm、振实密度1.6g/cm3),4份银铟合金(直径为500nm、长度为3μm、银含量为90wt%、铟含量为10wt%)、2.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.6份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂),2.5份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、1.5份二乙二醇丁醚(作为溶剂)、0.2份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、0.2份三氟化硼-单乙胺络合物(作为固化剂)。间苯二酚甲醛环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在800-1200。
46.对比例1
47.本对比例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
48.片状银粉50份(平均粒径10μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉38份(平均粒径3μm、振实密度1.6g/cm3),2.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.6份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂),2.5份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、1.5份二乙二醇丁醚(作为溶剂)、0.2份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸
酯、0.2份三氟化硼-单乙胺络合物(作为固化剂)。间苯二酚甲醛环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在800-1200。
49.实施例4
50.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
51.片状银粉42份(平均粒径3μm、振实密度4.6g/cm3)、球状银粉48份(平均粒径0.5μm、振实密度1.8g/cm3)、2.5份银铟合金(直径为500nm、长度为3μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、3份双酚f环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、1.5份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.3份异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、1.5份乙二醇乙醚乙酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。双酚f环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在120-800。
52.实施例5
53.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
54.片状银粉48份(平均粒径5μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉41份(平均粒径2μm、振实密度1.6g/cm3)、3份银铟合金(直径为400nm、长度为1μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、2.5份双酚f环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.5份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、2份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1.3份乙二醇乙醚乙酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。双酚f环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在120-800。
55.实施例6
56.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
57.片状银粉30份(平均粒径8μm、振实密度5.8g/cm3)、球状银粉62份(平均粒径3μm、振实密度2g/cm3)、2份银铟合金(直径为500nm、长度为3μm、银含量为90wt%、铟含量为10wt%)、2份双酚f环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、1份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.3份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、1.5份乙二醇乙醚乙酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。双酚f环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在120-800。
58.对比例2
59.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
60.片状银粉48份(平均粒径5μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉41份(平均粒径2μm、振实密度1.6g/cm3)、2.5份双酚f环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.5份5,5-二甲基海因环氧树脂(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、2份聚丁二烯树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.5份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1.3份乙二醇乙醚乙酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。双酚f环氧树脂和5,5-二甲基海因环氧树脂的数均分子量控制在120-800。
61.实施例7
62.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
63.片状银粉32份(平均粒径10μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉58份(平均粒径2μm、振实密度1.6g/cm3)、2份银铟合金(直径为200nm、长度为1μm、银含量为70wt%、铟含量为30wt%)、2份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、2份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、2份甲基丙烯酸甲酯聚合物(作为裂纹扩展抑制剂)、0.2份异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、1.5份丙二醇甲醚醋酸酯(作为溶剂)、0.3份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
64.实施例8
65.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
66.片状银粉39份(平均粒径5μm、振实密度4.6g/cm3)、球状银粉50份(平均粒径1.5μm、振实密度1.6g/cm3)、3份银铟合金(直径为300nm、长度为2μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、2份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、2份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、2份甲基丙烯酸丁酯聚合物(作为裂纹扩展抑制剂)、0.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1.5份丙二醇甲醚醋酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
67.实施例9
68.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
69.片状银粉45份(平均粒径8μm、振实密度4.8g/cm3)、球状银粉45份(平均粒径1μm、振实密度1.7g/cm3)、2份银铟合金(直径为200nm、长度为1.5μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、3份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、2份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、1.3份甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(作为裂纹扩展抑制剂)、0.2份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、1.3份丙二醇甲醚醋酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
70.对比例3
71.本对比例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
72.片状银粉39份(平均粒径5μm、振实密度4.6g/cm3)、球状银粉50份(平均粒径1.5μm、振实密度1.6g/cm3)、3份银铟合金(直径为300nm、长度为2μm、银含量为80wt%、铟含量为20wt%)、2份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、2份二缩水甘油基乙内酰脲、0.3份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1.5份丙二醇甲醚醋酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
73.实施例10
74.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
75.片状银粉33份(平均粒径5μm、振实密度4.7g/cm3)、球状银粉57份(平均粒径2μm、振实密度1.6g/cm3)、3份银铟合金(直径为150nm、长度为3μm、银含量为75wt%、铟含量为25wt%)、2.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.2份二缩水甘油基乙内酰脲,1份聚甲基硅树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.5份异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、1.5份乙二醇二乙酸酯(作为溶剂)、0.3份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
76.实施例11
77.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
78.片状银粉40份(平均粒径6μm、振实密度5g/cm3)、球状银粉50份(平均粒径0.5μm、
振实密度1.6g/cm3)、2份银铟合金(直径为300nm、长度为2μm、银含量为85wt%、铟含量为15wt%)、2.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1份二缩水甘油基乙内酰脲(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂),2份聚烷基芳基有机硅树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.8份异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、1.5份乙二醇二乙酸酯(作为溶剂)、0.2份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
79.实施例12
80.本实施例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
81.片状银粉50份(平均粒径4μm、振实密度5g/cm3)、球状银粉42份(平均粒径3μm、振实密度1.8g/cm3)、1份银铟合金(直径为500nm、长度为3μm、银含量为70wt%、铟含量为30wt%)、2份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、2份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、2.5份聚芳基有机硅树脂(作为裂纹扩展抑制剂)、0.4份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、1份乙二醇乙醚乙酸酯(作为溶剂)、0.1份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
82.对比例4
83.本对比例提供了一种低温银浆,以重量份计,该低温银浆包括:
84.片状银粉33份(平均粒径5μm、振实密度4.7g/cm3)、球状银粉57份(平均粒径2μm、振实密度1.6g/cm3)、3份银铟合金(直径为150nm、长度为3μm、银含量为75wt%、铟含量为25wt%)、2.5份间苯二酚甲醛环氧树脂(作为多酚型缩水甘油醚环氧树脂)、1.2份二缩水甘油基乙内酰脲(作为杂环型缩水甘油环氧树脂)、0.5份异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、1.5份乙二醇二乙酸酯(作为溶剂)、0.3份胺封闭六氟锑酸盐(作为固化剂)。
85.将实施例1-3和对比例1、实施例4-6和对比例2、实施例7-8和对比例3、实施例9-12和对比例4制备的低温银浆分别在tco基材为ito(97:3)、ito(90:10)、iwo、ico的电池上进行测试,将银浆通过丝网印刷在基材上并进行烘干固化,制得可焊接的银电极栅线,测得银浆的粘度,电阻率,接触电阻,焊接拉力等。
86.各项性能测试方法如下:
87.1、粘度测试方法为:
88.以导电银浆为样品,粘度测试为用博勒飞粘度计,1)当转速为1r/min时,读数时间为60s;2)当转速为10r/min时,读数时间为4min;3)当转速为100r/min时,读数时间为60s,测得不同转速时导电银浆的粘度。
89.2、电阻率测试:采用四探针欧姆表测试电极两端的电阻。其中,电极为印刷有导电银浆的tco基材形成的异质结电池,具体测量过程为:用电阻仪测试两点之间的电阻,再用3d显微镜测试主栅的宽度和高度,按照以下公式计算电阻率结果:
90.电阻率=电阻/主栅宽度
×
主栅高度。
91.3、进行焊接拉力测试方法,具体是:以导电银浆制成的电池片为样品,选用铜基铅锡焊条,电烙铁设置温度350℃,用拉力测试机180
°
匀速测试,拉伸速度为300mm/min,样品尺寸为166mm。取拉力测试结果的平均值为本次测试拉力值。每个样品测试5片电池片,然后取平均值,得到该样品的拉力结果。
92.4、接触电阻:(1)在异质结电池片上印刷特定的图形后烘干固化;(2)使用激光切片机切割出印刷图形区域指定大小的电池片;(3)使用接触电阻设备测量接触电阻。
93.以上测得数据总结在表1中。
94.表1
[0095][0096][0097]
从表1可以看出,相比于实施例1至实施例3,对比例1不添加银铟合金,电阻率和接触电阻升高,焊接拉力降低。
[0098]
相比于实施例4至实施例6,对比例2不添加银铟合金,电阻率和接触电阻升高,焊接拉力稍有降低。
[0099]
相比于实施例7至实施例9,对比例3不添加甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(即裂纹扩展抑制剂),电阻率稍有增加,焊接拉力降低。
[0100]
相比于实施例10至实施例12,对比例4不添加聚甲基硅树脂(即裂纹扩展抑制剂),电阻率稍有增加,焊接拉力降低。
[0101]
此外,从实施例3和对比例1、实施例5和对比例2的测试结果对比也可以看出,向低温银浆中添加银铟合金有利于提高电池的光转化效率。
[0102]
以上结果说明,本发明提供的低温导电银浆具有较高的可焊接性和接触拉力,且具有较低的电阻率和接触电阻,能够有效提高电池光转化效率。
再多了解一些

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