一种电极浆料及其制备方法与流程

本技术涉及光伏领域，具体涉及一种电极浆料及其制备方法。

背景技术：

1、太阳能用电子浆料是目前市场主流的硅晶体太阳能电池的关键材料，不同种类的电池结构对浆料的需求不尽相同。hjt等电池由于非晶硅薄膜含氢量较高等特有属性，要求生产环节温度不得超过250℃。光伏组件长期处于室外工作，面临反复的温度冲击，由于栅线与电池片的膨胀系数不一致，冷热冲击过程中产生应力造成栅线从电池片上的剥离，对栅线的接触电阻及附着力造成极大的挑战。针对该问题，目前的解决方案主要为如下三个技术路线：

2、1.增加附着力：加入硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等方式，提升栅线与基材的附着力。

3、2.增加树脂韧性：①引入增塑剂，降低玻璃化转变温度，提升韧性；②柔性侧链改性环氧，提升分子链柔性，降低分子链规整程度，提升树脂韧性；③引入纳米填料，通过应力分散提升树脂的韧性。

4、3.增加树脂的玻璃化转变温度(tg)：①增加分子量；②增加交联度；③采用刚性主链。

5、但是上述技术路线存在如下问题：

6、钛酸酯偶联剂引入环氧体系后存在不稳定的问题，硅烷偶联剂kh570由于氨基的存在导致其不稳定，kh590等无氨基偶联剂存在附着力不佳的问题。对于引入纳米增韧填料，由于浆料已经是包含填料的体系，若要添加增韧填料对粒径的要求更高，小粒径金属填料成本高，非金属降低电导率。对于引入增塑剂，其缺点为降低玻璃化转变温度，从而降低栅线的热稳定性；对于树脂增韧改性由于树脂分子量提升，黏度升高，从而影响浆料的印刷性。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供一种耐冷热冲击的低温固化型的电极浆料。

2、本技术提供的技术方案如下：

3、本技术提供一种电极浆料，其中，包括以下质量百分含量的原料组分：

4、导电填料为70％～95％，优选为88～92％；

5、有机树脂为2％～20％，优选为2～5％；

6、固化剂为0～3％，优选为0.5～2％；

7、分散剂为0～10％，优选为0～2％；

8、磷酸铵盐类物质为0.5～10％，优选为0.5～5％；

9、溶剂为5～20％，优选为5～10％。

10、进一步地，所述磷酸铵盐类物质具有胺基和磷酸基团，在所述磷酸铵盐类物质中，所述胺基与磷酸基团的摩尔百分比为5～50eq％：50-95eq％，优选为40～50eq％：50-60eq％。

11、进一步地，所述导电填料选自银粉、银包铜粉、铜粉、铝粉、镍粉中的一种或两种以上；优选银粉或铜粉；

12、优选地，银粉包括银片粉粒径分布为0.1～10μm，和银球粉的粒径分布为0.1～5μm；

13、优选地，铜粉包括铜片粉粒径分布为0.1～10μm和铜球粉粒径分布为0.1～5μm；

14、优选地，银包铜粉包括银包铜片粉粒径分布为0.1～10μm和银包铜球粉粒径分布为0.1～5μm；

15、优选地，铝粉包括铝片粉粒径分布为0.1～10μm和铝球粉粒径分布为0.1～5μm；

16、优选地，镍粉包括镍片粉粒径分布为0.1～10μm和镍球粉粒径分布为0.1～5μm。

17、进一步地，所述有机树脂选自环氧树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、松香树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛酯中的一种；优选为环氧树脂；

18、更优选地，所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、酚醛型环氧、萘基型环氧中的一种或两种以上，优选为双酚f型环氧树脂。

19、进一步地，所述的固化剂选自双氰胺类固化剂、酸酐类固化剂、潜伏型咪唑类固化剂、封闭型异氰酸酯、封闭胺类固化剂中的一种，优选为封闭胺类固化剂。

20、进一步地，所述分散剂选自byk111、byk110、byk170、油酸、油胺、月桂酸、棕榈酸、吐温80、聚乙二醇中的一种。

21、进一步地，所述溶剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二异丁酸酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、乙二醇丁醚中的一种或两种以上，优选为乙二醇丁醚。

22、本技术提供一种电极浆料的制备方法，其中，包括如下步骤：

23、将磷酸铵盐类物质、有机树脂、固化剂、分散剂、溶剂混合均匀得到混合浆料；

24、在所述混合浆料中加入导电填料混合均匀，从而得到所述电极浆料。

25、进一步地，所述磷酸铵盐类物质是通过含磷酸基团类物质与胺类物质混合反应得到，优选地，所述含磷酸基团类物质中的磷酸基团与所述胺类物质中的胺基的摩尔比为5～50eq％：50-95eq％，优选为40～50eq％：50-60eq％。

26、进一步地，在制备所述磷酸铵盐类物质时，当所述含磷酸基团类物质是每个结构单元中具有两个以及两个以上磷酸基团的物质时，所述胺类物质是每个结构单元中具有一个胺基的物质；或

27、当所述胺类物质是每个结构单元具有两个以及两个以上胺基的物质时，所述含磷酸基团类物质是每个结构单元中具有一个磷酸基团的物质。

28、进一步地，在制备所述磷酸铵盐类物质时，当所述含磷酸基团类物质为含有磷酸基团的芳香族类物质，所述胺类物质为含有胺基的醚类或烷烃类衍生物；或

29、当所述胺类物质为含有胺基的芳香族类物质，所述含磷酸基团类物质为含有磷酸基团的醚类或烷烃类衍生物。

30、进一步地，所述含磷酸基团类物质选自磷酸类化合物、磷酸酯类化合物、亚磷酸类化合物、亚磷酸脂类化合物、聚磷酸类化合物中的一种或两种以上，优选为磷酸酯类化合物；

31、所述磷酸酯类化合物选自磷酸甲酯、磷酸乙酯、磷酸丁酯、磷酸十二酯、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯或磷酸二丁酯中的一种或两种以上，优选为磷酸甲酯、磷酸乙酯或磷酸丁酯。

32、进一步地，所述含磷酸基团类物质选自磷酸、磷酸甲酯、磷酸乙酯、磷酸丁酯、磷酸二甲酯、磷酸二丁酯、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、十二烷基磷酸酯、二十二烷基磷酸酯、亚磷酸、亚磷酸二乙酯、异辛醇磷酸酯、六氟磷酸、聚磷酸酯中的一种。

33、进一步地，所述胺类物质选自芳香胺、脂肪胺、多元胺或胺类聚合物中的一种或两种以上，优选为芳香胺、胺类聚合物；

34、芳香胺类选自4,4-二氨基二苯甲烷、聚醚胺、苯二胺、苯胺中的一种或两种以上，优选为苯二胺。

35、进一步地，所述胺类物质选自聚丙烯酰胺、聚酰胺、低分子量丁腈橡胶、聚氨酯预聚体、氨基树脂、脂肪族咪唑及其衍生中的一种。

36、进一步地，制备得到的电极浆料为前述的电极浆料。

37、本技术提供一种太阳能电池，其中，所述太阳能电池的电极浆料为前述的电极浆料。

38、本技术提供的电极浆料，由于在电极浆料中添加了磷酸铵盐类物质，由于磷酸基团具有强络合作用，可有效增强无机(导电载体)-有机(树脂)-无机(电池tco)间的作用力。并且所述磷酸铵盐类物质稳定性优秀、高温分解形成磷酸根和铵根离子，磷酸根可以增强偶联、胺根可以增强催化反应；磷酸铵盐类物质主体结构刚柔搭配改性树脂体系，提升浆料的附着力、稳定性及抗冷热冲击能力，栅线附着力上升，抗冷热冲击能力提升，而且由于磷酸铵盐类物质为离子型化合物，因此其不会影响浆料的粘度。