一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能的利用是實(shí)現(xiàn)能源利用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的有效手段，太陽(yáng)能電池的使用則是有效利用太陽(yáng)能的重要途徑。提升太陽(yáng)能電池效率的方法也是多種多樣的，在有效提高內(nèi)量子效率的同時(shí)，通過(guò)合理的封裝也可以實(shí)現(xiàn)電池外量子效率的提高，同時(shí)也可以降低太陽(yáng)電池的成本。太陽(yáng)電池的封裝，尤其是薄膜太陽(yáng)電池的封裝要求低溫封裝，除此之外，部分類型的太陽(yáng)能電池受前電極和背電極的材料及厚度的限制，封裝工藝中不能使用傳統(tǒng)的合金焊料來(lái)完成。
[0003]導(dǎo)電漿料作為傳統(tǒng)合金焊料的一種替代品，因其具有環(huán)境友好、固化溫度低、可絲網(wǎng)印刷以及工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而引起業(yè)界及科研工作者的廣泛關(guān)注。但現(xiàn)有導(dǎo)電膠存在固化溫度高、固化時(shí)間長(zhǎng)、導(dǎo)熱性能差的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提出一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料及其制備方法與應(yīng)用。
[0005]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料，由以下重量份的組分組成:雙馬來(lái)酰亞胺5-10份，基體樹(shù)脂5-8份，環(huán)氧稀釋劑1-2份，分散劑2-5份，改性的負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯5-10份，固化劑1-2份，固化促進(jìn)劑0.2-0.5份，改性的微米銀粉65-75份，偶聯(lián)劑1_2份，抗氧劑0.2-0.5份。
[0007]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電漿料由以下重量份的組分組成:雙馬來(lái)酰亞胺7份，基體樹(shù)脂6份，環(huán)氧稀釋劑2份，分散劑3份，改性的負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯8份，固化劑I份，固化促進(jìn)劑0.3份，改性的微米銀粉70份，偶聯(lián)劑2份，抗氧劑0.4份。
[0008]經(jīng)試驗(yàn)證明，該配方的導(dǎo)電漿料的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、抗氧化性能、力學(xué)性能以及耐溫性等性能都是最好的。
[0009]優(yōu)選的，所述基體樹(shù)脂由以下重量份的組分組成:雙馬來(lái)亞酰胺20-30份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂35-45份、環(huán)氧稀釋劑5-15份，分散劑15-25份。
[0010]其中，雙馬來(lái)亞酰胺為酰亞胺延伸的雙馬來(lái)亞酰胺，該基體樹(shù)脂有助于提高導(dǎo)電漿料的耐溫性，有效防止了太陽(yáng)能電池功率較大時(shí)，電池溫度較高造成的導(dǎo)電漿料受熱熔化或變形，導(dǎo)致危險(xiǎn)情況的發(fā)生。
[0011]優(yōu)選的，所述固化劑為三甲基六亞甲基二胺。三甲基六亞甲基二胺無(wú)毒且固化時(shí)間短，大大提高了太陽(yáng)能電池的封裝效率的同時(shí)不會(huì)對(duì)工作人員造成毒害。
[0012]優(yōu)選的，所述固化促進(jìn)劑為2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚。2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚耐高溫，能夠促使固化劑在短時(shí)間內(nèi)完全固化，還可以適當(dāng)提高粘結(jié)強(qiáng)度。
[0013]優(yōu)選的，所述微米銀粉為氨基酸改性的微米銀粉。改性的微米銀粉提高了銀粉的分散性，降低銀粉的使用量，增加了導(dǎo)電漿料的抗氧化性，并且增加了導(dǎo)電漿料固化后的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)導(dǎo)電漿料整體性能的提高都有很大的貢獻(xiàn)。
[0014]優(yōu)選的，所述分散劑為硬脂酰胺，所述偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述抗氧劑為2，5- 二特丁基對(duì)苯二酚。硬脂酰胺無(wú)毒且耐高溫，能提高導(dǎo)電漿料的耐高溫性能，且能提高導(dǎo)電漿料各組分的分散性，使?jié){料分散更加均勻，性質(zhì)更加均一。
[0015]優(yōu)選的，所述改性負(fù)載有納米銀的鱗片狀石墨烯為負(fù)載有納米銀的鱗片狀石墨烯進(jìn)行了非共價(jià)鍵修飾改性。非共價(jià)鍵修飾的負(fù)載有納米銀的鱗片狀石墨烯能有效提高導(dǎo)電漿料的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、抗氧化性能、力學(xué)性能以及耐溫性，有助于在導(dǎo)電漿料中分散均勻，降低使用量，達(dá)到節(jié)約的效果。
[0016]一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料的制備方法，包括步如下驟:
[0017]I)將雙馬來(lái)酰亞胺5-10份、基體樹(shù)脂5-8份、環(huán)氧稀釋劑環(huán)氧稀釋劑1_2份和分散劑4-4.5份混合；
[0018]2)對(duì)微米銀粉用氨基酸進(jìn)行改性；
[0019]3)對(duì)負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯進(jìn)行非共價(jià)鍵修飾的改性；
[0020]4)將固化劑1-2份、固化促進(jìn)劑0.2-0.5份和分散劑0.5-1份混合；
[0021]5)將步驟⑵得到的微米銀粉65-75份加入到混合物(I)中；
[0022]6)將步驟(3)得到的混合物加入到(5)中；
[0023]7)將步驟(4)得到的混合物加入到(6)中；
[0024]8)將偶聯(lián)劑1-2份加入到(7)中；
[0025]9)將抗氧劑0.2-0.5份加入到(8)中，攪拌，混合均勻，即可得到所需的導(dǎo)電銀漿。
[0026]優(yōu)選的，步驟I)中，混合的溫度為15_30°C。該混合對(duì)溫度要求不高，常溫下混合即可，只要混合均勻就行，這樣可以使工藝條件容易控制，容易操作。
[0027]優(yōu)選的，步驟2)中，所述氨基酸為精氨酸。精氨酸對(duì)微米銀粉進(jìn)行改性，可以更好地增強(qiáng)微米銀粉的性能。
[0028]優(yōu)選的，步驟3)中，對(duì)負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯進(jìn)行非共價(jià)鍵修飾的方法，包括如下步驟:將負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯加入到1-芘丁酸的丙酮溶液中，20-30°C超聲12h，即得非共價(jià)修飾的負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯。這樣有助于石墨烯的分散。
[0029]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述1-芘丁酸的丙酮溶液的濃度為5-10mg/mL。在該濃度下，非共價(jià)鍵修飾的效果更好，可以更好地提高石墨烯的各種性能。
[0030]進(jìn)一步優(yōu)選的，每毫升1-芘丁酸的丙酮溶液處理負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯的質(zhì)量為0.1-0.5mgo這種配比可以使石墨烯修飾完全，另一方面可以避免1-芘丁酸的丙酮溶液用量過(guò)多造成的浪費(fèi)。
[0031]優(yōu)選的，步驟4)中，混合的溫度為15_30°C。該混合對(duì)溫度要求不高，常溫下混合即可，只要混合均勻就行，這樣可以使工藝條件容易控制，容易操作。
[0032]所述導(dǎo)電漿料在制作電極中的應(yīng)用。
[0033]所述導(dǎo)電漿料在印刷電路板中的應(yīng)用。
[0034]本發(fā)明的有益效果是:
[0035]1、本發(fā)明的導(dǎo)電漿料利用了改性的負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯可以提高導(dǎo)電漿料的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、抗氧化性能、力學(xué)性能以及耐溫性等性能，功能化后有助于石墨烯在導(dǎo)電漿料中的分散性，使其分散更加均勻，而且降低了使用量。
[0036]2、本發(fā)明的導(dǎo)電漿料利用了改性的微米銀粉提高微米銀粉的分散性，降低了銀粉的使用量，增加了導(dǎo)電漿料的抗氧化性，同時(shí)也增強(qiáng)了導(dǎo)電漿料固化后的機(jī)械強(qiáng)度。
[0037]3、本發(fā)明的基體樹(shù)脂采用酰亞胺延伸的雙馬來(lái)亞酰胺、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(E20型)、環(huán)氧稀釋劑丁二醇二縮水甘油醚和分散劑的混合物，有助于提高導(dǎo)電漿料的耐高溫性，防止了高溫帶來(lái)的固化后的導(dǎo)電漿料的熔化或變形等帶來(lái)的危害。
[0038]4、本發(fā)明的固化劑采用三甲基六亞甲基二胺，該物質(zhì)無(wú)毒且固化時(shí)間短，不會(huì)對(duì)工作人員產(chǎn)生毒害，還可以大大提高工作人員的工作效率；固化促進(jìn)劑采用2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚耐高溫；分散劑采用硬脂酰胺無(wú)毒且耐高溫。這些物質(zhì)耐高溫，不會(huì)在高溫下分解，保證了導(dǎo)電漿液的穩(wěn)定性，還可以使導(dǎo)電漿液分散更加均勻，性質(zhì)更加均一。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0040]實(shí)施例1
[0041]一種太陽(yáng)能電池封裝用導(dǎo)電漿料，由以下重量份的組分組成:雙馬來(lái)酰亞胺5份，基體樹(shù)脂8份，環(huán)氧稀釋劑I份，分散劑(硬脂酰胺)2份，改性的負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯10份，固化劑(三甲基六亞甲基二胺)I份，固化促進(jìn)劑(2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚)0.5份，改性的微米銀粉70份，偶聯(lián)劑(γ -氨丙基三乙氧基硅烷)1.5份，抗氧劑(2，5-二特丁基對(duì)苯二酚)0.5份。
[0042]基體樹(shù)脂由以下重量份的組分組成:雙馬來(lái)亞酰胺25份、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂45份、環(huán)氧稀釋劑10份，分散劑20份。
[0043]所述導(dǎo)電漿料的制備方法，包括如下步驟:
[0044](I)將酰亞胺延伸的雙馬來(lái)亞酰胺5份、基體樹(shù)脂8份、丁二醇二縮水甘油醚I份和硬脂酰胺1.5份混合；
[0045](2)將導(dǎo)電微米銀粉加入到精氨酸的水溶液中，進(jìn)行攪拌30分鐘，混合均勻，然后再依次進(jìn)行離心、洗滌、干燥，得到精氨酸改性的微米銀粉，銀粉的用量為75份。
[0046](3)將負(fù)載納米銀的鱗片狀石墨烯加入到5mg/mL 1_芘丁酸的丙酮溶液中，30°C超聲12h小時(shí)，形成非共價(jià)修飾的石墨烯，用量為10份。
[0047](4)將三甲基六亞甲基二胺I份、2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚0.5份和硬脂酰胺0.5份在室溫下混合。
[0048](