[发明专利]用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。所述导电浆料包括导电粉末、玻璃粉以及有机载体，有机载体包括硅油、高分子粘结剂以及低沸点溶剂；在导电浆料中，硅油的质量分数为0.2‑1.5％，高分子粘结剂的质量分数为0.2‑2.0％，低沸点溶剂的质量分数为2.0‑5.0％，且其沸点低于250℃。本发明所提供的导电浆料较优地平衡了蒸汽压，附着力以及从载板脱落的能力，可良好的匹配激光转印，一方面具备较好的转移能力，保证印刷性，另一方面兼具优良的收线能力，提高栅线高宽比；制备得到的栅线电极较常规丝网印刷工艺，PA可以下降10％以上，同时该太阳能电池的光电转换效率可提升0.1％以上。

技术领域

本发明涉及导电浆料技术领域，尤其涉及一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。

背景技术

激光转移印刷是在有特殊设计沟槽的透明载板上填充浆料，通过高功率激光束扫描，将浆料从载板沟槽中转移至电池表面。

激光转印的应用范围极广，例如在太阳能电池的制备领域，相较于主流传统的太阳能电池的丝网印刷技术，激光转印技术所制备的栅线具备如下优势：(1)可以显著降低栅线遮光面积，从而提升光电转换效率；(2)可以显著降低浆料的使用量；(3)为非接触技术，可以有效降低碎片率。

根据《Pattern Transfer Printing(PTP^TM)for c-Si solar cellmetallization》这一文章公开的内容可知，从工艺原理和步骤来看，激光转印的过程主要基于两个阶段：1)印刷材料的填充∶在透明载板沟槽上，填充预先制备的浆料。类似丝网印刷，在刮刀作用下将浆料对沟槽进行填充，浆料将完全覆盖沟槽。2)印刷材料的转移：将填充完浆料的载板倒置，填充浆料面向下并置于光伏电池片之上方。激光照射透明载板背面，激光辐照通过透明载板，热量传导至浆料与载板沟槽接触面，浆料吸热使部分溶剂蒸发并在封闭空间形成蒸汽。当蒸汽压大于浆料与载板之间的附着力时，浆料与载板分离脱落，转移光伏电池片表面的正对位置，形成栅线电极。

然而，在实际应用中，激光转印技术具备较高的技术壁垒，具体体现在浆料参数如何适配激光条件上。例如，当激光功率过低时，激光能量传导至载板和浆料接触面时，浆料吸热蒸发产生的蒸汽压或小于其附着力，最终浆料无法与载板分离，易产生断栅的问题。而激光功率过高时，产生的蒸汽压力过大，将改变接触面的形状，使浆料产生更多碎片；另外浆料获得加速度过大并冲击电池片表面，还会造成栅线线宽增大甚至也会造成断栅。

因此理想情况下，激光能量使浆料产生的蒸汽压力略大于浆料与载板的附着力时即为合理功率。但是，由于不同浆料配比在溶剂蒸发能力(蒸汽压差异)、浆料与载板的附着力、浆料于模板凹槽的滑落能力等方面有所差别，现有的技术仍然无法实现激光转印的广泛应用。

技术人员针对上述问题做出过一些努力，但均基于对激光转印本身工艺的改进：例如中国发明专利CN110690300B、CN113130672A，均集中于对激光转印本身的工艺条件包括激光辐照强度及时间，图案化模板结构等进行优化。

而如何针对浆料本身的材料组成和性能特点，调整以及优化浆料配方，从而使浆料匹配激光转印工艺条件来发挥出最大的优势，未有具体的技术方案得以公开。

需要说明的是，为方便本领域技术人员对本发明技术方案的理解，本发明背景技术部分包含一些现有技术以及发明人对于这些现有技术中存在的问题的分析和发掘，不应将本发明背景技术中的全部内容看做为已经公开的技术内容，一些现有技术存在的问题及该问题的成因和/或解决方向可以是本发明人首次提出的，而不是已公开的现有技术直接教导或暗示的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于激光转印的导电浆料、其制备方法及应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：