乙基纤维素和聚酰胺蜡在晶硅太阳电池电极材料中的应用

通过分析乙基纤维素和聚酰胺蜡在不同溶剂和载体中的粘度及触变性能的作用规律,以研究其对太阳电池正银浆料的丝印特性和电池电极形貌、致密度及电学性能等的关系。发现乙基纤维素和聚酰胺蜡在溶剂中对溶液的粘度分别起到了不同的作用,从而影响着正银浆料的触变和流变性能。其中,乙基纤维素在溶液中的主要作用是提高浆料的整体粘度,而聚酰胺蜡在溶液中主要起着增强浆料剪切变稀的能力。由于浆料的丝印特性主要是通过调节浆料的触变性能来优化的。因此,乙基纤维素和聚酰胺蜡在浆料中的比例对浆料的丝印特性起着十分关键的作用。通过对比乙基纤维素和聚酰胺蜡在浆料中的不同比例对其触变性能及对电池正面电极形貌、致密度和电阻率的影响。结果表明,当乙基纤维素与聚酰胺蜡在浆料中的比例为1:5时,电池栅线电极的高宽比达到最大值,同时栅线电极的线电阻也达到最小值,因此正银浆料达到一个较好的印刷性能。     

银粉形貌及粒径对银浆性能的影响

将银粉、有机载体和玻璃粉按一定比例混合制成导电银浆。银浆通过丝网印刷在硅基片上,保温烧结。采用SEM、四探针法研究银粉的不同粒径与形貌对银浆烧结厚膜层方阻的影响。结果表明,随着球形银粉粒径增大,银膜方阻先减小后增大,当球形银粉粒径在2μm时银膜方阻最小,为4.44?/□;当2μm片状银粉和2μm球形银粉混合加入时,银膜方阻最小,为3.95 m?/□;随着片银的含量增加,银膜方阻先减小后增大,当片状银粉为50%时银膜方阻最小,为3.92 m?/□。     

银纳米线的尺寸和添加量对导电银浆性能的影响

采用化学还原法制备了3种银纳米线,研究了银纳米线的添加量、直径和长度对银浆固化膜层导电性能及银浆流变性能的影响,并探索其作用机理。结果表明,由于银纳米线的电子导通桥梁作用和纳米尺寸效应的影响,添加少量(0.05%~0.2%)的银纳米线即可显著提高银浆固化膜层的导电性能,直径越细的银纳米线对银浆固化膜层导电性能的提升作用更明显。银纳米线的加入会影响银浆的流变性能。     

纳米银填充导电浆料的研究进展

导电浆料是发展电子元器件的基础及封装、电极和互联的关键材料。随着电子元器件向微型化、精密化和柔性化等方向发展,国内外正在开展金属导电填料纳米化的研究。其中,纳米银填充导电浆料成为该领域的研究热点。纳米银作为导电填料对银浆性能影响是正面还是负面影响还没有一个统一的结论。一般认为纳米银填充到基体中,由于粒子间的接触点面积小,填料粒子数目增多导致接触电阻增加。只有当纳米银间距离在一定范围内时,由于隧道效应等使导电性增强。这主要与其颗粒大小和形貌、表面性质和烧结行为等密切相关。本文从纳米银填充导电浆料的导电机理、纳米银低温烧结、表面处理、填量、形貌和原位添加等方面综述了国内外研究者近年来在纳米银填充导电浆方面的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

高分辨率丝印低温银浆的制备

研究了有机载体中溶剂、树脂、触变剂和银粉含量对低温银浆印刷分辨率的影响。结果表明,不同载体的树脂、溶剂和触变剂对银浆的印刷性有很大影响,银粉的含量对浆料的电性能直接相关。优选的以二价酸酯(38.5%)为溶剂、饱和聚酯(10%)为载体、聚酰胺蜡(0.5%)为触变剂、片状银粉(51%)制备出的低温银浆印刷分辨率高。浆料性能如下：粘度为36.5 Pa·s、触变指数为26.8,在PET、PC、ITO等基材上,用于印刷线宽为100μm时,在x轴和y轴方向扩边率均小于10%,方阻12 m?/□,满足高分辨率精密印刷的要求。     

厚膜金导体浆料

概括介绍了厚膜金导体浆料。通过改变金粉、粘结剂和有机载体等主要组份的类型和含量,可以制得多种金浆料。①粘结剂类型对厚膜金导体的性能有较大的影响。根据附着机理分类,厚膜金导体分为4种主要类型,即玻璃结合型、反应结合型、混合结合型和表面活化结合型。②金粉颗粒的均匀性、单分散性、表面形态及尺寸对浆料的印刷性能和烧结性能影响大。颗粒表面越光滑,对提高印刷性能越有利。光滑的表面吸附有机载体较少,可减少导体膜在烘干－烧结时的收缩率。③有机载体的含量和流变学性能影响金浆料的印刷性能及烘干－烧结时的收缩率。④金浆中添加起合金化作用的元素,可提高导体在铝丝键合体系及Pb-In焊接体系的热老化性能。⑤为适应新的厚膜工艺技术的需要,研制可光刻的厚膜金导体浆料和金的金属有机浆料[Au MOC]。     

混合银粉对导电银浆烧结膜层附着力的影响

采用4种不同规格的银粉,并优选其中2种银粉按不同比例混合,制备得到不同氧化锌压敏电阻器用导电银浆;对烧结后的银浆样品进行表面形貌分析和附着力测试,并比较烧结温度对附着力的影响。结果表明,将2种单一银粉混合制备所得浆料烧结所得电极膜层表面更致密平整,附着力增加;调整合适的混合质量比,可以得到具有最大附着力的导电银浆;其机制可能是浆料在烧结过程中不同粒径的银粉相互填充间隙,产生协同作用,提高了膜层致密度。所得银浆最佳烧结温度为550~650℃。     

耐折高导电性银浆的制备

研究了银片粒径对折叠前后银浆电导率的影响。采用不同粒径的片状银制备了具有良好导电性能的低温固化耐折导电银浆料,将银浆网印在聚酰亚胺基板上,在140 ℃下烧结形成网印电路。用微欧姆计检测了印刷电路的电阻率,对印刷银电路折叠前后的电阻变化进行了检测,并用扫描电镜对其表面形貌进行了研究,分析了导电机理。结果表明,小片Ag作为未连接薄片之间的桥梁,在折叠后填补了空白,形成导电网络,提高了折叠后的银浆导电性能。     

不同饱和聚酯树脂对导电油墨性能的影响

采用饱和聚酯树脂作为导电油墨的有机相，研究了饱和树脂对该导电油墨性能的影响，通过光学显微镜、SEM观察了印刷膜层形貌图案，利用流变仪，分析了导电油墨的流平性能，利用四探针测试仪，厚度计及百格法研究了导电油墨的导电性及附着力性能。结果表明，饱和聚酯树脂作为有机相制备的导电油墨具有良好的印刷平整性和致密性，玻璃化温度高的饱和聚酯调制的导电油墨硬度高、电阻低、附着力弱，玻璃化温度低的饱和聚酯调制的导电油墨硬度低、电阻高、附着力强，调整导电油墨配方中不同玻璃化转移温度的树脂的比例，可提高导电油墨的综合性能。玻璃转化温度高的树脂用量:玻璃转化温度低的树脂用量=4:1时，导电油墨综合性能最好；在该配方中添加有机膨润土会使导电油墨室温储存后性能下降。     

银粉浆料的研究进展及发展趋势

本文介绍了广泛用于电子行业的电子浆料的国内外研究现状,并着重讨论了银浆料的组成相:银粉的制备方法及其对浆料的影响;玻璃相的组成对银浆性能的影响以及添加物对银浆性能的影响.并介绍了电子浆料的应用前景及发展趋势.     

低松装密度片状银粉的研究

采用湿法球磨工艺,通过调整银粉和球的比例、球径大小、球磨时间制备出低松装密度片状银粉.该银粉的松装密度小于1.0 g/cm3,粒径大小可调,粉末的体积和比表面积大,已成功地应用于制备银浆,并可起到降低银含量,提高浆料粘度和导电性能的作用.     

光伏银浆配方原料对太阳能电池性能影响综述

光伏银浆是组建太阳能电池不可或缺的核心部件，其品质的优劣直接影响太阳能电池的性能。如何提升光伏银浆的导电性、抗挠折性、附着力、焊接拉力等一系列性能成为了未来光伏银浆的重要发展方向。现阶段，银浆的原材料一方面要求银粉应具备更好的分散性和粒度均一性，同时也要求树脂具备更好的粘结性以提供方良好的骨架支撑。优异的光伏银浆核心在于配方原料的选择和调配。近年来，银浆配方的更新迭代速度快，周期短，这也对新配方的研发提出了更高的要求。为此，本论文总结了银浆性能影响的三大因素，包括：1)银粉对性能的影响；2)树脂粘接相对性能的影响；3)溶剂对银浆性能的影响等。同时，阐述了当前光伏银浆关键工艺，为研发优化光伏银浆配方提供参考。     

溶胶法引入纳米SiO_2对水泥浆流变性能的影响及机制

研究掺纳米SiO2微粉和硅溶胶对低水灰比(w/c=0.3)水泥浆体流变性能的影响及机制。结果表明,掺量不超过0.6%(质量分数,下同)时,掺纳米微粉和硅溶胶均导致水泥浆粘度随掺量增大而略有下降;掺量超过0.6%,掺纳米微粉的水泥浆粘度随掺量增大而缓慢增加,掺硅溶胶的水泥浆粘度随掺量增加则急剧增大,水泥浆流动性急剧下降,但浆体呈明显的剪切变稀行为,硅溶胶掺量分别为0.8%和1.0%,剪切速率为2.509s-1时,表观粘度分别达10和18Pa·s以上,随剪切速率增大,浆体粘度急剧下降,剪切速率为163.1s-1时,其表观粘度与硅溶胶掺量较低时相近,仅约为1.2和1.8Pa·s。沉降分析和显微观察均发现,掺加硅溶胶的水泥浆体中存在明显的团聚现象,这是由于水泥水化引起水泥浆体中离子强度迅速增大而导致硅溶胶絮凝或凝胶化所致。     

低温固化电子浆料高导热性能研究进展

电子浆料作为一种性能优异的热界面材料,广泛应用于超高速电脑芯片、功率半导体器件以及高亮度LED中,可以通过低温固化方式实现芯片与热沉之间的机械连接、电连接和热连接并能满足高温环境下的使用要求。本文介绍了纳米银和碳纳米管应用于低温固化电子浆料提高导热性能的最新研究进展,基于二者对电子浆料导热结构的影响分别介绍了：1)纳米银尺寸、表面包覆剂以及烧结结构内部孪晶的形成对电子浆料导热性能的影响;2)制备定向碳纳米管阵列以及阵列连接界面改性修饰,在芯片与热沉之间形成高导热通路制备热界面材料; 3) 银修饰碳纳米管的界面效应以及其与银粉烧结键合形成三维复合导热结构对提升电子浆料导热性能的影响。并对未来纳米银与碳纳米管提高电子浆料导热性能的发展方向进行了展望。     

不同组合银粉对低温固化导电银浆性能的影响

通过片状银粉与不同尺寸的超细银粉、纳米银粉或球形银粉混合,制备得到不同组合的低温固化银浆。将银浆固化在玻璃上,用扫描电镜(SEM)观测其截面形貌,并测定其电学性能与粘附性能。结果表明以片状银粉1^#和类球形银粉4^#搭接有助于提高粉体间的致密度,增加组合粉体的接触性能,获得较好的导电通路。在一定银含量范围内银粉有效含量的提高有利于获得较佳的电学导通性能。附着力测试表明经低温固化后聚酯材料对银粉和ITO基材均具有较强粘结力。     

中温快烧银浆表面亮度的影响因素

银层不亮是中低温烧结银浆经常出现的问题。研究了乙基纤维素、玻璃、添加剂及银粉对烧结银层发红的影响。结果表明,乙基纤维素的灰分和玻璃中的重金属氧化物是导致烧结银层发红的重要原因。优化配方使用混合银粉,加入复合添加剂和氧化剂,选用合适的玻璃粉,所得银浆料快速烧结,银层表面白色光亮、致密,其粘度、印刷性能、方阻、附着力等各项指标符合要求。     

聚合物银导体浆料的研制

研制了一种低温固化的聚合物银导体浆料。研究了片状银粉直径、分散剂用量及固化剂用量对导体浆料性能的影响。结果表明，当片状银粉直径为8~10 μm，分散剂用量(质量分数)为2%，固化剂用量在10%时，所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力、室温存储性能等各项指标符合要求。     

多尺度纳米银烧结接头连接强度及塑性

以低温烧结连接使用的纳米银膏为研究对象,通过计算获得银膏中纳米银颗粒与微米银颗粒的最佳配比并制备复合银膏. 研究了银膏中不同溶剂对接头孔隙形成的影响,对比了纳米银膏与复合银膏硬度、弹性模量及塑性因子. 结果表明,在250 ℃的烧结温度下松油醇和酒精的混合有机溶剂有利于烧结接头质量的提升,其烧结层孔隙率明显低于乙二醇制备的复合银膏烧结接头. 与纳米银膏烧结接头相比,复合银膏烧结层压痕面积较大,硬度与弹性模量较低. 当烧结时间为10 ~ 30 min时,复合银膏烧结层塑性因子高于纳米银膏烧结层.