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1、10申请公布号CN104103341A43申请公布日20141015CN104103341A21申请号201310252593622申请日2013062410211311720130412TWH01B1/22200601H01B1/16200601H01B13/00200601H01L31/022420060171申请人中国钢铁股份有限公司地址中国台湾高雄市72发明人钟宏硕黄钦麟陈荣志吴坤阳74专利代理机构北京泰吉知识产权代理有限公司11355代理人张雅军54发明名称无铅导电胶及其配制方法57摘要一种无铅导电胶，以该无铅导电胶的总重量为100WT计，包含一重量百分比为013WT的无铅玻璃粉、一。
2、重量百分比为2025WT的有机媒剂、一无机添加剂，及一平衡量且纯度为998以上的铝粉。该无机添加剂包括重量百分比为00206WT的氧化钒，氧化钒的平均粒径为00510M。借由将氧化钒作为无机添加剂而非混合于无铅玻璃粉内，使得该无铅导电胶在制作太阳能电池之芯片电极的步骤中，能在极短的反应时间内形成致密的氧化物保护膜，使芯片电极符合耐水煮的应用特性需求。本发明亦提供该无铅导电胶的配制方法。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页10申请公布号CN104103341ACN104103341A1/1页21一种无铅导电胶。
3、，其特征在于以该无铅导电胶的总重量为100WT计，该无铅导电胶包含一无铅玻璃粉，重量百分比为013WT；一有机媒剂，重量百分比为2025WT；一无机添加剂，包括重量百分比为00206WT的氧化钒，氧化钒的平均粒径为00510M；及一平衡量且纯度为998以上的铝粉。2根据权利要求1所述的无铅导电胶，其特征在于该无铅玻璃粉的平均粒径为0550M。3根据权利要求1所述的无铅导电胶，其特征在于以该无铅玻璃粉的总重量为100WT计，该无铅玻璃粉包括重量百分比为024WT的三氧化二铝、重量百分比为212WT的二氧化硅、重量百分比为1016WT的氧化锌、重量百分比为612WT的三氧化二硼、重量百分比为013。
4、WT的氧化钡，及平衡量的三氧化二铋。4根据权利要求1所述的无铅导电胶，其特征在于该有机媒剂包括有机溶剂、有机黏结剂，及有机添加剂。5根据权利要求4所述的无铅导电胶，其特征在于以该有机媒剂的总重量为100WT计，该有机溶剂包括重量百分比为530WT的二乙二醇单丁醚、重量百分比为2045WT的二乙二醇单丁醚醋酸酯，及平衡量的松油醇，该有机黏结剂包括重量百分比为14WT的聚乙烯醇缩丁醛树脂，及重量百分比为36WT的乙基纤维素，该有机添加剂是由表面活性剂、润滑剂、增稠剂、流平剂、稳定剂，或消泡剂中选择至少一种。6根据权利要求1所述的无铅导电胶，其特征在于该铝粉的重量百分比为7278WT。7根据权利要求。
5、1所述的无铅导电胶，其特征在于该铝粉的平均粒径为0515M。8根据权利要求7所述的无铅导电胶，其特征在于该铝粉的平均粒径为38M。9一种如权利要求1所述的无铅导电胶的配置方法，其特征在于该无铅导电胶的配置方法包含A将该无机添加剂之氧化钒研磨至平均粒径为00510M；B将制成该无铅玻璃粉的成分进行大气熔炼而形成均质的玻璃熔汤，并以水淬过程得到无铅玻璃，再研磨至细度为10M以下成为该无铅玻璃粉；及C将该无机添加剂、无铅玻璃粉，及铝粉均匀分散于该有机媒剂中，先于混拌槽内搅拌混合形成胶体后，再将胶体均匀分散至细度为25M以下，以制得该无铅导电胶。10根据权利要求9所述的无铅导电胶的配置方法，其特征在于。
6、该无机添加剂之氧化钒是置入一球磨机中，再将钇安定化的氧化锆球置入球磨机以进行球磨，并烘干解碎后获得平均粒径为00510M的氧化钒。权利要求书CN104103341A1/5页3无铅导电胶及其配制方法技术领域0001本发明涉及一种导电胶及其配制方法，特别涉及一种无铅导电胶及其配制方法。背景技术0002相较于传统燃煤、燃气或核能发电，太阳能电池是利用光发电效应直接将太阳能转换为电能，因此不会伴随产生二氧化碳等温室效应气体，并可减少对石化燃料的依赖而提供安全自主的电力来源。一般而言，在太阳能电池的制程中，会将一含铝的导电胶简称铝胶涂布于硅芯片上并烘干烧结，形成一铝硅层，用以提升太阳能电池之能源转换效率。
7、。0003然而，众所皆知铝粉遇水极易产生剧烈的氧化反应而释出氢气。典型的太阳能电池烧结过程SINTERINGPROCESS极为快速，最高温在750850之间，反应时间仅210秒钟，因此铝胶中的铝球颗粒无法完全烧结，仅止于铝球颗粒间局部连结成铝电极，因此传统太阳能用铝胶烧结形成硅芯片上之铝电极，铝球颗粒因表面缺乏完整的保护膜，导致在75热水中，铝元素很快就与水产生激烈反应，释放出氢气泡泡，而无法符合10分钟以上之耐水煮应用特性需求。发明内容0004本发明的目的在于提供一种可以提高耐水煮物性的无铅导电胶及其配制方法。0005本发明无铅导电胶，以该无铅导电胶的总重量为100WT计，包含一重量百分比为。
8、013WT的无铅玻璃粉、一重量百分比为2025WT的有机媒剂、一无机添加剂，及一平衡量且纯度为998以上的铝粉。该无机添加剂包括重量百分比为00206WT的氧化钒，氧化钒的平均粒径为00510M。0006本发明所述的无铅导电胶，该无铅玻璃粉的平均粒径为0550M。0007本发明所述的无铅导电胶，以该无铅玻璃粉的总重量为100WT计，该无铅玻璃粉包括重量百分比为024WT的三氧化二铝、重量百分比为212WT的二氧化硅、重量百分比为1016WT的氧化锌、重量百分比为612WT的三氧化二硼、重量百分比为013WT的氧化钡，及平衡量的三氧化二铋。0008本发明所述的无铅导电胶，该有机媒剂包括有机溶剂、。
9、有机黏结剂，及有机添加剂。0009本发明所述的无铅导电胶，以该有机媒剂的总重量为100WT计，该有机溶剂包括重量百分比为530WT的二乙二醇单丁醚、重量百分比为2045WT的二乙二醇单丁醚醋酸酯，及平衡量的松油醇，该有机黏结剂包括重量百分比为14WT的聚乙烯醇缩丁醛树脂，及重量百分比为36WT的乙基纤维素，该有机添加剂是由表面活性剂、润滑剂、增稠剂、流平剂、稳定剂，或消泡剂中选择至少一种。0010本发明所述的无铅导电胶，该铝粉的重量百分比为7278WT。0011本发明所述的无铅导电胶，该铝粉的平均粒径为0515M。说明书CN104103341A2/5页40012本发明所述的无铅导电胶，该铝粉的。
10、平均粒径为38M。0013本发明之另一目的，即在提供上述无铅导电胶的配制方法。0014本发明所述的无铅导电胶的配置方法包含0015A将该无机添加剂之氧化钒研磨至平均粒径为00510M；0016B将制成该无铅玻璃粉的成分进行大气熔炼而形成均质的玻璃熔汤，并以水淬过程得到无铅玻璃，再研磨至细度为10M以下成为该无铅玻璃粉；及0017C将该无机添加剂、无铅玻璃粉，及铝粉均匀分散于该有机媒剂中，先于混拌槽内搅拌混合形成胶体后，再将胶体均匀分散至细度为25M以下，以制得该无铅导电胶。0018本发明所述无铅导电胶的配置方法，该无机添加剂之氧化钒是置入一球磨机中，再将钇安定化的氧化锆球置入球磨机以进行球磨，。
11、并烘干解碎后获得平均粒径为00510M的氧化钒。0019本发明的有益效果在于借由将氧化钒作为无机添加剂而非混合于无铅玻璃粉内，使得该无铅导电胶在制作太阳能电池之芯片电极的步骤中，能在极短的反应时间内形成致密的氧化物保护膜，使芯片电极符合耐水煮的应用特性需求。具体实施方式0020下面结合实施例对本发明进行详细说明。0021本发明无铅导电胶之较佳实施例，以该无铅导电胶的总重量为100WT计，该无铅导电胶包含一重量百分比为013WT的无铅玻璃粉、一重量百分比为2025WT的有机媒剂、一无机添加剂，及一平衡量且纯度为998以上的铝粉。其中，该无机添加剂包括重量百分比为00206WT的氧化钒V2O5，氧。
12、化钒的平均粒径D50为00510M。该铝粉的重量百分比为7278WT，且该铝粉的平均粒径为0515M，较佳地，该铝粉的平均粒径为38M。0022该无铅玻璃粉的平均粒径为0550M，且以该无铅玻璃粉的总重量为100WT计，该无铅玻璃粉包括重量百分比为024WT的三氧化二铝AL2O3、重量百分比为212WT的二氧化硅SIO2、重量百分比为1016WT的氧化锌ZNO、重量百分比为612WT的三氧化二硼B2O3、重量百分比为013WT的氧化钡BAO，及平衡量的三氧化二铋BI2O3。0023该有机媒剂包括有机溶剂、有机黏结剂，及有机添加剂。以该有机媒剂的总重量为100WT计，其中，该有机溶剂包括重量百分。
13、比为530WT的二乙二醇单丁醚BUTYLCARBITOL，BC、重量百分比为2045WT的二乙二醇单丁醚醋酸酯BUTYLCARBITOLACETA，BCA，及平衡量的松油醇TERPINEOL，该有机黏结剂包括重量百分比为14WT的聚乙烯醇缩丁醛树脂，及重量百分比为36WT的乙基纤维素，该有机添加剂是由表面活性剂、润滑剂、增稠剂、流平剂、稳定剂，或消泡剂中选择至少一种。0024以下则说明该无铅导电胶的配制方法。首先，秤取适当量之氧化钒，置入一球磨机中，再将钇安定化的氧化锆球（钇稳定氧化锆球）置入球磨机，以450600RPM的转速进行24小时的球磨，再置入一烘箱以120烘干24小时，取出后解碎即获。
14、得平均粒径为00510M的氧化钒。0025该无铅玻璃粉的制备方法，以该无铅玻璃粉的总重量为100WT计，秤取3WT的说明书CN104103341A3/5页5三氧化二铝、10WT的二氧化硅、11WT的氧化锌、6WT的三氧化二硼、05WT的氧化钡，及平衡量的三氧化二铋，将所述制成上述该无铅玻璃粉的成分以混拌机混合均匀后，倒入白金坩埚并放入1000的高温炉中进行大气熔炼，待所有氧化物完全熔化后保持恒温10分钟，确保形成均质的玻璃熔汤，然后将玻璃熔汤倒入水中进行水淬过程，得到无铅玻璃，再研磨成该无铅玻璃粉至平均粒径为0550M。但该无铅玻璃粉的平均粒径不以0550M为限，只要细度为10M以下即可。00。
15、26该有机媒剂的制备方法，以该有机溶剂加上有机黏结剂的总重量为100WT计，秤取为25WT的二乙二醇单丁醚、重量百分比为25WT的二乙二醇单丁醚醋酸酯、平衡量的松油醇、2WT的聚乙烯醇缩丁醛树脂、4WT的乙基纤维素，于混拌容器中以85进行搅拌，制得透明、均质的有机媒剂不含有机添加剂。0027接着，依据实验设计需要，以该无铅导电胶的总重量为100WT计，秤取00206WT的氧化钒、052WT的无铅玻璃粉、2124WT的有机媒剂不含有机添加剂、05WT的硬酯酸锌、05WT表面活性剂硬酯酸锌与表面活性剂为有机添加剂，及一平衡量且纯度为998以上的铝粉。将上述成分于混拌槽内均匀搅拌40分钟以形成胶体后。
16、，再利用三滚筒将胶体均匀分散至细度为25M以下，即制得各种如表一所示之不同配比的无铅导电胶。0028将不同配比之无铅导电胶以网版印刷方式涂覆于156MM156MM之多晶硅芯片祼片厚度为180200M，已涂覆有正面银胶及背面银胶，经200烘干，利用红外线高温炉进行烧结，而完成一芯片电极。在红外线高温炉中最高温度PEAKTEMPERATURE为800。0029检测该芯片电极的电性均符合品管规格，并将该芯片电极置于75的水中进行10分钟以上的耐水煮性测试，观察其是否有起泡现象。0030如表一所示，针对耐水煮性测试结果可知，氧化钒的添加明显改善芯片电极的耐水煮性，由对照组未添加氧化钒的少于1分钟，提升。
17、到超过10分钟不起泡。但由表一的结果也可发现，氧化钒添加量较多时04WT以上，会有芯片电极弯曲BOWING程度偏大的现象。0031表一0032实例氧化钒无铅玻璃粉有机媒剂铝粉耐水煮特性弯曲程度WTWTWTWT75起泡时间对照组022124平衡量1分钟2MMA100212124平衡量6分钟2MMA200222124平衡量4分钟2MMB100412124平衡量8分钟2MMB200422124平衡量6分钟2MM说明书CN104103341A4/5页6C1008042124平衡量10分钟2MMC2008082124平衡量10分钟2MMC3008122124平衡量10分钟2MMD1010042124平衡。
18、量10分钟2MMD2010082124平衡量10分钟2MMD3010122124平衡量10分钟2MME1020052124平衡量10分钟2MME202012124平衡量10分钟2MME302022124平衡量10分钟2MMF1040052124平衡量10分钟2MMF2040152124平衡量10分钟3MMG1050052124平衡量10分钟3MMH1060052124平衡量10分钟3MM0033另外，若是将氧化钒作为无铅玻璃的成分之一而制作无铅导电胶，则该无铅导电胶无法通过耐水煮性测试，说明如下0034首先，制作含有氧化钒的无铅玻璃粉简称含钒无铅玻璃粉，以该含钒无铅玻璃粉的总重量为100WT计。
19、，秤取6WT的氧化钒、2WT的三氧化二铝、7WT的二氧化硅、4WT的氧化锌、4WT的三氧化二硼、03WT的氧化钡，及平衡量的三氧化二铋，以混拌机混合均匀后，倒入白金坩埚并放入1000的高温炉中，待所有氧化物完全熔化后保持恒温10分钟，确保形成均质的玻璃熔汤，然后将玻璃熔汤倒入水中进行水淬过程，得到含钒无铅玻璃，再研磨成平均粒径为0550M的含钒无铅玻璃粉。以不同含量之含钒无铅玻璃粉，分别混合与前述相同配比的有机媒剂、铝粉后制得无铅导电胶，并依前述方式涂覆于多晶硅芯片完成一芯片电极，将该芯片电极置于75的水中进行10分钟以上的耐水煮性测试，观察其是否有起泡现象，而获得如表二的结果。0035表二0。
20、036实例含钒玻璃粉氧化钒含量有机媒剂铝粉耐水煮特性弯曲程度WTWTWTWT75起泡时间X110062124平衡量7分钟2MM说明书CN104103341A5/5页7X220122124平衡量7分钟2MMX330242124平衡量5分钟2MM0037由表二的结果可知，将氧化钒作为无铅玻璃的成分所制得的无铅导电胶，并无法让芯片电极通过耐水煮性测试。因此，氧化钒需要单独作为无机添加剂使用，才能使无铅导电胶通过耐水煮性测试，作为无铅玻璃的成分之一并无法达到改善芯片电极耐水煮性之功效。0038综上所述，本发明借由将氧化钒作为无机添加剂而非混合于无铅玻璃粉内，使得该无铅导电胶在制作太阳能电池之芯片电极的步骤中，能在极短的反应时间内形成致密的氧化物保护膜，使芯片电极符合耐水煮的应用特性需求。说明书CN104103341A。