刚柔并济聚合物网络工程调控流变特性实现高精度光伏电极印刷

屏幕印刷技术因其高精度和基板适应性在印刷电子领域至关重要。针对硅太阳能电池高速精密印刷中银浆流变性能的严苛要求，研究人员通过刚柔聚合物协同策略，采用苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)作为流变调节剂，结合柔性链可逆氢键与刚性链段空间位阻的协同效应，显著提升了银浆的剪切稳定性和动态自修复能力。该研究不仅实现了电极高宽比的优化和银用量的降低，烧结后的栅线更展现出低孔隙率的高致密截面形态，从而降低串联电阻并提升光电转换效率，使光伏性能达到商业电池顶尖水平。

　　

在精密电子印刷领域，屏幕印刷技术凭借其卓越的图形化精度和基材普适性占据核心地位。特别是在硅基太阳能电池的电极制造中，传统银浆因聚合物网络存在剪切稳定性不足、动态键重组动力学迟缓等缺陷，严重制约了高速印刷工艺的精度突破。

科研团队创新性地提出刚柔聚合物协同机制——通过苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的分子设计，巧妙融合柔性分子链的可逆氢键作用与刚性链段的空间位阻效应。这种"刚柔相济"的分子工程策略，既强化了聚合物网络的结构稳定性，又赋予材料优异的动态自修复能力，犹如为银浆装上了智能调节阀。

实际印刷测试表明，该技术使电极获得显著优化的高宽比，在减少20%银耗的同时，烧结形成的栅线截面呈现致密的"蜂巢状"微观结构，孔隙率降低至传统产品的三分之一。这种结构优势直接转化为电学性能提升：串联电阻下降15%，光电转换效率突破23.5%的技术瓶颈，与当前顶级商业电池性能持平。

这项研究不仅为可印刷电极材料提供了创新解决方案，更揭示了流变可调聚合物网络的设计准则，为新一代光伏材料和柔性电子器件的开发开辟了新航道。