一种高浓度石墨烯导电银浆料及其制备方法，它涉及一种导电银浆料及其制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有方法制备的石墨烯掺杂银粉存在银粉颗粒与石墨烯掺杂不均匀、颗粒状银粉与石墨烯复合不牢固、反应条件过于苛刻和由其制备的导电浆料的导电性差的问题。一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由80份~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体制备而成。制备方法：一、按重量份数称取80份~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体；二、混合，轧制，过筛。使用本发明专利技术制备的高浓度石墨烯导电银浆料丝网印刷的太阳能电池的光电转换效率可达22.822%。的太阳能电池的光电转换效率可达22.822%。的太阳能电池的光电转换效率可达22.822%。
【技术实现步骤摘要】
一种高浓度石墨烯导电银浆料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种导电银浆料及其制备方法。
技术介绍
[0002]导电银浆是一种高技术的电子功能材料，主要用于制作厚膜集成电路、电阻器、电阻网络、电容器、MLCC、导电油墨、太阳能电池电极、LED、印刷及高分辨率导电体、薄膜开关/柔性电路、导电胶、敏感元器件及其他电子元器件等，其导电特性由主要成分银粉来实现。
[0003]现有技术中采用由单一银颗粒构成的银粉制成导电银浆，其银颗粒容易聚集且具有大量空隙，为解决聚集会加入一定量的分散剂，同时空隙会减少银颗粒之间的有效接触，两者都会降低银浆的导电性能。传统还原法制备的银粉多为粒状，微粒相互间是点的接触，不能最大程度体现导电性能。
[0004]石墨烯是一种以sp
²
杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，因而具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。目前已有相关报道石墨烯掺杂银粉，其中大多存在银粉颗粒与石墨烯掺杂不均匀、颗粒状银粉与石墨烯复合不牢固、反应条件过于苛刻或应用单一等现象，基于此，本专利技术提供一种高浓度石墨烯导电银浆料及其制备方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是要解决现有方法制备的石墨烯掺杂银粉存在银粉颗粒与石墨烯掺杂不均匀、颗粒状银粉与石墨烯复合不牢固、反应条件过于苛刻和由其制备的导电浆料的导电性差的问题，而提供一种高浓度石墨烯导电银浆料及其制备方法。
[0006]一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由80份~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体制备而成；所述的有机载体由溶剂、增塑剂、粘结剂、增稠剂、偶联剂、表面活性剂和消泡剂制备而成；所述的片层石墨烯@片银是以质量分数为0.5%~7%的片层石墨烯溶液和硝酸银溶液为原料制备的。
[0007]一种高浓度石墨烯导电银浆料的制备方法，是按以下步骤完成的：一、称料：按重量份数称取80份~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体；步骤一中所述的有机载体是按以下步骤制备的：
①
、称取溶剂、增塑剂、粘结剂、增稠剂、偶联剂、表面活性剂和消泡剂，得到试剂；
②
、将试剂在温度为55℃~85℃和搅拌速度800r/min~1500r/min的条件下搅拌0.5h~2h，再使用300目~600目筛网过滤，冷却至室温，得到有机载体；二、混合：
将步骤一中称取的片层石墨烯@片银、玻璃粉和有机载体混合均匀，然后经三辊机轧制，再使用400目~600目筛网过滤，得到高浓度石墨烯导电银浆料。
[0008]本专利技术使用的玻璃粉为商用玻璃粉。
[0009]本专利技术的优点：一、使用本专利技术制备的高浓度石墨烯导电银浆料丝网印刷的太阳能电池的光电转换效率可达22.822%；二、使用本专利技术制备的高浓度石墨烯导电银浆料印刷到单晶硅片上，单晶硅片的高宽比可达0.4111；三、本专利技术制备的片状银粉可以形成面与面的接触，印刷后，片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠，从而显示了更好的导电性能；四、现有技术制备的石墨烯掺杂银粉为两者单独制备好后，再混合，很容易造成掺杂不均匀现象，石墨烯为片层结构，当与颗粒状银粉复合时常常因为外界条件造成两者复合不牢固现象；而本申请制备的片层石墨烯@片银掺杂均匀，复合牢固；五、本专利技术可以在常温常压下完成，一般石墨烯掺杂都是采用水热的方法，无法在常温常压下完成的；六、本专利技术制备的片层石墨烯@片银不仅仅可作为电子功能材料，还可以考虑其医用等方面的价值。
附图说明
[0010]图1为实施例1步骤一
④
质量分数为3%的片层石墨烯溶液10μm的SEM图；图2为实施例2步骤一
④
质量分数为5%的片层石墨烯溶液2μm的SEM图；图3为实施例3步骤一
④
质量分数为7%的片层石墨烯溶液2μm的SEM图；图4为实施例1步骤四制备的片层石墨烯@片银10μm的SEM图；图5为实施例2步骤四制备的片层石墨烯@片银5μm的SEM图；图6为实施例3步骤四制备的片层石墨烯@片银5μm的SEM图；图7为实施例4中利用实施例1制备的片层石墨烯@片银与玻璃粉、有机载体制备的高浓度石墨烯导电银浆料丝网印刷的太阳能电池在烧结过程中玻璃粉飘散的3D显微镜图；图8为实施例5中利用实施例2制备的片层石墨烯@片银与玻璃粉、有机载体制备的高浓度石墨烯导电银浆料丝网印刷的太阳能电池在烧结过程中玻璃粉飘散的3D显微镜图；图9为实施例6中利用实施例3制备的片层石墨烯@片银与玻璃粉、有机载体制备的高浓度石墨烯导电银浆料丝网印刷的太阳能电池在烧结过程中玻璃粉飘散的3D显微镜图；图10为实施例7中利用商用银粉与玻璃粉、有机载体制备的导电银浆料丝网印刷的太阳能电池在烧结过程中玻璃粉飘散的3D显微镜图。
具体实施方式
[0011]以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。
[0012]具体实施方式一：本实施方式是一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由80份
~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体制备而成；所述的有机载体由溶剂、增塑剂、粘结剂、增稠剂、偶联剂、表面活性剂和消泡剂制备而成；所述的片层石墨烯@片银是以质量分数为0.5%~7%的片层石墨烯溶液和硝酸银溶液为原料制备的。
[0013]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由82份片层石墨烯@片银、4份玻璃粉和14份有机载体制备而成。其它步骤与具体实施方式一相同。
[0014]具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的溶剂为松油醇和丁基卡必醇醋酸酯的混合物；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述的粘结剂为乙基纤维素；所述的增稠剂为聚氨酯类增稠剂；所述的聚氨酯类增稠剂为聚氨基甲酸酯、膨润土或氢化蓖麻油。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
[0015]具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的偶联剂为硅烷偶联剂；所述的硅烷偶联剂为KH
‑
550、KH
‑
570或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；所述的表面活性剂为卵磷脂；所述的消泡剂为硅酸甲酯。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
[0016]具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的有机载体由64份溶剂、8份增塑剂、7份粘结剂、4份增稠剂、5份偶联剂、4.5份表面活性剂和7.5份消泡剂制备而成。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
[0017]具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的片层石墨烯@片银的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备不同质量分数的片层石墨烯溶液：
①
、将石墨烯加入到无水乙醇本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由80份~90份片层石墨烯@片银、2份~5份玻璃粉和8份~16份有机载体制备而成；所述的有机载体由溶剂、增塑剂、粘结剂、增稠剂、偶联剂、表面活性剂和消泡剂制备而成；所述的片层石墨烯@片银是以质量分数为0.5%~7%的片层石墨烯溶液和硝酸银溶液为原料制备的。2.根据权利要求1所述的一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，一种高浓度石墨烯导电银浆料按重量份数由82份片层石墨烯@片银、4份玻璃粉和14份有机载体制备而成。3.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，所述的溶剂为松油醇和丁基卡必醇醋酸酯的混合物；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；所述的粘结剂为乙基纤维素；所述的增稠剂为聚氨酯类增稠剂；所述的聚氨酯类增稠剂为聚氨基甲酸酯、膨润土或氢化蓖麻油。4.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂；所述的硅烷偶联剂为KH
‑
550、KH
‑
570或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；所述的表面活性剂为卵磷脂；所述的消泡剂为硅酸甲酯。5.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，所述的有机载体由64份溶剂、8份增塑剂、7份粘结剂、4份增稠剂、5份偶联剂、4.5份表面活性剂和7.5份消泡剂制备而成。6.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石墨烯导电银浆料，其特征在于，所述的片层石墨烯@片银的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备不同质量分数的片层石墨烯溶液：
①
、将石墨烯加入到无水乙醇中，得到质量分数为0.5%的石墨烯预混溶液；
②
、将质量分数为0.5%的石墨烯预混溶液在密封的条件下搅拌，再在冰浴和密封的条件下超声分散，超声分散过程中每间隔一段时间添加无水乙醇，得到质量分数为0.5%的片层石墨烯溶液；
③
、首先将石墨烯加入到质量分数为0.5%的石墨烯溶液中，然后在密封的条件下搅拌，再在冰浴和密封的条件下超声分散，超声分散过程中每隔一段时间添加无水乙醇，得到质量分数为1%的片层石墨烯溶液；
④
、循环步骤一
③
1次~12次，得到质量分数为0.5%~7%的片层石墨烯溶液；二、制备酸银溶液：将硝酸银溶解到去离子水中，再加入阿拉伯树胶，室温下搅拌均匀，得到硝酸银溶液；三、制备溶胶：
①
、将聚乙烯醇分散到无水乙醇中，室温下搅拌，得到溶胶；
②
、在搅拌条件下，将质量分数为0.5%~7%的片层石墨烯溶液滴入到步骤三
①
制备的溶胶中，再在密封的条件下超声处理，得到片层石墨烯溶胶；四、制备片层石墨烯@片银：在搅拌的条件下将硝酸银溶液滴加到片层石墨烯溶胶中，然后在10min~30min内分次加入硼氢化钠，搅拌反应，再在10min~30min内分次加入聚乙二醇和水合肼，得到反应体系；使用氨水将反应体系的pH值调节至6.5
‑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王惠，崔春婷，马生华，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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