一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉及其制备方法，包括以下步骤：在反应釜中先加入硝酸银，然后加入去离子水进行溶解搅拌，控制在适当的温度内，然后快速加入溶解维生素

【技术实现步骤摘要】
一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉及其制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能正银银粉制作
，具体涉及一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着能源需求的不断增长，太阳能作为一种清洁能源越来越受到重视
。
太阳能是一种绿色能源，因其无污染
、
取之不竭
、
不受地域资源限制等优点而越来越受到人们的重视，所以太阳能电池应运而生了
。
太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照的条件下太阳能电池会产生电流，通过栅线和电极将电收集起来并传输出去
。
太阳能电池正面电极及栅线都是有导电银浆料通过高速高精度的丝网印刷
、
低温烘干
、
高温烧结等工艺而制成的
。
[0003]目前已有相关的研究，例如中国专利申请号
CN201510852024.4
一种制备印刷浆料用银粉的制备工艺，包括以下步骤：步骤
S100
：取硝酸银晶体制备硝酸银溶液；步骤
S200
：取碳酸钠晶体制备碳酸钠溶液；步骤
S300
：分别取所述硝酸银溶液
、
所述碳酸钠溶液，充分混合，得溶液
A
；步骤
S400
：向所述溶液
A
中添加甲醛溶液至完全反应，得溶液
B
；步骤
S500
：向所述溶液
B
中加入硝酸溶液调节
pH
值，继续搅拌，得银粉，该专利技术制备的银粉粒径分布范围窄
、
形貌一致性好，可适用于不同应用体系的印刷浆料，制备工艺简单，但该专利的技术方案实际实施起来，发现生产的银粉颗粒度差，而且该专利记载的
SEM
图所示的银粉颗粒分布不规则，很难制作成合适的太阳能正银银浆
。
[0004]太阳能电池正面银浆主要有银粉
、
玻璃粉
、
添加剂和有机载体四部分组成
。
其中，银粉的性能尤为重要
。
银浆料的好坏
、
导电银浆成膜后的导电率和致密性等关键技术指标都是由银粉的性能决定，微米银粉的形状
、
粒度等因素将影响银浆的性能，所以银粉的制备显得尤为重要
。
[0005]银粉作为太阳能电池制备过程中的重要材料，其质量和性能对太阳能电池的效率和寿命有着重要影响，其中目前国内外几乎所有的银粉都没有对细线印刷的塑型性能进行太多的改善，导致现有生产的银粉，或是存在较强的团聚状况而不适用于太阳能正银浆料
、
触摸屏浆料
、3D
打印机中，或是银粉粒径分布范围宽
、
形貌不一致而导致采用该银粉的导电银浆其导电性不佳
。
[0006]所以开发一种新型的易印刷塑性用于太阳能正银的银粉，提升后续太阳能正银银浆细线的印刷性能，提高电池片的光电转换效率具有重要意义
。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉及其制备方法，提升后续太阳能正银银浆细线的印刷性能，提高电池片的光电转换效率具有重要意义
。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉的制备方法，包括如下步骤：
[0010]1)
将硝酸银和去离子水按照
1:(5
‑
20)
的质量比混合均匀，在反应釜
A
中搅拌溶解，温度控制在
(35
±
1)℃
，时间维持5‑
10min
；
[0011]2)
在反应釜
B
中加入去离子水，维生素
C、
分散剂和沉降剂，还有质量浓度为
60
‑
80
％的浓硝酸，其中维生素
C
的加入质量和硝酸银的质量比为
(1
‑
1.5):1
，分散剂和沉降剂的加入量为硝酸银质量的1‑3‰
，其中分散剂和沉降剂按照
(10
‑
20):1
的质量比，浓硝酸加入量为维生素
C
质量的
0.5
‑5％，再在该反应釜中搅拌溶解，温度控制在
(35
±
1)℃
，时间维持5‑
10min
；
[0012]所述的分散剂选自磷元素或者磺酸基的改性聚醚
、
沉降剂选自哌嗪类衍生物；
[0013]3)
将反应釜
B
中的溶液快速加入到反应釜
A
中，并不断搅拌，再加入相当于硝酸银质量1‑2％的溶解有硬脂酸的酒精溶液进行银粉包覆处理，3‑
5min
后进行银粉和溶液的快速分离，其中溶解有硬脂酸的酒精溶液的质量浓度为
15
‑
25
％；
[0014]4)
将上步骤分离得到的银粉经过冷冻干燥，接着进行气磨处理，最终得到易印刷塑性用于太阳能正银的银粉，该银粉振实密度大于
6.5
，银粉粒度粒度非常集中，分布为
D10
是
1.2
‑
1.4
，
D50
是
1.7
‑
2.0
，
D90
是
2.3
‑
2.5。
[0015]本专利技术中：
[0016]步骤
2)
所述的分散剂是磷元素或者磺酸基的改性聚醚，分散剂的作用在于使生成的银粉具有高度的类球形状，而且集度均一，而且由于此类分散剂中具有改性的磷元素和磺酸基，也会在反应中附着在银粉表面进行包覆而在后续配置正银浆料中起到印刷塑型的作用，同时也具有比较好的分散效果，使银粉颗粒与颗粒之间分开不产生硬团聚；而沉降剂选自哌嗪类衍生物，沉降剂的作用在于使生成的银粉颗粒变小表面能增大，从而在反应的时候形成团聚颗粒，能迅速沉降，避免使用
PVP
和明胶类体系的银粉形成悬浮状态而不易实现银粉和液相的分离，而且单颗粒银粉也不会形成大颗粒单晶状态，影响后续配置银浆的印刷性能
。
[0017]步骤
2)
所述的改性聚醚，优选磺酸基的改性聚醚，型号是改性聚醚
5120(
浙江威伐新材料科技有限公司
)
；所述的哌嗪类衍生物，优选甲基哌嗪
、
乙基哌嗪
、1,4
‑
二甲基哌嗪中的一种
。
[0018]步骤
2)
所述的分散剂和沉降剂加入量为硝酸银重量的1‑3‰<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种易印刷塑性用于太阳能正银的银粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)
将硝酸银和去离子水按照
1:(5
‑
20)
的质量比混合均匀，在反应釜
A
中搅拌溶解，温度控制在
(35
±
1)℃
，时间维持5‑
10min
；
2)
在反应釜
B
中加入去离子水，维生素
C、
分散剂和沉降剂，还有质量浓度为
60
‑
80
％的浓硝酸，其中维生素
C
的加入质量和硝酸银的质量比为
(1
‑
1.5):1
，分散剂和沉降剂的加入量为硝酸银质量的1‑3‰
，其中分散剂和沉降剂按照
(10
‑
20):1
的质量比，浓硝酸加入量为维生素
C
质量的
0.5
‑5％，再在该反应釜中搅拌溶解，温度控制在
(35
±
1)℃
，时间维持5‑
10min
；所述的分散剂选自磷元素或者磺酸基的改性聚醚，沉降剂选自哌嗪类衍生物；
3)
将反应釜
B
中的溶液快速加入到反应釜
A
中，并不断搅拌，再加入相当于硝酸银质量1‑2％的溶解有硬脂酸的酒精溶液进行银粉包覆处理，3‑
5min
后进行银粉和溶液的快速分离，其中溶解有硬脂酸的酒精溶液的质量浓度为
15
‑
25
％；
4)
将上步骤分离得到的银粉经过冷冻干燥，接着进行气磨处理，最终得到易印刷塑性用于太阳能正银的银粉，该银粉振实密度大于
6.5
，银粉粒度粒度非常集中，分布为
D10
是

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宵，曹明文，施骏，孙泽，
申请(专利权)人：湖南纵骋新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：