[发明专利]一种高纯度纳米银浆的制备方法

说明书

本发明涉及一种高纯度纳米银浆的制备方法，属于太阳能电池板电极用浆制备技术领域。本发明利用木质素磺酸钠经过磺化、氧化改性，引入大量的磺酸基团、羧基、酚羟基团制备得到木质素模板，再向模板中引入银离子，避免团聚，银还能与羧基反应形成共价键也能有效提高木质素模板的网状结构对银的吸附作用，纳米银制备结束后，利用木质素分解酶对木质素模板进行降解，溶解木质素提取出纳米银，得到均匀分散的纳米银浆；本发明在制作模板时加入淀粉，使银离子被还原生成银单质，而醛基被氧化成羧基能够螯合银离子，使银离子能够更加充分、快速地融入模板中，也更加充分地合成纳米银粒子，使纳米银的纯度和稳定性得到提高，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高纯度纳米银浆的制备方法，属于太阳能电池板电极用浆制备技术领域。

背景技术

随着纳米技术的出现，纳米材料也因其独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，表现出很多特殊的物理和化学性质，特别是在力学、热学、磁学、光电、电子等方面与同质的块体材料呈现出巨大的差异，广泛用于太阳能电池板电极用浆，引起人们广泛的研究兴趣。随着纳米技术的发展，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃。纳米银就是利用前沿纳米技术将银纳米化，将粒径做到纳米级（0.1～100nm）金属银。纳米银粒子由于其良好的导电性，使其在微电子领域占有极其重要的地位。纳米银粒子的表面效应、量子尺寸效应等，使其还具有一些特殊的用途，如表面增强拉曼应用、医学应用等。纳米银是粉末状银单质，粒径小于100nm，一般在25～50nm之间。纳米银的性能与其粒径有直接关系。研究发现，粒径越小，杀菌性能越强。

随着太阳能行业的发展及竞争加剧，客户对太阳能电池的效率要求越来越高，行业准入门槛也在提高，因此需要探索更多产业化技术实现太阳能电池转换效率的提升。目前太阳能电池正面技术已经很成熟，提升转换效率的关注点逐渐转向还有很大潜力的背面。借助原子层沉积（ALD）技术背面沉积氧化铝钝化层的背钝化电池成为目前一个亮点。钝化发射区和背表面钝化电池(PERC)主要基于氧化铝对于P型硅片良好的钝化效果，可以显著提升太阳能电池的Isc和Voc，从而提升效率。

目前国内外在纳米材料制备技术中的三大瓶颈为：高纯度、低成本的产业化生产和克服纳米粉体的团聚现象以及纳米材料的应用等已成为国内外纳米技术发展的世界性难题。现有的纳米银浆还存在纳米银粒子粒径大小不统一，稳定性差的缺陷。因此，发明一种高纯度纳米银浆对太阳能电池板电极用浆制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前纳米银浆制备过程中容易发生团聚现象，同时纳米银粒子粒径大小不统一，稳定性差的缺陷，提供了一种高纯度纳米银浆的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高纯度纳米银浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，将8～10份木质素磺酸钠、2～4份氢氧化钠、100～120份去离子水放入烧杯中搅拌混合，再加入10～12份过氧化氢溶液，将烧杯放于水浴锅中，用搅拌器恒温搅拌得到混合液；

（2）向上述烧杯中加入混合液质量4～8%的浓硫酸、1～3份亚硫酸钠，并继续在水浴温度为，搅拌转速为500～560r/min的条件下搅拌60～70min得到分散液，将烧杯从水浴锅中取出，自然冷却至室温，加入分散液质量30～35%的氯化钠和分散液质量20～25%的淀粉，搅拌，得到混合浆液；

（3）将上述混合浆料放入真空干燥箱中干燥得到干燥粉末，将干燥粉末研磨过150目筛，并用无水乙醇浸泡20～24h，放入温度为70～80℃的真空干燥箱中干燥3～5h，得到木质素模板；

（4）用硝酸银溶液浸渍上述木质素模板8～10h后，过滤分离得到浸渍滤渣，将浸渍滤渣和质量分数为30%的硼氢化钠溶液混合放入超声振荡仪中，超声振荡得到悬浮液，将悬浮液过滤得到滤渣，用蒸馏水洗涤3～5次得到反应固体；