[发明专利]基于光滑超薄片状银粉的导电银浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于光滑超薄片状银粉的导电银浆及其制备方法与应用，将表面光滑超薄片状银粉、玻璃粉、有机载体混合，得到基于光滑超薄片状银粉的导电银浆。本发明提供一种工艺简单，成本低廉，可适用于工业化生产，银粉形貌易控制的表面光滑超薄片状银粉的制备方法。本发明浆料中的溶剂在烘干阶段挥发，其他有机物在高温段分解烧除，浆料中的玻璃粉和银粉熔融板结，烧穿钝化层，与硅片的PN结形成良好的欧姆接触，最终制备形成太阳能电池片。制成的电池片在I/V测试仪上进行常规电性能测试，实施例的短路电流明显高于对比例，且浆料的开压也稍高，最终的转化率明显高出对比例。

技术领域

本发明属于银粉制备技术，具体涉及一种基于光滑超薄片状银粉的导电银浆及其制备方法。

背景技术

转化率是评价太阳能电池的最关键指标，转化率越高越好，导电银浆为太阳能电池关键原料，对提升电池片的转化效率有显著影响。

导电银浆简单来讲是指印刷在承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的银浆，一般印刷在塑料、玻璃、陶瓷和纸板等非导电承印物上。导电银浆由导电相银粉、粘合剂、溶剂及改善性能的微量添加剂组成，相比于非片状银粉，片状银粉有着独特的二维结构，使其具有更大的比表面积，在导电浆料中能够形成面接触从而获得更强的导电能力。现在市场上的片状银粉大多数通过球磨法制备，这种制备方法消耗更大的产能并且工艺程序繁琐，得到的片银表面具有较多的缺陷，容易被氧化，并且厚度也难以降低至100纳米以下，使其应用渐渐难以符合高速发展的市场需求，而见报道的化学法制备得到的片状银粉则多为不规则形貌的片银，厚度和片径难以控制。有鉴于此，亟需提供一种表面光滑超薄片状银粉的制备方法，以克服现有技术的缺点，即现有工艺的不可控性，得到的银粉片径过大，形貌不均一，无法很好地应用于目前高精度印刷设备。

发明内容

本发明公开了一种导电银浆，先制备一定量的纳米片银晶种溶液，将晶种溶液与还原液混合，通过加入氧化混合溶液生长得到表面光滑超薄片状银粉，将其与常规现有有机载体以及玻璃粉一起制备基于光滑超薄片状银粉的导电银浆，导电银浆产品集冶金、化工、电子技术于一体，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。

本发明公开了一种基于光滑超薄片状银粉的导电银浆，其制备方法包括以下步骤：

(1)将银盐溶液、表面活性剂与定向形核剂混合后加入氧化引发剂；然后加入还原剂A，反应得到纳米晶种溶液；

(2)然后将纳米晶种溶液与还原剂B、形貌调节剂混合得到混合还原溶液；然后将含有银盐溶液、生长控制剂的溶液加入混合还原溶液中，反应得到表面光滑超薄片状银粉；

(3)将表面光滑超薄片状银粉、玻璃粉、有机载体混合，得到基于光滑超薄片状银粉的导电银浆。

本发明表面光滑超薄片状银粉具有规则形状，其片径为1～5μm，厚度为10～50nm。

本发明中，步骤(1)中，银盐为硝酸银，表面活性剂为乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮，定向形核剂为醋酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸、异柠檬酸中的一种或几种，氧化引发剂为30wt.％浓度的双氧水，还原剂A为硼氢化钠、水合肼、抗坏血酸钠中的一种；银盐溶液中，银盐的浓度为0.05～0.5mmol/L；表面活性剂的浓度为0.1wt.％～1wt.％；定向形核剂的浓度为0.75～10mmol/L，以银盐溶液中的溶剂为基数；氧化引发剂与银盐的摩尔比为50～200﹕1，还原剂A与银盐的摩尔比为10～30﹕1。