[发明专利]一种用于制备太阳能电池背面银电极的纳米银粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备太阳能电池板背面银电极的纳米银粉的制备方法，包括：向AgNO₃溶液中加入碱性分散液，得到银氨溶液；向得到的银氨溶液中加入还原剂，搅拌反应，将AgNO₃溶液中的银离子还原为银单质，固液分离，分离出的固体为银粗粒；将得到的银粗粒加入醇分散溶液中，搅拌反应2～5h，得到醇分散溶液分散的银浆液；向银浆液中加入分散剂，搅拌、分散，得到银分散浆液；对步骤三得到的银分散浆液进行离心抽滤、洗涤、真空干燥、球磨粉碎，随后对粉碎的银粉进行二次分散、表面处理、洗涤、干燥，得到纳米银粉。本发明制得的银粉粒径分布均匀，分散性好，降低了纳米银粉的比表面积和表面粗糙度，降低了银粉颗粒表面的不可控形变，可用于大规模生产。

技术领域

本发明属于太阳能电极材料制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于制备太阳能电池背面银电极的纳米银粉的制备方法。

背景技术

超细银粉作为最常用的电子浆料导电材料，不仅应用于传统的元件电极浆料、混合集成电路浆料，在新的应用领域包括太阳能电池浆料、RFID银浆、 PDP银浆等方面用量巨大，因此其制备技术得到了长足发展。由于银粉是制备导电银浆的重要原料，因此银粉的品质将直接影响太阳能电池的性能指标。现有的太阳能电池包括了正面电极(上电极)和背面电极(下电极)，且正面电极和背面电极均使用导电银浆作为电极材料；其中，制备太阳能电池背面电极导电银浆的银粉，其制备难度较正面电极用银粉的制备难度低，制备工艺较为简单。目前，制备银粉的方法有：高能球磨法、喷雾热分解法、等离子体蒸发冷凝法、激光法、电化学法等，但以上方法均存在各自的问题，高能球磨法会使银粉颗粒产生不确定形变，可控性较低；喷雾热分解法转化效率低，不适合大规模生产；等离子体蒸发冷凝法、激光法和电化学法生产周期长、工艺复杂且生产成本高；由于液相还原法制备银粉具有生产成本低、工艺简单、生产量大的优点，因而成为了最常用的银粉制备方法。但是，液相还原法需要考虑如何提高银粉颗粒的分散性能，并使得银粉颗粒的粒径分布更为均一、颗粒的比表面面积较低，由于太阳能导电银浆对银粉颗粒表面有一定要求，需要银粉颗粒表面光滑、比表面积较低，并且银粉颗粒的粒径大小和颗粒间距大小会影响制得的银浆的串阻。因此，需要一种能够兼顾银粉颗粒的分散性能和比表面积的制备工艺。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于制备太阳能电池背面银电极的纳米银粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、向AgNO₃溶液中加入碱性分散液，调节AgNO₃溶液的pH值，得到银氨溶液；

步骤二、向步骤一得到的银氨溶液中加入还原剂，搅拌反应，将AgNO₃溶液中的银离子还原为银单质，固液分离，分离出的固体为银粗粒；

步骤三、将步骤二得到的银粗粒加入醇分散溶液中，搅拌反应2～5h，得到醇分散溶液分散的银浆液，银粗粒与醇溶液的质量比为1∶105～117；向银浆液中加入分散剂，搅拌、分散反应12～20h，得到银分散浆液；

步骤四、对步骤三得到的银分散浆液进行离心抽滤、洗涤、真空干燥、球磨粉碎，球磨介质为乙二醇，随后对粉碎的银粉进行二次分散、表面处理、洗涤、干燥，得到纳米银粉。

优选的是，其中，所述步骤一中的AgNO₃溶液浓度为200～350g/L；所述碱性分散液为质量分数30％的NaOH溶液和0.92g/mL氨水混合而成，NaOH 溶液和氨水的体积比为2∶1，加入碱性分散液后调节AgNO₃溶液的pH至 8～13。