[发明专利]一种高烧结活性银粉的制备方法及应用

说明书

本申请涉及金属粉体制备技术领域，尤其是涉及一种高烧结活性银粉的制备方法及应用，包括以下步骤：还原剂溶液中加入稳定剂，后加入硝酸银溶液，得到纳米银溶液；称取硝酸银和水混合得到溶液A；称取还原剂和水混合，再加入纳米银溶液，得到溶液B；称取分散剂和水混合，得到溶液C；将溶液A快速加入溶液B中，加完后间隔1‑30s，再加入溶液C得到反应液；将改性剂加入反应液，进行表面处理并熟化得到产物；将产物用去离子水清洗，分离烘干，即可。本申请在反应过程中不添加分散剂，通过反应后补加分散剂的方法，使反应瞬间生成细小银晶粒原位生长，组合成银粉颗粒后整体分散性好，平均粒径小，晶粒尺寸小，具有高烧结活性。

技术领域

本申请涉及金属粉体制备技术领域，尤其是涉及一种高烧结活性银粉的制备方法及应用。

背景技术

目前晶硅太阳能电池普遍采用高速丝网印刷技术和高温短时烧结工艺制备，通过印刷在硅片正面和背面的银栅线收集和导出电子。技术的发展促使晶硅太阳能电池的效率不断突破，而正面银浆的质量决定其光电转换效率，这对晶硅太阳能电池正面银浆的烧结要求越来越高。开路电压是影响光电转换效率的重要参数，银粉作为正面银浆的主体，其烧结活性的高低直接决定开路电压的高低。因此，开发具有高烧结活性的银粉是目前银粉领域的主流技术发展方向之一。

通常来说，银粉的烧结活性与银粉的平均粒径和组成银粉的晶粒尺寸有关，银粉的平均粒径越小，晶粒越小，银粉的烧结活性越高。现有工业生产中银粉的制备方法大都采用液相还原法，为了减小银粉粒径和防止颗粒团聚，在反应过程中往往加入大量的分散剂，这必然会影响银粉颗粒的成核生长过程，导致组成银粉颗粒的晶粒尺寸粗大，然而，不加分散剂又会造成银粉颗粒的团聚、整体分散性差、平均粒径大等问题，最终形成的银粉颗粒活性低。

因此，制备一款平均粒径和晶粒尺寸同时满足高烧结活性银粉对晶硅太阳能电池的发展具有重要意义。

发明内容

为了制备一款平均粒径和晶粒尺寸同时满足高烧结活性银粉，本申请提供一种高烧结活性银粉的制备方法及应用。

第一方面，本申请提供一种高烧结活性银粉的制备方法，采用如下的技术方案：

一种高烧结活性银粉的制备方法，包括以下步骤：

S1，纳米银溶液：还原剂溶液中加入稳定剂，搅拌均匀后加入硝酸银溶液，搅拌反应后静置熟化后得到纳米银溶液；

S2，反应液的配制：称取硝酸银和去离子水，搅拌至完全溶解，得到溶液A；称取还原剂和去离子水，搅拌至完全溶解，加入酸液调节pH值为1-2后，加入所述纳米银溶液，搅拌均匀，得到溶液B；称取分散剂和去离子水，搅拌至完全溶解，得到溶液C；将溶液A、溶液B和溶液C控制在相同的温度；

S3：高烧结性银粉：在搅拌条件下，将溶液A以1-60s的加料时长快速加入溶液B中，加完后间隔1-30s，再加入溶液C得到反应液；将所述反应液中加入碱液，调节pH为5-8，加入改性剂，进行表面处理并熟化得到产物；将所述产物用去离子水清洗，分离烘干，即可得到高烧结活性银粉。

通过采用上述技术方案，本申请所采用的制备方法在银粉反应过程中不添加分散剂，加料时间短，反应速度快，瞬间生成的细小晶粒不受分散剂干扰而长大，直接组合成银粉颗粒，再通过反应后补加分散剂的工艺避免银粉颗粒的团聚，整体分散性好，制备得到高烧结活性银粉，所述银粉平均粒径在1.4-2.0μm之间，晶粒尺寸在55-112nm之间，平均粒径小，晶粒尺寸小，活性高，制备正面银浆烧结后开路电压高，光电转换效率高，在晶硅太阳能电池正面银浆等电子浆料领域具有广阔的应用前景。

优选的，所述S1中，所述硝酸银溶液浓度为0.01-1mmol/L；所述稳定剂与硝酸银质量比为（0.5-50）：1.7；所述还原剂与硝酸银摩尔比为（0.1-5）：1；所述熟化时长为5-30min。