[发明专利]微米级片状银粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种银粒及其制造方法，特别是涉及一种微米级片状银粒及其制造方法。

背景技术

导电胶被广泛应用于传统的厚膜、太阳能电池、传感器、RFID天线以及固态发光材料等方面。导电胶的材料通常可分为银胶、铝胶与银铝胶。一般而言，银胶多用于太阳能电池正面电极(简称正银)，而铝胶与银铝胶则多应用于太阳能电池背面作为背面电极或模块串连的导线(简称背银)。就用于背银的导电胶而言，由于背银对于导电粒子规格的要求不像正银那么高，故而现有技术多采用机械研磨法，将球形或类球形的银粒，在湿式或干式的条件下，进行长时间的研磨处理而形成不规则的片状银粒。

大体上，现有的微米级片状银粒工艺可包括机械研磨法以及化学合成法，其中业界常用的化学合成法为液相还原法。概言之，液相还原法是将含有银离子的溶液调整pH值，然后在含有表面活性剂、有机溶剂或催化剂的条件下，与还原剂混合均匀后进行液相还原法。

在上述液相还原法中，目前常用的还原剂为过氧化氢、3-苯基-2丙烯醛、草酸、六亚甲基四胺(urotropine)、甲醛等。但上述有机还原剂的毒性强，对环境有较大的危害。目前有文献或专利试图提出替代的还原剂，以降低还原剂对环境的危害。较环保的还原剂可例如葡萄糖、抗坏血酸、左旋山梨酸等。

然而，上述工艺仍存在以下缺点。首先，机械研磨法虽然简便，但耗能耗时，所得的银粒易受磨粉(或磨球)或分散剂等产生的杂质污染，而且其规格不一。

其次，在使用环保还原剂时，其液相还原反应需要于酸性条件下以及较大的空间设备中进行。再者，液相还原法使用不同的还原剂，搭配不同的表面活性剂与操作条件。其中，部分的液相还原法需要使用成本较高的催化剂(例如氯铂酸；H2PtCl6)，或者所使用的有机溶剂的环境负荷较高，抑或其可操作的范围较窄，以致不利于量产。

有鉴于此，亟需提供一种微米级片状银粒的制造方法，以改善现有工艺的繁琐、耗能耗时、高环境负荷等缺点，进而改善所得的微米级片状银粒规格不一的缺点。

发明内容

本发明的一方面是提供一种微米级片状银粒的制造方法，其利用低重量比的浓硝酸/硝酸银以及高重量比的硝酸银/还原剂，在表面活性剂存在下，于液相还原生成均匀分散且具有预设规格的微米级片状银粒，由此改善现有工艺的复杂、耗能耗时、高环境负荷以及所得的微米级片状银粒规格不一等缺点。

本发明的另一方面是提供一种微米级片状银粒，其利用上述方法制得分散性较佳的微米级片状银粒。

本发明的又一方面是提供一种导电胶，其包括上述微米级片状银粒，且此导电胶可用以形成太阳能电池基材的背面电极。

根据本发明的上述方面，提供一种微米级片状银粒的制造方法。在一实施例中，此方法包括利用浓硝酸调整硝酸银水溶液的酸碱值至小于pH 2。接着，将表面活性剂溶液添加至酸性硝酸银溶液中，以形成混合溶液，其中表面活性剂可包括聚二醇化合物。然后，将还原剂溶液倾倒至前述混合溶液中，于10℃至70℃下反应5分钟至10分钟，使硝酸银于液相还原生成均匀分散的微米级片状银粒，其中所述还原剂为抗坏血酸或其衍生物。

根据本发明的另一方面，提供一种微米级片状银粒，其特征在于利用上述微米级片状银粒的制造方法制得。

根据本发明的其他方面，提供一种导电胶，其特征在于此导电胶包含上述微米级片状银粒，且此导电胶用以形成太阳能电池基材的背面电极。

本发明的微米级片状银粒及其制造方法利用低重量比的浓硝酸/硝酸银以及高重量比的硝酸银/还原剂，在表面活性剂存在下，经由倾倒法与酸性硝酸银水溶液快速混合，由此于液相还原生成均匀分散且具有预设规格的微米级片状银粒。如此，本发明不仅提供简化、经济又环保的工艺，改善现有工艺的复杂、耗能耗时、高环境负荷以及所得的微米级片状银粒规格不一等缺点，而且所得的微米级片状银粒更可添加于导电胶中，用以形成太阳能电池基材的背面电极或其他应用。

附图说明

为了使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例更明显易懂，提供附图，在附图中：

图1至图8是显示根据本发明多个实施例的微米级片状银粒的扫描电子显微镜照片。

图9至图12是显示根据本发明多个比较例的银粒的扫描电子显微镜照片。

具体实施方式

承前所述，本发明提供一种微米级片状银粒及其制造方法，其利用低重量比的浓硝酸/硝酸银以及高重量比的硝酸银/还原剂，在表面活性剂存在下，于液相还原生成均匀分散且具有预设规格的微米级片状银粒。