[发明专利]一种导电银浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电银浆及其制备方法，特别适用于应用在薄厚膜导电线路用银浆，陶瓷或者太阳能电池正极领域。

背景技术

导电银浆在3C产品，太阳能电池正极材料中得到了广泛使用。在3C领域，特别是触摸屏上的发展越来越迅速，目前触摸屏使用的银浆线路越来越细，对导电率和线路可靠性也提出了越来越高的要求。而目前太阳能电池正极所用银浆的光电转换效率偏低也是不可否认的事实，进一步提高光电转换效率为业界所期待。

以手机触摸屏线路用的导电银浆为例，随着时间的发展，导电浆料的线宽越来越细，已经达到50μm左右，但是由于线路变细，电阻和方阻随之增大，甚至会出现结合力不好，断线等状况发生，或者寿命缩短，为了解决该问题，一些常规的技术就是加大银粉含量，提高导电性，但无疑增加了成本，同时使树脂的含量降低，其风险是线膜强度大大降低。

针对膜层耐候性，抗压性，一些专利技术希望用改性的树脂代替传统的丙烯酸类的热塑性树脂，提高膜层强度，提高膜层耐候性，但总体效果有限，甚者很多专利和论文中根本就没有考虑这些问题。

对于太阳能电池用的银浆，目前普遍使用的银浆料为美国杜邦和FERRO等国外公司的产品，主要存在以下问题：晶体硅电池转化效率不够高，导电银浆料的体积电阻较大，银层表面抗氧化性较差，银层与硅结合强度一般，并且银浆烧结温度范围较窄。其中专利CN1877748A公开了一种厚膜导电组合物，其金属离子包括银，金，铂，铜，钯中的一种或几种，其平均粒径在3-15μm范围内。但里面除了铜相对便宜外，其余价格昂贵，而且该专利得到的方法并不能使光电转化效率得到明显的提高。

一些专利中提到用有机金属盐经过煅烧后，剩下的金属形成纳米金属粉作为填充提高导电率，如专利CN 102054882 A使用乙酰丙酮铟、乙酰丙酮镓或环烷酸铜等，专利CN101295739A中使用铱盐，铑盐，铂盐等，但由此形成的纳米金属粉颗粒直径太小，较难起到微米级银粉之间的架桥或者填充作用。

以上方法中对各领域的导电银浆性能虽有一定的改善，但效果始终有限。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种导电银浆，旨在解决现有技术导电性不强，结合力不好，断线，线膜强度，与基板的附着力无法保证的问题，同时，造价合理，便于推广。

本发明创造的另一目的在于提供上述一种导电银浆的制备方法。

所述导电银浆根据应用有两种配比方式。

本发明导电银浆一种配比方式为：包括微米级银粉、纳米级银合金粉、有机载体、无铅玻璃粉，具体为：

微米级银粉，微米级银粉是指球状或片状银粉，颗粒直径在1-10微米的银粉颗粒，振实密度：2.0-4.5g/cm3.此银粉的主要功能是导电基本途径，此外，微米级银粉的含量控制在35-65％，对于低温烘干性线路银浆，优选40-50％；对于高温烧结性的导电银浆，优选35-45％。

纳米级银合金粉1-20％，该合金除银以外，还包括铈，钛，钒，锰，铬，钴，镍，铁，锡，钼等中的一种或几种，其中该合金中的银含量在20-99.7％，其他金属占0.3-80％，更进一步讲，在陶瓷，太阳能电池正极等需要烧结成型的导电浆料领域，该纳米级银合金粉的优选范围在5-15％。

有机载体包括增稠剂，增塑剂，溶剂，添加剂；所述的增稠剂为甲基纤维素或乙基纤维素及其衍生物，其含量占30-50％；所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯或磷酸二苯基辛酯或邻苯二甲酸二辛酯，所述溶剂为松油醇、卡必醇、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、卵磷脂、二乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丁基卡必醇醋酸酯，环己酮、丙酮一种或者多种组合，溶剂含量在有机载体中含量占40-80％；所述添加剂包括：氢化蓖麻油和消泡剂，其中消泡剂为聚乙二醇或聚氧丙烯丙二醇醚或甘油脂肪酸酯，添加剂含量在有机载体中含量占0.2-5％。

其中，陶瓷，太阳能电池正极用银浆，并含有2-15％的无铅玻璃粉。无铅玻璃粉除使用公众所熟知的Bi₂O₃，SiO₂，B₂O₃，ZnO等系玻璃粉外，还在上述的玻璃粉中加入了Ce_nO_2n-1(氧化铈中氧原子少了饱和态的十分之一)。

其中，纳米级银合金粉，颗粒直径在50-200μm范围；纳米级银合金粉中除银以外，还包括铈，钛，钒，锰，铬，钴，镍，铁，锡，钼等中的一种或几种，纳米级银合金粉中的银含量在20-99.7％。