[发明专利]一种高结晶银粉及低成本异质结银浆及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高结晶银粉及低成本异质结银浆及其制备方法与应用，将无机粉体经过表面平滑处理后、与防絮凝剂、分散剂水混合，得到无机粉体分散液，再与还原剂、粒径控制剂、水溶性银盐混合，用化学还原法在无机粉体表面包覆一层银层，从而合成一种银包无机物纳米粉体型高结晶类球银粉。本发明银浆配方中加入了高分散性片状银粉与高结晶银粉配合，有效提升了银浆的导电性的同时还保留了银浆的精细印刷性。

技术领域

本技术发明应用在太阳能电池光伏产业技术领域中的异质结太阳能电池导电银浆以及银粉的制作。

背景技术

光伏发电作为一种清洁能源，一直受到人们的追捧，而其中的异质结太阳能电池，因其有独特的优点，得到了迅猛的发展，从生产角度来讲，异质结电池可以将电池片制作的更薄，从而提升晶体硅的利用效率，此外生产过程能耗角度看，异质结银浆的固化温度很低，仅200℃以内就可以实现固化；从性能角度来讲，异质结电池不会产生极化现象，光照稳定性很高，同时有较高的开压，因此异质结电池有更高的光电转化效率。传统的异质结太阳能电池电极银浆是使用高纯度(99％)的银粉制作，银的价格较高，而传统异质结银浆有非常高的银含量，因此银浆的制作和使用成本非常高昂；也有人提倡用使用铜-银合金，但是因为无法解决铜的氧化问题，导致导电性能大幅下降。

发明内容

本发明提供了一种将银充分地包覆在无机物粉末表面形成银包无机物型高结晶银粉的合成方法。本发明制作的银包无机物粉体拥有接近纯银粉的导电性能，而且所用无机物均为不溶于水、无腐蚀性的惰性无机物粉末，不存在稳定性问题。使用本发明制作的异质结银浆可以有效降低银浆制造和异质结电池制造成本。

本发明采用如下技术方案：

一种高结晶银粉，由无机粉体表面包覆银层得到，无机粉体的粒径为1nm～500nm。

优选的，无机粉体为不溶于水、无腐蚀性的无机粉体，包括玻璃粉、陶瓷粉、二氧化硅粉、碳粉、石墨粉中的一种或者几种。

优选的，无机粉体的粒径为1nm～300nm。

优选的，无机粉体表面光滑。

本发明公开了上述高结晶银粉的制备方法，包括以下步骤，将无机粉体经过表面平滑处理后，用化学还原法在无机粉体表面包覆一层银层，具有高结晶度，从而合成一种银包无机物纳米粉体型高结晶类球银粉。

本发明中，表面平滑处理，指使用物理法表面平滑处理或者化学法表面平滑处理，将无机粉体的表面棱角进行改性和修饰，从而让无机粉体表面平滑，这样有利于银在无机粉体表面形成更充分的包覆层，从而进一步提升高结晶银粉的导电性。物理法表面平滑处理有：高温热处理，高速撞击，水相低速沙磨等；化学法表面平滑处理有：酸蚀刻法，碱蚀刻法等。

上述技术方案中，将无机粉体经过表面平滑处理后与还原剂、水溶性银盐混合，用化学还原法在无机粉体表面包覆一层银层；还原剂可以是抗坏血酸、甲醛、水合肼等其中的一种或者两种以上。进一步的，将无机粉体经过表面平滑处理后、与防絮凝剂、分散剂水混合，得到无机粉体分散液，再与还原剂、粒径控制剂、水溶性银盐混合，用化学还原法在无机粉体表面包覆一层银层。

本发明公开了一种低成本异质结银浆，包括载体、上述高结晶银粉、片状银粉；载体包括环氧树脂、热固型齐聚物、溶剂、环氧固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂。优选的，低成本异质结银浆由载体、高结晶银粉、片状银粉组成，高结晶银粉的质量百分数为60％～95％，片状银粉的质量百分数为5％～30％，余量为载体；优选的，高结晶银粉的质量百分数为65％～80％，片状银粉的质量百分数为10％～20％，余量为载体。优选的，载体由环氧树脂、热固型齐聚物、溶剂、环氧固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂组成，按质量百分数，环氧树脂1％～10％，热固型齐聚物0.1％～5％，环氧固化剂0.1％～3％，封闭型异氰酸酯固化剂1％～5％，溶剂为余量。