CN114188066A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

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。

Description

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
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。
本发明中，片状银粉的振实密度为4.0～6.0g/cm3，高温热损为0.1～0.5％，粒径D50为1.0～3.0μm，片径比为1.5～5。
本发明中，环氧树脂种类可以是双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，脂肪族环氧树脂，聚酯改性环氧，聚氨酯改性环氧，丙烯酸改性环氧中的一种或者两种以上。热固型齐聚物可以是三元以上的多元醇，例如：聚酯多元醇，聚醚多元醇，丙烯酸多元醇，聚氨酯多元醇等，提高耐候性。溶剂为沸点在190℃～250℃之间的酯类溶剂，醇类溶剂，醚类溶剂，酮类溶剂等，例如松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇二丁醚、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二丙酮醇、异佛尔酮中的一种或者两种以上。
本发明公开了上述低成本异质结银浆的制备方法，将上述高结晶银粉、片状银粉分散在载体中，得到低成本异质结银浆；具体的，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混合分散得到载体，再加入上述高结晶银粉、片状银粉后经过离心分散、三辊研磨分散、过滤除杂，得到低成本异质结银浆，常规粘度调节后即可直接使用于异质结太阳能电池电极的印刷。
本发明中，用来做被包覆核心的并非金属，而是惰性纳米无机粉体；相比于金属粉体，惰性无机粉本身不存在氧化和腐蚀的问题，从而不会因氧化的发生而影响导电性能；且本发明使用的无机粉体颗粒大小是纳米级别，相比于微米级粉体，纳米级粉体表面活性更强，尤其经过平滑化处理后，银原子易在其表面生长结晶，从而形成更完整的银包覆层。
本发明中，对整个反应过程优选滴加方式、反应浓度、搅拌方式和搅拌速度、反应时间，使银在纳米无机晶核表明形成更充分、更完整的包覆层。
本发明所述低成本异质结银浆的制备，其优点(1)在于，使用了高包覆率银包无机物粉体，使得银浆在保证导电性能和抗氧化性能的同时，降低了配方中贵金属银的实际使用量，从而极大程度降低了银浆的生产成本，以及异质结电池片的生产成本。
本发明所述低成本异质结银浆的制备，其优点(2)在于，在配方中加入了三官以上的多元醇，结合封闭型异氰酸酯和环氧树脂以及固化剂，形成更加密实的体型交联结构，提升固化交联密度，从而有效提升了固化后银线的耐候性能。
本发明所述低成本异质结银浆，其优点(3)在于，为了进一步提升银浆的导电性，银浆配方中加入了一种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。
附图说明
图1为银浆印刷线路图案；
图2为实施例一合成的银包玻璃粉扫描电镜图；
图3为实施例二合成的银包陶瓷粉扫描电镜图；
图4为比较例一合成的纯银粉扫描电镜图；
图5为玻璃粉GF-01的激光粒度测试结果；
图6为陶瓷粉TO-1的激光粒度测试结果；
图7为实施例一合成的银包玻璃粉的激光粒径测试结果；
图8为实施例二合成的银包陶瓷粉的激光粒径测试结果；
图9为比较例一合成的纯银粉的激光粒径测试图；
具体实施方式
本发明涉及的原料都是现有产品，具体制备操作以及测试方法都为现有常规方法，本发明的粉体粒径按D50计。
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。具体的，本发明高结晶银粉的制备方法如下：
步骤a.将无机纳米粉体用气流撞击抛光设备(气流磨设备)进行表面平滑化处理，所述过程使用干燥氮气，避免造成纳米粉体吸潮而团聚，导致团聚内部粉体不能得到很好的平滑处理；气压为0.05～0.5MPa，气压过小粉体之间撞击力度不够，没用明显的平滑效果，气压过大会出现无机粉体破碎的问题，导致粒径发生变化；
步骤b.无机纳米粉体分散液的制备：将1～5g上述平滑处理的纳米无机粉体、1～20g的防絮凝剂、0.1～3g的分散剂用1000g的去离子水进行边超声，边搅拌分散0.5～2小时，即为纳米晶核分散液，备用；
步骤c.用电导率<2μs的去离子水配制浓度为0.2～0.5mol/L的还原剂溶液，并往溶液中加入1.0～20％的粒径控制剂，控制温度在10～40℃范围内恒温；所使用的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；
步骤d.用电导率<2μs的去离子水配制浓度为0.5～2.0mol/L的硝酸银溶液，控制温度在10～40℃范围；
步骤e.把纳米晶核分散液一次性加入到还原剂溶液中，控制搅拌速度在150～400r/min之间，再于2～8h内滴加硝酸银溶液；银在还原剂的作用下缓慢、有序的往纳米晶核上生长，直到纳米晶核表明被银充分包裹；
步骤f.将合成的粉体经过滤、去离子水清洗、乙醇清洗、50～100℃干燥后，进行粉碎并过筛处理后即可使用。
进一步的，本发明低成本异质结银浆的制备方法示意如下(按重量份)：
步骤1：载体的制备
称量环氧树脂、异氰酸酯固化剂、多元醇、环氧固化剂、催化剂、溶剂并混合，然后使用离心分散机进行离心分散，离心转速为800r/min,离心分散时间为3min，得到载体；以下实施例的制备方法与此一致；
步骤2：银浆的制备
取载体加入银包无机粉体，搅拌均匀，再加入片状银粉，同样搅拌均匀，得到浆料，然后把浆料用离心分散机进行离心分散，离心转速为1200r/min，离心时间为2min，浆料离心分散结束，使用艾卡特三辊研磨机进一步研磨分散，再把研磨好的银浆使用400目以上的网纱进行过滤除杂质，即可得到银浆成品；以下实施例的制备方法与此一致。
测试方法
①粒径测试
使用马尔文3000激光粒度测量仪进行测量，测量介质为去离子水，取样量为30mg，加0.025g吐温-80,10g乙醇超声分散5min，待粒度仪准备就绪即可把超声分散好的样品倒入进行测试，测量结束可直接读取D50平均值。
②高温热损
取样3～5g，于马弗炉750℃下，煅烧15min后，冷却到室温，称重并计算出失重，所得结果除以取样量，即为高温热损，以百分数表示，需平行测量多个，然后取平均值。
③比表面积
使用美国micromeritic公司的自动比表分析仪，参照标准“GB/T19587-2017气体吸附BET法测定固态物质比表面积”进行测量，多次测量后取平均值。
④振实密度
使用振实密度测量仪进行测量，振实次数2000次，多次测量后取平均值。
⑤粘度测量
使用安东帕流变测试仪于25℃下进行测量，在10倒秒下测得的数据即所需的粘度值，银浆粘度应控制在80000cp～130000cp之间，银浆粘度值过低，则银浆印刷易产生扩散问题，银浆粘度值过大，则银浆会堵住丝网导致无法很好的印刷。
⑥电阻率
将银浆印刷成如图1所示图形(以银浆(1)为例)，并在180℃烘烤30min，然后取出，使用基恩士3D激光扫描仪测试1.5mm宽线条的厚度，使用电阻测量仪测量出1.5mm宽线条电阻，线条长度为10cm，然后根据电阻率计算公式计算出银浆的电阻率。
⑦环测方法
将印刷好银浆的基材样品，放置到85％HR/85℃环测机中，进行500小时环测，然后拿出，测量1.5mm宽线条的电阻率增大幅度，以百分数形式表示。
实施例一
取D50＝183nm的玻璃粉，品名为GF-01，激光粒径测试结果如图5所示，使用气流磨设备进行平滑处理。气流磨设备的工作过程为常规技术，比如使用干燥的压缩气体将粉体从气流磨的入料口连续的吹入气流磨的腔体中，粉体将在气流的带动下与气流磨腔壁进行摩擦，从而达到抛光平滑的效果，粉体从气流磨腔体出来后，通过旋风分离器和滤芯将粉体从气流中分离，设备通过控制气流压力大小可以控制粉体的平滑程度。本实施例设定气流压力为0.25MPa。取1.5g已平滑处理的GF-01玻璃粉、1.5g防絮凝剂聚乙烯吡咯烷酮PVP-K30、0.3g分散剂(吐温-80)、电导率为1.01μs/cm的去离子水1000g，混合后，常规超声搅拌分散2小时，得到玻璃粉分散液，作为晶种；
取还原剂抗坏血酸30.0g，粒径控制剂(质量浓度为25％的浓氨水)7.2g，用电导率为1.01μs/cm的去离子水800ml进行溶解，溶解完毕倒入反应釜开启搅拌，转速为250r/min，恒温水设为20℃，等待反应；
取42.5g硝酸银，用电导率为1.01μs/cm的去离子水250ml进行溶解，溶解后20℃下恒温；
在开始反应前，把玻璃粉分散液全部倒入装有还原剂溶液的反应釜中，然后在搅拌下，将硝酸银溶液在4h的时间内滴入反应釜中，滴加结束后继续搅拌30min，反应结束，将合成的粉体过滤分离，用去离子水进行清洗，直到滤液电导率小于20μs/cm，改用乙醇超声清洗3次。清洗结束将粉体在60℃下进行烘干，得到银包玻璃粉；所得银包玻璃粉的D50＝1.84μm，高温热损＝0.25％，比表面积＝0.36m2/g,振实密度＝5.96g/cm3，扫描电镜图如图2所示，激光粒度测试结果如图7所示。
实施例二
所用无机纳米晶核改为D50＝153nm的氧化锆型陶瓷粉，品名为TO-01，激光粒径测试结果为图6所示，使用量为2.3g，其他工艺与实施例一相同，所得银包陶瓷粉的D50＝1.98μm，高温热损＝0.24％，比表面积＝0.34m2/g,振实密度＝6.02g/cm3，扫描电镜图如图3所示，激光粒径测试结果为图8所示。
比较例一
与实施例一相比，比较例一不添加晶种，把配制晶种的1000ml去离子水直接加到还原液中，其他过程保持不变，即开始反应时，把电导率为1.01μs/cm的去离子水1000g倒入装有还原剂溶液的反应釜中，搅拌下，将硝酸银溶液在4h的时间内滴入反应釜中，之后步骤与实施例一相同；所得银粉的D50＝2.13μm，高温热损＝0.33％，比表面积＝0.43m2/g,振实密度＝5.88g/cm3，扫描电镜图如图4所示，激光粒径测试结果为图9所示。
比较例二
与实施例一比较，晶种的加入时间改为硝酸银滴加进行了2小时的时候一次性全部加入，然后继续滴加硝酸银，直到结束，即在开始反应前，将硝酸银溶液在4h的时间内滴入反应釜中，不过在2小时的时候，把玻璃粉分散液全部倒入装有还原剂溶液的反应釜中，然后继续滴加硝酸银，其他环节与实施例一相同。
比较例三
与实施例一比较，晶种加入时间改为硝酸银滴加结束的时候，即滴加4小时后，一次性全部加入，然后继续搅拌30min，反应结束。其他环节相同。
表(1)为实施例一、实施例二以及比较例一和比较例二、比较例三制备的粉体参数。
表(1)粉体参数
Figure BDA0003382628190000071
图5和图6分别为玻璃粉GF-01和陶瓷粉TO-1的激光粒径测试结果，其D50分别在183nm和153nm处。用它们做为晶种合成的包覆型银粉，即实施例一和实施例二的银包玻璃粉和银包陶瓷粉的激光粒径测试结果为图7和图8所示，其D50分别1.84μm和1.98μm，而100nm～300nm的区间内已经没有颗粒分布峰，说明银原子已经在晶种表面沉积，长成了更大颗粒的粉体，再结合下文中的银浆的测试结果可进一步说明合成的粉体颗粒为银包无机物粉体。从扫描电镜图2和图3可以清晰的看出所合成的银包玻璃粉和银包陶瓷粉有极高的结晶度。
银浆实施例
根据表2、表4的配方，按以下方法制备银浆：
步骤1：载体的制备
称量环氧树脂、异氰酸酯固化剂、多元醇、环氧固化剂、催化剂、溶剂并混合，然后使用离心分散机进行离心分散，离心转速为800r/min,离心分散时间为3min，得到载体；
步骤2：银浆的制备
取载体加入银包无机粉体(或者银粉)，搅拌均匀，再加入片状银粉(或者不加，或者再加入玻璃粉)，同样搅拌均匀，得到浆料，然后把浆料用离心分散机进行离心分散，离心转速为1200r/min，离心时间为2min，浆料离心分散结束，使用艾卡特三辊研磨机进一步研磨分散，再把研磨好的银浆使用400目以上的网纱进行过滤除杂质，即可得到银浆成品；以下实施例的制备方法与此一致。
山东建邦片状银粉F1高温热损为0.19％，D50＝2.77μm。
将所制作的银浆用360目，乳胶膜厚15μm，张力21牛的钢丝网版进行印刷，印刷出特定图形后，放180℃烘烤30min，然后用电阻测量仪测量出特定线条的电阻，用膜厚测量仪测量出线条的膜厚，然后计算出对应的电阻率。
实施例四银浆例(2)
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g可丽聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g实施例二的银包陶瓷粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
实施例五银浆例(3)
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g可丽聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g合成比较例一合成的银粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
实施例六银浆例(4)
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g陶氏聚醚多元醇Voranol230-112，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g实施例一合成的银包玻璃粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
实施例七银浆例(5)
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g巴斯夫多元醇750，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g实施例一合成的银包玻璃粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例四
取0.60g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g实施例一合成的银包玻璃粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例五
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g比较例二合成的银包玻璃粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例六
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g比较例三合成的银包玻璃粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例七
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取20.85g比较例一合成的纯银粉，1.15g实施例一所使用平滑处理后的玻璃粉GF-01，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例八
取0.80g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，不加封闭异氰酸酯，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g比较例一合成的银粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例九
取0.40g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，不加环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取22.00g比较例一合成的银粉，5.00g山东建邦片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
比较例十
取0.30g环氧树脂240，0.40g环氧树脂JER 1007，0.30g聚酯多元醇F1010，0.50g封闭异氰酸酯3175，1.00g溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯，0.10g环氧固化剂六氢苯酐，按照前记载体配制方法进行配制。完成后，取27.00g比较例一合成的银粉，不添加片状银粉F1，按照前记的银浆制作方法进行制作。测试办法与银浆例(1)相同。
表(2)银浆组分以及性能
Figure BDA0003382628190000091
Figure BDA0003382628190000101
表(3)银浆性能
编号 银浆例(1) 银浆例(2) 银浆例(3) 银浆例(4) 银浆例(5) 比较例四
粘度 92000cp 87500cp 93500cp 95500cp 87800cp 82500cp
电阻率/Ω·cm 5.81*10<sup>-6</sup> 5.92*10<sup>-6</sup> 5.74*10<sup>-6</sup> 6.51*10<sup>-6</sup> 6.72*10<sup>-6</sup> 6.03*10<sup>-6</sup>
环测500H电阻率变化 <5％ <5％ <5％ <5％ <5％ 9.7％
表(4)比较例银浆组分以及性能
编号 比较例五 比较例六 比较例七 比较例八 比较例九 比较例十
环氧树脂240 0.30g 0.30g 0.30g 0.80g 0.40g 0.30g
环氧树脂JER1007 0.40g 0.40g 0.40g 0.40g 0.40g 0.40g
聚酯多元醇F1010 0.30g 0.30g 0.30g 0.30g 0.30g 0.30g
固化剂3175 0.50g 0.50g 0.50g — 0.50g 0.50g
六氢苯酐 0.10g 0.10g 0.10g 0.10g — 0.10g
二乙二醇丁醚醋酸酯 1.00g 1.00g 1.00g 1.00g 1.00g 1.00g
比较例一粉体 — — 20.85g 22.00g 22.00g 27.00g
比较例二粉体 22.00g — — — — —
比较例三粉体 — 22.00g — — — —
平滑化GF-01 — — 1.15g — — —
片状银粉F1 5.00g 5.00g 5.00g 5.00g 5.00g —
粘度 95500cp 101500cp 12500cp 85500cp 92500cp 83000cp
电阻率/Ω·cm 6.92*10<sup>-6</sup> 8.12*10<sup>-6</sup> 11.21*10<sup>-6</sup> ∞ 7.34*10<sup>-6</sup> 8.17*10<sup>-6</sup>
环测500H电阻率变化 <5％ <5％ <5％ — <5％ <5％
银浆例(1)、银浆例(2)和银浆例(3)可以看出合成银粉前加入无机晶种，并使晶种表明充分包覆上银层后，所得银粉配制的银浆电阻率和纯银粉配制的银浆电阻率在相同水平，无机晶核的引入没有影响银浆的电导性，但是实施例的成本下降显著。观察比较例五和比较例六，发现随着晶种加入方法影响形成的包覆层，导致所配银浆的电导性下降，表现为电阻率增大。比较例七则是将比较例一合成的不含无机晶种的纯银粉在配制银浆过程中按比例直接加入了平滑处理后的玻璃粉GF-01，所得银浆电阻率高达11.21*10-6Ω·cm，相比而言，实施例一和实施例二中的银包无机粉体表面包覆上了银层，从而不影响银浆的电导性。使用了银包无机粉体后，银浆的实际含银量明显低于纯银粉配方，从而降低了HIT银浆生产的用银成本。
比较银浆例(3)、银浆例(4)、银浆例(5)和比较例四，在银浆加入多元醇后，银浆固化后的交联密度得到提升，从而使银浆环测后电阻率变化率得以改善，且结果显示聚酯多元醇F1010所配银浆有更低的电阻率。
银浆制作如果不加异氰酸酯3175，如比较例八，则液态的聚酯多元醇不能得到固化交联，导致烘烤后银线无法干燥，为粘稠状态，造成线条电阻无穷大。银浆制作若不加入六氢苯酐，如比较例九，则在固化剂3175的作用下，银浆可以固化，但电阻率略微偏大，加入六氢苯酐后，可强化银浆中环氧树脂的交联和固化从而进一步降低银浆的电阻率。
银浆制作如果不加片状银粉F1，如比较例十，则所制备银浆电阻率明显更大。而若继续增加F1的用量，电阻率不能进一步降低，当F1量过大时，因为其振实密度仅4.3g/cm3，配制成的银浆粘度严重超过适合印刷粘度上限(130000cp)，因此不能添加过大的量。

Claims (10)

1.一种高结晶银粉，由无机粉体表面包覆银层得到，无机粉体的粒径为1nm～500nm。
2.根据权利要求1所述高结晶银粉，其特征在于，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；无机粉体的粒径为1nm～300nm。
3.根据权利要求1所述高结晶银粉，其特征在于，无机粉体表面光滑。
4.权利要求1所述高结晶银粉的制备方法，其特征在于，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，得到高结晶银粉。
5.根据权利要求4所述高结晶银粉的制备方法，其特征在于，表面平滑处理包括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。
6.根据权利要求5所述高结晶银粉的制备方法，其特征在于，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。
7.一种低成本异质结银浆，包括载体、权利要求1所述高结晶银粉、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。
8.根据权利要求7所述低成本异质结银浆，其特征在于，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；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。
9.权利要求7所述低成本异质结银浆的制备方法，其特征在于将权利要求1所述高结晶银粉、片状银粉分散在载体中，得到低成本异质结银浆。
10.权利要求1所述高结晶银粉在制备异质结太阳能电池电极中的应用。
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