JP5451710B2 - Microscale flaky silver particles and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、銀粒子及びその製造方法に関し、特に、ミクロスケールのフレーク状銀粒子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to silver particles and a method for producing the same, and more particularly to microscale flaky silver particles and a method for producing the same.
導電性ペーストは、従来の厚膜、太陽電池、センサ、ＲＦＩＤアンテナ、固体発光材料等において広汎に応用されている。導電性ペーストの材料は通常、銀ペースト、アルミペースト、銀アルミペーストに分けられる。一般的には、銀ペーストは、太陽電池の正面電極に多く応用されており（正面銀と略称される）、アルミペーストと銀アルミペーストは、背面電極又はモジュールを直列接続するリード線として太陽電池の背面に多く応用されている（背面銀と略称される）。背面銀用の導電性ペーストとしては、背面銀は正面銀と比べ、導電性粒子の仕様に対する要求がそれほど高くないので、従来の技術は、機械研磨法を採用し、球形又は略球形の銀粒子を湿式又は乾式の条件で長時間の研磨処理を行うことにより、不規則なフレーク状銀粒子を形成する場合が多い。 Conductive pastes are widely used in conventional thick films, solar cells, sensors, RFID antennas, solid light emitting materials and the like. The material of the conductive paste is usually divided into silver paste, aluminum paste, and silver aluminum paste. In general, silver paste is often applied to a front electrode of a solar cell (abbreviated as front silver), and an aluminum paste and a silver aluminum paste are used as a lead wire for connecting a back electrode or a module in series. Many applications are applied to the back surface of the glass (abbreviated as silver back) As the conductive paste for the backside silver, the backside silver has less demands on the specification of the conductive particles than the frontal silver, so the conventional technology adopts a mechanical polishing method, and spherical or nearly spherical silver particles Irregular flaky silver particles are often formed by performing a long-time polishing treatment under wet or dry conditions.
従来のミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造工程は大体、機械研磨法及び化学合成法を含み、一般的に、業界に常用の化学合成法は液相還元法である。概して、液相還元法については、銀イオン含有溶液を、そのｐＨ値を調整した後、界面活性剤、有機溶媒又は触媒を含んだまま、還元剤と均一に混合した後、液相還元法を行う。 Conventional processes for producing microscale flaky silver particles generally include a mechanical polishing method and a chemical synthesis method. Generally, a chemical synthesis method commonly used in the industry is a liquid phase reduction method. In general, for the liquid phase reduction method, after adjusting the pH value of the silver ion-containing solution, the solution is uniformly mixed with the reducing agent while containing the surfactant, organic solvent or catalyst, and then the liquid phase reduction method is performed. Do.
前記液相還元法においては、従来の常用の還元剤は、過酸化水素、３‐フェニル‐２‐プロペナール、シュウ酸、ヘキサメチレンテトラミン（ｕｒｏｔｒｏｐｉｎｅ）、ホルムアルデヒド等である。しかしながら、前記有機還元剤は、毒性が強く、環境に対して大きい危害がある。現在、環境に対する還元剤の危害を低減させるために、代わりの還元剤を提案しようとする文献又は特許がある。上記した環境にやさしい還元剤は、例えば、グルコース、アスコルビン酸、左旋性のソルビン酸等が挙げられる。 In the liquid phase reduction method, conventional conventional reducing agents include hydrogen peroxide, 3-phenyl-2-propenal, oxalic acid, hexamethylenetetramine, formaldehyde and the like. However, the organic reducing agent is highly toxic and has a great harm to the environment. Currently, there are documents or patents that attempt to propose alternative reducing agents to reduce the harm of the reducing agent to the environment. Examples of the environmentally friendly reducing agent include glucose, ascorbic acid, levorotatory sorbic acid and the like.
しかしながら、前記製造工程は、未だに以下のような欠点がある。まず、機械研磨法は、簡便であるとはいえ、エネルギーと時間がかかり、得られた銀粒子は、研磨粉（又は研磨球）又は分散剤等により発生した不純物に汚染されやすく、また、その仕様が不均一である。 However, the manufacturing process still has the following drawbacks. First, although mechanical polishing is simple, it takes energy and time, and the obtained silver particles are easily contaminated by impurities generated by polishing powder (or polishing balls) or a dispersant, Specifications are uneven.
次に、エコ還元剤を使用する場合、その液相還元反応は、酸性条件及び空間の広い設備の中で反応する必要がある。なお、液相還元法は、異なる界面活性剤と操作条件に合わせて異なる還元剤を使用する。そのうち、一部の液相還元法は、コストが高い触媒（例えば、塩化白金酸、Ｈ２ＰｔＣｌ６）を使用する必要があり、或は使用した有機溶媒の環境負荷が高く、又はその操作可能な範囲が狭くて、量産に不利である。 Next, when using an eco-reducing agent, the liquid phase reduction reaction needs to react in acidic conditions and in a facility with a large space. In the liquid phase reduction method, different surfactants and different reducing agents are used according to operating conditions. Among them, some liquid phase reduction methods require the use of a high-cost catalyst (for example, chloroplatinic acid, H 2 PtCl 6 ), or the environmental load of the organic solvent used is high or can be operated. The narrow range is disadvantageous for mass production.
それに鑑みて、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法を提供することによって、従来の製造工程の煩瑣、エネルギーと時間のかかり、高い環境負荷等の欠点を改善し、更にはそれにより得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の仕様が不均一である欠点を改善することが緊急に必要とされている。 In view of this, by providing a method for producing microscale flaky silver particles, the disadvantages of conventional production process, energy and time, high environmental load, etc. were improved, and further obtained thereby There is an urgent need to remedy the disadvantage of non-uniform specifications of microscale flaky silver particles.
そのため、本発明の一態様は、重量比の低い濃硝酸／硝酸銀及び重量比の高い硝酸銀／還元剤を用いて、界面活性剤の存在下で、液相還元で、均一に分散しており且つ所定の仕様を有するミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成する、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法を提供することによって、従来の製造工程の複雑さ、エネルギーと時間のかかり、高い環境負荷、及びそれにより得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の仕様の不均一等の欠点を改善することにある。 Therefore, one embodiment of the present invention is uniformly dispersed by liquid phase reduction in the presence of a surfactant using concentrated nitric acid / silver nitrate having a low weight ratio and silver nitrate / reducing agent having a high weight ratio, and By providing a method for producing microscale flaky silver particles that produces microscale flaky silver particles having a predetermined specification, the complexity of the conventional production process, energy and time-consuming, high environmental impact, Another object of the present invention is to improve defects such as non-uniformity of specifications of microscale flaky silver particles obtained thereby.
本発明のもう１つの態様は、前記方法によって分散性の好ましいミクロスケールのフレーク状銀粒子を製造した、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を提供することにある。 Another aspect of the present invention is to provide microscale flaky silver particles produced by the above-described method, wherein microscale flaky silver particles having favorable dispersibility are produced.
本発明のまた１つの態様は、前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を含む、導電性ペーストを提供することにあり、この導電性ペーストは太陽電池基材の背面電極の形成に用いられることができる。 Another aspect of the present invention is to provide a conductive paste comprising the microscale flaky silver particles, which can be used to form a back electrode of a solar cell substrate. .
本発明の前記態様によると、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法を提案する。一つの実施例において、この方法は、濃硝酸を用いて硝酸銀水溶液のｐＨ値をｐＨ２未満に調整することを含む。続いて、界面活性剤がポリグリコール化合物を含んでよい界面活性剤溶液を、酸性硝酸銀溶液に添加して、混合溶液を形成する。その後、還元剤がアスコルビン酸又はその誘導体である還元剤溶液を、前記混合溶液に注入し、１０℃〜７０℃で５分間〜１０分間反応させ、硝酸銀が、液相還元で、均一に分散しているミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成するようにする。 According to the above aspect of the present invention, a method for producing microscale flaky silver particles is proposed. In one embodiment, the method includes adjusting the pH value of the aqueous silver nitrate solution to less than pH 2 using concentrated nitric acid. Subsequently, a surfactant solution in which the surfactant may contain a polyglycol compound is added to the acidic silver nitrate solution to form a mixed solution. Thereafter, a reducing agent solution in which the reducing agent is ascorbic acid or a derivative thereof is poured into the mixed solution and reacted at 10 ° C. to 70 ° C. for 5 minutes to 10 minutes. Silver nitrate is uniformly dispersed by liquid phase reduction. To produce microscale flaky silver particles.
本発明のもう１つの態様によると、前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法によって製造されたことを特徴とする、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を提案する。 According to another aspect of the present invention, there is proposed a microscale flaky silver particle produced by the method for producing a microscale flaky silver particle.
本発明の他の態様によると、導電性ペーストが前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を含み、導電性ペーストが太陽電池基材の背面電極の形成に用いられることを特徴とする、導電性ペーストを提案する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a conductive paste, wherein the conductive paste includes the microscale flaky silver particles, and the conductive paste is used to form a back electrode of a solar cell substrate. suggest.
重量比の低い濃硝酸／硝酸銀及び重量比の高い硝酸銀／還元剤を用いて、界面活性剤の存在下で、注入法によって酸性硝酸銀水溶液とすみやかに混合させる、本発明のミクロスケールのフレーク状銀粒子及びその製造方法を応用することによって、液相還元で、均一に分散しており且つ所定の仕様を有するミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成する。このように、本発明は、簡略化された、経済的且つエコ的な製造工程を提供することによって、従来の製造工程の複雑さ、エネルギーと時間のかかり、高い環境負荷、その得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の仕様の不均一等の欠点を改善しただけではなく、得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子は、更に導電性ペーストに添加され、太陽電池基材の背面電極の形成、又は他の応用に用いられることができる。 The microscale flaky silver of the present invention is rapidly mixed with an acidic silver nitrate aqueous solution by an injection method in the presence of a surfactant using concentrated nitric acid / silver nitrate having a low weight ratio and silver nitrate / reducing agent having a high weight ratio. By applying the particles and the manufacturing method thereof, liquid phase reduction produces microscale flaky silver particles that are uniformly dispersed and have a predetermined specification. Thus, the present invention provides a simplified, economical and ecological manufacturing process, thereby making the complexity of conventional manufacturing process, energy and time consuming, high environmental impact, and the resulting micro In addition to improving the disadvantages such as non-uniformity of the specifications of the scale flaky silver particles, the resulting microscale flaky silver particles are further added to the conductive paste to form the back electrode of the solar cell substrate. Or can be used for other applications.
本発明の前記または他の目的と、特徴と、メリットと、実施例とをより明らかで分かりやすくするために、添付した図面を以下のように説明する。 In order to make the aforementioned and other objects, features, advantages, and embodiments of the present invention clearer and easier to understand, the accompanying drawings will be described as follows.
前記のように、本発明は、ミクロスケールのフレーク状銀粒子、及び、重量比の低い濃硝酸／硝酸銀及び重量比の高い硝酸銀／還元剤を用いて、界面活性剤の存在下で、液相還元で、均一に分散しており且つ所定の仕様を有するミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成する、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法を提供する。 As described above, the present invention uses microscale flaky silver particles and a low-weight ratio concentrated nitric acid / silver nitrate and a high weight ratio silver nitrate / reducing agent in the presence of a surfactant in the liquid phase. Provided is a method for producing microscale flaky silver particles, which produces microscale flaky silver particles that are uniformly dispersed and have a predetermined specification by reduction.
一つの実施例において、この方法は、少量の濃硝酸を用いて硝酸銀水溶液を調整し、そのｐＨ値をｐＨ２未満にして、酸性硝酸銀水溶液を形成することを１つの特徴とする。一例において、この硝酸銀水溶液の濃度が、例えば１００ｇ／Ｌ〜２００ｇ／Ｌであってよく、濃硝酸の濃度が、例えば６７重量パーセントであってよい（密度が１．４ｇ／ｃｍ３である）。本発明の濃硝酸の使用量が少なく、使用する濃硝酸と硝酸銀との重量比が０．７〜２．８であるため、製造工程のコスト、及び環境に対する酸廃液の負担を低減させることができる。ここで、本発明の硝酸銀水溶液が他の酸類又は塩基類による硝酸銀水溶液のｐＨ値の調整を排除することについて説明する。濃硝酸以外の他の酸類を用いて硝酸銀水溶液のｐＨ値を調整すれば、塩類の沈殿物等の不純物が発生しやすく、又は、延いては硝酸銀を早めに銀粒子に還元してしまう。次に、硝酸銀水溶液のｐＨ値をｐＨ２に等しく又はそれ以上に調整すると、後のステップで処理された後、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を形成できなくなってしまう。 In one embodiment, this method is characterized in that an aqueous silver nitrate solution is prepared using a small amount of concentrated nitric acid to reduce the pH value to less than pH 2 to form an acidic aqueous silver nitrate solution. In one example, the concentration of the aqueous silver nitrate solution may be, for example, 100 g / L to 200 g / L, and the concentration of concentrated nitric acid may be, for example, 67 weight percent (the density is 1.4 g / cm 3 ). Since the amount of concentrated nitric acid used in the present invention is small and the weight ratio of concentrated nitric acid to silver nitrate used is 0.7 to 2.8, the cost of the manufacturing process and the burden of acid waste liquid on the environment can be reduced. it can. Here, it demonstrates that the silver nitrate aqueous solution of this invention excludes adjustment of the pH value of the silver nitrate aqueous solution by other acids or bases. If the pH value of the aqueous silver nitrate solution is adjusted using an acid other than concentrated nitric acid, impurities such as salt precipitates are likely to be generated, or silver nitrate is reduced to silver particles early. Next, when the pH value of the aqueous silver nitrate solution is adjusted to be equal to or higher than pH 2, microscale flaky silver particles cannot be formed after being processed in a later step.
続いて、界面活性剤溶液を酸性硝酸銀溶液に添加して、混合溶液を形成し、そのうち、本発明の界面活性剤は、低環境汚染性の化合物で、保護剤として用いられるものであり、ポリグリコール化合物を含んでよいが、これに限定されない。前記適用するポリグリコール化合物は、分子量が６０００〜３５０００であるポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ；ＰＥＧ）を含んでよいが、これに限定されず、分子量が２００００であるポリエチレングリコールが好ましい。 Subsequently, the surfactant solution is added to the acidic silver nitrate solution to form a mixed solution. Among them, the surfactant of the present invention is a low environmental pollution compound and is used as a protective agent. A glycol compound may be included, but is not limited thereto. The polyglycol compound to be applied may include polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 6000 to 35000, but is not limited thereto, and polyethylene glycol having a molecular weight of 20000 is preferable.
一例において、前記界面活性剤と硝酸銀との重量比が、例えば０．２５〜０．８であってよい。言及すべきことは、本願が、酸性硝酸銀水溶液のｐＨ値及び界面活性剤と硝酸銀との重量比を調整することによって、後に得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の仕様を制御できることである。 In one example, the weight ratio of the surfactant to silver nitrate may be, for example, 0.25 to 0.8. It should be mentioned that the specification of the microscale flaky silver particles obtained later can be controlled by adjusting the pH value of the acidic silver nitrate aqueous solution and the weight ratio of the surfactant and silver nitrate.
その後、還元剤溶液を前記混合溶液に注入し、１０℃〜７０℃で５分間〜１０分間反応させ、硝酸銀が液相還元で、均一に分散しているミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成するようにする。本発明は、前記還元剤が、例えばアスコルビン酸又はその誘導体のようなエコ還元剤であることをもう１つの特徴としている。一例において、本発明の還元剤の用量は高くなく、重量比の高い硝酸銀／還元剤（アスコルビン酸）を使用することにより、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成することができる。一般的に、硝酸銀とアスコルビン酸との重量比が１〜２であり、また、空間の広い設備の中で反応する必要はない。 Thereafter, the reducing agent solution is poured into the mixed solution and reacted at 10 to 70 ° C. for 5 to 10 minutes to produce microscale flaky silver particles in which silver nitrate is uniformly dispersed by liquid phase reduction. Like that. Another feature of the present invention is that the reducing agent is an eco-reducing agent such as ascorbic acid or a derivative thereof. In one example, the dosage of the reducing agent of the present invention is not high, and microscale flaky silver particles can be produced by using a high weight ratio of silver nitrate / reducing agent (ascorbic acid). Generally, the weight ratio of silver nitrate to ascorbic acid is 1 to 2, and it is not necessary to react in a wide space facility.
ミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成した後、上層の液体を選択的に取り除いて、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を分離することができる。その後、脱イオン水、エタノール又はその混合溶液を用いて、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を少なくとも一回洗浄する。その後、例えば室温で天然乾燥又は約６０℃のオーブンで約５時間乾燥する、従来の乾燥方式を用いて、前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を乾燥する。 After the generation of microscale flaky silver particles, the upper layer liquid can be selectively removed to separate the microscale flaky silver particles. Thereafter, the microscale flaky silver particles are washed at least once using deionized water, ethanol or a mixed solution thereof. The microscale flaky silver particles are then dried using a conventional drying method, such as natural drying at room temperature or drying in an oven at about 60 ° C. for about 5 hours.
言及すべきことは、本願のミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法が、機械研磨法の使用を排除し、酸性硝酸銀水溶液のｐＨ値及び界面活性剤と硝酸銀との重量比を制御することによって、均一に分散しており且つ前記所定の仕様を有するミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成するので、製造工程の処理を効果的に簡略化できることである。 It should be mentioned that the method for producing microscale flaky silver particles of the present application eliminates the use of a mechanical polishing method, and controls the pH value of the aqueous acidic silver nitrate solution and the weight ratio of surfactant to silver nitrate. Since the micro-scale flaky silver particles having the predetermined specification are uniformly dispersed, the manufacturing process can be effectively simplified.
上記で得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の所定の仕様は、例えば、平均粒径が５ミクロン〜２０ミクロンであり、厚さが０．３５ミクロン〜１．３４ミクロンであってよい。ただし、説明すべきことは、硝酸銀水溶液のｐＨ値をｐＨ２に等しく又はそれ以上（ｐＨ≧２）に調整すると、後のステップで処理された後、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を形成できなくなってしまうことである。次に、使用する界面活性剤と硝酸銀との重量比が０．２５より低く、又は０．８を超えると、形成した銀粒子の平均粒径は５ミクロン〜２０ミクロンの範囲に、厚さは０．３５ミクロン〜１．３４ミクロンの範囲に、それぞれ制御されにくいとともに、銀粒子の外観もミクロスケールのフレーク状に制御されにくい。 The predetermined specifications of the microscale flaky silver particles obtained above may be, for example, an average particle size of 5 to 20 microns and a thickness of 0.35 to 1.34 microns. However, what should be explained is that if the pH value of the silver nitrate aqueous solution is adjusted to be equal to or higher than pH 2 (pH ≧ 2), microscale flaky silver particles cannot be formed after being processed in a later step. It is to end. Next, when the weight ratio of surfactant to silver nitrate used is lower than 0.25 or exceeds 0.8, the average particle diameter of the formed silver particles is in the range of 5 microns to 20 microns, and the thickness is In the range of 0.35 microns to 1.34 microns, it is difficult to control each, and the appearance of silver particles is also difficult to control in the form of microscale flakes.
なお、他の実施例において、上記で得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子は、導電性ペーストに添加され、太陽電池基材の背面電極の形成に用いられることができる。 In another embodiment, the microscale flaky silver particles obtained above can be added to a conductive paste and used to form a back electrode of a solar cell substrate.
以下、実施例を用いて本発明の応用を説明するが、それは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができる。 Hereinafter, the application of the present invention will be described by way of examples. However, it is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art will make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. be able to.
ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造
実施例１
Production Example 1 of Microscale Flaky Silver Particles
この実施例では、１０ｇの硝酸銀を１００ｍＬの純水に溶解し、さらに１０ｍＬの６７重量パーセント（ｗｔ％）の濃硝酸を加えて、酸性（ｐＨ＜２）硝酸銀水溶液を形成した。続いて、３ｇのポリエチレングリコール（ＭＷ＝２００００）である界面活性剤溶液を酸性硝酸銀溶液に添加し、均一に分散させるように適当に撹拌し、混合溶液（Ａ）を配合した。 In this example, 10 g of silver nitrate was dissolved in 100 mL of pure water and 10 mL of 67 weight percent (wt%) concentrated nitric acid was added to form an acidic (pH <2) aqueous silver nitrate solution. Subsequently, 3 g of a polyethylene glycol (MW = 20000) surfactant solution was added to the acidic silver nitrate solution, and the mixture was appropriately stirred to uniformly disperse, and the mixed solution (A) was blended.
また、１０ｇのアスコルビン酸又はその誘導体（例えば、その塩類）を５０ｍＬの脱イオン水に溶解して、還元剤溶液（Ｂ）を配合した。 Further, 10 g of ascorbic acid or a derivative thereof (for example, a salt thereof) was dissolved in 50 mL of deionized water, and a reducing agent solution (B) was blended.
続いて、加熱装置で前記２種類の溶液の温度を３０℃に調整した後、還元剤溶液（Ｂ）を混合溶液（Ａ）に注入して約１０分間反応させた。その後、上層の液体を取り除いて、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を分離した。その後、脱イオン水、エタノール又はその混合溶液を用いて、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を数回洗浄した。そして、得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子を約６０℃のオーブンで約５時間乾燥し、その処方及び検査結果は、表１及び図１に示す。 Subsequently, the temperature of the two kinds of solutions was adjusted to 30 ° C. with a heating device, and then the reducing agent solution (B) was injected into the mixed solution (A) and allowed to react for about 10 minutes. Thereafter, the upper layer liquid was removed to separate microscale flaky silver particles. Thereafter, the microscale flaky silver particles were washed several times using deionized water, ethanol or a mixed solution thereof. The obtained microscale flaky silver particles were dried in an oven at about 60 ° C. for about 5 hours, and the formulation and test results are shown in Table 1 and FIG.
実施例２〜実施例８ Example 2 to Example 8
実施例２〜実施例８では、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製作方法は実施例１と同じであるが、相違点は成分の種類、使用量、及び液相還元反応温度を変えたことであり、その処方及び検査結果は、表１及び図２〜図８に示す。 In Examples 2 to 8, the production method of microscale flaky silver particles is the same as in Example 1, but the difference is that the type of component, the amount used, and the liquid phase reduction reaction temperature are changed. The prescriptions and test results are shown in Table 1 and FIGS.
比較例１〜比較例４ Comparative Examples 1 to 4
比較例１〜比較例４では、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製作方法は実施例１と同じであるが、相違点は成分の種類及び使用量を変えたことであり、その処方及び検査結果は、表１及び図９〜図１２に示す。 In Comparative Example 1 to Comparative Example 4, the production method of microscale flaky silver particles is the same as in Example 1, but the difference is that the type and amount of components used are changed, and the formulation and test results are as follows. Are shown in Table 1 and FIGS.
評価方式 Evaluation method
１．ミクロスケールのフレーク状銀粒子の外観及び粒径：
前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を取って走査型電子顕微鏡に置いて、その外観がフレーク状又は不規則形であるかどうかを観察する。
次に、走査型電子顕微鏡によってミクロスケールのフレーク状銀粒子の平均粒径の大きさ（人力で５００粒以上の銀粒子の選び取りによる平均粒径の見積り）を観察することができる。
1. Appearance and particle size of microscale flaky silver particles:
The microscale flaky silver particles are taken and placed on a scanning electron microscope to observe whether the appearance is flaky or irregular.
Next, the size of the average particle size of the microscale flaky silver particles (estimation of the average particle size by selecting 500 or more silver particles manually) can be observed with a scanning electron microscope.
２．ミクロスケールのフレーク状銀粒子の分散性：
前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を取って走査型電子顕微鏡に置いて、その分散性を観察し、評価方式は以下の通りである。
良い：銀粒子が集塊しない
悪い：銀粒子が集塊した
2. Dispersibility of microscale flaky silver particles:
The microscale flaky silver particles are taken and placed in a scanning electron microscope to observe the dispersibility, and the evaluation method is as follows.
Good: Silver particles do not agglomerate Bad: Silver particles agglomerated
表１及び図１〜図１２の結果から分かるように、硝酸銀水溶液のｐＨ値を濃硝酸を用いて酸性（ｐＨ＜２）に調整するとともに、濃硝酸と硝酸銀との重量比を０．７〜２．８に、界面活性剤と硝酸銀との重量比を０．２５〜０．８に、硝酸銀とアスコルビン酸との重量比を１〜２に、それぞれ制御した場合、それにより得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子は、好ましいフレーク状外観を有するとともに、分散性が良いので、本発明の目的を確実に達成できる。 As can be seen from the results of Table 1 and FIGS. 1 to 12, the pH value of the aqueous silver nitrate solution was adjusted to acidic (pH <2) using concentrated nitric acid, and the weight ratio of concentrated nitric acid to silver nitrate was 0.7 to In 2.8, when the weight ratio of the surfactant to silver nitrate is controlled to 0.25 to 0.8, and the weight ratio of silver nitrate to ascorbic acid is controlled to 1-2, the microscale obtained thereby is controlled. These flaky silver particles have a preferable flaky appearance and good dispersibility, so that the object of the present invention can be reliably achieved.
纏めて言えば、本発明の方法は、簡略化された、経済的且つエコ的な製造工程を提供することによって、均一に分散しているミクロスケールのフレーク状銀粒子を製作し、得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子は更に導電性ペーストに添加され、太陽電池基材の背面電極の形成、又は他の応用に用いられることができる。ただし、ここで補充する必要があるのは、本発明が、特定な成分、特定な反応条件、特定な分析方式、特定な試験又は特定な設備等を例示として、本発明のミクロスケールのフレーク状銀粒子及びその製造方法を説明したが、如何なる当業者は、本発明がこれに限定されず、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、本発明のミクロスケールのフレーク状銀粒子及びその製造方法が、他の成分、他の反応条件、他の分析方式、他の試験、又は他のレベルの相当な設備等で行うことも可能であることが分かる。 In summary, the method of the present invention was obtained by producing uniformly distributed microscale flaky silver particles by providing a simplified, economical and ecological manufacturing process. Microscale flaky silver particles can be further added to the conductive paste and used to form the back electrode of a solar cell substrate, or other applications. However, it is necessary to replenish the microscale flakes of the present invention by exemplifying specific components, specific reaction conditions, specific analytical methods, specific tests or specific equipment. Although the silver particles and the production method thereof have been described, any person skilled in the art will recognize that the present invention is not limited to this, and the microscale flaky silver particles of the present invention and the production method thereof, unless departing from the spirit and scope of the present invention. However, it can be seen that other components, other reaction conditions, other analytical methods, other tests, or other levels of substantial equipment, etc. can be used.
本発明の前記実施例から分かるように、本発明のミクロスケールのフレーク状銀粒子及びその製造方法のメリットは、重量比の低い濃硝酸／硝酸銀及び重量比の高い硝酸銀／還元剤を用いて、界面活性剤の存在下で、注入法によって酸性硝酸銀水溶液とすみやかに混合させることによって、液相還元で、均一に分散しており且つ所定の仕様を有するミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成することである。このように、本発明は、簡略化された、経済的且つエコ的な製造工程を提供することによって、従来の製造工程の複雑さ、エネルギーと時間のかかり、高い環境負荷、その得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子の仕様の不均一等の欠点を改善しただけではなく、得られたミクロスケールのフレーク状銀粒子は、更に導電性ペーストに添加され、太陽電池基材の背面電極の形成、又は他の応用に用いられることができる。 As can be seen from the above examples of the present invention, the merit of the microscale flaky silver particles of the present invention and the production method thereof is by using concentrated nitric acid / silver nitrate having a low weight ratio and silver nitrate / reducing agent having a high weight ratio. In the presence of a surfactant, by rapidly mixing with an acidic silver nitrate aqueous solution by an injection method, microscale flaky silver particles having a predetermined specification are generated by liquid phase reduction and uniformly dispersed. It is. Thus, the present invention provides a simplified, economical and ecological manufacturing process, thereby making the complexity of conventional manufacturing process, energy and time consuming, high environmental impact, and the resulting micro In addition to improving the disadvantages such as non-uniformity of the specifications of the scale flaky silver particles, the resulting microscale flaky silver particles are further added to the conductive paste to form the back electrode of the solar cell substrate. Or can be used for other applications.
本発明を実施例により上記の通りに開示したが、それは本発明を限定するものではなく、如何なる当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、多様な変動や修飾を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲によって限定される範囲に準じる。 Although the invention has been disclosed by way of example above, it is not intended to limit the invention and any person skilled in the art can make various variations and modifications without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the protection scope of the present invention shall be subject to the scope limited by the appended claims.
Claims (6)
界面活性剤がポリグリコール化合物を含む界面活性剤溶液を、前記酸性硝酸銀水溶液に添加して、前記界面活性剤と前記硝酸銀との重量比が０．２５〜０．８である、混合溶液を形成することと、
還元剤がアスコルビン酸又はその誘導体である還元剤溶液を、前記硝酸銀と前記アスコルビン酸との重量比を１〜２に制御して、前記混合溶液に注入し、１０℃〜７０℃で５分間〜１０分間反応させ、前記硝酸銀が、液相還元で、均一に分散している、平均粒径が５ミクロン〜２０ミクロンであり厚さが０．３５ミクロン〜１．３４ミクロンである、ミクロスケールのフレーク状銀粒子を生成するようにすることと、
を含む、ミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法。 The pH value of the silver nitrate aqueous solution is adjusted to less than pH 2 using concentrated nitric acid that is 67 weight percent, the weight ratio of the concentrated nitric acid to the silver nitrate is 0.7 to 2.8, and the concentration is 100 g / L to Forming an acidic silver nitrate aqueous solution that is 200 g / L;
The surfactant solution surfactant containing polyglycol compound, was added to the acidic silver nitrate aqueous solution, the weight ratio of the silver nitrate and the surfactant is 0.25 to 0.8, the mixed solution Forming,
A reducing agent solution in which the reducing agent is ascorbic acid or a derivative thereof is controlled by adjusting the weight ratio of the silver nitrate and the ascorbic acid to 1 to 2 and injected into the mixed solution, and the mixture is poured at 10 ° C to 70 ° C for 5 minutes. Reacted for 10 minutes, the silver nitrate is uniformly dispersed by liquid phase reduction, the average particle size is 5-20 microns and the thickness is 0.35-1.34 microns To produce flaky silver particles;
A method for producing microscale flaky silver particles.
上層の液体を取り除いて、前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を分離することと、
脱イオン水、エタノール又はその混合溶液を用いて、前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を少なくとも一回洗浄することと、
前記ミクロスケールのフレーク状銀粒子を乾燥することと、
を更に含む、請求項１又は請求項２に記載のミクロスケールのフレーク状銀粒子の製造方法。 After producing the microscale flaky silver particles, at least,
Removing the upper layer liquid to separate the microscale flaky silver particles;
Washing the microscale flaky silver particles at least once with deionized water, ethanol or a mixed solution thereof;
Drying the microscale flaky silver particles;
The method for producing microscale flaky silver particles according to claim 1 or 2 , further comprising:
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