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太阳能电池用微细银粉的制备

2014-08-13刘晓刚甘卫平黎应芬

中国有色金属学报 2014年4期

刘晓刚,甘卫平,杨 超,林 涛,黎应芬

(中南大学 材料科学与工程学院,长沙 410083)

金属银具有优异的导电性和较强的抗氧化能力,在电子行业有着广泛的应用。银粉作为导电功能相,是太阳能电池正极浆料的重要组成部分。太阳能电池用银粉需要满足粒径小、结晶度高,振实密度高、分散性好、球形或类球形形貌等条件,配制成的导电浆料才能具备良好的丝网印刷性能,经过印刷烧结后才能得到具有较高方阻和较细栅线的正面银电极[1]。因此,制备粒径小于2 μm的高分散球形银粉,对于当前太阳能电池银浆印刷与导电性能的提高及太阳能电池光电转换效率的提升具有重要意义[2]。目前,银粉的制备方法有高能球磨法[3]、喷雾热分解法(SP法)[4]、等离子体蒸发冷凝法[5]、化学液相还原法[6]、微乳液法[7]等,其中化学液相还原法因其具有设备简单、工艺可控、低成本、低能耗的优点在银粉工业生产上得到了广泛的应用。液相还原法的原理是利用液相氧化还原反应,在分散剂的保护下,通过加入还原性物质,将Ag+或者AgOH还原成单质银,然后通过沉降洗涤干燥得到超细银粉。化学还原法常用的还原剂有甲醛[8]、水合肼[9]、抗坏血酸[10]、葡萄糖[11]以及一些醇类如甘油[12]和醇胺类如三乙醇胺等,除此之外,也有报道使用无机还原剂,如七水硫酸亚铁[13]和双氧水[14]等。其中,抗坏血酸以其成本低、来源广、还原性适中、反应易于控制等优点在银粉的化学还原法生产中得到了广泛应用。采用化学还原法制备的微细银粉的质量受很多因素的影响,其中主要因素有反应pH值、Ag+初始浓度以及分散体系的种类和用量等。……

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