一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于：通過在抗壞血酸中添加穩(wěn)定劑檸檬酸鹽作雙組份復(fù)合還原劑，能有效減緩還原反應(yīng)的速率，制備出形貌好、分散性好的球簇狀銀粉，再通過球磨進(jìn)行表面改性，改善銀粉形貌，提高分散性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的銀粉粒徑為0.5~2.5μm，大小可控，粒徑分布窄，分散性好，振實(shí)密度高，可用于制備太陽(yáng)能電池正面導(dǎo)電銀漿。
【專利說明】
一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到一種銀粉的制備方法，具體涉及到一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)超細(xì)銀粉的研究較多，有的達(dá)到微米級(jí)、亞微米級(jí)，甚至可以達(dá)到納米級(jí)。報(bào)道的銀粉有單晶結(jié)構(gòu)的銀粉，也有多晶和粗晶結(jié)構(gòu)的銀粉。按照其形成機(jī)理來說，既有各向異性的條狀片晶包裹形成的開放式的結(jié)構(gòu)，又有各向同性的條狀片晶包裹形成的封閉式的結(jié)構(gòu)。按照形貌來說，既有顆粒狀、塊狀、球形、片狀和樹枝狀，也有纖維狀。球形銀粉作為主體銀粉，單晶片狀銀粉可以作為觸變劑少量添加，樹枝狀結(jié)構(gòu)的銀粉應(yīng)用較少。銀粉的制備方法眾多，有液-液界面反應(yīng)法、電化學(xué)法、化學(xué)沉積法、快速凝固法、熱分解法、化學(xué)還原法、電化學(xué)法、軟模板法、超聲波法、電解法、相轉(zhuǎn)移法、光學(xué)還原法、光化學(xué)法、電鍍法、研磨法和真空蒸鍍法等。總體來說，主要是以化學(xué)液相還原法為主，它是最常用的同時(shí)也是最重要的方法，因工藝流程簡(jiǎn)便可行、成本較低、生產(chǎn)規(guī)模大，在電子工業(yè)領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。目前最好的銀粉制備技術(shù)為國(guó)外廠商所壟斷，雖然國(guó)內(nèi)近幾年的發(fā)展取得了一定的成績(jī)，但是銀粉的批次穩(wěn)定性也一直困擾著銀粉制造廠商，而國(guó)內(nèi)制得的銀粉，絕大多數(shù)存在粒徑分布寬、分散性較差、團(tuán)聚嚴(yán)重、振實(shí)密度低等問題。
[0003]本發(fā)明以抗壞血酸和檸檬酸鹽為雙組份復(fù)合還原劑，對(duì)硝酸銀進(jìn)行還原制備球簇狀銀粉，銀粉大小均勻，球形度好，結(jié)合球磨工藝，可以有效改善銀粉的形貌，提高分散性和振實(shí)密度，可用于制備太陽(yáng)能電池正面導(dǎo)電銀漿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種由化學(xué)方法+物理機(jī)械法組合制備得到的太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，該方法制備的銀粉大小可控，粒徑均一，經(jīng)球磨后分散性好，振實(shí)密度高，整個(gè)制備過程簡(jiǎn)單。
[0005]—種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
第一步:球簇狀銀粉的制備:
配制一定濃度的硝酸銀溶液，添加一定量的抗壞血酸、檸檬酸鹽和硝酸做還原液，控制反應(yīng)溫度及攪拌速率，將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉進(jìn)行清洗、烘干，得到球簇狀銀粉；
第二步:球磨過程:
將一定量的表面改性劑添加至錯(cuò)球中在一定轉(zhuǎn)速下球磨一定時(shí)間，再添加一定量的球簇狀銀粉，球磨一定時(shí)間，烘干后得到太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。
[0006]第一步中所述的硝酸銀的濃度為0.05-1.0mol/L，抗壞血酸的添加量為硝酸銀的
0.6-1.5倍，梓檬酸鹽的添加量為抗壞血酸的0.卜1.0倍，65%-68%的硝酸添加量為抗壞血酸的0-1.0倍;控制還原液中抗壞血酸的濃度為0.1-1.0mol/L。
[0007]第一步中所述的梓檬酸鹽選自梓檬酸|丐、朽1檬酸鈉、梓檬酸鎂、梓檬酸三錢、梓檬酸三鈉、檸檬酸鐵、檸檬酸銅中的一種或多種。
[0008]第一步中所述的反應(yīng)溫度為20-80°C，攪拌速率為50-500 rpm。
[0009]第一步中所述的清洗過程先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3-5遍;控制烘箱溫度為40-80°C，干燥12-24小時(shí)。
[0010]第二步中所述的表面改性劑選自油酸、硬脂肪酸胺、聚丙烯酰胺、丁二酸中的一種或多種。
[0011]第二步中所述的錯(cuò)球的直徑為1-4 mm。
[0012]第二步中所述的表面改性劑與鋯球的質(zhì)量比為1-5:1000;球磨的轉(zhuǎn)速為100-400rpm，球磨時(shí)間0.5-4小時(shí)。
[0013]第二步中所述的銀粉與鋯球的質(zhì)量比為1-10:10;球磨的轉(zhuǎn)速為50-400 rpm，球磨時(shí)間為1-12小時(shí)。
[0014]第二步中所述的烘干溫度為40_80°C，干燥12-24小時(shí)。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，包括以下步驟: 第一步:球簇狀銀粉的制備
配制濃度為0.05?1.0 mol/L的硝酸銀溶液，將質(zhì)量為硝酸銀0.6?1.5倍的抗壞血酸、質(zhì)量為抗壞血酸0.1?1.0倍的梓檬酸鹽(選自梓檬酸媽、梓檬酸鈉、梓檬酸鎂、梓檬酸三錢、朽1檬酸三鈉、朽1檬酸鐵、朽1檬酸銅中的一種或多種)、質(zhì)量為抗壞血酸O?1.0倍的65%?68%的硝酸混合配制還原液，控制還原液中抗壞血酸的濃度為0.1?1.0 mol/L?？刂品磻?yīng)溫度為20?80°C、攪拌速率為50?500 rpm。將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3?5遍，控制烘箱溫度為40?80°C，干燥12?24小時(shí)，得到球簇狀銀粉；
第二步:球磨過程
將表面改性劑(油酸、硬脂肪酸胺、聚丙烯酰胺、丁二酸中的一種或多種)與直徑為I?4mm的錯(cuò)球按質(zhì)量比為I?5:1000進(jìn)行混合，控制球磨的轉(zhuǎn)速為100?400 rpm，球磨時(shí)間0.5~4小時(shí)，再添加銀粉與鋯球的質(zhì)量比為I?10:10添加球簇狀銀粉，球磨的轉(zhuǎn)速為50?400 rpm,球磨I?12小時(shí)，在40?80°C干燥12?24小時(shí)烘干后得到高振實(shí)密度的太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下的有益效果:本發(fā)明在銀粉的制備過程中未添加分散劑，可有效降低后續(xù)清洗難度;與此同時(shí)，制得的銀粉粒徑大小可控、分散性性較好;經(jīng)球磨后，分散性更好，振實(shí)密度更高。
【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例一制備的球簇狀銀粉SEM圖；
圖2為實(shí)施例二制備的球簇狀銀粉SEM圖；
圖3為實(shí)施例三制備的球簇狀銀粉SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)地說明，但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0019]
實(shí)施例一:
1.球簇狀銀粉的制備
a.取4.247g硝酸銀溶于500 ml去離子水中，配制成0.05mol/L的硝酸銀溶液；
b.取3.3974g抗壞血酸、1.091 g檸檬酸鈉溶于50 ml去離子水中，配制成還原液；
c.將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為30°C、攪拌速率為100 rpm；
d.反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3遍，控制烘箱溫度為60°C，干燥24小時(shí)，得到球簇狀銀粉。
[0020]2.球磨過程
a.將0.027 g油酸與27 g直徑為I mm的錯(cuò)球混合，控制球磨速度為100 rpm，球磨時(shí)間為4小時(shí)；
1^.添加2.7 g球簇狀銀粉至鋯球中，球磨轉(zhuǎn)速為100 rpm，球磨時(shí)間為6小時(shí)； c.將球磨后的銀粉在60°C干燥24小時(shí)得到高振實(shí)密度的太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。
[0021]實(shí)施例二:
1.球簇狀銀粉的制備
a.取8.4935g硝酸銀溶于500 ml去離子水中，配制成0.lmol/L的硝酸銀溶液；
b.取6.7948g抗壞血酸、2.1811 g檸檬酸鈉溶于100 ml去離子水中，配制成還原液；
c.將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為30°C、攪拌速率為100 rpm。
[0022]d.反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3遍，控制烘箱溫度為600C，干燥24小時(shí)，得到球簇狀銀粉；
2.球磨過程
a.將0.108 g油酸與54 g直徑為I mm的錯(cuò)球混合，控制球磨速度為100 rpm，球磨時(shí)間為4小時(shí)；
1^.添加5.4 g球簇狀銀粉至鋯球中，球磨轉(zhuǎn)速為100 rpm，球磨時(shí)間為6小時(shí)； c.將球磨后的銀粉在60°C干燥24小時(shí)得到高振實(shí)密度的太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。
[0023]實(shí)施例三:
1.球簇狀銀粉的制備
a.取16.987g硝酸銀溶于500 ml去離子水中，配制成0.2mol/L的硝酸銀溶液；
b.取13.5896g抗壞血酸、4.362 g梓檬酸鈉及6.346 g硝酸溶于200 ml去離子水中，配制成還原液；
c.將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為30°C、攪拌速率為100 rpm。
[0024]d.反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3遍，控制烘箱溫度為600C，干燥24小時(shí)，得到球簇狀銀粉；
2.球磨過程
a.將0.27 g油酸與54 g直徑為I mm的錯(cuò)球混合，控制球磨速度為100 rpm，球磨時(shí)間為4小時(shí)；
b.添加10.8g球簇狀銀粉至鋯球中，球磨轉(zhuǎn)速為100rpm，球磨時(shí)間為6小時(shí)；
c.將球磨后的銀粉在60°C干燥24小時(shí)得到高振實(shí)密度的太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:球簇狀銀粉的制備: 配制一定濃度的硝酸銀溶液，添加一定量的抗壞血酸、檸檬酸鹽和硝酸做還原液，控制反應(yīng)溫度及攪拌速率，將硝酸銀溶液快速倒入還原液中進(jìn)行化學(xué)還原反應(yīng)，反應(yīng)完全結(jié)束后對(duì)所得的銀粉進(jìn)行清洗、烘干，得到球簇狀銀粉； 第二步:球磨過程: 將一定量的表面改性劑添加至錯(cuò)球中在一定轉(zhuǎn)速下球磨一定時(shí)間，再添加一定量的球簇狀銀粉，球磨一定時(shí)間，烘干后得到太陽(yáng)能電池正銀用銀粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第一步中所述的硝酸銀的濃度為0.05-1.0 mol/L，抗壞血酸的添加量為硝酸銀的0.6-1.5倍，檸檬酸鹽的添加量為抗壞血酸的0.1-1.0倍，65%-68%的硝酸添加量為抗壞血酸的0-1.0倍;控制還原液中抗壞血酸的濃度為0.1-1.0mol/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第一步中所述的梓檬酸鹽選自朽1檬酸媽、朽1檬酸鈉、朽1檬酸鎂、朽1檬酸三錢、朽1檬酸三鈉、朽1檬酸鐵、檸檬酸銅中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第一步中所述的反應(yīng)溫度為20_80°C，攪拌速率為50-500 rpm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第一步中所述的清洗過程先后用去離子水和無(wú)水乙醇各清洗3-5遍;控制烘箱溫度為40-80°C，干燥12-24小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第二步中所述的表面改性劑選自油酸、硬脂肪酸胺、聚丙烯酰胺、丁二酸中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第二步中所述的錯(cuò)球的直徑為1-4 _。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第二步中所述的表面改性劑與鋯球的質(zhì)量比為1-5:1000;球磨的轉(zhuǎn)速為100-400 rpm，球磨時(shí)間0.5-4小時(shí)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第二步中所述的銀粉與鋯球的質(zhì)量比為1-10:10;球磨的轉(zhuǎn)速為50-400 rpm，球磨時(shí)間為1-12小時(shí)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽(yáng)能電池正銀用銀粉的制備方法，其特征在于，第二步中所述的烘干溫度為40-800C，干燥12-24小時(shí)。
【文檔編號(hào)】B22F9/04GK105921764SQ201610314084
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】何丹農(nóng), 章龍, 林琳, 葛美英, 尹桂林, 張春明, 金彩虹
【申請(qǐng)人】上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司