中國粉體網訊 光伏銀漿是組建太陽能電池不可或缺的核心輔材，其品質的優劣直接影響太陽能電池的性能。光伏銀漿系配方型產品，其主要生產原料包括銀粉、樹脂粘接相、溶劑，添加劑、玻璃粉等以共同組成配方，也是制備優良漿料的關鍵。其中，銀漿中銀粉含量占比最高，通常所占比重達80%~90%。因此，銀粉也被認為是銀漿中最為核心的材料。
太陽能電池導電銀漿的銀粉主要有球形銀粉和片狀銀粉，一般來說，球形和類球形的銀粉常用化學法合成制備，片狀銀粉等主要采用機械球磨法制備得到。
片狀銀粉的制備工藝
機械球磨法
機械球磨法的原理是借助外部機械力，在磨球和分散劑、助磨劑的幫助下，通過磨球、球磨罐與物料之間頻繁的撞擊、摩擦、擠壓，來實現對物料的粉碎、錘鍛、球磨、細化。最終，銀粉顆粒在長時間的球磨作用下，其組織結構、表面形貌、粒度分布全部發生變化，形成符合預期技術指標的產品。
機械球磨法制備片狀銀粉工藝流程圖
機械球磨法主要是用于片狀銀粉的生產，也是目前工業化生產銀粉最重要的方法之一。在片狀銀粉實際的工業化生產中，一般是先通過化學還原法制備出非片狀銀粉，然后再采用機械球磨法使之形成片狀銀粉。該方法具有步驟操作簡單、設備自動化程度高、加工過程連續、生產批量大、效率高等優點，制備的片狀銀粉具有色澤光亮、機械性能好、比表面積大、能改善銀粉燒結性能的優勢。但這種方法能耗高、在球磨過程中容易帶入雜質。性能優異的片狀銀粉可作為背面銀漿，印刷燒結形成背銀電極。
化學還原法
化學還原法制備片狀銀粉是不經過球磨工藝，直接加入抗壞血酸、甲醛、維生素B2、過氧化氫、葡萄糖、維生素C、肼、乙二醇等還原劑直接還原銀鹽而制備出片狀銀粉的方法。
化學還原法制備片狀銀粉工藝流程圖
用化學還原法制備片狀銀粉時，通過調整反應溶液的理化條件，即溶液的pH值、還原劑、添加劑、催化劑、過飽和度等，可控制晶核的形成速度和促使某些晶面的優先生長，最終形成片狀銀粉。若控制不好，會造成晶核長大過快，銀顆粒大小不均，形貌各異。化學還原法可以有效地控制反應條件，獲得結構均勻的片狀銀粉，但用這種方法所得銀粉燒結活性低。
球形銀粉的制備工藝
液相還原法
液相還原法是基于氧化還原反應原理，在液相體系中利用還原劑將銀鹽(氧化劑) 還原成銀粉。該方法所需的生產設備簡單、成本較低，工藝條件容易控制，適用于工業化生產。該工藝是大多數銀粉廠家主要采用的方法，該工藝設備投資少，生產周期短，成本低，工藝條件易于控制，易于規模化生產。通常選擇粒度均勻、分散性好、振實密度高于4ｇ·cm-3的球形或類球形銀粉，制得的銀漿具有優良的絲網印刷特性，進行燒結后，可作為正面銀電極。
液相還原法制備球形銀粉工藝流程圖
在銀粉制備方法中，液相還原法目前已成為實驗室和工業化生產方面應用最廣泛的一種制備方法。該方法一般采用氧化劑、還原劑、分散劑、表面改性劑、晶種 (選用) 等，相應的工藝參數包括溶液濃度、pH值、反應溫度、反應時間、攪拌速率、加料方式等，這些工藝參數會直接決定銀粉的最終技術參數。因此，在銀粉制備過程中，需要全面考慮試劑類型、參數控制、后續處理等因素。
蒸發冷凝法
蒸發冷凝法制備球形銀粉工藝流程圖
蒸發冷凝法是直接用加熱源加熱銀塊使之氣化，通過惰性氣體的碰撞和冷凝制備球形銀粉。該工藝生產球形銀粉，生產周期短，銀粉球形度好、結晶度高，但能耗大、產品粒度分布寬。
銀鹽分解法
銀鹽分解法使用可以受熱分解的硝酸銀溶液、碳酸銀、氧化銀分散成氣溶膠，在加熱條件下使其分解并燒結獲得致密球形銀粉。
硝酸銀直接噴霧熱分解制備球形銀粉的工藝流程圖
采用硝酸銀直接噴霧熱分解制備球形銀粉，通過調節熱分解溫度、載氣流量、硝酸銀溶液濃度和流速、霧化功率，可以獲得粒徑均勻、球形度好的銀粉，但銀粉粒徑分布過寬，不能滿足窄粒徑分布的正面銀漿調制要求。
銀化合物熱分解-燒結制備球形銀粉工藝流程圖
銀化合物熱分解-燒結獲得球形銀粉，先用K+、Na+、NH4+的氫氧化物、碳酸鹽、草酸鹽制備銀鹽，再通過分散處理后送熱分解并致密化燒結，得到的銀粉球形度及結晶性好，但是這種方法的問題是銀粉在燒結過程中容易形成硬團聚甚至多孔體，因此需要穩定分散工藝條件，使得銀鹽顆粒在分解前分散良好；另外，制備粒徑均一的銀鹽顆粒也很重要并且需要配置回收含銀廢水裝置。
銀鹽分解-包覆燒結法制備球形銀粉工藝流程圖
銀鹽分解-包覆燒結制備球形銀粉法，首先合成碳酸銀前軀體，再用包覆劑均勻包覆，經包覆處理過的碳酸銀前軀體經過低溫脫結晶水、高溫熱分解及致密化燒結，洗滌后獲得高結晶度銀粉。
參考來源：
廖志輝等.光伏銀漿配方原料對太陽能電池性能影響綜述
鐘景明等.光伏銀漿用銀粉的研究
屈新鑫等.銀粉對銀漿性能的影響及其主要制備方法綜述
付玉好等.太陽能電池用導電銀漿制備方法和性能研究進展
（中國粉體網編輯整理/初末）
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