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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2020-09-21 點(diǎn)擊2328次
正面銀漿主要由導(dǎo)電功能相銀粉、無機(jī)粘結(jié)相玻璃粉、有機(jī)載體組成。正面銀漿中的銀粉作為導(dǎo)電功能相直接影響正面電極的導(dǎo)電性能；玻璃粉在燒結(jié)過程中不僅起高溫粘結(jié)作用，而且起到促進(jìn)銀粉熔融以及形成銀．硅歐姆接觸的媒介物質(zhì)的作用；有機(jī)載體作為漿料的臨時(shí)黏結(jié)劑，對固體粉體起到分散作用使?jié){料獲得所需的流變性能，從而滿足漿料絲網(wǎng)印刷的要求。
正面銀漿用銀粉的研究現(xiàn)狀
國內(nèi)外對超細(xì)銀粉的研究己較為成熟，已有大量的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，有的銀粉達(dá)到微米級、亞微米級，有的甚至可達(dá)到納米級。太陽能電池正面銀漿用導(dǎo)電銀粉通常為微米或亞微米級，納米級的銀粉很少使用。在銀粉形狀方面，文獻(xiàn)報(bào)道的有顆粒狀、塊狀、球形、片狀和樹枝狀，甚至還有纖維狀。
銀粉制備方法大致可分為物理法和化學(xué)法。工業(yè)上主要以化學(xué)液相還原法為主，它是工業(yè)上最常用的方法，因該工藝流程簡便可行、生產(chǎn)成本低、規(guī)模大等優(yōu)點(diǎn)，化學(xué)液相還原法在電子工業(yè)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用?；瘜W(xué)液相還原法工藝參數(shù)主要有反應(yīng)物濃度、還原劑種類、表面活性劑種類、溶液pH值、溫度、攪拌速度、滴液速度，在工業(yè)生產(chǎn)中須嚴(yán)格控制各影響參數(shù)。常見的還原劑有水合肼、抗壞血酸、乙二醇和N，N．二甲基甲酰胺等。常見的分散劑有聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇等。物理法主要為機(jī)械球磨法，吳海斌等，采用機(jī)械球磨法制備了片狀銀粉，該法制備的銀粉分散性和加工性能良好，性能穩(wěn)定，可供電子元件生產(chǎn)時(shí)使用。目前，國外對于太陽能電池用導(dǎo)電銀粉的研究已趨于成熟，制得的銀粉分散性好，振實(shí)密度高，如圖1．9(a)。而國內(nèi)所制銀粉不僅分散性不佳，其振實(shí)密度也不算高，如圖，銀粉性能的落后嚴(yán)重影響了國內(nèi)正面銀漿產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，國內(nèi)銀粉技術(shù)還有待進(jìn)一步探究和提高，以滿足正面銀漿的國產(chǎn)化需求。
正面銀漿用有機(jī)載體的研究現(xiàn)狀
有機(jī)載體由有機(jī)溶劑、增稠劑、觸變劑、表面活性劑以及流延性控制劑等組成。
(a)有機(jī)溶劑：有機(jī)溶劑是有機(jī)載體中的主要成分，占70％以上，起控制載體各成分溶解度作用。常見的有機(jī)溶劑有：二甘醇醚醋酸酯(丁基卡必醇醋酸酯)、檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸三丁酯等。
(b)增稠劑：增稠劑主要用來增加漿料粘度，包覆粉體顆粒以阻止顆粒的凝聚、沉淀和結(jié)塊，并賦予漿料理想的流變性能。增稠劑一般選用高分子有機(jī)聚合物，常見的增稠劑有：乙基纖維素、硝化纖維素、聚異丁烯等。
(c)觸變劑：觸變劑的作用是改變漿料中粒子之間的相互作用力，增加漿料懸浮性和流動性，抑制漿料凝聚結(jié)塊。常用的觸變劑有：皂土、硅酸鈣、膠體氧化鋁或硅石等。
(d)表面活性劑：表面活性劑用來降低有機(jī)載體和固粉微粒接觸界面的張力，使微粒得到充分潤濕并均勻分散于有機(jī)載體中，提高漿料的絲網(wǎng)印刷性能。觸變劑主要有：甲苯乙醇等；
(e)流動控制劑：流動控制劑起改善漿料流動性，增加漿料中各成分之間的粘合強(qiáng)度，提高漿料燒結(jié)膜附著力的作用。常見流動控制劑主要有：苯二酸、
糠酸等。
由于漿料要求具備良好的觸變性，即漿料在剪切應(yīng)力作用下粘度下降，外力作用消失后粘度恢復(fù)到原值。觸變性好的漿料能使電極燒結(jié)后飽滿，具有一定的厚度，邊緣界面清晰，不出現(xiàn)流淌的現(xiàn)象。同時(shí)，良好的觸變性也有助于漿料靜置很長一段時(shí)間后不會發(fā)生固體顆粒沉降，可有效地防止?jié){料中固體顆粒出現(xiàn)聚團(tuán)。因此，有機(jī)載體必須滿足以下要求：①對玻璃粉體和銀金屬顆粒具有良好的浸潤性，保證固體顆粒在有機(jī)載體中得到良好的分散并最終形成連續(xù)的燒結(jié)厚膜；②溶劑在常溫下不易揮發(fā)，如果漿料在浸涂過程中有機(jī)溶劑大量揮發(fā)，必然會使?jié){料的粘度突然增大，耗銀量出現(xiàn)大幅增大，嚴(yán)重時(shí)可使電極表面出現(xiàn)針孔、
尖頭等缺陷，對電極電性能極為不利，所以保證有機(jī)溶劑不易揮發(fā)是保證正面銀漿穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵【34】。近幾十年來經(jīng)過各國材料研究人員的不懈努力，電子漿料用有機(jī)載體取得了巨大的發(fā)展，羅世永等【35】用恒溫失重方法研究了以松油醇-乙
基纖維素體系為主要溶劑的有機(jī)載體在70～190℃溫度范圍內(nèi)的揮發(fā)特性，提出了在不同溫度下控制有機(jī)載體揮發(fā)量的方法，得出常用有機(jī)溶劑的揮發(fā)強(qiáng)弱由高到低的順序?yàn)椋核晒?jié)油、松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯，在松油醇．乙基纖維素體系中，可以通過提高高揮發(fā)性松節(jié)油的含量、調(diào)節(jié)丁基卡必醇醋酯和松油醇的相對含量以及鄰苯二甲酸二丁酯的含量來調(diào)節(jié)有機(jī)載體在不同溫度下的揮發(fā)性能。尹海鵬等【36】以粘度測試為主要手段，研究了鎢導(dǎo)體漿料配料工藝，給出了有機(jī)載體和漿料制備環(huán)節(jié)中主要的控制參數(shù)及其作用機(jī)理，并提出了鎢導(dǎo)電漿料的結(jié)構(gòu)模型，得出纖維素和氫化蓖麻油是影響有機(jī)載體粘度的主要因素，隨著二者含量的增加有機(jī)載體的粘度相應(yīng)增大；郝曉光等【37】研究了以乙基纖維素．松油醇．松節(jié)油、乙基纖維素．松油醇．二乙二醇丁醚為有機(jī)載體配制的鋁漿的流平性與溶劑揮發(fā)特性，通過TG-DTA分析，得出了以乙基纖維素．松油
醇．松節(jié)油為溶劑的有機(jī)載體制備的鋁漿在192．57℃以下，隨有機(jī)載體中松節(jié)油的大量揮發(fā)，漿料粘度快速增大，由于松節(jié)油具有很高的揮發(fā)速率，導(dǎo)致漿料表面開放時(shí)間變短、流平效果變差，松節(jié)油大量揮發(fā)后，漿料會快速失去流動性，漿料燒結(jié)膜出現(xiàn)很多孔洞，致密度降低。由于乙基纖維素．松油醇．二乙二醇丁醚具有層次性揮發(fā)特性，使得漿料具有優(yōu)異的流平性，漿料燒結(jié)膜光滑無孔洞，致密度增加；雖然電子漿料領(lǐng)域有機(jī)載體的文獻(xiàn)報(bào)道很多，但是在太陽能電池正面銀漿用有機(jī)載體的文獻(xiàn)報(bào)道卻很少，并且有機(jī)載體組成成分的揮發(fā)對漿料性能造成的不穩(wěn)定性仍然是長期存在的【38】，所以對太陽能電池正面銀漿用有機(jī)載體還有待進(jìn)一步研究。