[發明專利]導電銀漿的制備方法

無效

• 申請號: 201110206592.9
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102262942A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 上官泉元
• 申請（專利權）人: 天津市合眾創能光電技術有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;林毅斌

技術領域

本發明涉及導電銀漿料和該導電銀漿料的制備方法。具體地說，本發明涉及高導電性能電器的印刷電極，特別是高效太陽能電池的印刷電極用的導電銀漿料及其制備方法。

背景技術

近幾年來，以半導體為基礎的器件在日常生活中的應用越來越廣泛。對于這些器件，高性能微型化被人們所追求。而制備這種高性能微型器件通常需要由印刷形成的導電銀電極。所述銀電極的導電性能越好，電阻損耗越小，電線就可以做得越細；相應地，用于制備所述銀電極所需的銀（導電銀漿）就越少。銀是貴重金屬，高性能的導電銀漿不僅改進器件性能，而且可以降低綜合成本。比如已有文獻表明，在太陽能電池制備過程用銀線作為正面導電極，增加銀的導電率增加了光電轉換效率。所以制備這種高效導電銀漿是現代工業不斷努力的目標。最近的研究結果顯示，用微米級（1-2μm）的銀粉制備的銀漿可以提高導電率。這是因為銀粉越細，振實密度（tap?density）越高，粒子和粒子之間的接觸面增加。但是，如果銀粉達到納米級（粒子直徑5-500nm）,?導電性能反而下降，這是因為納米粒子的比表面增加，從而面接觸導電相對于粒子內體導電的比例增加。由于面與面接觸導電總是不如體導電，所以效果反而不好。另外，分散納米銀粒制成穩定的銀漿也需要更多的添加劑。相應的，雜質增加也減小了最后銀線的導電性。更有甚者，銀表面總有一層很薄的表面氧化層。納米銀的表面積相比于體面積增加，也就引入了更多氧，使導電性降低。

樸贊碩等的CN101304050A公開了一種用于形成太陽能電池電極的漿料。其中，在微米銀粒中參了一部分納米銀粉。因為納米銀粉處在微米銀粒之縫隙中，這樣可以彌補微米銀之間的空隙，從而增加微米銀之間的導電性。這種混合銀粉制成的高性能的銀粉已開始在太陽能電池制造中顯示出增加轉換效率的優勢。

但是納米銀粉制備困難，使這種新的銀漿料的制造成本增加。納米銀通常是在銀鹽的溶液中用還原劑（如N₂H₄）生成的。由于其它負離子和正離子的存在，使納米銀的提純過程復雜。一般，市場上納米銀的價格是微米銀的價格的至少10倍。另一種制備納米銀的方法是氣相凝聚，其常用固體過濾器收集氣相的銀納米粒子。這種收集方式的回收率很低（1～10%），使得銀粉成本就會很高。所以，這種方法的工業應用價值不大。

W.?Sato等在Production?of?ultrafine?gold?and?silver?particles?by?means?of?gas?evaporation?and?solvent?trap?technique,?Inorganic?Chemical?Acta,?148(1988),?21-24公開了通過氣相蒸發和溶劑收集來制備超細金和銀粒子的方法。具體地說，其通過在一定的真空度下將純金屬加熱蒸發，然后用溶劑對揮發的顆粒進行收集，制備了粒徑分布為約5-20nm的金或銀超細粒子。但這種設計僅適用于實驗室使用，不能連續生產。

所以仍然需要一種制備導電銀漿料的方法，其中能夠以工業化大規模生產納米銀，從而高效率利用銀原料，又能低成本生產，使太陽能工業和其它工業用的銀漿料實現高性能，低成本。

發明內容

本發明目的在于降低銀漿料的生產成本，但仍然保持優異的導電性能，從而可以用于太陽能電池和其它高性能電器的生產。

為此，本發明提供一種導電銀漿料的制備方法，其包括步驟：在真空環境中把銀原料高溫氣化；導入不與銀反應的惰性氣體，使銀蒸汽凝聚成納米粒子；將銀納米粒子收集在溶劑中，形成含銀納米粒子的母液；和向含銀納米粒子的母液中加入微米銀粒子和玻璃粉（glass?frit），形成所述導電銀漿料。

本發明還涉及通過上述方法獲得的導電銀漿料。

附圖說明

通過以下參考附圖進行的詳細描述，本發明的優點和其它特征將更顯而易見。其中，

圖1是根據本發明制備含銀納米粒子的母液用的裝置的示意圖。

具體實施方法