[發(fā)明專利]一種用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210065472.X | 申請日： | 2022-01-20 |
| 公開（公告）號： | CN114420372B | 公開（公告）日： | 2023-05-19 |
| 發(fā)明（設計）人： | 竹文坤;何嶸;陳濤;雷佳;楊帆;羅勇 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南科技大學 |
| 主分類號： | H01B13/00 | 分類號： | H01B13/00;H01B1/02;H01L31/0224;B22F1/054;B22F9/24;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 綿陽遠卓弘睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 51371 | 代理人： | 張忠慶 |
| 地址： | 621010 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 制備 太陽能電池 背面 電極 納米 銀粉 方法 | ||
1.一種用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一、向AgNO3溶液中加入堿性分散液，調(diào)節(jié)AgNO3溶液的pH值，得到銀氨溶液；
步驟二、向步驟一得到的銀氨溶液中加入還原劑，攪拌反應，將AgNO3溶液中的銀離子還原為銀單質(zhì)，固液分離，分離出的固體為銀粗粒；
步驟三、將步驟二得到的銀粗粒加入醇分散溶液中，攪拌反應2~5h，得到醇分散溶液分散的銀漿液，銀粗粒與醇溶液的質(zhì)量比為1∶105~117；向銀漿液中加入分散劑，攪拌、分散反應12~20h，得到銀分散漿液；
步驟四、對步驟三得到的銀分散漿液進行離心抽濾、洗滌、真空干燥、球磨粉碎，球磨介質(zhì)為乙二醇，隨后對粉碎的銀粉進行二次分散、表面處理、洗滌、干燥，得到納米銀粉；
所述步驟二中，向銀氨溶液中加入還原劑后，攪拌速度為20r/min，攪拌1h后靜止反應1~3h，向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳的通入流速為22sccm，通入時間為20~30min，最后加熱溶液，去除溶液中的二氧化碳和氨氣；
所述步驟四中對銀粉進行二次分散時使用的分散劑為明膠和改性阿拉伯膠的混合分散劑，明膠與改性阿拉伯膠的質(zhì)量比為1∶2；其中改性阿拉伯膠的改性方法為：將辛烯基琥珀酸酐緩慢加入至阿拉伯膠溶液中，將阿拉伯膠溶液升溫至60~65℃，辛烯基琥珀酸酐與阿拉伯膠發(fā)生酯化反應，反應時間為40~50min，反應結(jié)束后進行干燥，得到改性阿拉伯膠。
2.如權(quán)利要求1所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的AgNO3溶液濃度為200~350g/L；所述堿性分散液為質(zhì)量分數(shù)30％的NaOH溶液和0.92g/mL氨水混合而成，NaOH溶液和氨水的體積比為2∶1，加入堿性分散液后調(diào)節(jié)AgNO3溶液的pH至8~13。
3.如權(quán)利要求1所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，還原劑為葡萄糖、水合肼、抗壞血酸、甲醛、硼氫化鈉中的一種；還原劑為葡萄糖時，葡萄糖與硝酸銀的摩爾比大于1∶2；還原劑為水合肼時，水合肼與硝酸銀的摩爾比大于1∶4，還原劑為抗壞血酸時，抗壞血酸與硝酸銀的摩爾比大于1∶2；還原劑為甲醛時，甲醛與硝酸銀的摩爾比大于1∶2；還原劑為硼氫化鈉時，硼氫化鈉與硝酸銀的摩爾比大于1∶4。
4.如權(quán)利要求1所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟三中使用的醇分散溶液的配置方法為：稱取200g的聚乙二醇-400液體，將聚乙二醇-400液體倒入1200~1700mL甲醇中，超聲分散20min，超聲頻率為2.5~5kHz，得到混合醇溶液A；向混合醇溶液A中加入檸檬酸和乙二醇，檸檬酸和乙二醇的體積比的用量為1∶1，乙二醇的體積為150~300mL，將檸檬酸、乙二醇與混合醇溶液A混合后，加熱至70~85℃，保溫23min，得到醇分散溶液；醇分散溶液與銀粗粒的質(zhì)量比為3~8∶1。
5.如權(quán)利要求1所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟三中分散劑占銀粗粒重量的0.33％，分散劑的制備方法包括以下步驟：
步驟S31、按重量份，稱取30~75份聚乙烯吡咯烷酮，10~13份吐溫20，3~4.5份司班60，1~7份聚乙烯醇；將吐溫20、司班60溶解于200份乙酸乙酯中，得到溶液B，以溶液B為分散介質(zhì)，依次將聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇加入至溶液B中進行攪拌，攪拌溫度為70℃，然后進行超聲分散，超聲分散的頻率為3kHz，分散時間為15min，得到分散漿液；
步驟S32、將步驟S31制得的分散漿液進行過濾，對過濾得到的不溶物進行真空干燥24h，干燥溫度為80~110℃，得到分散劑。
6.如權(quán)利要求1所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，對銀粉進行表面處理的試劑為表面活性劑，所述表面活性劑的組分包括十二酸、油酸、硬脂酸和辛酸，其中十二酸、油酸、硬脂酸、辛酸的質(zhì)量比為1∶1∶1.3~2∶0.2。
7.如權(quán)利要求6所述的用于制備太陽能電池背面銀電極的納米銀粉的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，對粉碎的銀粉進行二次分散、表面處理、洗滌、干燥的方法包括：
步驟S41、稱取108g粉碎后的銀粉加入至氨水中，氨水的濃度為0.92g/mL，氨水體積為2800mL，攪拌混合，得到銀漿液A；將2g明膠和改性阿拉伯膠混合后倒入銀漿液A中，超聲分散25~70min，超聲頻率為4kHz，得到二次分散銀漿液；
步驟S42、向二次分散銀漿液中加入0.3g表面活性劑，在30~38℃下攪拌30min，攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min，對銀粉顆粒進行表面活性處理，得到表面活性處理的銀漿液；
步驟S43、對表面活性處理的銀漿液進行蒸發(fā)濃縮，使用去離子水對蒸發(fā)濃縮的銀漿液進行洗滌，固液分離，得到納米銀粉；
步驟S44、將納米銀粉在氮氣和氬氣的混合氣體中進行干燥處理，干燥溫度為50~70℃，待水分蒸發(fā)完全后，便制備得到納米銀粉。
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