中国粉体网讯 光伏银浆是组建太阳能电池不可或缺的核心辅材，其品质的优劣直接影响太阳能电池的性能。光伏银浆系配方型产品，其主要生产原料包括银粉、树脂粘接相、溶剂，添加剂、玻璃粉等以共同组成配方，也是制备优良浆料的关键。其中，银浆中银粉含量占比最高，通常所占比重达80%~90%。因此，银粉也被认为是银浆中最为核心的材料。
太阳能电池导电银浆的银粉主要有球形银粉和片状银粉，一般来说，球形和类球形的银粉常用化学法合成制备，片状银粉等主要采用机械球磨法制备得到。
片状银粉的制备工艺
机械球磨法
机械球磨法的原理是借助外部机械力，在磨球和分散剂、助磨剂的帮助下，通过磨球、球磨罐与物料之间频繁的撞击、摩擦、挤压，来实现对物料的粉碎、锤锻、球磨、细化。最终，银粉颗粒在长时间的球磨作用下，其组织结构、表面形貌、粒度分布全部发生变化，形成符合预期技术指标的产品。
机械球磨法制备片状银粉工艺流程图
机械球磨法主要是用于片状银粉的生产，也是目前工业化生产银粉最重要的方法之一。在片状银粉实际的工业化生产中，一般是先通过化学还原法制备出非片状银粉，然后再采用机械球磨法使之形成片状银粉。该方法具有步骤操作简单、设备自动化程度高、加工过程连续、生产批量大、效率高等优点，制备的片状银粉具有色泽光亮、机械性能好、比表面积大、能改善银粉烧结性能的优势。但这种方法能耗高、在球磨过程中容易带入杂质。性能优异的片状银粉可作为背面银浆，印刷烧结形成背银电极。
化学还原法
化学还原法制备片状银粉是不经过球磨工艺，直接加入抗坏血酸、甲醛、维生素B2、过氧化氢、葡萄糖、维生素C、肼、乙二醇等还原剂直接还原银盐而制备出片状银粉的方法。
化学还原法制备片状银粉工艺流程图
用化学还原法制备片状银粉时，通过调整反应溶液的理化条件，即溶液的pH值、还原剂、添加剂、催化剂、过饱和度等，可控制晶核的形成速度和促使某些晶面的优先生长，最终形成片状银粉。若控制不好，会造成晶核长大过快，银颗粒大小不均，形貌各异。化学还原法可以有效地控制反应条件，获得结构均匀的片状银粉，但用这种方法所得银粉烧结活性低。
球形银粉的制备工艺
液相还原法
液相还原法是基于氧化还原反应原理，在液相体系中利用还原剂将银盐(氧化剂) 还原成银粉。该方法所需的生产设备简单、成本较低，工艺条件容易控制，适用于工业化生产。该工艺是大多数银粉厂家主要采用的方法，该工艺设备投资少，生产周期短，成本低，工艺条件易于控制，易于规模化生产。通常选择粒度均匀、分散性好、振实密度高于4ｇ·cm-3的球形或类球形银粉，制得的银浆具有优良的丝网印刷特性，进行烧结后，可作为正面银电极。
液相还原法制备球形银粉工艺流程图
在银粉制备方法中，液相还原法目前已成为实验室和工业化生产方面应用最广泛的一种制备方法。该方法一般采用氧化剂、还原剂、分散剂、表面改性剂、晶种 (选用) 等，相应的工艺参数包括溶液浓度、pH值、反应温度、反应时间、搅拌速率、加料方式等，这些工艺参数会直接决定银粉的最终技术参数。因此，在银粉制备过程中，需要全面考虑试剂类型、参数控制、后续处理等因素。
蒸发冷凝法
蒸发冷凝法制备球形银粉工艺流程图
蒸发冷凝法是直接用加热源加热银块使之气化，通过惰性气体的碰撞和冷凝制备球形银粉。该工艺生产球形银粉，生产周期短，银粉球形度好、结晶度高，但能耗大、产品粒度分布宽。
银盐分解法
银盐分解法使用可以受热分解的硝酸银溶液、碳酸银、氧化银分散成气溶胶，在加热条件下使其分解并烧结获得致密球形银粉。
硝酸银直接喷雾热分解制备球形银粉的工艺流程图
采用硝酸银直接喷雾热分解制备球形银粉，通过调节热分解温度、载气流量、硝酸银溶液浓度和流速、雾化功率，可以获得粒径均匀、球形度好的银粉，但银粉粒径分布过宽，不能满足窄粒径分布的正面银浆调制要求。
银化合物热分解-烧结制备球形银粉工艺流程图
银化合物热分解-烧结获得球形银粉，先用K+、Na+、NH4+的氢氧化物、碳酸盐、草酸盐制备银盐，再通过分散处理后送热分解并致密化烧结，得到的银粉球形度及结晶性好，但是这种方法的问题是银粉在烧结过程中容易形成硬团聚甚至多孔体，因此需要稳定分散工艺条件，使得银盐颗粒在分解前分散良好；另外，制备粒径均一的银盐颗粒也很重要并且需要配置回收含银废水装置。
银盐分解-包覆烧结法制备球形银粉工艺流程图
银盐分解-包覆烧结制备球形银粉法，首先合成碳酸银前躯体，再用包覆剂均匀包覆，经包覆处理过的碳酸银前躯体经过低温脱结晶水、高温热分解及致密化烧结，洗涤后获得高结晶度银粉。
参考来源：
廖志辉等.光伏银浆配方原料对太阳能电池性能影响综述
钟景明等.光伏银浆用银粉的研究
屈新鑫等.银粉对银浆性能的影响及其主要制备方法综述
付玉好等.太阳能电池用导电银浆制备方法和性能研究进展
（中国粉体网编辑整理/初末）
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