一种太阳能电池银粉制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池银粉制备方法，首先将第一混合溶液与还原剂反应生成粒径可控、高分散的纳米银晶种，再向反应后的溶液中加入第二混合溶液和还原剂，将银晶种的成核过程与生长过程分离，通过银晶种诱导的方法制备太阳能电池板正面银浆所需的微米级银粉，克服了现有技术中存在的银粉粒径分布宽、结晶性差、形貌多样等缺陷，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池银粉制备方法
本专利技术涉及太阳能电池板
，具体涉及一种太阳能电池银粉制备方法。
技术介绍
太阳能电池正面银浆是制备太阳能电池正面电极的核心原材料。正面电极起着汇集电流，导出电流的重要作用。正面电极的宽高比、致密性、附着力等性能都对太阳能电池的电池效率和寿命有着重要的影响。太阳能电池正面银浆包含超细银粉、玻璃粉、有机溶剂。其中，银粉占太阳能电池正面银浆固含量的90%左右，其品质直接影响着电池的效率；目前产业化制备超细银粉的方法以液相化学还原法为主。其传统工艺是以反应釜为反应容器，采用机械搅拌的方式，通过在银盐溶液中投入还原剂溶液实现银颗粒的沉淀。这种方法的成核与晶核生长同时进行，无法实现对银粉关键参数的控制，导致生产的银粉粒径分布宽，结晶性差，形貌多样，振实密度低，难以满足太阳能电池正面银浆的技术需求。公开号为CN103624267A的中国专利技术专利于2014年3月12日公开了一种连续法制备银粉的方法，其将硝酸银、pH调节剂、络合剂、分散剂溶解于去离子水，配制成银离子浓度为0.3-3mol/L的溶液；将还原剂、pH调节剂溶于去离子水配制还原剂溶液，通过调节银离子溶液与还原剂溶液反应时的温度、pH值、流量与注入夹角来控制银粉的粒径，从而得到性能稳定、分散性高、粒径分布均匀的银粉。
技术实现思路
针对现有技术中存在的银粉粒径分布宽、外形粒径不规则以及反应效果差等缺陷，本专利技术公开了一种太阳能电池银粉制备方法，采用本专利技术生产的太阳能电池板银浆银粉具有粒度分布均匀、形貌规则、结晶性强、分散性好、振实密度高等优点。同时能够有效提高反应液的利用率，降低企业的环保排放压力里和生产成本压力，具有良好的经济效益。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的：一种太阳能电池银粉制备方法，其特征在于：包括以下步骤A、将氯化银、分散剂和去离子水加入第一配液罐中配制成银离子浓度为0.2-2mol/L的第一混合溶液,分散剂与相应银盐的质量比为0.002-0.4，第一混合溶液的pH值为3；将碳酸银、分散剂和去离子水加入第二配液罐中配制银离子浓度为0.2-2mol/L的第二混合溶液，分散剂与相应银盐的质量比为0.002-0.4，第二混合溶液的pH值为1-10；B、将还原剂和去离子水分别加入第一还原剂罐和第二还原剂罐中配制还原剂溶液，还原剂溶液的摩尔量是步骤A中所述第一混合溶液和第二混合溶液中银离子摩尔量的0.6-1.5倍；C、将步骤A中配制的第一混合溶液与步骤B中第一还原剂罐内的还原剂溶液分别泵送到混合反应器中进行混合反应，其第一混合溶液和还原剂溶液的输送流量均为1-90L/min；D、将步骤C中生成的混合溶液送入混合反应釜中，并将步骤A中配制的第二混合溶液与步骤B中第二还原剂罐内的还原剂溶液分别泵送到混合反应釜中，第二混合溶液和还原剂的输送流量均为0.2-15L/min，同时打开混合反应釜上设置的超声波发生装置和搅拌器；E、步骤D中的第二混合溶液与还原剂溶液加入完毕后，混合反应釜的搅拌机械继续搅拌，搅拌时间为30-50min，反应生成银粉溶液；F、将步骤E生成的银粉溶液送入沉淀釜中进行陈化反应10-50min，其反应温度为20-90℃；G、沉淀釜中的银粉溶液输送到离心机中，并向离心机中的银粉溶液加入表面活性剂；表面活性剂的用量为银粉溶液中银盐质量的0.002-0.4倍；H、将步骤G中经表面改性处理的银粉溶液送入干燥机中干燥即可得到银粉。所述分散剂为聚乙烯醇、聚乙烯基吡络烷酮、阿拉伯树胶、甲基纤维素或明胶中的一种或几种。所述还原剂包含D-抗坏血酸、L-抗坏血酸中的一种或几种。所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、聚乙烯醇、阿拉伯树胶、甲基纤维素中的一种或者多种任意比的混合物。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术先将第一混合溶液与还原剂溶液反应生成纳米银颗粒溶液，再将第二混合溶液与还原剂溶液加入纳米银颗粒溶液中，使银晶核的成核过程和生长过程分离，银晶种成核过程中生成的银晶种粒径具有较强的可控性，银晶种在生长过程中将新生银原子直接吸附于晶种表面，直接参与晶种生长，从而避免其重复生成银晶种，既提高了银原子的利用率，又能避免大量银晶种相互结合生成银粉，有利于控制银粉的粒径和形貌。2、本专利技术的银晶种生长过程中通过搅拌桨的搅拌作用使反应液混合更加均匀，提高反应的速率和原料利用率；同时通过超声波装置对银晶种生长过程进行控制，能够有效抑制银晶种的团聚，既能控制银粉粒子大小和形貌，又能提高银粉的产量。3、本专利技术在结束搅拌后还要进行10-50min的陈化反应，且陈化反应在温度为20-90℃的超声波环境中进行，能够使溶液中的小粒径银粒子再次溶解，重新结晶，提高银粉表面的结晶性和光滑度，同时通过在超声波环境中进行反应，避免大粒径的银粉产生，进而提高银粉的振实密度。4、本专利技术采用表面活性剂对银粉溶液进行改性处理后再送入干燥机中进行干燥处理，其能够提高银粉的分散性，从而避免银粉粒子的聚集，有利于提高银粉粒径的均匀度。附图说明图1为本专利技术的反应系统示意图；附图标记：1、第一配液罐，2、第二配液罐，3、第一还原剂罐，4、第二还原剂罐，5、混合反应器，6、混合反应釜，7、沉淀釜，8、离心机，9、干燥机。具体实施方式下面将通过具体实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1本实施例作为本专利技术的一较佳实施例，其公开了一种太阳能电池银粉的制备方法，包括以下步骤：A、将氯化银、分散剂和去离子水加入第一配液罐中配制成银离子浓度为0.2mol/L的第一混合溶液,分散剂与相应银盐的质量比为0.002，第一混合溶液的pH值为3；将碳酸银、分散剂和去离子水加入第二配液罐中配制银离子浓度为0.2mol/L的第二混合溶液，分散剂与相应银盐的质量比为0.002，第二混合溶液的pH值为1；B、将还原剂和去离子水分别加入第一还原剂罐和第二还原剂罐中配制还原剂溶液，还原剂溶液的摩尔量是步骤A中所述第一混合溶液和第二混合溶液中银离子摩尔量的0.6倍；C、将步骤A中配制的第一混合溶液与步骤B中第一还原剂罐内的还原剂溶液分别泵送到混合反应器中进行混合反应，其第一混合溶液和还原剂溶液的输送流量均为1L/min；D、将步骤C中生成的混合溶液送入混合反应釜中，并将步骤A中配制的第二混合溶液与步骤B中第二还原剂罐内的还原剂溶液分别泵送到混合反应釜中，第二混合溶液和还原剂的输送流量均为0.2L/min，同时打开混合反应釜上设置的超声波发生装置和搅拌器；E、步骤D中的第二混合溶液与还原剂溶液加入完毕后，混合反应釜的搅拌机械继续搅拌，搅拌时间为30min，反应生成银粉溶液；F、将步骤E生成的银粉溶液送入沉淀釜中进行陈化反应10min，其反应温度为20℃；G、沉淀釜中的银粉溶液输送到离心机中，并向离心机中的银粉溶液加入表面活性剂；表面活性剂的用量为银粉溶液中银盐质量的0.002倍；H、将步骤G中经表面改性处理的银粉溶液送入干燥机中干燥即可得到银粉。实施例2本实施例作为本专利技术的另一较佳实施例，其公开了一种太阳能电池板银粉的制备方法，包括以下步骤：A、将氯化银、分散剂和去离子水加入第一配液罐中配制成银离子浓度为2mol/L的第一混合溶液,分散剂与相应银盐的质量比为0.4，第一混合溶液的pH值为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池银粉制备方法，其特征在于：包括以下步骤A、将氯化银、分散剂和去离子水加入第一配液罐（1）中配制成银离子浓度为0.2‑2mol/L的第一混合溶液,分散剂与相应银盐的质量比为0.002‑0.4，第一混合溶液的pH值为3；将碳酸银、分散剂和去离子水加入第二配液罐（2）中配制银离子浓度为0.2‑2mol/L的第二混合溶液，分散剂与相应银盐的质量比为0.002‑0.4，第二混合溶液的pH值为1‑10；B、将还原剂和去离子水分别加入第一还原剂罐（3）和第二还原剂罐（4）中配制还原剂溶液，还原剂溶液的摩尔量是步骤A中所述第一混合溶液和第二混合溶液中银离子摩尔量的0.6‑1.5倍；C、将步骤A中配制的第一混合溶液与步骤B中第一还原剂罐（3）内的还原剂溶液分别泵送到混合反应器（5）中进行混合反应，其第一混合溶液和还原剂溶液的输送流量均为1‑90 L/min；D、将步骤C中生成的混合溶液送入混合反应釜（6）中，并将步骤A中配制的第二混合溶液与步骤B中第二还原剂罐（4）内的还原剂溶液分别泵送到混合反应釜（6）中，第二混合溶液和还原剂的输送流量均为0.2‑15L/min，同时打开混合反应釜（6）上设置的超声波发生装置和搅拌器；E、步骤D中的第二混合溶液与还原剂溶液加入完毕后，混合反应釜（6）的搅拌机械继续搅拌，搅拌时间为30‑50min，反应生成银粉溶液；F、将步骤E生成的银粉溶液送入沉淀釜（7）中进行陈化反应10‑50min，其反应温度为20‑90℃；G、将沉淀釜（7）中的银粉溶液输送到离心机（8）中，并向离心机（8）中的银粉溶液加入表面活性剂；表面活性剂的用量为银粉溶液中银盐质量的0.002‑0.4倍；H、将步骤G中经表面改性处理的银粉溶液送入干燥机（9）中干燥即可得到银粉。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池银粉制备方法，其特征在于：包括以下步骤A、将氯化银、分散剂和去离子水加入第一配液罐（1）中配制成银离子浓度为0.2-2mol/L的第一混合溶液,分散剂与相应银盐的质量比为0.002-0.4，第一混合溶液的pH值为3；将碳酸银、分散剂和去离子水加入第二配液罐（2）中配制银离子浓度为0.2-2mol/L的第二混合溶液，分散剂与相应银盐的质量比为0.002-0.4，第二混合溶液的pH值为1-10；B、将还原剂和去离子水分别加入第一还原剂罐（3）和第二还原剂罐（4）中配制还原剂溶液，还原剂溶液的摩尔量是步骤A中所述第一混合溶液和第二混合溶液中银离子摩尔量的0.6-1.5倍；C、将步骤A中配制的第一混合溶液与步骤B中第一还原剂罐（3）内的还原剂溶液分别泵送到混合反应器（5）中进行混合反应，其第一混合溶液和还原剂溶液的输送流量均为1-90L/min；D、将步骤C中生成的混合溶液送入混合反应釜（6）中，并将步骤A中配制的第二混合溶液与步骤B中第二还原剂罐（4）内的还原剂溶液分别泵送到混合反应釜（6）中，第二混合溶液和还原剂的输送流量均为0.2-15L/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬辉，
申请(专利权)人：湖州贝斯特包装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33