一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于晶體硅太陽能電池技術領域，涉及可用于在半導體裝置尤其是晶體硅 太陽能電池上形成正面電極的厚膜導電漿料中所使用的金屬銀粉的改性方法及其應用，具 體是一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 隨著晶體硅太陽能電池的飛速發展，市場對晶體硅太陽能電池的轉化效率的要求 逐漸提高，對于太能能電池正面銀漿的要求也越來越高。從正面銀漿的角度來說，通常提 高太陽能電池轉化效率的方法有：b通過改善玻璃粉來改善接觸電阻，從而降低串聯電阻 (Rs);fli通過提高柵線的高寬比，特別是減小柵線的寬度，從而提升短路電流（Isc)。然而， 太陽能電池片中還有一個重要的參數開路電壓（Voc)，也可以對電池片的轉化效率產生較 大影響。但是，一般認為對開路電壓起主導作用的是晶體硅片及其擴散工藝等。誠然，晶體 硅片本身及其擴散工藝對開路電壓起著決定作用，但我們注意到正面銀漿也會影響到開路 電壓。
[0003] 因此研究開發新型的金屬銀粉，并用于制備正面銀漿以提升電池片的開路電壓， 從而進一步提升電池片的轉化效率，成為我們的重要研究內容。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是：提出一種新型金屬銀粉及其制備方法，同時提出 其在太陽能電池正面銀漿中的應用。使用該新型金屬銀粉制備的正面銀漿可以提高電池片 的開路電壓，從而進一步提尚電池片的轉化效率。
[0005] 本發明解決其技術問題所采取的技術方案如下： 第一方面，一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征是將銀粉加入到氨基 硅烷偶聯劑溶液中，攪拌均勻，然后離心或抽濾、洗滌并干燥而成。具體步驟如下： (1) 將氨基硅烷偶聯劑加入到良溶劑中，邊加邊攪拌；然后加入去離子水，再加入乙酸， 攪拌均勻；即得氨基硅烷偶聯劑溶液； (2) 向步驟（1)所得氨基硅烷偶聯劑溶液中加入銀粉，邊加邊攪拌，加完銀粉后繼續攪 拌1~10分鐘； (3) 離心或抽濾、去離子水清洗、真空干燥箱干燥。
[0006] 所述的氨基硅烷偶聯劑優選為3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2_氨基乙基氨基） 丙基三甲氧基硅烷，也可以是其它具有氨基官能團的硅烷偶聯劑。
[0007] 所述的良溶劑優選為乙醇或異丙醇，也可以是其它氨基硅烷偶聯劑的良溶劑。
[0008] 上述步驟（1)制備所得氨基硅烷偶聯劑溶液，所述氨基硅烷偶聯劑的濃度優選為 0? 5wt°/〇~30wt% ;去離子水的濃度優選為0~10wt% ;乙酸的濃度優選為0~lwt%。
[0009] 上述步驟（1)制備所得氨基硅烷偶聯劑溶液，所述氨基硅烷偶聯劑的濃度進一步 優選為 2wt%~15wt%。
[0010] 第二方面，一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉，其含有氨基硅烷偶聯劑。其是根據 第一方面所述方法制備，即將銀粉加入到氨基硅烷偶聯劑溶液中，攪拌均勻，然后離心或抽 濾、洗滌并干燥而成。具體步驟如下： (1) 將氨基硅烷偶聯劑加入到良溶劑中，邊加邊攪拌；然后加入去離子水，再加入乙酸， 攪拌均勻；即得氨基硅烷偶聯劑溶液； (2) 向步驟（1)所得氨基硅烷偶聯劑溶液中加入銀粉，邊加邊攪拌，加完銀粉后繼續攪 拌1~10分鐘； (3) 離心或抽濾、去離子水清洗、真空干燥箱干燥。
[0011] 所述的氨基硅烷偶聯劑優選為3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2_氨基乙基氨基） 丙基三甲氧基硅烷，也可以是其它具有氨基官能團的硅烷偶聯劑。
[0012] 所述的良溶劑優選為乙醇或異丙醇，也可以是其它氨基硅烷偶聯劑的良溶劑。
[0013] 上述步驟（1)制備所得氨基硅烷偶聯劑溶液，所述氨基硅烷偶聯劑的濃度優選為 0. 5wt%~30wt%，去離子水的濃度優選為0~10wt%，乙酸的濃度優選為0~lwt% ;所述氨基硅烷 偶聯劑的濃度進一步優選為2wt°/〇~l5wt°/〇。
[0014] 第三方面，一種如第二方面所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的應用，其作為太 陽能電池正面銀漿的導電填料。
[0015] 本發明的氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉，將氣基硅烷偶聯劑加入乙醇或異丙醇等良 溶劑中攪拌均勻，再加入去離子水攪拌均勻；然后將銀粉加入到制備好的混合溶液中，攪拌 均勻；再離心或抽濾、洗滌并干燥而制得。上述制得的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉用作導電 填料制備正面銀漿。使用由氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉作為導電填料制備的正面銀漿，電 池片的開路電壓將明顯提尚，從而電池片的轉化效率也將進一步提尚。
[0016] 實驗結果表明，采用氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉制備的正面銀漿較采用未經處理 的銀粉制備的正面銀漿，其開路電壓（Voc)提升至少lmV，如圖1所示。與此同時，由于開路 電壓的提升，所以引起了電池片轉化效率的提升，如表1所示。由此可以看出，由于采用了 氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉導致開路電壓的提升，從而進一步提升電池片的轉化效率。
[0017] 表1采用氨基硅烷偶聯劑處理前后的銀粉制備的正面銀漿得到的電池片電性能 比較。
【附圖說明】
[0018] 圖1為采用氨基硅烷偶聯劑處理前后的銀粉制備的正面銀漿得到的電池片開路 電壓對比。
[0019] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0020] 本發明提供一種以現有金屬銀粉為基礎，對其表面改性的新型金屬銀粉。用其制 備太陽能電池正面銀漿，從而提升電池片開路電壓，進而提升電池片轉化效率。
[0021] 本發明提供的是一種新型金屬銀粉即氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法。本 發明采用此法制備的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉作為太陽能電池正面銀漿中的導電填料 的應用。
[0022] 實施例1，氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷5g慢慢滴加到90g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入5g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0023] 實施例2,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-(2-氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷5g慢慢滴加到90g無水乙醇中，邊加邊攪 拌。然后加入5g去離子水，最后加入0.lg乙酸。再將100g市售銀粉加入到該混合溶液中， 繼續攪拌5分鐘，再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0024] 實施例3,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3- (2-氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷5g慢慢滴加到90g異丙醇中，邊加邊攪拌。 然后加入5g去離子水，最后加入0.lg乙酸。再將100g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼 續攪拌5分鐘，再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0025] 實施例4,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷10g慢慢滴加到85g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入5g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0026] 實施例5,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷15g慢慢滴加到80g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入5g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0027] 實施例6,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷20g慢慢滴加到75g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入5g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0028] 實施例7,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷20g慢慢滴加到73g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入7g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0029] 實施例8,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷10g慢慢滴加到83g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入7g去離子水，最后加入〇.lg乙酸。再將l〇〇g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0030] 實施例9,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷10g慢慢滴加到83g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入7g去離子水，最后加入〇. 5g乙酸。再將100g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
[0031] 實施例10,氣基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備： 取3-氨丙基三乙氧基硅烷10g慢慢滴加到85g無水乙醇中，邊加邊攪拌。然后加入5g去離子水，最后加入〇. 5g乙酸。再將100g市售銀粉加入到該混合溶液中，繼續攪拌5分鐘， 再經抽濾、洗滌、干燥即可。
【主權項】
1. 一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征是將銀粉加入到氨基硅烷偶聯 劑溶液中，攪拌均勻，然后離心或抽濾、洗滌并干燥而成。2. 根據權利要求1所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征在于，具體 步驟如下： (1) 將氨基硅烷偶聯劑加入到良溶劑中，邊加邊攪拌；然后加入去離子水，再加入乙酸， 攪拌均勻；即得氨基硅烷偶聯劑溶液； (2) 向步驟（1)所得氨基硅烷偶聯劑溶液中加入銀粉，邊加邊攪拌，加完銀粉后繼續攪 拌1~10分鐘； (3) 離心或抽濾、去離子水清洗、真空干燥箱干燥。3. 根據權利要求2所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征在于，所述 的氨基硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷或 其它具有氨基官能團的硅烷偶聯劑。4. 根據權利要求2所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征在于，所述 的良溶劑為乙醇、異丙醇或其它氣基硅烷偶聯劑的良溶劑。5. 根據權利要求2所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征在于，所 述氨基硅烷偶聯劑的濃度為〇. 5wt%~30wt% ;去離子水的濃度為0~10wt% ;乙酸的濃度為 0~lwt%〇6. 根據權利要求2所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的制備方法，其特征在于，所述 氨基硅烷偶聯劑的濃度為2wt%~15wt%。7. -種如權利要求1或2所述方法制備的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉，其特征在于，含 有氣基硅烷偶聯劑。8. -種如權利要求7所述的氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉的應用，其特征在于，作為太 陽能電池正面銀漿的導電填料。
【專利摘要】本發明涉及一種氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉及其制備方法和應用。將銀粉加入到氨基硅烷偶聯劑溶液中，攪拌均勻，然后離心或抽濾、洗滌并干燥而成。氨基硅烷偶聯劑溶液是將氨基硅烷偶聯劑加入到乙醇或異丙醇中，邊加邊攪拌；然后加入去離子水，再加入乙酸，攪拌均勻而得；其中氨基硅烷偶聯劑的濃度為0.5wt%~30wt%，去離子水的濃度為0~10wt%，乙酸的濃度為0~1wt%。使用由氨基硅烷偶聯劑處理的銀粉作為導電填料制備的正面銀漿，電池片的開路電壓將明顯提高，從而電池片的轉化效率也將進一步提高。
【IPC分類】H01G4/008, H01B13/00, H01B1/02
【公開號】CN105006267
【申請號】CN201510484637
【發明人】穆罕默德·西拉理, 張威
【申請人】浙江凱盈新材料有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月10日