电极银浆用微纳米银粉的制备与性能研究

以硝酸银为前驱体, 抗坏血酸为还原剂, 单宁为分散剂, 采用液相化学还原法制备了微纳米超细银颗粒。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度分析仪、振实密度仪及太阳能性能测试仪等设备研究了反应物浓度、分散剂剂量、pH值等工艺参数对银颗粒形貌、平均粒径及振实密度的影响。结果表明, 当硝酸银浓度为0.1mol·L-1, 抗坏血酸浓度为0.1mol·L-1, 单宁浓度为0.01mol·L-1, pH值为1, 反应温度为25℃时, 能够获得分散性良好的球状银颗粒; 将平均粒径为1.16μm和0.66μm的两种银粉按照一定质量比进行混合, 制备得到的混合银粉最高振实密度可达到6.1g·mL-1; 通过研究基于不同振实密度银粉的银电极表面形貌和电池性能, 可以得出基于振实密度6.1g·mL-1混合银粉所制的银电极相对密度最好, 太阳能电池的光电转换效率最高, 达到17.16%。     

FeS2-H2SO4-H2O体系浸出锰阳极泥

研究了搅拌速率,黄铁矿用量,硫酸浓度,反应温度以及锰阳极泥的颗粒半径对锰浸出率的影响。实验结果表明,当反应温度为85℃,搅拌速率为500 r/min,颗粒半径小于0.15mm,锰阳极泥、黄铁矿、硫酸的质量比为1∶0.75∶0.92时,锰的浸出率可以达到93%。     

二元分散体系制备高分散性微细银粉

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温-80)为表面活性剂、抗坏血酸为还原剂,还原AgNO3溶液制备了粒径为0.7~2.0μm的高分散性微细球状银粉。利用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对银粉进行表征。结果表明:PVP和吐温-80的二元分散体系产生了协同作用,通过调节其配比和用量,可以控制化学还原反应的形核和生长速率,在少量分散剂存在条件下获得分散性良好、形貌和粒径均匀、振实密度较高的银粉;当质量比m(吐温-80+PVP)/m(AgNO3)为0.03、m(吐温-80)/m(PVP)为3.5、反应体系pH值为5、反应温度为25℃时制得的银粉分散性好,平均粒径为1.25μm,振实密度达到4.6 g/cm3;通过同时改变还原液和银液的pH值可以有效控制银粉的粒径。     

太阳能电池用微细银粉的制备

采用液相化学还原法,以十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)作分散剂,抗坏血酸作还原剂还原硝酸银溶液制备太阳能电池用微细银粉,通过调节分散剂用量、pH值、Ag+浓度以及反应介质类型可以对银粉的粒径和分散性进行控制,并用XRD和SEM对所得到的银粉进行表征。结果表明:十二烷基三甲基溴化铵与银离子的结合以及自身长碳链的位阻效应能够在微细银粉的制备过程中起到很好的分散作用。通过工艺优化最终可得到平均粒径为0.7μm、振实密度为4.0 g/mL、分散性良好的球形或类球形银粉。以此银粉配制的银浆制成的多晶硅太阳能电池正面电极致密度高,光电转换效率可达17.8%。     

稀释剂含量对低温固化型导电银浆及其固化膜性能的影响

借助黏度测试仪、扫描电镜及红外光谱、非等温差示扫描量热法等分析手段,通过测量体积电阻率、附着力和硬度,探讨了以糠醛–丙酮作为E-51环氧树脂/双氰胺体系导电银浆的活性稀释剂时,稀释剂含量对体系黏度及所得导电膜断面形貌、机械性能和导电性的影响。另外讨论了固化时间对导电膜导电性的影响。结果表明:随稀释剂含量增加,银浆的黏度迅速下降,稀释剂含量为25.0%时,黏度下降了87.5%;综合考虑银浆的固化程度、丝网印刷效果、导电性和机械性能,选择稀释剂含量为12.0%,此时所得导电膜性能最佳:固化最完全,体积电阻率最小(1.33×10~(-5)Ω·cm),导电性最好,硬度5H,附着力4B。根据动力学分析,最佳固化温度为148.33°C,该固化反应级数是0.79,反应活化能为27.51 k J/mol。     

高方阻晶硅太阳能电池正面电极的匹配设计与烧结工艺

采用液态磷源扩散法,通过控制扩散工艺条件制备具有不同方块电阻的多晶体硅片,并采用丝网印刷烧结技术制备晶体硅太阳能电池片,研究方块电阻、正面细栅线电极宽度、主栅类型以及烧结工艺对晶硅太阳能电池的光电转换性能的影响。结果表明,在方块电阻为80?/□,栅线宽度为60μm条件下,采用三主栅时,多晶硅太阳能电池片的短路电流、开路电压及填充因子均较高,光电转换效率最优,达到16.931%。通过优化烧结工艺,选择峰值烧结温度为800℃,带速为660 cm/min以及升温速率为65.7℃/s,细栅线电极的致密度高,光电转换效率达到17.207%。     

化学镀制备银包覆玻璃粉及其电学性能

采用乙二醇还原硝酸银工艺对玻璃粉进行活化处理,再以银氨溶液为前驱体、葡萄糖为还原剂,用化学镀法在玻璃粉表面镀覆纳米银层,得到 Ag/玻璃复合粉末。利用 X 射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法研究Ag/玻璃复合粉末的结构与成分,并在溶液 pH 值约为13.0的条件下,分别研究乙二醇活化与镀液中的硝酸银浓度c(AgNO3)对银镀层的影响。结果表明,在活化基础上,当c(AgNO3)为0.057 mol/L,葡萄糖浓度为0.088 mol/L时,得到均匀的纳米银镀层。分别采用普通玻璃粉与改性玻璃粉配制正面银浆,进一步制备多晶硅太阳能电池片,与普通玻璃粉相比,用镀银玻璃粉配制的正面银浆可以致密栅线,电池的光电转换效率从17.45%提高到17.51%。     

化学还原法制备微纳米银粉

采用液相化学还原法,以PVA(聚乙烯醇)作分散剂,硼氢化钠作还原剂,硝酸银为前驱体,制备分散性相对较好的微纳米级银粉。探究银离子浓度、还原剂浓度、分散剂用量和反应温度等因素对银粉品质的影响规律,通过调节上述因素对银粉粒径和分散性进行调控。并运用XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和UV-Vis(紫外可见分光广度计)对银颗粒的晶体物相结构、表面形貌和光学特性进行表征。结果表明,当反应温度为40℃、银离子浓度为0.2 mol/L、硼氢化钠浓度为0.2 mol/L、硝酸银与PVA质量比为0.6时,可以制备出分散性良好、纯度较高的银粉,银粒子平均粒径在120 nm左右。     

分步还原法制备电子浆料用球形银粉及其形貌与粒径

采用分步还原法制备银粉,即以硝酸银为银源,硼氢化钠为还原剂制备出晶种,然后还原硝酸银制备银粉,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析,研究还原剂的种类、晶种数量、溶液体系中还原剂的浓度及硝酸银浓度对银粉形貌和粒径的影响。结果表明:采用强还原剂制备的银粉团聚严重,粒径不均匀;当体系中还原剂浓度太小(0.05 mol/L)或太大(0.25 mol/L)时,银粉粒径很小,团聚严重;当加入的晶种数量较少时(1 m L),银粉粒径不均匀,而当晶种数量较大(3 m L)时,银粉粒径很小,团聚严重;随硝酸银的浓度从0.05 mol/L增加到0.20 mol/L,银粉粒径先增大后减小。采用还原性较弱的抗坏血酸为还原剂,晶种体积为2 m L,体系中C6H8O6和Ag NO3的浓度均为0.15 mol/L时,制备出表面光滑、分散性较好、粒径均匀、粒度为1.5μm的球形银粉。     

硫磺还原焙烧-酸浸法处理锰阳极泥

以硫磺为还原剂,硫酸溶液为浸出剂,通过火法—湿法耦合的方法提取电解锰阳极泥中的锰和尾渣富集铅。对硫磺用量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、硫酸用量等工艺参数进行了探究。结果表明,当硫磺和锰阳极泥的质量比为1.0、焙烧温度300 ℃、焙烧时间60 min、硫酸和锰的摩尔比0.9、浸出温度25 ℃、浸出反应20 min时,锰的浸出率为98 %,尾渣含铅量30.5%。