本申请涉及导电材料技术领域，具体涉及窄粒度分布银粉的制备方法。
背景技术：
太阳能电池导电银浆对银粉的形态、粒度及分布均匀性有较高要求，已知的银粉类型有球形、棒状、片状、网状、树枝状等，对于光伏领域，特别是太阳能电池正面银浆中，通常以球形银粉的应用最为广泛，更容易满足印刷及导电的要求。
现有研究表明，为保证良好的电性能，球形银粉的粒径最好控制在1-3μm，振实密度一般需要大于4g/cm3，且需要控制较窄的粒度分布。银粉粒度过大或过小，均会影响印刷效果，还易出现空洞、收缩率大等缺陷；振实密度高及粒度均匀有利于提高开路电压、降低漏电流以及提升转换效率。然而，现有球形银粉的制备方法，例如化学还原、雾化等，均难以控制银粉的粒度及其分散均匀性，极大限制了光伏技术的发展。
技术实现要素：
本申请旨在解决现有技术存在的技术问题之一，提出一种窄粒度分布银粉的制备方法，制得的银粉粒径可控，分布窄，振实密度高，特别适合应用于太阳能电池正面银浆。
根据本发明实施例的窄粒度分布银粉的制备方法，包括以下步骤：
s1、配制浓度为0.01-0.05mol/l的银盐水溶液，加入0.1-0.3g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为1.5-3:1制成还原剂水溶液，调节ph至10-12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌及30-40℃下超声反应，得到混悬液；
s3、将0.3-0.5mol/l的银盐水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用银盐的摩尔比为20-30:1，在搅拌及30-40℃下反应，所得反应物洗涤，干燥，过筛，得到产物。
在部分实施例中，步骤s1和步骤s3的银盐水溶液均为硝酸银水溶液。
在部分实施例中，以步骤s1和步骤s3所用银盐的总重量为100份计，抗坏血酸与乙二醇的总用量为80-120％。
在部分实施例中，步骤s2的搅拌速率为100-500r/min，反应时间为20-30min。
在部分实施例中，步骤s3的搅拌速率为100-500r/min，反应时间为30-50min。
在部分实施例中，步骤s3的干燥方式为离心喷雾干燥。
在部分实施例中，步骤s2中，ph调节剂为氨水或氢氧化钠溶液。
本发明还提供一种导电银浆，其包含上述制备方法制得的窄粒度分布银粉。
本申请具体实施例提供的技术方案至少具有以下有益效果：
十二烷基醇醚硫酸钠具有分散和诱导形成银晶核的作用，乙二醇具有分散和还原剂的作用，发明人经实验发现，对于低浓度的银盐溶液，以一定配比的抗坏血酸与乙二醇为还原体系，配合使用十二烷基醇醚硫酸钠为分散剂，在搅拌及超声作用下，能得到细微分散的混悬液。后续滴加一定量的高浓度银盐溶液，能获得粒度均匀且粒径基本上位于1-3μm的银粉，振实密度为6-6.5g/cm3。该方法制得的银粉粒径可控，粒度分布窄，工艺简单，成本低，特别适合用于太阳能电池正面银浆制备。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例作进一步地详细描述。此处所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，不能理解为对本申请保护范围的限制。
本发明实施例提供的窄粒度分布银粉的制备方法，包括步骤：
s1、配制浓度为0.01-0.05mol/l的银盐水溶液，加入0.1-0.3g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为1.5-3:1制成还原剂水溶液，调节ph至10-12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌及30-40℃下超声反应，得到混悬液；
s3、将0.3-0.5mol/l的银盐水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用银盐的摩尔比为20-30:1，在搅拌及30-40℃下反应，所得反应物洗涤，干燥，过筛，得到产物。
上述步骤中，十二烷基醇醚硫酸钠具有分散和诱导形成银晶核的作用，乙二醇具有分散和还原剂的作用，二者与还原剂抗坏血酸搭配，在搅拌及超声作用下，还原低浓度的银盐水溶液生成细微的银晶粒混悬液。后续再添加更高浓度的银盐溶液，能获得银粉粒径可控、粒度分布窄的银粉，可用于太阳能电池正面银浆制备。该方法工艺简单，成本低，具有显著的应用价值。
上述步骤中，银盐水溶液采用可溶性银盐制得，例如硝酸银、氟化银、高氯酸银等，在示例性实施例中以硝酸银为例进行说明。
抗坏血酸与乙二醇的总用量可选为步骤s1和步骤s3所用银盐总重量的80-120％。
步骤s2和s3的搅拌速率可控制在100-500r/min，反应时间分别为20-30min、30-50min。
ph调节可使用氨水或氢氧化钠溶液，干燥方式优选为离心喷雾干燥。
以下通过示例性实施例进行说明。
实施例1
s1、配制浓度为0.01mol/l的硝酸银水溶液，加入0.1g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为2:1制成还原剂水溶液，调节ph至12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌速率150r/min及30℃下超声反应30min，得到混悬液；
s3、将0.3mol/l的硝酸银水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用硝酸银的摩尔比为30:1，在150r/min及30℃下反应40min，所得反应物洗涤，离心喷雾干燥，过500目筛，得到银粉。
步骤s2中，抗坏血酸与乙二醇的总用量与步骤s1和步骤s3所用硝酸银的总重量相等。
所得银粉d10为0.5μm，d50为1.5μm，d90为2.6μm，d100为3.8μm，振实密度为6.5g/cm3。
实施例2
s1、配制浓度为0.05mol/l的硝酸银水溶液，加入0.3g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为3:1制成还原剂水溶液，调节ph至11，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌速率400r/min及30℃下超声反应25min，得到混悬液；
s3、将0.5mol/l的硝酸银水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用硝酸银的摩尔比为20:1，在300r/min及35℃下反应40min，所得反应物洗涤，离心喷雾干燥，过500目筛，得到银粉。
步骤s2中，抗坏血酸与乙二醇的总用量为步骤s1和步骤s3所用硝酸银总重量的1.2倍。
所得银粉d10为0.9μm，d50为1.6μm，d90为2.8μm，d100为3.9μm，振实密度为6.5g/cm3。
对比例1
s1、配制浓度为0.01mol/l的硝酸银水溶液，制成混合液；
s2、将抗坏血酸制成还原剂水溶液，调节ph至12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌速率150r/min及30℃下超声反应30min，得到混悬液；
s3、将0.3mol/l的硝酸银水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用硝酸银的摩尔比为30:1，在150r/min及30℃下反应40min，所得反应物洗涤，离心喷雾干燥，过500目筛，得到银粉。
步骤s2中，抗坏血酸用量与步骤s1和步骤s3所用硝酸银的总重量相等。
所得银粉d10为1.5μm，d50为3.2μm，d90为4.6μm，d100为6.7μm，振实密度为4.5g/cm3。
对比例2
s1、配制浓度为0.01mol/l的硝酸银水溶液，加入0.1g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为2:1制成还原剂水溶液，调节ph至12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌速率150r/min及30℃下反应30min，反应过程中未进行超声处理，得到混悬液；
s3、将0.3mol/l的硝酸银水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用硝酸银的摩尔比为30:1，在150r/min及30℃下反应40min，所得反应物洗涤，离心喷雾干燥，过500目筛，得到银粉。
步骤s2中，抗坏血酸与乙二醇的总用量与步骤s1和步骤s3所用硝酸银的总重量相等。
所得银粉d10为1.1μm，d50为2.3μm，d90为3.6μm，d100为5.1μm，振实密度为5.3g/cm3。
1.窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，包括步骤：
s1、配制浓度为0.01-0.05mol/l的银盐水溶液，加入0.1-0.3g/l十二烷基醇醚硫酸钠，制成混合液；
s2、将抗坏血酸与乙二醇按质量比为1.5-3:1制成还原剂水溶液，调节ph至10-12，加入至步骤s1的混合液中，在搅拌及30-40℃下超声反应，得到混悬液；
s3、将0.3-0.5mol/l的银盐水溶液滴加至步骤s2得到的混悬液中，控制步骤s3和步骤s1所用银盐的摩尔比为20-30:1，在搅拌及30-40℃下反应，所得反应物洗涤，干燥，过筛，得到产物。
2.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，步骤s1和步骤s3的银盐水溶液均为硝酸银水溶液。
3.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，以步骤s1和步骤s3所用银盐的总重量为100份计，抗坏血酸与乙二醇的总用量为80-120％。
4.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，步骤s2的搅拌速率为100-500r/min，反应时间为20-30min。
5.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，步骤s3的搅拌速率为100-500r/min，反应时间为30-50min。
6.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，步骤s3的干燥方式为离心喷雾干燥。
7.根据权利要求1所述的窄粒度分布银粉的制备方法，其特征在于，步骤s2中，ph调节剂为氨水或氢氧化钠溶液。
8.一种导电银浆，其特征在于，其包含权利要求1-7任一所述的制备方法制得的窄粒度分布银粉。
技术总结