電子工業的快速發展帶動了作為關鍵基礎材料的導體漿料的應用，使其廣泛應用于厚膜集成電路、片式元件、微波器件、太陽能電池及其他微電子等領域。尤其在太陽能領域，導電銀漿作為太陽能電池生產過程中的重要輔料對太陽能電池的光電轉換率有重要影響，且導電銀漿成本目前約占太陽能電池生產成本的15%~20%，由于太陽能電池趨于高效率和低成本化，因此對導電銀漿的成本和性能提出了更高的要求。銀粉作為導電銀漿的主要原料，其形貌結構、粒度及分布特征、松裝和振實密度、比表面積、燒結性能、耐蝕性等各方面因素都會對銀漿的使用性能產生影響，特別是形貌結構和粒度特征能夠直接或間接決定其他性能。

銀粉據形貌主要分為球狀結構銀粉、片式結構銀粉以及枝狀結構銀粉等。銀粉的形貌會對銀漿燒結厚膜的結構產生影響，從而影響電池片的性能。這是由于表面形狀越復雜的顆粒體系擁有更大的表面自由能，易發生團聚，使銀漿在燒結過程中易收縮變形，從而影響銀漿的使用性能。同時，采用表面粗糙度較高并且存在一定微孔的銀粉所制得的銀漿與電池片有較大的附著力。

1.球形銀粉

球形銀粉具有較高的球形度，由球形銀粉所配制的銀漿流動性好，能較好地通過正極細柵線，因此球形銀粉的性質能夠滿足正面銀漿銀漿對銀粉的需求。相對于背面銀漿，正面銀漿對銀粉導電性能要求更高，另外為確保充分的銀粉接觸面積，銀漿供應商選擇將大粒徑和小粒徑的銀粉混合使用。

光伏導電銀漿分類

球形銀粉

但不同生產方法以及表面處理會影響銀漿的性能，通常球狀銀粉可以通過蒸發冷凝法、銀鹽分解法（主要包括硝酸銀直接噴霧熱分解法、銀化合物熱分解-燒結法和銀鹽分解-包覆燒結法）和液相還原法制備。

（1）蒸發冷凝法

蒸發冷凝法是通過直接加熱銀塊使其氣化，再利用惰性氣體的碰撞和冷凝過程制備球形銀粉。其優點包括較短的生產周期、良好的球形度以及高結晶度；主要缺點是生產過程能耗先對較高，此外產品的粒度分布較為廣泛。

蒸發冷凝法制備球形銀粉

（2）銀鹽分解法

①硝酸銀直接噴霧熱分解法：采用硝酸銀直接噴霧熱分解形成球銀粉，通過對多個關鍵參數進行調整來獲得具有均勻粒徑和良好球形度的銀粉。但所制備銀粉的粒徑分布相對較寬，無法滿足正面銀漿調制中對粒徑分布的較為嚴格的要求。

②銀化合物熱分解-燒結制備法：先用K⁺、Na⁺、NH⁴⁺的氫氧化物、碳酸鹽、草酸

鹽制備銀鹽，將這些銀鹽顆粒經過分散處理后經過熱分解和致密化燒結，最終獲得球形度良好且結晶性高的銀粉。但這種方法在燒結過程中容易形成硬團聚甚至多孔體，因此在分解前需確保銀鹽顆粒充分分散和粒徑均勻，同時需配置回收含銀廢水的設備。

硝酸銀直接噴霧熱分解和銀化合物熱分解-燒結制備球形銀粉的工藝流程

③銀鹽分解-包覆燒結法：先合成碳酸銀前軀體，然后用包覆劑均勻包覆。包覆后的碳酸銀前軀體經低溫脫結晶水、高溫熱分解和致密化燒結，洗滌后得到高結晶度銀粉。這一制備方法制備的銀粉優點在于球形度和分散性良好，但在沉淀過程中需處理含銀尾液，受前軀體碳酸銀粒徑的限制，需要進一步研究碳酸銀前軀體的粒徑均勻可控的工藝條件。

銀鹽分解-包覆燒結法制備球形銀粉的工藝流程

（3）液相還原法

液相還原法是銀粉廠商普遍采用的方法，通過將還原劑直接加入銀鹽溶液中實現。這一工藝方法具有多個優勢，包括較低的設備投資成本、短的生產周期、低成本、易于控制的工藝條件，以及便于規模化生產。

液相還原法

2.片狀銀粉

片狀銀粉主要由球形銀粉經過加工制得。由于其獨特的二維結構，此類銀粉在銀漿中的接觸面積比其它形貌的銀粉要大，制得的銀漿電阻更小，導電性能更好。同時片狀銀粉在銀漿中呈片式結構，能夠提高銀漿燒結的致密性。同時片狀銀粉的表面積比其他銀粉要大，這意味著由等質量片狀銀粉制成的銀漿有著更大的涂膜面積，從而使它能夠在降低銀漿中銀含量和涂層厚度的同時保持著良好的導電性。另外，片狀銀粉具有較寬的撓度范圍和抗折裂伸張特性，可大大提高電子元件的可靠性。因此，除了在光伏領域，片狀銀粉在微電子技術、柔性顯示技術、光伏產業等諸多領域都有廣泛的應用。

但由于片狀銀粉制備的銀漿流動性較差，因此在太陽能電池中不適用于精細度要求高的正面電極的應用，但可以運用于電池片背面，參數要求不高的場景，有效地降低成本，同時保持電池片較低的電阻率。

片狀銀粉

片狀銀粉可以通過機械球磨法和化學還原法等方法制備。

（1）機械球磨法

機械球磨法制備片狀銀粉通常是以AgNO₃或Ag₂O為銀源，在添加劑或分散劑的保護作用下采用化學沉淀法利用還原劑將其還原為不同粒徑的球形銀顆粒，再通過控制球料比、球磨助劑、固液比、球磨時間等參數采用機械球磨法將球形銀顆粒球磨得到片狀銀粉。球磨過程實際是通過磨球在罐體內運動，從罐體最高點落下時對處于罐體下方的球形銀粉施加的“打、砸”作用使球形銀粉變形成為片狀銀粉。

目前機械球磨法制備的片狀銀粉粒徑一般為微米級，銀粉色澤光亮、密度大、機械性能好、比表面積大；產率高，成本相對較低，是目前生產超細片狀銀粉的主要方法之一。但球磨工藝容易出現批次質量不穩定的現象，在球磨的過程中容易帶入雜質，影響銀粉的純度，同時還會產生硬化，不易達到要求的細度，并且能耗高。

（2）化學還原法

化學還原法制備片狀銀粉要經過化學還原、沉淀這一過程，包括銀離子的還原、過飽和、成核、生成銀晶和銀核長大、團聚等幾個步驟。將還原劑如抗壞血酸、甲醛、維生素 B2、過氧化氫、葡萄糖、維生素C、乙二醇等，直接作用于銀鹽溶液，在銀粒子沉淀的過程中，采用如光輻射、加入其他輔助化學品等手段以獲得片狀形貌的銀粉。

化學法制備的片狀銀粉不會因機械球磨而進一步污染，純度高，粒子結構均勻，且該法可以較為精確地控制反應條件，有利于得到粒徑和形狀可控的片銀。但是銀粒子濃度偏低，成本偏高且產率低，無法滿足對片狀銀粉的大量需求，提高反應體系的銀粒子濃度會導致納米銀粉形貌不可控制、粒徑分布范圍寬等問題。

液相還原法制備球形銀粉和機械球磨法與化學還原法制備片形銀粉

3.樹枝狀銀粉

樹枝狀銀粉由銀粉粒子自發聚集成高度有序的枝狀結構而形成。但由樹枝狀銀粉配制的銀漿燒結后形成的厚膜通常過于疏松且導電性不好，這是因為樹枝狀銀粉表面能過大，容易團聚，導致由樹枝狀銀粉制得的銀漿在印刷時透過絲網的能力較差，且銀漿在燒結時由于收縮嚴重，厚膜的連續性也很差。基于上述原因，太陽能電池銀漿中一般不使用樹枝狀銀粉。

樹枝狀銀粉

不過對于作為導電填料用于導電膠時，在一定填充量的條件下，填料的形狀及大小決定了填料之間的接觸面積和接觸概率，對導電網絡的形成有重要影響。采用不規則的填料如樹枝狀的銀粉，可以增大銀粉間相互接觸的概率，有利于導電網絡的形成,進而降低了穿流閾值，在較低的填充量(40%)下就可以得到較低的電阻率。片狀銀粉的分散性不如樹枝狀銀粉，需要較高的填充量(70%)，但片狀銀粉之間的接觸面積比樹枝狀銀粉大，因而具有較低的電阻率。

目前行業中通常采用制備樹枝狀銀包銅粉來替代銀粉，可大幅降低成本，樹枝狀銀包銅粉在導電膠和導電材料、微電子領域聚合物漿料、導靜電涂料、表面金屬化處理等領域有著廣泛的應用。

參考來源：

1.銀粉性質對太陽能電池漿料的影響、董弋、郭少青、李鑫、董紅玉（功能材料）；

2.電力設備行業光伏銀粉、銀漿行業深度報告：電池片技術革新勝負手，國產替代正當時（西部證券）；

3.導電膠的研究進展，蘇輝煌、鐘新輝、詹國柱、余英豐（粘接）。

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