中国粉体网讯  光伏银浆是电池片电极的核心材料，占电池片非硅成本比例约33%，其性能直接影响电池的转换效率。光伏银浆系配方型产品，其主要生产原料包括银粉、树脂粘接相、溶剂，添加剂、玻璃粉等以共同组成配方，也是制备优良浆料的关键。

国内的高端银粉主要源于进口，其原因在于国内银粉的批次稳定性、粒径调控以及分散性能欠缺，导致现阶段高端银粉市场主要由日本的同和控股集团(Dowa Holdings)和美国的AMES公司占据，存在技术封锁的风险。

银粉的本征性质体现在功能金属粉体特性，既有银金属单质的导电性能，又具有粉体的独特性能。银浆中银粉含量占比最高，通常所占比重达80%~90%。因此，银粉也被认为是银浆中最为核心的材料。众多报道表明，银粉的形貌、分散性、粒度大小、表面性质均对银浆的性能具有重要的影响。

银粉形貌

银粉形貌是银粉研发生产过程中最重要的检测项目之一。常见的银粉形貌有球形或类球形、片状、树枝状、花枝状等，通常，球形或类球形银粉主要由化学合成法制备，而其他形貌的银粉主要采用机械球磨法制备。

树枝状银粉

不同形貌的银粉因堆积方式不同，会对印刷过程中银浆的流畅性及烧结后导电膜的致密性与电阻产生影响，甚至还会影响烧结后银膜的表面亮度。

通常，粒度分布均匀、振实密度高的球形、类球形银粉或片状银粉在烧结过程中能产生大小适宜、数量适中的银微晶，形成的导电膜的接触面结构及电极的导电性均良好，制备得到的太阳电池的光电转换效率高。

在实际生产过程中，为了减少烧结后银膜的孔隙率、增加银粉之间的接触面积、减小电路中的串联电阻、提高银浆的综合性能，通常由2种或2种以上形貌相同但粒度分布不同的银粉通过合理搭配来调制银浆，以获得实用效果最优的银浆。

粒度分布

银粉的粒度分布也是银粉研发和应用过程中非常重要的检测项目。当粒度尺寸一定时，粒度分布均匀的银粉调制成的银浆能够流畅地通过丝网，印刷过程中不易出现断点、断线现象；而粒度各异、粒度分布不均匀的银粉调制成的银浆在印刷过程中可能会因粒度过大堵塞网孔或过小形成团聚从而引起印刷不流畅，出现断点、断线的情况，导致烧结后导电膜的导电性能下降。

通常，粒度分布在0.5～5.0µm之间的银粉比较适用于太阳电池用银浆的调制，比如：日本的同和控股集团生产的太阳电池正面银浆用银粉颗粒尺寸基本在5µm以下。

光伏银浆中银粉粒度种类

实际上，在银浆调配过程中，也常用不同粒径的银粉进行复配以获得复合粉，目的在于降低银浆在印刷后银粉自然堆积状态下的空隙率，有利于降低烧结后导电膜的孔隙率，减小电路的串联电阻，最终达到光伏电池能量转换效率提升的目的。

分散性

银粉的分散性是对银粉颗粒独立存在状态的描述，通常，分散性较好的银粉无法用肉眼看到结块或较大粉团，而且通过电镜观测到的银粉颗粒也不存在多个颗粒团聚结块的现象。

银粉的分散性直接影响银浆的调制效果，分散性好的银粉在银浆调制过程中能与有机体系充分润湿、混合，均质分散在有机载体中，使银浆具有很好的触变性和流平性，丝网印刷过程中能连续、流畅、均匀地通过网孔，形成完整的电路图案，有利于实现大规模连续生产；而分散性不好的银粉，因银粉颗粒团聚等因素导致的结块、粉团在有机载体中无法完全分散、充分润湿，在丝网印刷过程中，结块、粉团无法顺利通过网孔，造成印刷线路断点、断线，最终导致电池表面的电极导电性变差。

现常用于改善银颗粒分散性的方法是通过引入适量的分散剂和改性剂对银粉的表面进行改性处理，通过吸附或化学反应在银颗粒外表制备一层有机层来降低粉颗粒的表面能，以达到颗粒间能单独分散、防止团聚目的。

常用的分散性试剂

除了添加化学试剂改善银粉的分散性，工业上也常采用物理法对银粉进行分散。例如先采用气流磨对银粉进行粉碎，后采用精细气流分级机对粉体分级处理，最终获得粒度分布小且分散性好的银粉颗粒。

振实密度

振实密度是衡量银粉颗粒间堆积紧密情况的参数指标，直接反映了银粉在生成过程中晶粒的完整度。堆叠紧致的银粉颗粒往往空隙较小，在印刷和烧结过程能够有效降低电路中的串联电阻，提高导电膜的导电能力。

影响振实密度的因素主要包括：1)银粉形貌；2)银粉的球形度(规则度)；3)表面光洁度；4)表面包覆试剂影响等影响颗粒间的相互作用力。高振实密度的银粉通常表现为球形度高、表面光滑、粒度分布均匀、尺寸均一等特点。另外，银粉的振实密度与银粉粒度大小、颗粒间的空隙度以及本身的致密程度有关。

振实密度对银浆的影响主要体现在调制的粘度上，振实密度高，往往导致颗粒间吸附的溶剂少，粘度较大，相反，振实密度低，往往颗粒间隙大，能吸附的溶剂多，粘度较少。因此，在制备高固含量的银浆，选择银粉较高的振实密度更易满足需求。

提高振实密度的方法之一为将相同形貌但不同粒径大小的银粉按比例进行调配制得复合粉，以达到大颗粒间填满小颗粒，空隙率较低，银粉的致密度较高，以获得良好的导电率。

比表面积

银粉的比表面积与银粉的形貌及粒度有关。一般片状银粉的比表面积比球形或类球形银粉的大。银粉的比表面积越大，其表面活性越高，调制的银浆越利于低温烧结，且在烧结过程中易发生“熔焊”。“熔焊”有助于形成致密的导电膜，能增强银粉颗粒之间的接触并显著提高导电膜的导电性。银粉的比表面积越小，其表面活性越低，烧结时越不利于银粉熔化成膜。

参考来源：

[1]廖志辉等：光伏银浆配方原料对太阳能电池性能影响综述，特种化学电源国家重点实验室

[2]屈新鑫等：银粉对银浆性能的影响及其主要制备方法综述，英特派铂业股份有限公司

（中国粉体网编辑整理/平安）

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！