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太陽能正銀漿料用正銀粉技術
編號: NY-171203-01005
名稱: 太陽能正銀漿料用正銀粉技術
領域: 新能源
成果形式:
投資額: 50-100萬萬
案例數: 1家
技術階段: 小批量階段
合作方式: 技術入股

方案詳述

本項目采用模板法在球型銀粉表面覆集納米銀線,增大單一球面的局部接觸面積,提高燒結活性。

據調研了解,目前,國內銀粉生產工藝主要有兩類,一類以提前投入晶種的方式,控制粉體粒徑以及分布,通過這類方式可以制備D501~4微米球形銀粉,另一類通過流量控制的方式,控制成核過程以及晶種的生長速率,所制備的銀粉會出現大小不一的球形銀粉,后續一般需要通過球磨工藝來控制粉體分散性。本項目利用自動化流量控制設備,通過管式反應器,控制粉體的粒徑以及分布,滾筒式球磨機對粉體進行二次分散,經噴霧干燥獲得成品。該全自動連續工藝,保障了產品質量的穩定一致性,同時提高了粉體分散性和流動性。該生產方式已在實驗室實現了小試(1公斤硝酸銀),產品參數對比如下所示,該生產工藝對溫度敏感,保障生產的穩定一致性,需要在恒溫恒濕環境下進行,同時由于反應溫度在25-35℃之間,因此所需的管式反應器以及反應釜需要溫控恒定。現產品指標與進行銀粉相比,松裝密度密度偏低,這可能與生產環境有關,具體工作后改善生產條件再進一步細化。

型號

松裝密度(g/ml

振實密度(g/ml

粒徑(微米)

比表面積(m2/g

水分(%

燒損值(%

D10

D50

D90

D100

日本同和(國外)

4.64

6.19

1.53

2.42

3.81

6.61

0.406

0.05

0.68

思美特

-

5.94

1.28

2.19

3.66

5.89

0.5-0.6

0.06

0.16

自制

3.65

6.72

1.25

2.27

3.92

7.48

0.456

0.03

0.14

技術優勢

光伏銀漿是由銀粉、玻璃粉、有機載體、助劑組成,通過絲網印刷工藝,將漿料絲印在硅片的正面形成主柵和輔柵,作為正極收集電子,印刷在硅片背面印刷背電極。據行業統計了解,國內太陽能電池片廠所用光伏銀漿總量在2000噸/年,其中進口占到70%以上市場份額,主要供應商有美國杜邦、德國賀利氏、臺灣碩禾、韓國三星,國產化占比不超過30%市場份額,生產廠家有蘇州晶銀、上海匡宇、深圳首騁、浙江光達、浙江中希等。其中國內電池片廠所用漿料的銀粉用量在1600噸/年,其中正銀漿料用銀粉用量在1200噸/年,背銀漿料用銀粉用量在400噸/年。自2010年以來,有湖南國銀、江蘇凱尚、山東建邦、昆明諾曼、寧波晶鑫、中科銅都、成都中鈔、成都天甫等組建正銀粉研發,至今仍未實現批量化生產。直至2015年,由蘇州思美特表面處理材料有限公司技術團隊與中國船舶工業712所合作,開發了正銀粉并實現了批量供貨,據了解2017年該公司銀粉銷售量在300-400噸,其中正銀粉銷售量達200噸以上。


光伏電池片用原材料隨著光伏產業的發展一直是穩中有進,但是最近幾年,隨著政府對光伏發電的補貼政策、反傾銷政策等影響,增長幅度有所降緩。但是對光伏漿料而已,自2012年以來,杜邦退出PV17B,業界號稱“神漿”,將光電轉化效率一次性提高1%以來,各大漿料廠所推出的技術創新點集中在降低歐姆接觸電阻、提高絲印高寬比。從各大國外漿料廠所用銀粉而言,變數不變,可能由于光伏漿料主要講究是組份之間的相容匹配性,以上的兩方面問題,主要的調整對象是玻璃粉和有機載體。也可能由于銀粉作為貴金屬粉末,一方面研發成本較高,另一方面作為一種組份材料,與多組分之間的匹配較難,所以一般都需要選擇單一變量進行針對性開發。

目前,國外主流正銀粉生產廠家為日本同和,國內正銀粉以思美特為主,這兩家的產品均實現很好的匹配性以及生產批次穩定性。現在正銀漿料廠也在不斷擴張,像上海匡宇、無錫帝科、蘇州晶銀、浙江光達、浙江中希、深圳首騁、杭州正銀、江蘇正能、海寧瑞銀、西安宏星、上海大洲、北京合眾、江西佳因光電、深圳比亞迪、東莞貝特利、廣州儒興、湖南國銀等,國產正銀漿料占比將近30%的市場份額,同時國內漿料廠對國內銀粉的重視程度隨2015年同和爆炸后,也在國內積極扶植,目前也僅此斯美特實現批量供貨。預期到2018年后,國產正銀漿料市場份額占比漿達到40%,銀粉需求量也將達到500/年。現各大銀粉廠也在緊鑼密鼓的布局,與漿料廠進行戰略合作,積極推廣正銀粉的研發。


本項目基于如何提高球形銀粉燒結活性為前提,同時結合浙江凱盈希拉里博士所得出的:粗糙銀粉表面將改變漿料流變性,提高印刷后高寬比,從而提高光電轉化效率。提出一系列高燒結活性、高分散性球形銀粉,本項目采用模板法在球型銀粉表面覆集納米銀線,增大單一球面的局部接觸面積,同時表明覆含納米線有利于玻璃粉在燒結過程中的溶銀,有利于降低銀線與硅片間歐姆接觸電阻,同時通過自動化流水線生產工藝,提高粉體分散性,改善粉體流動性。

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