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LISICO 分散均質(zhì)分析測試儀 LS-1在太陽能電池正銀漿料中的應(yīng)用

發(fā)布時間：2024/6/21 點擊：1171

關(guān)鍵詞：分散均質(zhì)分析測試

概述：導(dǎo)電銀漿對其組成物質(zhì)要求是十分嚴格的。其品質(zhì)的高低、含量的多少，以及形狀、大小對銀漿性能都有著密切關(guān)系。在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，導(dǎo)電銀漿的表征手段主要是黏度測試以及加工性能評價，這些測試方法均不能表征銀漿原始狀態(tài)下填料與液體介質(zhì)之間的相互作用。可以利用低場核磁共振技術(shù)來測量懸浮液體系的馳豫時間，計算固體顆粒的濕潤比表面積，并用來研究固體納米顆粒在溶劑中的分散性問題。

下載方案

太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件，目前廣泛應(yīng)用的太陽能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、銅銦鎵硒等。其中，正銀漿料是太陽能電池的重要組成部分，其主要作用是將銀粉、銀包粉、銀納米線等銀材料與有機樹脂、溶劑等混合，形成具有一定粘度和流動性的漿料，用于太陽能電池的電極制備。

導(dǎo)電銀漿對其組成物質(zhì)要求是十分嚴格的。其品質(zhì)的高低、含量的多少，以及形狀、大小對銀漿性能都有著密切關(guān)系。在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，導(dǎo)電銀漿的表征手段主要是黏度測試以及加工性能評價，這些測試方法均不能表征銀漿原始狀態(tài)下填料與液體介質(zhì)之間的相互作用。

對于固液兩相體系，在固體相表面會附著一層液相分子，這些液相分子因固體相的吸附作用而運動受限。但未與固體相接觸的液相分子運動是自由的，液相分子的馳豫時間（relaxation time）與它所處的運動狀態(tài)密切相關(guān)，自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時間長得多，兩者相差約2~3個數(shù)量級。因此，可以利用低場核磁共振技術(shù)來測量懸浮液體系的馳豫時間，計算固體顆粒的濕潤比表面積，并用來研究固體納米顆粒在溶劑中的分散性問題。

LISICO 樂思科分散均質(zhì)分析測試儀 LS-1

具體的應(yīng)用案例如下：

1. 軋漿工藝研究

如圖所示，分別做了不同混料研磨方法（攪拌和三輥機軋漿）和不同軋漿（三輥機軋漿）次數(shù)的銀漿料的分散性NMR測試，結(jié)果表明直接攪拌銀漿料的分散性最差（T2弛豫時間最長），三輥機軋漿5次之后銀漿料的分散性最好（T2弛豫時間最短）。

2. 不同設(shè)備分散效果評價

上圖是樣品1和樣品2的T2弛豫時間。其中，樣品1是用某品牌三輥機研磨得到的銀漿產(chǎn)物，樣品2是將樣品1用TRILOS三輥機研磨得到的銀漿產(chǎn)物。對于同一體系配方樣品來說，弛豫時間越小，表明溶劑分子與漿料的作用力越大，漿料就越穩(wěn)定，分散性就越好。從圖可知，樣品2的T2弛豫時間小于樣品1的T2弛豫時間，表明樣品2的分散性更好，表明TRILOS三輥機對銀漿有更好的分散作用。

3. 銀漿體系分散性評價

如圖所示是放置不同時間的銀漿料T2弛豫時間隨放置時間的變化曲線。從上圖中可以看出，放置12周之內(nèi)的銀漿料的T2弛豫時間基本上沒有變化，說明銀漿料在12周之內(nèi)都是穩(wěn)定的；12周之后，T2弛豫時間增大，說明12周之后銀漿料的銀顆粒與有機載體之間發(fā)生相分離，漿料變得不穩(wěn)定了。

4. 配方研發(fā)

上圖為A、B、C三種不同配方，不同工藝的銀漿料體系的T2弛豫時間。可以發(fā)現(xiàn)隨著配方和工藝的變化，銀漿料體系的T2弛豫時間會發(fā)生顯著變化，這對產(chǎn)品研發(fā)所用的配方和工藝的改進有指導(dǎo)意義。

5. 來料檢測

A．銀粉顆粒檢測

上圖為不同銀粉顆粒按相同比例溶于溶液后的T2弛豫時間。弛豫時間越短，表示銀粉顆粒的比表面積越大。通過測試銀粉溶液的T2弛豫時間，可以表征銀粉來料的一致性，同時針對不同批次（不一致）的銀粉，還可以提前發(fā)現(xiàn)差異，為工藝調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

B．有機載體檢測

上圖為樣品6、樣品12D以及樣品12F的T2弛豫時間。其中，三個樣品的銀粉和玻璃粉的種類和配比相同，區(qū)別在于銀漿配方中的有機載體不同。從圖可知，樣品12F的弛豫時間最小，分散性則最好。表明從分散性講，樣品12F所用的有機載體更適合該銀漿體系。

C．助劑檢測

上圖為樣品11-15的T2弛豫時間。其中，五個樣品的區(qū)別在于銀漿配方中的助劑不同。從圖可知，樣品12的弛豫時間最小，分散性則最好；樣品13的弛豫時間最大，分散性則最差。表明從分散性講，樣品12所用的助劑更適合該銀漿體系。

D．溶劑檢測

上圖為不同溶劑的T2弛豫時間。從圖中可以看出，不同溶劑的弛豫時間差異很大，可以利用不同溶劑的T2弛豫時間差異，對溶劑來料做定性檢測。

以上應(yīng)用基于銀漿的分散性評價。綜合評價銀漿產(chǎn)品的性能，還需要結(jié)合印刷性，流變性，拉力以及電學(xué)性能，在分散性和其他性能間建立對應(yīng)關(guān)系，最終得出合格產(chǎn)品的T2弛豫時間標準。做產(chǎn)品研發(fā)、工藝改進、原料檢驗以及質(zhì)檢時，可用建立好的T2弛豫時間標準進行初篩，將不合格的產(chǎn)品從一開始就剔除出去，從而起到縮短產(chǎn)品研發(fā)時間，提升產(chǎn)品品質(zhì)以及提升企業(yè)效益。

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