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太阳能正银分析——(5)

到目前为止,对于银粉的讨论对于烧结结构模型的讨论,对于烧结机理的讨论,对于有机体系的讨论,对于浆料体系整体配方的专利等各类资料都太多了,而且目前许多资料都很乐于从原理从结构上展开讨论,特别看看韩国工研院的几篇论文更是如此。但就是还没有那篇文章仔细的讲过正银玻璃粉的机理及动力学过程,前面几篇讨论的所谓还原Pb的运输机理都还有待商榷的。如果非要说有的话,似乎是中南大学还是国防科技大学倒是有一篇博士论文还有杨云霞教授的学生的论文讨论过,但基本上要不就是从简单的铅体系玻璃软化点等几个简单因素讨论了下,还有一个系统的结合正银机理阐述的。
银粉的变化大家找的差不多了,有机载体杜邦把坎已设在那了。对于这个玻璃粉,似乎在正银就特别神奇了。看杜邦的专利,从一开始就是铅无铅体系同时申请的,到11年彻底提出高方阻体系的Pb—Te体系玻璃,似乎大家现在也都界定在这个Pb—Te体系玻璃范围里了。看看韩国日本申请的专利里也都是大幅的Pb—Te体系玻璃,最远当然是80年代老美的乔森马塞公司的专利了。
所以一切迹象似乎就表明了是这个Pb—Te体系玻璃了。
我由于没有做过具体实验,无法对这个体系做出评价。但可以推测的是,它很符合正银的要求。首先,它要尽量的少和硅作用,这个如果你查查半导体钝化玻璃的话,你会发现其实Pb玻璃体系Zn玻璃体系等都适合做钝化的,也就是说这个硅在600度以内基本上是很少和各类体系玻璃作用的。但这个正银偏偏走向了高温化,因为电池一切都要向效率让路,一切要以它为标准的。所以,这时候我觉得这个Pb—Te体系玻璃可能是要优于Pb玻璃的。同时为什么还是这个Pb—Te体系玻璃呢。那是因为这个正银啊为了得到高的开压和细线,银粉粒径整体变小了,所以这就要求正银玻璃的液相温度应该低了溶解银的能力应该加强些,而这些本来铅玻璃也可以办到的,但估计那么高铅低软化点的玻璃自身和硅的反应活性要高于Pb—Te体系玻璃了。
那为什么又非要还是这个Pb体系玻璃,为什么就不能是Bi—Te体系玻璃呢,这个杜邦专利里也提到了多次。我想不是不可以,是许多东西还没控制好。因为原理及那个物理模型结构就在那,你只要有好的方法尽可以去实现它,谁也没特别规定非要用Pb—Te体系玻璃的,只是到目前为止大家发现特别有效而已。基于韩国工研院的一篇论文,我们可以知道的是,那个铋体系的玻璃,其中的铋容易为电池表面的硅还原而造成铋析晶长大破坏PN结的。而且这个工研院另一片论文解释了,纯银在无氧的条件下是无法溶解到玻璃里形成那个银胶体来实现那个物理模型的隧道导电的。所以,银第一步是要变成银离子才可以溶解到玻璃里的,也就是它要先变成氧化银,其实在氧化锌压敏电阻里要用的一种含银量20%的银玻璃是用硝酸银引入的,那是否也可以在正银里使用呢。
总之,这个Pb—Te体系玻璃确定了,接下来大家所需要的就是不断优化它。
前面那个物理模型结构也说明了这个玻璃过渡层最好薄一些,那如何使这个层薄呢,除了在玻璃体系一定下银粉粒径大小能影响它外,玻璃自身的流动性是最重要的影响因素了,关于这点杜邦在专利里反复提及。这个正银所需玻璃的流动特性是异于传统浆料的,那就是它在软化温度附近并不如传统玻璃失去刚性的膨胀系数,它似乎还是会保证一定刚性,直到高温时才完全出现液相的,这个估计也是控制液相量控制玻璃不要一出现液相就流动到下层。而只流在上层里合理的溶解银,这样在高温时出现完全液相可以保证以一个一致的液相整体下移,这样就保证了各个区域反应的一致性,即要么都反应差一点或者过一点,而不会出现局部差局部过的不一致不稳定。当然这个杜邦控制的是最精确的,因为它那个基本是在最优点上的,所以工艺可调范围宽,因为基于杜邦论文里的模型,那个过一点差一点都能实现隧道导电的。

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