De deeltjesgrootte reeks van sferische zilverpoeder gebruikt in kristallijne silicium zonne-front-side zilverpasta is 1,0–3,0 μm, terwijl conventioneel gesynthetiseerd zilverpoeder gewoonlijk een brede deeltjesgrootte distributie. Daarom moet het bereide zilverpoeder een classificatie behandeling om te voldoen aan de eisen voor zilverpoeder dat in kristallijne silicium zonnecel-elektrodezilverpasta wordt gebruikt.
Prestatie-eisen van zilverpoeder in fotovoltaïsche zilverpasta
De eisen aan zilverpoeder in fotovoltaïsche zilverpasta komen niet alleen tot uiting in de deeltjesgrootteverdeling, maar omvatten ook:
- Smalle deeltjesgrootteverdeling: Zorgt voor een stabiele vloeibaarheid van de slurry en duidelijke zeefdruklijnen.
- Hoge sfericiteit: Verkleint het specifieke oppervlak, verlaagt de viscositeit van de slurry en vermindert het verbruik van organische dragerstoffen.
- Goede dispergeerbaarheid: Voorkomt agglomeratie en zorgt voor een gelijkmatige vorming van een slibfilm.
- Laag gehalte aan onzuiverheden: Garandeert de geleidbaarheid van de elektrode en betrouwbaarheid op lange termijn.
- Nauwkeurig gecontroleerde deeltjesgrootte: Speciaal voor het 1–3 μm mid-range zilverpoeder, dat cruciaal is voor de elektrodedichtheid en geleidbaarheid.
Classificatie is dus een belangrijke stap bij de bereiding van zilverpoeder.
Huidig Classificatie Methoden voor ultrafijn zilverpoeder
Momenteel neemt de industrie voornamelijk mechanisch trillend zeven En luchtclassificatie voor ultrafijn zilverpoeder.
Mechanisch trillend zeven
Mechanisch trillen is een traditionele methode waarbij zilverpoeder door middel van mechanische of ultrasone trillingen door zeven met verschillende maaswijdtes wordt gehaald.
Functies:
- Voordelen: Eenvoudige bediening, lage kosten, geschikt voor voorlopige classificatie.
- Nadelen:
- Bij een maaswijdte van meer dan 800 mesh (ongeveer 18 μm en kleiner) kunnen metaalpoeders de zeefopeningen verstoppen, waardoor de efficiëntie afneemt.
- Niet effectief voor micro- of submicronzilverpoeder.
- Het samenklonteren van het poeder tijdens het zeven vermindert de nauwkeurigheid.
Toepassingsvoorbeeld:
Een gepatenteerd apparaat combineert schuine zeven met een vibratiemotor, wat zorgt voor een gelijkmatige poederverdeling op het zeefoppervlak voor snelle classificatie. Door de zeefmaaswijdte te veranderen, kunnen gebruikers zilverpoeder van verschillende groottes verkrijgen. Deze methode is vooral nuttig voor eerste screening bij de productie van zilverpoeder.
Luchtclassificatie
Luchtclassificatie is momenteel de meest gebruikte methode voor ultrafijn zilverpoederHet principe hiervan is dat lucht als classificatiemedium wordt gebruikt en dat er gebruik wordt gemaakt van de hogesnelheidsrotatie van een classificatiewiel in combinatie met centrifugale krachten om deeltjes van verschillende groottes te scheiden.
Functies:
- Controleerbaar classificatiegroottebereik (tot submicronniveau).
- Goed verspreide deeltjes met minimale agglomeratie.
- Smalle deeltjesgrootteverdeling, ideaal voor fotovoltaïsche zilverpasta.
- Instelbare parameters (snelheid van het classificeerwiel, blaasfrequentie, toevoersnelheid) voor nauwkeurige regeling van de deeltjesgrootte.
Toepassingsvoorbeeld:
Onderzoekers hebben een enkelfasig systeem gebruikt lucht classificator om zilverpoeder te verwerken en ontdekte dat, onder geoptimaliseerde snelheid van het classificatiewiel, Bolvormig zilverpoeder van 1–3 μm kan nauwkeurig worden geclassificeerdHet resulterende product had een smallere grootteverdeling en toen het tot zilverpasta aan de voorzijde werd verwerkt, verbeterde het de foto-elektrische omzettingsefficiëntie van zonnecellen aanzienlijk.
Voor poeders kleiner dan 1 μm, een twee-fase classificatiesysteem kunnen worden toegepast: de eerste fase voor grove classificatie (D50 ≈ 3 μm), de tweede voor fijne classificatie (D50 ≈ 1 μm). In combinatie met een cyclooncollector kan de opbrengst van fijn poeder worden bereikt 92%.
Apparatuurselectie en kosteneffectiviteitsanalyse
Veelvoorkomende soorten luchtclassificatoren
- Turbine luchtclassificator
- Vormt een sterk centrifugaalveld door het snel roterende classificatorwiel.
- Geschikt voor zilverpoeder ter grootte van een micron.
- Hoge efficiëntie, nauwkeurige controle van de deeltjesgrootte.
- Multi-rotor luchtclassificator
- Meerdere classificatiewielen werken parallel om de doorvoer te verhogen.
- Zorgt voor een smallere deeltjesgrootteverdeling.
- Veelgebruikt in grootschalige productielijnen voor zilverpoeder.
- Inert gas-beschermde luchtclassificator
- Gebruikt stikstof of argon als classificatiemedium.
- Voorkomt oxidatie van zilverpoeder tijdens classificatie.
- Geschikt voor de productie van zilverpoeder met een hoge zuiverheidsgraad.
Technologievergelijking
Technologie | Voordelen | Beperkingen | Geschikte toepassing |
Mechanisch trillend zeven | Lage kosten, eenvoudige bediening | Lage precisie, problemen met verstopping van de zeef | Eerste screening, verwijdering van grove deeltjes |
Luchtclassificatie | Smalle distributie, hoge precisie, regelbaar | Hogere kosten, groter energieverbruik | Precieze classificatie voor fotovoltaïsch zilverpoeder |
Conclusie
Met de snelle vooruitgang van de fotovoltaïsche industrie en de toenemende vraag naar hoogwaardige zilverpasta, wordt de technologie voor de classificatie van zilverpoeder steeds belangrijker. Luchtclassificatie, met zijn precisie en regelbaarheid, is geleidelijk de gangbare oplossing geworden voor het bereiken van smalle deeltjesgrootteverdelingen in het bereik van 1-3 μm.
Episch poeder, met zijn expertise in de verwerking van ultrafijn poeder en geavanceerde luchtclassificatietechnologie, biedt betrouwbare en op maat gemaakte oplossingen voor de productie van zilverpoeder. Hiermee kunnen fabrikanten de efficiëntie verbeteren, de kosten verlagen en stabiele prestaties garanderen in fotovoltaïsche toepassingen.