一种用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法、及用途 |
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申请号 | CN201710359227.9 | 申请日 | 2017-05-19 | 公开(公告)号 | CN107192589A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
申请人 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司; | 发明人 | 李琰琪; 王钰雅; 王栩生; 涂修文; 邢国强; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种用于电镜检测导电 银 浆的样品前处理方法,所述方法包括如下步骤:(1)将导电银浆与第一 有机 溶剂 混合,一次超声后,静置分层;(2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入第二 有机溶剂 ,进行二次超声,得到用于电镜检测的样品;其中第二有机溶剂的体积是导电银浆体积的1~4倍。本发明通过将导电银浆超声分散在溶剂中,除去有机层后,将固体物质再次分散在溶剂中,选取合适的浓度,获得适于 电子 显微镜 观察的样品;本领域技术人员通过分析设备对所述样品进行观察,能够清晰的观察到银颗粒,并能够大致分析出添加剂的种类和添加量。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: |
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说明书全文 | 一种用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法、及用途技术领域背景技术[0002] 在太阳能制造中浆料如何与绒面匹配,如何与扩散匹配是电池片制造的重要组成部分,因此在调整工艺时要对太阳能导电浆料有一定的了解,但是如何利用现有光伏测试设备对浆料的形态进行观察是一个问题:如果使用金相显微镜,粘稠的浆料有碰到激光镜头的危险,而且观察效果也不好,如果用扫描电镜观察,需要把导电浆料中的有机相蒸发掉,在高温挥发有机相后,浆料中的颗粒也发生了形变,不能体现浆料的真实形态,如图1(导电浆料挥发有机相后扫描电镜图)所示,由于该问题的存在也使得如何测试导电浆料的有效成分也变的极为困难。如何知道浆料的真实情况让它更好的指导工艺生产是困扰太阳能印刷和测试的问题。 [0003] 对于导电银浆的生产商研发者来说,拥有制造浆料银粉和添加剂如铋锰钼等颗粒,可以直接对这些粉状颗粒加以观察,也拥有这些颗粒的正态分布曲线。 [0004] 但对于太阳能电池片制造厂家来说,只有导电浆料成品,关于导电浆料的具体细节(如银颗粒尺寸、形貌,添加剂种类,添加剂量等)是无法获知的,但有的时候我们需要一些浆料诸资料,如颗粒大小,颗粒分布(需要通过SEM图片体现),某些添加剂成分(通过测试EDS体现),如何得到这些数据用于太阳能电池片工艺的改进一直是个难题。 [0005] 对本发明提供了一种制备浆料样品的方法,可以使浆料放在金相显微镜或扫描电子显微镜下观察。 发明内容[0006] 针对现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法,所述方法包括如下步骤: [0008] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入第二有机溶剂,进行二次超声,得到用于电镜检测的样品; [0009] 其中第二有机溶剂的体积是导电银浆体积的1~4倍,例如1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍等。 [0010] 优选地,所述一次超声和二次超声的超声功率均各自独立地选自180~900W,优选240W。 [0011] 超声功率过大,造成银颗粒碎裂,并重新团聚在一起;超声过小,分散效果不好,不利于检测。 [0012] 优选地,所述一次超声和二次超声的超声时间均各自独立地≤2h,例如0.8h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h等,优选1~2h。超声时间过长,造成银颗粒破碎,并重新团聚;超声时间过短,分散效果不好,不利于检测。 [0013] 优选地,步骤(1)所述静置分层的时间为1~2h,例如1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h等。 [0015] 优选地,所述第一溶剂和/或第二溶剂为乙二醇丁醚。 [0016] 优选地,第一有机溶剂的体积是导电银浆体积的1~4倍,例如1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍等,优选3~4倍; [0017] 优选地,第二有机溶剂的体积是导电银浆体积的1.5~2.5倍。 [0018] 步骤(1)所述“将导电银浆与第一有机溶剂混合”的方式为:向第一有机溶剂中加入导电银浆。 [0019] 向第一有机溶剂中加入导电银浆的方式进行混合,能够避免导电银浆粘在器壁上,造成检测不准确。 [0020] 本发明目的之二是提供一种电子显微镜检测导电银浆的方法,所述方法包括如下步骤: [0021] (a)选用目的之一所述的用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法对待测导电银浆进行前处理; [0023] 选用目的之一所述的样品前处理方法处理导电银浆后,其中的银颗粒能够较为清晰且独立地被电子显微镜观察到,基于电子显微镜的观察,能够得到银颗粒的粒径、形貌等信息。 [0024] 所述铝箔优选为平整的铝箔。 [0025] 步骤(b)所述将步骤(a)处理后的样品置于铝箔上的方式包括: [0026] (b-1)将步骤(a)处理后的样品用内径为1~3mm的毛细管取1~2滴制备好的液体,均匀摊在铝箔上; [0027] (b-2)将带有样品的铝箔在36~45℃下保温。 [0028] 步骤(b-2)的保温温度过高导致颗粒模糊,颗粒边界不清晰(如对比例5,图7),如果温度过低会造成干燥时间过长。所述保温的方式可以选择空气加热如烘箱,或者水浴加热,不能够采用微波加热或红外加热等会造成局部过热的方式,局部过热会造成样品损毁。可以看到颗粒表面由于呈现模糊的状态,很难分辨出大部分颗粒的边缘了。 [0029] 本发明对步骤(b-2)的保温时间不做具体限定,只需要将样品中的溶剂挥发完即可,示例性的可以保温10min~2h,例如20min、50min、80min、90min、110min等。 [0030] 本发明目的之三是提供一种电子显微镜-EDS元素检测导电银浆的方法,所述方法包括如下步骤: [0031] (a)选用目的之一所述的用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法对待测导电银浆进行前处理; [0032] (b)将步骤(a)处理后的样品置于铝箔上,进行电子显微镜观察; [0033] (c)选取目标颗粒进行EDS元素分析,得到目标颗粒的元素组成。 [0034] 优选地,步骤(b)所述将步骤(a)处理后的样品置于铝箔上的方式包括: [0035] (b-1)将步骤(a)处理后的样品用内径为1~3mm的毛细管取1~2滴制备好的液体,均匀摊在铝箔上; [0036] (b-2)将带有样品的铝箔在36~45℃下保温。 [0037] 选用目的之一所述的样品前处理方法处理导电银浆后,其中的银颗粒能够较为清晰且独立地被电子显微镜观察到,基于电子显微镜的观察,采用电子显微镜-EDS元素检测通过电子显微镜观察的特定位置的元素组成,能够大致推测添加剂的种类,包括的元素等。 [0038] 本发明目的之四是提供一种导电银浆添加剂的半定量方法,所述方法包括如下步骤: [0039] (a)选用一组待测银浆的平行样品,采用目的之一所述的用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法对待测导电银浆进行前处理; [0040] (b)将步骤(a)处理后的样品分别置于铝箔上,进行电子显微镜观察; [0041] (c)选取目标颗粒进行EDS元素分析,得到目标颗粒的元素组成; [0042] (d)记录一组样品中目标颗粒的数量,进行质量的加权平均计算,得到添加剂的量。 [0043] 优选地,步骤(b)所述将步骤(a)处理后的样品置于铝箔上的方式包括: [0044] (b-1)将步骤(a)处理后的样品用内径为1~3mm的毛细管取1~2滴制备好的液体,均匀摊在铝箔上; [0045] (b-2)将带有样品的铝箔在36~45℃下保温。 [0046] 选用目的之一所述的样品前处理方法处理导电银浆后,其中的银颗粒能够较为清晰且独立地被电子显微镜观察到,基于电子显微镜的观察,能够大致对添加剂颗粒的数量做出判断,大致推测添加剂的含量。 [0047] 本发明目的之五是提供一种用于电镜检测导电银浆的样品前处理方法的用途,其特征在于,所述方法用于太阳能电池导电银浆的检测。 [0049] 通过本发明所述前处理之后的样品能够通过电子显微镜的观察获得其主流尺寸,如果主流尺寸大于太阳能电池绒面坑洞过多,则造成接触不良形成次品,建议更换导电银浆;通过对导电银浆银颗粒主流尺寸的检测能够减少制绒过程的实验次数,提高成品率。 [0050] 通过本发明所述前处理之后的样品通过电子显微镜-EDS元素检能够找到添加剂颗粒,并分析出所述添加剂的元素含量,如Pb等添加剂颗粒,而在电池片烧结和扩散中,银浆料中Pb需要渗透进电池片中的PN结中,以形成良好的接触电阻,Pb直接影响到PN结的扩散工艺(PN结制备)的调整和烧结工艺(PN结接触)的调整;通过对导电银浆添加剂的元素分析和半定量分析,能够提高PN结扩散和烧结工艺的成功率,减少试验次数。 [0051] 本领域技术人员还可以选取其他能够获得的分析设备对所述样品进行前处理。 [0052] 对于如何从电子显微镜的视图中分辨出银颗粒和添加剂颗粒,本领域技术人员可以根据自己掌握的专业知识和经验进行判断,本发明不做具体限定。通常认为,添加剂颗粒的粒径普遍小于银颗粒的粒径,例如添加剂颗粒的粒径一般在1μm以下,大多数的添加剂粒径在100nm以下,如几十微米到十几微米之间,而银颗粒的粒径一般在1微米以上,大多数银颗粒的粒径在2μm以上。 [0053] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: [0054] 本发明通过将导电银浆超声分散在溶剂中,除去有机层后,将固体物质再次分散在溶剂中,选取合适的浓度,获得适于电子显微镜观察的样品;本领域技术人员通过分析设备对所述样品进行观察,能够清晰的观察到银颗粒,并能够大致分析出添加剂的种类和添加量。附图说明 [0055] 图1是现有技术中导电浆料挥发有机相后扫描电镜图; [0056] 图2是实施例1的电镜扫描图; [0057] 图3是对比例1的电镜扫描图; [0058] 图4是对比例2的电镜扫描图; [0059] 图5是对比例3的电镜扫描图; [0060] 图6是对比例4的电镜扫描图; [0061] 图7是对比例5的电镜扫描图; [0062] 图8是实施例3的电镜扫描图; [0063] 图9是实施例4的电镜扫描图; [0064] 图10是实施例5的电镜扫描图; [0065] 图11是实施例7的电镜扫描图; [0066] 图12是实施例8的电镜扫描图; [0067] 图13是实施例9的电镜扫描图; [0068] 图14是实施例10的电镜扫描图; [0069] 图15是实施例11的电镜扫描图; [0070] 图16是实施例14的电镜扫描图; [0071] 图17是应用实施例1的电镜扫描图。 具体实施方式[0072] 为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。 [0073] 实施例1 [0074] 用电镜检测导电银浆的样品,包括如下步骤: [0075] (1)向15mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在240W功率下超声1.5h,之后静置1.5h分层; [0076] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入15mL的乙二醇丁醚,在240W功率下超声1.5h,得到用于电镜检测的样品; [0077] (3)用内径为1mm-3mm的毛细管取1-2滴液体前处理样品,均匀摊在铝箔上;将带有样品的铝箔在40℃下保温30min。 [0078] 将步骤(3)承载有样品的铝箔进行电镜检测,电镜扫描图如图2所示。从图2可以看出,经过实施例1的处理,导电银浆的形貌在电子显微镜下可以分开大小颗粒,待检测颗粒基本无粘连,可以清晰看到待检测颗粒的边缘,不仅能够观察到主流银颗粒并测量其大小,而且能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒与银颗粒区分开来并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0079] 对比例1 [0080] 与实施例1的区别在于,将与实施例1相同的导电银浆直接进行烘干后,置于铝箔上电镜观察,结果如图3所示。从图3可以看出,对比例1未采用本发明的方法进行处理,而采用常规的过烧结炉后观察,得到的电镜扫描形貌完全分不清楚每个颗粒的形貌,所有的颗粒也粘结在了一起。 [0081] 对比例2 [0082] 与实施例1的区别在于,步骤(1)导电银浆的添加量为3mL,之后采用电镜观察,结果如图4所示。从图4可以看出,扫描电镜的视野中几乎没有银颗粒。可以看出第二有机溶剂的体积高于导电银浆体积4倍,样品颗粒相对过于分散,无法获得观察视野良好的样品。在进行数据统计时较为困难。 [0083] 对比例3 [0084] 与实施例1的区别在于,步骤(2)导电银浆的添加量为15.5mL,之后采用电镜观察,结果如图5所示。从图5可以看出,扫描电镜的视野中银颗粒几乎没有被分开。绝大部分银颗粒叠加在一起,一方面无法准确测量银颗粒的大小;另一方面无法从粘连的银颗粒之中识别出添加剂颗粒如Pb颗粒,测试效果不好,无法准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0085] 对比例4 [0086] 与实施例1的区别在于,步骤(2)所述超声时间为2.5h,之后采用电镜观察,结果如图6所示。从图6可以看出,扫描电镜的视野中银颗粒碎裂并团聚在一起,无法进行观察。 [0087] 对比例5 [0088] 与实施例1的区别在于,步骤(3)为用内径为1mm-3mm的毛细管取1-2滴液体前处理样品,均匀摊在铝箔上;将带有样品的铝箔在50℃下保温30min。之后采用电镜观察,结果如图7所示。从图7可以看出,保温温度过高导致颗粒模糊,颗粒边界不清晰。 [0089] 实施例2 [0090] 用电镜检测导电银浆的样品,包括如下步骤: [0091] (1)向8mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在900W功率下超声1.9h,之后静置2h分层; [0092] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入32mL的乙二醇丁醚,在180W功率下超声1.0h,得到用于电镜检测的样品。 [0093] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果(图8)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下可以分开大小颗粒,待检测颗粒基本无粘连,可以清晰看到待检测颗粒的边缘,而且通过筛选能够在银颗粒中找到添加剂颗粒如Pb的颗粒(圆圈圈出的颗粒),可准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0094] 实施例3 [0095] (1)向16mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在720W功率下超声1.9h,之后静置2h分层; [0096] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入32mL的乙二醇丁醚,在240W功率下超声1.5h,得到用于电镜检测的样品。 [0097] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果显示视野中颗粒分布略为分散,不集中,少部分的颗粒有粘连,不过依然可以清晰看到每个颗粒的边缘。导电银浆的颗粒形貌在电子显微镜下显示完全,可以分开银颗粒和添加剂颗粒如Pb颗粒不同大小的颗粒,可准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0098] 实施例4 [0099] (1)向24mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在180W功率下超声1.5h,之后静置1.8h分层; [0100] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入12mL的乙二醇丁醚,在580W功率下超声0.8h,得到用于电镜检测的样品。 [0101] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果(图9)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,所有颗粒均无粘连,可以清晰看到每个颗粒的边缘,可以轻松找到添加剂颗粒如Pb颗粒,颗粒较集中也无过分堆积,是制备较好的样品,从测试结果上看,待测金属颗粒边缘很容易分辨,并具有良好的形貌,使得能够用电镜准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0102] 实施例5 [0103] (1)向32mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在190W功率下超声1.7h,之后静置1.2h分层; [0104] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入20mL的乙二醇丁醚,在240W功率下超声0.5h,得到用于电镜检测的样品。 [0105] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果(图10)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,所有颗粒均无粘连,可以清晰看到每个颗粒的边缘,也可以准确找到添加剂的位置可以轻松找到添加剂颗粒如Pb颗粒(圆圈标出的颗粒),待测金属颗粒较集中也无堆积现象,是制备较好的样品,从测试结果上看,待测金属颗粒边缘相对容易分辨,并具有比较良好的形貌,使得能够用电镜准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0106] 实施例6 [0107] (1)向26mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在450W功率下超声1.3h,之后静置0.8h分层; [0108] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入8mL的乙二醇丁醚,在300W功率下超声0.5h,得到用于电镜检测的样品。 [0109] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果显示导电银浆的形貌在电子显微镜下可以分开大小颗粒,所有颗粒均无粘连,待测金属颗粒边缘容易分辨,能够用电镜准确进行银颗粒大小的测量以及添加剂颗粒如Pb颗粒的比例统计。 [0110] 实施例7 [0111] 与实施例2相同,区别在于,将步骤(1)和步骤(2)加入的乙二醇丁醚均替换成丙酮。电镜扫描结果(图11)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,待检测颗粒基本无粘连,可以清晰看到待检测颗粒的边缘,不仅能够观察到主流银颗粒并测量其大小,而且能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒(圆圈标出的颗粒)与银颗粒区分开来,进行银颗粒大小的测量,并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0112] 实施例8 [0113] 与实施例3相同,区别在于,将步骤(1)和步骤(2)加入的乙二醇丁醚均替换成丙酮。电镜扫描结果(图12)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下基本可以分开大小颗粒,绝大部分颗粒无粘连,可以清晰看到每个颗粒的边缘,除了少量堆积的现象,依旧能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒(圆圈标出的颗粒)与银颗粒区分开来,测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0114] 实施例9 [0115] 与实施例4相同,区别在于,将步骤(1)和步骤(2)加入的乙二醇丁醚均替换成丙酮。电镜扫描结果(图13)显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,所有颗粒均无粘连,可以清晰看到每个颗粒的边缘,但是分布较为不均匀,少量待测颗粒出现了叠加,但整体来说所制备的样品依旧能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒与银颗粒区分开来,测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0116] 实施例10 [0117] 与实施例5相同,区别在于,将步骤(1)和步骤(2)加入的乙二醇丁醚均替换成丙酮。电镜扫描结果(图14)这次样品制备就非常成功,既无颗粒堆积,也无过分分散的现象,最难得的是每个极小的颗粒之间都可以分开。不仅能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒与银颗粒区分开来,还能有效地区分不同添加剂颗粒,便于测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0118] 实施例11 [0119] 与实施例6相同,区别在于,将步骤(1)和步骤(2)加入的乙二醇丁醚均替换成丙酮。电镜扫描结果(图15)导电银浆的形貌在电子显微镜下可以分开大小颗粒,可以清晰看到待测颗粒的边缘,但是待测颗粒分布不均匀,少量待测颗粒出现了叠加,但整体来说所制备的样品依旧能有效将添加剂颗粒如Pb颗粒(圆圈标出的颗粒)与银颗粒区分开来,测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0120] 实施例12 [0121] (1)向24mL的乙二醇丁醚中滴加入8mL导电银浆,在450W功率下超声1.3h,之后静置0.8h分层; [0122] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入19mL的丙酮,在300W功率下超声0.5h,得到用于电镜检测的样品。 [0123] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,所有颗粒均无粘连,可以清晰看到每个颗粒的边缘,能准确测量测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0124] 实施例13 [0125] (1)向30mL的丙酮中滴加入8mL导电银浆,在450W功率下超声1.3h,之后静置0.8h分层; [0126] (2)去除步骤(1)分层后的产品的上层液体,加入19mL的乙二醇丁醚,在300W功率下超声0.5h,得到用于电镜检测的样品。 [0127] 将步骤(2)的样品进行电镜检测,电镜扫描结果显示导电银浆的形貌在电子显微镜下完全可以分开大小颗粒,待测金属颗粒基本无粘连,少量待测颗粒出现了叠加,但依旧可以清晰看到每个颗粒的边缘,能准确测量测量银颗粒大小并统计添加剂颗粒如Pb颗粒所占比例。 [0128] 实施例14 [0129] 与实施例1的区别在于,调整步骤(3)的保温温度为36℃,保温2h。 [0130] 电镜扫描结果(图16)除了少量待测金属颗粒边缘略有粘连以外,测试结果与实施例1相似,虽然因为粘连导致对添加剂颗粒的辨别有一定难度,但是还是能够很容易的观测出银颗粒的粒径尺寸。 [0131] 实施例15 [0132] 与实施例1的区别在于,调整步骤(3)的保温温度为45℃,保温2h。 [0133] 电镜扫描结果可以观察到银颗粒的略不清晰,待测金属颗粒边缘变的略有粘连,但是还是能够得到良好的测试结果。 [0134] 应用实施例1 [0135] 采用实施例3前处理后的样品,使用电子显微镜(日立S4800)在该电子显微镜-EDS元素检测模式下进行相应的检测,结果如图17,步骤如下: [0136] 在电子显微镜下观察处理后的样品,从形貌上找出与大部分颗粒形貌不同的颗粒(如图17圆圈所在位置的颗粒),采用EDS模式进行元素分析,分析结果为: [0137] 所检测的导电银浆中的颗粒包括C、Al、Si、Ag、Pb元素,在该功能下能测试出各元素的含量分别如下表所示,测试过程中碳元素的标准样品为碳酸钙,铝元素的标准样品为三氧化二铝,硅元素的标准样品为二氧化硅,银元素的标准样品为单质银,铅元素的标准样品为二氟化铅: [0138]元素 重量百分比(wt%) 原子百分比(%) 碳元素(C) 4.26 26.76 铝元素(Al) 2.03 5.69 硅元素(Si) 1.77 4.77 银元素(Ag) 87.23 61.06 铅元素(Pb) 4.71 1.71 [0139] 其中,Pb元素的含量将对我们对烧结工艺的调整有着重要的参考意义,比如烧结温度、时间的控制,烧结曲线的调整都跟Pb有很大关系。 [0141] 4PbO+2SiNx→2SiO2+4Pb+xN2↑ (1) [0142] 玻璃料和Si也发生类似的氧化还原反应: [0143] 2PbO+Si→SiO2+2Pb (2) [0144] 在450℃时,玻璃料开始熔化并覆盖在Ag颗粒表面,在600℃时,Ag颗粒被熔融的玻璃料所包围。随着温度的升高,当Ag颗粒分布于熔融的玻璃料中时,Ag颗粒表面与玻璃料发生离子交换,并在Ag颗粒表面形成一层Ag-Pb-Si液态相;当玻璃料熔透SiNx层后,开始与硅n+发射区层接触,并继续发生氧化还原反应,式(2)。 [0145] 升温过程中,大量的Ag粒子溶解于玻璃料之中;冷却过程中,过饱和的Ag粒子析出并结晶生长,在Si表面形成倒金字塔状的Ag晶粒。 [0146] PbO含量越多,能熔的Ag越多,Ag颗粒的大小和数量越多;但同时,PbO与Si反应生成的SiO2越多,使得Rs变大。 [0147] 实验证实,当PbO<1m%时,观察不到Ag晶粒,SiNx层几乎没穿透,Rs高; [0148] PbO>30m%时,SiNx层完全被穿透Ag颗粒多且尺寸大,但覆盖着一层厚SiO2,Rs高。 [0149] 一般来说铅含量较高的浆料需要温度较低烧结工艺,而铅含量较低的浆料需要温度较高的烧结工艺 [0150] 应用实施例2 [0151] 平行制备采用实施例1前处理后的样品10份,进行电子显微镜-EDS元素检测,步骤如下: [0152] 使用EDS元素模式测试10次,计量得到添加剂Pb的含量(重量百分比)为4.91wt%、4.24wt%、3.98wt%、4.56wt%、4.75wt%、4.18wt%、4.88wt%、4.54wt%、4.29wt%、 4.35wt%。 [0153] 通过本方法测试可以观察到银浆颗粒大小范围为200nm~2μm,符合浆料厂家给出的颗粒范围。 [0154] 通过本方法可以有效找到Pb颗粒,Mn颗粒,Mo等颗粒符合浆料厂家给出的成分范围。 |