專利名稱：制備金屬顆粒的方法以及通過該方法制備的油墨組合物和糊狀組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備金屬顆粒的方法，以及通過該方法制備的油墨組合物和糊狀組合物。
背景技術：
由于在未來會用盡傳統(tǒng)能源如石油或煤炭，所以發(fā)明可替代資源將變得極其重要。太陽能電池因為其能源豐富并且沒有環(huán)境污染問題而受到特別的關注。
太陽能電池被分為太陽能熱電池和光伏電池，所述太陽能電池利用太陽熱產生旋轉渦輪機所需的蒸汽，所述光伏電池利用半導體的性質將光子轉化為電能，并且太陽能電池通常被稱為光伏電池(以下也稱為太陽能電池)。
另外，太陽能電池依賴于材料的類型被分為硅太陽能電池、化合物半導體太陽能電池、以及疊層太陽能電池(tandem solar cell)。在這三種太陽能電池中，由于穩(wěn)定性和高效的緣故，主要使用所述硅太陽能電池。
然而，因為介于硅表面和前電極表面之間的接觸電阻高，所以硅太陽能電池是有問題的。因此，正在進行全面研究發(fā)射體以降低硅表面和前電極之間的所述接觸電阻。
與此同時，韓國專利申請No. 2010-0078813中的圖1顯示了一種太陽能電池的橫截面示意圖，所述太陽能電池包括選擇性發(fā)射體，其中，根據傳統(tǒng)技術改變了發(fā)射體層結構。
特別地，這種太陽能電池包括P-型半導體基底101和η-型半導體層102，二者形成ρη異質結,前電極104在ρη異質結上形成，以及后電極106在所述ρ_型半導體基底101 的下表面上形成。
所述η-型半導體層102包括作為發(fā)射體層的選擇性發(fā)射體層，為了降低所述前電極104的所述接觸電阻，將選擇性發(fā)射體層這樣設置與所述前電極相接觸的選擇性發(fā)射體層的一部分較厚，而另一部分較薄。
盡管這種選擇性發(fā)射體層降低了介于所述電極與所述發(fā)射體層之間的所述接觸電阻，并因此在效率方面十分有利，但是增加了額外的工藝，就此所述制造工藝復雜，且生產成本太高。因此需要解決選擇性發(fā)射體層的制造工藝問題。發(fā)明內容
因此，本發(fā)明已經牢記相關技術中遇到的問題并且本發(fā)明一方面提供了一種制備 金屬顆粒的方法，其中，所述方法能夠在形成電極的同時也能形成選擇性發(fā)射體層，以及使 用所述方法制備的油墨組合物和糊狀組合物。
本發(fā)明另一方面提供了一種金屬顆粒的制備方法，其中，所述方法能夠防止金屬 磁頭腐蝕，所述金屬磁頭在噴墨印刷過程中排出油墨組合物，以及使用所述方法制備的油 墨組合物和糊狀組合物。
為了實現上述方面，根據本發(fā)明的一個具體實施方式
，提供了 一種制備金屬顆粒 的方法，其中，所述方法包括制備含有銀(Ag)化合物和溶劑的第一溶液，加熱并攪拌所述 第一溶液，將有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液，以及從所述第一 溶液中形成被磷(P)化合物包覆的金屬顆粒。
同樣地，所述銀(Ag)化合物可以為硝酸銀(AgNO3)。
另外，制備所述第一溶液時，所述第一溶液可以進一步含有丁胺，并且所述方法可 以進一步包括在將所述有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液之前將 胺添加到所述第一溶液中。
另外，形成所述金屬顆?？梢园▽⑺崽砑拥剿龅谝蝗芤褐校猿恋肀涣?P) 化合物包覆的所述金屬粉末顆粒，并且洗滌和干燥所沉淀的粉末顆粒。
所述有機磷化合物可以為磷酸烷基酯或膦酸烷基酯(alkyl phosphonate)。
另一方面，所述銀(Ag)化合物可以為銀(Ag)粉末，以及所述有機磷化合物可以是 有機磷酸酯(organophosphate)或有機膦酸酯(organophosphonate)。
此外，所述有機磷化合物可以具有8 22個碳。
另外，根據本發(fā)明的另一個具體實施方式
，提供了一種制備油墨組合物的方法，其 中，所述方法包括制備含有銀(Ag)化合物和溶劑的第一溶液，加熱并攪拌所述第一溶液， 將有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液，從所述第一溶液中形成被磷 (P)化合物包覆的金屬顆粒，并且將粘度控制劑和分散劑添加到所述第一溶液中。
同樣地，所述銀(Ag)化合物可以為硝酸銀(AgNO3)。
另外，制備所述第一溶液時，所述第一溶液可以進一步含有丁胺，并且所述方法可 以進一步包括在將所述有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液之前，將 胺添加到所述第一溶液中，并且，更進一步，可以通過將酸添加到所述第一溶液中來形成 所述金屬顆粒。
所述有機磷化合物可以為磷酸烷基酯或膦酸烷基酯。
另一方面，所述銀(Ag)化合物可以為銀(Ag)粉末，以及所述有機磷化合物可以為 有機磷酸酯或有機膦酸酯。
此外，所述有機磷化合物可以具有8 22個碳。
另外，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述粘度控制劑的加入量可以為20重 量％以下,所述分散劑的加入量可以為20重量％以下。
另外，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述金屬顆粒的量可以為60重量％以 下。
此外，根據本發(fā)明的進一步的具體實施方式
，提供了一種油墨組合物，其中，所述 油墨組合物包括被磷(P)化合物包覆的金屬顆粒，分散所述金屬顆粒的溶劑，控制油墨粘度的粘度控制劑，以及提高油墨可分散性的分散劑。
同樣地，所述被磷(P)化合物包覆的金屬顆粒可以將磷(P)化合物中的磷(P)吸 附到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
另外，所述被磷(P)化合物包覆的金屬顆?？梢詫⒘?P)化合物中的官能團吸附 到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
所述金屬顆?？梢詾殂y(Ag)。
另外，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述粘度控制劑的加入量可以為20重 量％以下，所述分散劑的加入量可以為20重量％以下，以及所述金屬顆粒的量可以為60重量％以下。


圖1顯示了根據本發(fā)明的具體實施方式
的制備金屬顆粒的工藝流程圖2顯示了當使用硝酸銀(AgNO3)作為銀(Ag)化合物時，被磷(P)化合物包覆 的金屬顆粒的示意圖3顯示了當使用銀(Ag)粉末作為銀(Ag)化合物時，被磷⑵化合物包覆的金 屬顆粒的不意圖4顯示了當使用銀(Ag)粉末作為銀(Ag)化合物時，被磷⑵化合物包覆的銀 (Ag)顆粒的透射電子顯微鏡(TEM)圖。
具體實施方式
從以下詳細描述和具體實施方式
中將更清楚地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點。在所有 附圖中，相同的參考數字用于表示相同的或相似的部件。此外，已知技術的描述，即使他們 與本發(fā)明有關，當他們可能使本發(fā)明的特征和說明書不清楚時，認為多余且將其省略。在說 明書中，術語“第一”、“第二”等是用于從其他部件中區(qū)分某一部件，但是這些部件并不是通 過上述術語規(guī)定。
此外，本說明書和權利要求書中使用的術語和詞語不應該理解為限定于典型意義 或字典上的定義，而應該基于發(fā)明人能夠依照其適當地定義術語包含的概念以最好的描述 他或她知道實施本發(fā)明的方法的原則，理解成具有與本發(fā)明的技術范圍相關的意義和概 念。
以下，結合附圖將闡述本發(fā)明的具體實施方式
的詳細描述。
圖1顯示了根據本發(fā)明的具體實施方式
的制備金屬顆粒的工藝流程圖。
參照圖1，根據本發(fā)明的所述具體實施方式
的制備金屬顆粒的方法，所述方法包括 制備含有銀(Ag)化合物和溶劑的第一溶液(SlOl)，加熱并攪拌所述第一溶液(S103)，將有 機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液(S105)，以及從所述第一溶液中形 成被磷(P)化合物包覆的金屬顆粒(S107)。
在此，根據第一具體實施方式
，所述銀化合物可以為硝酸銀(AgNO3)。
使用的所述溶劑是無水溶劑，可以選自由己烷、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、正 十四烷、十八烯、氯苯甲酸、1-十六炔、1-十四炔、1-十八炔以及它們的混合物組成的組，但 是不必限定于此。
根據本發(fā)明的具體實施方式
，在制備金屬顆粒的所述方法中，制備所述第一溶液 時，所述第一溶液可以進一步含有丁胺，但是不必限定于此。
另外，根據本發(fā)明的具體實施方式
，制備金屬顆粒的所述方法可以進一步包括在 將所述有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液之前，將胺添加到所述第 一溶液中。
所述胺可以選自帶有CS C22直鏈、支鏈和環(huán)狀形式中的至少一種的飽和的和不 飽和的胺，以及所述胺可以為伯胺或仲胺。
所述胺的具體實施例包括己胺、庚胺、十二烷胺、油胺(oleylamine)，等等，但不必 限定于此。
在本具體實施方式
中，所述有機磷化合物可以為磷酸烷基酯或膦酸烷基酯。
所述磷酸烷基酯的具體實例是由下面化學式I代表的磷酸十二烷基酯等，但不必 限定于此。可以使用具有8 22個碳的任何磷酸烷基酯或膦酸烷基酯。
如果碳的數目小于8，溶劑中的分散性可能會下降。相反，如果碳的數目超過22， 溶液中的有機物含量可能會不期望地增加。
[化學式I]
m \ ,0 \y\y\y\y\y\yy \HO O
隨后，將酸添加到含有磷酸烷基酯或膦酸烷基酯的所述第一溶液中，以便可以將 被磷化合物包覆的銀粉末顆粒沉淀。
在本具體實施方式
中，所述酸起還原劑的作用，將銀離子還原為銀顆粒，并且可以 包括但不必限定于甲酸。
隨后，洗滌和干燥所沉淀的被磷化合物包覆的銀粉末顆粒。
同樣地，所述洗滌過程可以包括使用乙醇的一次洗滌和使用丙酮的二次洗滌，但 不必限定于此。
此外，所述干燥過程可以在真空爐中進行，但不必限定于此。
根據第二種具體實施方式
，所述銀化合物可以為銀粉末。
同樣地，可以使用不同溶劑來適應所述銀粉末的性能。例如，當使用在含水體系中 合成的銀粉末時，例如可以使用乙二醇溶劑。相反，當使用在無水體系中合成的銀粉末時， 例如可以使用甲苯或環(huán)己烷溶劑。然而，本發(fā)明不必限于此。
另外，在本具體實施方式
中，添加到所述第一溶液中的所述有機磷化合物可以為 有機磷酸酯或有機膦酸酯。
所述有機磷酸酯的具體實例可以包括下面化學式2代表的磷脂酰膽堿 (phosphatidylcholine),下面化學式3代表的磷酸三苯酯等。
此外，有機膦酸酯的具體實例可以包括下面化學式4代表的唑來膦酸 (zoledronic acid),下面化學式5代表的草甘膦等。
[化學式2]
權利要求
1.一種制備金屬顆粒的方法，該方法包括 制備含有銀化合物和溶劑的第一溶液； 加熱并攪拌所述第一溶液； 將有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液；以及 從所述第一溶液中形成被磷化合物包覆的金屬顆粒。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述銀化合物為硝酸銀， 在制備所述第一溶液的過程中，所述第一溶液進一步包括丁胺， 所述方法進一步包括在將所述有機磷化合物添加到所述第一溶液中并加熱所述第一溶液之前，將胺添加到所述第一溶液中，以及所述金屬顆粒的形成包括 將酸添加到所述第一溶液中以沉淀被磷化合物包覆的金屬粉末顆粒；以及 洗滌和干燥所沉淀的粉末顆粒。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述有機磷化合物為磷酸烷基酯或膦酸烷基酯。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述銀化合物為銀粉末，以及 所述有機磷化合物為有機磷酸酯或有機膦酸酯。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述有機磷化合物具有8-22個碳。
6.一種油墨組合物，所述組合物含有 被磷化合物包覆的金屬顆粒； 分散所述金屬顆粒的溶劑； 控制油墨粘度的粘度控制劑；以及 提高油墨分散性的分散劑。
7.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，所述被磷化合物包覆的金屬顆粒以所述磷化合物中的磷被吸附到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
8.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，所述磷化合物被包覆的金屬顆粒以所述磷化合物中的官能團被吸附到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
9.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，所述金屬顆粒為銀。
10.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述粘度控制劑的加入量為20重量％以下。
11.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述分散劑的加入量為20重量％以下。
12.根據權利要求6所述的油墨組合物，其中，以所述油墨組合物的總重量為基準，所述金屬顆粒的量為60重量％以下。
13.一種糊狀組合物，所述組合物含有 被磷化合物包覆的金屬顆粒； 分散所述金屬顆粒的溶劑；以及 有機粘結劑。
14.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，所述磷化合物被包覆的金屬顆粒以所述磷化合物中的磷被吸附到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
15.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，所述磷化合物被包覆的金屬顆粒以所述磷化合物中的官能團被吸附到所述金屬顆粒的表面上的形式來提供。
16.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，所述金屬顆粒為銀。
17.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，以所述糊狀組合物的總重量為基準，所述金屬顆粒的量為95重量％以下。
18.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，以所述糊狀組合物的總重量為基準，所述有機粘結劑的量為10重量％以下。
19.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，所述糊狀組合物進一步含有觸變劑，以調節(jié)所述糊狀組合物的觸變性。
20.根據權利要求13所述的糊狀組合物，其中，所述糊狀組合物進一步含有增塑劑，以調節(jié)所述糊狀組合物的可塑性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備金屬顆粒的方法以及通過該方法制備的油墨組合物和糊狀組合物，該方法包括制備含有銀(Ag)化合物和溶劑的第一溶液，加熱并攪拌所述第一溶液，將有機磷化合物添加到所述第一溶液并加熱所述第一溶液，以及從所述第一溶液中形成被磷化合物包覆的金屬顆粒。根據本發(fā)明，使用被磷化合物包覆的銀顆粒來制備形成電極的組合物，從而有效地形成選擇性發(fā)射體層，同時由于通過添加摻雜劑而獲得的自摻雜效果在燒結電極時形成電極。
文檔編號C08K3/08GK103028728SQ201110388399
公開日2013年4月10日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者姜成求, 李勞澐, 金東勛 申請人:三星電機株式會社