中国粉体网讯 在光伏与电子制造持续降本的产业背景下，银包铜浆料已成为“以铜代银”最成熟的落地路线，但银层包覆效率不足、低银含量下导电性能衰减快，始终是制约银耗进一步下降的核心瓶颈。近期，中南大学冶金与环境学院李明钢教授团队在材料领域顶级期刊《Materials Letters》发表最新研究成果，通过铜银核壳粉体的表面形貌精准调控，在大幅降低银含量的前提下实现了与纯银浆相当的导电与烧结性能，为低银导电浆料的性能升级提供了全新的底层技术路径。
传统银包铜粉多采用均匀化学镀工艺，在铜粉表面形成平整银壳，导电通路依赖颗粒间的点接触实现。当银含量下降到一定阈值后，颗粒间接触面积不足、烧结颈部不连续，会导致浆料电阻率急剧上升，因此行业早期银包铜浆料银含量普遍在50%以上。本次研究跳出了“增加银层厚度提升性能”的传统思路，转而从粉体形貌工程入手，通过种子诱导生长法精准调控银壳的微观形貌，在铜粉表面构建出分级凸起的纳米银结构，显著提升了颗粒间的有效接触面积与烧结活性。
实验结果显示，采用该形貌调控技术制备的铜银核壳粉体，在银含量仅17wt%的条件下，配制成的低温导电浆料烧结后体积电阻率与纯银浆处于同一量级，同时烧结接触电阻、膜层附着力与焊接适配性均满足光伏电池金属化的性能要求。更关键的是，分级结构粉体优化了浆料的流变行为与印刷适性，无需额外添加纳米银颗粒辅助导电，即可适配精细丝网印刷工艺，避免了多组元复配带来的工艺复杂度与成本上升问题。该成果也获得了国际光伏行业媒体《pv magazine》的专题报道，被认为是降银浆料领域兼具性能与经济性的重要技术突破。
从技术原理来看，形貌调控的核心价值在于提升了银层的利用效率。传统均匀包覆的银壳中，大量银原子处于颗粒内部，并未参与导电通路的构建；而分级凸起结构将银原子富集在颗粒接触界面，在烧结过程中可快速形成连续、致密的颈部连接，用更少的银用量实现了更优的导电性能。这一思路不仅适用于光伏低温浆料，同样可延伸至MLCC端电极铜浆、柔性电子导电墨水等多个电子浆料领域，具备广泛的技术迁移价值。
目前该研究仍处于实验室阶段，后续产业化落地仍需解决批量制备的批次稳定性、粉体后处理与表面钝化、组件长期可靠性验证等问题。随着光伏电池金属化降本压力持续攀升，以及电子元器件国产化替代的深入，基于粉体形貌优化的低银、少银技术路线，将成为浆料企业与粉体企业技术竞争的重要方向，推动“以铜代银”产业趋势向更低银耗、更高性价比的方向持续演进。
参考来源：
pv magazine Global、Materials Letters、中南大学
（中国粉体网编辑整理/留白）
注：图片非商业用途，存在侵权请告知删除！
