導電銀漿是一種重要的基礎工業材料，通過機械混合金屬粉體、粘合劑、溶劑和助劑等成分形成粘稠狀漿料。它本身在液態時一般不導電，但經過固化處理后可獲得優異的導電性能。因此，無論是觸摸屏上纖薄的透明電極、手機中高密度集成的芯片互連連接、柔性OLED面板中的精細電路，還是高效異質結太陽能電池的表面柵線，甚至在醫療電子中，我們都能看到納米銀漿作為“導電線路”所發揮的關鍵作用。不過，值得注意的是，隨著應用場景日益拓展和性能要求不斷提高，導電銀漿自身也持續朝著精細化方向發展。例如，采用不同表面形貌的納米銀粉制備的導電銀漿，其最終性能和應用領域便存在顯著差異。

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銀基導電漿料的導電原理

導電銀漿的導電機理并非單純依靠銀粉本身的體電導率，而是取決于固化/燒結后形成的導電網絡。這個導電網絡的連通性、完整性和接觸阻抗直接決定最終導電性。不過，導電銀漿中導電通路的形成原理十分復雜，目前，廣泛認可的通導機制包括：

1、滲流理論

 當導電漿料中，導電顆粒顆粒含量較高時，在漿料固化/燒結后會由于有機溶劑的分解揮發而緊密接觸，形成直接的物理連接路徑，電流通過金屬-金屬接觸直接傳輸，效率最高。

導電通道機制燒結機理圖（a）燒結前；（b）燒結后

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2、隧道效應

當導電顆粒含量較少時，若顆粒間距非常小（通常在1-10納米左右），即使顆粒之間未有物理接觸，電子也能在偏壓作用下通過熱振動“隧穿”中間的絕緣介質，形成電流。這種方式存在于導電網絡初期或者負載較低時，電阻相對較高。

3、場致發射

在高電場下，導電粒子間會存在強電場，此時電子可以克服原子核的吸引力，從導電顆粒表面發射進入介質，從而形成導電通路，不過這種機制發揮的導電作用較不穩定。

不同形貌納米銀導電漿料的應用

根據形貌不同，常用的納米銀導電材料主要有納米銀顆粒（AgNPs）、納米銀線（AgNWs）及納米銀片（AgNFs）等。

1、銀納米顆粒（AgNPs）導電漿料

銀納米顆粒（AgNPs）粒徑通常在 1~100 nm 范圍內。作為零維導電材料，其較大的比表面積與較高的表面能賦予了其顯著的納米特性（如表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應）。當用作導電顆粒時，與其他形貌的銀粉相比，AgNPs 在應用中得益于其優異的流動性，顯著降低堆積孔隙、提高振實密度。這使得 AgNPs 在印刷電子領域極具應用價值。尤其在光伏領域，這種良好的流動性使銀漿能夠更有效地填充正面細柵線，形成清晰、均勻的主柵和細柵線條結構，因此被廣泛用于制備光伏電池的正面銀漿。然而，銀納米顆粒的接觸方式為點接觸，接觸電阻較大，為獲得良好的導電效果，基于 AgNPs 的導電材料往往需要較高的固含量來增加接觸點，滿足滲流閾值要求。

2、銀納米線（AgNWs）導電漿料

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納米銀線（AgNWs） 屬于一維納米材料，其在橫向尺寸被限制至100納米以內，而縱向尺寸不受限制。這種獨特結構賦予了AgNWs以下核心優勢：

（1）光學透明性：AgNWs極高的長徑比使得其在隨機交織形成的具有孔隙的網狀結構后，光線可以透過網絡孔隙實現透光，同時納米級的橫向尺寸遠小于可見光的波長（380-780nm），光的衍射效應會變得非常顯著。光波可以輕易地繞過這些細小的納米線結構繼續傳播，這使得銀納米線導電漿料涂覆透明器件上是，能獲得高達80%-90%的光學透明度。

（2）高效導電性：AgNWs 兼具了納米材料與微米材料的特征，在橫向尺度上表現出類似納米銀顆粒的燒結特性，同時在縱向尺度上擁有長導電通道、長程電流傳輸能力和較低的接觸點數量，可實現優異的導線性能。

（3）優異的彎折性能：當受到彎曲、折疊或拉伸等機械應力時，單根納米銀線憑借其納米尺度的直徑和良好的金屬延展性，能有效分散應力，避免脆性斷裂。

這些特性使得AgNWs相較于零維和二維導電材料，更適合于要求柔性和一定透明度的應用場景，因此用其制備的導電漿料廣泛應用于柔性傳感器、透明加熱器、柔性透明電極、光導纖維等領域。

銀納米線用于柔性加熱器件以及鈣鈦礦太陽能電池頂部透明電極

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3、銀納米片（AgNFs）導電漿料

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片狀銀粉（AgNFs） 是厚度在納米尺度（通常<100 nm），平面尺寸從幾十納米到幾微米的二維納米薄片材料。這種獨特形貌也賦予其銀漿顯著的導電優勢和應用獨特性，

（1）構建低電阻網絡： 片狀顆粒在漿料中傾向于形成大面積的面接觸和疊層結構，相較于點/線接觸（如球形或線狀銀粉），這種更高的接觸面積和更致密的導電通路有效提升了載流子傳輸效率，使所得銀漿具有優異的導電性。

（2）高涂覆效率： 二維結構帶來巨大的比表面積，使得同等用量下，片狀銀粉可覆蓋更大的涂膜面積，這意味著能在降低銀漿中銀含量和涂層厚度的同時，維持良好的導電性，具有潛在的成本優勢。

（3）燒結致密性與元件可靠性： 扁平狀結構在燒結過程中能更有效地堆疊填充，顯著提高銀漿燒結膜的致密性。同時，其固有的較寬撓度范圍和抗折裂伸張特性，有助于提升最終電子元件的機械可靠性和耐用性。

基于上述優勢，納米銀片漿料 通常應用在觸摸屏、芯片封裝等領域。不過，由于片狀銀粉制備的銀漿流動性較差，在太陽能電池中不適用于精細度要求高的正面電極的應用，但可以運用于電池片背面等對精細度要求不高的場景，有效地降低成本，同時保持電池片較低的電阻率。

小結

理解不同形貌納米銀粉的內在特性差異和對應的導電機理，是進行導電漿料設計、選型以及面向具體應用進行性能優化的基石。不過，單一形貌的銀納米材料的應用始終有所局限，隨著導電漿料應用場景的復雜化，未來復合形貌（如線粒混合、線片混合）、表面改性技術、以及更精確的微觀結構控制或許將是銀納米材料的重大挑戰與核心機遇所在。

參考文獻：

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