太阳能电池银栅极的直写成形实验研究

发布时间：2020-07-30 17:30

【摘要】：提效降本是太阳能电池产业的永恒追求。线宽小、高宽比大、形貌均匀性好的微米级太阳能电池银栅极结构对提高太阳能电池光电转换效率至关重要;直写成形技术由于其非接触式的制造方式,有助于减少银浆料浪费、硅材料消耗,进而降低太阳能电池制造成本。因此,本文尝试采用电流体喷印和挤出式打印这两种直写成形技术制备太阳能电池银栅极,最后成功得到了线宽、高宽比、形貌均匀性等形貌特征明显优于传统工艺的太阳能电池银栅极结构,具有市场应用前景。具体的研究内容如下:首先,基于电流体喷印技术使用低粘度低固含量的纳米银墨水进行微米银结构打印实验。设计制造了适用于高温打印过程的冷却喷头,分析了冷却效果,解决了喷头堵塞难题;研究了打印高度、电压、流量、温度、速度以及打印层数等参数对射流形态、打印结果的影响,确定了合适的打印参数范围,打印得到宽度约46μm、高度约22μm、高宽比约为0.5的微米银线结构。然后,为了进一步提高银结构高宽比,采用挤出式打印技术打印高粘度高固含量的正银浆料。设计制造了低成本、高可靠性的喷头连接管路装置;设计制造了对喷头内部银浆料进行实时分散的搅拌系统;搭建了银栅极挤出式打印成形设备。最后,进行银栅极挤出式打印成形实验。研究了打印高度和打印速度对打印结果的影响;在合适的参数下使用不同口径喷头进行打印实验,得到线宽小于喷头内径的银栅极结构;对打印成形的银栅极进行烧结,烧结后的银栅极线宽进一步降低,观测结果表明,使用50μm内径喷头打印得到的银栅极线宽约为39μm,高宽比约为0.9,且三维形貌均匀稳定,与基底结合良好。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM914.4

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本文编号：2775860