高性能晶体银粉的制备与表征及其在太阳能光伏电池银电极浆料中应用
发布时间：2021-10-26 05:31
近年来,随着能源危机的日益严峻,太阳能电池领域取得了前所未有的发展。因为银的高导电性和良好的化学稳定性,银粉广泛应用与硅太阳能电池电极浆料。本文研究了一种制备晶体银粉工艺方法,并将其制成电子浆料,研究其性能。首先,经过对反应条件系统的优化,通过化学还原法制备单分散微米级晶体银粉。选择明胶作为分散剂,油酸为表面活性剂,添加到反应体系中阻止银粉的团聚,增加银粉分散性。当硝酸银浓度为1.2mol/L,还原剂浓度0.8mol/L,分散剂总添加量为硝酸银质量的0.025,还原体系中油酸加入量为硝酸银质量1%,控制反应过程还原体系pH为1.5,温度30℃,制备的单分散晶体银粉具有高的振实密度（超过5.0 g/cm3）与良好的粒径分布（1～2μm）。其次,选用PbO-SiO2-B2O3-TeO2体系作为玻璃相制备太阳能电池正面银浆料。当有机载体含量为11%～13%时,浆料具有合适的粘度（280Pa·s～350Pa·s）与高的触变指数（大于3）,制备的正面电极栅线具有大的高宽比。使用自制的高振实密度结晶银粉作为导电相,制得的电极具有优良的电性能,单晶硅光电转化效率超过18.4%,填充因子大于78.7。...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１晶硅太阳能电池的发电原理示意图??
??图１－２太阳能电池等效电路??当太阳能电池处在开路状态时，也就是当１＝０时，光电流产生的电动势Ｕ即为开路??电压Ｕｏｃ。在式（１．１）中，设１＝０?（开路），贝Ｉｊ??Ｖ０Ｃ＝＾＼ｎ［｛ＩＪＩＤ）?＋?＼］?（１－２）??根据１．１与１．２两式作图，可以得到太阳能光伏电池的电流电压曲线，如图１－３所??示，曲线上任意一点都可选作工作点，工作点在曲线上所对应的横纵坐标，即为工作电??流和工作电压，其乘积即为太阳能电池的输出功率。在电流－电压曲线中找到一点，使??该点所对应的工作电流和工作电压的乘积最大，即达到太阳能电池最大输出功率Ｐｍ，??在最大功率点对应的电流和电压就是最大功率点电流４和最大最大功率点电压ｔ／ｍ。用??面积来表示就是在电流－电压曲线中找到面积最大的一个矩形，如图１－３中灰色面积。??Ｊ．??Ｉｓｃ??１??Ｉ?最大功率矩形！?Ｖ??Ｉ?＼
ｎ＋代表受光面半导体为ｎ型半导体，ｎ型半导体一侧为电池负极，ｐ型半导体一??侧为电池正极，位于背光面。生产晶硅太阳能电池最重要的一步就是在硅片正面与背面??制备精细的电路，这个过程通常是由丝网印刷技术来实现［１７１。如图１－４所示，太阳能电??池电极由正面银电极（前电极），背铝电极和背银电极组成。丝网印刷是目前市场上最??成熟、最常用、成本最低的太阳能电池电极制造技术，利于实现太阳电池工业化的大规??模自动化生产，电极的性能直接影响太阳能电池的光电性能。??｜｜３｜??雜??ａ?ｂ??图１－４电池片背面电极和正面电极示意图??１．３．１硅太阳能电池制作工艺??首先，对参杂硼的ｐ型硅片用刻蚀溶液（高浓度ＮａＯＨ）进行腐蚀，以去除硅片表??面损伤层及油污。为了提高光的吸收率，单晶硅片表面用碱性溶液进行腐蚀，多晶硅片??表面用酸性溶液腐蚀，腐蚀后，硅片表面会形成绒面［１８］，从而提高光的吸收利用率。随??后，将硅片放置在高温磷气体中，使磷扩散到硅片表面形成ｎ型区，从而在硅片内部形??成ｐ－ｎ结。为了提高光的辐射吸收率
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效率晶体硅太阳电池研究及产业化进展[J]. 宋登元,郑小强. 半导体技术. 2013(11)
[2]硅太阳能电池背银浆料所用银粉的研究[J]. 柳青,任明淑. 信息记录材料. 2012(04)
[3]太阳能电池的研发进展[J]. 张亮. 科技创业月刊. 2011(06)
[4]丝网印刷技术的最前线[J]. 蔡积庆. 印制电路信息. 2011(06)
[5]明胶作分散剂制备球形超细银粉[J]. 陈忠文,甘国友,严继康,刘杰. 稀有金属材料与工程. 2011(04)
[6]化学还原法制备电子浆料用超细银粉[J]. 甘卫平,罗贱,郭桂全,向锋,刘欢. 电子元件与材料. 2010(11)
[7]硅烷偶联剂对太阳电池铝浆性能的影响及分析[J]. 韩鹏,张宏,马亚红,徐晓宙. 电子元件与材料. 2010(10)
[8]Preparation of micro-sized and uniform spherical Ag powders by novel wet-chemical method[J]. 安兵,蔡雄辉,吴丰顺,吴懿平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(08)
[9]太阳能电池中晶体硅绒面的制作研究[J]. 李志远,常美茹. 电子工业专用设备. 2010(07)
[10]太阳能光伏电池的I-V测试研究[J]. 王旭,肖辉,陈泉,刘铸. 云南大学学报(自然科学版). 2010(S1)
本文编号：3458929
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１晶硅太阳能电池的发电原理示意图??
??图１－２太阳能电池等效电路??当太阳能电池处在开路状态时，也就是当１＝０时，光电流产生的电动势Ｕ即为开路??电压Ｕｏｃ。在式（１．１）中，设１＝０?（开路），贝Ｉｊ??Ｖ０Ｃ＝＾＼ｎ［｛ＩＪＩＤ）?＋?＼］?（１－２）??根据１．１与１．２两式作图，可以得到太阳能光伏电池的电流电压曲线，如图１－３所??示，曲线上任意一点都可选作工作点，工作点在曲线上所对应的横纵坐标，即为工作电??流和工作电压，其乘积即为太阳能电池的输出功率。在电流－电压曲线中找到一点，使??该点所对应的工作电流和工作电压的乘积最大，即达到太阳能电池最大输出功率Ｐｍ，??在最大功率点对应的电流和电压就是最大功率点电流４和最大最大功率点电压ｔ／ｍ。用??面积来表示就是在电流－电压曲线中找到面积最大的一个矩形，如图１－３中灰色面积。??Ｊ．??Ｉｓｃ??１??Ｉ?最大功率矩形！?Ｖ??Ｉ?＼
ｎ＋代表受光面半导体为ｎ型半导体，ｎ型半导体一侧为电池负极，ｐ型半导体一??侧为电池正极，位于背光面。生产晶硅太阳能电池最重要的一步就是在硅片正面与背面??制备精细的电路，这个过程通常是由丝网印刷技术来实现［１７１。如图１－４所示，太阳能电??池电极由正面银电极（前电极），背铝电极和背银电极组成。丝网印刷是目前市场上最??成熟、最常用、成本最低的太阳能电池电极制造技术，利于实现太阳电池工业化的大规??模自动化生产，电极的性能直接影响太阳能电池的光电性能。??｜｜３｜??雜??ａ?ｂ??图１－４电池片背面电极和正面电极示意图??１．３．１硅太阳能电池制作工艺??首先，对参杂硼的ｐ型硅片用刻蚀溶液（高浓度ＮａＯＨ）进行腐蚀，以去除硅片表??面损伤层及油污。为了提高光的吸收率，单晶硅片表面用碱性溶液进行腐蚀，多晶硅片??表面用酸性溶液腐蚀，腐蚀后，硅片表面会形成绒面［１８］，从而提高光的吸收利用率。随??后，将硅片放置在高温磷气体中，使磷扩散到硅片表面形成ｎ型区，从而在硅片内部形??成ｐ－ｎ结。为了提高光的辐射吸收率
【参考文献】：
期刊论文
[1]高效率晶体硅太阳电池研究及产业化进展[J]. 宋登元,郑小强. 半导体技术. 2013(11)
[2]硅太阳能电池背银浆料所用银粉的研究[J]. 柳青,任明淑. 信息记录材料. 2012(04)
[3]太阳能电池的研发进展[J]. 张亮. 科技创业月刊. 2011(06)
[4]丝网印刷技术的最前线[J]. 蔡积庆. 印制电路信息. 2011(06)
[5]明胶作分散剂制备球形超细银粉[J]. 陈忠文,甘国友,严继康,刘杰. 稀有金属材料与工程. 2011(04)
[6]化学还原法制备电子浆料用超细银粉[J]. 甘卫平,罗贱,郭桂全,向锋,刘欢. 电子元件与材料. 2010(11)
[7]硅烷偶联剂对太阳电池铝浆性能的影响及分析[J]. 韩鹏,张宏,马亚红,徐晓宙. 电子元件与材料. 2010(10)
[8]Preparation of micro-sized and uniform spherical Ag powders by novel wet-chemical method[J]. 安兵,蔡雄辉,吴丰顺,吴懿平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(08)
[9]太阳能电池中晶体硅绒面的制作研究[J]. 李志远,常美茹. 电子工业专用设备. 2010(07)
[10]太阳能光伏电池的I-V测试研究[J]. 王旭,肖辉,陈泉,刘铸. 云南大学学报(自然科学版). 2010(S1)
本文编号：3458929
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