晶硅太阳电池用正面银浆技术研究-张愿成
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n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法n型TOPCON晶体硅太阳能电池是近年来发展迅速的一种高效太阳能电池,其电池结构包括n型硅衬底、p型衬底、n型衬底上的p型TOPCON层、n型TOPCON层和金属电极等。
其中,正银主栅浆料是电池制备过程中不可或缺的一部分,其主要作用是在n型TOPCON层上形成一层导电银网格,以提高电池的光电转换效率和电流输出能力。
n型TOPCON晶体硅太阳能电池正银主栅浆料具有以下特点:1. 导电性好:正银主栅浆料中的银粉颗粒具有良好的导电性能,能够形成高效的导电银网格,提高电池的输出功率。
2. 粘附性强:正银主栅浆料中的粘合剂能够与硅表面充分结合,形成牢固的粘结,确保导电银网格的稳定性和耐久性。
3. 热稳定性好:正银主栅浆料在电池制备过程中需要经过高温烘烤,因此其材料必须具有良好的热稳定性,以避免在烘烤过程中出现材料烧损或变形等问题。
二、玻璃粉在n型TOPCON晶体硅太阳能电池正银主栅浆料中的应用玻璃粉是一种常见的非金属粉体材料,其主要成分为二氧化硅(SiO2),具有以下特点:1. 导电性差:相对于金属粉末而言,玻璃粉的导电性较差,不适合直接用于导电银网格的制备。
2. 粘附性强:玻璃粉具有较好的粘附性能,能够与其他材料充分结合。
3. 耐高温性好:玻璃粉在高温条件下仍能保持良好的物理和化学性质,不易烧损或变形。
基于以上特点,玻璃粉在n型TOPCON晶体硅太阳能电池正银主栅浆料中的应用主要是作为一种填充材料,用于调节浆料的流变性和黏度,增加浆料的粘附性和热稳定性,提高导电银网格的制备质量和性能。
三、玻璃粉的制备方法1. 原材料准备:选择高纯度的二氧化硅作为主要原料,经过研磨、筛分等工艺处理,得到粒径在1-10μm之间的细粉末。
2. 熔融制备:将细粉末放入高温熔融炉中,在一定的温度和时间条件下进行熔融处理,使其形成均匀的玻璃熔体,然后将熔体冷却成固态玻璃,最终得到玻璃粉。
n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法随着全球环保意识的不断提高,太阳能发电成为了一种越来越受欢迎的清洁能源。
太阳能电池是太阳能发电的核心组件,其中n型topcon晶体硅太阳能电池是目前最为先进的太阳能电池之一。
本文将介绍一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法,以提高n型topcon 晶体硅太阳能电池的效率和稳定性。
一、n型topcon晶体硅太阳能电池简介n型topcon晶体硅太阳能电池是一种利用n型硅片和p型硅片组成的PN结构太阳能电池。
它的主要特点是在n型硅片表面形成一个p型浅层,再在p型浅层上形成一个n型浅层,形成了一种顶部接触(Top Contact)的结构,因此被称为topcon电池。
这种结构可以减少电池内部反射和电荷复合,提高电池的转换效率和稳定性。
目前,n型topcon晶体硅太阳能电池的转换效率已经达到了24.5%。
二、正银主栅浆料的制备方法正银主栅浆料是n型topcon晶体硅太阳能电池的重要组成部分,它在电池的主栅区域起到了提高电池转换效率和稳定性的作用。
传统的正银主栅浆料是由银粉、有机物和有机溶剂混合而成,但这种浆料容易产生氧化和剥落等问题,影响电池的性能。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法。
具体步骤如下:1.制备玻璃粉:将适量的硅酸钠和硅酸铝溶解在水中,加热至1000℃以上,形成玻璃熔体,然后将熔体冷却并研磨成粉末。
2.制备正银主栅浆料:将玻璃粉与银粉、有机物和有机溶剂混合,在高温下进行反应,形成一种均匀的浆料。
3.涂覆电池:将正银主栅浆料涂覆在n型topcon晶体硅太阳能电池的主栅区域,并在高温下进行烘干和烧结,形成一层均匀的正银主栅层。
三、正银主栅浆料的性能分析使用玻璃粉制备的正银主栅浆料具有以下特点:1.高温稳定性:玻璃粉可以在高温下稳定存在,不易氧化和剥落,保证了电池的长期稳定性。
2.良好的粘附性:玻璃粉可以与银粉和硅片表面形成牢固的结合,提高了正银主栅层的粘附性和稳定性。
独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
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(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要银粉是制作晶体硅太阳能电池正银电极的关键材料,对电池的转换效率(η)、串联电阻(R s)、开路电压(V oc)等光电性能有直接影响。
论文以硝酸银为原料,抗坏血酸为还原剂,采用液相还原法制备了高性能正银银粉,并利用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪等手段对银粉的微观形貌、粒度分布和电极的微观结构等进行了分析,研究了不同分散剂和工艺参数对银粉性能和相应电池片性能的影响。
研究了PVP、阿拉伯树胶、柠檬酸、瓜尔豆胶和明胶5种不同分散剂对银粉性能的影响,结果表明,以明胶为分散剂制备的银粉形貌为类球形,振实密度较高,达到5.56 g·cm-3,分散性和粒径分布也较好。
在明胶分散体系下制备正银银粉,研究了反应液浓度、分散剂用量、溶液PH值和反应温度等工艺因素对银粉性能的影响。
随着C6H8O6溶液浓度从5.1%增加至26.3%,银粉粒径D50先从1.49μm增大到2.33μm,后减小至2.09μm,银粉球形度逐渐改善,相应的电池片转换效率从15.62%逐渐提高至18.18%;随着明胶/硝酸银质量比从0.6%增加7%,银粉分散性和结晶性变好,粒径D50从3.44μm 逐渐减小到1.82μm;随着反应液PH值从0.6增加至3,银粉分散性逐渐改善,粒径从1.65μm增大到1.89μm,随后减小至1.41μm,当PH值为1.2时,电池片转换效率较高,达到17.81%。
1 SN 908X 晶体硅太阳能电池正面电极银浆SN 908X SN 908X是一种专为晶体硅太阳能电池(是一种专为晶体硅太阳能电池(是一种专为晶体硅太阳能电池(n n +型)正面电极而设计的无铅导电银浆。
在高温烧结时导电银浆中导电组分能有效穿透SiNx 减反膜层与硅片形成良好的欧姆接触,具有印刷性能好,接触电阻小,分辨率高、高宽比大,填充因子高等特点。
1 工艺参数SN908X 固含量85~88% 粘度(Pa·S )(Brookfield HBT ,25℃,10rpm )380±20Pa.S 细度(刮板细度机)<1010μμm 丝网(BOPP 不锈钢网)(BOPP stainless steel )325/24mesh烘干温度 红外烘干炉,红外烘干炉,250~300250~300250~300℃℃/1min 烧结温度 750-840℃/1~2seconds烘干厚度(膜厚测试仪) 28-4528-45μμm 烧结厚度(膜厚测试仪)25-4025-40μμm 方阻(烧结膜)≤2m 2mΩΩ/□ 可焊性(220℃,62Sn/36Pb/2Ag ) >95% 耐焊性(220℃,62Sn/36Pb/2Ag )10Seconds电池转换效率(%)单晶硅,平均转换效率≥单晶硅,平均转换效率≥18.6 18.6 18.6 多晶硅,平均转换效率≥多晶硅,平均转换效率≥多晶硅,平均转换效率≥17.217.2稀释剂LEED XS-092 工艺推荐及注意事项2.1 印刷在洁净度不低于1万级的洁净车间中印刷,洁净间通风良好,环境温度为24±224±2℃,印刷前须充分℃,印刷前须充分搅拌均匀。
如果浆料刚从冷藏室取出,须在印刷间静置到恢复常温方可使用。
22.2烘干 在红外网带炉中烘干,在红外网带炉中烘干,烘干的峰值温度为烘干的峰值温度为250~300度,时间根据烘干程度进行调整,时间根据烘干程度进行调整,但不宜过长。