晶體硅太陽能電池正面銀漿用玻璃粉的制備與性能研究.pdf

1、本文主要研究了晶體硅太陽能電池正面銀漿用玻璃粉及其制備方法，從性能更高、成本更低的角度改善玻璃粉配方，制備了Pb-Te-Si-B體系玻璃粉，且通過加入磷酸鋅的方式引入P提高該玻璃粉性能，并將玻璃粉成功用于晶體硅太陽能電池正面電極漿料的制備。首先采用高溫熔融水淬的方法制備玻璃粉，通過兩兩對比的方式調(diào)節(jié)玻璃粉各組分的最優(yōu)含量，又以磷酸鋅調(diào)控P含量制備出性能較高的玻璃粉。其次對玻璃粉球磨工藝進(jìn)行了研究與改良，采用正交實驗法確定各因素對球磨效果

2、的影響，并通過分級球磨的方式制備出了粒徑均勻且較細(xì)的玻璃粉末。然后將制備出的玻璃粉與有機(jī)載體混合印刷到硅片上，通過對玻璃漿-硅片的表面形貌及截面蝕刻性能的研究優(yōu)選出有代表性的玻璃粉。最后將優(yōu)選玻璃粉、銀粉和有機(jī)載體混合制成銀漿，通過印刷、燒結(jié)制成晶體硅太陽能電池正面電極，探究了燒結(jié)峰值溫度與燒結(jié)時間對銀漿燒結(jié)膜及電池片性能的影響，確定了最優(yōu)燒結(jié)工藝，并最終優(yōu)選出性能最好的玻璃粉。研究結(jié)果如下:
　　(1)通過兩兩對比的方式研究了P

3、b-Te-Si-B體系玻璃粉，發(fā)現(xiàn)隨著TiO2、B2O3、ZnO比重的加大及Li/Na含量比的增加，玻璃粉的Tg均呈現(xiàn)出了逐漸增大的趨勢。隨著Pb/Te摩爾比的增加，玻璃粉Tg也呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，且在Pb/Te=1.5時Tg增長率達(dá)到最大，隨后增長率增加較為緩慢。加入磷酸鋅可有效調(diào)控玻璃粉的性能，且隨著P含量的增加逐漸發(fā)揮了P改變玻璃粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用，玻璃粉Tg就有了明顯的增加。
　　(2)通過正交試驗探究各個球磨因素對球磨效

4、果的影響，并對球料比、球級配、球磨時間、球磨轉(zhuǎn)速、固液比等條件進(jìn)行了優(yōu)化。采用分級球磨的方式對玻璃粉進(jìn)行球磨，最佳球磨工藝條件為:過100目篩網(wǎng)玻璃粉的一次球磨工藝為球料比2.5∶1、球級配2∶1∶1、轉(zhuǎn)速300r/min、固液比1∶0.8、球磨時間4h、超聲0.5h、靜置2h;二次球磨工藝條件為球料比3.5∶1、球級配1∶1∶1、轉(zhuǎn)速400r/min、固液比1∶0.8、球磨時間3h、超聲0.5h、靜置4h，最終可得到滿足要求且粒徑較為

5、均勻的玻璃粉，滿足太陽能電池片印刷要求。
　　(3)通過對玻璃漿性能的研究，挑選出具有代表性且性能較好的玻璃粉，與銀粉、有機(jī)載體混合制備出正面銀漿，經(jīng)印刷、燒結(jié)制成晶體硅太陽能電池正面電極。研究了燒結(jié)峰值溫度及燒結(jié)時間對銀漿燒結(jié)膜性能及電池片電性能的影響，確定了晶體硅太陽能電池片的最佳燒結(jié)工藝為:燒結(jié)峰值溫度970℃，燒結(jié)時間130s。對比了不同Tg玻璃粉制備的正面電極漿料的性能，對于Pb-Te-Si-B體系玻璃粉，P含量為4.5