太陽(yáng)能電池導(dǎo)電鋁漿研究.pdf

1、隨著煤、石油等傳統(tǒng)能源的日益枯竭和環(huán)境污染的加劇,新型清潔能源受到了人們的重視,其中最受矚目的當(dāng)屬太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是可以直接將光轉(zhuǎn)換為電能的裝置,且轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生任何污染。晶體硅太陽(yáng)能電池是目前多種太陽(yáng)能電池中技術(shù)最為成熟、光電轉(zhuǎn)換效率最高、應(yīng)用最為廣泛的一種,目前國(guó)外單晶硅太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)到24.7％,多晶硅太陽(yáng)能電池達(dá)到19.8％。在上述太陽(yáng)能電池中,導(dǎo)電鋁漿被廣泛用于背電場(chǎng)形成材料,可以減少光線透射,提高利

2、用率;同時(shí)降低光生載流子復(fù)合速率,延長(zhǎng)其壽命,從而提高電池性能。通過導(dǎo)電鋁漿的使用,可以有效降低成本,提高電池效率。因此目前對(duì)于晶體硅太陽(yáng)能電池背電場(chǎng)用導(dǎo)電鋁漿的研究也受到人們的重視。
　　本論文對(duì)導(dǎo)電鋁漿中的玻璃粘結(jié)劑、玻璃粘結(jié)劑與鋁粉配比進(jìn)行了比較深入的研究,得到了綜合性能較好的導(dǎo)電鋁漿配方。在此基礎(chǔ)上,又對(duì)漿料的電性能提高進(jìn)行了嘗試,也取得了較好的效果。最后對(duì)一種碳納米管氟化改性新方法進(jìn)行了探索,有望促進(jìn)其在導(dǎo)電鋁漿方面的應(yīng)

3、用。
　　對(duì)于玻璃粘結(jié)劑的研究主要集中在熔煉溫度對(duì)于漿料可靠性影響方面。通過參考大量文獻(xiàn)資料,選用Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO、SiO2、P2O5、Zn3(PO4)2·4H2O為玻璃原料,并按照45:25:2:15:3:4:6比例配比,分別在1000、1050、1100、1150℃四組不同溫度下熔煉30min,然后用所得玻璃分別制得鋁漿,絲網(wǎng)印刷燒結(jié)后通過耐水煮測(cè)試檢測(cè)漿料可靠性,優(yōu)化出最佳玻璃熔煉溫度。并對(duì)所得玻璃粉

4、進(jìn)行DTA和XRD測(cè)試,結(jié)果表明其為軟化溫度約500℃的微晶玻璃,符合低熔點(diǎn)無機(jī)粘結(jié)劑標(biāo)準(zhǔn)。
　　接下來研究了不同玻璃粘結(jié)劑與鋁粉比例對(duì)于導(dǎo)電鋁漿綜合性能的影響,得到了導(dǎo)電漿料最佳的配方。在玻璃粘結(jié)劑與鋁粉總含量保持77％不變條件下,試驗(yàn)了玻璃粘結(jié)劑含量分別為5％、3％、2％、1％、0.8％時(shí),導(dǎo)電鋁漿的耐水煮性能、附著力、燒結(jié)鋁膜電阻率等性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)電鋁漿的耐水煮性能隨著無機(jī)粘結(jié)劑含量減少而提高,附著力和鋁膜電阻隨著無機(jī)粘

5、結(jié)劑含量減少而降低。最終優(yōu)化出最佳玻璃粘結(jié)劑比例為1％。并對(duì)最優(yōu)鋁漿燒結(jié)膜進(jìn)行SEM分析,結(jié)果表明,鋁粉堆積致密,接觸良好,鋁膜層與晶體硅基層形成了良好的合金層。
　　在以上成果基礎(chǔ)上,研究了低熔點(diǎn)金屬粉對(duì)導(dǎo)電鋁漿電性能影響。所選金屬粉為錫粉,添加比例分別為0.3％、0.8％、1.3％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率(Ncell)、短路電流(Isc)和填充因子(FF)隨錫粉含量增加先降低后升高;開路電壓(Uoc)和等效串聯(lián)電