晶體硅太陽能電池漿料用玻璃粉成分與性能的研究.pdf

1、超細粉體材料是制備各類電子漿料的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，全球著名的電子漿料類產(chǎn)品供應(yīng)商杜邦和賀力士都有非常完善的超細金屬粉末和各個系列超細玻璃粉體的研發(fā)生產(chǎn)線，來保證其電子漿料的不斷的開發(fā)工作，足見其重要性。應(yīng)用于晶體硅太陽能電池電極金屬化的電極漿料也不例外，需要性能優(yōu)良的粉體才能做出良好的漿料。本文就太陽能電池電子漿料所需的關(guān)鍵粉體材料玻璃粉體為研究開發(fā)對象，探索出符合晶體硅太陽能電池正面銀漿用玻璃粉、背面銀漿用玻璃粉和背面鋁漿用玻璃粉使用要求

2、的玻璃粉體系，并成功應(yīng)用于晶體硅太陽能電池電極漿料的生產(chǎn)中。玻璃粉的研制過程采用高溫熔融后水淬玻璃液得到粗玻璃粉體，而后采用球磨-過篩得到滿足要求的玻璃粉體。整個過程中討論了玻璃組分對玻璃粉體應(yīng)用于漿料后對最終產(chǎn)品性能的影響，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了玻璃粉的配方;研究了正面銀漿對穿透減反射膜的機理研究;研究了背面鋁漿用玻璃粉的熱膨脹系數(shù)對電池片翹曲的影響;利用差熱分析(DSC)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)分析了玻璃粉體

3、本身的性質(zhì)以及燒結(jié)樣品的性質(zhì)及相關(guān)機理;利用熱膨脹系數(shù)儀分析了玻璃熔體的熱膨脹系數(shù)。其結(jié)果如下:
　　 (1)玻璃粉球磨的最佳工藝為球磨24小時，料球無水乙醇之比為2.5∶1∶1，球磨機轉(zhuǎn)速為425轉(zhuǎn)/分鐘，研磨球級配為大∶中∶小球比為3∶2∶1，所得玻璃粉體粒徑為D502μm;
　　 (2)晶體硅太陽能電池正面電極銀漿用玻璃粉體系為Pb-Si-B-Al-Bi，較優(yōu)的成分含量為65wt％PbO-17wt％SiO2-4wt

4、％B2O3-6wt％Al2O3-7wt％Bi2O3-0.8wt％Sb2O5-0.2wt％NH4NO3，其單晶硅太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率可達到17.72％;
　　 (3)晶體硅太陽能電池背面電極銀漿用玻璃粉體系為Si-Al-Bi-B(-Zn;-Mg)，較優(yōu)的成分含量為15wt％SiO2-4wt％ZnO-65wt％Bi2O3-15wt％B2O3-1 wt％ Al2O3，此時玻璃粉與硅基板能良好潤濕，背面銀母線的可焊性良好，焊接后附著力

5、強度高;
　　 (4)晶體硅太陽能電池背面電極鋁漿用玻璃粉體系為Si-Sb-Bi-B-Mg-Na，較優(yōu)的成分含量為:55％Bi2O3-10％Sb2O5-5％B2O3-15％SiO2-10％MgCO3-5％Na2CO3(wt％)，該玻璃體系的的熱膨脹系數(shù)為6.3×10-6K-1，由該玻璃粉體制備而成的背面鋁漿燒結(jié)后不翹曲，并能形成良好的鋁背場;
　　 (5)三個體系的玻璃粉體系都要求在燒結(jié)時出現(xiàn)液相，三個玻璃粉體系都有較低