本文選題：多晶硅　切入點：燒結(jié)工藝　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著硅太陽電池生產(chǎn)工藝到達(dá)瓶頸,如何在進(jìn)一步提高電池片效率的同時降低生產(chǎn)成本,已然成為各大電池廠商的首要問題。影響硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的主要因素有:前后金屬電極形成的接觸特性、前電極柵線入射光遮擋損失及硅材料本身短波響應(yīng)損失。目前,降低由導(dǎo)電銀漿制備的前電極柵線所造成的電阻損失及遮光損失,是目前提高硅太陽電池效性能研究重點與熱點。而前電極燒結(jié)工藝主要影響銀電極致密度、Ag/Si接觸特性及電流傳輸性能,所以探究與正面銀漿匹配的燒結(jié)工藝是提升硅太陽電池性能的關(guān)鍵。因此,本文以多晶硅太陽能電池片(僅未制備前電極)為研究基礎(chǔ),利用本實驗室自制正面銀漿,研究了燒結(jié)工藝對多晶硅太陽能電池性能的影響,包括燒結(jié)爐烘干區(qū)間溫度、有機物燃燒區(qū)間溫度、峰值溫度及燒結(jié)爐帶速,同時得到了該正面銀漿的最佳燒結(jié)工藝。為給多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論支持,實驗利用SEM測量了不同峰值溫度下電極柵線表面及Ag/Si接觸界面玻璃層厚度、再生銀晶粒大小、柵線體銀顆粒形貌、柵線表面孔洞率等微觀形貌,來探究電極柵線燒結(jié)微觀機理,以及Ag/Si接觸過程。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)探究了不同烘干區(qū)間溫度下,電池Ⅳ特性參數(shù)及電極柵線線電阻率的變化及聯(lián)系;研究發(fā)現(xiàn),燒結(jié)工藝烘干區(qū)間溫度的不同主要影響電極柵線線電阻率及電池串聯(lián)電阻,從而影響多晶硅太陽能電池的填充及效率。(2)探究了不同有機物燃燒區(qū)間溫度下,電池Ⅳ特性參數(shù)及電極柵線高寬比的變化及聯(lián)系;研究發(fā)現(xiàn),燒結(jié)工藝有機物燃燒區(qū)間溫度的高低主要影響電極柵線的高寬比,從而影響電極柵線導(dǎo)電性能和柵線遮光率,導(dǎo)致電池效率出現(xiàn)變化。(3)探究了燒結(jié)峰值溫度從700℃上升到850℃下,電池Ⅳ特性參數(shù)、柵線線電阻率和接觸電阻率的變化規(guī)律,該過程很好的模擬了正面電極從低溫到高溫的燒結(jié)過程,實驗利用SEM重點測量了各燒結(jié)峰值溫度下電極柵線表面銀顆粒形貌及孔洞分布、Ag/Si接觸界面玻璃層厚度、再生銀晶粒大小等微觀形貌,來探究Ag/Si接觸過程及機理,并從微觀角度對電池電性能變化的內(nèi)在機理進(jìn)行微觀分析。.根據(jù)柵線表面銀顆粒SEM測量圖及利用1mage J軟件柵線表面孔洞分析結(jié)果,柵線燒結(jié)過程如下:隨著燒結(jié)峰值溫度上升,柵線體銀顆粒相互凝聚成體塊狀,導(dǎo)電性增加,但同時導(dǎo)致顆粒間孔洞變大,降低了導(dǎo)電性能,兩個因素相互制約影響柵線致密度,這也很好的解釋了柵線線電阻率在780℃和850℃時不降反增。(4)探究了不同燒結(jié)爐帶速分別為對電池Ⅳ特性參數(shù)的影響;若燒結(jié)爐帶速過慢,電極柵線過度燒結(jié),電池填充下降,效率下降;帶速過快會導(dǎo)致燒結(jié)不充分,不利于Ag/Si歐姆接觸的形成,效率也會下降。通過以上研究,確定了實驗室自制銀漿的最佳燒結(jié)工藝為工藝16,燒結(jié)爐烘干區(qū)間溫度、有機物燃燒區(qū)間溫度、燒結(jié)爐帶速以及峰值溫度分別為200℃、400℃、7m/min、830℃,此時銀電極線電阻率達(dá)到最小值3.54mΩ/cm,接觸電阻率較小,電池光電轉(zhuǎn)換效率、填充因子均達(dá)到最大值,分別為11.444%、66.874。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 余向磊;甘國友;滕媛;嚴(yán)繼康;杜景紅;易健宏;;太陽能電池導(dǎo)電銀漿的燒結(jié)工藝研究[J];貴金屬;2016年S1期

2 彭娟;鄧建國;黃奕剛;紀(jì)蘭香;;觸變劑對硅基太陽電池正面銀漿性能的影響[J];太陽能學(xué)報;2015年05期

3 彭娟;鄧建國;黃奕剛;;乙基纖維素對硅基太陽電池正面電極銀漿性能的影響[J];太陽能學(xué)報;2014年11期

4 陳筑;徐林;;晶體硅太陽電池接觸電阻測量方法[J];太陽能學(xué)報;2014年05期

5 趙敏敏;雷躍文;;銀漿料用有機載體的分散劑研究[J];材料導(dǎo)報;2013年S1期

6 彭娟;鄧建國;黃奕剛;;太陽能電池導(dǎo)電銀漿的研究進(jìn)展與市場現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報;2012年19期

7 柳青;任明淑;劉子英;徐建偉;王小記;劉寧;;晶體硅太陽能電池正面銀導(dǎo)電漿料的研究進(jìn)展[J];信息記錄材料;2012年02期

8 甘衛(wèi)平;周華;張金玲;;無鉛銀漿燒結(jié)工藝與導(dǎo)電性能研究[J];電子元件與材料;2010年04期

9 郭豐;肖志斌;;中國光伏標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及未來展望[J];太陽能;2009年12期

10 張亞萍;楊云霞;鄭建華;丁麗華;花巍;陳國榮;;玻璃粉的潤濕性對硅太陽電池性能的影響[J];硅酸鹽學(xué)報;2008年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 郭桂全;太陽能電池正面銀漿的制備及其性能研究[D];中南大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李俊杰;晶硅太陽能電池前柵線電極金屬化的研究[D];云南大學(xué);2015年

2 胡子琦;晶體硅太陽能電池絲網(wǎng)印刷工藝的研究[D];北京交通大學(xué);2013年

3 向昱任;太陽能電池前電極銀漿改性研究[D];南昌大學(xué);2012年

4 李棟才;晶體硅太陽能電池絲網(wǎng)印刷工藝優(yōu)化的研究[D];北京交通大學(xué);2011年

，

本文編號：1635975