本文關(guān)鍵詞：晶體硅太陽能電池正銀銀粉的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 太陽能電池 正銀銀粉 工藝參數(shù) 微觀形貌 轉(zhuǎn)換效率

【摘要】：銀粉是制作晶體硅太陽能電池正銀電極的關(guān)鍵材料,對電池的轉(zhuǎn)換效率(η)、串聯(lián)電阻(Rs)、開路電壓(Voc)等光電性能有直接影響。論文以硝酸銀為原料,抗壞血酸為還原劑,采用液相還原法制備了高性能正銀銀粉,并利用掃描電鏡(SEM)、激光粒度分析儀等手段對銀粉的微觀形貌、粒度分布和電極的微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析,研究了不同分散劑和工藝參數(shù)對銀粉性能和相應(yīng)電池片性能的影響。研究了PVP、阿拉伯樹膠、檸檬酸、瓜爾豆膠和明膠5種不同分散劑對銀粉性能的影響,結(jié)果表明,以明膠為分散劑制備的銀粉形貌為類球形,振實密度較高,達(dá)到5.56g·cm-3,分散性和粒徑分布也較好。在明膠分散體系下制備正銀銀粉,研究了反應(yīng)液濃度、分散劑用量、溶液PH值和反應(yīng)溫度等工藝因素對銀粉性能的影響。隨著C6H8O6溶液濃度從5.1%增加至26.3%,銀粉粒徑D50先從1.49μm增大到2.33μm,后減小至2.09μm,銀粉球形度逐漸改善,相應(yīng)的電池片轉(zhuǎn)換效率從15.62%逐漸提高至18.18%;隨著明膠/硝酸銀質(zhì)量比從0.6%增加7%,銀粉分散性和結(jié)晶性變好,粒徑D50從3.44μm逐漸減小到1.82μm;隨著反應(yīng)液PH值從0.6增加至3,銀粉分散性逐漸改善,粒徑從1.65μm增大到1.89μm,隨后減小至1.41μm,當(dāng)PH值為1.2時,電池片轉(zhuǎn)換效率較高,達(dá)到17.81%。通過調(diào)節(jié)銀粉的反應(yīng)工藝,制備了四種不同粒徑和形貌的銀粉,利用所得的不同銀粉制作正銀電極,研究了銀粉對正銀電極的印刷性能、燒結(jié)性能和電性能的影響。實驗結(jié)果表明,粒徑過小的銀粉(0.69μm)很難制備出高固含量的正銀漿料,不規(guī)則銀粉(如花卉狀)漿料的觸變性較差,無法印刷出結(jié)構(gòu)均勻的細(xì)柵線。利用SEM分析了正銀電極的微觀結(jié)構(gòu),銀粉較小時,Ag-Si界面產(chǎn)生的銀微晶就越小,數(shù)量也越少,電極的Ag-Si接觸電阻較大;銀粉粒徑過大時,燒結(jié)產(chǎn)生的銀微晶的分布不均勻,一些尺寸過大的銀微晶還會破壞電池的發(fā)射結(jié),使電池的性能降低。四種銀粉中,粒度適中的球形銀粉(1.47μm),有較大的振實密度和較高的燒結(jié)活性,電極微觀結(jié)構(gòu)中Ag-Si界面的銀微晶大小和數(shù)量適中,電池片轉(zhuǎn)換效率較好。
【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 正銀銀粉 工藝參數(shù) 微觀形貌 轉(zhuǎn)換效率
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)及金屬化技術(shù)9-12
• 1.3 國內(nèi)外銀粉的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題的研究內(nèi)容、目的及意義14-16
• 2 銀粉的制備方法、原理及實驗方案設(shè)計16-28
• 2.1 銀粉的制備方法16-18
• 2.2 液相還原法制備銀粉的原理18-26
• 2.3 正銀銀粉的制備方案26-28
• 3 液相還原法制備正銀銀粉的工藝研究28-47
• 3.1 引言28
• 3.2 實驗28-31
• 3.3 分散劑種類對銀粉性能的影響31-34
• 3.4 制備工藝參數(shù)對銀粉性能的影響34-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 銀粉對晶體硅太陽能電池正銀電極性能的影響47-60
• 4.1 晶體硅太陽能電池正銀電極制作工藝47-49
• 4.2 銀粉的性能49-51
• 4.3 銀粉粒徑與形貌對銀柵線結(jié)構(gòu)的影響51-52
• 4.4 銀粉對電極燒結(jié)性能的影響52-57
• 4.5 銀粉對電池性能的影響57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 5 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 全文總結(jié)60-61
• 5.2 課題展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄68

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本文編號：586832