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(xì)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(xì)金屬粉末和各個系列超細(xì)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(jī)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(jī)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(jī)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(dá)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(qiáng)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