硅太陽能電池正銀用TeO2-Bi2O3-B2O3基玻璃粉的研究.pdf

1、現(xiàn)在大部分太陽能電池所用的銀導(dǎo)電漿料都含有鉛，而如今綠色環(huán)保已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的首要要求，世界各國對(duì)電子漿料的無鉛化都出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)定。因此，研究出無鉛的太陽能電池銀導(dǎo)電漿料對(duì)于解決能源短缺和環(huán)境污染有相當(dāng)重要的作用。
　　本文以太陽能電池正面銀漿用玻璃粉為研究對(duì)象，以TeO2、B2O3、Bi2O3、ZnO、La2O3為原料，采用熔融法制備了TeO2-B2O3-Bi2O3基玻璃，利用行星式磨機(jī)，通過機(jī)械粉磨工藝制備玻璃粉，借助X射線

2、衍射（XRD）、紅外光譜分析（IR）、熱膨脹系數(shù)測(cè)試儀（TEC）、同步熱分析儀（DSC）、激光粒度分析儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）等分析測(cè)試手段，研究了TeO2、B2O3及Bi2O3的含量對(duì)TeO2-B2O3-Bi2O3基玻璃成玻性、結(jié)構(gòu)、熱性能、耐水性的影響，探討粉磨工藝參數(shù)對(duì)玻璃粉粒度的影響。結(jié)果表明，在TeO2-Bi2O3-B2O3基玻璃體系中，隨著Bi2O3含量從10mol％增加到27.5mol%，玻璃結(jié)構(gòu)中的[TeO4]基

3、團(tuán)和[BO4]基團(tuán)減少，[TeO3]基團(tuán)和[BO3]基團(tuán)增加，非橋氧增多，玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得疏松，玻璃的熱膨脹系數(shù)逐漸增大，其軟化溫度從433℃減小到413.5℃，在水中浸泡后的失重率從8×10-2mg/cm2升高到43×10-2mg/cm2，耐水性變差；當(dāng)B2O3含量從10.5mol%增加到40mol%，玻璃結(jié)構(gòu)中的[TeO4]基團(tuán)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閇TeO3]基團(tuán)，[BO3]基團(tuán)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閇BO4]基團(tuán)，玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及非橋氧數(shù)受兩個(gè)作用相反的

4、基團(tuán)轉(zhuǎn)變過程影響，玻璃的熱膨脹系數(shù)從11.4減小至9.9×10-6/℃，軟化溫度呈線性增長趨勢(shì)，玻璃的失重率從8.48×10-2mg/cm2降低到2.78×10-2mg/cm2，耐水性良好。隨著TeO2含量的增加，玻璃的[TeO4]基團(tuán)先增加后減少，[TeO3]基團(tuán)先減少后增加，[BO4]基團(tuán)數(shù)量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閇BO3]基團(tuán)，玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及非橋氧數(shù)受兩個(gè)作用相反的基團(tuán)轉(zhuǎn)變過程影響，TeO2含量從44mol%增加到60mol%，玻璃的熱膨脹系

5、數(shù)及其在水中浸泡后的失重率呈減小趨勢(shì)，在60mol%時(shí)達(dá)到最小值，當(dāng)TeO2含量超過60mol%后，玻璃的熱膨脹系數(shù)和失重率逐漸增大，而玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和軟化溫度隨TeO2含量的變化與熱膨脹系數(shù)變化規(guī)律相反，軟化溫度變化范圍在400-450℃，玻璃在水中浸泡后的失重率保持在10-4-10-3mg/cm2，耐水性優(yōu)良；碲酸鹽玻璃粉的較佳粉磨工藝參數(shù)是：球磨轉(zhuǎn)速350r/min，粉磨時(shí)間5h，料球質(zhì)量比為1:5，獲得玻璃粉的D50徑、D90徑

6、分別為2.33μm、4.19μm，體積平均粒徑為3.07μm。
　　采用旋涂法涂覆銀漿，借助XRD、SEM、EDS、四探針測(cè)試電阻率等分析手段，研究了碲酸鹽玻璃粉含量及銀膜燒結(jié)工藝對(duì)銀膜相組成、微結(jié)構(gòu)以及電性能的影響。分析結(jié)果表明，TeO2-Bi2O3-B2O3基玻璃粉含量對(duì)銀膜的性能影響很大，銀漿的較佳配方為：玻璃粉3wt%，銀粉77wt%，有機(jī)載體20wt%；燒結(jié)峰值溫度和保溫時(shí)間對(duì)銀膜性能有較大影響，銀膜較佳燒結(jié)工藝為750