太陽能電池正面無鉛銀漿的制備及性能研究

【摘要】：太陽能是一種可再生清潔能源。太陽能電池是利用太陽能的重要途徑,而銀漿料是制造太陽能電池的關(guān)鍵原材料,銀漿料的品質(zhì)對制備出的電池的性能起著關(guān)鍵性的作用,制備出優(yōu)質(zhì)的銀漿料是制造高效低成本太陽能電池的關(guān)鍵。目前國內(nèi)生產(chǎn)太陽能電池所用的銀漿大部分都是依賴進(jìn)口,且大部分太陽能電池使用的銀漿為含鉛銀漿。因此,為了擺脫依賴進(jìn)口漿料的命運(yùn)和緩解環(huán)境污染問題,自主研制出各方面性能都滿足太陽能電池使用要求的正面無鉛銀漿料,十分迫切且意義重大。 本文主要研究了太陽能電池正面無鉛銀漿組成原料的制備,制備出無鉛銀漿并對其進(jìn)行了相關(guān)性能的研究,討論了銀漿的成分配比及燒結(jié)工藝對其性能的影響。 采用熔融法制備無鉛玻璃粉,選用Bi2O3、SiO2、B2O3、Al2O3、TiO2、NaF、ZnO和Sn02氧化物作為玻璃粉的主要成分,并對制備出的玻璃粉進(jìn)行轉(zhuǎn)變溫度和耐酸耐堿性測試,確定轉(zhuǎn)變溫度和化學(xué)穩(wěn)定性較優(yōu)的玻璃粉的成分配比。使用液相還原法制備銀粉,討論反應(yīng)pH和AgNO3溶液的滴加速度對銀粉粒徑大小及其形貌的影響,結(jié)果顯示pH值為7、AgNO3溶液的滴加速度為5ml/min左右時制備出的銀粉性能較優(yōu)；制備出性能良好的滿足太陽能電池銀漿使用要求的有機(jī)載體。 使用制備出的銀粉、玻璃粉和有機(jī)載體配制太陽能電池正面導(dǎo)電銀漿,討論了玻璃粉含量、銀粉的粒徑和形貌、兩種不同粒徑和形貌的銀粉混合加入、銀粉中片銀的含量對銀膜性能的影響,還研究了銀膜的燒結(jié)工藝對其性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：綜合考慮銀膜的方阻和附著力,當(dāng)銀漿成分為玻璃粉含量5%,銀粉含量80%(2gm的片狀銀粉和2μm球形銀粉按質(zhì)量分?jǐn)?shù)5：3混合)時,燒結(jié)工藝為燒結(jié)峰值溫度760℃時保溫7min的條件下,所得銀膜性能較優(yōu)。此時,銀膜方阻為3.7mΩ/,銀膜附著力為7.6N。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 無鉛導(dǎo)電銀漿 銀膜 導(dǎo)電性 附著力
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒言11-29
• 1.1 引言11-12
• 1.2 太陽能電池簡介12-15
• 1.2.1 太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)和發(fā)電原理12-13
• 1.2.2 太陽能電池的研究狀況與發(fā)展趨勢13-15
• 1.2.2.1 太陽能電池的研究狀況13-15
• 1.2.2.2 太陽能電池的發(fā)展趨勢15
• 1.3 電子漿料的發(fā)展?fàn)顩r15-17
• 1.4 太陽能電池正面銀漿及其組成材料研究進(jìn)展17-25
• 1.4.1 正面銀漿用銀粉的研究進(jìn)展17-19
• 1.4.2 正面銀漿用玻璃粉的研究進(jìn)展19-22
• 1.4.3 正面銀漿用有機(jī)載體的研究進(jìn)展22-23
• 1.4.4 正面銀漿的研究進(jìn)展23-25
• 1.5 銀膜的導(dǎo)電機(jī)理25-26
• 1.6 本論文的研究意義和研究內(nèi)容26-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分29-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)30-33
• 2.2.1 無鉛玻璃粉的制備方法30-31
• 2.2.2 微米銀粉的制備方法31-32
• 2.2.3 有機(jī)載體的制備方法32
• 2.2.4 導(dǎo)電銀漿料及銀膜的制備方法32-33
• 2.3 檢測方法33-37
• 2.3.1 玻璃粉的差熱分析33-34
• 2.3.2 玻璃粉的X射線衍射分析34
• 2.3.3 玻璃粉的化學(xué)穩(wěn)定性測試34
• 2.3.4 玻璃粉的粒度分析34-35
• 2.3.5 玻璃粉的形貌觀察35
• 2.3.6 銀粉的粒度測試35
• 2.3.7 銀粉的形貌觀察35
• 2.3.8 銀粉物相分析35
• 2.3.9 銀漿的細(xì)度測試35
• 2.3.10 銀漿流動性的測試35
• 2.3.11 銀膜方阻的測試35-36
• 2.3.12 銀膜附著力測定36
• 2.3.13 銀膜可焊性的測試36-37
• 第三章 太陽能電池正面銀漿用原材料的制備研究37-51
• 3.1 無鉛玻璃粉的制備及其性能研究37-43
• 3.1.1 不同成分玻璃粉性能的研究38-39
• 3.1.2 ZnO和SnO_2的添加對玻璃粉性能的影響39-40
• 3.1.3 銀漿實(shí)驗(yàn)所需粒徑玻璃粉的制備40-41
• 3.1.4 玻璃粉成分對銀膜的附著力和方阻的影響41-42
• 3.1.5 玻璃粉的X射線衍射分析42-43
• 3.2 銀粉的制備及其性能研究43-48
• 3.2.1 pH對銀粉粒徑大小及其形貌的影響43-45
• 3.2.2 AgNO_3溶液滴加速度對銀粉粒徑大小及其形貌的影響45-47
• 3.2.3 還原產(chǎn)物的XRD分析47-48
• 3.3 有機(jī)載體的制備48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 太陽能電池正面無鉛導(dǎo)電銀漿的制備研究51-63
• 4.1 玻璃粉含量對銀膜性能的影響51-54
• 4.1.1 玻璃粉含量對銀膜方阻的影響51-53
• 4.1.2 玻璃粉含量對銀膜附著力的影響53-54
• 4.2 銀粉的粒徑和形貌對銀膜性能的影響54-56
• 4.3 不同粒徑和形貌的銀粉混合加入對銀膜性能的影響56-57
• 4.4 銀粉中片銀的含量對銀膜性能的影響57-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第五章 銀膜的燒結(jié)工藝制定及性能研究63-71
• 5.1 燒結(jié)溫度對銀膜性能的影響63-67
• 5.1.1 燒結(jié)溫度對銀膜方阻的影響64-66
• 5.1.2 燒結(jié)溫度對銀膜附著力的影響66-67
• 5.2 保溫時間對銀膜性能的影響67-69
• 5.2.1 保溫時間對銀膜方阻的影響67-68
• 5.2.2 保溫時間對銀膜附著力的影響68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論71-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 附錄：攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄81

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