太陽能電池鋁漿的配方與性能研究

【摘要】：硅太陽能電池近年來發(fā)展迅速,硅基電池材料的研究也比較多。鋁背場(chǎng)對(duì)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率有重要的影響,而作為原材料的鋁漿,其配方、制備工藝、燒結(jié)工藝等都對(duì)鋁漿的性能有很大影響。工業(yè)上對(duì)太陽能電池鋁漿也有很多要求：需要有良好的印刷性能,較高的光電轉(zhuǎn)換效率,附著力好,翹曲低,變形小,鋁膜表面光滑,無鋁珠、不起灰等。本文針對(duì)鋁漿存在的技術(shù)問題,對(duì)鋁漿的成分配比、影響因素等作了以下的工作： 一、采用恒溫?fù)]發(fā)實(shí)驗(yàn)對(duì)三種溶劑及混合溶劑的揮發(fā)性能做了實(shí)驗(yàn)表征,通過使用不同沸點(diǎn)的溶劑按一定比例得到具有層次揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,得到三種溶劑可在62：20：18的比例范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整；并研究了乙基纖維素、觸變劑和兩種表面活性對(duì)有機(jī)載體的粘度、流變性及觸變性的影響。聚酰胺的加入改變了載體的觸變性,當(dāng)含量為0.4wt%,觸變性最佳；十二烷基苯磺酸鈉含量的增加使溶液粘度先增加后減小,而司班-85對(duì)有機(jī)載體的粘度影響不大。通過上述實(shí)驗(yàn)最終確定了最佳有機(jī)載體的配方,最合適的有機(jī)載體配方為混合溶劑90.6wt%,乙基纖維素7wt%,聚酰胺0.4wt%, SDBS2wt%。 二、研究了無鉛玻璃SiO2-Bi2O3-B2O3系統(tǒng)的玻璃形成能力,采用IR、XRD、DSC對(duì)玻璃結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了分析。制備出了具有較低玻璃轉(zhuǎn)變溫度、較穩(wěn)定玻璃結(jié)構(gòu)的玻璃粉。 三、討論了鋁漿的原材料鋁粉、玻璃粉、有機(jī)載體、添加劑對(duì)鋁漿性能的影響及燒結(jié)溫度對(duì)背場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響。鋁粉的選擇十分關(guān)鍵,比較了三種粒徑鋁粉含量不同對(duì)鋁漿粒度、外觀、光電轉(zhuǎn)換效率的影響,當(dāng)2μm,5μm,8μm鋁粉比例為10：15：75時(shí)效果最佳；同時(shí)用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)鋁粉表面改性后,對(duì)鋁漿的沉降等現(xiàn)象有所改善,并提高了鋁粉的穩(wěn)定性：討論了玻璃粉含量、有機(jī)載體對(duì)鋁漿燒結(jié)后的電性能及附著力的影響,得到最適合有機(jī)載體含量為15.2%、玻璃粉含量為4.5%。最后確定鋁漿配方為鋁粉79.5%,有機(jī)載體15.2%,玻璃粉4.5%,添加劑0.8%,燒結(jié)溫度為850℃。 【關(guān)鍵詞】：鋁漿 硅太陽電池 有機(jī)載體 玻璃粉 表面活性劑 方阻
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-21
• 1.1 太陽能電池發(fā)展?fàn)顩r10
• 1.2 太陽能電池種類10-12
• 1.2.1 單晶硅太陽能電池10-11
• 1.2.2 多晶硅薄膜太陽能電池11
• 1.2.3 非晶硅薄膜太陽能電池11
• 1.2.4 多元化合物薄膜太陽能電池11-12
• 1.2.5 有機(jī)太陽能電池12
• 1.2.6 染料敏化納米晶電池12
• 1.3 太陽能電池的原理12-13
• 1.4 硅太陽能電池用導(dǎo)電鋁漿的應(yīng)用研究13-15
• 1.4.1 導(dǎo)電鋁漿的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)13-14
• 1.4.2 鋁漿導(dǎo)電原理14-15
• 1.4.3 鋁漿制備工藝15
• 1.5 硅太陽能電池鋁漿的原材料研究15-20
• 1.5.1 鋁粉15-17
• 1.5.2 有機(jī)載體17-19
• 1.5.3 玻璃粉19-20
• 1.6 本課題的研究意義和內(nèi)容20-21
• 2 有機(jī)載體的制備與研究21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方法21-22
• 2.1.1 主要試劑21
• 2.1.2 揮發(fā)實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.1.3 有機(jī)載體的制備22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論22-27
• 2.2.1 混合溶劑的揮發(fā)性能測(cè)定22-24
• 2.2.2 乙基纖維素對(duì)載體流變性的影響24
• 2.2.3 聚酰胺對(duì)觸變性的影響24-26
• 2.2.4 表面活性劑對(duì)載體粘度的影響26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 3 無鉛玻璃粉的制備與研究29-37
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分29-31
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料29
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器29
• 3.1.3 玻璃粉的制備29
• 3.1.4 玻璃形成區(qū)29-31
• 3.2 結(jié)果與討論31-36
• 3.2.1 球磨時(shí)間對(duì)玻璃粉粒徑的影響31-32
• 3.2.2 Bi_2O_3/B_2O_3對(duì)玻璃粉性能的影響32-34
• 3.2.3 B_2O_3/SiO_2對(duì)玻璃粉性能的影響34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 鋁漿的制備與研究37-49
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分37-40
• 4.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑37
• 4.1.2 鋁粉的選擇37
• 4.1.3 鋁粉表面改性37-38
• 4.1.4 鋁漿的制備38-39
• 4.1.5 鋁漿的性能測(cè)試39
• 4.1.6 鋁漿的燒結(jié)工藝39
• 4.1.7 鋁漿燒結(jié)后的性能測(cè)試39-40
• 4.2 結(jié)果與討論40-48
• 4.2.1 鋁粉對(duì)鋁漿的性能影響40-42
• 4.2.2 玻璃粉含量對(duì)鋁漿性能影響42-45
• 4.2.3 有機(jī)載體對(duì)鋁漿性能的影響45-46
• 4.2.4 表面活性劑對(duì)鋁漿性能的影響46-47
• 4.2.5 燒結(jié)溫度對(duì)背場(chǎng)方阻的影響47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 5 全文總結(jié)49-51
• 5.1 結(jié)論49
• 5.2 展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 附錄57

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