硅太阳电池正银浆料配方和性能研究

论文摘要

硅太阳电池正银浆料性能显著影响正面栅线电极的欧姆接触，从而影响电池的光电性能。本文首先研究了银-硅欧姆接触的原理和正银电极工作的机理，详细论证了银-硅欧姆接触电阻和电池串联电阻之间的内在联系。在此基础上，论文设计了一种可用于硅太阳电池栅极构造的正银浆料，其基础配方为：金属银粉占浆料总重量的80～90％、微细玻璃料占浆料总重量的1～10％、有机成分占浆料总重量的10～20％。另外，配方还包含改性添加剂若干。论文研制了25种可用于正银浆料的Pb-B-Si系微细玻璃料。该玻璃的各组分质量比为：（PbO+B2O3）：（SiO2和其它氧化物）=（90～50）：（10～50）。论文研制了9种可用于正银浆料的Bi-B-Si系微细玻璃料。该玻璃的各组分质量比为：（Bi2O3+B2O3）：（SiO2和其它氧化物）=（90～70）：（10～30）。在高温工艺下，这些Pb-B-Si系玻璃和Bi-B-Si系玻璃可有效熔蚀氮化硅减反射膜，在电池的受光面为银-硅电学接触打开窗口。通过AgNO3化学还原反应法和二次球磨加工法，论文制备了不同粒径的球形银粉和片状银粉，研究了不同银粉拼配组合对太阳电池正银浆料性能的影响。论文配制了用于正银浆料的银粉，其质量组分为：片状银粉：球形银粉=（0～20）：（100～80）。通过超细金属粉、超细氧化银粉以及磷化物的添加对正银浆料进行改性。论文发现：在浆料中添加0.5%～1.5%的超细锌粉、在浆料中添加0.5%～4%的超细氧化银粉、在浆料中添加0.01%的无机磷化物或在浆料中添加0.02%～0.08%的有机磷化物可提升正银电极性能。论文研发的正银浆料经生产线上实际应用，基本满足硅太阳电池工艺要求并且具有较好的光电性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 光伏发展概要和光伏应用前景
• 1.2 硅太阳电池关键材料和对电极材料的要求
• 1.3 论文主要工作和意义
• 2 硅太阳电池和正银浆料基本原理
• 2.1 硅太阳电池结构和参数
• 2.2 金属-半导体欧姆接触原理
• 2.3 硅太阳电池正银电极结构和机理
• 2.4 硅太阳电池对正银浆料的性能要求
• 3 正银浆料配方研制
• 3.1 正银浆料配方的基本组分
• 3.2 正银浆料实验设计
• 3.3 正银浆料用玻璃料配制
• 3.4 正银浆料用金属银粉配制
• 3.5 正银浆料用有机体系的配制
• 3.6 正银浆料的基础配方和特征参数
• 4 正银浆料添加剂改性研究
• 4.1 超细金属粉的添加对正银电极性能的影响
• 4.2 超细氧化银粉的添加对正银电极性能的影响
• 4.3 有机磷和无机磷的添加对正银电极性能的影响
• 5 正银浆料的实际应用
• 5.1 原料和工艺背景
• 5.2 印刷、烧结、分检工艺
• 5.3 正银浆料结果
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文