太陽能電池導電鋁漿研究.pdf

1、隨著煤、石油等傳統能源的日益枯竭和環(huán)境污染的加劇,新型清潔能源受到了人們的重視,其中最受矚目的當屬太陽能電池。太陽能電池是可以直接將光轉換為電能的裝置,且轉換過程中不產生任何污染。晶體硅太陽能電池是目前多種太陽能電池中技術最為成熟、光電轉換效率最高、應用最為廣泛的一種,目前國外單晶硅太陽能電池實驗室轉換效率最高已達到24.7％,多晶硅太陽能電池達到19.8％。在上述太陽能電池中,導電鋁漿被廣泛用于背電場形成材料,可以減少光線透射,提高利

2、用率;同時降低光生載流子復合速率,延長其壽命,從而提高電池性能。通過導電鋁漿的使用,可以有效降低成本,提高電池效率。因此目前對于晶體硅太陽能電池背電場用導電鋁漿的研究也受到人們的重視。
　　本論文對導電鋁漿中的玻璃粘結劑、玻璃粘結劑與鋁粉配比進行了比較深入的研究,得到了綜合性能較好的導電鋁漿配方。在此基礎上,又對漿料的電性能提高進行了嘗試,也取得了較好的效果。最后對一種碳納米管氟化改性新方法進行了探索,有望促進其在導電鋁漿方面的應

3、用。
　　對于玻璃粘結劑的研究主要集中在熔煉溫度對于漿料可靠性影響方面。通過參考大量文獻資料,選用Bi2O3、B2O3、Al2O3、ZnO、SiO2、P2O5、Zn3(PO4)2·4H2O為玻璃原料,并按照45:25:2:15:3:4:6比例配比,分別在1000、1050、1100、1150℃四組不同溫度下熔煉30min,然后用所得玻璃分別制得鋁漿,絲網印刷燒結后通過耐水煮測試檢測漿料可靠性,優(yōu)化出最佳玻璃熔煉溫度。并對所得玻璃粉

4、進行DTA和XRD測試,結果表明其為軟化溫度約500℃的微晶玻璃,符合低熔點無機粘結劑標準。
　　接下來研究了不同玻璃粘結劑與鋁粉比例對于導電鋁漿綜合性能的影響,得到了導電漿料最佳的配方。在玻璃粘結劑與鋁粉總含量保持77％不變條件下,試驗了玻璃粘結劑含量分別為5％、3％、2％、1％、0.8％時,導電鋁漿的耐水煮性能、附著力、燒結鋁膜電阻率等性能。實驗發(fā)現,導電鋁漿的耐水煮性能隨著無機粘結劑含量減少而提高,附著力和鋁膜電阻隨著無機粘

5、結劑含量減少而降低。最終優(yōu)化出最佳玻璃粘結劑比例為1％。并對最優(yōu)鋁漿燒結膜進行SEM分析,結果表明,鋁粉堆積致密,接觸良好,鋁膜層與晶體硅基層形成了良好的合金層。
　　在以上成果基礎上,研究了低熔點金屬粉對導電鋁漿電性能影響。所選金屬粉為錫粉,添加比例分別為0.3％、0.8％、1.3％。實驗結果表明,太陽能電池光電轉換效率(Ncell)、短路電流(Isc)和填充因子(FF)隨錫粉含量增加先降低后升高;開路電壓(Uoc)和等效串聯電