晶體硅太陽能電池用銀粉的制備及其對背面銀漿性能的影響.pdf

1、太陽能無污染、可再生且取之不盡、用之不竭，是人類未來最重要的能源之一。對于太陽能的研究和應(yīng)用一直是科學(xué)界和工程界的熱點。本文抓住晶體硅太陽能電池背面銀電極材料這一技術(shù)難點，重點研究了晶體硅太陽能電池用銀粉的制備方法以及銀粉的性能對背面銀漿性能的影響。利用液相化學(xué)還原法制備球形銀粉，研究了還原劑種類、分散劑種類和濃度、pH值以及反應(yīng)溫度對銀粉形貌和粒徑的影響規(guī)律。利用機械球磨法制備片狀銀粉，探討了球磨分散劑種類、含量對片狀銀粉形貌、平均片

2、徑和松裝密度的影響;分析了球磨時間對片狀銀粉形貌、平均粒徑、松裝密度和比表面積的影響。研究了銀粉的形貌、分散性、振實密度以及銀粉含量與玻璃粉含量相對值對漿料燒結(jié)膜和電池光電性能的影響。具體研究結(jié)果如下:
　　 (1)采用液相化學(xué)還原法制備球形銀粉，用抗壞血酸作還原劑，還原反應(yīng)比較溫和，生成銀粉形態(tài)均勻、分散性好。分散劑對銀粉形貌有很大的影響，檸檬酸三鈉、三乙醇胺、吐溫三種不同分散劑分別反應(yīng)得出了球形、雪花狀、片狀三種不同的銀粉形

3、態(tài)。當(dāng)m(檸檬酸三鈉)/m(AgNO3)質(zhì)量比為0.08時，銀粉形態(tài)規(guī)則，分散性較好，平均粒徑為2.52μ m。實驗得出制備球形銀粉最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)初始溶液pH值為6，攪拌速度為250 r/min，滴液速度為10 mL/s。在該條件下的銀粉具有良好的分散性，形貌均勻，平均粒徑為2.5μm，粒徑分布為2-5μm，振實密度3.8 g·cm-3。
　　 (2)機械球磨法是制備片狀銀粉的主要方法。研究了不同球磨分散劑

4、種類及濃度對片狀銀粉性能的影響。當(dāng)其他參數(shù)固定時使用復(fù)合分散劑得到的銀粉成片性能最好，粒徑均勻，分散性好。當(dāng)分散劑加入量為1.5 wt％時其平均粒徑最小為6.32μm，松裝密度最小值1.18g/cm3。
　　 (3)探討了球磨時間對銀粉形貌、平均粒徑、松裝密度和比表面積的影響。發(fā)現(xiàn)球磨時間比較短時，對粉末細化不夠，銀粉片徑大、松裝密度和比表面積均比較大;但是球磨時間過長，由于加工硬化，粉末塑性下降，發(fā)生脆斷從而使松裝密度和比表面

5、積都增大，因此存在一個最佳球磨時間。結(jié)果得出在球磨15 h時得到的銀粉形貌為片形，平均粒徑為5.89μm，松裝密度為1.12 g/cm3，比表面積為2.85cm2/g。
　　 (4)發(fā)現(xiàn)了銀粉形貌、分散性、振實密度以及漿料中銀粉含量與玻璃粉含量相對值對背面銀漿性能的影響規(guī)律。片狀銀粉制備的背銀漿料附著力最好、電池光電轉(zhuǎn)換效率最高，球形銀粉次之，雪花形銀粉最差。高分散和高振實密度銀粉能顯著提高電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。隨著銀粉含量與玻