太阳能电池银浆中玻璃粉的性能研究
n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法

n型topcon晶体硅太阳能电池正银主栅浆料用玻璃粉及其制备方法随着环保意识的不断提高和能源危机的日益严峻,太阳能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到人们的广泛关注。
太阳能电池是太阳能利用的重要手段之一,其中n型TOPCon晶体硅太阳能电池是一种新兴的高效太阳能电池。
n型TOPCon晶体硅太阳能电池具有高转换效率、长寿命、稳定性好等优点,被广泛应用于太阳能发电领域。
而其中正银主栅浆料是n型TOPCon晶体硅太阳能电池中重要的材料之一,其制备方法对于电池的性能和稳定性具有重要影响。
本文将介绍一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法,并探讨其对n型TOPCon晶体硅太阳能电池性能的影响。
一、正银主栅浆料的作用正银主栅浆料是n型TOPCon晶体硅太阳能电池中的一种重要材料,主要用于制备电池的正极。
正极在太阳光的作用下,吸收光子并将其转化为电能,然后将电能传递到负极,从而实现太阳能电池的发电功能。
正银主栅浆料的性能对太阳能电池的发电效率和稳定性具有重要影响。
因此,制备高质量的正银主栅浆料对于提高n型TOPCon晶体硅太阳能电池的性能至关重要。
二、用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法目前,制备正银主栅浆料的方法主要有化学法、物理法和混合法等。
其中,化学法制备的正银主栅浆料具有制备工艺简单、成本低、生产效率高等优点,但其制备过程中可能会产生有害物质,对环境造成污染。
为了解决这一问题,研究人员提出了一种用玻璃粉制备正银主栅浆料的方法。
具体步骤如下:1.准备原材料:玻璃粉、银粉、有机溶剂。
2.将玻璃粉和银粉按一定比例混合均匀。
3.加入有机溶剂,搅拌至均匀。
4.将混合物进行球磨处理,使其颗粒尺寸更加均匀。
5.将球磨后的浆料进行过滤、干燥、筛分等处理,得到正银主栅浆料。
三、用玻璃粉制备正银主栅浆料的优点1.环保:该方法不需要使用有害物质,对环境无污染。
2.成本低:玻璃粉是一种常见的工业原料,价格较低,可以降低制备成本。
3.制备工艺简单:该方法制备工艺简单,不需要复杂的设备和工艺,生产效率高。
晶体硅太阳能电池正面银浆用玻璃粉的研制

晶体硅太阳能电池正面银浆用玻璃粉的研制甘卫平;李建球;朱妮娜;向锋;郭桂全;陈志波【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2011(025)022【摘要】制备了晶体硅太阳能电池正面银浆用玻璃粉,研究了其玻璃化转变温度Tg和成玻化程度.将玻璃粉配成玻璃浆,印刷、烧结在硅片上制成试样,对其进行XRD检测,结果表明玻璃粉能很好地穿透减反射膜形成欧姆接触.另将该系玻璃粉配成太阳电池正面银浆,印刷、烧结在硅片上制成电池片,并测试其电学性能.结果表明,制得的单晶硅太阳能电池片串联电阻Rs<0.006Ω,其中配方为65% PbO-17%SiO2-4% B2O3-6% Al2O3-7% Bi2O3-0.8%Sb2O5-0.2%NH4NO3(质量分数)的玻璃粉制备的单晶硅太阳能电池的光电转换效率可达17.72%.【总页数】4页(P1-4)【作者】甘卫平;李建球;朱妮娜;向锋;郭桂全;陈志波【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TB321【相关文献】1.球磨工艺对太阳能电池正面银浆用玻璃粉的影响 [J], 甘卫平;朱妮娜;李建球;郭桂全;陈迎龙2.晶体硅太阳能电池无网结网版用正银浆料研究 [J], 刘晓巍;陈栋;付明;范琳3.一种电子元器件银浆用玻璃粉的研制 [J], 王靖;李宏杰;冀亮君4.银粉特性和玻璃粉特性对PERC电池用背面银浆性能的影响 [J], 刘玉杰;万忠;王莉娜5.低熔点玻璃粉对导电银浆烧结性能及微结构的影响 [J], 万剑;陈鹏;祁实;王海波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
银浆对太阳能电池电性能的影响

2.1 银粉比表面积的影响
• 在专利20090001328中使用了比表面积为
0. 2~ 0. 6 m2/ g 的银粉来制备银浆, 与银 , 粉比表面积大于0. 6m2/g 的银浆进行对比, 结果表明, 电池的串联电阻降低, 光电转化 效率提升。
银粉尺寸的影响
• MohamedM.Hilali 等分别采用了5 种不同
结论浅结结构的硅太阳能电池能够降低太阳能电池表面的少数载流子复合速度以及提高短波响应从而使电池的光电转化效率提高普通银浆用在具有浅结结构的硅电池片上烧结制备的电极容易发生旁路结现象引起漏电流并且电极的接触电阻较大降低了电流的输出特性进而降低了电池的性能
丝网印刷中的银铝浆 的影响
目录
• 1铝浆对电池性能的影响
• 有的银浆使用了添加剂金属氧化物ZnO、TiO2、
SnO2,防止银粉的过度烧结,抑制来之玻璃介质的 液化玻璃的扩散,有助于形成导电粒子与半导体 表面的接触。 其中添加剂In、Sn、Ga、Ni、Cu 的有机化合物在 150~ 800 ℃的温度范围内变成气体。在烧结工序 中这些物质所产生的气体会在广泛的范围内扩散, 从而提高了电极与硅发射极的接触质量。
础, 单晶硅和多晶硅太阳能电池是对P型(或 n型)硅基片经过磷(或硼) 扩散做成PN 结而 制得的。太阳光照在半导体PN 结上, 形成 PN , 新的空穴电子对, 的作用在PN 结电场下, 空 穴由N区流向P区,电子由P区流向N区, 接通 电路后就形成电流。这就是光电效应太阳 能电池的工作原理。
球磨工艺对太阳能电池正面银浆用玻璃粉的影响

提高太阳能电池的光电转换效率是正面银浆研究者追求的 目 标 。 为 此 ,本 实 验 在 这 方 面 进 行 了 深 入 系 统 的 研 究 。
1 实 验
样品均采用自制的铅基玻璃,以无水 乙 醇 作 为 助 磨 分 散 剂,采用南京大学 产 QM-1SP2 行 星 式 球 磨 机 在 不 同 工 艺 参 数条件下进行球磨,过 150μm(100 目)筛 后 备 用。 采 用 标 准 的电子浆料制备方法制备正 面 银 浆 印 [5] 刷 在 多 晶 硅 片 上,并 烧结成试样。
(School of Materials Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083)
Abstract The effect of various milling parameters such as milling time,water to powder weight ratio,ball to powder weight ratio and grinding ball gradation on the particle size and morphology of glass frit was investigated.The silver paste,prepared by mixing the glass frit with a certain proportion of silver powder & organic vehicle,was prin- ted and sintered in silicon chip.The electrical properties of polycrystalline silicon solar cells were detected.The results show that the grinding time of 4h,solid to liquid weight ratio of 1∶0.8,ball to powder weight ratio of 2.5∶1and grinding ball gradation of 3∶2∶1are the best ball milling parameters for glass frit used for front silver paste.The Rs of solar cells is 7.15mΩand its conversion efficiency reaches 16.56% .
玻璃粉的腐蚀性对太阳电池性能的影响

玻璃粉的腐蚀性对太阳电池性能的影响刘朋;钟晶晶【摘要】导电银浆是制造晶体硅太阳能电池正面银电极的关键材料,其组成相的成分配方、性质和制备工艺直接影响着电池的物理和光电性能.作为导电银浆的重要组成部分,玻璃粉的腐蚀性能对电极的导电通路起着重要影响,从而间接影响电池的电学性能以至效率.本文在详细介绍正银电极导电机理的基础之上,深入研究了玻璃粉的腐蚀性能等对电池性能的影响,并针对现有的不足,结合文献及专利,提出了相应的解决方法,以期最大程度地提高太阳能电池的光电转化效率.【期刊名称】《呼伦贝尔学院学报》【年(卷),期】2017(025)006【总页数】4页(P144-146,143)【关键词】太阳能电池;正银浆料;玻璃粉;腐蚀性能【作者】刘朋;钟晶晶【作者单位】山东省环境保护科学研究设计院山东济南 250000;山东省环境保护科学研究设计院山东济南 250000【正文语种】中文【中图分类】O69在光伏太阳能电池中,晶体硅太阳能电池由于光电转化效率高、材料性能稳定、便于工业化生产处于主导地位。
正银浆料是制造晶体硅太阳能电池正面电极的关键材料。
它主要由 3 部分组成:(1)导电银粉;(2)玻璃粉;(3)有机相。
玻璃粉在银浆中只占较小比例(1-5%wt.),但却是浆料的核心添加剂,是电池片形成欧姆接触和传输电子的主要动力。
银厚膜浆料中的玻璃粉是决定银粉烧结动力学、硅表面腐蚀程度、接触电阻大小以及最终电极性能的重要因素。
从一定程度上说,玻璃粉性能的好坏直接影响到浆料的性质。
因此,开发太阳能浆料很大程度上依赖于玻璃粉的研发上。
玻璃粉对电池性能的影响主要表现在腐蚀性能方面。
下面将以正银电极的导电机理为基础,深入探讨玻璃腐蚀性能对太阳电池电学性能的影响,并针对其不足提出改进方法。
目前,关于电流的传输机理主要有三种:(1)银晶-银栅之间的之间接触传导。
(2)银晶-薄玻璃层-银栅传导。
当硅基底与银栅之间的玻璃层较薄时(<5nm),电子逸出时的能量足够穿透较薄的玻璃层,通过电子隧道效应传输到银栅中形成电流。
太阳能电池银浆中玻璃粉的性能研究

第8卷第2期
2009年6月 文章编号:1671—7244(2009 J02--01
1试验
玻璃粉的主要制备工艺如图1所示.将各种氧 化物按如表l所示的比例称取后[21,放入铂金坩埚, 在高温烧结炉内升至l
000
粉G-1和∞做XRD测试,结果如图2和图3所示.
果如图3和图4所示.其中:A为参比物A120,;口为 G一2配比量的试验物;C为G—l配比量的试验物. 由图2和图3可知,随着m(PbO)/m(Si02)的增 oC后放人坩埚,熔制2
1
O∞
0
200
400
600
温度7y(℃) 图5
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G-2的差热分析DrI'A圈
圈6
G_o的XRD衍射图
圈7
G-o的差热分析IYI'A图
(下转第120页)
万方数据
120
宁夏工程技术
ction in thoracic CT
第8卷
sean8 with application
Transactions
化温度也在降低,较合适的玻璃化温度在400℃左 右,因此G旬的配比能够满足银浆使用工艺的要求.
3结语
(1)选择了几种主要的氧化物进行玻璃粉配比 试验,发现PbO和SiO:对玻璃粉的析晶和玻璃化温 度起着较为重要的作用. (2)m(PbO)/m(Si02)=7.56-9.55时,可控制玻璃 粉不析晶,并使玻璃粉可满足银浆工艺要求的玻璃 化温度380—400℃. 参考文献:
贺利氏专业解读丨玻璃粉在太阳能浆料中的作用

贺利⽒专业解读⼁玻璃粉在太阳能浆料中的作⽤Heraeus专业解读导读接着上⼀篇《⾦属银在太阳能浆料中的作⽤》,我们给⼤家分享⼀下贺利⽒光伏研发团队对于玻璃粉在浆料中作⽤的理解。
玻璃粉作为厚膜导电浆料的另⼀个关键成分,对于银粉的烧结,钝化层烧穿,欧姆接触的形成以及浆料的焊接拉⼒,起着决定性的作⽤。
贺利⽒光伏秉承着德国⼯匠精神,致⼒于玻璃粉领域的精耕细作,在太阳能浆料领域不断推陈出新,⼒争给客户带来不断的惊喜。
12贺利⽒可再⽣能源释义:玻璃粉玻璃粉在太阳能导电浆料中的重量百分⽐⼤约在0.5 ~ 10% 之间,通常粒度在微⽶级。
玻璃粉协同其他⽆机物添加剂,在⾼温烧结过程中和银粉共同作⽤,缺⼀不可。
因此我们将玻璃粉及功能性⽆机添加剂概括在⼀起,称之为”⽆机反应体系“ (IRS, Inorganic Reaction System)。
在下⽂中,我们依然根据惯例,简称其为玻璃粉。
贺利⽒玻璃粉功能⼩结在贺利⽒光伏的⼀篇专利 (US9257578 B2) 中,我们将玻璃粉的功能⼩结如下: 玻璃粉提供了⼀个⾼温输运介质,使得浆料中各种功能性成分运输到半导体基体的表⾯;玻璃粉还提供了⼀个粘结介质,使得各种粉体烧结在⼀起,并紧密结合在硅⽚的表⾯;玻璃粉更是提供了⼀个反应介质,促进在⾼温下各种粉体颗粒间物理和化学反应 (例如溶解,融化,扩散,烧结,沉淀,结晶,相变,氧化和还原)。
贺利⽒ · 解读在⼀个只有⼏⼗秒的快速烧结过程中,太阳能浆料中的玻璃粉历经每分钟⼏千摄⽒度的急速升温和骤降,必须完成上述的所有功能。
这个配⽅的优化对所有光伏玻璃科学家⽽⾔都是个挑战;很多时候,玻璃成分的配⽅优化,与其说是科学实验,不如说是经验及失败的积累。
然⽽,单纯的试错过程往往⽆法带来⼀些玻璃粉的⾰命性的突破,贺利⽒光伏的基础研发团队充分利⽤贺利⽒的世界⼀流的科研资源,逐本溯源,探索这些经验和失败背后的本质和原理;这使得我们的玻璃粉研发团队,能够在很短的时间给客户提供⼀个产品解决⽅案。
银浆中的玻璃粉对晶硅太阳电池串联电阻的影响

银浆中的玻璃粉对晶硅太阳电池串联电阻的影响银浆中的玻璃粉对晶硅太阳电池串联电阻的影响摘要:研究了丝网印刷银电极中玻璃粉对晶体硅太阳能电池的串联电阻的影响。
通过制备不同含量的玻璃粉银浆料,以及对浆料的体电阻率、接触电阻和焊接拉力等性能的表征测试,发现银粉颗粒间隙是造成银电极体电阻增大的主要因素,在一定范围内,用PbO-SiO2系玻璃粉有助于降低银电极体电阻和接触电阻,增加焊接拉力。
正面电极作为太阳能电池的重要组成部分,主要起收集电流的作用,同时对电池的受光面积和串联电阻有决定性的影响,因此,是影响太阳能电池转换效率的重要因素之一。
在实验室高效晶体硅太阳能电池制造工艺中,使用成本昂贵的蒸镀工艺制作电极,如采用Ti/Pa/Ag 结构来降低接触电阻,增加与硅基底的附着力[1]。
而在实际的工业生产中,为了降低成本,常采用导电性优异的银浆料,用丝网印刷工艺制作正面电极,再通过快速烧结工艺(RTP),使电极与硅基底形成良好的欧姆接触[2]。
目前工业普遍使用的银浆料由银粉、玻璃粉和有机载体(主要为树脂和有机溶剂等)组成,其中树脂和溶剂经过高温烧结后挥发,因此,电池栅线的主要组成部分是银粉和玻璃粉。
常用银浆料的导电率为3.0×10-6Ω·cm~5.0×10-6Ω·cm,与纯银导电率(1.59×10-6Ω·cm)有很大差距。
由于银具有良好的导电性而玻璃粉不导电,大多数的研究侧重于银粉的形貌和粒径等性质对浆料导电性能的影响[3,4]。
对于玻璃粉的研究主要集中于玻璃粉在导电浆料中所起的作用[5-7],玻璃粉在晶体硅太阳电池中的主要作用可归纳为两个方面:第一,玻璃粉可以腐蚀晶硅,通过腐蚀SiNx,形成导电通道,随着PbO(玻璃粉主要成分)含量的增加,腐蚀深度增加;第二,在浆料-发射极界面间作为传输媒介,由于玻璃粉厚度很薄,电子可以通过隧道效应在浆料与电池发射极间移动,且PbO的存在有助于在银颗粒浆料与电池发射极界面间形成结晶。
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and wavelet-domain multiresolution analysis based
LIU Xinmiao, WA NG Xiyuan‘,MA Runyuan
range of
m(PbO),m(Si02)is 7.56—9.55.Experiments
silver conductor
paste[J].Materials
Chemistry
2006。96(1):145—153. 【2】SRIDHARAN,SRINVASAN,PHAM,et
making solar cell 18. a1.Method of
contacts:US,20060102228[P].2006-05--
109-1 ll 1.
enhancemenq丑IEEE [31
1997。2(25128):500-503.
RUSSO F.Automatic enhancement of noise images using of image
[9】冼广铭,王知衍,黄鲲.紧支撑二维小波多尺度融合图像 效果评价阴.计算机工程与设计,2006,27(15):2
第8卷第2期
2009年6月 文章编号:1671—7244(2009 J02--01
宁夏工程技术
Ningxia Engineering Technology
V01.8
No.2
Jun.2009
15-02
太阳能电池银浆中玻璃粉的性能研究
吴红,
董群伟,
王丹鹏
(国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,宁夏石嘴山753000) 摘要:通过研究玻璃粉的几个重要控制指标如析晶、玻璃化温度,确定了玻璃粉的最佳配比.以总质量为20 g 的玻璃粉计算,m(PbO)控制在16.634~17.188 g,m(PbO):m(Si02)=7.56~9.55.试验表明,A1203可增加玻璃粉的化 学稳定性、韧性;ZrO:能显著提高玻璃的耐碱性;P如5是典型的网络形成荆之一.经试验,由银粉最佳性能参数 决定的玻璃粉配比量制备的玻璃粉不析晶,且在形成玻璃粉的前提下使玻璃化温度控制在最佳温度区
Sபைடு நூலகம்bel operator
and Laplacian,and
aiming
at
the
defected
be面ng and
CT
image,makes uses of Sobel operator,Laplaeian.wavelet transform and lifting wavelet transform
380—400
oC。满足银浆的使用要求. 文献标志码:A
关键词:银浆;玻璃粉;析晶;玻璃化温度 中图分类号:TK5l
随着石油能源的日益短缺,太阳能将成为新型
各种l 氧化物l
l震动球l I磨机球磨I 80一90℃I
l均匀l l混合物I I震动I
I高温烧结I l炉熔制l l微米级
l常温纯 l水淬火
能源中的明星能源.我国正大力发展太阳能光电计
1试验
玻璃粉的主要制备工艺如图1所示.将各种氧 化物按如表l所示的比例称取后[21,放入铂金坩埚, 在高温烧结炉内升至l
000
粉G-1和∞做XRD测试,结果如图2和图3所示.
果如图3和图4所示.其中:A为参比物A120,;口为 G一2配比量的试验物;C为G—l配比量的试验物. 由图2和图3可知,随着m(PbO)/m(Si02)的增 oC后放人坩埚,熔制2
on
分析,有针对性地找出适合的有效方法.结果表明: 本文提出的混合算法可以突出图像的边缘细节和整 体灰度,适于检测零件中Line.bmp类细节信息不是 很丰富的图像锐化处理;提升小波变换适于医学图 像观测中Flujet.bmp类细节信息较丰富的复杂图像 增强处理,增强后的图像对比度更高,细节相对清 晰,层次感强. 参考文献:
【1】KETHAR
of S
G一1中m(Pb0)加(Si02)大于G一2中m(PbO)/
m(Si02)的比例.由图4和图5可知,随着SiO:质量 的增大,SiO:成为基体剂形成玻璃的主体并决定物
理化学性能的基础.由于Si—O键结合力较强,随
着SiO:质量的增大,骨架的解体便越不完全,也越 不容易,在宏观上就表现为熔点高,玻璃化温度也 随之升高. 2.2当mOPbO)/m(Si09=7.56-9.55时 采用同一仪器对玻璃粉G—O做XRD和DTA
particular
information,and
the
effect is the best of a11.
Key words:sobei operator;laplacian;muhiresolution analysis;lifting wavelet transform;enhancement image
【3】作花济夫.玻璃非晶态科学嗍.北京:中国建筑工业出
版社.1986:23—25. [41西北轻工业学院.玻璃工艺学【M1.北京:中国轻工业出 版社.1982:45--47.
筐 司
j||l| 越 赠
图2
G—l的XRD衍射图
图3
G-2的XRD衍射图
基 司
涮 髓 赠
量 司
剁 魁 赠
0
2∞400
600 800
(School
of
Physics&Electrical Information,Ningxia University,Yinchuan
750021,China)
Abstract:This article presents image of ball
a
mixed algorithm based
on
combining
阮秋琦,阮宇智,译.北京:电子工业出版社,2007:60.112.
T H
JERNIGAN M E.Multiscale—based image
Electrical and Computer Engineering,
【8】李明喜,毛罕平,张艳诚.基于提升小波变换和中值滤波 的图像去噪方法研究叽激光白:9F,2007,37(10):1
化温度也在降低,较合适的玻璃化温度在400℃左 右,因此G旬的配比能够满足银浆使用工艺的要求.
3结语
(1)选择了几种主要的氧化物进行玻璃粉配比 试验,发现PbO和SiO:对玻璃粉的析晶和玻璃化温 度起着较为重要的作用. (2)m(PbO)/m(Si02)=7.56-9.55时,可控制玻璃 粉不析晶,并使玻璃粉可满足银浆工艺要求的玻璃 化温度380—400℃. 参考文献:
wavelet S G,Yu B,VETI'ERLI M.Spatially adaptive for image
thresholding
with
context
modeling
C,WOODS R E.数字图像处理[^们.2版.
denoising[J].IEEE (9):535-539.
Transaction Image Processing,2000,9
algorithm to study enhanced algorithm.Experimental results demonstrate that the effect of mixed algorithm is the best of four algorithm to ball defect image sharpening and lifting wavelet transform algorithm is applied to enhance medicinal image with
烘干广_1球磨广’1玻璃粉
图1玻璃粉制备工艺 表2测试结果
势在必行.银浆中的主要组分包括银粉、有机树脂、
有机溶剂、玻璃粉和其他添加剂.玻璃粉的重要控 制指标有析晶、玻璃化温度、膨胀系数、密度等11】.本 文主要对玻璃粉是否析晶和玻璃化温度的控制进 行研究.
2试验结果与讨论
2.1当m(PbO)lm(Si02)=3.O“.0时 采用日本生产的XRD一7000S/L衍射仪,对玻璃
(责任编辑、校对韩小珍)
(上接第116页) Properties research for glass
WU Hong,DONG
powder in silver paste of solar cell Qunwei,
WA NG Danpeng 753000,China)
(Country Tantalum Niobium Special Metal Meterial Engineering Technology Research Center,Shizuishan
【l】GONZALEZ 【2】REEVES
R
to
nodule
detection[J].IEEE 2005,24(4):486--499.
Medical
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【5】胡翔宇,唐小萍.基于提升格形态小波的生物芯片图像增 强【J】.光电工程,2007,34(1 2):82—86. 【6】傅彩霞,杨光.一种新的具有增强效果的小波域图像去噪 方法【J】.中国图象图形学报,2007,12(1):51—55. 阴CHANG