太阳能电池铝浆的配方与性能研究

【摘要】：硅太阳能电池近年来发展迅速,硅基电池材料的研究也比较多。铝背场对太阳能电池的光电转换效率有重要的影响,而作为原材料的铝浆,其配方、制备工艺、烧结工艺等都对铝浆的性能有很大影响。工业上对太阳能电池铝浆也有很多要求：需要有良好的印刷性能,较高的光电转换效率,附着力好,翘曲低,变形小,铝膜表面光滑,无铝珠、不起灰等。本文针对铝浆存在的技术问题,对铝浆的成分配比、影响因素等作了以下的工作： 一、采用恒温挥发实验对三种溶剂及混合溶剂的挥发性能做了实验表征,通过使用不同沸点的溶剂按一定比例得到具有层次挥发性的有机溶剂,得到三种溶剂可在62：20：18的比例范围内适当调整；并研究了乙基纤维素、触变剂和两种表面活性对有机载体的粘度、流变性及触变性的影响。聚酰胺的加入改变了载体的触变性,当含量为0.4wt%,触变性最佳；十二烷基苯磺酸钠含量的增加使溶液粘度先增加后减小,而司班-85对有机载体的粘度影响不大。通过上述实验最终确定了最佳有机载体的配方,最合适的有机载体配方为混合溶剂90.6wt%,乙基纤维素7wt%,聚酰胺0.4wt%, SDBS2wt%。 二、研究了无铅玻璃SiO2-Bi2O3-B2O3系统的玻璃形成能力,采用IR、XRD、DSC对玻璃结构和性质进行了分析。制备出了具有较低玻璃转变温度、较稳定玻璃结构的玻璃粉。 三、讨论了铝浆的原材料铝粉、玻璃粉、有机载体、添加剂对铝浆性能的影响及烧结温度对背场结构的影响。铝粉的选择十分关键,比较了三种粒径铝粉含量不同对铝浆粒度、外观、光电转换效率的影响,当2μm,5μm,8μm铝粉比例为10：15：75时效果最佳；同时用硅烷偶联剂KH-550对铝粉表面改性后,对铝浆的沉降等现象有所改善,并提高了铝粉的稳定性：讨论了玻璃粉含量、有机载体对铝浆烧结后的电性能及附着力的影响,得到最适合有机载体含量为15.2%、玻璃粉含量为4.5%。最后确定铝浆配方为铝粉79.5%,有机载体15.2%,玻璃粉4.5%,添加剂0.8%,烧结温度为850℃。 【关键词】：铝浆 硅太阳电池 有机载体 玻璃粉 表面活性剂 方阻
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-21
• 1.1 太阳能电池发展状况10
• 1.2 太阳能电池种类10-12
• 1.2.1 单晶硅太阳能电池10-11
• 1.2.2 多晶硅薄膜太阳能电池11
• 1.2.3 非晶硅薄膜太阳能电池11
• 1.2.4 多元化合物薄膜太阳能电池11-12
• 1.2.5 有机太阳能电池12
• 1.2.6 染料敏化纳米晶电池12
• 1.3 太阳能电池的原理12-13
• 1.4 硅太阳能电池用导电铝浆的应用研究13-15
• 1.4.1 导电铝浆的发展状况及趋势13-14
• 1.4.2 铝浆导电原理14-15
• 1.4.3 铝浆制备工艺15
• 1.5 硅太阳能电池铝浆的原材料研究15-20
• 1.5.1 铝粉15-17
• 1.5.2 有机载体17-19
• 1.5.3 玻璃粉19-20
• 1.6 本课题的研究意义和内容20-21
• 2 有机载体的制备与研究21-29
• 2.1 实验方法21-22
• 2.1.1 主要试剂21
• 2.1.2 挥发实验21-22
• 2.1.3 有机载体的制备22
• 2.2 实验结果与讨论22-27
• 2.2.1 混合溶剂的挥发性能测定22-24
• 2.2.2 乙基纤维素对载体流变性的影响24
• 2.2.3 聚酰胺对触变性的影响24-26
• 2.2.4 表面活性剂对载体粘度的影响26-27
• 2.3 本章小结27-29
• 3 无铅玻璃粉的制备与研究29-37
• 3.1 实验部分29-31
• 3.1.1 实验原料29
• 3.1.2 实验仪器29
• 3.1.3 玻璃粉的制备29
• 3.1.4 玻璃形成区29-31
• 3.2 结果与讨论31-36
• 3.2.1 球磨时间对玻璃粉粒径的影响31-32
• 3.2.2 Bi_2O_3/B_2O_3对玻璃粉性能的影响32-34
• 3.2.3 B_2O_3/SiO_2对玻璃粉性能的影响34-36
• 3.3 本章小结36-37
• 4 铝浆的制备与研究37-49
• 4.1 实验部分37-40
• 4.1.1 主要实验试剂37
• 4.1.2 铝粉的选择37
• 4.1.3 铝粉表面改性37-38
• 4.1.4 铝浆的制备38-39
• 4.1.5 铝浆的性能测试39
• 4.1.6 铝浆的烧结工艺39
• 4.1.7 铝浆烧结后的性能测试39-40
• 4.2 结果与讨论40-48
• 4.2.1 铝粉对铝浆的性能影响40-42
• 4.2.2 玻璃粉含量对铝浆性能影响42-45
• 4.2.3 有机载体对铝浆性能的影响45-46
• 4.2.4 表面活性剂对铝浆性能的影响46-47
• 4.2.5 烧结温度对背场方阻的影响47-48
• 4.3 本章小结48-49
• 5 全文总结49-51
• 5.1 结论49
• 5.2 展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-57
• 附录57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

n(B_2O_3)/n(SiO_2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响    万军鹏;程金树;陆平;

双层包覆对铝粉耐腐蚀性能的影响    刘辉;叶红齐;林天全;

超细铝粉表面改性的各种方法及其研究进展    胡楠;何力军;钟景明;孙本双;王立惠;许德美;

薄膜太阳能电池的研究进展    章诗;王小平;王丽军;朱玉传;林石裕;顾应展;田健健;周成琳;

添加Bi_2O_3对ZnO-B_2O_3-P_2O_5-SrO体系封接玻璃结构和性能的影响    汤刚;李婧;卢安贤;

硅烷偶联剂对纯钛表面改性的研究    宁成云;刘绪建;郑华德;谭帼馨;马强;王玉强;

硅太阳能电池的丝网印刷技术    张世强;李万河;徐品烈;

厚膜电阻浆料用有机载体挥发特性研究    张君启,堵永国,张为军,杨娟,郑晓慧

电子浆料用有机载体的挥发性能    罗世永;庞远燕;郝燕萍;陈强;

无铅银浆烧结工艺与导电性能研究    甘卫平;周华;张金玲;

太阳能电池正面银浆的制备及其性能研究    郭桂全

正交法优化电沉积CuInSe_2薄膜条件的研究    徐玲;刘昌龄;吴世彪;童彬;陈少华;徐立红;

多孔玻璃微珠的制作过程对固定α-淀粉酶的影响    王宝康;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

浅析太阳电池并网发电技术    殷洪亮;吕建;

浅谈风光互补发电系统的应用    吕建;殷洪亮;

TiO_2-SiO_2凝胶玻璃涂层的耐水性    刘剑亚

示踪元素钐对磷酸盐玻璃微球性质的影响    刘剑亚,钱达兴,周萘

各种添加剂对低温陶瓷结合剂性能的影响    关岩;何平;徐晓伟;

澄清剂对消除玻璃液气泡的机理研究    杜燕军,路有昌

工程陶瓷与金属材料的粘结    王世驹,金志浩

高硼硅玻璃全电熔窑炉设计体会    贺可军;孙翔;

碎玻璃在玻璃瓶罐生产中的应用    石红星;

浅谈提高配合料质量的基本措施    李明坤;

差热分析在铁尾矿制备微晶玻璃中的应用    王秀兰;任瑞晨;刘洋;

尾矿微晶玻璃研究进展    匡敬忠;唐自清;

Cu_xIn_yGa_zO_n纳米粉体的共沉淀法制备与表征    郑春满;肖静;韦永滔;郭宇杰;谢凯;

Y_2O_3对LaMg_(12)型储氢合金电化学性能的影响    王敬;马兴泰;张莉;吴锋;

LTCC基板材料研究进展    杨娟;堵永国;张为军;周文渊;

聚变堆低活化马氏体钢的发展    黄群英;郁金南;万发荣;李建刚;吴宜灿;

PDP基板玻璃的熔制机理初探    姜宏;王自强;郎明;

多晶硅及碲化镉薄膜光伏材料关键制备技术的研究    罗翀

夹层玻璃等效厚度研究    庞世红

浮法锂铝硅系统微晶玻璃的组成、结构、性能及浮抛机理的研究    谢军

硅烷sol-gel薄膜及含硅烷的聚合物涂层的电沉积研究    刘倞

有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能    杨志胜

Ti-V-Fe系储氢合金的微观结构及储氢性能研究    杭州明

锂电池电极材料的磁性及电化学性质研究    陈红

锂离子电池正极材料Li-Ni-Mn-O体系的制备与改性研究    窦树梅

用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究    郎俊伟

综合利用红土镍矿制备锂离子电池正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2和LiFePO_4的研究    李灵均

锂离子电池正极材料磷酸锰锂合成方法的研究    秦明

树脂炭包覆微晶石墨作锂离子电池负极材料研究    徐乐

含8-羟基喹啉/苯并咪唑聚合金属配合物的合成及光伏性能研究    刘源

氢能载体甲基环己烷在Ni/γ-Al_2O_3催化剂上的脱氢反应研究    陈卓

锂离子电池正极材料LiMPO_4（M=Mn，Fe）的第一性原理研究    聂正新

电极修饰对聚合物光伏电池性能及稳定性的影响    田慧

稀土掺杂硼酸盐荧光粉及玻璃的微结构和发光性质研究    张忠朋

熔融盐法合成高密度锂离子电池正极材料LiNi_（1/3）Co_（2/3-X）Al_XO_2和LiNi_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/6）Al_（1/6）O_2    郁旭

医用玻璃及医疗废物灰渣熔融特性研究    安春国

陶瓷散热片用铜浆的制备    刘小丽

高振实密度超细银粉的研制    周宇松;曹国洲;逯庆国;侯小宝;龚朝辉;郭红燕;吴敏;

硅光单体电源铝背场吸杂对非平衡少子寿命的影响    任丙彦,左燕,霍秀敏,励旭东,王文静,许颖,赵玉文,朱惠民,傅洪波

1nm/s高速率微晶硅薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用    张晓丹;张发荣;赵颖;陈飞;孙建;魏长春;耿新华;熊绍珍;

CdS/CdTe叠层太阳电池的制备及其性能    李愿杰;唐茜;黎兵;冯良桓;曾广根;蔡亚平;郑家贵;蔡伟;张静全;李卫;雷智;武莉莉;

BaO-SiO_2-B_2O_3-TiO_2系统玻璃结构X射线光电子能谱和核磁共振    宋晓岚,屈一新,许超,蒋明慧

用EXAFS研究Li_2O-ZnO-GeO_2系统玻璃中Zn的近邻结构    孙山,潘素瑛,许超,赵雅琴,陆坤权

封接玻璃(四)——封接玻璃中的应力    马英仁

R_2O_3对SnO-ZnO-P_2O_5无铅玻璃性能的影响    李春丽;田英良;孙诗兵;

含磷硼酸盐玻璃材料物化性质的研究    谢智莹;

环境友好型无铅低温封接玻璃最新进展    李长久;黄幼榕;崔竹;高锡平;

PbO-SiO_2-B_2O_3系玻璃组成及性质研究    唐霁楠;林保平;

软化学法制备纳米ITO材料及其介孔组装体系研究    朱协彬

原位聚合制备聚丙烯酸酯/氧化铝或金属铝复合粒子及性能研究    刘辉

核/壳结构纳米铝粉的制备及其活性变化规律的研究    郭连贵

包覆式Al/SiO_2复合粒子的制备技术研究    索莹

片状铝粉和金属氧化物复合粒子的制备研究    李校远

铝粉颜料的制备及其改性研究    付义平

纳米膜/铝粉复合材料的制备技术研究    杨永林

苯乙烯聚合包覆片状铝粉的研究    陈子路

DSSC中PVDF/PMMA基准固态电解质的制备与性能表征    马莉

基于天然染料的光敏化太阳能电池的研究    周慧芝

片状铝粉表面包覆共聚物的改性研究    陈玉琼

常用光源对太阳能电池性能影响    郭书霞

化学太阳能电池    黄昀昉,吴季怀

Al_(0.85)Ga_(0.15)As/GaAs太阳能电池器件工艺优化研究    陈晓杰,李爱珍,王嘉宽,胡雨生,汪乐

太阳能电池工作原理与种类    李崇华;

纳米太阳能电池研究进展    孙宝,郝彦忠,李伟,王禄

新颖奇特的电池    周文斌

太阳能电池概述    王秀波;

太阳能电池用高纯硅的制法    秦孝保

太阳能异步发电系统的研究    杨顺昌

德国最大太阳能电池厂投产    德兴

有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响    尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;

太阳能电池表面纳米微结构研究    李美成;

量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究    李冬梅;罗艳红;孟庆波;

太阳能电池输出特性的分析及检测    张海波;

量子点敏化太阳能电池研究进展    刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;

高效染料钠晶TiO_2太阳能电池    黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;

锌卟啉敏化太阳能电池性能:从头算非绝热动力学研究    王晶辉;何荣幸;齐丹;

太阳能电池应用    孟昭渊;

富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能    王信春;

谈太阳能路灯原理    胡昊伟;黄敏;

河北晶龙太阳能电池三期工程奠基    段同刚　王丽英

中小太阳能浆料企业艰难突围    实习记者 徐生权　孙文昀 本报记者 王峻峰

提高太阳能电池效率有新法    记者 毛黎

太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁    黄女瑛 DigiTimes

太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳    记者　 郭云飞 通讯员　 张世平

涉足太阳能光伏产业公司一览    詹铃

依靠太阳能的家庭    杨先碧

G风帆 太阳能电池新贵    天同证券 张锐

PE“新锐”王刚：太阳能行业的坚定支持派    本报记者 翁海华

行者集团利用太阳能获新突破    记者 张国伟

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

半透明聚合物太阳能电池的研究    徐洋

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

太阳能电池正面银浆的制备及其性能研究    郭桂全

知识流动理论框架下的科学前沿与技术前沿研究    庞杰

锡硫化合物薄膜的制备及其光电特性研究    程莉莉

量子点敏化太阳能电池：制备及光电转换性能的改进    宋鑫

聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究    李国龙

聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究    宋明辉

光活性层掺杂及新型透明电极在聚合物太阳能电池中的应用研究    章文峰

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用    赵爱婷

SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究    白静璐

CuO薄膜的制备及其光伏特性研究    张春萍

基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用    刘春

利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_（60）太阳能电池的性能    刘瑞

用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性    和川

敏化太阳能电池中染料的合成研究    徐丹

新型光敏剂的合成及其在染料敏化太阳能电池中的应用    高俊雄

含噻吩和噻唑基元的共轭聚合物的合成和光伏性能研究    国霞

太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究    张兴良