正银浆料回收在太阳电池中的作用

作者:聚祥德    来源:贵金属回收    发布时间:2019-06-27    浏览量:

  正银浆料是通过丝网印刷将银浆印刷在晶体硅片上,然后通过烘干和烧结工艺在硅片外表构成电极或电路。在光照条件下,硅片中的p-n结发生的光生电子会朝着电池正面电极运动,空穴朝着背电极运动。假如电子运动到正面电极之前未被缺点或杂质复合就会被电极收集,进而构成电流流至外电路。因而,这对浆料的要求较高,如构成杰出的欧姆触摸、低的触摸电阻、杰出的印刷性、杰出的附着力等。浆料的质量和功能对晶体硅太阳电池的功率有重要影响,近年来晶体硅太阳电池转化功率的进步大部分要归功于浆料的改进,尤其是正银浆料。不过因为不同种类太阳电池的结构和制备工艺有不同,对正银浆料的功能要求也有所差异,首要包含高温型和低温型,分别应用于晶体硅太阳电池和HIT太阳电池。

  2.2正银浆料的分类与组成

  高温烧结型正银浆料一般由银粉、玻璃粉和有机载体等组成。因为银具有杰出的导电性,且相对于其他贵金属而言价格便宜,因而在导电浆猜中具有导电功能,银粉一般占浆料总量的80%~90%[4]。文献[12-15] 的研讨结果表明,银粉粒径分布、微观描摹、含量等对太阳电池的转化功率有重要影响。现在银浆中广泛运用的是微米、亚微米级超细球形银粉,能与硅基片构成杰出的欧姆触摸,触摸电阻较低,导电性杰出。玻璃粉作为无机粘结剂,决定着导电浆料对太阳电池减反射膜的腐蚀穿透力和银膜电极与硅基体的结合力;以及溶解Ag,并输送到Ag/Si界面,确保Ag 与Si 构成杰出的欧姆触摸。玻璃粉一般占浆料总量的2%~10%[4]。文献[16-18]的研讨发现,具有适当融化温度和潮湿才能的玻璃粉,有助于下降银电极体电阻和触摸电阻,添加焊接拉力,是取得最佳电池功能的关键因素之一。有机载体首要由有机溶剂、树脂、添加剂等组成,其作用是涣散和潮湿浆猜中的银粉及玻璃粉,操控浆料的流变功能,使浆料具有杰出的印刷功能,最终在烧结的进程中蒸发出去,一般占浆料总量的5%~15%[19]。通过调节有机载体的组成和含量能够改动浆料的粘度、蒸发性、触变性等功能,使浆料在印刷时具有较高的流动性,增大栅线高宽比,进步电池的转化功率。正银浆料这些组成成分的功能和比例会直接影响太阳电池的转化功率。

  2.3低温固化型正银浆料

  HIT 太阳电池的正面电极通常在200 ℃左右进行烧结,因而,有必要运用低温型电极浆料。低温银浆成分首要由银粉、树脂、溶剂及添加剂组成[8-9]。其中,银粉为导电相,树脂是粘结相,溶剂用来溶解树脂、操控浆料的蒸发性等,添加剂则是用来改动浆料的各种功能,使其适用于HIT 太阳电池电极的印刷和固化工艺。

  低温固化型正银浆猜中,一种为热塑性浆料,选用热塑性树脂,其溶剂含量较多,固化工艺窗口较窄[10];另一种选用热固性树脂,称为热固性浆料,加热时,热固性聚合物在相邻的聚合链间构成化学键,导致构成三维网络结构,比热塑性浆料构成的二维结构要刚硬[11]。

  3、适用于不同太阳电池技术的正银浆料

  导电银浆的品质对太阳电池的电功能起着决定性作用,优质的导电银浆是制造高效太阳电池的关键。虽然现在国内企业生产的浆料市场占有率较低,但在国内浆料生产商的尽力下,国产浆料与进口浆料的功能距离已经较小,首要是稳定性与品牌知名度还亟需进步。表1~表5列举了国内外浆料商为不同结构太阳电池设计的最新正银浆料的功能参数[20]。

  因为惯例太阳电池技术的开展较为老练,其运用的正银浆料研制较早、技术更新较快、国产产品型号较多,部分国产浆料在功能上可与进口浆料相媲美。现在,国内只有少部分企业选用无铅玻璃粉。PERC太阳电池结构和惯例太阳电池相比,首要差异在于背外表堆积钝化层和激光开窗结构,就正面结构而言差异较小,PERC太阳电池的烧结温度相对较低些,因而,有些惯例太阳电池正面银浆能够兼容PERC太阳电池。n型晶体硅太阳电池,如IBC太阳电池,因为其特殊的结构和制备工艺,其导电银浆中导电相为Ag-Al合金,能够在p+发射极硅外表取得低触摸电阻。对于HIT太阳电池而言,高温会对电极下面掺杂的非晶硅薄膜发生损害[21],因而有必要选用低温浆料。低温浆猜中不含玻璃粉,固化温度在200℃以下,无银粉烧结进程,银粉之间、银与硅之间通过有机树脂相进行粘结。

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