太阳能电池正面无铅电极材料界面性质及其电极材料-Si基导电机理研究

It is an effective way to improve the photoelectric conversion efficiency of the silicon solar cells through researching the high-efficient environment-friendly electrode materials. And in accordance with the development of low carbon materials to achieve environmental protection requirements. This work will study on electrode materials preparation in the way of combining experimental system and conductive mechanism of positive electrode . First, study on the effects of different element segregation and electrical contact performance through the first principle calculation. Further analysis of the mechnism, to provide a reliable theoretical basis for the development of electrode materials. According to the above analysis results, choose the ideal carrier materials, sintered materials and silver powders including the distribution of particle size, specific surface area,tap density and the micro morphology. And by means of preliminary test, study on preparation of the high-efficient environment-friendly electrode materials.Finally, through the theoretical calculation anad microstructure analysis, to study the conductive mechanism and influence factors with different microscopic structure.

研发硅基太阳能电池高效环保型电极材料是提高电池光电转化效率的有效途径。符合低碳、环保化要求。本项目采取材料的实验制备与理论研究相结合的方法研究正面电极材料电极-Si基界面性质及其导电机理。首先通过第一性原理计算方法，研究不同元素偏析对电极材料元素扩散和接触电性能的影响，进而分析其机理，为电极材料的制备提供可靠的理论依据。再根据计算分析的结果，对有利于提高电极-Si基接触界面电性能及满足电极材料可焊性、印刷的流动性等各性能的组分进行筛选研究，包括电极材料中银粉的选型及改性、不同粒度分布、比表面积、振实密度和微观形貌、电极载体材料、电极烧结材料等的选择，并通过初步试验，研究其是否满足基本搭配使用的要求，制备高效无铅电极材料，最后通过理论研究和微观结构检测分析，研究其不同微观结构下的导电机理及影响因素。

研发硅基太阳能电池高效环保型电极材料是提高电池光电转化效率的有效途径，符合低碳、环保化要求。本项目在太阳能银浆用银粉不同形貌、粒径可控制备研究方面，利用溶液法和乳液法完成粒径均一的球形银粉制备研究，完成溶液中直接制备高径厚比片状银粉研究，同时延伸进行了银纳米线的制备研究；在太阳能银浆用玻璃粉的组成设计研究方面，完成了TeO2-Bi2O3-B2O3系和Bi2O3-B2O3-SiO2系两种体系玻璃粉组成比例、氧化物添加对玻璃的玻璃化转变温度、热稳定性、耐酸碱性、溶银析银能力影响的研究，制备出两种适用于太阳能正银的低软化温度无铅玻璃粉；在太阳能银浆用有机载体方面，完成了均匀挥发、浸润性好、高触变性的有机载体组成配比设计；在太阳能银浆组成配比方面，完成了银浆组成含量对烧结形貌、银-硅界面接触，界面蚀刻、析晶以及电极电阻率、附着力、接触电阻的影响研究，制备出一种适合高方阻浅结太阳能电池使用的太阳能银浆。