晶体硅太阳能电池用微细银粉制备研究进展

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1、晶体硅太阳能电池用微细银粉制备研究进展李建生1，刘炳光1，董学通2，阎树东2（1.天津职业大学生物与环境工程学院，天津300410；2.天津顺御科技有限公司，天津300410）摘要：分别介绍了晶体硅太阳能电池电极银浆用微细银粉的质量要求、制备方法和技术关键。综述了化学还原法制备微细银粉用还原剂、分散剂和形貌控制方法的研究进展，并提出了存在的问题和改进方向。关键词：太阳能电池；银粉；还原剂；分散剂；形貌控制中图分类号：O614.122，TG146.3+2文献标识码：ATheresearchprogressinpreparingofultra-fine

2、silverpowderutilizedinsiliconsolarcellsLiJiansheng1，QiGuopeng1，LiuBingguang1，DongXuetong2，YanShudong2(1.TianjinVocationalInstitute,Tianjin300410,China.2.TianjinShunYuTechnology Co. Ltd,Tianjin300402,China)AbstractThequalityrequirements，preparationmethodsandtechniquekeysofultra

3、-finesilverpowderutilizedinsiliconsolarcellselectrodepastewereintroducedseparately.Theresearchprogressofreducer,dispersantandmorphologycontrollingmethodsinpreparingofultra-finesilverpowderbychemicalreductionwasreviewed，theproblemsandimprovingdirectionswerepresentedalso.Keyword

4、ssolarcell；silverpowder；reducer；dispersant；morphologycontrolling太阳能光伏发电是世界各国大力发展的战略新兴产业，2013年中国太阳电池组件产量约26GW，同比增长13%，连续7年位居世界首位。2013年中国新增太阳能发电装机量超12GW，累计装机量超20GW，但原材料和市场两头在外局面仍然未能改变，许多高附加值的太阳能电池材料长期依赖进口[1]。太阳能电池导电银浆是生产太阳能电池的关键材料之一，其成本占太阳能电池组件的17%左右，其性能好坏直接影响光电转换效率和市场应用，中国太阳能电池

5、导电银浆市场主要被美国杜邦(DuPont)、美国福禄(Ferro)和德国贺利氏(Heraeus)三家企业所垄断。由于太阳能电池导电银浆开发涉及的行业多，工业化生产技术难度大，国内技术开发进展缓慢，在关键的电性能指标上开发多年仍未达到使用要求。目前只能生产少量低端品种，难以进入主流客户市场，降低了国内企业生产太阳能电池的效益，制约了我国光伏产业的发展和壮大。为打破太阳能电池导电银浆长期依赖进口局面，已将其列入国家太阳能发电科技发展“十二五”专项规划重点发展方向[2]。国内关于太阳能电池导电银浆和银粉的研究报道很多[3,4]，发明专利申请数量庞大，但均

6、未涉及产业化开发情况。笔者结合晶体硅太阳能电池材料产业化开发，以产业化应用为目标，对国内外太阳能电池用微细银粉制备研究进展进行综述，以拓宽太阳能电池导电银浆技术开发人员的研究思路。1.微细银粉的应用领域和质量要求1.1微细银粉的主要应用领域银粉是电子产业中应用广泛和用量最大的一种贵金属粉末，是生产7电子触摸屏、电子接插件和各种电子元器件产品的关键功能材料之一。电子信息产业的迅速发展，带动了微细银粉及导电浆料市场的发展，中国市场电子元器件导电银浆年需求量约1000吨。微细银粉也是太阳能电池导电银浆的重要组成部分，分为正面电极银浆和背面电极银浆，正面电

7、极银浆消耗量一般是背面电极银浆的二倍，技术性能要求也更高。太阳能电池正面电极分为栅电极线和主电极线，栅线主要汇集光电转换产生的载流子，主电极主要使电池片与外部线路连接。太阳能电池产业的快速发展进一步促进了微细银粉的市场需求，目前中国市场太阳能电池导电银浆年需求量约1600吨，贸易额150亿元，但市场增长迅速。1.2微细银粉的质量要求导电银浆成膜后的导电率和致密性等关键技术指标主要由微细银粉的性能决定，而微细银粉性能主要取决于其形貌结构特征、粒度及粒度分布。电子元器件导电银浆用微细银粉已有国家标准，主要包括外观质量、化学成分、比表面积、粒径、粒径分布

8、、松装密度和振实密度等7项技术指标[5]，性能指标要求并不高。太阳能电池导电银浆是由微细银粉、玻璃粉、有机载体以及添加剂组