单分散球形银粉的制备及其在太阳能电池中的应用

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1、分类号:O61学校代码：10697密级:公开学号：201520675硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION单分散球形银粉的制备及其在太阳能电池中的应用学科名称：材料化学作者：兰峰指导老师：王惠教授西北大学学位评定委员会二〇一八年ThepreparationofmonodispersesphericalsilverparticlesanditsapplicationinsolarcellsAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillme

2、ntoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsChemistryByFengLanSupervisor:WangHuiProfessorMay2018April2018西北大学硕士学位论文摘要摘要化石能源的过度使用和环境气候的巨大变化，使人们意识到新能源开发的紧迫性，太阳能作为一种清洁能源，进入了人们的视野。目前对于太阳能的应用主要是通过太阳能电池将其转换为电能加以利用。太阳能电池分为很多种类，而在众多的太阳能电池中，硅太阳能电池由于其高的光电转换效率、原

3、材料丰富、生产技术成熟，目前已经占据世界太阳能电池市场的90%以上，且在将来很大一部分时间占据光伏行业的主要市场。本文主要致力于晶硅太阳能电池正银浆料用银粉的制备，并且制备了适合的玻璃粉和有机载体，然后将三者混合轧制成浆料，通过丝网印刷制备了太阳能电池片并测试了其电化学参数。首先，采用液相还原法，确定抗坏血酸还原剂，聚乙烯醇（PVA）为分散剂，研究了反应条件（温度、加料时间、搅拌速度）对银粉形貌和粒径分布的影响，最终得到了最佳反应条件：反应温度为35℃，反应时间为45min，搅拌速度为300rpm。其次，以P

4、bO-SiO2-B2O3为基本骨架，通过熔融淬火法制备得到了玻璃块，然后将玻璃块经过机械粉碎，湿法球磨，得到了粒径小于5μm的玻璃粉。选择邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和松油醇为有机溶剂，聚酰胺蜡和氢化蓖麻油为触变剂，三乙醇胺为表面活性剂，乙基纤维素为增稠剂制备了有机载体。研究了不同质量百分比的有机溶剂、不同比例触变剂、增稠剂溶胀时间对有机载体粘度和触变指数的影响。最后，将已经制备好的银粉、玻璃粉、有机载体三者混合均匀轧制成银浆料，研究了固含量对银栅线的影响，确定了最佳固含量为85.00%。然后

5、将其和购买的商业正银浆料分别通过丝网印刷机手动印刷制备太阳能电池片，并测试了其电化学性能，结果表明自制银浆料最大光电转换效率为18.64%，接近商业正银浆料的转换效率。本研究对指导球形银粉的制备以及打破进口产品对国内市场的垄断具有重要意义。关键词：球形银粉，有机载体，晶硅太阳能电池，银浆料，光电转换效率IABSTRACTABSTRACTTheoveruseoffossilfuelsandthegreatchangesintheenvironmentalclimateraiseawarenessoftheurg

6、encytodevelopanewenergy.Solarenergyasacleanresourceenteredpeople'sfieldofvision.Atpresent,theuseofsolarenergyisconvertingitdirectlyintoelectricenergybysolarcells.Solarcellsfallintoseveralclasses,amongthenumeroussolarcells,siliconsolarcellshavebeenaccountedf

7、ormorethan90%oftheworld'ssolarcellsmarketduetotheresource-rich,advancedtechnologyandhighconversionefficiency.Andsiliconsolarcellswilldominantthemarketofthephotovoltaicindustryinthefuture.Inthispaper,thesilverparticles,glasspowdersandorganicmediumforthesilic

8、onsolarcellswereprepared,respectively.Then,thesilverpastewaspreparedbymixingsilverparticles,organicmediumandglasspowders.Finally,solarcellswerepreparedbyscreenprinting,andtheelectrochemicalparameterswe