PERC背银浆烧蚀性检测方法研究

本文对比了电极金属化过程对钝化层烧蚀程度的多种检测方法,并通过显微镜观测钝化层颜色以及形貌的方式来判断电极对钝化层是否烧穿并且统计烧穿点数量和烧穿面积。通过碱洗处理电池片的方法,可以得到更为直观判定结果。本文采用的检测方法能够便捷快速地判断钝化层烧蚀程度,排除了晶硅电池片制作过程多种因素对电性能的干扰,简化了检测过程,实验成本相比仪器分析明显降低,为今后PERC背银浆的配方改进提供简便的方法。

银粉特性和玻璃粉特性对PERC电池用背面银浆性能的影响

讨论了银粉和玻璃粉不同特性对PERC电池用背面银浆性能的影响。根据PERC电池对玻璃粉腐蚀的要求,对两种体系玻璃粉G01、G02进行了筛选,选择G02作为后续银粉筛选的基准,该玻璃粉具有弱腐蚀、与铝箔不发生反应、微溶银箔的特性。在G02的基础上,通过筛选粒径相似但形貌不同的银粉来调制浆料,其中银粉S01为球形粉、S02为片状粉、S03为S01与S02的混合。通过银粉和玻璃粉的匹配调制出了三款PERC电池专用背面银浆P01、P02、P03,将三款浆料分别用于单晶PERC电池和多晶黑硅PERC电池,得到完全不同的结果。P01在多晶黑硅电池上的表现最为优异,其中在I_(sc)、Rs、FF上优势明显,效率方面P01最高,P02其次,P03最差。P02在单晶上的表现最为优异,其中V_(oc)、I_(sc)优势明显,效率方面P02最高、P01次之。

PERC背面银浆性能研究

通过研究三种不同背面银浆的性能,发现三种背面银浆的黏度、细度、拉力性能均比较接近,而PERC背面银浆的固含量比普通背面银浆高,方阻比普通背面银浆低。不同背面银浆最大的性能差异在于其对PERC电池钝化层的破坏程度不同。通过电性能测试我们发现普通背面银浆制备的PERC电池Eff低0.4%左右,说明普通背面银浆不能用于PERC电池的制备。通过EL定量分析的方法我们发现,普通背面银浆的灰度值显著低于PERC背面银浆,说明其对钝化层的破坏程度大,这与电性能测试数据吻合。

不同触变剂对PERC背面银浆性能的影响

采用改性氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、聚乙烯蜡作为PERC背面银浆的触变剂,研究了不同种类的触变剂对PERC背面银浆性能的影响。采用上述三种触变剂制备的有机载体搭配银粉、自制玻璃粉配制成PERC背银浆料,并利用旋转黏度计、流变仪、印刷机等工具分别测试了PERC背面银浆的黏度、触变性、储存稳定性、印刷湿重、漏浆量等性能。结果表明:改性氢化蓖麻油对PERC背面银浆的黏度、触变性、储存稳定性的影响最明显,聚酰胺蜡居中,聚乙烯蜡最弱。有机载体中加入1%的触变剂可以使PERC背面银浆黏度增大1500~20000 mPa·s,印刷湿重增大0.001~0.019 g/片,漏浆量下降明显,下降幅度达到0.57~2.22 g/片,浆料储存6个月后仍旧能够保持流变状态的稳定。

玻璃粉中硼含量对PERC背面银浆性能的影响

PERC太阳能电池背面电极用银浆除需具备传统晶硅电池背银所必需的良好印刷性能、较低的银含量及较宽的烧结窗口之外,还应当具备低活性和优异的附着力。针对目前PERC背面银浆活性较高及所形成的银电极附着力不佳等缺陷,研究了Bi-B-Si-Cu系无铅玻璃粉中B2O3含量对PERC背面银浆性能的影响,利用扫面电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、数显式推拉力计及光致发光光谱仪(PL)等仪器对相关参数进行表征。实验结果表明:B2O3在玻璃粉中的含量为15%时所制备的PERC背面银浆对钝化层的腐蚀弱,所形成的银电极结构致密,具有优良的附着力,综合性能最优。

网版参数对“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池电性能影响的研究

针对“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池制备过程中丝网印刷环节的网版参数,通过设计不同的网纱厚度、聚酰亚胺(PI)膜厚度及网版开口宽度匹配实验,研究了不同匹配方案对单片“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池正面栅线银浆耗量及电性能的影响。研究结果表明:单片太阳电池正面栅线的银浆耗量随着网纱厚度、PI膜厚度及网版开口宽度的增加而升高;当网纱厚度为17μm、PI膜厚度为8μm、网版开口宽度为17μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量最低,仅为0.0584 g,光电转换效率为22.808%,该匹配方案可最大限度地降低太阳电池的生产成本;当网纱厚度为17μm、PI膜厚度为10μm、网版开口宽度为18μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量为0.0646 g,光电转换效率为22.898%;当网纱厚度为19μm、PI膜厚度为10μm、网版开口宽度为20μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量为0.0699 g,光电转换效率最高,为22.961%,该匹配方案可最大限度地提升太阳电池的光电转换效率。

烧结温度对背钝化电池用银浆性能的影响

为提高背钝化电池(PERC)用银浆的光电性能、可靠性和适用性,研究了PERC背面银浆在不同烧结温度下的作用机理,考察了烧结温度对PERC背面银浆性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)、光致发光测试仪(PL)等仪器对样品进行了表征。结果表明:烧结温度对PERC背面银浆的性能具有重要的影响,随着烧结温度的升高,银膜层逐渐致密化,附着力逐渐增大,方阻随之减小,光电效率随之降低。