發(fā)布時間：2020-11-12 01:10

　　 目前,能源成為人類生存和發(fā)展必不可少的重要物質(zhì)條件,然而,傳統(tǒng)能源使用受限,近年來,晶體硅太陽電池以其光電轉(zhuǎn)換效率高、量產(chǎn)可靠等優(yōu)點(diǎn),成為一種極具發(fā)展前景的可再生清潔能源。本論文研究了正面銀漿料中無鉛玻璃粉以及石墨烯摻雜無鉛玻璃粉的制備,并通過一系列的測試手段對材料進(jìn)行表征,總結(jié)對太陽能電池片電性能的影響。采用熔融淬火法制備了三種不同B_2O_3/SiO_2質(zhì)量分?jǐn)?shù)比(10/4,6/8,和2/12)的Bi-Te-B-Si-P-O無鉛玻璃粉。在高速多功能粉碎機(jī)中粉碎75min,得到最小的粒徑分布(D_(90)=3.40μm)。通過用X-射線粉末衍射儀(XRD)、紅外光譜儀(FT-IR)和熱分析儀器(TG/DSC)分別對玻璃粉進(jìn)行了表征,研究了B_2O_3/SiO_2比值對玻璃粉轉(zhuǎn)變溫度(T_g)的影響,其T_g分別為311℃、347℃和366℃。玻璃粉的T_g是決定玻璃行為的最重要的性能之一。將購買的晶型銀粉、制備的玻璃粉和有機(jī)載體充分混合,在三輥機(jī)上扎漿制備太陽能電池銀漿料。然后探究了玻璃粉的相變溫度對太陽能電池前銀電極接觸界面的微觀結(jié)構(gòu)、硅基底上銀晶的分布和電性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)玻璃粉的相變溫度為347℃時,所對應(yīng)的電池具有最低的串聯(lián)電阻(0.0017Ω)和更高的光電轉(zhuǎn)換效率(18.260%)。采用水熱還原法制備了石墨烯及石墨烯摻雜的無鉛玻璃粉。使用不同的還原劑還原氧化石墨烯時,一縮二乙二醇作為還原劑性能最佳,石墨烯很均一地?fù)诫s到玻璃粉中。分析討論了GO和無鉛玻璃粉的質(zhì)量比對前電極正銀柵線表面形貌和橫截面形貌的影響、探討了對銀柵線與硅基底拉力大小的影響及對電性能大小的影響。結(jié)果表明,當(dāng)氧化石墨烯與無鉛玻璃粉的質(zhì)量比為0.05時,銀柵線的表面是最致密且平整的,銀柵線與硅基底的拉力是最大的,所對應(yīng)電池片的電性能也是最優(yōu)的,能夠明顯降低電池的串聯(lián)電阻和提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM914.4
【部分圖文】：

圖 1.1 能源發(fā)展趨勢陽能電池發(fā)展及分類伏的起源可以追溯到 1830s，人們對“光伏效應(yīng)”的宏觀認(rèn)識是從 Schottky論開始的，然而，美國貝爾的科研人員首次發(fā)明的 p-n 結(jié)太陽能電池為人明了方向[7]，貝爾團(tuán)隊(duì)經(jīng)過一年的創(chuàng)新研究，一路攻堅(jiān)克難，單晶硅材料現(xiàn)光伏現(xiàn)象到電池的效率提高到了 6%[8,9]，這是偉大性的突破，這將意味走進(jìn)我們的生活且悄無聲息。陽能電池按照其體系分為不同的類別：硅太陽能電池、化合物薄膜太陽能合物太陽能電池[10,11]，在多元化的太陽能電池中，晶硅太陽能電池由于材便于工業(yè)化生產(chǎn)占據(jù)光伏市場 90%的以上的比例，在整個光伏界處于主導(dǎo)成為了光伏界太陽能電池的領(lǐng)頭。硅太陽能電池

圖 1.2 晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)圖太陽能電池的工作原理導(dǎo)體指的是沒有元素?fù)诫s的半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體中的載流子少，的應(yīng)用中要對本征半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜，形成不同的半導(dǎo)體，即 n 型.3 (a)所示，在本征半導(dǎo)體硅基底中摻入雜質(zhì)元素 P，由于硅原子，P 的最外層有 5 個價電子，其中 4 個價電子與硅元素最外層的會剩余 1 個多余的價電子，這個多余的價電子只要有足夠的能量于在摻入 P 元素時，是多電子的，因此電子是多數(shù)載流子，通常摻雜到本征半導(dǎo)體時，就會形成 n 型半導(dǎo)體。

第一章 緒論3背面印刷有背銀柵線及鋁背場，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，電極就會與硅片形成良好的歐姆接觸。圖 1.2 晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)圖1.3.2 晶硅太陽能電池的工作原理本征半導(dǎo)體指的是沒有元素?fù)诫s的半導(dǎo)體。本征半導(dǎo)體中的載流子少，導(dǎo)電性能差，因此在實(shí)際的應(yīng)用中要對本征半導(dǎo)體進(jìn)行摻雜，形成不同的半導(dǎo)體，即 n 型和 p 型半導(dǎo)體[18]。如圖 1.3 (a)所示，在本征半導(dǎo)體硅基底中摻入雜質(zhì)元素 P，由于硅原子的最外層有4 個價電子，P 的最外層有 5 個價電子，其中 4 個價電子與硅元素最外層的價電子形成共價鍵，就會剩余 1 個多余的價電子，這個多余的價電子只要有足夠的能量就會變?yōu)樽杂呻娮�，由于在摻�?P 元素時
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2880018