【正文】 當(dāng)有機(jī)載體中含增稠劑T1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4 %，表面活性劑SU1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9 %，觸變劑TH1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %時(shí)，銀漿的黏度適中,流平性觸變性良好，能使所印刷的電池片光滑平整，電極柵線邊緣整齊,銀漿的印刷性能和所印制電池的電性能優(yōu)良，電池具有較高的填充因子(FF)和轉(zhuǎn)換效率(Eff)。表32 電池片典型光電參數(shù)電池漿料有機(jī)載體Voc(mV)Isc(mA)Rs(mΩ)Rsh(mΩ)Pmax(W)Vmp(mV)Imp(A)FF(%)Eff(%)C1P1V1619779886515731C2P2V2598741146480661C3P3V3580763165467478C4P4V4604777862505721C5P5V5581764181467489C6P6V6585758301479568C7P7V7603770909499722其中Voc為開(kāi)路電壓，Isc(A)為短路電流，Rsh(Ω) 為并流電阻，Pmax為最大功率，Vmp為最佳工作電壓，Imp為最佳工作電流 ，F(xiàn)F為填充因子 ，Eff為光電轉(zhuǎn)換效率。對(duì)銀漿流變性和電池正面電極形貌的分析測(cè)試結(jié)果表明，銀漿的的粘度影響漿料的流變性即印刷性。從而降低顆粒相互聚結(jié)的趨勢(shì)。載體中溶劑的含量也是重要的因素，載體中溶劑含量小時(shí)，漿料印完后容易快干，但粘度大；溶劑含量大時(shí)，粘度小，流平性好，但易浸透基體，因此應(yīng)恰與地選取。掃描電鏡檢測(cè)原理：在掃描電鏡中，電子槍發(fā)射出來(lái)的電子束，經(jīng)三個(gè)電磁透鏡聚焦后，成直徑為20 μm～25 197。由于燒結(jié)膜較薄，對(duì)燒結(jié)溫度很敏感。結(jié)果表明：%%。形貌如圖22。論文的研究是縮小與先進(jìn)國(guó)家的電子漿料有機(jī)載體配制技術(shù)水平的基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)電子材料的發(fā)展具有重要的實(shí)際意義。單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池可以采用發(fā)射極鈍化、倒金字塔表面織構(gòu)化。為了更好的維護(hù)人類賴以生存的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制定適合自己的環(huán)保政策，對(duì)其生產(chǎn)和進(jìn)口的電子產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)保限制?？偟恼f(shuō)來(lái)，雖然我國(guó)在電阻漿料產(chǎn)業(yè)取得了一定的成績(jī)，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還存在巨大的國(guó)內(nèi)漿料差距主要表現(xiàn)在：（1）技術(shù)性能和可靠性較低。如果在沒(méi)有熱、光或壓力等條件下固化體系可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定狀態(tài)而不固化，這種可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定狀態(tài)而不固化的期限則稱之為潛伏期。如果粒子大小能配合使用，大粒子起到鏈的作用，小粒子填充大粒子的空隙，則導(dǎo)電性會(huì)增加。反之，若導(dǎo)電性填料的量過(guò)大，由粘結(jié)劑形成的膠膜的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)又會(huì)變得不穩(wěn)定。玻璃相的微晶在硅表面產(chǎn)生一個(gè)“釘扎”作用[26]因而使得黏結(jié)強(qiáng)度增加。在冷卻階段，銀和鉛分離，銀顆粒沉積在硅發(fā)射極上，這樣銀與硅電極之間就形成了良好的歐姆接觸[24]。銀粉的形狀，粒度和比表面積等參數(shù)影響漿料的流變性能以及燒結(jié)形貌，并決定了燒結(jié)后電極的電性能。 1．有機(jī)載體對(duì)電池性能的影響有機(jī)載體是電子漿料首要關(guān)鍵材料,它決定了電子漿料的涂復(fù)性能(如絲網(wǎng)印刷等)，同時(shí)對(duì)漿料的其它性能也產(chǎn)生重大影響，它的作用是使粉體分散均勻，形成漿體的液體，達(dá)到其他成分具有流動(dòng)性，從而使?jié){料具有適宜的粘度、揮發(fā)性、觸變性和流平性，以獲得良好的印刷性能，使絲網(wǎng)印刷后的膜層均勻、致密、清晰和平整。所謂固含量是指漿料中固相所占的重量百分比，是電阻漿料重要的特性參數(shù)，一般采用灼燒稱重法測(cè)定。其各有優(yōu)勢(shì):半導(dǎo)體集成電路在數(shù)字電路方面獨(dú)占鰲頭、適合大批量生產(chǎn)。圖11 太陽(yáng)能電池原理示意圖圖12 為硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的主要工序，從中可以看出絲網(wǎng)印刷是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的重要工序，其印刷質(zhì)量（厚度，寬度，膜厚一致性）影響電池片的技術(shù)指標(biāo)。 printability。 electrical properties第1章 綜述 隨著全球能源的日趨緊張,太陽(yáng)能以無(wú)污染、市場(chǎng)空間大等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)受到了世界各國(guó)的廣泛重視，國(guó)際上眾多大公司投入太陽(yáng)能電池研發(fā)和生產(chǎn)行業(yè)。圖12 太陽(yáng)能電池生產(chǎn)主要工序在硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝中，背電極制作是非常重要的工序。薄膜混合集成電路在微波、高頻電路方面優(yōu)勢(shì)明顯。在配制厚膜電子漿料有機(jī)載體時(shí)應(yīng)該綜合考慮厚膜電子漿料的分散性、穩(wěn)定性和流平性。因此在制備銀粉時(shí)要嚴(yán)格控制各項(xiàng)反應(yīng)條件，以得到滿足要求的銀粉[21]。 求玻璃粉的軟化點(diǎn)要足夠低，一般為400600 ℃，這樣在燒結(jié)時(shí)才能低溫熔融，穿透減反射膜，保證銀電極與硅基板之間的良好接觸。既能滿足電極的剝離機(jī)械強(qiáng)度，又具有低的串聯(lián)電阻和高的填充因子。由此看來(lái)，如果導(dǎo)電性填料得不到牢固的連接，導(dǎo)電性就不穩(wěn)定，而填料以原始粉末狀態(tài)混合時(shí)導(dǎo)電性多數(shù)情況下是不穩(wěn)定的。2．導(dǎo)電漿料的潤(rùn)濕性導(dǎo)電漿料的潤(rùn)濕性即液體對(duì)固體表面的親合性，考察導(dǎo)電漿料能否在基板上有效鋪展(同時(shí)也要考察在燒結(jié)時(shí)，玻璃粉料熔化時(shí)能否在基板上有效鋪展)。潛伏期的長(zhǎng)短直接影響固化體系的使用長(zhǎng)短。（3）品種規(guī)格不全。隨著歐盟兩個(gè)防治電子信息產(chǎn)品污染的指令正式頒布，我國(guó)即將推出首部“電子信息產(chǎn)品污染防治管理方法”將與歐盟的RoHS/WEEE接軌，各國(guó)政府積極支持從事環(huán)保課題的研究和發(fā)展，主要是廢棄物回收，環(huán)保設(shè)備免稅，增加無(wú)重金屬環(huán)保電子材料的開(kāi)發(fā)資金投入[41]。分區(qū)摻雜、刻槽埋柵電極和雙層減反射膜等技術(shù)工藝大大提高光電轉(zhuǎn)換效率。有機(jī)載體決定了電子漿料的涂復(fù)性能(如絲網(wǎng)印刷等)，同時(shí)對(duì)漿料的其它性能也產(chǎn)生重大影響，它的作用是使粉體分散均勻，形成漿體的液體，達(dá)到其他成分具有流動(dòng)性，從而使?jié){料具有適宜的粘度、揮發(fā)性、觸變性和流平性，以獲得良好的印刷性能，使絲網(wǎng)印刷后的膜層均勻、致密、清晰和平整。圖22 自制的PbBSiAlTiZnO體系玻璃粉的SEM圖添加劑為TiO2，平均粒度1 μm。隨著有機(jī)載體含量的增加，漿料燒結(jié)膜孔洞率增大。且燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)和粒子擴(kuò)散過(guò)程，受溫度的影響較大，因此必須嚴(yán)格控制燒結(jié)的峰值溫度。的電子束。選用的溶劑應(yīng)適應(yīng)所選的基體樹(shù)脂且不能降低導(dǎo)電填料的穩(wěn)定性及漿料的理化性能。另外，在軋制漿料的過(guò)程中，固體粉末可能繼續(xù)被軋細(xì)而產(chǎn)生新的表面。當(dāng)有機(jī)載體中T1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)漿料粘度很小時(shí)，漿料太稀，絲網(wǎng)印刷時(shí)容易導(dǎo)致漫流，漿料的流平性和印刷性不好；當(dāng)有機(jī)載體中T1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，隨著粘度的增加，漿料開(kāi)始變稠，粘度增大，流平性變好，當(dāng)粘度達(dá)到一定值時(shí)，電阻率降低到最小，絲網(wǎng)印刷后得到的電池板光滑平整且致密無(wú)氣孔，這時(shí)漿料流平性印刷性表現(xiàn)良好；當(dāng)有機(jī)載體中T1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，隨著粘度的增加，漿料的流平性變差，絲網(wǎng)印刷后得到的電池片印刷線路不好，線路出現(xiàn)很多斷點(diǎn)，漿料的流平性和印刷性都不佳。 增稠劑對(duì)電池電性能的影響通過(guò)測(cè)試太陽(yáng)能電池板CCC3的光電參數(shù)，結(jié)果表明, 有機(jī)載體中的增稠劑對(duì)電池電性能有很大影響。因此在制備有機(jī)載體時(shí)需要加入適量的增稠劑，表面活性劑，觸變劑，以改善銀漿料的印刷性和太陽(yáng)能電池的電性能。結(jié)論綜上所述，有機(jī)載體中含適量的增稠劑，表面活性劑，觸變劑，能有效改善銀漿料的印刷性和太陽(yáng)能電池的電性能。電性能測(cè)試結(jié)果如表32，其中C1號(hào)電池的電性能最好。 （a） C1光滑平整 （b） C2漿料向周邊流淌 （c） C3印刷圖案出現(xiàn)很多斷線 （d） C4 不光滑且有氣孔 （e） C5印刷圖案出現(xiàn)較多斷線 （f） C6 漿料出現(xiàn)漏網(wǎng)（g） C7不光滑圖31 由所配制的7種載體制備的太陽(yáng)能電池片在光學(xué)顯微鏡下的電極厚膜圖片(a)(g)：C1C7 增稠劑對(duì)厚膜電子漿料印刷性的影響太陽(yáng)能電池片CCC3，是通過(guò)改變有機(jī)載體中增稠劑（T1）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，制備了具有不同流變性能的銀漿，并印刷在太陽(yáng)電池硅基板上得到的。表面活性劑可以減小顆粒的表面自由能，降低載體與固體粉粒界面的表面張力，使有機(jī)載體能充分潤(rùn)濕固體粉粒的表面。溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)高，常溫下不易揮發(fā)。采用JSM5600LV和KYKY2800型掃描電鏡觀察材料的微觀組織，用金相定量分析系統(tǒng)(POLYVARMET)觀察電池板的表面形貌。通過(guò)燒結(jié)銀漿與硅基板形成合金，消除硅與電極間的肖特基勢(shì)壘，使電極與硅基板形成良好的歐姆接觸[54]。表23 有機(jī)載體配方電池漿料有機(jī)載體S1(wt%)（溶劑）PL1(wt %)(增塑劑)T1(wt%)(增稠劑)SU1(wt%)（表面活性劑）TH1 (wt %)（觸變劑）C1P1V1766495C2P2V2786295C3P3V3746695C4P4V4786475C5P5V57464115C6P6V6786493C7P7V7746497 3．有機(jī)載體的配制方法圖23 配制有機(jī)載體儀器圖制備方法：① 稱取各種原料 ② 將各種添加劑分別加入到溶劑中 ③ 在80 ℃下進(jìn)行水浴加熱，同時(shí)攪拌均勻，攪拌時(shí)間為100 min ④ 最后得到的有機(jī)載體密封保存1．漿料各組分配比 通過(guò)觀察低溫?zé)Y(jié)型銀基漿料燒結(jié)膜的表面形貌，比較有機(jī)載體含量對(duì)漿料燒結(jié)膜孔洞率的影響，分析單一溶劑及混合溶劑有機(jī)載體所配漿料的TGA 曲線。軟化溫度在490 ℃左右，熔封溫度為550600 ℃，107 /℃，平均粒度5 μm。有機(jī)載體的研究對(duì)于形成我國(guó)太陽(yáng)能電池的配套電極漿料自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破我國(guó)太陽(yáng)能光伏關(guān)鍵配套材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，縮短我國(guó)電子漿料整體技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，滿足我國(guó)太陽(yáng)能電池對(duì)新型電極漿料日益增長(zhǎng)的重大需求，具有十分重大的戰(zhàn)略意義和顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。美國(guó)及歐洲已經(jīng)擁有極好的薄膜太陽(yáng)能電池研發(fā)技術(shù)，他們通過(guò)降低原料成本，減小生產(chǎn)過(guò)程中的損失，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，批量生產(chǎn)，原料的回收及再利用來(lái)降低太陽(yáng)能電池的成本。而沉積在內(nèi)臟器官和骨髓中的鉛化合物由體內(nèi)排出的速度極慢，逐漸形成慢性中毒。從發(fā)表的論文統(tǒng)計(jì)，大部分厚膜導(dǎo)電漿的研制主要在電容器的電極、壓電陶瓷等整面印刷的無(wú)細(xì)線分辨率要求的電子漿料。② 潛伏期潛伏性固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂混合后，在室溫條件下相對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定，而只有暴露在熱、光或壓力等條件下，即開(kāi)始固化反應(yīng)。(4)導(dǎo)電粒子大小的影響導(dǎo)電粒子的大小適中，分布適當(dāng)，在最緊密的填充狀態(tài)下，導(dǎo)電性最好。若粘結(jié)劑比例過(guò)大，即使固化了，導(dǎo)電性填料還是不能連接起來(lái)，整體就沒(méi)有導(dǎo)電性，即使有也不穩(wěn)定。同時(shí)由于玻璃相的微晶化，提供了更多的界面，增加了導(dǎo)電的接觸點(diǎn)和隧道效應(yīng)，使得電阻變小。燒結(jié)過(guò)程中，隨著燒結(jié)溫度升高到玻璃粉的軟化點(diǎn)，玻璃粉開(kāi)始軟化，潤(rùn)濕減反射膜，溶解銀粉, 隨著溫度繼續(xù)升高，玻璃粉開(kāi)始刻蝕減反射膜，硅發(fā)射極溶解在液態(tài)的玻璃中，這個(gè)過(guò)程是通過(guò)氧化鉛和硅之間的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，在此過(guò)程中生成了單質(zhì)鉛。銀電極能夠與硅基板在燒結(jié)后形成牢固的歐姆接觸，保證光生電流傳遞。銀基漿料的主要成分是銀粉，玻璃粉和有機(jī)載體，它們對(duì)太陽(yáng)能電池性能的影響不同。漿料的粘度直接受漿料的固含量影響。集成電路是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展成果的結(jié)晶，主要包括厚膜混合集成電路、薄膜混合集成電路與半導(dǎo)體集成電路。 太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及原理太陽(yáng)能電池原理主要是以半導(dǎo)體材料硅為基體，利用擴(kuò)散工藝在硅晶體中摻入雜質(zhì): 當(dāng)摻入硼、磷等雜質(zhì)時(shí)，硅晶體中就會(huì)存在著一個(gè)空穴，形成n型半導(dǎo)體；同樣，摻入磷原子以后，硅晶體中就會(huì)有一個(gè)電子，形成p型半導(dǎo)體，p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體結(jié)合在一起形成pn結(jié), 當(dāng)太陽(yáng)光照射硅晶體后，pn結(jié)中n型半導(dǎo)體的空穴往p型區(qū)移動(dòng)，而p型區(qū)中的電子往n型區(qū)移動(dòng)，從而形成從n型區(qū)到p 型區(qū)的電流,在pn 結(jié)中形成電勢(shì)差，這就形成了電源[5]，見(jiàn)圖11。 polycrystalline silicon solar cells。從太陽(yáng)能獲得電力，需通過(guò)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現(xiàn)，硅太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)能輻射并使之轉(zhuǎn)化為電的半導(dǎo)體電子器件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種照明及發(fā)電系統(tǒng)中。背電極金屬銀漿經(jīng)由絲網(wǎng)印刷并經(jīng)隧道爐快速熱處理后，可以在太陽(yáng)能電池硅片的背陽(yáng)面形成銀背場(chǎng)，提高開(kāi)路電壓(Voc)。而厚膜混合集成電路則在高溫、高壓、大功率電路方面有其不可替代性[8] 。漿料中微細(xì)顆粒的團(tuán)聚，會(huì)對(duì)膜層內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)、致密性和電性能造成損害，所以通常用細(xì)度來(lái)表征漿料的均勻性和分散程度，通常用刮板細(xì)度劑來(lái)測(cè)量。通過(guò)研究其各組分對(duì)粘度、揮發(fā)性、印刷性以及電池性能的影響，從而獲得適合工業(yè)化生產(chǎn)的載體。銀粉是是漿料中含量最多的組分，它決定漿料燒成后電性能的好壞。如果軟化溫度過(guò)低，在電極燒結(jié)過(guò)程中，玻璃相液化溫度低，液態(tài)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，將發(fā)射極燒穿；如果軟化溫度過(guò)高，不能取得很好的粘結(jié)強(qiáng)度。 （a） 未進(jìn)行摻雜 （b） 加入TiO2粉末圖14 未摻雜與摻雜TiO2粉末對(duì)應(yīng)漿料的SEM圖TiO2粉末的平均粒度沒(méi)有嚴(yán)格限制，但最好要在1μm或小于1μm，這樣才能滿足絲網(wǎng)印刷對(duì)粒度的要求。導(dǎo)電性填料的連接狀態(tài)隨填料的大小和形狀的不同而異，顯示出的電性數(shù)值也各不相同。潤(rùn)濕性的好壞也就是考察玻璃融化時(shí)的表面張力，潤(rùn)濕性好是能有效鋪展的條件，這一條件也是能否順利完成有效連接的關(guān)鍵