贺利氏专业解读丨玻璃粉在太阳能浆料中的作用

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专业解读

导读

接着上一篇《金属银在太阳能浆料中的作用》，我们给大家分享一下贺利氏光伏研发团队对于玻璃粉在浆料中作用的理解。玻璃粉作为厚膜导电浆料的另一个关键成分，对于银粉的烧结，钝化层烧穿，欧姆接触的形成以及浆料的焊接拉力，起着决定性的作用。贺利氏光伏秉承着德国工匠精神，致力于玻璃粉领域的精耕细作，在太阳能浆料领域不断推陈出新，力争给客户带来不断的惊喜。

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释义：玻璃粉

玻璃粉在太阳能导电浆料中的重量百分比大约在0.5 ~ 10% 之间，通常粒度在微米级。玻璃粉协同其他无机物添加剂，在高温烧结过程中和银粉共同作用，缺一不可。因此我们将玻璃粉及功能性无机添加剂概括在一起，称之为”无机反应体系“ (IRS, Inorganic Reaction System)。在下文中，我们依然根据惯例，简称其为玻璃粉。

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玻璃粉功能小结

在贺利氏光伏的一篇专利 (US9257578 B2) 中，我们将玻璃粉的功能小结如下: 玻璃粉提供了一个高温输运介质，使得浆料中各种功能性成分运输到半导体基体的表面；玻璃粉还提供了一个粘结介质，使得各种粉体烧结在一起，并紧密结合在硅片的表面；玻璃粉更是提供了一个反应介质，促进在高温下各种粉体颗粒间物理和化学反应 (例如溶解，融化，扩散，烧结，沉淀，结晶，相变，氧化和还原)。

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     在一个只有几十秒的快速烧结过程中， 太阳能浆料中的玻璃粉历经每分钟几千摄氏度的急速升温和骤降，必须完成上述的所有功能。这个配方的优化对所有光伏玻璃科学家而言都是个挑战；很多时候，玻璃成分的配方优化，与其说是科学实验，不如说是经验及失败的积累。

     然而，单纯的试错过程往往无法带来一些玻璃粉的革命性的突破，贺利氏光伏的基础研发团队充分利用贺利氏的世界一流的科研资源，逐本溯源，探索这些经验和失败背后的本质和原理；这使得我们的玻璃粉研发团队，能够在很短的时间给客户提供一个产品解决方案。由于我们对玻璃粉和浆料化学性能的理论积累和深厚理解，更让我们可以游刃有余地面对各种复杂苛刻的客户生产测试条件下的产品客制化。我们近期推出的适用于PERC, LDE的SOL9631, SOL9641产品线均部分得益于玻璃粉的突破。

▲Fig 1. 玻璃粉制造工艺流程

▲Fig 2. 玻璃粉在导电浆料和硅片间形成接触中的作用机理

玻璃粉制造的意义

     玻璃粉的制造工艺也是保证其性能和质量稳定的重要一环。贺利氏玻璃工程师们，用几乎苛刻的态度，对玻璃粉制造的每一个环节精雕细琢。稳定可靠的工艺确保了玻璃粉的物理参数，热力学行为的稳定，从而保证了浆料可靠性能。在太阳能浆料这样一个多组分复杂系统中，配方和工艺精确优化的玻璃粉在浆料中如同一双看不见的大手，在快速烧结过程中，将各种组分融合重组，再安放到硅片的表面。我们的太阳能浆料既形成充分的接触，又最大限度地保护了钝化层的功能，从而给客户带来更高的电池效率。

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