研究目的
研究导电铜浆作为晶体硅太阳能电池金属化中银浆低成本替代品的应用。
研究成果
铜浆在太阳能电池金属化中显示出作为银浆低成本替代品的潜力。固化型铜浆凭借其聚合物屏障有效防止铜扩散和氧化，兼具可靠性并提升太阳能电池性能。需进一步优化固化条件并降低工业化应用中的氮气消耗量。
研究不足
主要问题在于退火过程中铜的氧化及其向硅基底的扩散。固化型铜浆需要惰性气氛，增加了制造成本。烧结型铜浆存在铜向硅中扩散的更高风险。
1：实验设计与方法选择：
本研究回顾了太阳能电池用铜浆的发展历程，重点关注防止氧化和扩散至硅基底的问题。对比了高温退火（烧结型）与低温退火（固化型）铜浆。
2：样本选择与数据来源：
研究综合了多个研究机构和企业关于铜浆成分、涂布技术及其在太阳能电池应用效果的发现。
3：实验设备与材料清单：
包括铜颗粒、聚合物树脂、玻璃粉、溶剂，以及二氧化硅和钴催化碳纳米纤维等各类涂布材料。
4：实验流程与操作步骤：
描述了铜浆的合成、涂布工艺、太阳能电池印刷过程，以及在受控条件下的退火处理。
5：数据分析方法：
分析了电学性能、抗氧化性，以及开路电压（Voc）、填充因子（FF）和效率等太阳能电池性能指标。
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copper paste
Used as a conductive material for the metallization of crystalline silicon solar cells.
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silver paste
Used as a reference conductive material for comparison with copper paste in solar cell metallization.
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glass frits
Used in conventional silver paste for the front contact of crystalline silicon solar cells to fire through the dielectric layer.
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polymer resin
Acts as a binder in copper paste to enable printing and is removed during firing.
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solvents
Used to tune the viscosity characteristics of the copper paste.
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nano-silica
Used as a coating material for copper powder to improve dispersion, film density, and bonding behavior.
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cobalt-catalyzed carbon nanofibers
Used to coat copper particles to improve oxidation resistance and enable air-curable conductive paste.
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