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传统晶体硅太阳能电池通常采用丝网印刷工艺来制备正面电极,基于此工艺制备的太阳能电池,其前电极栅线入射光遮挡损失以及较高的烧结温度是影响光电转换效率和电池片性能的主要因素。本文提出了一种基于纳米银包裹铜丝线的新型太阳能电池电极复合工艺,通过超声辅助化学镀和电沉积工艺制备了银包裹铜复合丝线,并依次研究了辅助工艺、AgNO3浓度、反应时间、分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度以及电压对制备银镀层的影响,确定了银镀层制备的最佳实验条件。并在此基础上,借助纳米材料的低温烧结特性,对最佳实验条件下制备的银铜线复合材料进行了低温烧结工艺探索。相关研究内容和结果如下:(1)基于传统化学镀工艺,在超声环境下,通过改变实验条件,制备了一系列银铜线复合材料,借助SEM和EDS能谱测量了不同条件下制备的银颗粒形貌和镀层厚度,得到了制备银镀层的最佳实验条件。当控制AgNO3浓度为24mmol/L,PVP和AgNO3的摩尔比为10:1,反应时间为1h可以合成致密性和均匀性良好的银镀层,银颗粒尺寸在100nm左右。(2)利用电沉积工艺制备了银包裹铜复合丝线并基于DLA模型分析了纳米银枝晶的生长机理。系统研究了施加电压、电解液浓度和电沉积时间对制备银镀层形貌和性质的影响。结果表明,电压和电解液浓度会通过改变离子沉积速度来影响制备样品的形貌。沉积速度的加快会弱化外层粒子对内层生长点的屏蔽作用,从而使制备的银镀层更加致密。施加电压同时也会影响阴极的析氢速率,过快的析氢速率会破坏分形结构的生长机制。控制反应时间为1h,电解液中AgNO3浓度为24mmol/L,电压为3.5V能制备银颗粒粒径较小,银镀层比较致密的银镀层。银颗粒粒径小于50nm。(3)探索了超声辅助化学镀工艺和电沉积工艺制备的银铜线经低温烧结后的性能。两种方法制备的银铜线烧结后都能与硅片形成良好的熔融连接。烧结后形成的纳米银结构层致密均匀,镀层厚度大约在2.5μm。镀层较厚。包裹层中银颗粒尺寸越小,银铜线与硅片的烧结温度越低,在最低280℃的条件下,电沉积制备的复合电极线在硅基片表面形成了良好的欧姆接触,欧姆接触率仅为0.08Ω·cm2。