银粉对硅异质结太阳电池用低温银浆的影响综述

收稿日期：2022-11-08

基金项目：上海市科技创新行动计划社会发展科技攻关项目（20dz1207103）；国防重点实验室开放基金（61428040202）；国家自然科学基金青

年项目（62004208）；上海市科技创新行动项目（22ZR1473200）

通信作者：刘正新（1967—），男，博士、研究员、博士生导师，主要从事高效晶体硅太阳电池方面的研究。z.x.liu@mail.sim.ac.cn

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-1710 文章编号：0254-0096（2024）02-0489-10

摘 要：银浆是硅异质结太阳电池的重要材料，更低的体积电阻率和接触电阻、良好的附着力、优良的细线印刷性能及组件栅线抗腐蚀老化是其不断改进的方向。作为导电相，银粉的性能和含量对银浆有着至关重要的影响。该文基于低温固化银浆导电机理以及SHJ电池对银浆性能的追求，综述了银粉的振实密度、形貌、粒径、表面处理剂及其与有机物的适配。进一步探讨了纳米银粉和银包铜粉在SHJ太阳电池用低温银浆中的应用。

关键词：硅异质结太阳电池；低温银浆；银粉；表面处理；振实密度；银包铜

中图分类号：TK514""""""""""" """""""""" """""""文献标志码：A

0 引 言

硅异质结太阳电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、弱光响应高、工艺步骤少、易于薄片化等优势，是公认的有望在未来两三年内实现大规模量产的晶体硅太阳电池技术［1］。

低温银浆占据硅异质结（silicon heterojunction，SHJ）太阳电池最大的非硅成本，在早期主要由日本KYOTO ELEX公司提供，由于价格高昂和用量更大，极大限制了SHJ太阳电池的大规模量产。银浆耗量减少、价格降低、国产化率和性能水平提高、贵金属银替代是降低成本实现大规模量产的关键。因此催生了超细线印刷、无主栅技术、多主栅技术、高精串焊技术、银包铜等技术的开发和应用。这些新技术要求性能更好的低温银浆，更低的体积电阻率和接触电阻、良好的附着力、优良的细线印刷性能及组件栅线抗腐蚀老化都对导电相银粉提出了更高的要求［2］。本文从SHJ太阳电池的工艺需求出发，基于低温固化银浆的导电机理，分析银粉影响银浆性能的基本原理，对银粉性能的基本要求，并对未来研究开发的方向进行探讨。

1 低温银浆的构成和导电机理

硅异质结太阳电池用低温银浆主要由导电功能相（银粉、银包铜粉）、黏结相（树脂有机聚合物）、少量添加剂（分散剂、流平剂、触变剂、附着力促进剂等）和有机溶剂构成。

银粉、银包铜粉是导电功能相，直接影响银浆的体积电阻、接触电阻等。树脂有机聚合物是黏结相，保证导电功能相稳定黏结在其中，同时实现固化后与基材的附着黏结，其对银粉的包裹程度和固化过程中的分子链收缩能力直接影响了低温银浆的附着力和导电性能［3］。添加剂主要用于改善触变性、分散性、固化条件、印刷性等，添加剂在低温烘干固化后不易挥发出浆料而会增加浆料的体积电阻率，因而添加剂的加入应综合考虑，严格控制其加入比例［4］。有机溶剂主要用于树脂的溶解和导电相颗粒的分散，其挥发能力对导电膜层成膜非常重要，且可以调节和稳定浆料的黏度，最终影响浆料的印刷性能和网印后膜层的分辨率（线宽、线间距）［5］。

低温银浆导电机理目前最具有代表性的有渗流理论和隧穿模型。

基于导电填料体积分数对复合材料导电率的影响形成了渗流理论（percolation theory）。根据该理论，银粉在固化过程中随着有机溶剂的不断挥发而自身的体积分数不断增大，开始相互接触形成导电通路。这一过程的示意图如图1所示，最终复合材料变成良导体（体积电阻率突然下降），此银粉临界体积分数称之为“渗流阈值”［6-7］。

渗流理论从宏观的角度解释了导电通路形成的机理，实际上影响复合材料的导电性还有导电粒子形貌大小、接触状态、表面包覆剂和成膜过程等［8-11］。

Ruschau等［12］提出隧穿模型，根据该模型，电子可在导电粒子之间隧穿、跃迁，一系列电阻的串联存在于体系内的每一条导电路径，包括导电粒子自身的体积电阻和粒子之间的接触电阻。其中接触电阻包括导电粒子接触产生的集中电阻和非接触时产生的场致发射或隧穿电阻，表达式为：

[R=R0+ρi/d+ρt.L/α] （1）

式中：[R]——复合材料电阻；[R0]——导电粒子自身体电阻；[ρi]——导电粒子的本征电阻率；[d]——接触点的直径；[ρt]——量子隧穿电阻率；[L]——颗粒绝缘层（有机聚合物、表面助剂、氧化物等）的厚度；[α]——接触点面积。

图2为隧穿模型示意图。该模型完善了复合材料的导电机理。从理论上解释了银粉的振实密度、形貌、粒径、表面处理剂、树脂有机聚合物相对分子质量和分子链收缩能力等因素影响浆料导电率的机理。

2 银粉的振实密度、形貌和粒径

在超细粉末工程中，对干粉末颗粒群施加振动等外力后，达到的极限堆积密度，称为振实密度，振实密度越高，单位体积内活性导电物质的含量越大，厚膜致密性越好，银浆固化后体积电阻率越小，与透明导电氧化物（transparent conductive oxide，TCO）之间的接触电阻率也越小，进而能提高太阳电池的光电转换率［13］。振实密度越低，固化后的栅线孔洞率越大，与TCO之间的接触面积越小，进而影响导电性能。目前太阳电池正银导电银浆用银粉振实密度要求大于4 g/cm3［14］。

银粉的形态和粒径分布影响其振实密度［15］。银粉的表面粗糙度越大，振实密度越小，表面干净光滑的球形银粉振实密度较高；银粉粒径分布越窄，颗粒间存在的空隙越大，状态越疏散，较宽的粒径分布有助于增大振实密度。

从银粉形貌方面来说，以球形银粉为颗粒体系具有较高振实密度［16］，因为球体粒子之间发生架桥现象很少，团聚性低。但同等质量片状银粉的体积电阻率要比球形银粉的体积电阻率要小。这是因为片状银粉颗粒间的面接触或线接触比球状银粉的点接触的接触面大，可有效降低成膜电阻率，提高浆料电性能［17］。且片状银粉呈片式结构排列，颗粒间流动性好，更利于银浆的烧结致密，导电性能更好。闫方存等［18］实验表明片状银粉的加入能明显提高银膜的电性能，较球形银粉方阻有明显降低。

最紧密排列理论［19］是目前一种关于振实密度的理论依据，该理论以球形粒子为基础，在大粒度粒子堆积的体系中不断加入小粒度粒子，直到体系的堆积密度达到最大。现连续分步球形堆积模型有很多种，但现在普遍认为Dinger-Funk粉体堆积方程［20-22］是最接近实际的模型。该模型方程为：

[U（D）=Dn-DsnDLn-Dsn]""""" （2）

式中：[U（D）]——小于粒径[D]的颗粒质量分数，%；[D]——颗粒尺寸；[n]——分布模数；[Ds]——粉体体系中最小颗粒粒径；[DL]——粉体体系中最大颗粒粒径。Dinger等［20-21］利用计算机模拟计算出[n]=0.37时，可得到粉体体系的最小孔隙率。

根据导电机理中的隧穿模型［12］，银浆导电率取决于银粉颗粒的接触点数、接触面积和接触程度，这些影响因素表现在银粉上面最直观的特性便是振实密度。为了追求更低的体积电阻率，现有SHJ太阳电池用低温银浆一般采用片粉和球粉的混合银粉以增加振实密度，进而提高电池的性能。谢湘洲等［23］研究表明片状银粉搭配更小粒径组合球形银粉有助于提高粉体间的致密度，减少烧结后膜层的孔隙率，增加了银粉间的导电通路，从而大大减小膜层的方阻，提高银浆综合性能。另外孔隙率的降低可减少组件栅线附近水汽的进入，对于提高栅线电极的抗腐蚀老化具有积极作用。

为降低浆料成本、提高太阳电池的转换效率，浆料印刷线宽开口逐步收窄。影响印刷线宽开口的主要因素包括银粉的形貌和粒径、有机聚合物的特性等，钝化发射器和后部接触（passivated emitter and rear cell，PERC）电池正极高温银浆因为已全部使用粒径更小的球状银粉和更宽的有机聚合物可选择范围，线宽开口已降到了14、12 μm，并已开始测试10、8 μm。

现今SHJ太阳电池用低温银浆线宽开口已收窄到24 μm，并将进一步收窄到20 μm以下。因此，获取粒径小且分布窄、振实密度大的片状银粉［24］变得尤为重要。

因为片状银粉的粒径分布较球状银粉更大且片状银粉的各向异性决定了其超细线过网性不如球状银粉，所以随着线宽开口的一步步收窄，SHJ太阳电池用低温银浆中银粉将从片粉和球粉的组合向大球粉和小球粉的组合转变。虽然大球粉和小球粉的组合电阻率要弱于片粉和球粉的组合，但这是高分辨率精密印刷条件下的必然选择趋势。

为满足高分辨率精密印刷的要求，印刷过程中银浆应均匀涂布在网版上且顺利通过丝网；过网后银浆在基材上应迅速定形，银浆黏/弹性以弹性为主，以保证印刷线路边缘光滑和较小的扩边率［25］。片粉和球粉的组合中片粉起到支撑作用，球粉起到填充作用，片粉在触变性上的表现优于球粉，所以大球粉和小球粉的组合对于树脂、溶剂、触变剂等的综合选择上提出了更高的要求。

3 银粉对接触电阻的影响

SHJ太阳电池沉积透明导电氧化物（TCO）作为导电层和减反射层，低温银浆固化后直接与TCO接触，金属与TCO之间具有优异的欧姆接触特性［26］。银粉表面一般都经过表面处理，且固化后银颗粒表面有有机聚合物黏结相包覆，所以金属银同TCO之间隔有一层不导电的界面层，因此，接触电阻与固化后银电极同TCO之间接触状态和界面层的厚度有关。

低温银浆固化形成电极后要与TCO之间形成良好的接触，需尽量增加接触面积来降低接触电阻［27］。为了做到这一点，除了要求银浆固化后尽量较少孔隙以外，还要求银粉的粒径大小要与电池表面的金字塔大小适配，尤其注意较大粒径的片粉易与TCO之间形成孔隙，进而增加接触电阻。图3为日本KYOTO ELEX公司生产的低温银浆固化后同TCO之间的接触界面图，图片出处为亚化咨询主办的第四届太阳电池浆料与金属化技术论坛KYOTO ELEX报告《New generation conductive paste for HJT》。从图3可看出KYOTO ELEX公司生产的低温银浆固化后银粉颗粒之间结合紧密，孔隙率较低，与TCO之间接触良好，没有因为银粉粒径较大而产生的与金字塔之间的孔隙。

图4为实验室拍摄中国某龙头浆料公司生产的低温银浆固化后同TCO之间的接触界面电镜图，可看出银粉颗粒之间接触紧密、孔隙率较低、与TCO接触较好，展现出较强的产品竞争力。

有机聚合物黏结相的相对分子质量直接影响浆料界面层的厚度，进而影响浆料的力学性能。相对分子质量过小会导致界面力学性能不足，过大则会导致界面层过厚而破坏导电功能相微粒间的电桥效应，对导电银粉粒子间产生空间阻碍效应，导电性能减弱［28］。

界面层过厚不仅影响电极的体积电阻率，还会导致电极与TCO之间的接触电阻增加，选择合适相对分子质量的有机聚合物黏结相对于降低电池串联电阻进而提高电池性能非常重要。通常树脂有机聚合物黏结相的分子量最佳为（5～7）×105［29］。

4 银粉的表面处理剂

目前，银粉制备中存在的主要问题包括颗粒团聚、粒径分布大以及形貌不规则等[30]。为提高银粉性能，在银粉制备过程中会加入表面处理剂，如分散剂和活性剂以实现对银粉形貌、粒径、分散性等的调控［31-32］。如果在洗涤过程中表面处理剂完全被洗掉，银粉反而会出现严重团聚，降低分散性和松装密度。因此，银粉表面需残留极少量有机物。根据FERRO、DUPONT等公司提供的产品的烧损值来看，银粉中以含有不超过1%的有机物为宜［33］。

导电银浆中银粉的表面处理剂如果在固化过程中不能消除，就会降低导电性能，这是因为表面处理剂绝缘，增加银粉之间的隧穿电阻，使得体积电阻率变大。日本KYOTO ELEX公司在早期申请的专利中使用不具有多元羧酸或表面处理剂附着在其表面上的薄片状银粉和球状银粉［34-35］。但某些实验并不完全支持这种结论，黄富春等［36］用乙醇-盐酸溶液洗涤后的片状银粉状态类似直接用化学法还原出来的超细银粉，表面处理剂极少残留，将其配制成银浆烘干固化后基本不导电，这是因为洗涤后的银粉完全影响了在树脂基体中的分散性。因此，不影响银粉在树脂基体中的分散性是基本前提，在此基础上尽可能减少银粉表面处理剂的含量。相关研究在导电胶行业研究较多，对SHJ太阳电池用低温银浆有极大的借鉴意义。

张中鲜等［37］和文献［38］使用已二酸等对微米银粉表面绝缘层进行改性，移除部分表面绝缘层。杨诚等［39］使用I2与微米银粉表面的氧化层以及润滑剂反应生成小尺寸银粒子，完成了对表面绝缘层的部分置换。左新浪等［40］在导电胶中加入导电促进剂聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）或二乙二醇丁醚（diethylene glycol butyl ether，DBGE），除去了部分表面硬脂酸绝缘层。

相关研究在太阳电池也获得了应用，王传博等［41］以90%（质量分数）银含量，10%（质量分数）树脂为基体制备出环氧导电胶。采用0.023 mol/L KI试剂对银粉进行表面处理，原位取代了银粉表面部分润滑剂且与银粉表面的氧化银发生反应。在日光照射条件下原位生成小尺寸的银纳米粒子，增加银粉中相邻银微米片和银微米球之间的相互接触，相比于未处理的银粉制成的导电银胶体积电阻率降低了26％。将其应用在太阳电池上，极大提高了导电性能。

表面处理剂与树脂的不同组合对银浆电阻有较大的影响。图5为经过烘干固化后低温银浆成分变化示意图。在银浆中，银粉表面处理剂、溶剂和树脂有机聚合物三者之间形成平衡体系，烘干固化过程中随着溶剂的挥发和有机聚合物结构的变化，形成了最终的平衡体系界面层。

银膜电阻主要由银粉基础电阻、界面层基础电阻以及银粉与界面层之间的接触电阻3部分组成。浆料固化后银粉与银粉直接接触的几率很小，银粉与界面层之间的接触电阻与两者的接触面积（接触面积大，接触电阻低）、界面层的相对厚度（厚度变薄，电子跃迁更容易）有关。

银粉表面处理剂在浆料的烘干固化过程中直接影响银膜层的导电性能，其与溶剂和树脂发生化学反应或进行物质交换，形成消除能量壁垒的界面层，从而达到有利于电子跃迁的状态。根据相关资料［42］推断：银粉的表面处理剂、溶剂、添加剂和树脂有机聚合物的性质和结构，会综合影响银粉表面的吸附，其中若有2个以上在银粉表面具有共同吸附中心，那么在银粉分散体系内将会出现竞争吸附，吸附的结果将会影响银膜层的最终性能。

银粉残留的表面处理剂在低温银浆中的消除有以下方法：表面处理剂本身能在烘干固化过程中挥发；溶解于树脂或溶剂；与树脂或溶剂发生化学反应形成新物质；生成的新物质能在烘干固化过程中挥发。有关这方面的研究还需进一步深化。

5 纳米银粉在低温固化银浆中的应用

由于纳米银粉具有纳米尺寸效应可实现低温烧结，表面效应可改善流变性能，良好的可填充性和宏观量子隧道效应可提高导电性能［42-44］。因此SHJ太阳电池用低温银浆中添加纳米银粉也成为目前导电浆料的研发热点。

纳米银粉在SHJ太阳电池用低温银浆中的应用可分为两个方面，一是在浆料中添加少量的纳米银粉实现更好的填充和接触，二是利用纳米银粉纳米尺寸效应实现低温烧结。

在硅异质结太阳电池用低温银浆中加入少量纳米银粉的机理很好理解，纳米银粉因为其尺寸小可以很好地填充进微米或亚微米银粉之间的孔隙，增加相互接触，提高银粉整体的振实密度，进而提高电池性能。在实际中也证明了加入纳米银粉可提升浆料性能［45］。

然而，纳米银浆低温烧结原理使得SHJ太阳电池中纳米银粉实现低温烧结面临很大难度。因为纳米银粉具有表面强活性，为了防止室温保存过程中预先团聚和保证颗粒良好分散，要在其表面包覆一层有机物，另外，树脂有机聚合物又是SHJ太阳电池用低温银浆的重要组成部分。高分子聚合物的热分解是纳米银颗粒烧结发生的前提条件，但高分子聚合物热分解温度一般都在250 ℃以上，这个温度远大于SHJ太阳电池用低温银浆的固化温度180～200 ℃。图6为纳米银浆成膜过程示意图，银浆经过烘干和固化后，溶剂挥发，银粉表面处理剂与有机聚合物发生物质交换，形成阻隔在银颗粒之间的界面层。

如果在低温银浆中仅使用热塑性树脂，热塑性树脂由长聚合物链构成无法交联成网状结构，在加热和冷却过程中不发生化学反应，通过范德华力和氢键相互吸引［46］，固化后具有可逆的特点，因此，理论上仅使用热塑性树脂可实现银粉与银粉之间的直接接触进而实现纳米银粉的低温烧结，然而，热塑性树脂低温银浆极低的附着力以及层压和焊接中性能可能出现的大幅下降都限制了热塑性树脂的使用。

关于低温烧结型纳米银浆的研究非常多，实现这种纳米银浆烧结的前提是有机成分在所定烧结温度之前或挥发或分解出去［47］。纳米银粉表面包覆的有机物会在银浆烧结固化后保留下来，严重影响银膜的导电性能。为解决这个问题已做了很多研究，比如：不加入表面包覆剂生产纳米银粉的物理法和生物法［48］、纳米银表面改性处理、化学试剂去除纳米银表面分散剂、减薄颗粒表面分散剂层、采用低温分解分散剂、使用各向异性纳米材料等［49］。这其中采用低温分解分散剂值得研究和参考，王帅等［50］采用柠檬酸根包覆在纳米颗粒表面，研究表明柠檬酸根与纳米颗粒之间形成的化学键断裂是烧结过程发生的开始，用其制备的纳米银浆在低温（150～200 ℃）无压条件下实现烧结。

6 银包铜粉在低温固化银浆中的应用

银包铜粉是表面为银而内核为铜的核壳结构复合粉体，具有导电性好、抗氧化性好、耐候性强、良好的抗腐蚀及化学稳定性能，既节约贵金属又降低了成本［51］，目前作为纯银粉理想替代品而广受关注。美国、韩国、日本等国家对银包铜粉研究较多，且产品较中国更好、种类更多。银包铜粉的主要制备方法包括机械球磨法、熔融雾化法和化学镀法等［52］。

使用银包铜粉的低温银浆还处于开发验证阶段。2021年7月，华晟新能源宣布500 MW硅异质结太阳电池项目使用银包铜浆料，且通过了DH 6400 h的可靠性测试。其次，迈为股份的相关上市公告，日本KYOTO ELEX公司含银量44%的银包铜导电浆料制备的SHJ电池和组件通过可靠性测试，后期有望应用于SHJ太阳电池的量产。但银包铜粉制备SHJ太阳电池用低温银浆实际应用效果以及在实际应用环境下的可靠性还有待进一步验证。

由于银包铜粉具有高温氧化性［53］，所以不适用于使用高温烧结的PERC、隧穿氧化层钝化接触（tunnel oxide passivating contacts，TOPCon）等单晶硅太阳电池。研究表明，银含量40%的银包铜粉起始氧化温度高于200 ℃［54］，具备在低温制程的SHJ太阳电池上应用的可能性。

低温银包铜浆料的抗氧化性与银包铜粉的表面镀层致密性和表面包覆率有极大的关系，但现在制备银包铜的方法普遍存在镀层致密性差、包覆率较低的问题，且浆料的生产过程中要经过长时间三辊轧机的轧制、批量生产过程中浆料要经过多次印刷的摩擦、主栅焊接过程要在串焊机设定温度300 ℃左右下实现焊带和银栅电极之间的黏合，这些更大增加了铜核裸露的风险，而铜一旦裸露就面临着短时间内快速发生催化和电化学反应，即使在封装的组件中仍将伴随长期持续性的腐蚀氧化风险，电池和组件的短时间湿热实验（damp heat，DH）测试可能没有问题，但能否达到至少25 a的稳定性质保期则需要更详细的研究和跟踪。

因为片粉的各向异性和较大粒径，在三辊轧机轧制和印刷的过程中更易发生镀银层被破坏而使得铜核裸露，所以低温银浆中的银包铜粉以球粉为佳。同时，为了增加包覆率，需较高的银含量（40%以上），随着银包铜粉制备技术的进步，银含量有望逐渐降低。

总之，提高银包铜粉的镀层致密性和包覆率，完善组件可靠性测试标准是SHJ太阳电池低温银包铜浆料的研究开发重点。

7 展 望

低温银浆是SHJ太阳电池的最关键原材料之一，表1为中信建投测算的假设关键技术参数实现基础上的PERC、TOPCon、SHJ电池片单W成本。

从表1可看出SHJ太阳电池银浆成本占比最高，比PERC和TOPCon高0.04～0.05 元/W，是决定非硅成本的最主要因素。

低温银浆既是影响太阳电池电性能和可靠性的关键材料，也同时面临着电镀铜电极以及其他替代技术的竞争和挑战，为了满足SHJ太阳电池的产业化需求，未来须具备以下条件。

7.1 高电性能

目前SHJ太阳电池栅线体积电阻率纯银在4～7 μΩ·cm，银包铜在5.0～7.5 μΩ·cm，电镀铜为1.7 μΩ·cm，电镀铜栅线对应在效率上有0.3%～0.5%的提升。银和铜在相同条件下电阻率仅相差0.09 μΩ·cm，电镀铜栅线的体积电阻率几乎是纯银栅线体积电阻率的极限。目前PERC电池正极高温银栅线体积电阻率可做到2～3 μΩ·cm，低温银浆体积电阻率应以其为目标，理论上可通过优化银粉搭配、改善银粉表面处理剂、调整有机聚合物、研发和使用低温可挥发添加剂等方法实现。

目前PERC细栅接触电阻率约为1×10-3 Ω·cm2，SHJ太阳电池细栅接触电阻率可做到约2.5×10-3 Ω·cm2，通过强化银粉与TCO之间的接触状态和改进接触界面层有望进一步降低。

7.2 良好的印刷性

硅片尺寸越来越大，印刷工艺的边缘效应增加，印刷区域中心与边缘的网版形变、网布张力、浆料离网速度等因素的作用被放大，对浆料有机体系以及网版工艺提出更高要求。

栅线收窄后，浆料与硅片的接触面积降低，会导致接触更具挑战性。在网版开口不断收窄的同时，对浆料在产线上保持长期稳定高速印刷有新的挑战。

对于浆料的挑战主要在于印刷性、塑形性和更高的接触。因此，在浆料原材料选择上主要有以下几点：塑形性更强的树脂，收线不坍塌，对低膜厚网版尤其重要；更容易过网的有机溶剂与助剂；过网性更好，更易立线型的银粉。

7.3 降低成本

从表1可得出，要想实现SHJ太阳电池同PERC、TOPCon成本持平，至少要做到银浆耗量在17.0 mg/W，而现阶段银浆耗量仅能做到约33.0 mg/W，还有将近一半的下降空间。PERC电池正极高温银浆线宽开口已降到14、12 μm，并已开始测试10、8 μm，现SHJ太阳电池用低温银浆线宽开口约24 μm，未来SHJ太阳电池用低温银浆需紧跟PERC电池正极高温银浆线宽开口降低的速度，保持最多3～5 μm的代差才能有成本竞争优势。

7.4 组件栅线抗腐蚀氧化

银包铜浆料制作的组件栅线抗腐蚀氧化需提高银包铜粉的镀层致密性和包覆率，完善轧制、印刷、焊接工艺。

此外，银粉表面处理剂的包覆可有效防止银粉表面氧化，当成功地减少和消除银粉表面处理剂而降低了栅线体积电阻率的同时也增加了栅线的腐蚀氧化风险，因此，未来减少和消除银粉表面处理剂的同时要兼顾栅线的抗腐蚀氧化，完善由相关技术制作的组件可靠性测试标准评价体系。

7.5 纳米银粉低温烧结

SHJ太阳电池用低温银浆中的纳米银粉低温烧结并非完全无法实现，采用低温分解表面分散剂、规范表面无分散剂纳米银粉的储存方法、开发应用满足各项性能和工艺条件的热塑性树脂有助其成为现实。

8 结 论

以上针对SHJ太阳电池用低温银浆中的银粉的技术要素和研究开发趋势进行了系统的分析介绍，总结要点如下：

1）振实密度作为能最直接体现低温银浆导电机理的银粉性能具有重要的参考意义，银浆中片粉和球粉的搭配、大球粉和小球粉的搭配以及纳米银粉的加入都能提高振实密度。

2）银粉表面处理剂的选择和处理对于电池性能具有非常重要的微观影响，还需进一步深入研究。

3）低温银浆是导电功能相（银粉、银包铜粉）、树脂有机聚合物、少量添加剂（分散剂、流平剂、触变剂、附着力促进剂等）和有机溶剂的混合体，各种成分之间要充分适配。

4）银包铜粉中提高镀银层的致密性和包覆率是关键，鉴于粉体本身无法100%包覆以及三辊轧制、印刷和焊接过程中均易造成铜裸露，进而发生长时间持续性的铜电极氧化，还需进一步完善银包铜浆料制作的光伏组件的可靠性测试标准评价体系。

致 谢

本文引用大量相关信息，在此表示感谢，标注不尽之处请包容。感谢熊胜虎博士、杨至灏博士对本文提出的宝贵修改意见。

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REVIEW OF INFLUENCE OF SILVER POWDER ON LOW-TEMPERATURE SILVER PASTE FOR SILICON HETEROJUNCTION SOLAR CELLS

Wang Guangyuan1，Han Anjun1，Liu Wenzhu1，Zhao Wenjie1，Wang Dongliang2，

Ao Yiwei2，Kuninori Okamoto2，Meng Fanying1，Liu Zhengxin1

（1. Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology（SIMIT）， Chinese Academy of Sciences， Shanghai 200050， China；

2. Changzhou Juhe New Materials Co.， Ltd.， Changzhou 213000， China）

Abstract：Silver paste is an important material for silicon heterojunction SHJ solar cells. Lower volumetric resistivity and contact resistance， strong adhesion， fine line printing performance and corrosion aging resistance of module grid lines are the key technology points to improve. As conductive phase， silver powder have a critical influence on the performance of silver paste. Based on the conductivity mechanism and performance pursuit of low-temperature curing silver paste of SHJ solar cells， the tap density， morphology， particle size， surface treatment agents and its compatibility with organic matters of silver powder are reviewed. The application of nano-silver powder and silver-coated copper powder in low-temperature silver paste of SHJ solar cells are discussed.

Keywords：silicon heterojunction solar cells； low-temperature silver paste； silver powder； surface treatment； tap density； silver-coated copper