[發明專利]低金屬含量導電漿料組成物

有效

• 申請號: 201310190216.4
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103456387B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: L·A·卡波維奇;W·張
• 申請（專利權）人: 赫勞斯貴金屬北美康舍霍肯有限責任公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

一種低金屬含量導電漿料組成物。一種用于太陽能電池技術中的導電漿料，其包括大小小于1微米且具有大于2.4m²/g的表面積的第一銀粒子以及玻璃粉和有機載體。本發明的另一個實施方案涉及一種用于太陽能電池技術中的導電漿料，其還包括大小大于1微米且具有小于2m²/g的表面積的第二銀粒子。根據另一個實施方案，所述漿料的總銀含量小于大約83.5%重量比。本發明的另一個實施方案涉及一種太陽能電池，其包括硅晶圓和包括根據本發明的導電漿料的表面電極。本發明的另一個實施方案涉及一種太陽能電池模塊，其包括電互連的根據本發明的太陽能電池。本發明的另一個實施方案涉及一種通過施加根據本發明的導電漿料至硅晶圓并且按適當輪廓燒結所述晶圓而制作太陽能電池的方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年6月1日申請的美國臨時申請61/654,445的優先權，其公開以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及如太陽能面板技術中所利用的導電漿料。具體地說，在一個方面中，本發明涉及一種與傳統漿料組成物相比減少銀沉積同時提供相當或改進的太陽能電池效率的導電漿料組成物。

發明背景

太陽能電池是使用光伏效應將光能轉換為電的裝置。太陽能是有吸引力的綠色能源，因為其是可持續的并且僅產生非污染的副產物。因此，當前大量研究致力于開發具有更高效率同時連續降低材料和制造成本的太陽能電池。當光撞擊太陽能電池時，一部分入射光被表面反射且其余部分被透射至太陽能電池中。被透射光的光子被通常由半導體材料(諸如硅)制成的太陽能電池吸收。來自被吸收光子的能量激發半導體材料來自其原子的電子，產生電子空穴對。這些電子空穴對隨后被p-n結分離并且被施加在太陽能電池表面上的導電電極收集。

最常見的太陽能電池是由硅制成的太陽能電池。具體地說，p-n結通過施加n型擴散層至p型硅襯底上，與兩個電接觸層或電極耦合而由硅制成。在p型半導體中，摻雜物原子被添加至半導體以增加自由電荷載流子(正空穴)的數量?；旧?，摻雜材料將弱結合的外電子從半導體原子上帶走。p型半導體的一個實例是具有硼或鋁摻雜物的硅。太陽能電池還可由n型半導體制成。在n型半導體中，摻雜物原子提供額外電子至主襯底，形成過多的負電子載流子。n型半導體的一個實例是具有磷摻雜物的硅。為了使太陽能電池對日光的反射最小化，抗反射涂層(諸如氮化硅)施加至n型擴散層以增加耦合至太陽能電池的光量。

硅太陽能電池通常具有施加至其正面及背面的導電漿料。作為金屬化過程的一部分，后接觸件通常首先施加至硅襯底，諸如通過絲網印刷背側銀漿或銀/鋁漿以形成焊接墊。接下來，鋁漿施加至襯底的整個背側以形成背面電場(BSF)且電池隨后被烘干。接下來，使用不同類型的導電漿料，金屬接觸件可絲網印刷至前側抗反射層上以充當正面電極。光進入的電池表面或正面上的這個電接觸層通常以由“細柵線”和“主柵”制成的板柵圖案形式存在而非完整層，因為金屬板柵材料通常不透光。具有經印刷前側及背側漿料的硅襯底隨后在大約700℃至975℃的溫度下燒結。在燒結后，前側漿料蝕刻穿透抗反射層，形成金屬板柵與半導體之間的電接觸并且將金屬漿料轉換為金屬電極。在背側上，鋁擴散至硅襯底中，充當形成BSF的摻雜物。所得金屬電極允許電流動至連接在太陽能面板中的太陽能電池或從其中流出。

為了組裝面板，多個太陽能電池串聯及/或并聯連接且第一個電池與最后一個電池的電極末端優選地連接至輸出接線。太陽能電池通常囊封在透明的熱塑性樹脂(諸如硅橡膠或乙烯-乙酸乙烯酯)中。透明玻璃板放置在囊封透明熱塑性樹脂的正面上。背面保護材料，例如，涂布具有良好機械性質和良好耐候性的聚氟乙烯膜的聚對苯二甲酸乙二酯板放置在囊封熱塑性樹脂下方。這些分層材料可在適當的真空爐中加熱以移除空氣且隨后通過加熱和壓制而一體化為一個主體。此外，由于太陽能電池通常被置于戶外達較長時間，所以需要用包括鋁或類似物的框架材料覆蓋太陽能電池的外圍。