[發(fā)明專利]導(dǎo)電性膏以及太陽(yáng)能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380059356.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN104798210B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹井正道
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賀利氏貴金屬北美康舍霍肯有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01B1/22
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 劉媛媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電性膏以及太陽(yáng)能電池，更詳細(xì)地，涉及適于太陽(yáng)能電池的電極形成的導(dǎo)電性膏、以及使用該導(dǎo)電性膏制造的太陽(yáng)能電池。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能電池通常在半導(dǎo)體基板的一個(gè)主面形成給定圖案的受光面電極。另外，在除了所述受光面電極以外的半導(dǎo)體基板上形成反射防止膜，由所述反射防止膜抑制入射的太陽(yáng)光的反射損耗，由此提升太陽(yáng)光向電能的變換效率。

所述受光面電極通常使用導(dǎo)電性膏按照以下方式形成。即，導(dǎo)電性膏含有導(dǎo)電性粉末、玻璃粉、以及有機(jī)載體，在形成于半導(dǎo)體基板上的反射防止膜的表面涂布導(dǎo)電性膏，形成給定圖案的導(dǎo)電膜。然后，在燒成過程使玻璃粉熔融，將導(dǎo)電膜下層的反射防止膜分解、除去，由此導(dǎo)電膜被燒結(jié)而形成受光面電極，并且使該受光面電極和半導(dǎo)體基板粘結(jié)，使兩者導(dǎo)通。

如此在燒成過程中將反射防止膜分解、除去，使半導(dǎo)體基板和受光面電極粘結(jié)的方法被稱作燒成貫通(fire through)，太陽(yáng)能電池的變換效率較大地依賴于燒成貫通性。即，已知若燒成貫通性不充分，變換效率就會(huì)降低，作為太陽(yáng)能電池的基本性能就會(huì)差。

另外，在這種太陽(yáng)能電池中，為了提高受光面電極和半導(dǎo)體基板的粘結(jié)強(qiáng)度，優(yōu)選使用低軟化點(diǎn)的玻璃粉。

作為低軟化點(diǎn)的玻璃粉，過去使用鉛系的玻璃粉，但由于Pb的環(huán)境負(fù)荷較大，因此謀求取代鉛系玻璃粉的新的材料的出現(xiàn)。

另一方面，如上述那樣太陽(yáng)能電池的變換效率較大依賴于燒成貫通性，但若過剩地進(jìn)行燒成貫通，被燒結(jié)的受光面電極穿透反射防止膜而侵蝕到半導(dǎo)體基板，則有可能會(huì)招致電池特性的劣化。

為此，在專利文獻(xiàn)1中，提出一種太陽(yáng)能電池電極形成用導(dǎo)電性膏，其包含以銀為主成分的導(dǎo)電性粉末、玻璃粉、有機(jī)載體和溶劑，所述玻璃粉包含將氧化碲作為網(wǎng)孔形成成分的碲系玻璃粉。

在該專利文獻(xiàn)1中，由于含有碲系玻璃粉的導(dǎo)電性膏即使進(jìn)行燒成處理，燒結(jié)后的受光面電極也不會(huì)深入地侵蝕半導(dǎo)體基板內(nèi)部，因此燒成貫通性的控制容易，由此想要實(shí)現(xiàn)非鉛系的同時(shí)具有良好的電池特性的太陽(yáng)能電池。

進(jìn)而，在該專利文獻(xiàn)1中，所述碲系玻璃粉除了氧化碲以外還包含氧化鎢、氧化鉬，并且還根據(jù)需要包含氧化鋅、氧化鉍、氧化鋁等任意一種以上，由此謀求玻璃化范圍的擴(kuò)大和穩(wěn)定化等。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2011-96747號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、6、段落編號(hào)〔0021〕～〔0028〕等)

發(fā)明的概要

發(fā)明要解決的課題

但是，在專利文獻(xiàn)1中，通過使用含有碲系玻璃粉的導(dǎo)電性膏而降低了受光面電極與半導(dǎo)體基板的接觸電阻，由此要改善太陽(yáng)能電池的電池特性，但接觸電阻依賴于玻璃粉的組成。即，由于接觸電阻受到氧化碲或其它添加物(氧化鎢或氧化鉬等)的影響，因此難以穩(wěn)定地將接觸電阻維持得較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于這樣的狀況而提出，目的在于，提供適于能夠使電極與半導(dǎo)體基板之間的接觸電阻較低的太陽(yáng)能電池的電極形成的導(dǎo)電性膏、以及通過使用該導(dǎo)電性膏而能量變換效率高且電池特性良好的太陽(yáng)能電池。

用于解決課題的手段

本發(fā)明者為了達(dá)成上述目的而進(jìn)行銳意研究的結(jié)果，得到如下見解：調(diào)制導(dǎo)電性膏，使得玻璃粉中Te、Ba、Bi、進(jìn)而從Li、Na、以及K中選擇的至少1種換算成氧化物成為給定范圍，使導(dǎo)電性膏燒結(jié)來形成電極，由此能使電極與半導(dǎo)體基板間的接觸電阻較低，由此能得到能量變換效率高、電池特性良好的太陽(yáng)能電池。

本發(fā)明基于這樣的見解而提出，本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性膏是用于形成太陽(yáng)能電池的電極的導(dǎo)電性膏，其特征在于，至少含有導(dǎo)電性粉末、玻璃粉和有機(jī)載體，所述玻璃粉作為主成分而含有Te、Ba、Bi、以及從Li、Na及K中選擇的至少1種，并且所述Te的含有摩爾量以換算成TeO₂計(jì)為55～85mol％，所述Ba的含有摩爾量以換算成BaO計(jì)為0.1～35mol％，所述Bi的含有摩爾量以換算成Bi₂O₃計(jì)為0.1～25mol％，且從所述Li、Na、以及K中選擇的至少1種的含有摩爾量以換算成氧化物計(jì)為0.1～15mol％。

另外，本發(fā)明的導(dǎo)電性膏優(yōu)選所述玻璃粉中的所述主成分的含有摩爾量以換算成氧化物計(jì)總計(jì)為95mol％以上。

另外，本發(fā)明的導(dǎo)電性膏優(yōu)選所述玻璃粉含有Mg、Ca、以及Sr當(dāng)中的至少1種成分。

在含有這些Mg、Ca、Sr的情況下，能實(shí)現(xiàn)所期望的低的接觸電阻。