[發明專利]具有改進的粘著性能的鉛?鉍?碲?硅酸鹽無機反應體系

有效

• 申請號: 201510020361.7
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104795126B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: L·王;C·郭;L·閆;R·M·克西馬諾;B·揚西
• 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
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 李穎,林柏楠

技術領域

本發明涉及改進包含無機反應體系的導電糊的粘著性能的鉛-鉍-碲-硅酸鹽(PBTS)無機反應體系(IRS)。在本發明的一個方面中，用于太陽能電池板技術，尤其是用于形成正面電接觸的導電糊組合物包含導電顆粒、有機載體和鉛-鉍-碲-硅酸鹽無機反應體系。

發明背景

太陽能電池是利用光生伏打效應將光能轉化成電的裝置。太陽能是有吸引力的綠色能源，因為它是可持續的且僅產生無污染副產物。因此，目前投入了大量研究來開發具有增強的效率，同時持續降低材料和生產成本的太陽能電池。在操作中，當光擊中太陽能電池時，一部分入射光被表面反射，其余透射到太陽能電池中。透射光的光子被通常由半導體材料如硅制成的太陽能電池吸收。來自被吸收的光子的能量由半導體材料的原子激發電子，產生電子-空穴對。這些電子-空穴對然后被p-n結分開并被施加于太陽能電池表面上的導電電極收集。

太陽能電池通常具有施加于其正面和背面上的導電糊。將通常包含銀的正面糊絲網印刷在基底的正面上以用作正面電極。典型的導電糊包含導電金屬顆粒、玻璃料(glass frit)和有機載體。在一些情況下，玻璃料在燒制時蝕刻透過硅基底表面上的抗反射涂層如氮化硅涂層，幫助在導電顆粒與硅基底之間建立電接觸。同時，幫助建立電接觸的一些已知玻璃料還導致糊在硅基底上的劣化粘著。因此，可降低太陽能電池的粘著性能和可靠性。

因此，提供導電糊與下面基底之間的改進粘著以實現增強的太陽能電池效率的IRS是理想的。

發明內容

本發明提供當用于導電糊中時改進糊與下面的硅基底的粘著的無機反應體系。

本發明還提供包含式(I)：Pb_a-Bi_b-Te_c-Si_g-M_d-O_e的鉛-鉍-碲-硅酸鹽組合物的無機反應體系，其中0<a、b、c、d或g≤1，0≤d、e≤1，且a、b、c、d和g的和為1，0<a≤0.05，0.2<b≤0.95，0<c≤0.5，0<d≤0.2，0<g≤0.5，a:b為約0.1:99.9至約5:95，b:c為約50:50至99:1，a:c為約1:99至約10:90，b:g為約50:50至約98:2，M為一種或多種元素，且e為足以使Pb、Bi、Te、Si和M組分平衡的數。

本發明另一方面涉及包含金屬顆粒、至少一種本發明無機反應體系和有機載體的導電糊。

本發明另一方面為通過將本發明導電糊施加于硅晶片上并將硅晶片燒制而生產的太陽能電池。

本發明還提供包含電互連的本發明太陽能電池的太陽能電池模塊。

本發明另一方面為生產太陽能電池的方法，所述方法包括步驟：提供具有正面和背面的硅晶片，將本發明導電糊施加于硅晶片上，和將硅晶片燒制。

具體實施方式

本發明涉及PBTS無機反應體系。盡管不限于這類應用，PBTS IRS組合物可單獨或者與其它IRS組合物組合用于導電糊組合物中，如用于硅太陽能電池中的那些中。導電糊組合物優選包含導電金屬顆粒、有機載體、PBTS IRS組合物和一種或多種其它無機反應體系，例如改進導電糊與下面硅基底之間的接觸的無機反應體系(在本文中稱為接觸促進性無機反應體系)。導電糊組合物可進一步包含一種或多種其它添加劑。當應用于硅太陽能電池時，這類糊可用于在硅晶片的正面或背面上形成電接觸層或電極。

在一個優選實施方案中，導電糊用在用于太陽能電池的硅晶片的正面上，且包含銀導電顆粒、PBTS IRS組合物、有機載體和任選的接觸促進 性IRS。在其它實施方案中，IRS可包含多種PBT(鉛-鉍-碲)玻璃組合物、硅酸鉛玻璃組合物、硼硅酸鉛玻璃組合物、亞碲酸鉍玻璃組合物、PBTS玻璃組合物與含PBTS化合物或者在物理加工(例如機械化學加工、研磨、磨碎)或化學加工(例如燒制、熱分解、光或輻射化學分解)期間形成PBTSIRS的含PBTS化合物(例如有機金屬化合物、鹽)的組合。在其它實施方案中，形成IRS的元素可存在于單一組分中或者分布于兩種或更多種組分中，所述組分可以是無定形或者結晶或部分結晶的。

無機反應體系