[發(fā)明專利]太陽能電池漿料中的包含鉬和鉛的玻璃

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510087412.8
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN105679401A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設計）人: D·B·拉斯卡;X·C·宋;C·L·陳
• 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;H01B1/16;C03C3/12;H01L31/0224
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

發(fā)明領域

本發(fā)明一般性地涉及包含玻璃作為太陽能電池漿料的組分的導電漿 料，所述玻璃包含鉬和鉛，及其在制備光伏太陽能電池中的用途。更具體 而言，本發(fā)明涉及導電漿料、太陽能電池前體、制備太陽能電池的方法、 太陽能電池和太陽能組件。

發(fā)明背景

太陽能電池是使用光生伏打效應將光能轉(zhuǎn)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(xù)的且僅產(chǎn)生非污染的副產(chǎn)物。因此， 目前投入了大量研究以開發(fā)具有增強的效率，同時持續(xù)降低材料和生產(chǎn)成 本的太陽能電池。當光擊中太陽能電池時，一部分入射光被表面反射，且 其余透射到太陽能電池中。透射的光子被太陽能電池吸收，所述太陽能電 池通常由半導體材料制成，例如硅，其通常是適當摻雜的。吸收的光子能 量激發(fā)半導體材料的電子，產(chǎn)生電子-空穴對。這些電子-空穴對然后被p-n 結隔開并被太陽能電池表面上的導電電極收集。圖1顯示簡單太陽能電池 的最小結構。

太陽能電池非常通常地基于硅，所述硅通常為Si片的形式。此處，p-n 結通常如下制備：提供n型摻雜的Si基質(zhì)并將p型摻雜層施加于其一個面 上，或者提供p型摻雜的Si基質(zhì)并將n型摻雜層施加于其一個面上，在兩 種情況下得到所謂的p-n結。具有施加了的摻雜劑層的面通常充當電池的 正面，相對側(cè)的具有原始摻雜劑的Si充當背面。n型和p型太陽能電池都 是可能的且已在工業(yè)上使用。設計利用在兩個面上的入射光的電池也是可 能的，但它們的用途相對不夠廣泛。

為了使太陽能電池正面上的入射光進入并被吸收，正面電極通常以分 別稱為“柵線(finger)”和“主柵線主柵線(busbars)”的兩組垂直線排列。柵線 形成與正面的電接觸，主柵線連接這些柵線以將電荷有效地引至外電路中。 通常柵線和主柵線的這一布置以導電漿料的形式施用，將其燒制以得到固 體電極體。背面電極也通常以導電漿料的形式施用，然后將其燒制以得到 固體電極體。典型的導電漿料包含金屬顆粒、玻璃和有機載體。

近來存在提高的對n型太陽能電池的興趣，其中正面為p型摻雜的。 相對于類似的p型電池，n型太陽能電池具有提高電池性能的潛勢，但仍 然具有缺點，這是由于燒制期間對電池的損害導致降低的效率。

現(xiàn)有技術中存在一些嘗試以改進太陽能電池的性能。一種該類嘗試描 述于EP2472526A2中。

因此，技術現(xiàn)狀需要改進制備太陽能電池的路線。

發(fā)明概述

本發(fā)明一般性地基于克服關于太陽能電池的技術現(xiàn)狀中遭遇的至少一 個問題的目的。

更具體而言，本發(fā)明進一步基于提供用于制備具有改進電池效率的太 陽能電池的漿料的目的。

本發(fā)明的另一目的是提供制備太陽能電池的方法、太陽能電池和太陽 能電池組件。

對實現(xiàn)上述目的中的至少一個的貢獻由形成本發(fā)明權利要求書的范疇 的主題做出。另一貢獻由代表本發(fā)明具體實施方案的本發(fā)明從屬權利要求 的主題做出。

詳述

對實現(xiàn)上述目的中的至少一個的貢獻由導電漿料做出，所述導電漿料 至少包含如下組分作為漿料組分：

a)金屬顆粒；

b)玻璃；

c)有機載體；和

d)添加劑；

其中玻璃包含以下：

i)約1至約96重量％，優(yōu)選約5至約70重量％，更優(yōu)選約10至約40重 量％的Pb；

ii)約2至約30重量％，優(yōu)選約5至約20重量％，更優(yōu)選約6至約10重 量％的Mo；

iii)約1至約50重量％，優(yōu)選約5至約40重量％，更優(yōu)選約10至約35 重量％的O；

其中重量％每種情況下基于玻璃的總重量。

在漿料的一個實施方案中，Pb以+2至+4，優(yōu)選+2的氧化態(tài)存在于玻 璃中。

在漿料的一個實施方案中，Mo以+3至+6，優(yōu)選+6的氧化態(tài)存在于玻 璃中。

在漿料的一個實施方案中，玻璃包含Te。

在漿料的一個實施方案中，金屬顆粒為Ag顆粒。

在漿料的一個實施方案中，玻璃以基于漿料的總重量為約1重量％至 約6重量％存在于漿料中。

對實現(xiàn)上述目的中的至少一個的貢獻由包含如下物質(zhì)的前體做出：

a.晶片；

b.加在晶片上的本發(fā)明導電漿料。