[發明專利]太陽能電池漿料中的包含鎢和鉛的玻璃

有效

• 申請號: 201510087432.5
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104867535B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（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;C03C12/00;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 唐秀玲,林柏楠

發明領域

本發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，所述玻璃包含鎢和鉛，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。

發明背景

太陽能電池是使用光伏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非污染的副產物。因此，目前投入了大量研究以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。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半導體材料的電子，產生電子-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基質并將n型摻雜層施加于其一個面上，在兩種情況下均得到所謂的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(bus bars)”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，并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的電池性能的潛勢，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，技術現狀需要改進制備太陽能電池的路線。

發明概述

本發明一般性地基于克服關于太陽能電池的技術現狀中遭遇的至少一個問題的目的。

更具體而言，本發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。

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

發明詳述

對實現上述目的中的至少一個的貢獻由前體做出，所述前體包含以下作為前體部分：

i)晶片；

ii)導電漿料，其至少包含如下作為漿料組分：

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％，優選約5至約70重量％，更優選約10至約

40重量％的Pb；

ii)約2至約30重量％，優選約3至約20重量％，更優選約4至約

10重量％的W；

iii)約1至約50重量％，優選約5至約40重量％，更優選約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。

在前體的一個實施方案中，Pb為2的氧化態。

在前體的一個實施方案中，W為6的氧化態。

在前體的一個實施方案中，玻璃包含Te。

在前體的一個實施方案中，金屬顆粒為Ag顆粒。

在前體的一個實施方案中，玻璃以基于漿料的總重量為約1重量％至約6重量％，優選約1至約5重量％，更優選約2至約4重量％存在于漿料中。

在前體的一個實施方案中，晶片為Si片。

在前體的一個實施方案中，晶片包含至少一個n摻雜區和至少一個p摻雜區。

在前體的一個實施方案中，漿料加在p摻雜區上。

在前體的一個實施方案中，漿料加在n摻雜區上。

在前體的一個實施方案中，漿料加在晶片的正面上。