[發(fā)明專利]包含金屬化合物的導(dǎo)電糊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680018531.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN107533875A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·舒爾茨;D·W·霍爾茲曼;M·柯尼格;M·赫爾特斯;P·貢德爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賀利氏德國(guó)有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號(hào): H01B1/22
• 分類號(hào): H01B1/22;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 彭立兵,林柏楠

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及包含金屬化合物的導(dǎo)電糊(electro-conductive paste)和可由其獲得的太陽能電池，優(yōu)選光伏太陽能電池。本發(fā)明更具體地涉及太陽能電池前體，制備太陽能電池的方法，太陽能電池和太陽能電池組件。

背景技術(shù)

太陽能電池是使用光生伏打效應(yīng)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?yàn)樗强沙掷m(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)具有提高的效率，同時(shí)持續(xù)降低材料和生產(chǎn)成本的太陽能電池。當(dāng)光擊中太陽能電池時(shí)，一部分入射光被表面反射，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(dǎo)體材料制成，例如硅，其通常是適當(dāng)摻雜的。吸收的光子能量激發(fā)半導(dǎo)體材料的電子，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。這些電子-空穴對(duì)然后被p-n結(jié)分離并被太陽能電池表面上的導(dǎo)電電極收集。圖1顯示簡(jiǎn)單太陽能電池的最小結(jié)構(gòu)。

太陽能電池非常通常地基于硅，所述硅通常為Si晶片的形式。此處，p-n結(jié)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(gè)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(gè)面上，在兩種情況下均得到所謂的p-n結(jié)。具有施加了的摻雜劑層的面通常充當(dāng)電池的正面，相對(duì)側(cè)的具有原始摻雜劑的Si充當(dāng)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(shè)計(jì)在兩個(gè)面均利用入射光的電池也是可能的，但它們的用途相對(duì)不夠廣泛。

為了使太陽能電池正面的入射光進(jìn)入并被吸收，正面電極通常以分別稱為“細(xì)柵線(finger)”和“主柵線(bus bars)”的兩組垂直線排列。細(xì)柵線形成與正面的電接觸，主柵線連接這些細(xì)柵線以將電荷有效地引至外電路中。通常細(xì)柵線和主柵線的這一布置以導(dǎo)電糊的形式施用，將其燒制以得到固體電極體。背面電極也通常以導(dǎo)電糊的形式施用，然后將其燒制以得到固體電極體。典型的導(dǎo)電糊包含金屬顆粒、玻璃料和有機(jī)載體。

有機(jī)過渡金屬化合物以前已經(jīng)用于光伏糊中，例如在WO2012/0583058A1中。

現(xiàn)有技術(shù)中仍然需要改進(jìn)生產(chǎn)光伏太陽能電池的方法。

發(fā)明概述

本發(fā)明通常基于克服與太陽能電池相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)遇到的問題中的至少一個(gè)的目的。

更具體地，本發(fā)明進(jìn)一步基于提供具有改進(jìn)的性能，特別是改進(jìn)的電性能的太陽能電池的目的。

實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一個(gè)的貢獻(xiàn)由形成本發(fā)明權(quán)利要求的主題類別作出。另一貢獻(xiàn)由代表本發(fā)明具體實(shí)施方案的本發(fā)明從屬權(quán)利要求的主題作出。

詳細(xì)說明

實(shí)現(xiàn)上述目的中的至少一個(gè)的貢獻(xiàn)由以下實(shí)施方案作出。

|1|包含以下前體組分的前體：

a.具有摻雜劑濃度在約2×10¹⁸至約1.5×10²⁰cm^-3，優(yōu)選約5×10¹⁸至約1×10²⁰，更優(yōu)選約2*10¹⁹至約8*10¹⁹范圍內(nèi)的表面的Si晶片。

b.疊加在表面上的導(dǎo)電糊，其中導(dǎo)電糊包含以下糊成分：

i.至少約70重量％，優(yōu)選至少約75重量％，更優(yōu)選至少約80重量％的銀顆粒，基于糊的總重量；

ii.無機(jī)反應(yīng)體系；

iii.包含金屬M(fèi)的金屬化合物；

iv.有機(jī)載體。

|2|根據(jù)實(shí)施方案|1|的前體，其中金屬化合物選自金屬氧化物，有機(jī)金屬化合物，有機(jī)金屬氧化物和銀金屬氧化物中的一種或多種。

|3|根據(jù)前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的前體，其中金屬化合物的金屬M(fèi)選自Ge，Pb，As，Sb，Se，Bi，Te，Nb，Ta，Cr，Mo，W和V中的一種或多種；優(yōu)選選自Mo，W，Cr，Nb，Te和V中的一種或多種，或選自Mo，W，Cr，Nb和Te中的一種或多種；更優(yōu)選選自Mo，W和V中的一種或多種，或選自Mo和W的一種或多種。

|4|根據(jù)前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的前體，其中金屬化合物包含具有兩個(gè)或更多個(gè)配位位點(diǎn)的螯合配體。

|5|根據(jù)實(shí)施方案|4|的前體，其中螯合配體包含選自以下的原子：O，S，N，P或其至少兩個(gè)，優(yōu)選選自：O和S，更優(yōu)選O。

|6|根據(jù)前述實(shí)施方案中任一項(xiàng)的前體，其中金屬組合物包含一個(gè)或多個(gè)acac結(jié)構(gòu)部分。