[發明專利]銀糊及其在半導體器件中的應用

在審

• 申請號: 201680035009.3
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107683532A
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: J·G·莫耶;何靳安;孫博;M·莫斯托尼-加拉格爾;M·J·尤雷克
• 申請（專利權）人: 太陽化學公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01B1/22;H01L35/14;H01B1/16
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 康艷青,姚開麗

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年6月19日提交的美國臨時專利申請序列號62/182,058的優先權，其出于所有目的通過引用以其全文并入本文。

技術領域

本發明涉及一種厚膜銀糊及其在制造半導體器件例如光伏電池、特別是太陽能電池中的應用。該厚膜銀糊表現出細線印刷中的改進并且改善器件中電接觸，從而表現出改善的效率。

背景技術

本發明涉及一種厚膜銀糊。該銀糊能夠包括單質鉈或含鉈化合物，能夠用具有高比表面積的銀粉配制和/或用具有高表面張力的溶劑配制。這些配方使得能夠將更高量的樹脂引入銀糊中。

光伏(PV)工業正在快速發展并且硅太陽能電池占大約80％的PV市場。銀(Ag)糊在硅晶片的正面(面對日光)上通常以網格圖案絲網印刷，并與已印刷的背面鋁(Al)和背接觸Ag糊共燒成以形成電路。形成電極的正面銀糊通過以下三個機理對硅太陽能電池的光轉換效率具有重要影響，即：1)銀糊通過其構成玻璃系統定義Ag網格與硅晶片之間的接觸電阻，使涂覆硅表面的減反射涂層(ARC)能夠蝕刻或滲透；2)銀糊的組成設計影響印刷具有高縱橫比的狹窄網格線的能力，因此增大太陽能電池的電流，和3)功能添加劑例如金屬氧化物和玻璃改性化合物促進形成與輕摻雜硅發射器的低電阻歐姆接觸。輕摻雜發射器提供較少的重組，因此改善電池的電壓和電流輸出，從而改善其效率。

US 8,969,709 B2、US 8,497,420 B2和EP 2 617 689均公開鉛和碲氧化物在導電組合物和糊劑中的使用。

US 2014/0042375 A1公開用于太陽能電池電極的糊劑組合物，其具有導電粉末和有機載體和玻璃料，其中該玻璃料包含鉛、碲和鉍氧化物。該有機載體可以包括羥丙基纖維素(HPC)和/或羥乙基纖維素(HEC)。

EP 2 294 584 A1公開包含金屬和金屬氧化物添加劑的導電薄膜組合物，EP 2 566 826 A1公開鉛-碲-鋰氧化物分散在有機介質中的厚膜糊劑，并且EP 2 566 823公開鉛-碲-硼氧化物分散在有機載體中的厚膜糊劑。

最后，US 7767254 B2和US 2013/0180583 A1涉及具有低表面積的銀粒子在用于太陽能電池的糊劑中的應用，US 2013/0340821 A1將特定的有機介質應用于厚膜糊劑。

發明內容

本發明提供一種用于半導體器件的組合物，包括：

a)銀粉，

b)玻璃料，

c)樹脂或松香，

d)溶劑，和

e)單質鉈或含鉈化合物。

本發明還提供一種用于光伏器件的組合物，包括：

a)具有0.7至1.2m²/g的平均比表面積(SSA)的銀粉，

b)玻璃料，

c)樹脂或松香，和

d)溶劑。

進一步地，本發明提供一種用于光伏器件的組合物，包括：

a)銀粉，

b)玻璃料，

c)樹脂或松香，和

d)具有大于35dyne/cm的表面張力的溶劑。

本發明還提供一種涂覆基板，包括根據本發明的組合物。

此外，本發明還提供一種用于制備涂覆基板的方法，包括：

a)將根據本發明的組合物施涂于基板的表面，和

b)干燥該組合物。

最后，本發明提供一種包括該涂覆基板的半導體器件。

當本領域技術人員閱讀如下文更加充分描述的方法和配方的細節時，本發明的這些以及其他目的、優點和特征將變得明顯。

附圖說明

圖1為印刷后立即轉印至晶片的濕糊劑的量的圖。

圖2示出指線(finger lines)寬度與多種糊劑的平均SSA的比較。

圖3示出細線縱橫比與糊劑中使用的平均銀粉SSA的比較。

圖4示出對照糊劑與用高表面張力HST溶劑系統制作的糊劑進行比較的線寬。

圖5示出由具有不同的松香和樹脂的加載水平的糊劑制造的細線。

圖6示出纖維素結構的變化。

具體實施方式

本發明提供一種厚膜銀(Ag)糊及其在制造半導體器件例如光伏器件、特別是太陽能電池并且尤其是硅太陽能電池中的應用。

通常，厚膜銀糊包括單質鉈或含鉈化合物、具有高比表面積的銀粉和/或具有高表面張力的溶劑。