[發(fā)明專利]用于導(dǎo)電膏的水基媒劑

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811405337.5
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109988385A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋利新
• 申請（專利權(quán)）人: 賀利氏貴金屬北美康舍霍肯有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08L39/06
• 分類號: C08L39/06;C08K5/053;H01B1/16;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

本發(fā)明涉及一種用于制造導(dǎo)電銀膏的水基媒劑。所述水基媒劑包含粘合劑、穩(wěn)定劑和水。本發(fā)明的優(yōu)選實施例利用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一種作為所述粘合劑；并且利用乙二醇作為所述穩(wěn)定劑。本發(fā)明的另一個方面涉及一種基于所述水基媒劑的導(dǎo)電膏組合物。優(yōu)選實施例利用金屬顆粒、玻璃料和包含粘合劑、穩(wěn)定劑和水的水基媒劑。具有高金屬含量的所述導(dǎo)電膏呈現(xiàn)極好的儲存穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于太陽能面板技術(shù)的導(dǎo)電膏。具體來說，在一個方面，本發(fā)明涉及一種用于配制導(dǎo)電膏的水基媒劑。本發(fā)明的另一個方面涉及一種導(dǎo)電膏組合物。本發(fā)明的另一個方面涉及一種通過涂覆包含金屬顆粒、玻璃料和含水媒劑的導(dǎo)電膏而產(chǎn)生的太陽能電池。

背景技術(shù)

太陽能電池是使用光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。太陽能是一種極具吸引力的綠色能源，因為其具有可持續(xù)性，并且只產(chǎn)生無污染的副產(chǎn)物。因此，目前正在進行大量研究以開發(fā)效率提高的太陽能電池，同時不斷降低材料和制造成本。當光照射太陽能電池時，一部分入射光被表面反射，其余的入射光透射到太陽能電池中。透射光的光子被通常由如硅的半導(dǎo)體材料制成的太陽能電池吸收。來自所吸收光子的能量激發(fā)半導(dǎo)體材料的電子離開其原子，從而產(chǎn)生電子空穴對。這些電子空穴對然后由p-n結(jié)分隔開并且通過施加于太陽能電池表面上的導(dǎo)電電極收集。

最常見的太陽能電池是基于硅、更確切地說基于p-n結(jié)的太陽能電池，其通過將n型擴散層施加到p型硅襯底上并與兩種電接觸層或電極耦合而由硅制成。在p型半導(dǎo)體中，將摻雜原子加入半導(dǎo)體中以增加自由電荷載流子(帶正電的空穴(positive hole))的數(shù)量。在硅的情況下，三價原子被取代到晶格中?；旧希瑩诫s材料從半導(dǎo)體原子中帶走弱束縛的外部電子。p型半導(dǎo)體的一個實例是具有硼或鋁摻雜物的硅。太陽能電池也可由n型半導(dǎo)體制成。在n型半導(dǎo)體中，摻雜原子向受主襯底上提供額外電子，從而形成過量負電子電荷載流子。與一種類型的受主原子相比，這類摻雜原子通常具有一個價數(shù)更高的電子。最常見的實例是含有四個價電子的第IV組固體(硅、鍺、錫)中的原子被含有五個松散束縛的價電子的第V族元素(磷、砷、銻)取代。n型半導(dǎo)體的一個實例是具有磷摻雜物的硅。

為了通過太陽能電池將太陽光的反射降到最低，將抗反射涂層(antireflectioncoating，ARC)，例如氮化硅、氧化硅、氧化鋁或氧化鈦涂覆到n型或p型擴散層上以增加耦合到太陽能電池中的光的量。ARC通常不導(dǎo)電，并且還可以鈍化硅襯底的表面。

硅太陽能電池通常在其前表面和后表面上涂覆有導(dǎo)電膏。作為金屬化過程的一部分，通常首先將后緣觸點施加到硅襯底上，例如通過網(wǎng)版印刷后側(cè)銀膏或銀/鋁膏以形成焊墊。接下來，將鋁膏涂覆到襯底的全部后側(cè)以形成后表面場(back surface field，BSF)，然后干燥電池。接下來，使用不同類型的導(dǎo)電膏，可將金屬觸點網(wǎng)版印刷到前側(cè)抗反射層上以用作前電極。電池的正面或前面上的這個電接觸層在光進入時通常以由“指狀線”和“母線”構(gòu)成的柵極圖案存在，而不是完全層，因為金屬網(wǎng)格材料通常對光是不透明的。具有印刷的前側(cè)和后側(cè)膏體的硅襯底然后在大約700-975℃下的溫度下燒成。燒成后，前側(cè)膏體通過抗反射層蝕刻，形成金屬網(wǎng)格與半導(dǎo)體之間的電接觸，并且將金屬膏體轉(zhuǎn)換成金屬電極。在后側(cè)上，鋁擴散到硅襯底中，充當產(chǎn)生BSF的摻雜物。所得金屬電極允許電流向在太陽能面板中連接的太陽能電池并從太陽能電池流出。

典型太陽能電池的描述和其制造方法可以發(fā)現(xiàn)于例如歐洲專利申請公開案第1713093號中。

為了組裝面板，將多個太陽能電池串聯(lián)和/或并聯(lián)連接，并且第一個電池和最后一個電池的電極的端部優(yōu)選連接到輸出線上。太陽能電池通常封裝于透明熱塑料樹脂中，例如硅橡膠或乙烯乙酸乙烯酯。透明玻璃片放置在封裝的透明熱塑料樹脂的前表面上。后面保護材料，例如用具有良好的機械特性和良好的耐候性的聚乙烯氟的膜涂布的聚對苯二甲酸乙二酯片放置在封裝的熱塑料樹脂下方。這些層狀材料可以在適當?shù)恼婵斟仩t中加熱以去除空氣，然后通過加熱和壓制整合于一個主體中。此外，由于太陽能電池通常長時間留在露天，因此期望用由鋁等組成的框架材料覆蓋太陽能電池的周邊。