用于SINx和更好BSF形成的燒透鋁膏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開膏組合物、制備膏組合物的方法、光電池、以及制備光電池觸點(diǎn)的方法。膏組合物可包括導(dǎo)電金屬組分(例如鋁)、磷酸鹽玻璃、磷化合物(例如磷酸烷基酯)以及媒介物。通過鈍化層上施加膏和燒成膏可在硅片上的鈍化層上形成觸點(diǎn)。在燒成期間，金屬組分可燒透鈍化層，從而電接觸硅基板。
【專利說明】用于SINx和更好BSF形成的燒透鋁膏
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開整體涉及膏組合物、制備膏組合物的方法、光電池、以及制備光電池觸點(diǎn)的方法。
[0002]背景 [0003]太陽能電池通常由例如硅(Si)的半導(dǎo)體材料制成，其將太陽光轉(zhuǎn)化成有用的電能。太陽能電池通常由Si的薄晶片制成，其中通過分散來自合適磷源的磷(P)至P型Si晶片內(nèi)來形成所需PN結(jié)。硅片上太陽光入射的一側(cè)通常涂覆抗反射涂層(ARC)以防止入射太陽光的反射損失，從而提高太陽能電池的效率。稱為前觸點(diǎn)的二維電極柵模式與硅的N側(cè)連接，而在另一側(cè)(背觸點(diǎn))的鋁(Al)涂層與硅的P側(cè)連接。這些觸點(diǎn)為PN結(jié)與外部負(fù)載的電出口。
[0004]通常通過絲網(wǎng)印刷厚膜膏來形成硅太陽能電池的前后觸點(diǎn)。通常，前膏大概含有銀微粒、玻璃和有機(jī)物。在絲網(wǎng)印刷之后，在空氣中燒成晶片和膏，通常在約650 - 1000°C的熔爐設(shè)定溫度下。在燒成期間，玻璃軟化、熔化，并與抗反射涂層反應(yīng)，然后蝕刻硅表面，并促進(jìn)緊密硅-銀觸點(diǎn)的形成。銀在硅上沉積為島。硅-銀島的形狀、尺寸和數(shù)目決定由硅轉(zhuǎn)移電子至外部電路的效率。
[0005]硅片的背面通常包括Al膏，但通常缺乏ARC。傳統(tǒng)的背Al膏無法燒透典型的ARC材料，例如SiNx、SiO2、和Ti02。反之，硅前面燒透良好的膏無法形成背面場(BSF)層，因而不適合用于太陽能電池背觸點(diǎn)。
[0006]概述
[0007]以下示出本發(fā)明的簡要概述以提供對本發(fā)明的一些方面的基礎(chǔ)理解。該概述不是本發(fā)明的廣泛綜述。它既不旨在識別本發(fā)明的關(guān)鍵或主要要素，也不意在描述本發(fā)明的范圍。它唯一目的是以簡化的形式示出本發(fā)明的一些概念作為后續(xù)示出的更詳細(xì)描述的序言。
[0008]根據(jù)一方面，提供膏組合物。更特別地，根據(jù)該方面，膏組合物包括導(dǎo)電金屬組分、磷酸鹽玻璃、至少一種磷化合物、和媒介物。磷化合物選自由以下組成的組:磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、和有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
[0009]根據(jù)另一方面，提供光電池。更特別地，根據(jù)該方面，光電池包括硅片和在其上的背觸點(diǎn)，背觸點(diǎn)包括至少部分涂覆背面膏的鈍化層。在燒成之前，背面膏包括導(dǎo)電金屬組分、磷酸鹽玻璃、至少一種磷化合物、和媒介物。磷化合物選自磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、以及有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
[0010]根據(jù)又一方面，提供制備膏組合物的方法。更特別地，根據(jù)該方面，方法包括將導(dǎo)電金屬組分、磷酸鹽玻璃、磷化合物、和媒介物合并，以及在所述媒介物中分散所述導(dǎo)電金屬組分、所述磷酸鹽玻璃、和所述磷化合物。
[0011]根據(jù)再一方面，提供形成光電池觸點(diǎn)的方法。更特別地，根據(jù)該方面，方法包括設(shè)置硅基板和在其上的鈍化層；在鈍化層上施加膏組合物，該膏包括導(dǎo)電金屬組分、磷酸鹽玻璃、磷化合物、和媒介物；以及加熱膏以燒結(jié)導(dǎo)電金屬組分和熔化玻璃。導(dǎo)電金屬組分可燒透鈍化層，從而電接觸硅基板。
[0012]然后，為了實(shí)現(xiàn)上述和相關(guān)目的，本發(fā)明包括本文后述完整描述和在權(quán)利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方案。然而，這些實(shí)施方案只是指出了本發(fā)明的原理被可采用的少數(shù)不同方式。當(dāng)連同附圖考慮時(shí)，由本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)勢和新特征將顯而易見。
[0013]附圖簡述
[0014]圖1-5提供示意性示出半導(dǎo)體裝置制造的工藝流程圖。以下說明在圖1-5中的附圖標(biāo)記。
[0015]100:p型硅基板
[0016]200:n型擴(kuò)散層
[0017]300:前面鈍化層/抗反射涂層(例如，SiNx, TiO2, SiO2膜)
[0018]302:背面鈍化層(例如，SiNx、Ti02、SiO2 膜)
[0019]400:在背面上形成的鋁背膏
[0020]402:在背面上形成的銀或銀/鋁背膏
[0021]404:在背膏之間的間隔
[0022]406:在前面上形成的銀膏
[0023]500:在燒成之后顯示燒透鈍化層和BSF形成的鋁背電極
[0024]502:p+ 層(背面場，BSF)
[0025]504:銀或銀/鋁背電極(通過燒成銀或銀/鋁背膏來獲得)
[0026]506:在燒透ARC之后的銀前電極
[0027]詳述
[0028]通常，通過激光或者通過使用酸(例如HF和熱H3PO4)進(jìn)行化學(xué)蝕刻、然后絲網(wǎng)印刷和燒成鋁背觸點(diǎn)膏來常規(guī)制備在Si3N4背鈍化電池上的背觸點(diǎn)。這包括兩步，即，蝕刻通過鈍化層的孔以及絲網(wǎng)印刷和燒成Al背膏。蝕刻孔步驟耗時(shí)和昂貴。本發(fā)明的一個(gè)目的是使用可燒透以及與硅反應(yīng)和在硅晶片的背面中生成BSF層的膏來減少其為一步。
[0029]本發(fā)明可以克服制備背觸點(diǎn)的傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)。本發(fā)明整體涉及膏組合物、包括燒成膏組合物的光電池、制備膏組合物的方法、制備包括燒成膏組合物的光電池的方法。膏組合物可用于形成觸點(diǎn)，其可以用在太陽能電池中和其他相關(guān)組件中。本發(fā)明可提供以下一種或多種優(yōu)勢:1)無需制備通過鈍化層的孔；2) —致和完整地進(jìn)行BSF形成和/或Al-Si低共熔形成；因此3)在獲得的電池效率上沒有較大變化。
[0030]膏組合物可包括導(dǎo)電金屬組分、磷酸鹽玻璃、至少一種磷化合物、和媒介物。磷化合物可選自磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、和有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
[0031]膏組合物可燒透背面ARC，在硅太陽能電池中形成BSF。ARC可包括SiNx、A1203、Si02、Ti02、A1203/SiNx、Si02/SiNx等任一或全部，以及也用作鈍化層。術(shù)語“ARC”和“鈍化層”本文中可交換使用。
[0032]膏配制物通?？山z網(wǎng)印刷以及適合于用于光電池裝置中。然而，使用媒介物組分的合適變形，通過例如噴霧、熱熔印刷、移印、噴墨印刷、和帶層壓技術(shù)可以使用其他施加方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過連續(xù)兩次印刷將兩種膏組合物施加至基板上。膏組合物可在基板上形成導(dǎo)電厚膜。導(dǎo)電厚膜可允許通過Al膏良好地?zé)副趁驸g化層，并有效地在硅-鋁界面處形成BSF層。廣而言之，主題厚膜膏可用于制備硅基太陽能電池的背觸點(diǎn)，從而將通過暴露于陽光生成的電流傳導(dǎo)至外負(fù)載。
[0033]除了太陽能電池之外，在應(yīng)用中本文的膏可用于形成導(dǎo)體，并且采用其他基板，例如玻璃、陶瓷、 搪瓷、氧化鋁、和金屬芯基板。例如，膏用在包括MCS加熱器、LED照明設(shè)備、厚膜混合物、燃料電池體系、汽車用電子設(shè)備、和汽車擋風(fēng)玻璃匯流條的裝置中。
[0034]通過混合單一組分(即，金屬、玻璃熔塊、磷化合物、和媒介物)或者通過將Al基(主要組分)膏與達(dá)到所需目的的磷化合物共混可制備膏。廣而言之，本發(fā)明的膏包括導(dǎo)電金屬(至少包括鋁)、玻璃、磷化合物、和媒介物。下文詳細(xì)描述各成分。
[0035]金屬組分
[0036]導(dǎo)電金屬組分可包括鋁。在一個(gè)實(shí)施方案中，燒透膏的主要金屬組分是鋁。使用鋁，這是由于它在η型硅上形成低接觸電阻p+/p表面以及提供用于增強(qiáng)太陽能電池性能的BSF。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的背面燒透膏包括約40至約80被％鋁，優(yōu)選約60至約80wt%鋁以及更優(yōu)選約65至約75wt%鋁。
[0037]膏可包括其他金屬和/或合金以滲透不導(dǎo)電鈍化層。其他金屬和合金可包括除鋁之外的任何合適導(dǎo)電金屬。在一個(gè)實(shí)施方案中，其他金屬和合金可以為選自由以下十六種金屬組成的組的至少一種其他金屬:鈀、銀、鉬、金、硼、鎵、銦、鋅、錫、銻、鎂、鉀、鈦、釩、鎳和銅。
[0038]導(dǎo)電金屬組分可包括任何合適量的其他金屬或合金，只要其他金屬或合金可輔助實(shí)現(xiàn)鈍化層的鋁燒透。在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo)電金屬組分包括約0.1至約50wt%的其他金屬或合金。在另一實(shí)施方案中，金屬組分包括約0.5至約50wt%、l至約25wt%、更優(yōu)選約2至約10wt%的銀。在又一實(shí)施方案中，金屬組分包括約3至約50wt%,優(yōu)選約3至約15wt%,更優(yōu)選約3至約10wt%銅。在再一實(shí)施方案中，金屬組分包括約I至約50wt%,優(yōu)選約5至約25wt%,以及更優(yōu)選約5至約15wt%鎳。在另一實(shí)施方案中，金屬組分包括約I至約50wt%,優(yōu)選約3至約25wt%,更優(yōu)選約5至約15wt%鎂。在又一實(shí)施方案中，金屬組分包括約I至約50wt%,優(yōu)選約5至約25wt%硼。在再一實(shí)施方案中，金屬組分包括約I至約50wt%,優(yōu)選約5至約25wt%，以及更優(yōu)選約5至約15wt%釩。本文展望包括以上金屬的觸點(diǎn)和太陽能電池。
[0039]本文的所有金屬可提供在多種物理和化學(xué)形式的一種或多種中。廣而言之，適合使用金屬粉末、薄片、鹽、氧化物、玻璃、膠體、和有機(jī)金屬。導(dǎo)電金屬組分可具有任何合適形式。導(dǎo)電金屬組分的粒子可以為球形、片狀、膠狀、非晶體、或其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用例如磷的各種材料可涂覆導(dǎo)電金屬組分。可替換地，在玻璃上可涂覆導(dǎo)電金屬組分。在玻璃熔化/制備過程中，氧化鋁和/或氧化銀可溶解在玻璃中。
[0040]導(dǎo)電金屬組分可具有任何合適的粒子尺寸。通常，導(dǎo)電金屬組分粒子的尺寸為約0.1至約40微米，優(yōu)選約0.1至約10微米。在一個(gè)實(shí)施方案中，Al粒子通常為約2至約20微米，優(yōu)選約3至約10微米。在另一實(shí)施方案中，其他金屬粒子為約2至約20微米，更優(yōu)選約2至約8微米。在又一實(shí)施方案中，金屬粒子尺寸與本文在背觸點(diǎn)中鋁和銀粒子的尺寸一致。在再一實(shí)施方案中，Al和其他金屬/合金具有99+%純度以最佳化太陽能電池電性能。
[0041]在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬組分可以離子鹽形式提供，例如目標(biāo)金屬的鹵化物、碳酸鹽、氫氧化物、磷酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽。可使用任何金屬的有機(jī)金屬化合物，包括醋酸鹽、甲酸鹽、羧酸鹽、酞酸鹽、異酞酸鹽、對酞酸鹽、延胡索酸鹽、水楊酸鹽、酒石酸鹽、葡糖酸鹽、或螯合物，例如與乙二胺或乙二胺四乙酸(EDTA)形成的那些螯合物。包含十六種金屬中至少一種的其他合適粉末、鹽、氧化物、玻璃、膠體、和有機(jī)金屬對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見。通常，鋁和十六種金屬作為金屬粉末或薄片提供。
[0042]在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬組分包括約80至約99wt%球形金屬粒子或者可替換的約35至約70wt%金屬粒子和約29至約55wt%金屬薄片。在另一實(shí)施方案中，金屬組分包括約75至約90wt%金屬薄片和約5至約9wt%的膠態(tài)金屬、或者約60至約95wt%的金屬粉末或薄片和約4至約20wt%的膠態(tài)金屬。上述金屬的粒子、薄片和膠體形式的以上組合并不旨在限制，其中本領(lǐng)域技術(shù)人員知道其他組合是可能的。鋁粒子的合適商業(yè)例子可由 Alcoa, Inc., Pittsburgh, PA ；Ampal Inc., Flemington, NJ ；和 Fiirth, Germany 的 ECKAGranulate GmbH&C0.KG 獲得。 [0043]在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬組分包括選自由以下組成的組的其他導(dǎo)電金屬:例如(a)鈀、銀、鉬、金、及其組合(高導(dǎo)電性或電導(dǎo)調(diào)節(jié)器)；(b)硼、鎵、銦、及其組合(P型硅的三價(jià)摻雜劑)；(c)鋅、錫、銻、及其組合(低熔點(diǎn)金屬)；和(d)鎂、鈦、鉀、釩、鎳、銅、及其組合(顆粒調(diào)節(jié)器/精制機(jī))。另外的合金(例如Al-Cu、Al-Mg, Al-S1、Al-ZnjP Al-AgjPAg-Pd、Pt-Au、Ag-Pt)可用于娃摻雜。十六種金屬的混合物也可用于本文中的膏、觸點(diǎn)、和太陽能電池。
[0044]膏玻璃
[0045]玻璃可以包含一種或多種合適的玻璃熔塊。在一個(gè)實(shí)施方案中，本文所使用的玻璃是磷酸鹽玻璃。作為起始材料，在本文的膏中使用的玻璃熔塊可特意包含鉛和/或鎘，或者它們可特意地缺乏加入的鉛和/或鎘。在一個(gè)實(shí)施方案中，玻璃熔炔基本上為完全無鉛和無鎘玻璃熔塊。玻璃可部分結(jié)晶或者非結(jié)晶。在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選部分結(jié)晶的玻璃。玻璃熔塊的組成和制備細(xì)節(jié)可在例如共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請公開N0.2006/0289055和2007/0215202中找到，其據(jù)此通過引用方式并入。
[0046]在燒成之前，玻璃包括一種或多種玻璃熔塊。在一個(gè)實(shí)施方案中，玻璃包括P2O5或者磷酸鹽玻璃熔塊。玻璃可包括P2O5:大體上約I摩爾％至約90摩爾％，優(yōu)選約5摩爾％至約80摩爾％，優(yōu)選約5摩爾％至約40摩爾％以及更優(yōu)選約5摩爾％至約25摩爾％。在另一實(shí)施方案中，玻璃包括PbO、V2O5、和P205。例如，玻璃組合物包括PbO:大體上約I摩爾％至約90摩爾％，優(yōu)選約5摩爾％至約80摩爾％，可選地約10摩爾％至約70摩爾％，優(yōu)選約20摩爾％至約50摩爾％和更優(yōu)選約20摩爾％至約40摩爾％ ；V205:大體上約I摩爾％至約90摩爾％,優(yōu)選約5摩爾％至約80摩爾％，可選地約10摩爾％至約70摩爾％，優(yōu)選約25摩爾％至約65摩爾％和更優(yōu)選約45摩爾％至約65摩爾％，以及P2O5:大體上I摩爾％至約90摩爾％，優(yōu)選約5摩爾％至約80摩爾％，優(yōu)選約5摩爾％至約40摩爾％和更優(yōu)選約5摩爾％至約25摩爾％。磷酸鹽玻璃組分的具體例子包括EG9111玻璃粉末，其可由Cleveland, Ohi0.的Ferro Corporation購買。EG9111玻璃粉末包括約20至約25摩爾％的PbO、約55至約65摩爾%的V2O5、和約15至約20摩爾%的P2O50
[0047]上文中示出的氧化物范圍的組合均可用，例如“大體上”、“優(yōu)選”、和“更優(yōu)選”的各種組合，只要這些范圍組合可合計(jì)為100摩爾％。例如，在燒成之前，玻璃包括約10摩爾％至約70摩爾％的PbO、約10摩爾％至約70摩爾％的V2O5、和約5摩爾％至約80摩爾％的P2O5。在另一實(shí)施方案中，玻璃包括約10摩爾％至約70摩爾％的PbO、約25摩爾％至約65摩爾％的V2O5、和約5摩爾％至約25摩爾％P205。在又一實(shí)施方案中，玻璃包括約25摩爾％至約50摩爾％的PbO、約45摩爾％至約65摩爾％的V2O5、和約5摩爾％至約80摩爾％P205。在再一實(shí)施方案中，玻璃包括約20摩爾％至約40摩爾％的PbO、約10摩爾％至約70摩爾％的V2O5'和約5摩爾%至約40摩爾％P205。
[0048]下表1顯示在本發(fā)明的實(shí)踐中使用的玻璃熔塊組合物。實(shí)施方案的氧化物構(gòu)成量不需要限制在單一列中的那些，例如1-1、1_2、1-3、或1-4。只要氧化物范圍可合計(jì)為100摩爾％，則在相同表格中不同列的那些范圍可合并。
[0049]表1.玻璃熔塊組合物(摩爾％)
[0050]
【權(quán)利要求】
1.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含磷酸鹽玻璃的玻璃組分；以及 媒介物。
2.權(quán)利要求1所述的膏組合物，在燒成之前，其進(jìn)一步包含: 選自由以下組成的組的至少一種磷化合物:磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽 、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、以及有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
3.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中所述次磷酸銨選自由磷酸二氫銨和磷酸氫二銨組成的組。
4.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中所述有機(jī)磷酸酯、有機(jī)膦酸酯、或有機(jī)次磷酸酯具有式Υη(Χ0)3_ηΡ=0，其中η=0、1、或2，以及X和Y各自獨(dú)立地選自由氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、和芳香基組成的任何組。
5.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中所述有機(jī)磷酸酯是選自由以下組成的組的至少一種A至C2tl磷酸烷基酯、C3至C8磷酸環(huán)烷基酯、C6至C12磷酸芳基酯、以及C7至C2tl磷酸芳烷基酷。
6.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中所述有機(jī)膦酸酯是選自由以下組成的組的至少一種=C1至C2tl膦酸烷基酯、C3至C8膦酸環(huán)烷基酯、C6至C12膦酸芳基酯、以及C7至C2tl膦酸芳烷基酷。
7.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中所述有機(jī)次磷酸酯是選自由以下組成的組的至少一種=C1至C2tl次磷酸烷基酯、C3至C8次磷酸環(huán)烷基酯、C6至C12次磷酸芳基酯、以及C7至C20次磷酸芳烷基酯。
8.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述膏組合物進(jìn)一步包含選自由以下組成的組的至少一種其他金屬！、銀、鉬、金、硼、鎵、銦、鋅、錫、鋪、鎂、鉀、鈦、銀、鎳、銅、及其組合。
9.權(quán)利要求1所述的膏組合物,其中所述磷酸鹽玻璃包含約I摩爾％至約90摩爾％的P2O5、約5摩爾％至約80摩爾％的PbO、和約I摩爾％至約90摩爾％的V205。
10.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述磷酸鹽玻璃包含約5摩爾％至約80摩爾％的P2O5、約10摩爾％至約70摩爾％的PbO、和約10摩爾％至約70摩爾％的V205。
11.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中在燒成之前，所述膏組合物包含: 約40至約80wt%的鋁； 約0.5至約10wt%的玻璃組分；以及 約15至約40wt%的媒介物。
12.權(quán)利要求2所述的膏組合物，其中在燒成之前，所述膏組合物包含: 約40至約80wt%的鋁； 約0.5至約10wt%的玻璃組分； 約15至約40wt%的媒介物；以及 約I至約30wt%的磷化合物。
13.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分包含兩種或多種玻璃。
14.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分的粒子尺寸為約2微米至約20微米。
15.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述導(dǎo)電金屬組分具有范圍為約0.1微米至約40微米的粒子尺寸。
16.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述金屬組分包含薄片和球形粒子形態(tài)。
17.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分包含含有約I摩爾％至約90摩爾％的P2O5的玻璃。
18.—種包括硅片和在其上的背觸點(diǎn)的光電池，所述背觸點(diǎn)包括至少部分涂覆經(jīng)燒成的背面膏的鈍化層，在燒成之前，所述背面膏包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含磷酸鹽玻璃的玻璃組分；以及 媒介物。
19.權(quán)利要求18所述的光電池，其中在燒成之前，所述背面膏進(jìn)一步包括選自由以下組成的組的至少一種磷化合物:磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、以及有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
20.權(quán)利要求19所述的光電池，其中所述次磷酸銨選自由磷酸二氫銨和磷酸氫二銨組成的組。
21.權(quán)利要求18所述的光電池，其中所述有機(jī)磷酸酯、有機(jī)膦酸酯、或有機(jī)次磷酸酯具有式Υη(Χ0)3_ηΡ=0，其中η=0、1、或2，以及X和Y各自獨(dú)立地選自由氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和芳香基組成的任何組。
22.—種制備膏組合物的方法，其包括: 將導(dǎo)電金屬組分、包含磷酸鹽玻璃的玻璃組分、和媒介物合并；以及 在所述媒介物中分散所述導(dǎo)電金屬組分和所述玻璃組分。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其包括: 將至少一種磷化合物與所述導(dǎo)電金屬組分、所述玻璃組分、和所述媒介物合并；以及 在所述媒介物中分散所述導(dǎo)電金屬組分、所述磷酸鹽玻璃、和所述磷化合物， 其中所述至少一種磷化合物選自由以下組成的組:磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、以及有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
24.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述有機(jī)磷酸酯、有機(jī)膦酸酯、或有機(jī)次磷酸酯具有式Y(jié)n (XO) 3-ηΡ=0，其中η=0、1、或2，以及X和Y各自獨(dú)立地選自由氫、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和芳香基組成的任何組。
25.一種制備光電池觸點(diǎn)的方法，其包括: 提供硅基板和在其上的鈍化層； 在所述鈍化層上施加膏組合物，所述膏包含導(dǎo)電金屬組分、包含磷酸鹽玻璃的玻璃組分、和媒介物；以及加熱所述膏以燒結(jié)所述導(dǎo)電金屬組分以及熔化所述玻璃，所述導(dǎo)電金屬組分燒透所述鈍化層，從而電接觸所述硅基板。
26.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述膏進(jìn)一步包含選自由以下組成的組的至少一種磷化合物:磷酸銨、有機(jī)磷酸酯、有機(jī)磷酸酯的銨鹽、有機(jī)磷酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)磷酸酯的堿土金屬鹽、膦酸銨、有機(jī)膦酸酯、有機(jī)膦酸酯的銨鹽、有機(jī)膦酸酯的堿金屬鹽、有機(jī)膦酸酯的堿土金屬鹽、次磷酸銨、有機(jī)次磷酸酯、有機(jī)次磷酸酯的銨鹽、有機(jī)次磷酸酯的堿金屬鹽、以及有機(jī)次磷酸酯的堿土金屬鹽。
27.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述方法不包括制造通過所述鈍化層的用于施加膏組合物的孔。
28.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述玻璃組分是無鉛的。
29.權(quán)利要求25所述的方法，其中通過連續(xù)兩次印刷來施加兩種膏組合物。
30.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述鈍化層包括選自由以下組成的組的至少一種:SiNx、A1203、Si02、Ti02、A1203/SiNx、和 Si02/SiNx。
31.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述磷酸鹽玻璃包含約5摩爾％至約40摩爾％的P2O5、約25摩爾％至約65摩爾％的PbO、和約20摩爾％至約50摩爾％的V2O5。
32.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約25摩爾％至約65摩爾％的Bi2O3、約3摩爾％至約60摩爾％的ZnO、和約4摩爾％至約65摩爾%的B2O3。
33.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約25摩爾％至約65摩爾％的Bi2O3、約4摩爾％至約65摩爾％的B2O3、和約5摩爾％至約35摩爾%的SiO2。
34.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約3摩爾％至約60摩爾％的ZnO、約4摩爾％至約65摩爾％的B2O3、和約5摩爾％至約35摩爾%的SiO2。
35.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約5摩爾％至約55摩爾％的Li20+Na20+K20、約0.5摩爾％至約25摩爾％的TiO2、約5摩爾%至約75摩爾%的B203+Si02、約O摩爾%至約30摩爾%的V205+Sb205+P205、約O摩爾％至約20摩爾％的MgO+CaO+BaO+SrO、和約O摩爾％至約20摩爾％F。
36.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約5摩爾％至約85摩爾％的Bi2O3、約5摩爾％至約35摩爾％的SiO2、約O摩爾％至約55摩爾％的ZnO和約O摩爾％至約55摩爾％的V2O5。
37.權(quán)利要求1所述的膏組合物，其中所述玻璃組分進(jìn)一步包含玻璃熔塊，所述玻璃熔塊包含約30摩爾％至約70摩爾％Pb0、約5摩爾％至約35摩爾％的B203+Si02、和約I摩爾％至約25摩爾%的Al2O3。
38.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約25摩爾％至約65摩爾％的Bi2O3、約3摩爾％至約60摩爾％的ZnO、和約4摩爾％至約65摩爾％的B2O3 ；以及 媒介物。
39.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約25摩爾％至約65摩爾％的Bi2O3、約4摩爾％至約65摩爾％的B2O3、和約5摩爾％至約35摩爾％的SiO2 ；以及媒介物。
40.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約3摩爾％至約60摩爾％的ZnO、約4摩爾％至約65摩爾％的B2O3、和約5摩爾％至約35摩爾％的SiO2 ；以及媒介物。
41.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約5摩爾％至約55摩爾％的Li20+Na20+K20、約0.5摩爾%至約25摩爾%的TiO2、約5摩爾%至約75摩爾%的B203+Si02、約O摩爾％至約30摩爾％的V205+Sb205+P205、0摩爾％至約20摩爾％的MgO+CaO+BaO+SrO、和O摩爾％至約20 摩爾％的F ；以及媒介物。
42.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約5摩爾％至約85摩爾％的Bi2O3、約5摩爾％至約35摩爾％的SiO2、約O摩爾％至約55摩爾％的ZnO和約O摩爾％至約55摩爾％的V2O5 ；以及媒介物。
43.一種膏組合物，在燒成之前，其包含: 導(dǎo)電金屬組分； 包含玻璃熔塊的玻璃組分，所述玻璃熔塊包含約30摩爾％至約70摩爾％的PbO、約5摩爾％至約35摩爾％的B203+Si02、和約I摩爾％至約25摩爾％的Al2O3 ；以及媒介物。
【文檔編號】C03C8/18GK103998387SQ201280041653
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】D·張, A·沙科赫, S·斯里德哈蘭, H·翰特里, H·蔣, G·E·格雷迪 申請人:赫勞斯貴金屬北美康舍霍肯有限責(zé)任公司