领域中已知的且被认为适 于本发明的情形中的任何方式施加。实例包括但不限于浸透、浸渍、倾倒、滴加其上、注入、 喷洒、刮刀涂布、帘幕式涂布、刷涂或印刷，或其中至少两种的组合。优选的印刷技术为喷墨 印刷、丝网印刷、移印、平版印刷、凸版印刷或孔版印刷，或其中至少两种的组合。根据本发 明，优选的是，通过印刷，优选通过丝网印刷来施加导电浆料。接着将铝浆料施加到基板的 背面上，与由背面导电浆料形成的焊盘的边缘重叠，从而形成BSF。接着，根据适当的轮廓， 对该基板进行烧制。
[0089] 烧制是烧结所印刷的焊盘必需的，由此形成固态导电主体。烧制是本领域中熟知 的且可以按被认为适于本发明的情形中的任何方式实现。优选的是，烧制在高于玻璃料材 料的Tg的情况下进行。
[0090] 根据本发明，为烧制设定的最高温度低于约900°C，优选低于约860°C。已使用低至 约820°C的烧制温度来获得太阳能电池。烧制温度曲线典型地设定成能够烧尽导电浆料组 合物中的有机粘合剂材料，以及存在的任何其它有机材料。烧制步骤典型地在带式炉中于 空气中或含氧氛围中进行。根据本发明，在快速烧制过程中进行烧制的总烧制时间在约30 秒至约3分钟的范围内，更优选在约30秒至约2分钟的范围内，且最优选在约40秒至约1分钟 的范围内。在高于600°C的情况下，该时间最优选在约3至7秒的范围内。基板可达到在约700 至9 0 0 °C范围内的峰值温度，持续约1至5秒的时间。烧制也可在高输运速率（例如约10 0 -500cm/min)下进行，而所造成的滞留时间为约0.05至5分钟。可使用多个温度区（例如3-12 个区）来控制所需的热曲线。
[0091] 正面和背面上的导电浆料的烧制可同时或依序进行。如果施加到两个面上的导电 浆料具有类似，优选相同的最佳烧制条件，则同时烧制是适当的。适当时，根据本发明，烧制 优选同时地进行。在依序进行烧制的情况下，根据本发明，优选首先施加并烧制背面导电浆 料，随后将导电浆料施加到正面并烧制。
[0092] 测量导电性和粘附性能
[0093] 用于测量所得导电浆料的粘合强度(也称为拉力）的一种方法是将焊线施加到已 经印刷在硅太阳能电池背面上的导电浆料层(焊盘)上。根据本领域中已知的方法，通过自 动化机器，诸如Somont电池连接自动焊接机（由Meyer Burger Technology Ltd.制造），或 通过用手持式焊枪手动将标准焊线施加到焊盘上。在本发明中，使用了具有约20μπι 62/36/ 2焊料涂层的0.20x 0.20mm铜带，不过也可使用行业中常见且本领域中已知的其它方法。具 体地讲，切下长度为太阳能电池长度的约2.5倍的铜带。将助焊剂涂布到切下的铜带上且使 其干燥1-5分钟。接着将电池安装到焊接夹具中且将铜带在电池母线的顶部上对齐。将焊接 夹具装载到预热的台架上，在150_180°C下将电池预热15秒。预热之后，将焊接销放下且在 220-250°C下将铜带焊接到母线上，保持0.8-1.8秒。在焊接铜线达到焊盘的长度时，使用拉 力测试仪(诸如GP Solar GP PULL-TEST Advanced)测量粘附力。将焊接带的尾端附接至拉 力测试仪的测力计且在6mm/s的恒定速度下以约180°剥离。测力计以ΙΟΟ?Γ 1的采样率记录下 粘附力（以牛顿为单位）。
[0094] 当评价示例性浆料时，典型地在四个独立的背面焊盘上完成此焊接和拉动过程四 次，以使通常从该焊接过程得到的数据的变化减至最少。来自一个实验的单个测量值不太 可靠，因为在焊接过程中存在的不连续变化会影响结果。因此，获得来自四次拉动的总体平 均值，并对浆料之间的平均拉力进行比较。最少1牛顿的拉力是合乎需要的。可接受的粘合 强度工业标准典型地高于2牛顿。拉力为至少3牛顿，或在一些情况下高于5牛顿的较强粘附 力是最合乎需要的。
[0095] 当评价示例性背面浆料的接触电阻时，进行标准电性能测试。使用得自Halm Elektronik GmbH的商业IV测试仪"cetisPV-CTLl"来表征上面印刷有正面和背面浆料的样 品太阳能电池。在电测量期间，测量设备的所有部件以及待测试的太阳能电池均维持在25 °C。在实际测量期间，始终同时地通过温度探头测量电池表面上的该温度。Xe弧光灯模拟在 电池表面上的太阳光，其具有1000W/V的已知AM1.5强度。为了使模拟器达到此强度，使该 灯在短时间内闪烁若干次，直至IV测试仪的"PVCTControl 4.313.0"软件监测其达到稳定 水平。Halm IV测试仪使用多点接触法来测量电流（I)和电压(V)以测定电池的IV曲线。为 此，将太阳能电池置于多点接触探头之间，使该探头指针与电池的母线接触。接触探头线的 数量应调整成电池表面上的母线的数量。由实施软件包自动地从该曲线直接测定所有电学 值。作为参考标准，对由相同面积尺寸、相同晶片材料组成的且使用相同正面布局加工的来 自ISE Freiburg的经校准太阳能电池进行测试并将数据与经认证的值进行比较。对以极为 相同的方式加工的至少4个晶片进行测量，并通过计算每个值的平均值来解释这些数据。软 件PVCTControl 4.313.0提供效率、填充因子、短路电流、串联电阻、开路电压和后栅极电阻 的值。
[0096] 太阳能电池模块
[0097] 通过具有至少一个如上所述获得的太阳能电池的模块将有助于实现至少一个上 述目的。可在空间上布置多个根据本发明的太阳能电池且使其电互连以形成称为模块的集 中布置。根据本发明的优选模块可具有多种布置，优选地为称为太阳能面板的矩形布置。电 连接太阳能电池的多种方式，以及机械布置并固定此类电池以形成集中布置的多种方式是 本领域中熟知的。本领域的技术人员已知的且被认为适于本发明的情形中的任何此类方法 均可使用。根据本发明的优选方法为产生较低质量与功率输出比、较低体积与功率输出比 和高耐久性的方法。铝是用于机械固定根据本发明的太阳能电池的优选材料。
[0098] 实施例
[0099] 以下非限制性实施例说明了包含扮2〇3^12〇3、5丨0 2、82〇3，和1^20或1^3?〇4两者中的 至少一种的玻璃料的优化。由具有上述玻璃料的导电浆料制备的太阳能电池均表现出远高 于工业标准的粘附性能。
[0100] 实施例1
[0101] 制备第一组示例性玻璃组合物(被称为G1-G8)且在下表1中示出。通过以适当的比 率混合各氧化物成分，制备了 l〇〇g的多批玻璃样品。将氧化物混合物装载到8.34in3体积的 Colorado坩埚中。接着将坩埚置于600°C烘箱中保持40分钟，以对该氧化物混合物预热。预 热之后，将该坩埚移至1200°C的耐火烘箱中保持20分钟，以使各组分熔融成玻璃混合物。接 着从烘箱中移出熔融玻璃并倾入含有去离子水的桶中以迅速猝灭。在1L陶瓷罐磨机中进一 步加工该玻璃料。该罐磨机约一半填充有1/2英寸圆柱形氧化铝介质和去离子水。将玻璃料 添加到该罐磨机中且以60-80RPM碾压8小时。研磨之后，使玻璃料经325目筛过滤且在125°C 下干燥24小时。在所有示例性玻璃组合物中保持M2O3和AI2O3的量一致，而改变剩余氧化物 的量和类型。所有量均以玻璃总重量为100 %表不。
[0102] 表1.示例性浆料P1-P8的玻璃组合物
[0103]
[0104] 为了形成每种示例性浆料P1-P8,将以该浆料的总重量为100%计约50重量％的银 颗粒、约3重量％的每种玻璃组合物G1-G8、约0.1重量％的第一粘合增强剂(Te0 2)、约0.13 重量％的第二粘合增强剂(ZnO)和约47重量％的有机载体合并。在此实施例中，使用比表面 积为约2-3m 2/g且d5Q为约0.2-0.3μπι的银粉。比表面积和d5Q值根据本文所示的程序测量。 [0105] 一旦将浆料混合达到均匀的稠度后，即使用250目不锈钢、5μπι Ε0Μ以约30μπι的线 直径将其丝网印刷到空白单晶硅晶片的后部上。印刷背面浆料以形成焊盘，这些焊盘横过 电池的全长且为约4mm宽。然而，也可使用本领域中已知的不同设计和丝网参数。接下来，将 不同的铝背面浆料全部印刷到电池背面的剩余区域上以形成铝BSF。接着在适当的温度下 干燥电池。为了进行电性能测试，将标准正面浆料以两母线图案印刷在电池的正面上。接 着，在约700-975°C的温度下，对印刷有正面和背面浆料的硅基板进行烧制。
[0106]接着根据先前描述的程序测量示例性浆料的粘合强度以及串联电阻和后栅极电 阻。如上所示，最少1牛顿的拉力（粘合强度)是合乎需要的。可接受的粘合强度工业标准典 型地高于2牛顿。拉力为至少3牛顿，或在一些情况下高于5牛顿的较强粘附力是最合乎需要 的。在工业上，低于0.007Ω的后栅极电阻是合乎需要的。
[0107]示例性浆料的粘合性能在下表2中示出。所有粘合力值均以牛顿为单位报告且后 栅极电阻和串联电阻以欧姆为单位报告。各示例性浆料均表现出优异的粘合性能，其中最 低拉力为3.25牛顿（高于工业标准）。示例性浆料P3和P5表现出最佳的粘合性能，同时还表 现出可接受的后栅极电阻和串联电阻。
[0108] 表2.第一组示例性浆料P1-P8的粘合强度和电阻
[0109]
[0110] 实施例2
[0111] 具有玻璃G3的浆料P3因其优异的粘合强度而被选择用于进一步优化。为了确定改 变玻璃G3中Bi2〇 3、Al2〇3和Li20的水平的影响，通过实施例1中所示的程序制备了第二组示例 性玻璃(被称为G9和G10)。玻璃组合物在下表3中示出。所有量均以玻璃总重量为100 %表 不。
[0112] 表3.玻璃组合物G9和G10 Γηι1^1
1234 接着将玻璃G9和G10与银颗粒、各种氧化物和有机载体合并，以形成五种示例性浆 料Ρ9-Ρ13,如下表4中所示。浆料Ρ10和Ρ11包含了玻璃G9,而浆料Ρ12和Ρ13包含了玻璃G10， 如下表3中所示。根据实施例1中所示的参数，对这些浆料进行丝网印刷、干燥和烧制。 2 为了确定纳入添加剂的影响，用玻璃G3形成了浆料Ρ9,但还纳入了铜添加剂。所有 值均以总浆料组合物的重量百分比表示。 3 表4.示例性浆料Ρ9-