实现至少一个上述目的。 多个根据本发明的太阳能电池可以在空间上和在电学上连接布置，以形成被称作模块的集 合装置。根据本发明优选的模块可具有许多个装置，优选为被称作太阳能电池板的矩形装 置。电连接太阳能电池的多种方式以及机械布置和安装这些电池以形成集合装置的多种方 式是本领域中公知的。根据本发明优选的方法是导致低的质量与功率输出比、低的体积与 功率输出比和高耐用性的那些方法。铝是用于机械固定本发明的太阳能电池的优选材料。
[0100] 现在联系下列非限制性实施例描述本发明。 实施例
[0101] 实施例1
[0102] 如表1中所述制备第一种示例性玻璃组合物（"玻璃A"）。在研杵和研钵中混合 称取量的原材料。然后将该混合物转移到错谢埚中，并在出自Themconcept,Dr.Fischer GmbH&Co.KG,Bremen(Germany)的型号KLS45/11 的电炉中在大约 900 - 1200°C下熔融。将 该熔体倒在水中以形成玻璃粉。将这些玻璃粉转移到含有中值尺寸为〇. 8毫米的YTZ?> 研磨介质（球型）的烧结氧化错研磨罐中。通过在出自Retsch,Germany的行星式球磨机 PM400中旋转这种含有研磨混合物的烧结氧化铝研磨罐而干磨或湿磨至所需玻璃粒度。旋 转速度为大约30 -SOOmirT1。
[0103] 表1.示例性玻璃A的组成
[0104]
[0105] 然后将玻璃A与表2中所列的组分混合以形成示例性糊组合物（糊A)。将组 分置于塑料瓶中并在出自SPEX? SamplePrep?,USA的型号8000Mmixer/mill高 能混合器-磨中预混5分钟。然后在三棍磨（例如出自EXAKTAdvancedTechnologies GmbH,Germany的型号No. 80E/0393)中研磨这种混合物。棍之间的间隙保持在5微米至25 微米且速度从20rpm至300rpm改变。使各样品经过磨机至少4次以提供均勾的糊。
[0106] 表2.示例性糊A的组成
[0107]
[0108] 使用325 (目）*0? 9 (密尔，线直径）*0? 6 (密尔，乳液厚度）*55微米（手指线开口） 压延丝网以150mm/s的速度将糊A和对照糊（不包括含钨组分）丝网印刷到具有85Q/ 口 的薄层电阻的轻掺杂P型硅片的正面上。也将铝背面糊施用到硅片的背面上。将印刷的晶 片在150°C下干燥，然后在线性多区红外炉中以峰值温度为大约750-900°C达数秒的程式 烧制。
[0109] 然后根据本文中阐述的参数测试所得太阳能电池，并测定各种电性能性质，包括 太阳能电池效率（NCell，％ )、填充系数（FF，％ )、串联电阻（Rs，D)和短路电流（ISC，mA/cm2)。通常，串联电阻Rs越小，导电糊的接触性能越好。
[0110] 此外，测试粘合性能。用于测量所得导电糊的粘合强度（也称作拉力）的一种方 法是将焊丝施用到已印刷在硅太阳能电池背面上的导电糊层（焊垫）上。根据本领域中 已知的方法，通过自动化机器，例如SomontCellConnecting自动焊接机（MeyerBurger TechnologyLtd.制造）或用手持焊枪手动将标准焊丝施用到焊垫上。在本发明中，使用具 有大约20微米62/36/2焊料涂层的0. 20X0. 20mm铜带，但也可以使用工业中常见和本领 域中已知的其它方法。具体而言，切下长度为太阳能电池的长度的大约2.5倍的带。将焊 剂涂布到该切下的带上并使其干燥1-5分钟。然后将电池安装到焊接夹具上并将该带定位 在电池母线上。将焊接夹具装载到预热台上，并将该电池在150-180°C预热15秒。在预热 后降下焊接销并在220-250°C将该带焊接到母线上达0. 8-1. 8秒。在铜丝焊接到焊垫长度 上的情况下，使用拉力试验机（例如GPSolarGPPULL-TESTAdvanced)测量粘合力。将 焊接带的尾端接合到拉力试验机上的测力计上并以6mm/s的恒速以大约180°拉开。该测 力计以IOO5T1的取样速率记录以牛顿计的粘合力。
[0111] 在评估示例性糊时，这种焊接和拉开法通常在四个单独的背面焊垫上完成四次， 以使通常来自焊接过程的数据变化最小化。来自一个实验的一个独立测量不是非常可靠， 因为焊接过程中的离散变化会影响结果。因此，获得来自四次拉开的总平均值并在糊之间 比较平均拉力。最少1牛顿的拉力是合意的。粘合强度的可接受的工业标准通常高于2牛 顿。拉力为至少3牛顿或在一些情况下大于4牛顿的较强粘度最合意。
[0112] 示例性糊A的电和粘合性能数据汇集在表3中，与对照糊进行比较。已相对于对 照糊的性能将数据标准化至1。可以看出，糊A的粘合性能与对照糊相比得到改进。
[0113] 表3.示例性糊A的性能
[0114]
[0115] 实施例2
[0116] 根据实施例1的制备方法制备第二种示例性玻璃组合物（"玻璃B"）。玻璃B组 成列在表4中。与玻璃A比较地调节玻璃B的组成，以测定改变玻璃中的PbO、Si〇dPAl203 的量的影响。
[0117] 表4.示例性玻璃B的组成
[0118]
[0119] 然后根据实施例1的制备方法将玻璃B与表5中所列的组分混合以形成示例性糊 组合物（糊B)。
[0120] 表5.示例性糊B的组成
[0121]
[0122] 然后将糊B和来自实施例1的对照糊如实施例1中所述丝网印刷到轻掺杂的p型 硅片的正面上，干燥并烧制。然后通过实施例1中提供并在本文中充分阐述的程序测试所 得太阳能电池。与对照糊相比较，示例性糊B的标准化电性能和粘合数据汇集在表6中。
[0123] 表6.示例性糊B的电性能
[0124]
[0125] 可以看出，糊B与对照糊相比表现出效率和粘合的改进。
[0126] 本发明的这些和其它优点是本领域技术人员从上述说明书中显而易见的。相应 地，本领域技术人员会认识到，可以对上文描述的实施方案作出变动或修改而不背离本发 明的广义发明概念。仅为举例说明描述任何特定实施方案的具体尺寸。因此应该理解的是， 本发明不限于本文中描述的特定实施方案，而是意在包括在本发明的范围和实质内的所有 变动和修改。
【主权项】
1. 一种导电糊组合物，其包含： 金属粒子； 玻璃粉，其包含 a) 氧化铅， b) 二氧化硅，和 c) 钨或含钨的化合物， 有机载剂。2. 根据权利要求1的导电糊，其中 基于100 %的糊总重量，所述糊组合物包含大约50-99重量％的金属粒子，优选大约 60-99重量％的金属粒子，更优选大约70-99重量％的金属粒子。3. 根据权利要求1或2的导电糊，其中 基于100 %的糊总重量，所述糊组合物包含大约0. 1-20重量％的玻璃粉，优选大约 0. 2-12重量％的玻璃粉，更优选大约0. 3-8重量％的玻璃粉，最优选大约0. 5-5重量％。4. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 基于100%的糊总重量，所述糊组合物包含大约1-20重量％的有机载剂，优选大约 1-15重量％的有机载剂，更优选大约5-15重量％的有机载剂。5. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 所述金属粒子选自由银、铜、金、铝、镍和它们的任何混合物或合金组成的组，优选银。6. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述金属粒子是球形、薄片形、杆形的，或 其中至少两种的组合。7. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述金属粒子具有大约0. 1至大约10微米 的粒度d5Q。8. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述金属粒子具有大约0. 1至大约5平方 米/克的比表面积。9. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 基于100%的玻璃粉总重量，所述玻璃粉包含大约0. 1-30重量％的钨或含钨的化合 物，优选大约〇. 1-20重量％的钨或含钨的化合物，更优选大约5-10重量％的钨或含钨的化 合物。10. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 基于100%的玻璃粉总重量，所述玻璃粉包含大约10-99重量％的氧化铅，优选大约 70-99重量％的氧化铅，更优选70-90重量％、最优选75-85重量％的氧化铅。11. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 基于100 %的玻璃粉总重量，所述玻璃粉包含大约0. 1-15重量％的二氧化硅，优选大 约5-15重量％的二氧化硅，更优选大约5-10重量％的二氧化硅。12. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中 所述含钨的化合物是氧化钨（WO3)。13. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述玻璃进一步包含二氧化碲。14. 根据权利要求13的导电糊，其中所述玻璃包含大约0. 1-25摩尔％的二氧化碲。15. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述玻璃粉进一步包含氧化锂。16. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述玻璃粉进一步包含氧化磷。17. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述玻璃粉包含 a) 基于100 %的玻璃粉总摩尔数，大约1-10摩尔％、更优选大约4-6摩尔％的钨或含 钨的化合物； b) 基于100%的玻璃粉总摩尔数，大约50-75摩尔％、优选大约58-70摩尔％的PbO ; c) 基于100%的玻璃粉总摩尔数，大约20-30摩尔％的SiO2; d) 基于100%的玻璃粉总摩尔数，大约1-10摩尔％、优选大约5-7摩尔％的Al2O3;和 e) 基于100%的玻璃粉总摩尔数，大约1-4摩尔％、优选大约2摩尔％的ZnO。18. 根据前述权利要求任一项的导电糊，其中所述有机载剂包含粘合剂、表面活性剂、 有机溶剂和触变剂。19. 太阳能电池，其通过将根据权利要求1-18任一项的导电糊施用到硅片上并烧制该 硅片而制成。20. 太阳能电池模块，其包含电互连的根据权利要求19的太阳能电池。21. 制造太阳能电池的方法，其包含下述步骤： 提供具有正面和背面的硅片； 将根据权利要求1-18任一项的导电糊施用到所述硅片上；和 烧制所述娃片。22. 根据权利要求21的制造太阳能电池的方法，其中将所述导电糊施用到所述硅片的 正面上。
【专利摘要】本发明涉及用于导电糊组合物的含钨的玻璃粉。更具体地，本发明提供了导电糊组合物，该导电糊组合物包含金属粒子、含氧化铅、二氧化硅和钨或含钨的化合物的玻璃粉、和有机载剂。本发明还提供了通过将本发明的导电糊施用到硅片上并烧制该硅片而制成的太阳能电池。本发明还提供了包含电互连的根据本发明的太阳能电池的太阳能电池模块。本发明还提供了制造太阳能电池的方法，其包括下述步骤：提供具有正面和背面的硅片，将本发明的导电糊施用到所述硅片上，和烧制所述硅片。
【IPC分类】H01L31/0224, C03C12/00, H01B1/22
【公开号】CN104966543
【申请号】CN201510088750
【发明人】D·B·拉斯卡, X·C·宋, C·L·陈
【申请人】赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年2月26日
【公告号】EP2913313A1, US20150243809