用于金属穿孔卷绕硅太阳能电池的导电银浆的制作方法_3

文档序号:9291772阅读:来源:国知局
O3或其它组分。在一个实施例中,银浆具有的Te-B—P-0还包含0.1至5重量%的SnO2 (基于Te-B—P-O的总重量计)。
[0054]在一个实施例中,Te-B—P-0可为均一粉末。在另一个实施例中,Te-B-P-O可为多于一种粉末的组合,其中每种粉末可单独地为均一群体。两种粉末的总体组合的组成在如上所述的范围内。单独地,这些粉末可具有不同的组成,并且可在或可不在如上所述的范围内;然而,这些粉末的组合在如上所述的范围内。
[0055]如果以焙烧的玻璃起始,那么本领域的普通技术人员可使用本领域技术人员已知的方法来计算本文所述的起始组分的百分比,所述方法包括但不限于:电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)等。此外,可使用以下示例性技术:X射线荧光光谱法(XRF)、核磁共振光谱法(NMR)、电子顺磁共振光谱法(EPR)、穆斯堡尔光谱法、电子微探针能量分散光谱法(H)S)、电子微探针波长分散光谱法(WDS)、阴极发光法(CL)。
[0056]本领域的普通技术人员应认识到,原材料的选择可能无意地包含杂质,所述杂质在加工期间可能被掺入玻璃中。例如,杂质可在数百至数千ppm的范围内存在。杂质的存在不改变玻璃、厚膜组合物或焙烧而成的装置的特性。例如,即使厚膜组合物包含有杂质,包含该厚膜组合物的太阳能电池也可具有本文所述的效率。
[0057]基于导电银浆的总重量计,Te-B-P-O以0.2至3.0重量%的比例存在于导电银浆中。在一个实施例中,基于导电银浆的总重量计,Te-B—P-0以0.5至2.0重量%的比例存在于导电银楽中。
[0058]碲硼磷基氧化物组合物可通过混合并共混Te02、B203和P 205粉末、以及任选的其它组分进行制备。将共混的粉末批料装入铂合金坩祸中,并且然后插入熔炉,熔炉温度为900至100tC,使用空气或含02的气氛。在组分达到完全溶解后持续进行20分钟的热处理。随后用金属辊将得自组分熔融的所得低粘度液体淬火。然后研磨淬灭的玻璃,并筛选以提供具有0.1至3.0微米的d5。的粉末。
[0059]通过以上方法制备的一个实施例具有89.6重量%的Te02、4.7重量%的B203、4.7重量%的P2O5和1.0重量%的SnO 2 (基于Te-B--P-O的总重量计)的组合物。它通过混合并共混Te02、B2O3, P2O5和SnO 2粉末以及如上所述的工艺制备。
[0060]碲钼铈基氣化物
[0061]在另一个实施例中,导电银浆包含碲钼铈基氧化物。在一个实施例中,碲钼铈基氧化物是玻璃。在另一个实施例中,碲钼铈基氧化物为结晶的、部分结晶的、非晶态的、部分非晶态的、或它们的组合。碲钼铈基氧化物包含Te02、MoOjP CeO 2,并且可称为Te-Mo_Ce-0。在一个实施例中,碲钼铈基氧化物包含多于一种的玻璃组合物。在另一个实施例中,碲钼铈基氧化物包含玻璃组合物和附加组合物,诸如结晶组合物。在本文将使用术语“玻璃”、“玻璃组合物”或“玻璃料”来表示上述非晶态材料和结晶材料的任何组合。
[0062]本文所述的玻璃组合物也可包含如下文所公开的附加组分。
[0063]碲钼铈基氧化物(Te-Mo-Ce-O)可通过使用本领域的普通技术人员所理解的技术,混合Te02、Mo0#P CeO 2 (或者在加热时会分解为期望的氧化物的其它材料)来制备。此类制备技术可涉及在空气或含氧气氛中加热混合物以形成熔融物,淬火熔融物,以及碾磨、铣削和/或筛选经淬火的材料以提供具有期望粒度的粉末。碲、钼和铈氧化物的混合物的熔融通常在800至1200°C的峰值温度下进行。熔融混合物可例如在不锈钢板上或反转的不锈钢辊之间淬火,以形成片状物。可研磨所得片状物以形成粉末。通常,经研磨的粉末具有
0.1至3.0微米的d5。。制造玻璃料领域中的技术人员可采用可供选择的合成技术,诸如但不限于水淬火、溶胶凝胶、喷雾热解、通过在金属台板上急冷进行淬火、或适用于制造玻璃的粉末形式的其它技术。
[0064]玻璃组合物在本文描述为包含一定百分比的某些组分。具体地,该百分比指的是起始原料内所使用的组分的百分比,所述起始原料随后将如本文所述加工成玻璃组合物。此类命名对于本领域的技术人员为常规的。换句话说,组合物包含某些组分,并且这些组分的百分比采用对应的氧化物形式的百分比来表示。玻璃组合物的组分可以各种来源供应,诸如氧化物、卤化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氢氧化物、过氧化物、卤素化合物以及它们的混合物。在本文中,碲硼磷基氧化物的组合物以等价氧化物给出,而不论各种组分的来源。如玻璃化学领域的普通技术人员所知,在制备玻璃期间可能释放某一部分的挥发性物质。挥发性物质的例子是氧气。
[0065]在一个实施例中,用于制备Te-Mo-Ce-O的起始混合物包含(基于Te-Mo-Ce-O的总重量计)45至65重量%的TeO2、20至35重量%的MoOjP 10至25重量%的CeO 2。在另一个实施例中,Te-Mo-Ce-O包含(基于Te-Mo-Ce-O的总重量计)50至60重量%的Te02、22至32重量%的MoO#P 12至20重量%的CeO 2。
[0066]在另一个实施例中,除上述氧化物之外,用于制备Te-Mo-Ce-O的起始混合物可包含小量的一种或多种Ti02、A1203、S12, SnO2、和B2O3或其它组分。
[0067]在一个实施例中,Te-Mo-Ce-O可为均一粉末。在另一个实施例中,Te-Mo-Ce-O可为多于一种粉末的组合,其中每种粉末可单独地为均一群体。两种粉末的总体组合的组成在如上所述的范围内。单独地,这些粉末可具有不同的组成,并且可在或可不在如上所述的范围内;然而,这些粉末的组合在如上所述的范围内。
[0068]如果以焙烧的玻璃起始,那么本领域的普通技术人员可使用本领域技术人员已知的方法来计算本文所述的起始组分的百分比,所述方法包括但不限于:电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)等。此外,可使用以下示例性技术:X射线荧光光谱法(XRF)、核磁共振光谱法(NMR)、电子顺磁共振光谱法(EPR)、穆斯堡尔光谱法、电子微探针能量分散光谱法(H)S)、电子微探针波长分散光谱法(WDS)、阴极发光法(CL)。
[0069]本领域的普通技术人员应认识到,原材料的选择可能无意地包含杂质,所述杂质在加工期间可能被掺入玻璃中。例如,杂质可在数百至数千ppm的范围内存在。杂质的存在不改变玻璃、厚膜组合物或焙烧而成的装置的特性。例如,即使厚膜组合物包含有杂质,包含该厚膜组合物的太阳能电池也可具有本文所述的效率。
[0070]基于导电银浆的总重量计,Te-Mo-Ce-O以0.2至3.0重量%的比例存在于导电银浆中。在一个实施例中,基于导电银浆的总重量计,Te-Mo-Ce-O以0.5至2.0重量%的比例存在于导电银楽中。
[0071 ] 碲钼铈基氧化物组合物可通过混合并共混Te02、MoOjP CeO 2粉末、以及任选的其它组分进行制备。将共混的粉末批料装入铂合金坩祸中,并且然后插入熔炉,熔炉温度为900至1000°C,使用空气或含02的气氛。在组分达到完全溶解后持续进行20分钟的热处理。随后用金属辊将得自组分熔融的所得低粘度液体淬火。然后研磨淬灭的玻璃,并筛选以提供具有0.1至3.0微米的d5。的粉末。
[0072]通过以上方法制备的一个实施例具有56.0重量%的Te02、27.5重量%的MoOjP
16.5重量%的CeO2 (基于Te-Mo-Ce-O的总重量计)的组合物。它通过混合并共混Te02、MoOjP CeO2粉末以及如上所述的工艺制备。
[0073]烧结抑制剂
[0074]在一个实施例中,导电银浆还包含烧结抑制剂,其分散在有机载体中。烧结抑制剂减慢烧结并据信由此减少分流。在一个此种实施例中,烧结抑制剂是树脂酸钛、或在550°C至900°C的温度下分解成树脂酸钛的任何化合物、以及它们的混合物。基于导电银浆的总重量计,树脂酸钛以0.1至I重量%的比例存在于导电银浆中。在一个实施例中,基于导电银浆的总重量计,树脂酸钛以0.1至0.7重量%的比例存在于导电银浆中。在另一个实施例中,基于导电银浆的总重量计,树脂酸钛以0.2至0.4重量%的比例存在于导电银浆中。
[0075]在一个实施
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