高度掺杂的层在背面掺杂层和任何其他层之间施加至Si衬底的背面。该高 度掺杂的层具有与背面掺杂层相同的掺杂类型，且该层通常标记为+ (n+型层施加至η型背 面掺杂层，Ρ+型层施加至Ρ型背面掺杂层）。该高度掺杂的背面层用于辅助金属化和改善 衬底/电极界面区域处的导电性能。根据本发明，优选该高度掺杂的背面层（如果存在的 话）具有约l〇nm至约30 μ m，优选约50nm至约20 μ m，最优选约100nm至约10 μ m的厚度。
[0057] 掺杂剂
[0058] 优选的掺杂剂为在添加至Si晶片中时通过在能带结构中引入电子或空穴而形成 p-n结边界的那些。根据本发明，优选这些掺杂剂的确定和浓度可经特别选择，从而根据需 要调节p-n结的能带结构轮廓并设定光吸收和导电性能谱。根据本发明，优选的ρ型掺杂 剂为将空穴添加至Si晶片能带结构中的那些。它们是本领域技术人员所公知的。可使用 本领域技术人员所已知且认为适于本发明上下文的所有掺杂剂作为P型掺杂剂。根据本发 明，优选的P型掺杂剂为三价元素，特别是周期表第13族的那些。就此而言，优选的周期表 第13族元素包括但不限于B、Al、Ga、Ιη、Τ1或其至少两种的组合，其中特别优选B。在本发 明的一个实施方案中，所述Ρ掺杂层包含Β作为掺杂剂。
[0059] 根据本发明，优选的η型掺杂剂为将电子添加至Si晶片能带结构中的那些。它们 是本领域技术人员所公知的。可使用本领域技术人员所已知且认为适于本发明上下文的所 有掺杂剂作为η型掺杂剂。根据本发明，优选的η型掺杂剂为周期表第15族的元素。就此 而言，优选的周期表第15族元素包括N、P、As、Sb、Bi或其至少两种的组合，其中特别优选 P。在本发明的一个实施方案中，所述η掺杂层包含P作为掺杂剂。
[0060] 如上所述，可改变ρ-η结的各种掺杂水平以调节所得太阳能电池的所需性能。
[0061] 根据本发明，优选背面掺杂层为轻度掺杂的，优选具有约1Χ1013-约lX10 lscm3， 优选约1 X 1〇14-约1 X l〇17cm 3,最优选约5 X 1015-约5 X 1016cm 3的掺杂剂浓度掺杂。一些 商业产品包含具有约1X 1〇16掺杂剂浓度的背面掺杂层。
[0062] 在本发明的一个实施方案中，高度掺杂的背面层（如果存在的话）是高度掺杂的， 优选具有约1 X 1〇17-约5 X 1021cm 3,更优选约5 X 1017-约5 X 102°cm 3,最优选约1 X 1018-约 lX102°cm3 的浓度。
[0063] 导电衆料
[0064] 根据本发明，优选的导电浆料为可施加至表面且在焙烧时与该表面形成电接触的 固体电极体的浆料。所述浆料的成分及其比例可由本领域技术人员选择以使得该浆料具 有所需的性能，例如烧结和印刷性且所得电极具有所需的电和物理性能。所述浆料中可存 在金属颗粒，主要是使得所得电极体为导电性的。为了获得合适的表面层烧穿和Si晶片烧 入，可使用无机反应体系。就本发明而言，优选的导电浆料的示例性组成可包含：
[0065] i)金属颗粒，优选银颗粒，优选至少约50重量％，更优选至少约70重量％，最优选 至少约80重量％ ;
[0066] ii)无机反应体系，优选玻璃料，优选约0. 1-约6重量％，更优选约0. 5-约5重 量％，最优选约1-约4重量％ ;
[0067] i i i)有机载体，优选约5-约40重量％，更优选约5-约30重量％，最优选约5-约 15重量％ ;
[0068] iv)包含Al、Mg和Si作为颗粒成分的添加剂颗粒，优选约0. 1-约5重量％，或约 0. 2-约3重量％，或约0. 3-约2重量％，其中Al、Mg和Si作为元素，或以一种或多种包含 一种或多种颗粒成分的元素单相混合物，或一种或多种元素与一种或多种元素混合物的组 合形式存在；和
[0069] v)其他添加剂，优选约0-约15重量％，更优选约0-约10重量％，最优选约 0.3-约5重量％ ;
[0070] 其中重量％各自基于所述导电浆料的总重量，且加合为100重量％。
[0071] 为了促进所述导电浆料的印刷性，根据本发明，优选所述导电浆料具有促进印刷 性的粘度和触变指数。还优选所述浆料中的所有溶剂具有高于印刷方法期间的温度，但低 于焙烧方法的温度的沸点。在本发明的一个实施方案中，所述导电浆料满足至少一个如下 标准：
[0072] -粘度为约5-约35Pas，优选约10-约25Pas，最优选约15-约20Pas ;
[0073] -存在于所述浆料中的所有溶剂具有约90-约300 °C的沸点。
[0074] 包含Al、Si和Mg的添加剂颗粒
[0075] 优选的包含Al、Si和Mg的添加剂颗粒为有助于所述太阳能电池的有利性质，特别 是电性质的添加剂。所述添加剂颗粒可具有一个相，或两个或更多个相。所述添加剂颗粒 中的相可在例如其化学组成、结构或二者方面彼此不同。两个相之间的化学组成的不同可 由于存在于一个相中而不存在于另一相中的一种或多种元素导致，或者由于存在于两个相 中的元素比例的不同所导致，例如呈具有不同比例成分的合金，或者构成元素的不同和比 例的不同二者的组合所导致。两个相之间结构的不同可呈不同的对称性质，或者不同的长 程有序化、短程有序化或占位有序化的程度和/或性质，或其组合的形式。一个实例可为点 群对称、空间群对称或者例如不同同素异形体，优选合金的同素异形体之间取向有序化程 度的不同。另一实例可为具有不同原子占位有序化的程度和/或性质的合金之间的不同， 例如有序金属，部分有序金属或无序合金。如果存在多于一个相，则一些优选的设置为附聚 物，或由具有外部涂层的中心核组成的结构。优选的附聚物为包含两个或更多相的颗粒，其 中所述相在其化学组成、结构或二者方面彼此不同。就此而言，一种优选的附聚物为可借助 例如压力、加热、烧结、挤压、辊压或研磨而连接两个或更多个构成颗粒而形成的颗粒。就此 而言，另一种优选的附聚物为通过将一个或多个相分离成两个或更多相而获得的颗粒，例 如可在温度变化、压力变化、添加添加剂或晶种剂（seeding agent)期间发生或借助其他方 式。一种以此方式形成的优选附聚物为其中共晶相与一个或多个其他相分离的附聚物，例 如在冷却时。在本发明的一个实施方案中，所述颗粒包含单一相。在本发明的另一实施方 案中，所述颗粒包含至少两个或更多相。
[0076] Al、Si和Mg可作为元素存在或者存在于一种或多种单相混合物中。此处，元素应 理解为意指一个或多个各自主要由选自Al、Si或Mg之一，优选至少90重量％，优选至少99 重量％，更优选至少99. 9重量％的该元素构成的区域。可使用具有高达99. 9999重量％纯 度的元素。在本发明的一个实施方案中，所述添加剂颗粒包含至少一种或多种作为元素存 在的Al、Si或Mg，优选包含至少90重量％，更优选至少99重量％，最优选至少99. 9重量％ 的该元素。
[0077] 其中可包含选自Al、Si和Mg的至少一种或多种的优选单相混合物也可包含一种 或多种除Al、Si或Mg之外的元素，或者可全部由选自Al、Si和Mg的两种或三种元素构成。 在这两种情况下，优选Al、Si和Mg不为被视为共价或离子键合至另一元素上的那些。就此 而言，优选的单相混合物为合金或掺混物，优选合金。就此而言，除Al、Si和Mg之外的优 选元素为金属，优选过渡金属，优选选自Cu、Ag、Au、Pt、Pd和Ni，优选Ag、Au或Cu，更优选 Ag或Au。单相混合物可为无定形的、结晶的或者部分结晶且部分无定形的，优选具有高结 晶度，优选具有高于约50%，更优选高于约75%，最优选高于约85%的结晶度。在一些情 况下，当对本发明所用的添加剂颗粒进行下文所述的X射线分析时，未观察到无定形相。当 单相混合物存在于添加剂颗粒中时，根据本发明，优选包含一种或多种Al、Si和Mg的至少 一种单相混合物具有高结晶度，优选具有高于约50%，更优选高于约75%，最优选高于约 85%的结晶度。在一些情况下，当对本发明所用的添加剂颗粒进行下文所述的X射线分析 时，未观察到无定形相。在本发明的一个实施方案中，所述颗粒包含不大于5重量％，优选 小于1重量％，更优选小于0. 1重量％除八1、Si和Mg之外的元素。
[0078] 在本发明的一个实施方案中，所述颗粒包含至少一种含Al、Si和Mg的单相混合 物，优选具有不大于5重量％，更优选不大于1重量％，最优选不大于约0. 1重量％的除A1、 Si和Mg之外的元素。在该实施方案的一个方面中，所述添加剂颗粒包含至少一种Al-Si-Mg 合金。在该实施方案的另一方面中，所述添加剂颗粒包含Al-Si-Mg合金的共晶混合物。在 该实施方案的另一方面中，至少一种包含Al、Si和Mg的该单相具有高结晶度，优选具有高 于约50%，更优选高于约75%，最优选高于约85 %的结晶度。在一些情况下，当对本发明所 用的添加剂颗粒进行下文所述的X射线分析时，未观察到无定形相。
[0079] 在一个实施方案中，所述添加剂颗粒包含至少一个核相，其被至少一个壳相包封 或涂覆。
[0080] 本领域技术人员公知添加剂颗粒可具有各种形状、表面、尺寸、表面积与体积比和 氧化物层。许多形状是本领域技术人员所已知的。一些实例为球状、角状、细长状（棒状或 针状）和扁平状（片状）。添加剂颗粒也可作为不同形状颗粒的组合形式存在。根据本发 明，优选为具有一种形状或形状组合且有利于所制得电极的有利电接触、粘合性和导电性 的添加剂颗粒。在不考虑表面特性下，一种表征该类形状的方式是借助参数长度、宽度和厚 度。就本发明而言，颗粒的长度由两个端点包含在颗粒内的最长空间位移矢量的长度给出。 颗粒的宽度由与上文所定义的长度矢量垂直且两个端点包含在颗粒内的最长空间位移矢 量的长度给出。颗粒的厚度由与上文所定义的长度矢量和宽度矢量二者垂直且两个端点包 含在颗粒内的最长空间位移矢量的长度给出。在本发明的一个实施方案中，优选具有尽可 能均一形状的添加剂颗粒颗粒，即其中涉及长度、宽度和厚度的比例尽可能接近1的形状， 优选所有比例均处于约〇. 7-约1. 5,更优选约0. 8-约1. 3,最优选约0. 9-约1. 2的范围内。 因此，在该实施方案中，添加剂颗粒的优选形状实例为球状和立方体或其组合，或者其一种 或多种与其他形状的组合。在本发明的一个实施方案中，所述添加剂颗粒为球状的。在本 发明的另一实施方案中，优选具有低形状均一性的添加剂颗粒，优选具有大于约1. 5,更优 选大于约3,最优选大于约5的至少一个涉及长度、宽度和厚度尺寸的比值。根据该实施方 案，优选的形状为薄片状、棒状或针状，或者薄片状、棒状或针状与其他形状的组合。
[0081] 各种表面类型是本领域技术人员所已知的。根据本发明，对添加剂颗粒的表面类 型而言，获得所制得电极的有利电接触和导电性的表面类型是有利的。
[0082] 粒径d5。以及相关值d i。和d9。是本领域技术人员所公知的颗粒特性。根据本发明， 优选所述添加剂颗粒的平均粒径d5。为约0. 1-约15 μ m，更优选约1-约12 μ m，最优选约 5-约10 μπι。粒径d5。的测定是本领域技术人员所公知的。
[0083] 在本发明的一个实施方案中，所述添加剂颗粒具有约0.01-约25m2/g，优选约 0. 05-约20m2/g，更优选约0. 1-约15m2/g的比表面积。
[0084] 金属颗粒
[0085] 根据本发明，银为优选的金属颗粒。就本发明而言，优选的金属颗粒（除在上文添 加剂颗粒部分中明确提及的那些金属颗粒之外且与其不同）为显示出金属导电性或者在 焙烧后得到显示出金属导电性的物质的那些。存在于所述导电浆料中的金属颗粒为在该导 电浆料在焙烧后烧结时所形成的固体电极给出了金属导电性。有利于有效烧结并得到具有 高电导率和低接触电阻的电极的金属颗粒是优选的。金属颗粒是本领域技术人员所公知 的。可使用本领域技术人员所已知且认为适于本发明上下文的所有金属颗粒作为所述导电 浆料中的金属颗粒。根据本发明，优选的金属颗粒为金属、合金、至少两种金属的混合物、至 少两种合金的混合物或至少一种金属与至少一种合金的混合物。优选金属颗粒不含大于1 重量％，优选不大于0. 1重量％，更优选不大于0. 03重量％的Si。在一些情况下，金属颗粒 可不含Si。
[0086] 根据本发明，可用作金属颗粒的优选金属以与银相同的方式（优选除银之外）为 Au、Cu、Al、Zn、Pd、Ni、Pb及其至少两种的混合物，优选Au或A1。根据本发明，可用作金属 颗粒的优选合金为包含至少一种选自列表Ag、Cu、Al、Zn、N