包含在高薄层电阻晶片上形成的电极的太阳能电池的制作方法_3

文档序号:9689460阅读:来源:国知局
磷(P)氧化物、锗(Ge)氧化物、镓(Ga)氧化物、铈(Ce)氧化物、铁(Fe)氧 化物、锂(Li)氧化物、硅(Si)氧化物、锌(Zn)氧化物、钨(W)氧化物、镁(Mg)氧化物、铯 (Cs)氧化物、锶(Sr)氧化物、钼(Mo)氧化物、钛(Ti)氧化物、锡(Sn)氧化物、铟(In)氧化 物、钒(V)氧化物、钡(Ba)氧化物、镍(Ni)氧化物、铜(Cu)氧化物、钠(Na)氧化物、钾(K) 氧化物、砷(As)氧化物、钴(Co)氧化物、锆(Zr)氧化物、锰(Μη)氧化物和铝(A1)氧化物。
[0071] 玻璃料可包含银(Ag)和碲(Te)。在通过印刷和烘烤来制备的电极中,用于太阳能 电池电极的组合物包含玻璃料,Ag与Te的摩尔比可在1 : 0.1到1 : 25范围内。在此范 围内,有可能保证低串联电阻和低接触电阻。
[0072] 在另一实施例中,玻璃料可包含选自以下的至少一个:磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、 铈(Ce)、铁(Fe)、锂(Li)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、镁(Mg)、铯(Cs)、锶(Sr)、钼(Mo)、钛 (Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钒(V)、钡(Ba)、镍(Ni)、铜(Cu)、钠(Na)、钾(K)、砷(As)、钴(Co)、 锆(Zr)、锰(Μη)和铝(A1)。
[0073] 另外,玻璃料可含有以玻璃料的总摩尔计0. 1摩尔%到50摩尔%的元素银,例如 0. 5摩尔%到40摩尔%的元素银。
[0074] 玻璃料中包含的每一金属组分的含量可通过感应耦合等离子体-光发射光谱测 定(InductivelyCoupledPlasma-OpticalEmissionSpectrometry,ICP-OES)测量。 ICP-OES使用极小量的样品,且由此可缩短样品装配时间且减少因样品预处理所致的错误, 同时提供极佳分析灵敏度。
[0075] 具体来说,ICP-0ES可包含预处理样品,制备标准溶液,且通过测量并转换欲测量 的金属组分的浓度来计算玻璃料中每一金属组分的含量,由此使得能够精确测量玻璃料中 每一金属组分的含量。
[0076] 在预处理样品的操作中,可将预定量的样品溶解于能够溶解分析目标(即,样品 玻璃料中的每一金属组分)的酸溶液中,并接着加热以便碳化。酸溶液可包含硫酸(H2S04) 溶液。
[0077] 经碳化样品可用溶剂(如蒸馏水或过氧化氢(H202))稀释到允许对分析目标进行 分析的适当程度。鉴于ICP-0ES测试仪的元素检测能力,经碳化样品可被稀释到10000倍。
[0078] 在使用ICP-0ES测试仪的测量中,预处理的样品可使用标准溶液(例如待分析的 金属组分的标准溶液)校准以便测量元素。
[0079] 通过举例,玻璃料中每一金属组分的含量和摩尔比的计算可通过以下方式实现: 将标准溶液引入到ICP-0ES测试仪中,并用外部标准方法绘制校准曲线,接着使用ICP-0ES 测试仪测量并转换预处理样品中分析目标的浓度(ppm)。
[0080] 玻璃料可通过所属领域中已知的任何典型方法由如上文所阐述的银化合物和金 属氧化物制备。举例来说,银化合物和金属氧化物可以预定比率混合。可使用球磨机或行 星式磨机进行混合。混合物在800°C到1300°C下熔融,接着骤冷到25°C。使用盘磨机、行星 式磨机等对获得的所得物进行粉碎,进而制备玻璃料。
[0081] 玻璃料可具有0. 1微米到10微米的平均粒径(D50),并可具有球形或非晶形的形 状。
[0082] 玻璃料可以按用于太阳能电池电极的组合物的总重量计以0. 1重量%到20重 量%的量存在。在此范围内,有可能保证即使薄层电阻不同p-n结也稳定,同时使串联电阻 降到最低,以便提高太阳能电池效率。举例来说,以用于太阳能电池电极的组合物的总重量 计,玻璃料的存在量可以是0.5重量%到10重量%。在一个实施例中,玻璃料的存在量可 以是0. 1重量%、〇. 5重量%、1重量%、1. 5重量%、2重量%、2. 5重量%、3重量%、3. 5重 量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12 重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%或20 重量%。
[0083] (C)有机载液
[0084] 有机载液赋予合适的粘度和流变学特征以通过与用于太阳能电池电极的组合物 的无机组分机械混合印刷到所述组合物中。
[0085] 有机载液可以是任何在用于太阳能电池电极的组合物中使用的典型有机载液,并 且可包含粘合剂树脂、溶剂等。
[0086] 粘合剂树脂可选自丙烯酸酯树脂或纤维素树脂。乙基纤维素一般用作粘合剂树 月旨。此外,粘合剂树脂可自以下各者之中选出:乙基羟乙基纤维素、硝化纤维、乙基纤维素与 酚树脂的混合物、醇酸树脂、酚、丙烯酸酯、二甲苯、聚丁烯、聚酯、尿素、三聚氰胺、乙酸乙烯 酯树脂、木松香、醇的聚甲基丙烯酸酯等。
[0087] 溶剂可选自例如己烷、甲苯、乙基溶纤剂(ethylcellosolve)、环己酮、丁基溶 纤剂、丁基卡必醇(butylcarbitol)(二甘醇单丁基醚)、二丁基卡比醇(二甘醇二丁 基醚)、丁基卡必醇乙酸酯(二甘醇单丁基醚乙酸酯)、丙二醇单甲基醚、己二醇、萜品醇 (terpineol)、甲基乙基酮、苯甲醇、γ- 丁内酯、乳酸乙酯以及其组合。
[0088] 有机载液可以按用于太阳能电池电极的组合物的总重量计以1重量%到30重 量%的量存在。在此范围内,有机载液可以为组合物提供充足胶粘强度和极佳的可印刷性。 在一个实施例中,以用于太阳能电池电极的组合物的总重量计,有机载液的存在量可以是1 重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10 重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重 量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重 量%、27重量%、28重量%、29重量%或30重量%。
[0089] (D)添加剂
[0090] 组合物可视需要还包含典型添加剂以增加流动性和工艺特性和稳定性。添加剂可 包含分散剂、触变剂、增塑剂、粘度稳定剂、消泡剂、色素、紫外线稳定剂、抗氧化剂、偶合剂 等,但不限于此。可以单独或以其混合物形式使用这些添加剂。
[0091] 这些添加剂可以按用于太阳能电池电极的组合物的总重量计以0. 1重量%到5 重量%的量存在。添加剂的含量可视需要改变。在一个实施例中,以用于太阳能电池电极 的组合物的总重量计,添加剂的存在量可以是0. 1重量%、0. 2重量%、0. 3重量%、0. 4重 量%、0. 5重量%、0. 6重量%、0. 7重量%、0. 8重量%、0. 9重量%、1重量%、1. 5重量%、2 重量%、2. 5重量%、3重量%、3. 5重量%、4重量%、4. 5重量%或5重量%。
[0092] 背电极的初步制备工艺通过在ρ-η结衬底的后表面上印刷用于太阳能电池电极 的组合物并将所印刷的组合物在200°C到400°C下干燥10秒到60秒来进行。另外,前电极 的初步制备工艺可通过在Ρ-η结衬底的前表面上印刷用于电极的组合物并干燥所印刷的 组合物来进行。接着,前电极和背电极可通过在400 °C到950 °C下、优选地在750 °C到950°C 下烘烤30秒到180秒来形成。
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