导电浆料中的含Al和Ag的颗粒以及太阳能电池的制备_5

文档序号:9439090阅读:来源:国知局
2、Al2〇3、Ti〇2或其至少两种的混 合物,和/或其至少两个层的组合,其中特别优选SiNy,特别是其中使用Si晶片。
[0162] 抗反射涂层的厚度适于合适光的波长。根据本发明,优选抗反射涂层具有20-约 300皿,更优选约40-约200皿,最优选约60-约90皿的厚度。
[016引纯化层
[0164] 根据本发明,可在电极之前或者如果存在抗反射层则在抗反射层之前,在正面和/ 或背面上施加一个或多个纯化层W作为外层或最外层。优选的纯化层为降低电子/空穴在 电极界面附近重组比率的那些。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 任何纯化层。根据本发明,优选的纯化层为氮化娃、二氧化娃和二氧化铁,最优选氮化娃。根 据本发明,纯化层优选具有约0. 1皿至约2Jim,更优选约10皿至约1Jim,最优选约30皿至 约200nm的厚度。
[0165] 单个层可起抗反射层和纯化层的作用。在本发明的一个实施方案中,在所述太阳 能电池前体中,在P渗杂层和层叠的第一浆料之间存在一个或多个起抗反射层和/或纯化 层作用的层。在该实施方案的一个方面中,至少一个起抗反射层和/或纯化层作用的层包 含SiNy,其中X表示正数,但并非必须为整数。
[0166] 其他保护层
[0167] 除上文所述的直接对太阳能电池的原理功能作出贡献的层之外,出于机械和化学 保护的目的,可增加其他层。可将电池封装W提供化学保护。封装是本领域技术人员所公 知的且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任何封装。根据本发明, 如果存在该封装,则优选使用透明聚合物(通常称为透明热塑性树脂)作为封装材料。就 此而言,优选的透明聚合物例如为娃橡胶和聚乙締-乙酸乙締醋(PVA)。
[016引可在所述太阳能电池的正面上增加透明玻璃片W提供对电池正面的机械保护。透 明玻璃片是本领域技术人员所公知的,且可使用本领域技术人员已知的且认为适于本发明 上下文的任何透明玻璃片作为太阳能电池正面的保护。
[0169] 可在太阳能电池的背面上增加背面保护材料W提供机械保护。背面保护材料是本 领域技术人员所公知的,且可使用本领域技术人员所已知的且认为适于本发明上下文的任 何背面保护材料作为太阳能电池背面上的保护。根据本发明,优选的背面保护材料为具有 良好机械性能和耐候性的那些。根据本发明,优选的背面保护材料为具有聚氣乙締层的聚 对苯二甲酸乙二醇醋。根据本发明,优选背面保护材料存在于封装层的下方(在存在背面 保护层和封装二者的情况下)。
[0170] 可在太阳能电池的外部增加框架材料W提供机械支撑。框架材料是本领域技术人 员所公知的,且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任何框架材料作 为框架材料。根据本发明,优选的框架材料为侣。
[0171] 太阳能电池板
[0172] 对实现至少一个上述目的的贡献由一种组件作出,其包含至少一个如上文所述获 得的太阳能电池,特别是根据至少一个上述实施方案的太阳能电池,和至少一个其他太阳 能电池。根据本发明,多个太阳能电池可空间和电连接地设置W形成称为组件的集合装置。 根据本发明,优选的组件可具有许多种形式,优选具有称为太阳能电池板的矩形表面。太阳 能电池的大量电连接方式W及该电池机械设置和固定W形成集合装置的大量方式是本领 域技术人员所公知的,且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任何该 类方法。根据本发明,优选的方法为导致低质量:输出功率比、低体积:输出功率比和高耐 用性的那些。侣是用于机械固定本发明太阳能电池的优选材料。
【附图说明】
[0173] 现在借助附图解释本发明,所述附图仅仅意欲阐述而不应认为限制本发明的范 围。简言之:
[0174] 图1显示了太阳能电池的最小层结构的横截面视图;
[0175] 图2显示了太阳能电池的一般层结构的横截面视图;
[0176] 图3曰、3b和3c-起示意了赔烧正面浆料的方法;
[0177] 图4显示了用于下文测量比接触电阻的测试方法的切口位置。
[017引图1显示了太阳能电池100的横截面视图,且表示本发明太阳能电池所需的最小 层结构。由背面出发且连续朝向正面,太阳能电池100包含背面电极104、背面渗杂层106、 p-n结边界102、正面渗杂层105和正面电极103,其中正面电极渗入正面渗杂层105足够 深,从而与其形成良好的电接触,但不如此深W至于分流(shunt)p-n结边界102。背面渗杂 层106和正面渗杂层105 -起构成单一渗杂的Si晶片101。在100表示n型电池的情况 下,背面电极104优选为银电极,背面渗杂层106优选为P轻度渗杂的Si,正面渗杂层105 优选为B重度渗杂的Si,正面电极103优选为混合银和侣电极。在100表示P型电池的情 况下,背面电极104优选为混合银和侣电极,背面渗杂层106优选为B轻度渗杂的Si,正面 渗杂层105优选为P重度渗杂的Si,正面电极103优选为银和侣电极。在图1中,正面电极 103表示为仅由=个物体构成W示意性地显示正面电极103不覆盖整个正面运一事实。本 发明不将正面电极103限于由=个物体构成的那些。
[0179] 图2显示了本发明太阳能电池200的一般层结构的横截面(不含仅用于化学和机 械保护的其他层)。由背面出发且连续朝向正面,太阳能电池200包含背面电极104、背面 纯化层208、局度渗杂的背面层210、背面渗杂层106、p-n结边界102、正面渗杂层105、正面 纯化层207、抗反射层209、正面电极栅线214和正面电极汇流条215,其中正面电极栅线渗 穿抗反射层209和正面纯化层207且渗入正面渗杂层105足够远,从而与正面渗杂层形成 良好的电接触,但不如此远W至于分流P-n结边界102。在200表示n型电池的情况下,背 面电极104优选为银电极,高度渗杂的背面层210优选为P重度渗杂的Si,背面渗杂层106 优选为P轻度渗杂的Si,正面渗杂层105优选为B重度渗杂的Si,抗反射层209优选为氮 化娃层,正面电极栅线和汇流条214和215优选为银和侣的混合物。在200表示P型电池 的情况下,背面电极104优选为混合银和侣电极,高度渗杂的背面层210优选为B重度渗杂 的Si,背面渗杂层106优选为B轻度渗杂的Si,正面渗杂层105优选为P重度渗杂的Si,抗 反射层209优选为氮化娃层,正面电极栅线和汇流条214和215优选为银。图2为示意性 的,本发明不将正面电极栅线的数量限制为所示的3条。该横截面视图不能有效地显示W 垂直于正面电极栅线214的平行线排列的多条正面电极栅线215。
[0180] 图3a、3b和3c-起示意了赔烧正面浆料W形成正面电极的方法。图3a、3b和3c 为示意性的和概括性的,且将除构成P-n结的那些层之外的其他层简单地视为任选的其他 层,而未更详细地考虑。
[0181] 图3a示意了施加正面电极之前的晶片300曰。由背面出发且继续朝向正面,施加 正面电极之前的晶片300a任选包含位于背面311上的其他层、背面渗杂层106、p-n结边界 102、正面渗杂层105和位于正面312上的其他层。位于背面311上的其他层可包含任意背 面电极、背面纯化层、高度渗杂的背面层或者不含上面的层。正面312上的其他层可包含任 意正面纯化层、抗反射层或者不含上面的层。
[0182] 图3b显示了赔烧之前的在正面上施加有导电浆料的晶片30化。除了存在于上述 300a中的层之外,在正面表面上存在导电浆料313。
[0183] 图3c显示了施加有正面电极的晶片300c。除了存在于上述300a中的层之外,存 在正面电极103,其由正面表面渗穿其他正面层312并渗入正面渗杂层105且通过赔烧由图 3b的导电浆料313形成。
[0184] 在图3b和3c中,所施加的导电浆料313和正面电极103W3个物体存在的方式 示意性地显示。运仅仅是W示意性的方式表示本发明的浆料/电极并不完全覆盖正面,且 本发明并非是将所述浆料/电极限制为存在3个物体。
[0185] 图4显示了在用于下文测量比接触电阻的测试方法的晶片中,切口 421相对于栅 线422的位置。
[0186] 测试方法
[0187] 在本发明中,使用下列测试方法。在不存在测试方法下,适用离本申请最早提交日 最近的用于测量特征的ISO测试方法。在不存在明确的测量条件下,适用标准环境溫度和 压力(SATP) (298. 15K的溫度和IOOkPa的绝对压力)。
[018引结晶度
[0189] 在测量前,将设备和材料在溫度为22 +rc的空气调节室中平衡。结晶度测量 使用获自STOE&CieGmbH,德国Darmsta化且装备有CuKai(0.154056nm)X射线源、弯曲 Ge单晶(111)单色仪、传输设备(检测器:获自STOE的线性PSD(位置敏感检测器))、获 自GESensingandinspectionTechnologiesGmbH的发电机"SeifertISO-D邸YEFLEX 3003 "(40kV,40mA)和获自STOE的软件"STOE粉末衍射软件(winx-pow),3. 05 版"的"STOE StadiP"进行。该装置提供了X射线散射测量原理。装置的校准根据NIST标准Si(批号: 640c)进行。作为分析的索引,使用ICDD数据库。放置一定量的试样,从而在试样保持架中 央的两个锥(与试样保持架一起获自STO巧之间形成薄膜,然后将其置于X射线束中。W 透射模式在22°C下W如下参数对试样进行测量:2 0 :3.0-99.8°,O:1.5-49.9°,步长: 2 0 0. 55。,O:0. 275。。步长时间:20秒,测量时间:1.03小时。当使用装备的软件包将 20相对于强度作图时,基本上不可检测到试样的无定形量。
[0190] 粘度
[01W] 粘度测量使用装备有底板(groundplate)MPC60Ti和锥板C20/0. 5。TiW及软 件"化akeMieoWinJobManager4.30. 0"的HiermoFischerScientificCo巧."化ake 化eostress600"进行。在设定距离零点之后,将足W用于测量的浆料样品置于底板上。使 所述锥运动至具有0. 026mm间隙距离的测量位置,并用刮刀除去过量的材料。使所述样品 经3分钟平衡至25°C并开始旋转测量。经48秒和50个等距测量点将剪切速率由0增大至 20s1,进一步经312秒和156个等距测量点增大至150s1。在150s1剪切速率下60秒的等 待时间之后,经312秒和156个等距测量点将剪切速率由150s1降至20s1,并进一步经48 秒和50个等距测量点进一步降至0。启动微扭矩校正、微应力控制和质量惯性校正。粘度 作为在剪切力降低期间的100s1剪切速率下的测量值给出。
[0192] 比表面积
[0193] 根据DINISO9277:1995进行BET测量W确定颗粒的比表面积。对该测量使用根 据SMART法(具有自适应投料速率的吸附法)工作的Gemini2360(获自Micromeritics)。 作为参比材料,使用获自BAM(Bundesanstalt;0lrMaterialforschungund-prilfung)的 a-氧化侣CMBAM-PM-102。在参比和样品池中加入填料棒W降低死体积。将所述池安装 在BET装置上。测定氮气(NzS.O)的饱和蒸气压。将样品W使得所述具有填料棒的池被完 全充满且产生最小死体积的量称量至玻璃池中。将样品在8(TC下保持2小时W使其干燥。 在冷却后,记录样品的重量。将含有样品的玻璃池安装在测量装置上。为了使样品脱气,将 其在经选择W使得无材料被吸入累中的累送速率下抽真空。使用脱气后的样品质量来进行 计算。死体积使用氮气化e4.6)测定。使用液氮浴将所述玻璃池冷却至77K。对吸附物而 言,使用在77K下具有0. 162nm2分子横截面面积的NzS. 0来计算。使用5个测量点进行多 点分析,所得比表面积Wm7g给出。
[0194] Ag颗粒粒度测量化。,dg。,dg。)
[0195] Ag颗粒的粒度测量根据ISO13317-3:2001进行。对所述测量而言,使用具有软件 Win5100V2. 03.Ol且根据X射线重力技术工作的Sedigra地5100 (获自Micromeritics)。 将约400-600mg样品称量至50ml玻璃烧杯中,并添加40mlSedispersePll(获自 Micromeritics,密度为约0. 74-0. 76g/cm3,粘度为约I. 25-1. 9mPa?s)作为悬浮液体。将 磁力揽拌棒加入所述悬浮液中。使用超声探头Sonifer250 (获自化anso
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1