[发明专利]太阳能电池触面的导电性厚膜浆料

说明书

本申请享有2012年1月23号提交的美国临时专利申请.61/589,727的优先权。该申请的全部内容以提及方式纳入本申请。

技术领域

本发明与太阳能板技术中使用的导电性浆料有关。本发明在一特定方面与一种用在导电浆料中的无机反应系统有关。本发明的另一特定方面与导电性浆料的成分有关,其包括了导电金属，无机反应系统，和有机载体。本发明的另外一个特定方面与太阳能电池有关。该太阳能电池是通过将由导电金属，无机反应系统，和有机载体组成的导电浆料涂到硅片上构成。而本发明的另一个特定方面和太阳能电池模块相关。该模块是由太阳能电池组合而成。而太阳能电池是通过将导电浆料涂在硅片上构成。而导电浆料是由导电金属，无机反应系统，和有机载体组成。

背景技术

太阳能是极具吸引力的绿色能源。因为它具有可持续性的同时其产生的副产物不具污染性。在这种情况下，目前有大量的研究致力于开发更加有效的太阳能电池同时又不断地降低原材料和生产的费用。

当光照射到太阳能电池的时候，一部分的入射光被表面反射而剩余的部分进入了太阳能电池。光线中的光子被太阳能电池吸收，太阳能电池通常由半导体材料组成，比如说硅。被吸收的光子所含的能量激发了半导体材料原子中的电子产生空穴电子对。这些空穴电子对被P—N结分离而后被分布在太阳能电池表面的导电电极收集。这些导电电极通常通过导电浆料成分实现。

传统的导电浆料包含金属颗粒、玻璃料和有机载体。这些组成成分的选择是为了充分实现其在理论上能达到的太阳能电池的潜在性能。金属颗粒作为表面电极的导电成分。有机载体提供了所有组成成份粘结在一起的中介。玻璃料有多种用处，其中一种是提高电极和硅晶片表面之间以及金属颗粒之间的接触。这样的话，电荷载体就能流过交界面然后流过表面电极。导电浆料里的玻璃料提供了介质。浆料在金属和硅基质之间通过这个介质形成接触面。玻璃成份必须有特定的性能才能实现理想的接触。因此，目标是在提高太阳能电池的有效性的同时把接触面阻减到最底。由于在电极和硅晶片界面的玻璃中的绝缘效应，玻璃组份有很高的接触电阻。而且，玻璃料有很广的融化温度范围。它的性状在很大程度上依赖于制作过程中的各种因素。因此提高导电浆料中的导电性质是非常需要的。具体来说，提高导电浆料中的玻璃料成份是必须的。

美国专利申请公示No.2011/0308595介绍了一种厚膜浆料，用于印制在拥有一层或多层绝缘层的太阳能电池装置的正面。此厚膜浆料由导电性金属和铅碲氧化物分散在有机介质中组成。铅碲氧化物在浆料中占固体重量的0.5%到15%。铅和碲的摩尔比在5/95到95/5之间。铅碲氧化物(Pb-Te-O)的制备方法是将TeO₂和氧化铅粉末混合，在空气中或有氧环境中加热此粉末混合物直至产生熔融物，急速冷却熔融物，研磨和球磨此冷却熔融物，筛分研碎的材料，从而得到具有理想颗粒尺寸的粉末。

美国专利No.5,066,621（“621专利”)介绍了一种密封玻璃组分，含有13-50%重量比的氧化铅，20-50%的氧化钒，2-40%的氧化碲，最多占40%的氧化硒，最多占10%的氧化磷，最多占5%的氧化铌，最多占20%的氧化铋，最多占5%的氧化铜，以及最多占10%的氧化硼，以及导电性组分含有50-77%重量比的银，8-34%的上述密封玻璃组分，0.2-1.5%的树脂和触变剂，以及10-20%的有机溶剂。621专利介绍氧化碲的理想范围是9-30%重量比。

美国专利申请公示No.2011/0192457(“公示457”)介绍了一种导电性浆 料，含有导电性颗粒，有机黏合剂，溶剂，玻璃料，和含有碱土金属、低熔点金属或低熔点金属的某种合金的有机化合物。公示457阐述了使用含有铋(Bi)的玻璃料和含有钡(Ba)的玻璃料。

美国专利申请公示No.2010/0037951介绍了制造多元素、细微、含有一种或几种反应金属和一种或几种不反应金属的金属粉末的方法。反应金属包括金属钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、锰(Mn)和铁(Fe)或其混合物，不反应金属包括金属银(Ag)、锡(Sn)、铋(Bi)、铅(Pb)、锑(Sb)、锌(Zn)、锗(Ge)、磷(P)、金(Au)、镉(Cd)、铍(Be)和碲(Te)或其混合物。

发明概要

本发明提供一种含有含铅组分和元素碲的无机反应系统，含铅组分占无机反应系统重量比的5-95%，元素碲占无机反应系统重量比的5-95%。