[发明专利]玻璃料，以及导电浆料组合物和包括该导电浆料组合物的太阳能电池

说明书

发明领域

本发明涉及一种玻璃料，以及一种导电浆料组合物和包括该导电浆料组合物的太阳能电池，更具体地，涉及一种玻璃料，以及一种导电浆料组合物和包括该组合物的表现出低接触电阻和高效率的太阳能电池。

本申请要求2012年1月13日提交的韩国专利申请号10-2012-0004387的优先权和权益，该申请的内容在此引入作为参考。

背景技术

随着关于能源如石油或煤日渐枯竭的预测，在替代能源方面的兴趣正在逐步上升。在这些可替代能源中，太阳能电池作为下一代电池技术日渐流行，其使用半导体装置将太阳能直接转化为电能。太阳能电池主要分为硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、和叠层太阳能电池。到目前为止硅太阳能电池是主导技术。

对于硅太阳能电池的高效率，已经开发了多种技术，例如浅结发射极、选择性发射极等。在本文中所用的术语“浅结发射极”是指具有60至120Ω/sq的高薄层电阻的发射极层。这样的浅发射体具有一些优点，例如具有低复合率和利用短波长太阳光。

在晶体硅太阳能电池中的基板上形成的发射极层具有使用所述基板作为基体的pn结。由于相对于电极层具有40至50Ω/sq的薄层电阻的常规晶体硅太阳能电池，高Rs电池具有60至120Ω/sq相对高的薄层电阻，其具有高的光电转换效率。换句话说，在太阳能电池基板的前表面上形成的发射极层中在表面层上通过减少死层(dead layer)(即，由于过大的半导体杂质浓度导致抑制了由太阳能电池产生电子的区域形成电流)的电势部分来设计高效率的太阳能电池，以具有提高的效率。

在这样的高效率太阳能电池中，所述发射极层的厚度可以为100nm至500nm，且其半导体杂质浓度在1×10¹⁶至1×10²¹原子/cm³。在传统太阳能电池的制造方法中，发射极形成为具有超薄型的小的厚度并且掺杂有低浓度的半导体杂质。

与具有至少为600nm厚度的发射极层的常规太阳能电池相比较，高效率的太阳能电池具有为100nm至500nm厚度的超薄发射极层，从而有可能面临的问题是电极在其形成过程中由于其穿过超薄发射极层电极而与所述基板接触，并最终发生短路。换句话说，为了将具有超薄发射极层的高效率太阳能电池推为商用，需要如下加工过程：不仅有利于与超薄发射极层接触，而且要使电极不与作为基体的硅基板接触，从而防止发生短路。

银(Ag)浆料已被用于形成超薄发射极的前表面电极。所述银(Ag)浆料包含银粉末、有机粘合剂、玻璃料等。但是，在所述银浆料中玻璃料的存在导致低劣的欧姆接触以及，更糟糕的是发生短路。特别地，在形成前表面电极的接触区域时需要在大约800℃下进行短期高温处理。如果未能精确地控制高温过程将可能导致高的串联电阻或低的并联电阻。

通常，通过将银粉末与玻璃料和/或作为无机添加剂的任选的金属氧化物简单混合制备银浆料，但是对于形成的电极和基板之间的电阻的抑制作用有限。因此，当将银浆料应用于电极时仍然存在困难。

例如，在美国专利申请第20080223446号中公开了作为形成前表面电极的包含作为无机添加剂的氧化锌的浆料组合物。所述引用的专利公开了包含玻璃料和作为无机添加剂的7-至100nm-直径的ZnO的导电浆料，其中所述玻璃料包含21至29重量％的SiO₂、0.1至8重量％的Al₂O₃、50至62重量％的PbO、7至10重量的B₂O₃、0至4重量％的ZnO、0至0.1重量％的Li₂O、和2至7重量％的TiO₂。但是，使用在所引用文件中公开的浆料组合物中的前表面电极存在一些问题，即它与主要用作太阳能电池防反射层的SiN膜具有不能令人满意的烧透(fired-through)状态并且表现出高的串联电阻，因此很难提供高效率的太阳能电池。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明的一个目的提供了一种具有新颖组合的玻璃料。

本发明的另一个目的提供了一种包含所述玻璃料并具有低接触电阻的导电浆料组合物。

本发明的另一个目的还提供了是提供使用所述导电浆料组合物制造的太阳能电池。

为了实现上述目的，本发明提供了一种玻璃料，其包含SiO₂、PbO，以及Al₂O₃、ZrO₂、ZnO和Li₂O中的至少一种。