[发明专利]导电组合物以及用于半导体装置制造中的方法

说明书

发明领域

本发明的实施方案涉及硅半导体装置，以及用于太阳能电池装置的正面上的导电银浆。

发明技术背景

常规的具有p型基板的太阳能电池结构具有通常位于电池的正面或光照面上的负极和位于背面上的正极。众所周知，在半导体的p-n结上入射的合适波长的辐射充当在该半导体中产生空穴-电子对的外部能源。由于在p-n结处存在电势差，因此空穴和电子以相反的方向跨过该结移动，从而产生能够向外部电路输送电力的电流。大部分太阳能电池为金属化的硅片形式，即，具有导电的金属触点。尽管存在用于形成太阳能电池的多种方法及组合物，但是仍然需要具有改善的电性能的组合物、结构和装置、以及制造方法。

发明概述

本发明涉及厚膜导电组合物，所述厚膜导电组合物包括：(a)导电银；(b)一种或多种玻璃料组合物，其中所述玻璃料组合物中的至少一种包含按总玻璃料的重量百分比计4-26重量％的SiO₂、6-52重量％的Bi₂O₃以及5-29重量％的PbF₂；分散于(c)有机载体中。厚膜导电组合物可包括一种或多种含锌添加剂。含锌添加剂可包括ZnO。

在一个实施方案中，厚膜导电组合物中的玻璃料可包括按总玻璃料组合物的重量百分比计18-26重量％的SiO₂。厚膜导电组合物中的玻璃料可包括按总玻璃料组合物的重量百分比计20-52重量％的PbO、0-1重量％的Al₂O₃、2-7重量％的TiO₂、以及0-8重量％的B₂O₃。玻璃料组合物可包括按总玻璃料组合物的重量百分比计0-1重量％的BaO。玻璃料组合物可以不包括BaO。

在另一个实施方案中，厚膜导电组合物可包括按总组合物的重量计2-8重量％的含锌添加剂、以及1-3重量％的玻璃料。

另一个实施方案涉及由厚膜导电组合物形成的电极，所述组合物包括：(a)导电银；(b)一种或多种玻璃料组合物，其中所述玻璃料中的至少一种包括氟；分散于(c)有机载体中；其中所述组合物已被加工以移除所述有机载体并烧结所述玻璃料和银粉。在一个实施方案中，所述组合物可包括含锌添加剂。玻璃料组合物可包括SiO₂。玻璃料组合物可包括按总玻璃组合物的重量百分比计5-36重量％的SiO₂、6-52重量％的Bi₂O₃和5-29重量％的PbF₂。

一个实施方案涉及结构，所述结构包括：(a)组合物，所述组合物包括：导电银；一种或多种玻璃料组合物，其中所述玻璃料中的至少一种包括氟；分散于有机载体中；(b)绝缘膜；和(c)半导体基板。在一个实施方案中，所述组合物可包括含锌添加剂。

另一个实施方案涉及半导体装置，所述半导体装置包括(a)电极，其中所述电极包括银和氟；(b)绝缘膜；和(c)半导体基板。所述电极也可包括含锌添加剂。所述半导体装置可为太阳能电池。

一个实施方案涉及制造半导体装置的方法，所述方法包括：(a)提供承载结点的半导体基板；(b)将绝缘膜施加到所述半导体基板上；(c)将厚膜组合物施加到所述绝缘膜上，其中所述厚膜组合物包括：导电银；一种或多种玻璃料组合物，其中所述玻璃料中的至少一种包括氟；分散于有机载体中；以及(d)焙烧所述装置。

另一个实施方案涉及厚膜导电组合物，所述厚膜导电组合物包括：(a)导电银；(b)一种或多种玻璃料，其中所述玻璃料中的至少一种包括按总玻璃料组合物的重量百分比计5-15重量％的SiO₂、20-29重量％的PbF₂、以及15-25％的ZnO；分散于(c)有机载体中。所述玻璃料组合物可包括按总玻璃料组合物的重量百分比计17-64重量％的PbO、0-9重量％的Al₂O₃、以及0.1-2.5重量％的ZrO₂。

一个实施方案涉及厚膜导电组合物，所述厚膜导电组合物包括：(a)导电银；(b)一种或多种玻璃料，其中所述玻璃料中的至少一种包括按总玻璃料组合物的重量百分比计5-36重量％的SiO₂和0.50-5.3重量％的氟；分散于(c)有机载体中。所述组合物也可包括一种或多种含锌添加剂。