[发明专利]在用于光伏电池的导体中使用的玻璃组合物

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包含玻璃料的导电银浆。

发明技术背景

具有p型基板的常规太阳能电池结构具有可位于电池正面或光照面上的负极和可位于相对侧上的正极。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。

需要具有改善的电气性能和制备方法的组合物、结构(例如半导体、太阳能电池或光电二极管结构)以及半导体装置(例如半导体、太阳能电池或光电二极管装置)。

发明概述

本发明的实施方案涉及包含下列物质的组合物：(a)一种或多种导电材料；(b)一种或多种玻璃料，该玻璃料包含12-28重量％的SiO₂，0.1-5重量％的Al₂O₃，70-90重量％的PbO，0-6重量％的B₂O₃，0.2-2重量％的ZrO₂，以及有机介质。在一个方面，玻璃料的软化点可为400-600℃。此外，玻璃料可为总组合物的1-6重量％。导电材料可包括银。所述银可为所述组合物中的固体的90-99重量％。

本发明的实施方案涉及包含下列物质的组合物：(a)一种或多种导电材料；(b)一种或多种玻璃料，该玻璃料包含12-28重量％的SiO₂，0.1-5重量％的Al₂O₃，70-90重量％的PbO，0-6重量％的B₂O₃，0.2-2重量％的ZrO₂；(c)一种或多种添加剂；以及(d)有机介质。组合物还可包含一种或多种添加剂，这些添加剂选自由下列组成的组：(a)金属，其中所述金属选自锌、铅、铋、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(b)一种或多种金属的金属氧化物，所述一种或多种金属选自锌、铅、铋、钆、铈、锆、钛、锰、锡、钌、钴、铁、铜和铬；(c)在焙烧时能够生成(b)的金属氧化物的任何化合物；以及(d)它们的混合物。

本发明的另一方面涉及一种制造半导体装置的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供半导体基板、一个或多个绝缘膜、和厚膜组合物；(b)将绝缘膜施加到半导体基板上；(c)将厚膜组合物施加到半导体基板上的绝缘膜上，以及(d)焙烧半导体、绝缘膜和厚膜组合物。

本发明的另一方面涉及包括半导体装置的太阳能电池，该半导体装置包括半导体基板、绝缘膜和电极，其中电极的正面包括玻璃料，该玻璃料包含12-28重量％的SiO₂，0.1-5重量％的Al₂O₃，70-90重量％的PbO，0-6重量％的B₂O₃，0.2-2重量％的ZrO₂。

发明详述

本文所述的厚膜导体组合物包含一种或多种电功能粉和分散在有机介质中的一种或多种玻璃料。厚膜组合物还可包含一种或多种添加剂。示例性添加剂可包括金属、金属氧化物或任何在焙烧时能够生成这些金属氧化物的化合物。本发明的一个方面涉及可用于厚膜导体组合物的一种或多种玻璃料。在一个实施方案中，这些厚膜导体组合物用于半导体装置中。在该实施方案的一个方面，半导体装置可为太阳能电池或光电二极管。一个实施方案涉及各种半导体装置。一个实施方案涉及光接收元件，例如光电二极管和太阳能电池。

玻璃料