[发明专利]含有纳米级锌添加剂的厚膜导电组合物

说明书

发明领域

本发明为用于太阳能电池装置正面上的导电厚膜银浆。厚膜糊状组合物包含分散在有机介质中的导电银粉、一种或多种玻璃料、纳米级添加剂，其中所述纳米级添加剂选自金属锌、锌合金、以及金属锌与氧化锌的混合物。

发明背景

常规的具有p型基材的太阳能电池结构具有通常在电池的正面或光照面上的负极和在背面上的正极。众所周知，落到半导体主体的p-n结的适当波长的辐射充当在该主体中生成空穴-电子对的外部能量。由于p-n结处存在电势差，因此空穴和电子以相反的方向横跨该结移动，从而产生能够向外部电路输送电力的电流流动。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。

授予Carroll等人的US 7,435,361涉及用于太阳能电池中的厚膜导电组合物。所述组合物具有为ZnO的含锌添加剂，并且所述组合物提供保持电性能和焊接粘附力的无铅体系。

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含锌组合物。本发明满足了此类需要。

发明概述

本发明的一个实施方案涉及厚膜糊状组合物，基于固体计，所述厚膜糊状组合物包含：

a)按重量计80％至99％的导电银粉；

b)按重量计0.1％至10％的一种或多种玻璃料；

c)按重量计0.1％至10％的纳米级球形锌添加剂，所述纳米级球形锌添加剂具有介于4m²/gr至6m²/gr之间的比表面积，其中所述锌添加剂选自金属锌、锌合金、以及金属锌与氧化锌的混合物；它们分散在

d)有机介质中。

本发明还涉及制品，所述制品包括：

(a)一个或多个基底；

(b)在所述一个或多个基底上的厚膜组合物的沉积物，基于固体计，所述组合物包含：

i)按重量计80％至99％的导电银粉；

ii)按重量计0.1％至10％的一种或多种玻璃料；

iii)按重量计0.1％至10％的纳米级球形锌添加剂，所述纳米级球形锌添加剂具有介于4m²/gr至6m²/gr之间的比表面积，其中所述锌添加剂选自金属锌、锌合金、以及金属锌与氧化锌的混合物。

本发明的一个实施方案涉及制造半导体装置的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供一个或多个半导体基底；

(b)将绝缘膜施加在半导体基底上；

(c)将厚膜糊状组合物沉积在绝缘膜上，其中所述厚膜组合物包含：

i)基于固体的重量计80％至99％的导电银粉；

ii)基于固体的重量计0.1％至10％的一种或多种玻璃料；

iii)按重量计0.1％至10％的纳米级球形锌添加剂，所述纳米级球形锌添加剂具有介于4m²/gr至6m²/gr之间的比表面积，其中所述锌添加剂选自金属锌、锌合金、以及金属锌与氧化锌的混合物；以及

(d)焙烧半导体基底、绝缘膜和厚膜糊状组合物，其中所述有机介质被移除，并且银和玻璃料被烧结。

附图简述

图1为示出半导体装置制造过程的工艺流程图。

发明详述

本发明的一个实施方案涉及厚膜导体组合物。在实施方案的一个方面，厚膜导体组合物可包括：导电粉末、玻璃料和有机介质。厚膜导体组合物也包括纳米级添加剂。纳米级添加剂选自金属锌、锌合金、以及金属锌与氧化锌的混合物。厚膜导体组合物可包括附加组分。

本发明的一个实施方案涉及制品，其中所述制品包括厚膜导体组合物。在一个方面，所述制品也可包括一个或多个绝缘膜。在一个方面，所述制品包括半导体基底。在一个方面，厚膜导体组合物可在一个或多个绝缘膜上形成。在一个方面，厚膜导体组合物可在半导体基底上形成。在一个方面，其中厚膜导体组合物可在半导体基底上形成，所述结构可不包含施加的绝缘膜。

在一个实施方案中，一种或多种厚膜导体组合物中的组分为分散在有机介质中的电功能银粉、一种或多种纳米级添加剂、以及玻璃料。下文讨论了所述组分。

I.无机组分