[发明专利]用于光伏电池的导体中的玻璃组合物

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性厚膜组合物。

发明背景

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（也称为光照面和受光面）的负极和可位于相对面的正极。在半导体的p-n结上入射的适宜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已被金属化的硅片形式，即具有导电的金属触点。

需要具有改善的电性能的组合物、结构（例如半导体、太阳能电池或光电二极管结构）和半导体装置（例如半导体、太阳能电池或光电二极管装置），以及制备方法。

发明概述

本发明的一个实施方案涉及组合物，其包含：(a)一种或更多种导电材料；(b)一种或更多种玻璃料，其中所述玻璃料中的至少一种基于玻璃组合物的重量%包含：SiO₂；B₂O₃；Bi₂O₃；0.1-3重量%的CeO₂；1-10重量%的F；和1-3重量%的Na+Li+K；和(c)有机载体。该玻璃料还可包含一种或更多种选自以下的组分：Ca、CaO、Mg、MgO、Sr、SrO、Ba和BaO。CeO₂可为0.75-2.5重量%。该玻璃料可包含一种或更多种选自以下的组分：TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅和ZrO₂。导电材料可包括银。玻璃料可为总组合物的4-8重量%。导电材料可为总组合物的75-85重量%。Na可选自：NaO、NaF、以及它们的混合物；其中Li选自：Li₂O、LiF、以及它们的混合物；并且其中K选自：K₂O、KF、以及它们的混合物。

本发明的一个实施方案涉及一种组合物，其包含：(a)一种或更多种导电材料；(b)一种或更多种玻璃料，其中所述玻璃料中的至少一种基于玻璃组合物的重量%包含：2.5-8重量%的SiO₂；3-10重量%的B₂O₃；25-80重量%的Bi₂O₃；0.1-3重量%的CeO₂；1-10重量%的F；和1-3重量%的Na+Li+K；和(c)有机载体。

另一个实施方案涉及一种制造半导体装置的方法，其包括以下步骤：(a)提供半导体基底、一个或更多个绝缘膜、以及本文所述的厚膜组合物；(b)将绝缘膜施加到半导体基底；(c)将厚膜组合物施加到半导体基底上的绝缘膜，以及(d)焙烧半导体、绝缘膜和厚膜组合物。在一个方面，绝缘膜可包含一种或更多种组分，所述组分选自：氧化钛、氮化硅、SiNx:H、氧化硅、以及氧化硅/氧化钛。

另一个实施方案涉及用本文所述方法制造的半导体装置。一个方面涉及包括电极的半导体装置，其中电极在焙烧之前包含本文所述组合物。一个实施方案涉及包括半导体装置的太阳能电池。

一个实施方案涉及包括半导体基底、绝缘膜和正面电极的半导体装置，其中正面电极包含一种或更多种选自以下的组分：硅酸锌、硅锌矿和硅酸铋。

附图简述

图1为示出半导体装置制造过程的工艺流程图。

图1中所示的附图标号说明如下。

10：p-型硅基板

20：n-型扩散层

30：氮化硅膜、氧化钛膜或氧化硅膜

40：p+层（背表面场，BSF）

60：在背面上形成的铝浆

61：铝背面电极（通过焙烧背面铝浆获得）

70：在背面上形成的银浆或银/铝浆

71：银或银/铝背面电极（通过焙烧背面银浆获得）

500：根据本发明的在正面上形成的银浆

501：根据本发明的银正面电极（通过焙烧正面银浆获得）

发明详述