[发明专利]用于SINx和更好BSF形成的烧透铝膏

说明书

技术领域

本公开整体涉及膏组合物、制备膏组合物的方法、光电池、以及制备光电池触点的方法。 

背景 

太阳能电池通常由例如硅(Si)的半导体材料制成，其将太阳光转化成有用的电能。太阳能电池通常由Si的薄晶片制成，其中通过分散来自合适磷源的磷(P)至P型Si晶片内来形成所需PN结。硅片上太阳光入射的一侧通常涂覆抗反射涂层(ARC)以防止入射太阳光的反射损失，从而提高太阳能电池的效率。称为前触点的二维电极栅模式与硅的N侧连接，而在另一侧(背触点)的铝(Al)涂层与硅的P侧连接。这些触点为PN结与外部负载的电出口。 

通常通过丝网印刷厚膜膏来形成硅太阳能电池的前后触点。通常，前膏大概含有银微粒、玻璃和有机物。在丝网印刷之后，在空气中烧成晶片和膏，通常在约650–1000℃的熔炉设定温度下。在烧成期间，玻璃软化、熔化，并与抗反射涂层反应，然后蚀刻硅表面，并促进紧密硅-银触点的形成。银在硅上沉积为岛。硅-银岛的形状、尺寸和数目决定由硅转移电子至外部电路的效率。 

硅片的背面通常包括Al膏，但通常缺乏ARC。传统的背Al膏无法烧透典型的ARC材料，例如SiN_x、SiO₂、和TiO₂。反之，硅前面烧透良好的膏无法形成背面场(BSF)层，因而不适合用于太阳能电池背触点。 

概述 

以下示出本发明的简要概述以提供对本发明的一些方面的基础理解。该概述不是本发明的广泛综述。它既不旨在识别本发明的关键或主要要素，也不意在描述本发明的范围。它唯一目的是以简化的形式示出本发明的一些概念作为后续示出的更详细描述的序言。 

根据一方面，提供膏组合物。更特别地，根据该方面，膏组合物包括导电金属组分、磷酸盐玻璃、至少一种磷化合物、和媒介物。磷化合物选自由以下组成的组：磷酸铵、有机磷酸酯、有机磷酸酯的铵盐、有机磷酸酯的碱金属盐、有机磷酸酯的碱土金属盐、膦酸铵、有机膦酸酯、有机膦酸酯的铵盐、有机膦酸酯的碱金属盐、有机膦酸酯的碱土金属盐、次磷酸铵、有机次磷酸酯、有机次磷酸酯的铵盐、有机次磷酸酯的碱金属盐、和有机次磷酸酯的碱土金属盐。 

根据另一方面，提供光电池。更特别地，根据该方面，光电池包括硅片和在其上的背触点，背触点包括至少部分涂覆背面膏的钝化层。在烧成之前，背面膏包括导电金属组分、磷酸盐玻璃、至少一种磷化合物、和媒介物。磷化合物选自磷酸铵、有机磷酸酯、有机磷酸酯的铵盐、有机磷酸酯的碱金属盐、有机磷酸酯的碱土金属盐、膦酸铵、有机膦酸酯、有机膦酸酯的铵盐、有机膦酸酯的碱金属盐、有机膦酸酯的碱土金属盐、次磷酸铵、有机次磷酸酯、有机次磷酸酯的铵盐、有机次磷酸酯的碱金属盐、以及有机次磷酸酯的碱土金属盐。 

根据又一方面，提供制备膏组合物的方法。更特别地，根据该方面，方法包括将导电金属组分、磷酸盐玻璃、磷化合物、和媒介物合并，以及在所述媒介物中分散所述导电金属组分、所述磷酸盐玻璃、和所述磷化合物。 

根据再一方面，提供形成光电池触点的方法。更特别地，根据该方面，方法包括设置硅基板和在其上的钝化层；在钝化层上施加膏组合物，该膏包括导电金属组分、磷酸盐玻璃、磷化合物、和媒介物； 以及加热膏以烧结导电金属组分和熔化玻璃。导电金属组分可烧透钝化层，从而电接触硅基板。 

然后，为了实现上述和相关目的，本发明包括本文后述完整描述和在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细描述本发明的某些示例性实施方案。然而，这些实施方案只是指出了本发明的原理被可采用的少数不同方式。当连同附图考虑时，由本发明的以下详细描述，本发明的其他目的、优势和新特征将显而易见。 

附图简述 

图1-5提供示意性示出半导体装置制造的工艺流程图。以下说明在图1-5中的附图标记。 

100：p型硅基板 

200：n型扩散层 

300：前面钝化层/抗反射涂层(例如，SiN_x、TiO₂、SiO₂膜) 

302：背面钝化层(例如，SiN_x、TiO₂、SiO₂膜) 

400：在背面上形成的铝背膏 

402：在背面上形成的银或银/铝背膏 

404：在背膏之间的间隔 

406：在前面上形成的银膏 

500：在烧成之后显示烧透钝化层和BSF形成的铝背电极