[发明专利]制备MWT太阳能电池电极的包含多峰直径分布颗粒的导电糊

说明书

本发明涉及用于制备太阳能电池中的电极，特别是制备MWT太阳能电池中的电极，特别是制备这类太阳能电池中的金属穿孔卷绕或插塞电极的包含具有多峰直径分布的Ag颗粒的导电糊。特别是，本发明涉及太阳能电池前体，制备太阳能电池的方法，太阳能电池和包含太阳能电池的模件。本发明涉及至少包含以下物质作为前体部分的太阳能电池前体：i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片；ii)由孔包含的导电糊，所述导电糊至少包含以下物质作为糊组分：a)金属颗粒；b)无机反应体系；c)有机载体；和d)添加剂；其中金属颗粒具有多峰粒径分布。

发明领域

本发明涉及用于制备太阳能电池中的电极，特别是制备MWT太阳能电池中的电极，特别是制备这类太阳能电池中的金属穿孔卷绕(wrap through)或插塞电极的包含具有多峰直径分布的Ag颗粒的导电糊。特别是，本发明涉及太阳能电池前体，制备太阳能电池的方法，太阳能电池和包含太阳能电池的模件。

发明背景

太阳能电池是使用光生伏打效应将光能转化成电的装置。太阳能是有吸引力的绿色能源，因为它是可持续的且仅产生非污染的副产物。因此，目前投入了大量研究以开发具有增强的效率，同时持续降低材料和生产成本的太阳能电池。当光击中太阳能电池时，一部分入射光被表面反射，且其余透射到太阳能电池中。透射的光子被通常由半导体材料如通常适当地掺杂的硅制成的太阳能电池吸收。吸收的光子能量激发半导体材料的电子，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对然后被p-n结分开并被太阳能电池表面上的导电电极收集。图1显示简单太阳能电池的最小结构。

太阳能电池非常通常地基于硅，所述硅通常为Si晶片的形式。此处， p-n结通常如下制备：提供n型掺杂Si基质并将p型掺杂层应用于一面上，或者提供p型掺杂Si基质并将n型掺杂层应用于一面上，在两种情况下得到所谓的p-n结。具有应用的掺杂剂层的面通常充当电池的正面，具有原始掺杂剂的Si的相对侧充当背面。n型和p型太阳能电池都是可能的且已在工业上使用。设计利用在两个面上的入射光的电池也是可能的，但它们的使用较不广泛地利用。

为使太阳能电池正面上的入射光进入并被吸收，正面电极通常以分别称为“栅线(finger)”和“汇流条(bus bars)”的两组垂直线排列。栅线形成与正面的电接触，汇流条连接这些栅线以将电荷有效地拉引至外电路中。通常栅线和汇流条的这一排列以导电糊的形式应用，将其烧制以得到固体电极体。背面电极也通常以导电糊的形式应用，然后将其烧制以得到固体电极体。

太阳能电池制备的另一路线寻求借助正面电极的背面接触而提高正面吸收的入射光的比例。在所谓的MWT(“金属穿孔卷绕”)太阳能电池中，太阳能电池的正面上的电极借助连接正面和背面且包含电极材料的通道而与背面接触，称为金属穿孔卷绕电极或插塞电极。

典型的导电糊包含金属颗粒、无机反应体系和有机载体。

技术发展水平需要具有改进性能的太阳能电池，特别是具有改进性能的MWT太阳能电池。

发明概述

本发明一般性地基于克服关于太阳能电池，特别是关于金属穿孔卷绕太阳能电池，特别是关于金属穿孔卷绕电极的机械和电性能的技术发展水平中遭遇的至少一个问题的目的。

更具体而言，本发明进一步基于提供显示出与MWT太阳能电池中通道的Si表面的高物理附着力，优选同时显示出太阳能电池的其它有利电和物理性能的金属穿孔卷绕电极的目的。

对实现上述目的中的至少一个的贡献由形成本发明权利要求书的范畴的主题做出。另一贡献由代表本发明具体实施方案的本发明独立权利要求的主题做出。

详述

对实现上述目的中的至少一个的贡献由太阳能电池前体做出，所述太阳能电池前体至少包含以下物质作为前体部分：

i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片；

ii)由孔包含的导电糊，所述导电糊至少包含以下物质作为糊组分：