[发明专利]用于导电糊组合物的铅-铋-碲无机反应体系

说明书

技术领域

本发明涉及铅-铋-碲无机反应体系(IRS)。在本发明的一个方面中，用于太阳能电池板技术，尤其是用于形成正面电接触的导电糊组合物包含导电颗粒、有机载体和铅-铋-碲无机反应体系。

发明背景

太阳能电池是利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无污染的副产物。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。在操作中，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。透射光的光子被通常由半导体材料如硅制成的太阳能电池吸收。来自被吸收的光子的能量由半导体材料的原子激发电子，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对然后被p-n结分开并被应用于太阳能电池表面上的导电电极收集。

太阳能电池通常具有应用于其正面和背面上的导电糊。将通常包含银的正面糊丝网印刷在基底的正面上以用作正面电极。典型的导电糊包含导电金属颗粒、玻璃料(glass frit)和有机载体。在一些情况下，玻璃料在烧制时蚀刻透过硅基底表面上的抗反射涂层如氮化硅涂层，帮助在导电颗粒与硅基底之间建立电接触。另一方面，理想的是玻璃料侵蚀性不强到以致它在烧制以后分流p-n结。例如，包含相对高量的氧化铅和氧化铋的玻璃料可能损害抗反射层并使基底的p-n结劣化。因此，太阳能电池的电性能可被降低。另外，已知玻璃料具有宽熔融温度范围，使得它们的表现强依赖于其组成和加工参数。因而，用已知玻璃料来预测在快速烧制工艺下的玻璃加工参数和表现的能力是困难的。

因此，需要使导电糊与下面基底之间的接触最佳化以实现改进的太阳能电池效率，而不会侵蚀性强到以致它损害抗反射层和p-n结的IRS。另外，具有更可预测的加工行为的IRS也是有利的，因为可更好地控制IRS组分与下面抗反射层之间的反应。

发明内容

本发明提供了在用于导电糊中时改进与下面基底的电接触的铅-铋-碲(“PBT”)IRS。此外，具有相对低含量的氧化铅和氧化铋的IRS不损害下面的硅基底且具有比其它已知的玻璃体系更可预测的加工参数。

本发明提供包含式(I)：Pba-Bib-Tec-Md-Oe的铅-铋-碲组合物的无机反应体系，其中0<a、b、c和d≤1，a+b+c+d＝1，0≤d≤0.5，a:b为约5:95至约95:5，a:c为约10:90至约90:10，b:c为约5:95至约95:5，(a+b):c为约10:90至约90:10，e为足以使Pb、Bi、Te和M组分平衡的数，且M为一种或多种额外元素。

本发明还提供包含金属颗粒、本发明无机反应体系和有机载体的导电糊组合物。

本发明另一方面为通过将本发明导电糊施加于硅晶片上并将硅晶片烧制而制得的太阳能电池。

本发明还提供包含电互连的本发明太阳能电池的太阳能电池模块。

本发明另一方面为生产太阳能电池的方法，所述方法包括步骤：提供具有正面和背面的硅晶片，将本发明导电糊施加于硅晶片上，和将硅晶片烧制。

具体实施方式

本发明涉及PBT IRS。尽管不限于这种应用，IRS可用于导电糊组合物中。PBT IRS可在化学组成方面表示为Pb_a-Bi_b-Te_c-M_d-O_e，且优选配制成单玻璃组合物。具体而言，IRS的组分(即Pb、Bi、Te、M和O)都化学反应形成一种复杂化合物复合物，而不是具有各种氧化物的物理混合物的玻璃。在其它实施方案中，IRS可包含多种PBT玻璃组合物、PBT玻璃组合物与含PBT化合物或者在物理加工(例如机械化学加工、研磨、磨碎)或化学加工(例如烧制、热分解、光或辐射化学分解)期间形成PBT IRS的含PBT化合物(例如有机金属化合物、盐)的组合。

无机反应体系