[发明专利]包含有机金属氧化物的导电浆料

说明书

发明领域

通常，本发明涉及包含有机金属氧化物的导电浆料(electro-conductive paste)和可由其获得的太阳能电池，优选光伏太阳能电池。更具体地，本发明涉及导电浆料、太阳能电池前体、制备太阳能电池的方法、太阳能电池和太阳能电池组件。

背景技术

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提高的效率，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，其余透射到太阳能电池中。透射的光子被太阳能电池吸收，所述太阳能电池通常由半导体材料制成，例如硅，其通常是适当掺杂的。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结分离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型掺杂的Si基质并将p型掺杂层施加于其一个面上，或者提供p型掺杂的Si基质并将n型掺杂层施加于其一个面上，在两种情况下均得到所谓的p-n结。具有施加了的掺杂剂层的面通常充当电池的正面，相对侧的具有原始掺杂剂的Si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。设计在两个面均利用入射光的电池也是可能的，但它们的用途相对不够广泛。

为了使太阳能电池正面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“主栅线(bus bars)”的两组垂直线排列。栅线形成与正面的电接触，主栅线连接这些栅线以将电荷有效地引至外电路中。通常栅线和主栅线的这一布置以导电浆料的形式施用，将其烧制以得到固体电极体。背面电极也通常以导电浆料的形式施用，然后将其烧制以得到固体电极体。典型的导电浆料包含金属颗粒、玻璃料和有机载体。

有机过渡金属化合物以前已经用于光伏浆料中，例如在WO2012/0583058A1中。

现有技术中仍然需要改进生产光伏太阳能电池的方法。

发明概述

本发明通常基于克服与太阳能电池相关的现有技术遇到的问题中的至少一个的目的。

更具体地，本发明进一步基于提供具有改进的性能，特别是改进的电性能的太阳能电池的目的。

本发明的另一个目的是提供制备太阳能电池的方法。

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的主题类别作出。另一贡献由代表本发明具体实施方案的本发明从属权利要求的主题作出。

详细说明

实现上述目的中的至少一个的贡献由以下实施方案作出。

|1|包含以下浆料成分的导电浆料组合物：

a.基于浆料为至少70重量％的银颗粒；

b.载体；

c.无机反应体系；

d.包含金属M的有机金属氧化物；

其中金属M为选自以下的一种或多种：Se、Ge、Pb、As、Sb、Bi、Te、Nb、Ta、Cr、Mo和W；优选选自以下的一种或多种：Ge、Pb、As、Sb、Bi、Te、Nb、Ta、Cr、Mo和W；更优选选自以下的一种或多种：Sb、Mo、W、Cr、Nb和Te；进一步更优选选自以下的一种或多种：Sb、Mo、W、Cr和Nb；甚至更优选选自Mo和W中的一种或多种；最优选Mo。

|2|根据实施方案|1|的导电浆料，其中有机金属氧化物包含具有两个或更多个配位的螯合配体。

|3|根据实施方案|2|的导电浆料，其中螯合配体包含选自以下的至少两个原子：O，S，N，P或其组合，优选选自O和S，更优选O。

|4|根据前述实施方案中任一项的导电浆料，其中有机金属氧化物包含至少一个acac结构部分。

|5|根据前述实施方案中任一项的导电浆料组合物，其中有机金属氧化物具有通式MO₂(acac)₂，其中M是选自以下的金属：Mo、W、Cr、Nb、Te。

|6|根据前述实施方案中任一项的导电浆料组合物，其中有机金属氧化物是MoO₂(acac)₂。

|7|根据前述权利要求中任一项的导电浆料组合物，其中有机金属氧化物基于浆料的重量为约0.01至约9重量％，优选约0.05至约5重量％，更优选约0.1至约2重量％。

|8|根据前述实施方案中任一项的导电浆料组合物，其中满足以下标准中的至少一个：