本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池的化學(xué)材料，尤其涉及一種用于太陽能電池工藝的導(dǎo)電漿料。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的太陽能電池基本結(jié)構(gòu)是藉由一p型半導(dǎo)體與一n型半導(dǎo)體相互接合而形成一太陽能電池基板，所述p型半導(dǎo)體與所述n型半導(dǎo)體之間會形成一p-n接面(p-n junction)，當(dāng)接受太陽光照射時，太陽能電池會在所述p-n接面處產(chǎn)生電子電洞對(hole-electron pair)。由于所述p型半導(dǎo)體中具有較高的電洞密度；而在所述n型半導(dǎo)體中具有較高的電子密度，因此在所述p-n接面處，所述電子電洞對的電子會往所述n型半導(dǎo)體處移動，而所述電子電洞對的電洞則會往所述p型半導(dǎo)體處移動，進(jìn)而產(chǎn)生電流，最后再利用導(dǎo)電電極將電流收集進(jìn)行使用。前述的太陽能電池可參美國發(fā)明專利公開第US2013/0247976號、US 2014/0083489號。

一般而言，現(xiàn)有太陽能電池所使用的導(dǎo)電電極是以一導(dǎo)電漿料圖案化涂布于所述太陽能電池基板上，所述導(dǎo)電漿料包含玻璃介質(zhì)、導(dǎo)電材料以及有機(jī)載體。就現(xiàn)行應(yīng)用而言，大多采用銀或鋁作為所述導(dǎo)電材料，如美國發(fā)明專利公開第US 2013/0026425號，揭示一種導(dǎo)電成分及其工藝，所述導(dǎo)電成分包括一導(dǎo)電功能混合物，其中所述導(dǎo)電功能混合物由一金屬以及一金屬氧化物組成，所述金屬為主體且所述金屬氧化物為填料，所述金屬氧化物的重量百分比介于0.5wt.％至5wt.％之間，且所述金屬氧化物包括氧化鋁、氧化銅、氧化鋅、氧化鋯、氧化硅及其組合；或者，如美國發(fā)明專利公告第US 8,383,011號，揭示一種含有金屬有機(jī)改性劑的導(dǎo)電油墨，含有一玻璃料、一導(dǎo)電物質(zhì)、一有機(jī)介質(zhì)及一或多種在焙燒后形成金屬氧化物的金屬有機(jī)成分，其中，所述金屬有機(jī)成分含有鉍金屬有機(jī)物，且其足以在焙燒后形成至少lwt.％的金屬氧化物，所述玻璃料包含氧化鉍、二氧化硅、氧化硼、二氧化碲及其組合。

導(dǎo)電漿料中的玻璃介質(zhì)，主要用于提升所述導(dǎo)電漿料的黏著性，并提供所述太陽能電池基板與所述金屬電極之間良好的歐姆接觸。當(dāng)進(jìn)行燒結(jié)工藝時，所述玻璃介質(zhì)將會形成液態(tài)，除向所述太陽能電池基板發(fā)生擴(kuò)散外，亦可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成產(chǎn)物，若所述玻璃介質(zhì)的成分選擇不佳，恐將發(fā)生所述太陽能電池基板與所述金屬電極之間附著不佳、所述太陽能電池基板與所述金屬電極之間未形成良好的歐姆接觸阻抗或所述太陽能電池基板受污染等問題。因而影響太陽能電池的品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的，在于解決現(xiàn)有用于太陽能電池的導(dǎo)電漿料，附著性以及歐姆接觸阻抗不佳的問題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種用于太陽能電池工藝的導(dǎo)電漿料，包含一有機(jī)物載體、一導(dǎo)電材料以及一玻璃介質(zhì)，所述導(dǎo)電材料與所述玻璃介質(zhì)分散于所述有機(jī)物載體內(nèi)，所述玻璃介質(zhì)包含重量百分比介于0.1wt.％至10wt.％之間的二氧化硅、重量百分比介于0.1wt.％至23wt.％之間的氧化鉛、重量百分比介于20wt.％至80wt.％之間的二氧化碲、重量百分比介于5wt.％至35wt.％之間的三氧化二鉍以及重量百分比介于0.1wt.％至20wt.％之間的氧化鋅。

由上述可知，本發(fā)明用于太陽能電池工藝的導(dǎo)電漿料，藉由改變所述玻璃介質(zhì)中的成分以及比例，使得所述導(dǎo)電漿料的特性改變，進(jìn)而提升太陽能電池使用所述導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電電極時的效能。

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1，為本發(fā)明應(yīng)用于太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A～圖2D，為本發(fā)明應(yīng)用于太陽能電池的工藝步驟示意圖。

具體實施方式

涉及本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合附圖說明如下：

本發(fā)明提供一種用于太陽能電池工藝的導(dǎo)電漿料，包含一有機(jī)物載體、一 導(dǎo)電材料以及一玻璃介質(zhì)，所述導(dǎo)電材料與所述玻璃介質(zhì)分散于所述有機(jī)物載體內(nèi)，于本發(fā)明的一實施例中，所述導(dǎo)電材料可為銀、銀氧化物、銀鹽、銅、鈀、鋁或其組合，且所述導(dǎo)電材料在所述導(dǎo)電漿料的重量百分比介于80wt.％至95wt.％之間。所述有機(jī)物載體的材料可為乙基纖維素(Ethyl cellulose)、聚丙烯酸(Polyacrylic acid)、聚乙烯醇縮丁醛(Polyvinyl butyral)、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol)、聚烯烴(Polyolefin)、聚酰亞胺(Polyamide)、羧酸(Carboxylic acid)、油酸(Oleic acid)、牛脂二胺二油酸鹽(N-Tallow-1,3-diaminopropane dioleate)、二乙二醇丁醚(Diethylene glycol Butyl ether)、二乙二醇丁醚醋酸酯(2-(2-Butoxyethoxy)ethyl Acetate)、酯醇(Ester alcohol)、尼龍酸二甲酯(Dibasic ester)、松油醇(Terpineol)或前述的衍生物，且所述有機(jī)物載體的重量百分比介于5wt.％至20wt.％之間。

在本發(fā)明中，所述玻璃介質(zhì)的重量百分比介于0.1wt.％至10wt.％之間，所述玻璃介質(zhì)包括重量百分比介于0.1wt.％至10wt.％之間的二氧化硅、重量百分比介于0.1wt.％至23wt.％之間的氧化鉛、重量百分比介于20wt.％至80wt.％之間的二氧化碲、重量百分比介于5wt.％至35wt.％之間的三氧化二鉍以及重量百分比介于0.1wt.％至20wt.％之間的氧化鋅。其中，二氧化硅為一玻璃形成劑(Glass former)，是做為玻璃網(wǎng)絡(luò)主體，二氧化碲、氧化鉛、氧化鉍及氧化鋅則做為玻璃中間體(Glass intermediates)。

當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于太陽能電池的正面銀漿(即所述導(dǎo)電材料含有銀)時，所述玻璃介質(zhì)里的氧化鉛及氧化鋅將當(dāng)作抗反射層(Anti-reflection coating)蝕刻劑，然在高溫?zé)Y(jié)的條件下，過多含量的氧化鉛和氧化鋅易造成歐姆接觸電阻上升，氧化鋅蝕刻過度甚至?xí)斐呻姵囟搪贰Ｒ虼?，本發(fā)明為利用二氧化硅的含量，控制所述導(dǎo)電漿料的玻璃軟化點及黏度，來優(yōu)化最終產(chǎn)品的接觸阻抗及線寬來達(dá)到提升電池效率的目的。

另外，氧化碲的加入則能大幅提高銀粉于接觸介面的溶解再析出行為，因而降低接觸電阻，此乃因氧化碲在高溫時容易與銀顆粒共溶形成碲化銀等介穩(wěn)定相，常溫時銀則又以納米微粒等形式析出，若析出于硅晶片表面，則有助于形成硅-金屬接面，即硅與金屬將形成直接接觸，此接觸電阻較硅-氧化物(玻璃)-金屬接面更低，從而有效降低介面電阻。

請續(xù)參閱圖1以及圖2A至圖2D所示，其為本發(fā)明應(yīng)用于一太陽能電池 的結(jié)構(gòu)示意圖以及工藝步驟示意圖，所述太陽能電池的工藝方法如下：

S1：形成一太陽能電池基板10，先準(zhǔn)備一p型半導(dǎo)體基材11，并于所述p型半導(dǎo)體基材11上進(jìn)行一摻雜工藝形成一n型半導(dǎo)體層12，所述p型半導(dǎo)體基材11與所述n型半導(dǎo)體層12形成所述太陽能電池基板10，所述p型半導(dǎo)體基材11可為單晶硅基板、多晶硅基板、砷化鎵基板或披覆硅的半導(dǎo)體薄膜的基板；

S2：形成一抗反射層20，于所述n型半導(dǎo)體層12遠(yuǎn)離所述p型半導(dǎo)體基材11一側(cè)形成所述抗反射層20，其中所述抗反射層20可經(jīng)由濺射、化學(xué)氣相沉積或其他類似方法所形成，而所述抗反射層20的材料可為氮化硅、二氧化鈦或二氧化硅；

S3：形成一前導(dǎo)電漿料層30以及一后導(dǎo)電漿料層40，將本發(fā)明的所述導(dǎo)電漿料涂布于所述抗反射層20遠(yuǎn)離所述太陽能電池基板10一側(cè)，以形成所述前導(dǎo)電漿料層30，并以一后電極導(dǎo)電漿料涂布于所述太陽能電池基板10遠(yuǎn)離所述抗反射層20一側(cè)以形成所述后導(dǎo)電漿料層40，其中所述后電極導(dǎo)電漿料的導(dǎo)電金屬可為鎳、銀、鋁、銅、鈀、金或錫等；

S4：燒結(jié)形成一前導(dǎo)電電極31以及一后導(dǎo)電電極41，進(jìn)行一燒結(jié)工藝，使所述前導(dǎo)電漿料層30穿過所述抗反射層20與所述太陽能電池基板10的所述n型半導(dǎo)體層12相互鍵結(jié)連接，進(jìn)而形成所述前導(dǎo)電電極31；另外，所述后導(dǎo)電漿料層40經(jīng)過所述燒結(jié)工藝后形成所述后導(dǎo)電電極41，此與現(xiàn)有太陽能電池工藝相同，故不于本發(fā)明中贅述。

更進(jìn)一步說明，由于所述導(dǎo)電漿料中的所述玻璃介質(zhì)所含的二氧化硅重量百分比介于1wt.％至10wt.％之間，使所形成的所述前導(dǎo)電電極31層與所述n型半導(dǎo)體層12之間的接觸阻抗得以降低，進(jìn)而提升所述太陽能電池的效能；其次，所述導(dǎo)電漿料的黏稠度亦可獲得提升，使得所述前導(dǎo)電漿料層30的線寬不因黏度過低而有所改變，即，所述導(dǎo)電漿料可避免線擴(kuò)的問題，藉以穩(wěn)定所述太陽能電池于工藝時的良率。

綜上所述，由于本發(fā)明改變所述導(dǎo)電漿料的所述玻璃介質(zhì)的成分與相關(guān)比例，并調(diào)控二氧化硅的重量百分比于0.1wt.％至10wt.％之間，使得所述前導(dǎo)電電極的圖案能夠穩(wěn)定不擴(kuò)散變形，且所述前導(dǎo)電電極與所述太陽能電池基板有更低的接觸阻抗，進(jìn)而提升所述太陽能電池的工藝良率以及光電轉(zhuǎn)換效 率。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。