專利名稱：漿料和采用該漿料的太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種漿料和包括該漿料的太陽能電池。
背景技術(shù)：
全球環(huán)境惡化以及燃?xì)鈨r格上漲使得作為無限的清潔能源的太陽能電池受到廣泛關(guān)注，太陽能電池被配置為通過光伏效應(yīng)將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)換為電力。太陽能電池是將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)換為電力的裝置。由于太陽能電池與傳統(tǒng)化學(xué)蓄電池的結(jié)構(gòu)不同，太陽能電池有時被稱為“物理蓄電池”。太陽能電池使用兩種半導(dǎo)體材料，即，P型和N型半導(dǎo)體，來產(chǎn)生電力。詳細(xì)地，當(dāng)太陽照射到太陽能電池時，在太陽能電池中產(chǎn)生電子和空穴。這些電子電荷移動到P或N極。由于電子電荷的移動，在P和N極之間產(chǎn)生電勢差。這種光伏效應(yīng)產(chǎn)生電力，并且在負(fù)載與太陽能電池聯(lián)結(jié)時，電流可以流過該負(fù)載。根據(jù)制造材料，太陽能電池主要可以分為兩種類型一種包括硅半導(dǎo)體；另一種包括組合物半導(dǎo)體。這里，硅半導(dǎo)體可以分為定形(結(jié)晶)類型和無定形類型。近來，新開發(fā)出了多種類型的硅半導(dǎo)體。關(guān)于太陽能電池相關(guān)的技術(shù)，工業(yè)上主要集中在考慮到提高太陽能電池的效率所產(chǎn)生電能的單位成本的成本效率最高的技術(shù)。例如，已經(jīng)開發(fā)出了效率至少為20%的太陽能電池或降低其每單位面積成本的薄膜太陽能電池。目前，硅半導(dǎo)體通常用于太陽能電池。具體地，由定形硅半導(dǎo)體制成的單晶太陽能電池或多晶太陽能電池由于其效率和可靠性高而得到廣泛使用。在各種太陽能電池中，利用硅片的定形硅太陽能電池在商業(yè)上被廣泛使用。這里， 定形硅太陽能電池具有高于15%的效率，這是商用裝置中效率最高的一種。提出了許多制造定形硅太陽能電池的方法，但是使用最多的是通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成電極。參照圖1，描述一種定形硅太陽能電池的傳統(tǒng)的制造方法。如圖1所示，太陽能電池包括基于硅片襯底10形成的P-N結(jié)。在硅片襯底10的上表面上形成有N+層20，在硅片襯底10的下表面附著有P+層50。在N+層20上，形成前電極40和增透層。在P+層50下方，通過使用鋁(AL)漿料形成背面電極60。被構(gòu)造為接合用來將每個太陽能電池與太陽能電池模塊電連接的接片(tab)的引出電極(tapping electrode) 70通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成。為了完成，在900到1000°C下進(jìn)行退火過程。如上所述，傳統(tǒng)太陽能電池接收太陽光，從而產(chǎn)生電子和空穴。參照圖1，這些電子和空穴移動到P+層和N+層，從而在P+層和N+層之間產(chǎn)生電勢差。在太陽能電池與負(fù)載聯(lián)結(jié)時，由于該電勢差，電流可以流動。這里，用于電極的鋁漿料按照如下過程形成。在退火過程中，將III族鋁(AL)擴(kuò)散到硅片襯底10上以作為P+層形成背電場(BSF，back-surface field)。硅片與該鋁漿料電連接。此外，鋁電極可以用于提高內(nèi)部電場、阻止電子復(fù)合、聚集作為多數(shù)載流子的空穴以及反射陽光的長波長光。為了提高包含在鋁電極中的背電場(BSF)特性和電力，應(yīng)當(dāng)增大鋁電極的厚度。 然而，隨著厚度增大，鋁電極在模塊裝配過程中會塑化(plastic)。此外，如果會發(fā)生彎曲現(xiàn)象(bow phenomenon)，則太陽能電池的電氣特性變差并且損壞硅片。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個實施例提供一種包含不同形狀、尺寸和種類的不同鋁粉的組合型電極漿料，所述組合型電極漿料被配置為通過混合尺寸不同的微粒來增大鋁粉的體積密度， 從而增大與硅片連接的表面、增大擴(kuò)散面積(Spreading area)、有效地形成背電場、提高電特性，并且被配置為通過減小退火過程中金屬的熱膨脹來減小微粒的收縮。本發(fā)明的一個實施例提供一種使用低純度鋁粉的漿料，所述漿料被配置為具有與使用高純度鋁粉基本相同的電特性、減少制造成本、增大印刷適性、在塑化過程后減少彎曲現(xiàn)象，從而提高太陽能電池的效率并且提高太陽能電池的電性能。本發(fā)明的一個實施例提供一種通過使用漿料制造的用于太陽能電池的電極。技術(shù)方案在本發(fā)明的一個實施例中，一種漿料，包括三種或更多種不同形狀、尺寸和種類的鋁粉；玻璃粉；以及有機(jī)載體。增大鋁微粒的體積密度可以提高導(dǎo)電性，防止熱膨脹從而使彎曲現(xiàn)象最小化，并且有效地形成背電場(BSF)。具體地，所述鋁粉具有球形、扁平形、納米形及上述形狀的結(jié)合中的一種或更多種不同形狀。即使所述鋁粉具有相同的形狀，在該鋁粉中也可以包括不同尺寸和直徑的微粒。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的所述鋁粉包括40到50wt %的第一粉末、20到30wt %的第二粉末和0. 1到2wt%的第三粉末。所述第一粉末可以包含直徑為0. 1到2 μ m的球形粉末，所述第二粉末可以包含直徑為0. 5到20 μ m的球形粉末，所述第三粉末可以包含尺寸為20到50 μ m的扁平形粉末。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的漿料中，所述玻璃粉是漿料總重量的1到20wt%， 所述有機(jī)載體是漿料總重量的20到50wt%。本發(fā)明可以提供包含背面電極的太陽能電池，所述背面電極包括上述漿料。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的漿料可以有效地應(yīng)用到諸如太陽能電池、光電二極管等的光探測器，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，所述漿料也可以應(yīng)用到各種半導(dǎo)體器件。同時，本發(fā)明的一個實施例提供一種包含鋁粉、玻璃粉和有機(jī)載體的漿料，所述漿料包括球形的碳微粒。所述碳微?？梢园ㄖ睆讲煌亩鄠€碳微粒，其中，所述碳微粒的平均直徑在 0. 05至Ij 5μπι的范圍內(nèi)。
所述碳微?？梢允菨{料總重量的0. 1到IOwt %。所述碳微粒可以包括在低溫下具有硝基纖維素、碳黑、石墨粉和碳化鋁的碳特性并且在高溫下具有熱分解性的一種或多種材料。所述鋁粉可以是包括單一種類微?；騼煞N以上尺寸不同的微粒的混合物，其中， 所述微粒的平均尺寸在1到10 μ m的范圍內(nèi)。所述鋁粉可以是漿料總重量的50到90wt %。所述玻璃粉可以包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3^ ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、 Bi2O3-B2O3-SiO-SiO2及上述材料的結(jié)合中的一種或多種材料。所述玻璃粉可以是漿料總重量的1到20wt %。所述玻璃粉的軟化點(diǎn)可以是300-600°C，平均尺寸可以是0. 5_10 μ m。所述有機(jī)載體包括聚合物，所述聚合物包括選自由丙烯酸酯、乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素和酚酸樹脂的聚合物、松香及聚甲基丙烯酸酯所組成的組中的一種； 以及溶液，所述溶液包括選自由二甘醇一丁醚乙酸酯(Butyl Cabitol Acetate)、二甘醇一丁醚(Butyl Cabitol)、丁基溶纖劑(Butyl Cellosolve)、丁基溶纖劑乙酸酯(Butyl Cellosolve Acetate)、丙二醇單甲醚(Propylene Glycol Monomethyl Ether)、二丙二醇單甲醚(Dipropylene Glycol Monomethyl Ether)、丙二醇單甲醚丙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Propionate)、丙酸乙酉旨(Ethyl Ester Propionate)、松油醇、丙二醇單甲醚乙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)、二甲氨基甲酸(Dimethylamino Formaldehyde)、丁酮(Methylethylketone) > Y _ 丁內(nèi)酉旨(Gamma Butyrolactone)、乳酸乙酯(Ethyl lactate)以及2，2，4_三甲基_1. 3戊二醇單異丁酸酯 (Texanol)所組成的組中的一種或多種。所述有機(jī)載體進(jìn)一步包括磷分散劑、觸變劑、均化劑和變形劑。所述有機(jī)載體可以是漿料總重量的10到30wt %。本發(fā)明提供一種太陽能電池，所述太陽能電池包括通過使用所述漿料制造的電極。所述電極可以是背面電極(back-surface electrode)。有益效果使用包含不同形狀、尺寸和種類的不同鋁粉的組合型電極漿料的本發(fā)明具有以下效果通過混合尺寸不同的微粒以增大鋁粉的體積密度，從而增大與硅片連接的表面、增大擴(kuò)散面積、有效地形成背電場、提高電特性，并且通過減小退火過程中金屬的熱膨脹從而減小微粒的收縮。具體地，本發(fā)明有效地形成所述背電場從而減小了漏電流、實現(xiàn)阻止電子復(fù)合并且減小了電阻以增大短路電流，使得光電轉(zhuǎn)換效率和保真度提高。此外，在本發(fā)明中，增大鋁微粒的體積密度提高了導(dǎo)電性以及短路電流和保真度， 并且防止熱膨脹，從而使單個鋁背面電極的彎曲現(xiàn)象最小化。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的漿料和使用該漿料的太陽能電池的電極盡管使用低純度的鋁粉，但是具有與使用高純度鋁粉的漿料和使用該漿料的太陽能電池基本相同的電特性。本發(fā)明的所述漿料和所述電極使用較少的碳微粒，從而保持或提高了背表面的均勻性?；诰袕澢F(xiàn)象的減小或抑制，接觸電阻降低并且太陽能電池的效率提高。


圖1是描繪傳統(tǒng)太陽能電池的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的漿料的制造方法的流程圖；圖3是示出描繪通過利用圖2所示的漿料來制造太陽能電池的背面電極的制造方法的流程圖；圖4是表，示出關(guān)于根據(jù)本發(fā)明一個實施例通過利用三種或更多種鋁微粒制造的漿料的特性的試驗結(jié)果。
具體實施例方式盡管將結(jié)合示例性實施例來描述本發(fā)明，但應(yīng)該理解，該描述不意圖將本發(fā)明限制在這些示例性實施例。相反，本發(fā)明意在不僅涵蓋所述示例性實施例，并且涵蓋包括在由后附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替換、修改、等同物和其它實施例。在下文中，將詳細(xì)參考本發(fā)明的多個實施例，所述實施例的例子在附圖中示出并在下面進(jìn)行描述。本發(fā)明涉及一種包含在鋁背面電極中的漿料，更具體地，涉及一種使用具有不同形狀、尺寸和種類的不同鋁粉的組合漿料。如上所述，本發(fā)明包括三種或更多的具有不同形狀、尺寸和種類的鋁粉、玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑。在后面描述的本發(fā)明的一個實施例中，通過結(jié)合三種鋁粉制備漿料。根據(jù)本發(fā)明實施例的鋁粉被稱為第一粉末、第二粉末和第三粉末。這里，第一到第三粉末具有不同的形狀，例如，球形、扁平形、納米形或其結(jié)合的形狀中的一種或多種。在本發(fā)明的實施例中，可以包括鋁粉總重量的40_50wt%的第一粉末、20_30wt% 的第二粉末和0. l-2wt%的第三粉末，這里，第一粉末可以包括直徑為0. 1-2 μ m的球形粉末，第二粉末可以包括直徑為0. 5-20 μ m的球形粉末，第三粉末可以包括尺寸為20-50 μ m 的扁平形粉末。此外，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鋁電極漿料還包括玻璃粉和有機(jī)載體。玻璃粉可以包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3^ ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及其結(jié)合中的一種或多種材料。玻璃粉可以是漿料總重量的l-20wt %。玻璃粉的軟化點(diǎn)可以是300-600°C，平均尺寸可以是0. 5_10 μ m。有機(jī)載體包括含有乙基纖維素、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂等中一種的有機(jī)粘結(jié)劑和含有松油醇、2，2，4_三甲基-1.3戊二醇單異丁酸酯(Texanol)等中一種的溶劑。有機(jī)載體可以包括變形劑(deforming agent)、分散劑及其組合中的一種。有機(jī)載體可以是漿料總重量的20-50wt%。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的漿料制造方法的流程圖。對于根據(jù)本發(fā)明的鋁電極漿料的制造，在步驟Sl中，將用作有機(jī)粘結(jié)劑的有機(jī)樹脂在溶劑中溶解，以制成有機(jī)載體。有機(jī)載體通常是一種或多種合適的溶劑中的一種或多種樹脂粘結(jié)劑的溶液。此外，為了制造鋁粉，分別提供第一、第二和第三粉末。參照步驟S2和S3，對40-50wt%、20_30wt%* 0. l_2wt %的三種或更多種鋁粉、 l-20wt%的玻璃粉以及20-50wt%的有機(jī)載體進(jìn)行稱重然后預(yù)先混合。
這里，可以將胺、酸和偶極分散劑(dipolar dispersant)混合，從而增加通過上述預(yù)先混合的步驟制成的組合物材料的微?？煞稚⑿浴Ｔ赟3步驟之后，對組合物材料熟化1到12個小時以有效地分散(S4)。通過漿料混合機(jī)、行星式軋機(jī)和3輥軋機(jī)將熟化后的組合物材料機(jī)械地混合或分散。然后，進(jìn)行過濾和除氣過程來制造鋁漿料(步驟S5到S7)。圖3是描繪通過使用圖2所示的漿料來制造太陽能電池的背面電極的方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的漿料被絲網(wǎng)印刷在100-500 μ m的硅片的表面上。除了絲網(wǎng)印刷，也可以通過使用在均勻速率和壓強(qiáng)下移動的輥子或沖模的刮刀或狹縫式涂布機(jī)涂布漿料一次以上。如上所述被絲網(wǎng)印刷或涂布的漿料在80到200°C的溫度下進(jìn)行干燥。在700到 900°C的溫度下對干燥后的漿料和硅片進(jìn)行IR(紅外線)快速熱處理，從而形成背面電極。圖4是表，示出根據(jù)本發(fā)明實施例的關(guān)于由三種或更多鋁微粒制造的漿料的特性的試驗結(jié)果。這里，包括表面電阻、彎曲現(xiàn)象和BSF層屬性作為特性項目。如圖所示，在包括三種粉末(即，球形的第一粉末、球形的第二粉末和扁平形的第三粉末)的本發(fā)明中，當(dāng)把40-50Wt%的第一粉末、20-30Wt%的第二粉末和0. l-2wt%的第三粉末混合起來時，在表面電阻、彎曲現(xiàn)象和BSF層特性方面得到最佳性能。這些結(jié)果說明，內(nèi)部光反射率(photo reflectance)可以響應(yīng)不同類型的薄片的增加而增大，從而影響太陽能電池的效率。通常，需要厚度超過6 μ m的BSF層作為包含在定形太陽能電池中的背面電極。由于BSF層厚，所以該BSF層可以阻止電子的復(fù)合并且可以作用反射鏡來提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。對BSF層的厚度沒有限制，但是需要越大-越好的特性。在本發(fā)明中，通過混合三種或更多不同類型的鋁粉，有效地形成BSF層并且增大了越大-越好的特性。另外，太陽能電池需要低于15mQ/Sq的表面電阻。隨著表面電阻降低，更多的電力流過。如果更多電力穿過，則由于空穴被有效地收集而使太陽能電池的效率得以提高。此外，在制備電池之后的模塊裝配過程中，尺寸超過Imm的彎曲現(xiàn)象導(dǎo)致?lián)p壞或缺陷?？紤]到太陽能電池的效率，表面電阻和彎曲現(xiàn)象需要越小-越好的特性。在本發(fā)明中，通過混合三種或更多不同類型的鋁粉，表面電阻和彎曲現(xiàn)象被最小化，從而減小了越小-越好的特性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例的三種或更多不同類型的鋁粉被混合起來。因此， 與使用單一鋁粉的傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明可以提供改進(jìn)的BSF層、導(dǎo)電性和彎曲現(xiàn)象。在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的其它實施例。本發(fā)明涉及包括鋁粉、玻璃粉、有機(jī)載體和碳微粒的漿料。在傳統(tǒng)的導(dǎo)電漿料中，包括乙基纖維素等的有機(jī)載體束縛漿料中的固態(tài)成分并且提高絲網(wǎng)印刷的效率。然而，由于含有碳的微粒與存在于漿料的鋁表面上的被氧化的微粒進(jìn)行氧化-還原(氧化還原)反應(yīng)，因此所述微粒會提高具有高氧化性的鋁的電氣特性。就是說，在漿料中的鋁微粒周圍存在的碳微粒在500到700°C的溫度下被氧化和燃燒。此時， 由于碳微粒和鋁微粒之間發(fā)生的氧化-還原反應(yīng)，減小了氧化膜。因此，加快了鋁粉末之間的燒結(jié)，并且降低了電極的固有電阻，從而提高鋁粉的擴(kuò)散特性。
此外，在高溫下，碳微粒在被塑化形成空隙之后由于熱分解而消失。由于空隙可以用作鋁背面薄膜被熱縮時的緩沖區(qū)，因此空隙改善了彎曲現(xiàn)象。此外，盡管晶片厚度變?yōu)樾∮?00 μ m，也可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的鋁漿料。因此，碳微粒包括一種或多種在低溫下具有硝化纖維、碳黑、石墨粉和碳化鋁的碳特性和在高溫下具有熱分解性的材料。碳微粒是漿料總重量的0. I-IOwt^。如果碳微粒小于0. Iwt %,則不能期待通過在漿料中添加碳微粒而獲得的效果。否則，如果碳微粒大于10wt%，則產(chǎn)生大量空隙，使得背面處的電場的均勻性降低。此外，由于太陽能電池有許多微小空隙，在與太陽能電池裝配的過程完成之后，濕氣會滲入鋁背面中存在的空隙中。于是，導(dǎo)電性下降，并且在鋁背面中會產(chǎn)生裂紋，使得太陽能電池模塊的可靠性降低。通過使用少量的碳微粒而不是僅使用硝基纖維素，提高了鋁漿料的印刷適性。通過使用不同尺寸的碳微粒而不是單一尺寸的碳微粒，由于加快了燒結(jié)，從而提高了背電場的電阻特性。這里，優(yōu)選的是，不同尺寸的碳微粒的平均直徑在0. 05-5 μ m的范圍內(nèi)。如果碳微粒的平均尺寸小于0. 05 μ m,則對漿料的彎曲現(xiàn)象沒有改善；另外，如果碳微粒的平均尺寸大于5 μ m，則背表面處的電場的均勻性降低。在本發(fā)明的一個實施例中，優(yōu)選的是鋁粉包括單一尺寸的鋁微粒或者兩種或更多的不同尺寸的鋁微粒。這里，通過使用包含不同形狀、尺寸和種類的鋁微粒的鋁粉來制造漿料，使得漿料被配置為通過混合不同尺寸的微粒以增大鋁粉的體積密度，從而增大與硅片連接的表面、增大擴(kuò)散面積、有效地形成背電場、提高電特性，并且被配置為通過減小退火過程中金屬的熱膨脹來減小微粒的收縮。在本發(fā)明中，通過將不同尺寸的鋁粉混合，使得表面電阻和彎曲現(xiàn)象被最小化，從而減小了太陽能電池中的越小-越好的特性。在電池制備后的模塊裝配過程中，尺寸超過 Imm的彎曲現(xiàn)象導(dǎo)致?lián)p壞或缺陷?？紤]到太陽能電池的效率，表面電阻和彎曲現(xiàn)象需要越小-越好的特性。在本發(fā)明中，玻璃粉包括PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3^ ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及其結(jié)合中的一種或多種材料。玻璃粉是漿料總重量的l_20wt%，更優(yōu)選的是I-IOwt%。如果玻璃粉小于Iwt %，則粘合強(qiáng)度和彎曲現(xiàn)象變差；另外，如果玻璃粉大于20wt%，則電特性變得更差使得太陽能電池的效率降低。這里，玻璃粉的軟化點(diǎn)是 300-6000C，平均尺寸是0. 5-10 μ m。如果玻璃粉的各個特性保持在各自的范圍內(nèi)，則可以使填充因子和燒結(jié)密度最大化。本發(fā)明通過使?jié){料中的有機(jī)載體和無機(jī)成分機(jī)械地混合，實現(xiàn)稠度特性、粘度和流變特性的提高。包含在傳統(tǒng)太陽能電池中的漿料所使用的有機(jī)載體可以用作有機(jī)載體，例如，包括聚合物和溶液的組合物材料。所述聚合物可以包括丙烯酸酯、乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素和酚酸樹脂的聚合物、松香和聚甲基丙烯酸酯中的一種。優(yōu)選地，乙基纖維素更適用。
所述溶液可以包括二甘醇一丁醚乙酸酯、二甘醇一丁醚、丁基溶纖劑、丁基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚丙酸酯、丙酸乙酯、松油醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甲氨基甲醛、丁酮、γ-丁內(nèi)酯、乳酸乙酯以及2，2，4_三甲基-1.3戊二醇單異丁酸酯(Texanol)中的一種或多種。優(yōu)選地，二甘醇一丁醚乙酸酯更適用。另外，所述有機(jī)載體還包括磷分散劑、觸變劑、均化劑和變形劑。這里，觸變劑可以包括諸如尿素、酰胺、尿烷之類的聚合物/有機(jī)材料，或者可以包括諸如二氧化硅之類的無機(jī)材料。有機(jī)載體是漿料總重量的20-30wt%。如果有機(jī)載體小于20wt%，則印刷適性由于有機(jī)材料量少而變差；另外，如果有機(jī)載體大于30wt%，則稠度特性變差使得薄膜在印刷過程后會被損壞。這里，將描述制造上述漿料的方法。首先，包含丙烯酸酯、乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素等中一種的聚合樹脂被溶解并預(yù)先混合在諸如二甘醇一丁醚乙酸酯的溶劑中，以提供有機(jī)載體。在有機(jī)載體中， 混合了不同尺寸的碳微粒。在含有有機(jī)載體和不同碳微粒的組合物材料中，將不同尺寸的各種鋁粉和玻璃粉預(yù)先混合。接著，可以加入胺、酸和偶極分散劑以提高通過上述預(yù)先混合步驟制成的組合物材料的微?？煞稚⑿?。對組合物材料熟化1到12個小時以有效地分散。通過漿料混合機(jī)、行星式軋機(jī)和3輥軋機(jī)將熟化后的組合物材料機(jī)械地混合或分散。然后，進(jìn)行過濾和除氣過程來制造鋁漿料。此外，本發(fā)明提供通過漿料印刷、干燥和塑化過程制備的太陽能電池電極。除了制備所述漿料的過程或步驟之外，用于形成太陽能電池的傳統(tǒng)方法可以作為用于制造根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池電極的漿料印刷、干燥和塑化過程來應(yīng)用。這里，太陽能電池電極可以是背面電極。漿料印刷以絲網(wǎng)印刷的方式來進(jìn)行。如上所述被絲網(wǎng)印刷或涂布的漿料優(yōu)選地在80-200°C的溫度下干燥1到30分鐘。對于塑化來說，在700-900°C的溫度下進(jìn)行5秒到1分鐘的快速熱處理。通過被配置為在200 μ m厚的單晶半導(dǎo)體表面上印刷的絲網(wǎng)印刷機(jī)在均勻的速率和壓力下進(jìn)行印刷。在下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的其它實施例。通過這些實施例，可以清楚地描述本發(fā)明，但是所述實施例不限制權(quán)利要求的范圍。實施例1將氧化度(oxidation)為0. 7、75wt%的鋁粉與5wt%的直徑5 μ m的碳微粒混合， 并且10wt%的玻璃粉以及剩余部分的有機(jī)載體也用于制造漿料。實施例2混合Iwt %的直徑5 μ m的碳微粒，其它條件與實施例1相同。實施例3混合0. 5wt %的直徑5 μ m的碳微粒，其它條件與實施例1相同。實施例4混合Iwt %的直徑0. 5 μ m的碳微粒以替代直徑5 μ m的碳微粒，其它條件與實施例1相同。實施例5混合0. 75wt %的直徑5 μ m的碳微粒和0. 25wt %的直徑0. 5 μ m的碳微粒以替代直徑5μπι的碳微粒，其它條件與實施例1相同。實施例6混合0. 5wt %的直徑5 μ m的碳微粒和0. 5wt %的直徑0. 5 μ m的碳微粒以替代直徑5 μ m的碳微粒，其它條件與實施例1相同。實施例7混合0. 25wt %的直徑5 μ m的碳微粒和0. 75wt %的直徑0. 5 μ m的碳微粒以替代直徑5μπι的碳微粒，其它條件與實施例1相同。對比實例1沒有碳微粒。除了碳微粒之外，其它條件與實施例1相同。對比實例2沒有碳微粒，并且使用氧化度為0. 2的鋁粉。其它條件與實施例1相同。試驗中的其它條件根據(jù)實施例1到7以及對比實例1和2的漿料在紋理化之后分別被絲網(wǎng)印刷在厚度為180 μ m的硅片上。然后，在大約160°C的溫度下對漿料和硅片進(jìn)行20分鐘的干燥，再在850°C的溫度下進(jìn)行30秒的快速熱處理，以制造太陽能電池中的背面電極。對通過使用根據(jù)實施例1到7以及對比實例1和2的漿料制造的太陽能電池中的背面電極進(jìn)行性能和效率方面的測試。測試結(jié)果在表1和表2中進(jìn)行描述。表 權(quán)利要求
1.一種漿料，包括三種或更多種不同形狀、尺寸和種類的鋁粉； 玻璃粉；以及有機(jī)載體，其中，所述鋁粉包括40到50wt%的第一粉末、20到30wt%的第二粉末和0. 1到2wt% 的第三粉末，并且所述第一粉末到第三粉末的形狀為球形、扁平形、納米形及上述形狀的結(jié)合中的一種或多種不同形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料，其中，所述第一粉末包含直徑為0.1到2μπι的球形粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料，其中，所述第二粉末包含直徑為0.5到20 μ m的球形粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料，其中，所述第三粉末包含尺寸為20到50μ m的扁平形粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿料，其中，所述玻璃粉占漿料總重量的1到20wt%，所述有機(jī)載體占漿料總重量的20到50wt%。
6.一種包含鋁粉、玻璃粉和有機(jī)載體的漿料，所述漿料包括球形的碳微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述碳微粒包括直徑不同的多個碳微粒，其中， 所述碳微粒的平均直徑在0. 05到5 μ m的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述碳微粒占漿料總重量的0.1到IOwt%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述碳微粒包括在低溫下具有硝基纖維素、碳黑、石墨粉和碳化鋁的碳特性并且在高溫下具有熱分解性的一種或多種材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述鋁粉是包括單一種類微?；騼煞N以上尺寸不同的微粒的混合物，其中，所述微粒的平均尺寸在1到ΙΟμπ 的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述鋁粉占漿料總重量的50到90wt%。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述玻璃粉包括I^b0-Si02、PbO-SiO2-B2O3^ ZnO-SiO2, ZnO-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2及上述材料的結(jié)合中的一種或多種材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述玻璃粉占漿料總重量的1到20wt%。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述玻璃粉的軟化點(diǎn)是300-600°C，平均尺寸是 0.5-10 μm0
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述有機(jī)載體包括聚合物，所述聚合物包括選自由丙烯酸酯、乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素和酚酸樹脂的聚合物、松香及聚甲基丙烯酸酯所組成的組中的一種；以及溶液，所述溶液包括選自由二甘醇一丁醚乙酸酯、二甘醇一丁醚、丁基溶纖劑、丁基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚丙酸酯、丙酸乙酯、松油醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甲氨基甲醛、丁酮、γ-丁內(nèi)酯、乳酸乙酯以及2，2，4_三甲基-1.3戊二醇單異丁酸酯所組成的組中的一種或多種。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的漿料，其中，所述有機(jī)載體進(jìn)一步包括磷分散劑、觸變劑、 均化劑和變形劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漿料，其中，所述有機(jī)載體占漿料總重量的10到30wt%。
18.—種太陽能電池，包括形成到硅襯底上的前面電極和背面電極，所述前面電極和背面電極包括P型、N型和P-N結(jié)，其中，所述背面電極包括根據(jù)權(quán)利要求1到4中的一項所述的漿料。
19.一種太陽能電池，包括通過使用根據(jù)權(quán)利要求6到17中的一項所述的漿料制造的電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的太陽能電池，其中，所述電極是背面電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漿料和使用該漿料的太陽能電池。根據(jù)本發(fā)明實施例的所述漿料包括三種或更多種不同形狀、尺寸和種類的鋁粉；玻璃粉；以及有機(jī)載體，其中，所述鋁粉包括40到50wt％的第一粉末、20到30wt％的第二粉末和0.1到2wt％的第三粉末，并且所述第一到第三粉末的形狀為球形、扁平形、納米形及上述形狀的結(jié)合中的一種或多種不同形狀。
文檔編號H01B1/22GK102460602SQ201080025083
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者嚴(yán)俊弼, 樸鎮(zhèn)慶, 李仁宰, 金順吉 申請人:Lg伊諾特有限公司