將全背面電場和銀主柵線施加到太陽能電池上的方法
2023-07-10 00:22:56 1
專利名稱：將全背面電場和銀主柵線施加到太陽能電池上的方法
將全背面電場和銀主柵線施加到太陽能電池上的方法對相關申請的交叉引用
本申請要求2010年2月12日提交的美國臨時專利申請No. 61/304,030的權益，其公開內容全文經此弓I用併入本文。
背景技術：
太陽能電池是利用光伏效應將太陽能轉化成電能的器件。太陽能是有吸引力的能源，因為其可持續和無汙染。因此，大量的研究目前致力於開發在保持低材料成本和製造成本的同時具有提高的效率的太陽能電池。非常簡單地，在陽光中的光子碰撞太陽能電池板時，它們被半導體材料如矽吸收。電子從它們的原子上敲松，以使它們可流過太陽能電池板的導電部分並產生電力。最常見的太陽能電池是基於矽的那些，更特別基於通過將n_型擴散層施加到P-型矽基板上而由矽製成的p-n結，其與兩個電接觸層或電極連接。為了將太陽能電池對 日光的反射減至最低，將抗反射塗層(antireflection coating),如氮化娃施加到n_型擴散層上以提高耦合到太陽能電池中的光的量。使用例如銀漿(silver paste)，可以將格柵狀金屬接點絲網印刷到抗反射層上以充當前電極。電池的光進入面或正面上的這種電接觸層通常以由「副柵線(finger lines)」和「主柵線(busbar)」製成的格柵圖案而非完整的層存在，因為金屬柵極材料不透光。最後，例如通過將背面銀或銀/鋁漿施加到背面的跳格(tabbing)區域上、接著將鋁漿施加到背面的其餘區域上，在基板上施加背接觸(rearcontact)o該器件隨後在高溫下燒制以將金屬眾轉化成金屬電極。例如在歐洲專利申請公開No. I 713 093中可以找到典型太陽能電池及其製造方法的描述。構造太陽能電池背面的常規方法包括印刷乾燥的背接觸(back contact)銀主柵線，然後印刷幹鋁以覆蓋背面的其餘部分。全鋁背面電場(BSF)適用於改進太陽能電池性能。但是，印刷和乾燥鋁以覆蓋基板的整個背面並隨後印刷和乾燥該幹鋁上的銀背接觸是不可行的，因為在共燒時觀察到銀膜與下方的鋁基底的剝離。此外，由於銀與鋁之間缺乏粘合，涉及印刷、乾燥和燒制鋁並隨後印刷、乾燥和燒制銀主柵線的方法也不可行。因此，共燒銀和幹鋁的方法是合意的。鋁BSF是在矽基太陽能電池的大規模生產中用於形成背面電場和製造低高結的最經濟方法，同時充當雜質吸收劑和提供部分表面鈍化。但是，鋁的相對較差可焊性是形成全BSF的障礙。另外，鋁被玻璃體系鬆散粘合併因此不產生用於印刷金屬接線端子的牢固基底。施加鋁BSF的改進的方法是合意的。發明概述
根據本發明通過將背接觸銀主柵線施加到太陽能電池的鋁背面電場(BSF)的方法實現這些和其它目的，所述方法包括
(a)提供具有正面和背面的太陽能電池基板；
(b)在太陽能電池基板的背面上印刷全鋁背襯層；
(c)乾燥所述印刷的鋁背襯層以產生全鋁層；
(d)在全鋁層上在需要銀主柵線的區域中印刷和乾燥剝離漿；(e)在太陽能電池基板的正面上印刷和乾燥前接觸(frontcontact)銀眾以產生前柵
極；
(f)共燒和冷卻太陽能電池的正面和背面，其中在燒制過程中所述剝離漿潤溼鋁層中的過量鋁粉，以致在太陽能電池冷卻過程中所述剝離漿收縮、固化並與所述過量鋁粉一起剝離以留下具有開放區的全鋁BSF ;和
(g)在BSF的開放區上印刷、乾燥和燒制背接觸銀漿以產生銀主柵線。根據本發明的另一方面，通過以下步驟形成太陽能電池
(a)提供具有正面和背面的太陽能電池基板；
(b)在太陽能電池基板的背面上印刷全鋁背襯層； (C)乾燥所述印刷的鋁背襯層以產生全鋁層；
(d)在全鋁層上在需要銀主柵線的區域中印刷和乾燥剝離漿；
(e)在太陽能電池基板的正面上印刷和乾燥前接觸銀漿以產生前柵極；
(f)共燒和冷卻太陽能電池的正面和背面，其中在燒制過程中所述剝離漿潤溼全鋁層中的過量鋁粉，以致在太陽能電池冷卻過程中所述剝離漿收縮、固化並與所述過量鋁粉一起剝離以留下具有開放區的全鋁BSF ;和
(g)在BSF的開放區上印刷、乾燥和燒制背接觸銀漿以產生銀主柵線。附圖簡述
在聯繫附圖閱讀時，更好地理解上文的概述以及下列發明詳述。為了圖解本發明，在附圖中顯示了目前有限的實施方案。但是，應該理解的是，本發明不限於所示精確布置和工具。在附圖中
圖I是具有部分背面電場(BSF)的太陽能電池的示意 圖2是具有全背面電場(BSF)的太陽能電池的示意 圖3是根據本發明的一個實施方案具有施加到全鋁層上的剝離漿的太陽能電池基板的照片；
圖4是根據本發明的一個實施方案在燒制後的鋁BSF的剝離區的照片；
圖5是根據本發明的另一實施方案在鋁BSF上的銀主柵線的照片；
圖6是在根據本發明的一個實施方案的太陽能電池的低溫重燒之前和之後的Jsc的
圖7是在根據本發明的另一實施方案的太陽能電池的低溫重燒之前和之後的Voc的
圖8是在根據本發明的再一實施方案的太陽能電池的低溫重燒之前和之後的FF的
圖9是在根據本發明的一個實施方案的太陽能電池的低溫重燒之前和之後的效率的
圖10是在根據本發明的一個實施方案的太陽能電池的鋁和剝離區下方的BSF的SEM照片；
圖11是在根據本發明的一個實施方案的太陽能電池的剝離區下方的BSF的SEM照片； 圖12是根據本發明的一個實施方案的太陽能電池的粘合vs.距離的 圖13是在根據本發明的一個實施方案的全BSF和根據對比例的部分BSF的6 X 6晶片上的Voc的圖；和
圖14是在根據本發明的一個實施方案的全BSF和根據對比例的部分BSF的5 X 5晶片上的Voc的圖。發明詳述
除非對具體情況另行指明，本文所用的所有百分比(％)是重量百分比。此外，除非另行指明，本文所述的所有粒度或粒徑是通過雷射衍射測得的d5(l粒徑。如本領域技術人員充分理解的那樣，d50直徑代表這樣的尺寸——一半的單顆粒(按重量計)小於規定直徑。本申請涉及將背接觸銀主柵線施加 到太陽能電池的全鋁背面電場(BSF)上的方法。如下面更詳細描述，該方法包括首先在太陽能電池基板的背面上印刷和乾燥全鋁背襯層以形成全鋁層，然後在需要銀主柵線的區域中將剝離漿(下文更詳細描述)施加到全鋁層中。將前接觸銀漿施加至太陽能電池基板的正面，並將該電池的兩面共燒和隨後乾燥。在燒制過程中該剝離漿潤溼全鋁層中的過量鋁粉，以致在該共燒太陽能電池冷卻過程中所述漿收縮、固化並與所述過量鋁粉剝離以留下具有開放區的全鋁BSF。換言之，在固體鋁-矽共晶層上製造用於施加銀背接觸漿的狹槽。最後，在BSF的開放區或狹槽上施加背接觸銀漿以產生銀主柵線。通過這種新穎的概念和設計，由於較高的開路電壓，改進電池性能。此外，由於低溫燒制的背接觸銀主柵線與基板的良好粘合和可焊性，該電池保持其可靠性。根據這種方法製成的太陽能電池也具有合意的全BSF。BSF用於減少太陽能電池背面的電子-空穴重組，由此提高電池效率。因此，全BSF改進太陽能電池的效率。圖I和2示意性顯示具有部分BSF的太陽能電池(圖I)和具有全BSF的電池(圖2)之間的比較。在各圖中，矽基板2具有正面銀副柵線(silver finger)4和銀背接觸6。圖I中的太陽能電池具有部分BSF 8，而圖2中的太陽能電池具有全BSF 10。現在更詳細描述本發明的方法的步驟。全鋁背層的施加
在該方法的第一步驟中，將全鋁背襯層施加到太陽能電池基板的背面。基板優選是通過將n-型擴散層施加到P-型矽基板上製成的矽基板。適當的基板可以是單晶或多晶的並且是本領域中公知的。適合施加到太陽能電池基板上的鋁漿是本領域中公知的並且不需要描述。通過例如絲網印刷將鋁漿施加到基板的整個背面上，並在大約150°C - 200°C下乾燥產生全鋁背層。這樣的印刷和乾燥步驟是本領域中公知的。剝離漿和前接觸銀的施加
隨後，在需要銀主柵線的區域中將剝離漿施加到該全鋁層上。剝離漿是下面將更詳細描述的金屬基組合物。通過已知方法，例如通過絲網印刷施加該漿，然後在大約150°C -200°C下乾燥。具有施加到全鋁層上的剝離漿的太陽能電池基板的照片顯示在圖3中。接著將前接觸銀漿施加到太陽能電池基板的正面。前接觸銀漿是本領域中公知的，且市售銀漿適合施加到太陽能電池的正面。在施加前接觸銀漿之前先將抗反射層，如氮化矽、氧化鈦或氧化矽施加到基板正面以在本發明的範圍內。可以通過已知方法，例如通過絲網印刷施加該銀漿，然後在大約150°C -200°C下乾燥。
共燒和冷卻
在印刷和乾燥前接觸漿後，對該晶片施以金屬化和接點成形步驟。具體而言，施加了鋁層、剝離漿和前接觸銀漿的太陽能電池現在燒制以使正面和背面共燒。該太陽能電池優選在IR燈加熱的爐中使用工業標準的太陽能電池加工溫度設置共燒。例如，可以使用BTU 6區IR燈加熱的爐。適當的溫度和帶速度設置可通過常規實驗確定，但優選涉及大約700至800°C，更優選大約750至800°C的峰值溫度。示例性的溫度分布包括在400、400、550、700、800和920°C的分區設置和5000 mm/min帶速度。隨後，將太陽能電池快速冷卻(如大約60至80°C /秒)至室溫。在快速工藝燒制(在本領域中也稱作「spike firing」)過程中，在大約575至600°C形成鋁-矽共晶體。在較高溫度下，剝離漿開始熔融並潤溼鋁背襯層中的過量鋁粉。
在快速冷卻過程中，所述剝離漿收縮、固化並與所述過量鋁粉剝離以留下在BSF層中具有開放區的全鋁BSF。換言之，固體鋁-矽共晶層暴露出來並充當背接觸銀主柵線的粘合基底。燒制和玻璃後的太陽能電池的照片顯示在圖4中，其圖解BSF上的剝離(開放)區。背接觸銀漿的施加
最後，例如通過絲網印刷將背接觸銀漿施加到BSF的開放區，然後在大約150至200°C下乾燥並在低溫(低於大約550°C，如大約500°C)下燒制數秒以使其燒結和粘合至固體鋁-矽共晶表面並形成主柵線。適當的背接觸銀漿是低溫(低於大約550°C)燒制材料，如下文更詳細描述的漿。帶有施加到鋁BSF上的銀主柵線的太陽能電池顯示在圖5中。剝離漿
在全鋁層上印刷和乾燥的剝離漿旨在與鋁層共燒並在形成鋁-矽共晶體後熔融和潤溼鋁層中的鋁粉，然後與過量鋁粉一起剝離以暴露出共晶層。該漿像常規銀漿那樣含有佔該組合物總重量的10-30重量％的溶劑和粘合劑的有機體系和佔該組合物總重量的70-90重量％的無機體系。該無機體系包含兩部分玻璃體系(3-20總重量％)和粉末體系(30-80總重量％)。粉末體系、玻璃體系和有機體系構成剝離漿組合物的三種基本組分。現在更詳細描述剝離漿組合物中的各組分。粉末體系
該粉末體系含有一種或多種下列粉末
(a)粒度為0.I至5. 0微米的銀粉；
(b)粒度為0.I至5. 0微米的金屬粉末；和/或
(c)粒度為0.I至5. 0微米的金屬氧化物，以使該金屬氧化物與鋁粉粘合併在燒制過程中收縮。粉末體系優選包括銀薄片和與銅或錫結合的銀。該粉末體系的作用是在施加到鋁層上時與鋁分粘合併在燒制過程中收縮。該金屬或金屬氧化物顆粒可以以粉末或薄片形式包含在該組合物中，只要它們具有大約0. I至5.0微米的粒度。該粉末體系優選以該組合物總重量的大約30-80重量％，更優選大約50-80重量％的量存在於剝離眾組合物中。玻璃體系
該玻璃體系包含玻璃粉(玻璃顆粒)並充當剝離漿組合物中的無機粘合劑。玻璃的具體類型不重要，只要其可以為漿組合物提供所需性質。優選的玻璃包括硼矽酸鉛和硼矽酸鉍，但其它無鉛玻璃，如硼矽酸鋅也合適。該玻璃顆粒優選具有大約0. I至大約4. 5微米的粒度和300-800°C，更優選大約300-350°C的Tg，並優選以漿組合物總重量的大約3至大約20重量％，更優選大約3至大約10重量％的量包含在該組合物。有機體系
該有機體系包含溶劑和粘合劑。特定的溶劑和粘合劑不重要並且是本領域中已知的或將為這種類型的用途開發的那些。例如，優選的有機載體含有纖維素樹脂和溶劑，如在溶劑如萜品醇中的乙基纖維素。有機載體優選以該組合物總重量的大約10至大約30重量％的量存在於該導電眾組合物中。在剝離漿組合物中包括添加劑也在本發明的範圍內。例如，最好單獨或聯合包括增稠劑(增粘劑)、穩定劑、分散劑、粘度調節劑等化合物。此類組分是本領域中公知的。如果包含，可以根據想要的剝離漿性質通過常規實驗確定此類組分的量。
可以通過本領域中已知的或待開發的任何製備漿組合物的方法製備該剝離漿組合物；製備方法不重要。例如，可以例如用混合器混合漿組分，然後經過例如三輥磨，以製造分散的均勻漿。利用常規銀漿作為剝離漿也在本發明的範圍內，只要其在該方法中有效工作。背接觸眾
本發明還涉及可施加至BSF上的剝離區的低溫背接觸漿。該漿可以在剝離區上印刷、乾燥和在小於大約550°C，如大約500°C下低溫燒制。該背接觸漿提供後接觸端子和表面的可焊性。重要地，該背接觸漿必須能在小於大約550°C下燒制。該漿含有佔該漿的大約10-30重量％的有機體系(包含溶劑和粘合劑)和佔該漿的大約70-90重量％的無機體系(包含玻璃體系和粉末體系)。粉末體系
該粉末體系是本領域中已知的常規粉末體系並含有下列粉末
(a)50-80重量％的量的粒度為0. I至5. 0微米的銀粉；和
(b)0至2.0重量％的量的粒度為0.5至3.0微米的金屬氧化物。該粉末體系優選含有大部分銀以提供充足可焊性。優選粉末含有銀或與氧化銅結合的銀。該金屬或金屬氧化物顆粒可以以粉末或薄片形式包含在該組合物中，只要它們具有大約0. I至5. 0微米的粒度。玻璃體系
該玻璃體系包含玻璃粉(玻璃顆粒)並充當剝離漿組合物中的無機粘合劑。玻璃的具體類型不重要，只要其可以為漿組合物提供所需性質。優選的玻璃包括硼矽酸鉛和硼矽酸鉍，但其它無鉛玻璃，如硼矽酸鋅也合適。該玻璃顆粒優選具有大約0. I至大約4. 5微米的粒度和250-600°C，更優選250-350°C的Tg，並優選以漿組合物總重量的大約3至大約20重量％的量包含在該組合物。相對較低的Tg對於為所得組合物提供適當的低溫燒結性質而言是至關重要的。有機體系
該有機體系是本領域中已知的常規有機體系並包含溶劑和粘合劑。特定的溶劑和粘合劑不重要並且是本領域中已知的或將為這種類型的用途開發的那些。例如，優選的有機載體含有纖維素樹脂和溶劑，如在溶劑如萜品醇中的乙基纖維素。有機載體優選以該組合物總重量的大約10至大約30重量％的量存在於該導電漿組合物中。在背接觸漿組合物中包括添加劑也在本發明的範圍內。例如，最好單獨或聯合包括增稠劑(增粘劑)、穩定劑、分散劑、粘度調節劑等化合物。此類組分是本領域中公知的。如果包含，可以根據想要的剝離漿性質通過常規實驗確定此類組分的量。可以通過本領域中已知的或待開發的任何製備漿組合物的方法製備該背接觸漿組合物；製備方法不重要。例如，可以例如用混合器混合漿組分，然後經過例如三輥磨，以製造分散的均勻漿。在太陽能電池工業中，帶有用於提高電池性能的全背面電場的太陽能電池非常合意，此類BSF是用於降低太陽能電池的每瓦特成本的矽基太陽能電池發展的一部分。本發明的剝離漿組合物在形成背面電場後有效除去幾乎全部的過量鋁粉，從而產生用於施 加低燒制溫度背接觸銀主柵線和增進太陽能電池性能的固體基底。施加背接觸漿後的低溫重燒不顯著影響太陽能電池的電性能，本發明的背接觸銀漿在低溫下很好地燒結，具有良好可焊性並提供充足的與基板的粘合。因此，本發明的方法和銀漿的使用有助於太陽能工業接近電網平價。現在聯繫下列非限制性實施例描述本發明的實施方案。太陽能電池的製備和分析
通過合併常規銀漿的組分製備剝離漿組合物70%銀，8%玻璃和22%載體。如下製備四個相同的太陽能電池在具有55 Q/D (sc)的薄層電阻的準備金屬化的P-型單晶(sc)太陽能晶片的背面上，印刷鋁漿(RuXing 8252X)並在150°C下乾燥。在幹鋁上在需要背接觸主柵線之處印刷剝離漿組合物，然後在烘箱中在150°C下乾燥5分鐘。將市售銀眾(CL80-9271,可購自 Heraeus Incorporated, ff. Conshohocken, PA)施加到晶片正面並在烘箱中在150°C下乾燥5分鐘。所得電池顯示在圖3中。然後通過在具有400°C、400°C、550°C、700°C、800°C和920°C的分區設置的IR燈加熱的6區BTU爐中以5000 mm/min帶速度共燒，對電池施以金屬化和接觸成形。然後以60至80°C /秒的速率快速冷卻電池。剝離過量鋁後的所得電池顯示在圖4中。使用I-V試驗機測試所得太陽能電池。I-V試驗機中的Xe弧光燈用於模擬已知強度的日光，並照射太陽能電池的正面以生成I-V曲線。使用這種曲線，測定這種測量方法共用的各種參數(其提供電性能比較)，包括短路電流密度(Jsc)、開路電壓(Voc)、填充因數、能量轉換效率(效率)、最大功率(Pmax)、串聯電阻(Rse)和分流電阻(Rsh)。數據匯集在表I中。表I :在低溫重燒前收集的數據
電池號IJsc IYoc I填充因數 I效率 |Pmax(W)IRse(Q)IRsh(Q)
134. 483 0. 64~ 78. 44 ~ 11. 3 4~213. 68E-Q39. 85E+00
234. 371 0. 639" 78. 17 ~ 11. 16 ~1783. 86E-032. 17E+01
334. 532 0. 639~ 11. 97 ~ 11. 19 4~1844. 02E-032. 39E+01
4丨34. 368 丨0. 641 丨78. 94 丨17. 39 丨4. 233丨3. 43E-03丨2. 53E+01在剝離區上施加含有70%銀、4%低Tg玻璃和26%載體的背接觸銀漿，然後在150-200°C下乾燥和在低溫(550°C)下燒制。低溫燒制的背接觸銀漿作為銀主柵線燒結和粘合到固體鋁-矽共晶表面上。如圖5中所示，直接在鋁-矽共晶表面上形成燒結銀膜。在第二低溫燒制後，再如上所述測量太陽能電池的電性能。電池的電性能數據制表在下表2中。可以看出，在低溫重燒後幾乎沒有觀察到任何劣化。低溫重燒之前和之後的Jsc、V0C、填充因數(FF)和效率的圖繪製在圖6-9中。表2 :在低溫重燒後收集的數據
電池號IJsc IYoc I填充因數 I效率 |Pmax(W)IRse(Q)IRsh(Q)
134. 444 0. 64~ 78. 19 ~ 11. 25 4~1994. 01E-032. 28E+01 234. 42 0. 64~ 78. 96 — 11. 17 ~184. 24E-03I. 84E+01
334. 453 0. 64~ 78. 21 ~ 17. 26 4~2014. 03E-032. 24E+01
4|34.422 |o.64 卜8. 49 |l7. 3 \4. 21丨3. 83E-03|l. 60E+01在燒制後，取背面電場的橫截面的SEM照片以檢查BSF品質。如圖10-11中所示，在鋁下方和在剝離區下方連續形成鋁層(BSF)。通過剝離漿幾乎完全除去過量鋁層，並為接下來的施加背接觸銀層的加工步驟(為焊接和連接目的)提供固態乾淨表面。圖10顯示在Al下方和在剝離區下方形成的連續Al BSF層，而圖11以更高放大率顯示在剝離區下方的BSF。為了評測電池的粘合，將焊料塗布的銅線(2毫米寬，200微米厚)焊接到背面的銀上以製造焊點(solder joint)。將焊劑施加到該點並在300°C下將所述銅線焊接到背面的銀上。使用焊鐵加熱焊料並使其流到背面銀上。將銅線切成 10」長度以從6」太陽能電池的一端懸掛出4」引線。將銅引線連接到測力計上並將該電池固定到恆速移離測力計的臺上。將計算機連接到測力計上以記錄瞬時力。通過以相對於該焊點180°角度牽拉該線，測量粘合。收集多個數據點，所得粘合狀況顯示在圖12中。對比太陽能電池的製備和分析
在6」x6」多晶晶片上和在5」 X 5」單晶晶片上通過印刷和乾燥背接觸銀、印刷和乾燥背襯鋁和印刷和乾燥前接觸銀製備常規太陽能電池。所有施加的銀和鋁漿是市售漿，且所有乾燥都在150°C下進行5分鐘。在如上所述的相同晶片上製備本發明的太陽能電池。如上所述測量對比電池和本發明的電池的電性能，並將Voc結果繪製在圖13和14中。可以看出，在6」x6」多晶晶片上的本發明電池的Voc有4.5 mV增進，在5」 x 5」單晶晶片上的本發明的電池有6.5 mV增進。這些結果證明了由具有全BSF的太陽能電池獲得的優異結果。本領域技術人員會認識到，應在不背離其廣義發明理念的情況對上述實施方案作出改變。因此，要理解的是，本發明不限於所公開的具體實施方案，但其旨在涵蓋在如所附權利要求書規定的本發明的精神和範圍內的修改。
權利要求
1.將背接觸銀主柵線施加到太陽能電池的鋁背面電場(BSF)的方法，所述方法包括 (a)提供具有正面和背面的太陽能電池基板； (b)在該太陽能電池基板的背面上印刷全鋁背襯層； (c)乾燥所述印刷的鋁背襯層以產生全鋁層； (d)在該全鋁層上在需要銀主柵線的區域中印刷和乾燥剝離漿； (e)在該太陽能電池基板的正面上印刷和乾燥前接觸銀漿以產生前柵極； (f)共燒和冷卻該太陽能電池的正面和背面，其中在燒制過程中所述剝離漿潤溼該鋁層中的過量鋁粉，以致在太陽能電池冷卻過程中所述剝離漿收縮、固化並與所述過量鋁粉一起剝離以留下具有開放區的全鋁BSF ;和 (g)在BSF的所述開放區上印刷、乾燥和燒制背接觸銀漿以產生所述銀主柵線。
2.根據權利要求I的方法，其中所述太陽能電池基板包含單晶或多晶矽。
3.根據權利要求I的方法，其中步驟(f)中的共燒在至少大約700-800°C的峰值溫度下進行。
4.根據權利要求I的方法，其中步驟(f)中的冷卻以大約60至80°C/秒的速率進行。
5.根據權利要求I的方法，其中步驟(g)中的燒制在大約500°C下進行。
6.根據權利要求I的方法，其中所述剝離漿包含 (a)粉末體系，其量為所述漿的30-80重量％和粒度為大約0.I至5. 0微米； (b)玻璃體系，其量為所述漿的3至20重量％和粒度為大約0.I至4. 5微米及Tg為300 至 800 0C ;和 (c)有機體系，其量為所述漿的10-30重量％。
7.根據權利要求6的方法，其中所述粉末體系包含選自銀粉、銅粉和金屬氧化物粉末的至少ー種組分，其中所述金屬氧化物粉末是與鋁粉粘合併在燒制過程中收縮的粉末。
8.根據權利要求I的方法，其中所述背接觸銀漿在小於大約550°C下燒制。
9.根據權利要求I的方法，其中所述剝離漿包含 (a)選自銀顆粒、銅顆粒和金屬氧化物顆粒的至少ー種類型的顆粒，其中所述顆粒具有0. I至5. 0微米的粒度； (b)玻璃粉，其具有0.I至4. 5微米的粒度和300至800°C的Tg ;和 (C)有機載體。
10.通過權利要求I的方法形成的太陽能電池。
11.根據權利要求10的太陽能電池，其中步驟(f)中的共燒在至少大約700-800°C的峰值溫度下進行。
12.根據權利要求10的太陽能電池，其中步驟(f)中的冷卻以大約60至80°C/秒的速率進行。
13.根據權利要求10的太陽能電池，其中步驟(g)中的燒制在大約500°C下進行。
14.根據權利要求10的太陽能電池，其中所述剝離漿包含 (a)粉末體系，其量為所述漿的30-80重量％和粒度為大約0.I至5. 0微米； (b)玻璃體系，其量為所述漿的3至20重量％和粒度為大約0.I至4. 5微米以及Tg為300至800 0C ;和 (c)有機體系，其量為所述漿的10-30重量％。
15.根據權利要求10的太陽能電池，其中所述背接觸銀漿在小於大約550°C下燒制。
16.根據權利要求10的太陽能電池，其中所述剝離漿包含 (a)選自銀顆粒、銅顆粒和金屬氧化物顆粒的至少ー種類型的顆粒，其中所述顆粒具有0. I至5. 0微米的粒度； (b)玻璃粉，其具有0.I至4. 5微米的粒度和300至800°C的Tg ;和 (C)有機載體。
全文摘要
本發明提供了將背接觸銀主柵線施加到太陽能電池的鋁背面電場(BSF)上的方法。該方法包括提供具有正面和背面的太陽能電池基板；在太陽能電池基板的背面上印刷全鋁背襯層；乾燥所述印刷的鋁背襯層以產生全鋁層；在全鋁層上在需要銀主柵線的區域中印刷和乾燥剝離漿；在太陽能電池基板的正面上印刷和乾燥前接觸銀漿以產生前柵極；共燒和冷卻太陽能電池的正面和背面，其中在燒制過程中所述剝離漿潤溼鋁層中的過量鋁粉，以致在太陽能電池冷卻過程中所述剝離漿收縮、固化並與所述過量鋁粉剝離以留下具有開放區的全鋁BSF；和在BSF的開放區上印刷、乾燥和燒制背接觸銀漿以產生銀主柵線。
文檔編號H01L31/0224GK102763223SQ201180009046
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月11日 優先權日2010年2月12日
發明者T.T.範, 張偉銘 申請人:賀利氏北美肯肖霍肯貴金屬材料有限責任公司