[发明专利]包含铅‑碲‑锂‑氧化物的厚膜浆料以及它们在半导体装置制造中的用途

说明书

技术领域

本发明提供了用于印刷具有一个或更多个绝缘层的太阳能电池装置的前侧面的厚膜浆料。厚膜浆料包含导电金属或其衍生物的来源，以及分散在有机介质中的铅-碲-锂-氧化物。

背景技术

常规的具有p型基板的太阳能电池结构具有通常在电池的前侧面（光照面）上的负极和在背侧面上的正极。在半导体的p-n结上入射的合适波长的辐射充当电子-空穴对载荷子的外部能源。这些电子-空穴对载荷子在由p-n半导体结生成的电场中迁移，并且通过施加到半导体表面的导电网格或金属触点收集。生成的电流流向外部电路。

通常用导电浆料（也称为油墨）形成导电网格或金属触点。导电浆料通常包含玻璃料、导电物质（如，银粒子）和有机介质。为了形成金属触点，将导电浆料以网格线或其他图案的形式印刷到基底上并随后焙烧，在此期间在网格线与半导体基底之间形成电接触。

然而，结晶硅PV电池通常涂覆有减反射涂层（例如氮化硅、氧化钛或氧化硅），以促进光照吸收，由此增加电池的效率。此类减反射涂层还充当绝缘体，其削弱了从基底到金属触点的电子流动。为了克服此问题，导电浆料应当在焙烧过程中穿透减反射涂层以形成与半导体基底具有电接触的金属触点。也希望形成金属触点与基底之间的强效粘结（即，粘附性）以及可焊性。

焙烧时穿透减反射涂层并形成与基底的强效粘结的能力高度取决于导电浆料的组成和焙烧条件。效率（衡量PV电池性能的重要指标）也受到在所焙烧的导电浆料与基底之间形成的电接触品质的影响。

为了提供制造具有良好效率的PV电池的经济的方法，需要可以通过在低温下焙烧而穿透减反射涂层并提供与半导体基底的良好电接触的厚膜浆料组合物。

发明内容

本发明的一个方面为厚膜浆料组合物，包含：

a)基于组合物中的总固体计，85-99.75重量%的导电金属或其衍生物；

b)基于固体计0.25-15重量%的铅-碲-锂-氧化物；和

c)有机介质。

本发明的另一个方面是一种方法，包括：

(a)提供半导体基底，包括沉积到该半导体基底的至少一个表面上的一个或更多个绝缘膜；

(b)将厚膜浆料组合物施加到一个或更多个绝缘膜上以形成层状结构，其中厚膜浆料组合物包含：

i)基于固体计85-99.75重量%的导电金属来源；

ii)基于固体计0.25-15重量%的铅-碲-锂-氧化物；和

iii)有机介质；以及

(c)焙烧半导体基底、一个或更多个绝缘膜以及厚膜浆料，从而形成与一个或更多个绝缘层接触并且与半导体基底电接触的电极。

本发明的另一个方面是一种制品，包括：

a)半导体基底；

b)半导体基底上的一个或更多个绝缘层；和

c)与一个或更多个绝缘层接触并与半导体基底电接触的电极，所述电极

包含导电金属和铅-碲-锂-氧化物。

附图说明

图1为示出半导体装置制造过程的工艺流程图。图1中所示的附图标号说明如下。

10：p-型硅基板

20：n-型扩散层

30：绝缘膜

40：p+层（背表面场，BSF）

60：沉积在背侧面上的铝浆

61：铝背面电极（通过焙烧背侧面铝浆获得）

70：沉积在背侧面上的银或银/铝浆

71：银或银/铝背面电极（通过焙烧背侧面银浆获得）

500：沉积在前侧面上的厚膜浆料

501：正面电极（通过焙烧厚膜浆料形成）

具体实施方式

利用太阳能的光伏系统被视为是环保的，因为它们降低了对化石燃料的需求。

本发明提供了可用于制造具有改善的电性能的光伏装置的组合物。所述厚膜浆料组合物包含：

a)基于组合物中的总固体计，85-99.75重量%的导电金属或其衍生物；

b)基于固体计0.25-15重量%的铅-碲-锂-氧化物；和

c)有机介质。

如本文所定义，并未将有机介质视为包含厚膜浆料组合物的固体的一部分。

导电金属