[发明专利]制造厚膜电极的方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2012年6月19日提交的美国临时专利申请61/661509的权益。

技术领域

本发明涉及制造厚膜电极的方法。

背景技术

由于电气装置变得小型化或者需要减少材料的消耗量，因此需要使传统上具有数十微米厚度的厚膜电极变得更薄一些。然而，为人熟知的是，厚度不足的厚膜电极具有较弱的焊料粘附力。

US20080178930公开了一种导电浆料，用于在太阳能电池背侧面形成20至30μm厚的汇流电极。该导电浆料包含40至93重量百分比（重量%）的粒径为3.0至15.0μm的银粒子；以及2至10重量%的玻璃粒子；两种粒子分散于5至50重量%的有机载体中。

发明内容

本发明的目的在于提供制造电极的方法，该电极为1至10μm厚并且具有足够的焊料粘附力。

一方面涉及制造厚膜电极的方法，其包括以下步骤：将导电浆料施涂于基板上，该导电浆料包含导电粉末、玻璃料、3.5至12.5重量百分比（重量%）的有机聚合物、以及溶剂，其中所述重量%以导电粉末、玻璃料、以及有机聚合物的总重量计；焙烧所述施涂的导电浆料以形成所述厚膜电极，其中该厚膜电极的厚度为1至10μm；以及焊接所述厚膜电极。

另一方面涉及制造太阳能电池的方法，其包括以下步骤：制备具有前侧面和背侧面的硅片，其中在前侧面上形成绝缘层，该绝缘层包含氮化硅（SiN_x）、氧化钛（TiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化硅（SiO₂）、或氧化铟锡（ITO）；将导电浆料施涂于至少前侧面和背侧面上，该导电浆料包含导电粉末、玻璃料、3.5至12.5重量%的有机聚合物、以及溶剂，其中所述重量%以导电粉末、玻璃料、以及有机聚合物的总重量计；焙烧所述施涂的导电浆料以形成作为太阳能电池汇流电极的厚膜电极，其中厚膜电极的厚度为1至10μm；以及将厚膜电极与线材焊接以将太阳能电池电连接到另一个太阳能电池。

另一方面涉及用于形成具有1至10μm的厚度的厚膜电极的导电浆料，该导电浆料包含导电粉末、玻璃料、3.5至12.5重量%的有机聚合物、以及溶剂，其中所述重量%以导电粉末、玻璃料、以及有机聚合物的总重量计。

通过本发明能够改善厚度为1至10μm的厚膜电极的焊料粘附力。

附图说明

图1A至1D说明了制造太阳能电池电极的方法。

图2为太阳能电池的前侧面的示意图。

图3为太阳能电池的背侧面的示意图。

图4为太阳能电池模块的剖视图。

具体实施方式

用导电浆料形成厚膜电极。导电浆料包含分散到有机介质中以形成“浆料”的无机粉末，该浆料具有适于施涂到基板上的粘度。制造厚膜电极以及用于形成厚膜电极的导电浆料的方法在下文中分别说明。

制造厚膜电极的方法

厚膜电极通过如下方式形成：将导电浆料施涂到基板上，可任选地干燥施涂的导电浆料，以及焙烧干燥的导电浆料。

在基板上施涂导电浆料的方式可为丝网印刷、喷嘴喷流或胶版印刷。

可采用任何可以在其上面施涂导电浆料的基板。例如，金属基板、陶瓷基板、玻璃基板或半导体基板可用作基板。基板可以包括在基板至少一个侧面上形成的绝缘层。尤其当基板为包含金属层的金属基板时，绝缘层可以形成于金属层的其上形成厚膜电极的侧面上。

当基板为包含半导体层的半导体基板时，绝缘层不一定总形成于半导体层上。厚膜电极可直接形成于半导体层上，或者厚膜电极可形成于半导体基板的绝缘层上。在一个实施例中，半导体基板可包括半导体层和半导体层的至少一个侧面上的绝缘层。

施涂于基板上的导电浆料可任选地进行干燥。当施涂的导电浆料被干燥时，导电浆料内的溶剂会蒸发，因此导电浆料可以硬化并牢牢固定在基板上。然而，施涂的导电浆料也可以直接焙烧而无需采取干燥步骤。

干燥条件可根据溶剂的蒸发特性进行调整。在一个实施例中，干燥温度在一个实施例中可以为60至350℃，在另一个实施例中可以为100至260℃，在另一个实施例中可以为120至200℃。干燥时间在一个实施例中可以为10秒至30分钟，在另一个实施例可以为1分钟至15分钟。