[发明专利]包含具有氧化银的银颗粒和有机添加剂的导电糊

说明书

发明领域

一般而言，本发明涉及包含含有氧化银的银颗粒和有机添加剂的导电 糊及其在制备光生伏打太阳能电池，例如n型或p型光生伏打太阳能电池 中的用途。更具体而言，本发明涉及导电糊、太阳能电池前体、制备太阳 能电池的方法、太阳能电池和太阳能电池组件。

发明背景

太阳能电池是使用光生伏打效应将光能转化成电的装置。太阳能是有 吸引力的绿色能源，因为它是可持续的且仅产生非污染的副产物。因此， 目前投入了大量研究以开发具有提高的效率，同时持续降低材料和生产成 本的太阳能电池。当光击中太阳能电池时，一部分入射光被表面反射，且 其余透射到太阳能电池中。透射的光子被太阳能电池吸收，所述太阳能电 池通常由半导体材料制成，例如硅，其通常是适当掺杂的。吸收的光子能 量激发半导体材料的电子，产生电子-空穴对。这些电子-空穴对然后被p-n 结隔开并被太阳能电池表面上的导电电极收集。图1显示简单太阳能电池 的最小结构。

太阳能电池非常通常地基于硅，所述硅通常为Si晶片的形式。此处， p-n结通常如下制备：提供n型掺杂Si基质并将p型掺杂层施加于其一个 面上，或者提供p型掺杂Si基质并将n型掺杂层施加于其一个面上，在两 种情况下得到所谓的p-n结。具有施加了的掺杂剂层的面通常充当电池的 正面，相对侧的具有原始掺杂剂的Si充当背面。n型和p型太阳能电池都 是可能的且已在工业上使用。设计利用在两个面上的入射光的电池也是可 能的，但它们的用途不够广泛。

为了使太阳能电池正面的入射光进入并被吸收，正面电极通常以分别 称为“栅线(finger)”和“主栅线(busbars)”的两组垂直线排列。栅线形成与正 面的电接触，主栅线连接这些栅线以将电荷有效地拉引至外电路中。通常 栅线和主栅线的这一布置以导电糊的形式施用，将其烧制以得到固体电极 体。背面电极也通常以导电糊的形式施用，然后将其烧制以得到固体电极 体。典型的导电糊包含金属颗粒、玻璃料和有机载体。

近来存在提高的对n型太阳能电池的兴趣，其中正面为p型掺杂的。 相对于类似的p型电池，n型太阳能电池具有提高电池性能的潜势，但仍 具有缺点，这是由于烧制期间对电池的损害，导致降低的效率。

现有技术中存在一些尝试以改进太阳能电池的性能。一种该尝试描述 于EP2472526A2中。

因此，技术现状需要改进制备太阳能电池的路线。

发明概述

本发明一般性地基于克服关于太阳能电池，特别是关于基于正面具有p 型掺杂的晶片的那些太阳能电池，通常称为n型太阳能电池的技术现状中 遭遇的至少一个问题的目的。

同样做出必要的修改而适于p型太阳能电池。

更具体而言，本发明进一步基于提供具有良好或者甚至改进的电极附 着力以及改进的太阳能电池的电性能如电池效率、FF和串联电阻的太阳能 电池的目的。

本发明的另一目的是提供制备太阳能电池，特别是n型太阳能电池的 方法。

对实现上述目的中的至少一个的贡献由形成本发明权利要求书的范畴 的主题做出。另一贡献由代表本发明具体实施方案的本发明从属权利要求 的主题做出。

详述

所有关于“酸”的提及应当理解为意指至少一种游离羧酸或其至少一种 衍生物，或者一种或多种酸和一种或多种衍生物的组合。酸的衍生物包括 羧酸基团的中和或取代的反应产物，例如盐、酯或酰胺，以及基于烷基链 的官能化或取代的衍生物。这特别适用于用作有机添加剂的羧酸和脂肪酸。 游离酸是优选的。

对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含以下组分作为糊组分的导 电糊做出：

a.基于糊的总重量优选至少50重量％，更优选至少70重量％，最优选至 少80重量％的银颗粒；

其中银颗粒包含基于银颗粒为优选至少约99重量％，更优选至少约99.5 重量％，最优选至少约99.9重量％的以下银颗粒组分：

i.银金属；

ii.氧化银；

b.无机反应体系；

c.有机载体；

d.包含双重结合在一个碳原子上或者单一结合在两个碳原子上的一个或 多个氧原子，或者两类氧原子的组合的有机添加剂。