铅-碲无机反应体系制造技术

技术编号:12060601 阅读:117 留言:0更新日期:2015-09-17 11:02
包含式(I)Pba-Teb-Znf-Md-Oe的铅-碲-锌组合物的无机反应体系,其中0<a、b、d或f≤1,a、b、d和f的和为1,0≤d≤0.5,0<f≤0.2,a:b为约10:90至约90:10,(a+f+d):b为约10:90至约90:10,M为一种或多种元素,且e为足以使Pb、Te、Zn和M组分平衡的数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及铅-蹄-锋(PTZ)、铅-蹄-碱±金属(PTM)和铅-蹄-碱±金属-锋 (PTM幻无机反应体系(IRS)。在本专利技术一个方面中,用于太阳能电池板技术,尤其是用于形 成正面电接触的导电糊组合物包含导电颗粒、有机载体和本专利技术PTZ、PTM和/或PTMZIRS。 [000引背景 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W开发具 有增强的效率,同时持续降低材料和生产成本的太阳能电池。在操作中,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。透射光的光子被通常使用半 导体材料如娃制成的太阳能电池吸收。来自吸收光子的能量激发半导体材料的电子离开其 原子,产生电子-空穴对。该些电子-空穴对然后被p-n结隔开并被应用于太阳能电池表 面上的导电电极收集。 太阳能电池通常具有应用于其正面和背面上的导电糊。将通常包含银的正面糊 丝网印刷在基质的正面上W用作前电极。典型的导电糊包含导电金属颗粒、玻璃料(glass 化it)和有机载体。在一些情况下,玻璃料在烧制时蚀刻通过娃基质表面上的抗反射涂层如 氮化娃涂层,帮助在导电颗粒与娃基质之间建立电接触。另一方面,理想的是玻璃料不会如 此侵蚀性W致它在烧制W后分流P-n结。例如,包含相对高量的氧化铅和氧化饿的玻璃料 可能损害抗反射层并使表面的P-n结降解。因此,太阳能电池的电性能可能降低。另外,已 知玻璃料具有宽烙融温度范围,使得它们强烈取决于其组成和加工参数而行为。因而,利用 已知玻璃料预测玻璃加工参数和在快速烧制方法下的行为的能力是困难的。 因此,需要使导电糊与下面基质之间的接触最佳化W实现改进的太阳能电池效 率,而不会如此侵蚀性W致它损害抗反射层和P-n结的IRS。另外,具有更可预测的加工行 为的IRS也是理想的。 概述本专利技术提供包含锋和/或碱±金属的铅无机反应体系(IRS),所述铅无机反应体 系在用于导电糊中时改进与下面基质的电接触。此外,由于IRS中包含锋和/或碱±金属 而改进的接触性能,铅含量可降低,并且可实现更加可预测的加工参数。[000引本专利技术一方面为包含式(I);化。-Teb-Zrif-M广化的铅-蹄-锋组合物的无机反应体 系,其中0<a、b、d或f《l,a、b、d和f的和为1,0《d《0. 5,0<f《0. 2,a:b为约10:90 至约90:10,(a+f+d):b为约10:90至约90:10,M为一种或多种元素,且e为足W使Pb、Te、 化和M组分平衡的数。[000引包含式(n) ;Pba-Teb- (Mg,-Cax-Sry-Baz) -Md-0e的铅-蹄-儀组合物的无机反应体 系,其中0<a、b或d《1,0《w、x、y、z《l,w+x+y+z=c,w、x、y和Z中的至少一个为大于 零,a、b、C和d的和为l,0<c《0. 2,0《d《0. 5,a:b为约 10:90 至约 90:10,(a+c+d):b 为约10:90至约90:10,M为一种或多种元素,且e为足W使Pb、Te、Mg-Ca-Sr寸a和M组分 平衡的数。包含式(III) ;PVTeb-(Mg,-Cax-Sry-Baz)-Znf-Md-〇e的铅-蹄-儀-锋组合物的 无机反应体系,其中〇<a、b、d或f《1,0《w、x、y、z《1,w+x+y+z=C,W、X、y和Z中的 至少一个为大于零,a、b、C、d和f的和为1,0<c《0. 2,0<f《0. 2,0《d《0. 5,a:b为约 10:90至约90:10,(a+c+f+d) :b为约10:90至约90:10,M为一种或多种元素,且e为足W 使化、Te、Mg-Ca-Sr-Ba、化和M组分平衡的数。本专利技术另一方面为通过将本专利技术导电糊应 用于娃片上并将娃片烧制而生产的太阳能电池。 本专利技术还提供包含本专利技术电互连太阳能电池的太阳能电池模块。 本专利技术另一方面为生产太阳能电池的方法,所述方法包括步骤:提供具有正面和 背面的娃片,将本专利技术导电糊应用于娃片上,和将娃片烧制。详述 本专利技术设及PTZ、PTM和PTMZ无机反应体系。尽管不限于该应用,IRS组合物或其 组合可用于导电糊组合物如用于娃太阳能电池中的那些中。导电糊组合物优选包含导电金 属颗粒、有机载体,W及PTZ、PTM或PTMZIRS组合物中的至少一种。导电糊组合物可包含 一种或多种其它添加剂。 在其它实施方案中,IRS可包含多种PTZ、PTM和PTMZ玻璃组合物,PTZ、PTM和PTMZ 玻璃组合物与含PTZ、PTM和PTMZ化合物或者在物理加工(例如机械化学加工、礙磨、研磨) 或化学加工(例如烧制、热分解、光或福射化学分解)期间形成PTZ、PTM和PTMZIRS的含 PTZ、PTM和PTMZ化合物(例如有机金属化合物、盐)的组合。在其它实施方案中,形成PTZ、 PTM和PTMZ的元素可存在于单一组分中或者分布于两种或更多种组分中,所述组分可W为 无定形或者结晶或部分结晶的。 当应用于娃太阳能电池时,该类糊可用于在娃片的正面或背面上形成电接触层或 电极。 在一个优选实施方案中,导电糊用在用于太阳能电池的娃片的正面上,且包含银 导电颗粒、本专利技术IRS组合物和有机载体。 无机反应体系 本专利技术设及例如用于导电糊组合物中的IRS。IRS在用于导电糊组合物中时用作 多个功能。首先,IRS为导电颗粒提供输送介质,容许它们从糊迁移至半导体基质的界面 上。IRS体系还为糊组分提供反应介质W在经受升高的温度时在界面上经受物理和化学反 应。物理反应包括但不限于烙融、溶解、扩散、烧结、沉淀和结晶。化学反应包括但不限于合 成(形成新的化学键)和分解、还原和氧化,和相变。另外,IRS还充当提供导电颗粒与半 导体基质之间结合的粘着介质,由此改进在太阳能器件的寿命期间的电接触性能。尽管意 欲实现相同效果,由于玻璃的绝缘性能,现有玻璃料组合物可在导电糊和娃片的界面上产 生高接触电阻。本专利技术IRS提供所需输送、反应性和粘着介质,而且降低接触电阻并改进总 电池性能。 更具体而言,IRS提供太阳能电池中导电颗粒与半导体基质(例如娃基质)之间 改进的欧姆和肖特基接触。IRS是相对于娃的反应性介质并在娃基质上产生活性面积,该改 进了总接触,例如通过直接接触或穿透。改进的接触性能提供较好的欧姆接触和肖特基接 触,W及因此更好的总太阳能电池性能。另外,不受任何特定理论束缚,认为IRS中包含锋 和/或碱±金属改进了导电糊的接触性能。另外,IRS组分W特定量组合提供具有拓宽范 围的玻璃化转变温度、软化温度、烙融温度、结晶温度和流动温度的糊,因此拓宽所得糊的 加工窗口。该容许所得导电糊具有与多种基质的改进的相容性。 IRS可包含玻璃材料、陶瓷材料、本领域中已知在高温下形成反应性基体的任何其 它化合物。在一个实施方案中,IRS可包含至少一种基本无定形玻璃料。在另一实施方案中, IRS可结合结晶相或化合物,或者无定形、部分结晶和/或结晶材料的混合物。IRS还可包 含本领域中已知的其它氧化物或化合物。例如,可使用儀、镶、蹄、鹤、锋、乱、铺、锦、错、铁、 铺、本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含式(I)的铅‑碲‑锌组合物的无机反应体系:Pba‑Teb‑Znf‑Md‑Oe,其中0<a、b、d或f≤1,a、b、d和f的和为1,0≤d≤0.5,0<f≤0.2,a:b为约10:90至约90:10,(a+f+d):b为约10:90至约90:10,M为一种或多种元素,且e为足以使Pb、Te、Zn和M组分平衡的数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:L·闫L·王C·郭
申请(专利权)人:赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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