CN102376379A

CN102376379A - 导电糊料及包含用其形成的电极的电子器件和太阳能电池

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Publication number: CN102376379A
Application number: CN2011102323884A
Authority: CN
Inventors: 金世润; 李殷成; 池尚洙; 李相睦
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2031-08-15
Also published as: CN102376379B

Abstract

本发明涉及导电糊料及包含用其形成的电极的电子器件和太阳能电池。所述导电糊料包含导电粉末、金属玻璃和有机载体，其中所述金属玻璃包括选自具有低电阻率的元素、与所述导电粉末形成固溶体的元素、或者具有高氧化电势的元素的至少两种元素的合金，其中所述具有低电阻率的元素具有小于约100微欧-厘米的电阻率，和所述具有高氧化电势的元素具有约100千焦/摩尔或更大的氧化物形成吉布斯自由能绝对值。

Description

导电糊料及包含用其形成的电极的电子器件和太阳能电池

技术领域

本公开内容涉及导电糊料、及包含使用所述导电糊料形成的电极的电子器件和太阳能电池。

背景技术

太阳能电池是将太阳能转化为电能的光电转换器件。作为潜在地无限的且基本上无污染的下一代能源，太阳能电池已经吸引了许多关注。

太阳能电池包含p型和n型半导体。当通过所述半导体的光活性层中吸收的光产生电子-空穴对(“EHP”)时，所述太阳能电池通过如下产生电能：使电子和空穴分别迁移至所述n型半导体和p型半导体，然后在所述太阳能电池的相应电极中收集所述电子和空穴。

期望地，太阳能电池具有尽可能高的由太阳能产生电能的效率。为了改善该效率，太阳能电池期望地以最小的损耗吸收光，使得其可产生尽可能多的电子-空穴对，然后收集所产生的电荷而没有的显著损耗。

电极可使用沉积方法制造，所述沉积方法可包括复杂的工艺、具有高的成本并且可花费长的时间。因此，已提出了简化方法，例如对包含导电材料的导电糊料进行丝网印刷。然而，使用导电糊料形成的电极可由于导电糊料中包含的玻璃粉而具有低的导电性。因此，仍需要改进的导电糊料。

发明内容

一个实施方式提供能够改善电极导电性的导电糊料。

另一实施方式提供包含电极的电子器件，所述电极包括烧结的导电糊料。

又一实施方式提供包含电极的太阳能电池，所述电极包括烧结的导电糊料。

根据一个实施方式，公开导电糊料，其包含：导电粉末、金属玻璃、和有机载体(媒介物，vehicle)。本文中，所述金属玻璃包括选自如下的至少两种元素的合金：具有低电阻率的元素、与所述导电粉末形成固溶体的元素、具有高氧化电势的元素，其中所述具有低电阻率的元素具有小于约100微欧-厘米的电阻率，和所述具有高氧化电势的元素具有约100千焦/摩尔或更大的氧化物形成吉布斯(Gibbs)自由能绝对值。

所述导电粉末可包括银、铝、铜、镍、或者其组合。

所述导电粉末可具有约1nm～约50μm的尺寸范围。

所述具有低电阻率的元素可具有小于约15微欧-厘米的电阻率。

所述具有低电阻率的元素可包括选自如下的至少一种：银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钙(Ca)、铍(Be)、镁(Mg)、钠(Na)、钼(Mo)、钨(W)、锡(Sn)、锌(Zn)、镍(Ni)、钾(K)、锂(Li)、铁(Fe)、钯(Pd)、铂(Pt)、铷(Rb)、铬(Cr)、和锶(Sr)。

所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可具有小于0kJ/mol的与所述导电粉末的混合热。

所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括选自如下的至少一种：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)、镥(Lu)、钇(Y)、钕(Nd)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、钍(Th)、钙(Ca)、钪(Sc)、钡(Ba)、镱(Yb)、锶(Sr)、铕(Eu)、锆(Zr)、锂(Li)、铪(Hf)、镁(Mg)、磷(P)、砷(As)、钯(Pd)、金(Au)、钚(Pu)、镓(Ga)、锗(Ge)、铝(Al)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、锡(Sn)、钛(Ti)、镉(Cd)、铟(In)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、铀(U)、镍(Ni)、钌(Ru)、锝(Tc)、锰(Mn)、钴(Co)、钽(Ta)、铌(Nb)、锇(Os)、钒(V)、铁(Fe)、铬(Cr)、铼(Re)、钼(Mo)、银(Ag)、钨(W)、铍(Be)、硼(B)、铜(Cu)、和汞(Hg)。

所述具有高氧化电势的元素可包括选自如下的至少一种：铜、钛、钌、镉、锌、铑、钾、钠、镍、铋、锡、钡、锗、锂、锶、镁、铍、铅、钙、钼、钨、钴、铟、硅、镓、铁、锆、铬、硼、锰、铝、镧、钕、铌、钒、钇、和钪。

可以约30～约99重量％、约0.1～约20重量％、和约0.9～约69.9重量％的量包括所述导电粉末、所述金属玻璃和所述有机载体，基于所述导电糊料的总重量。

所述金属玻璃可为基本上无定形的。

所述金属玻璃可具有约5℃～约200℃的过冷液体区域。

所述金属玻璃可包含铜(Cu)和锆(Zr)。在此情况下，所述金属玻璃可进一步包含选自如下的至少一种：铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)、和铪(Hf)。可以约10原子％或更少的量包含选自铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)、和铪(Hf)的至少一种，基于所述金属玻璃的总量。

根据另一实施方式，电子器件包含使用所述导电糊料形成的电极。

所述电极可具有约1kΩcm²或更小的接触电阻。

所述电极可具有约10m Ωcm或更小的电阻率。

根据另一实施方式，太阳能电池包括：半导体基底，以及与所述半导体基底电连接并且使用所述导电糊料形成的电极。

所述电极可具有约1kΩcm²或更小的接触电阻。

所述电极可具有约10m Ωcm或更小的电阻率，

所述电极可包括：缓冲层，其位于与所述半导体基底相邻的区域；和电极部分，其位于除所述缓冲层之外的区域。

附图说明

通过参照附图进一步详细地描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的以上和其它方面、优点和特征将变得更加明晰，其中：

图1～3是对半导体基底上的导电粉末和金属玻璃进行热处理的实施方式的示意图；

图4A～4C是显示图3的区域A的放大图的示意图；

图5是太阳能电池的一个实施方式的横截面图；和

图6是太阳能电池的另一实施方式的横截面图。

具体实施方式

下文中将参照其中示出了各种实施方式的附图进一步详细地描述示例性实施方式。然而，本公开内容可体现为许多不同的形式并且不应解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式。

如本文中使用的术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和所有组合。将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层、和/或部分，但这些元件、组分。区域、层、和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组分、区域、层、或部分与另一元件、组分、区域、层、或部分区分开。因此，以下讨论的第一“元件”、“组分”、“区域”、“层”、或“部分”可称为第二元件、组分、区域、层、或部分，而不背离本文中的教导。

本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式并且不意图为限制性的。如本文中使用的单数形式“一个(种)”和“该”还意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地说明。还将理解，术语“包括”和/或“包含”或者“含有”和/或“含”在用于本说明书中时表示存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组分，但是不排除存在或者增加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。术语“至少一个(种)”意味着可使用包括所列组元的一个或多个的组合。

为了便于描述，在本文中可使用空间相对术语例如“在......之下”、“在......下面”、“下部”、“在......上方”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的一个或多个元件或特征的关系。将理解，除图中所示的方位以外，空间相对术语还意图包括在使用或工作中的器件的不同方位。例如，如果图中的器件翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将定向“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在......下面”可以包括在...上方和在...下面两种方位。器件可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，并且本文中所使用的空间相对描述词相应地解释。

除非另外定义，在本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，术语例如在常用词典中定义的那些应被解释为其含义与它们在相关领域和本公开内容的背景中的含义一致，并且不以理想化或过度形式的意义解释，除非在本文中清楚地如此定义。

在本文中参照横截面图描述示例性实施方式，横截面图是理想化实施方式的示意图。因而，预期有由于例如制造技术和/或公差导致的图示形状的变化。因此，本文中描述的实施方式不应解释为限于本文图示的区域的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状上的偏差。例如，图示或描述为平坦的区域典型地可具有粗糙和/或非线性特征。而且，图示的尖锐的角可为圆化的。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图说明区域的精确形状且不意图限制本发明权利要求的范围。

“烷基”指具有1～12个碳原子、更特别地1～6个碳原子的直链或支链的饱和脂族烃。

本文中，术语‘元素’指金属和半金属。

首先，公开导电糊料。

根据一个实施方式的导电糊料包含导电粉末、金属玻璃和有机载体。

所述导电粉末可包括选自如下的至少一种金属或合金：含银(Ag)金属例如银或银合金；含铝(Al)金属例如铝或铝合金；含铜(Cu)金属例如铜(Cu)或铜合金；含镍(Ni)金属例如镍(Ni)或镍合金；或者其组合。然而，所述导电粉末不限于此，而是可包括其它金属、非所述金属或合金的添加剂。

所述导电粉末可具有约1纳米(nm)～约50微米(μm)、特别地约0.1μm～约40μm、特别地约0.5μm～约40μm、更特别地约1μm～约30μm的尺寸(例如平均最大粒径)。所述导电粉末的颗粒可为不规则的，或者具有球形、棒状、或者板状的形状。

所述金属玻璃包括包含两种或更多种元素的具有无序原子结构的合金。所述金属玻璃可为无定形金属。所述金属玻璃可具有约50～约100重量％、特别地约70～约100重量％、更特别地约90～100重量％的无定形含量，基于所述金属玻璃的总重量。由于所述金属玻璃具有低电阻率且因而不同于绝缘玻璃例如硅酸盐，因此可认为其在太阳能电池的电压和电流下为电导体。

所述金属玻璃为选自如下的至少两种元素的合金：具有低电阻率的元素、能够与所述导电粉末形成固溶体的元素、具有高氧化电势的元素。所述具有低电阻率的元素具有小于约100微欧-厘米的电阻率，和所述具有高氧化电势的元素具有约100千焦/摩尔或更大的氧化物形成吉布斯自由能绝对值。

所述具有低电阻率的元素可基本上决定所述导电玻璃的导电性。所述具有低电阻率的元素可具有约0.001～约90μΩcm、特别地约0.01～约50μΩcm的电阻率。在一个实施方式中，所述具有低电阻率的元素可具有小于约15μΩcm的低电阻率。

所述具有低电阻率的元素可包括例如选自如下的至少一种：银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钙(Ca)、铍(Be)、镁(Mg)、钠(Na)、钼(Mo)、钨(W)、锡(Sn)、锌(Zn)、镍(Ni)、钾(K)、锂(Li)、铁(Fe)、钯(Pd)、铂(Pt)、铷(Rb)、铬(Cr)、和锶(Sr)。

当存在于所述金属玻璃中时，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素能够与所述导电粉末形成固溶体。

当将所述金属玻璃加热至高于所述金属玻璃的玻璃化转变温度(Tg)的温度时，其可为软的，像玻璃一样，且显示出类液行为。本文中，由于所述金属玻璃包含能够与所述导电粉末形成固溶体的元素，因此所述导电粉末可扩散到软化的金属玻璃中。

例如，当将包含所述金属玻璃的导电糊料设置在半导体基底上以形成太阳能电池的电极时，在热处理期间，所述金属玻璃变软。此外，当所述金属玻璃中包含所述与所述导电粉末形成固溶体的元素时，在热处理期间，所述导电粉末的颗粒和所述与所述导电粉末形成固溶体的元素形成固溶体，且因此所述导电粉末的颗粒扩散到软化的金属玻璃中。

最后，当存在所述与所述导电粉末形成固溶体的元素时，所述导电粉末的颗粒可通过软化的金属玻璃扩散到半导体基底中。因此，在冷却之后，在半导体基底的表面处或附近大量产生所述导电粉末的结晶颗粒。这样，在半导体基底的表面处或附近形成的所述导电粉末的结晶颗粒可改善由太阳能电池在半导体基底中产生的电荷的迁移，从而改善太阳能电池的效率。

所述能够与导电粉末形成固溶体的元素可选自具有小于0千焦/摩尔(kJ/mol)、特别地小于-0.1kJ/mol、更特别地小于-0.5kJ/mol的与所述导电粉末的混合热(“Hm”)的元素。

例如，当所述导电粉末包含银(Ag)时，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括例如镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)、镥(Lu)、钇(Y)、钕(Nd)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、钍(Th)、钙(Ca)、钪(Sc)、钡(Ba)、镱(Yb)、锶(Sr)、铕(Eu)、锆(Zr)、锂(Li)、铪(Hf)、镁(Mg)、磷(P)、砷(As)、钯(Pd)、金(Au)、钚(Pu)、镓(Ga)、锗(Ge)、铝(Al)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、锡(Sn)、钛(Ti)、镉(Cd)、铟(In)、铂(Pt)、或汞(Hg)。与Ag形成固溶体的元素的代表性组合的混合热列于下表1中。

表1

X-Ag	Hm(kJ/mol)	X-Ag	Hm(kJ/mol)	X-Ag	Hm(kJ/mol)
						La-Ag	-30	Nd-Ag	-29	Th-Ag	-29
Ce-Ag	-30	Gd-Ag	-29	Ca-Ag	-28
						Pr-Ag	-30	Tb-Ag	-29	Sc-Ag	-28
Pm-Ag	-30	Dy-Ag	-29	Ba-Ag	-28
						Sm-Ag	-30	Ho-Ag	-29	Yb-Ag	-28
Lu-Ag	-30	Er-Ag	-29	Sr-Ag	-27
						Y-Ag	-29	Tm-Ag	-29	Eu-Ag	-27
Zr-Ag	-20	Au-Ag	-6	Si-Ag	-3
						Li-Ag	-16	Pu-Ag	-6	Sn-Ag	-3
Hf-Ag	-13	Ga-Ag	-5	Ti-Ag	-2
						Mg-Ag	-10	Ge-Ag	-5	Cd-Ag	-2
P-Ag	-10	Al-Ag	-4	In-Ag	-2
						As-Ag	-8	Zn-Ag	-4	Pt-Ag	-1
Pd-Ag	-7	Sb-Ag	-4	Hg-Ag	-1

例如，当所述导电粉末包含铝(Al)时，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括例如钯(Pd)、锆(Zr)、铂(Pt)、钍(Th)、钷(Pm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镥(Lu)、铪(Hf)、钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、钚(Pu)、铑(Rh)、钛(Ti)、铱(Ir)、铀(U)、镍(Ni)、金(Au)、钌(Ru)、钙(Ca)、锝(Tc)、钡(Ba)、镱(Yb)、锰(Mn)、钴(Co)、铕(Eu)、钽(Ta)、锶(Sr)、铌(Nb)、锇(Os)、钒(V)、磷(P)、铁(Fe)、铬(Cr)、铼(Re)、砷(As)、钼(Mo)、锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、硅(Si)、锗(Ge)、钨(W)、或铜(Cu)。与Al形成固溶体的元素的代表性组合的混合热列于下表2中。

表2

X-Al	Hm(KJ/mol)	X-Al	Hm(KJ/mol)	X-Al	Hm(KJ/mol)
						Pd-Al	-46	Er-Al	-38	Sr-Al	-18
Zr-Al	-44	Tm-Al	-38	Nb-Al	-18
						Pt-Al	-44	Pu-Al	-33	Os-Al	-18
Th-Al	-40	Rh-Al	-32	V-Al	-16
						Pm-Al	-39	Ti-Al	-30	P-Al	-12
Gd-Al	-39	Ir-Al	-30	Fe-Al	-11
						Tb-Al	-39	U-Al	-30	Cr-Al	-10
Lu-Al	-39	Ni-Al	-22	Re-Al	-9
						Hf-Al	-39	Au-Al	-22	As-Al	-6
Sc-Al	-38	Ru-Al	-21	Mo-Al	-5
						Y-Al	-38	Ca-Al	-20	Li-Al	-4
La-Al	-38	Tc-Al	-20	Ag-Al	-4
						Ce-Al	-38	Ba-Al	-20	Mg-Al	-2
Pr-Al	-38	Yb-Al	-20	Si-Al	-2
						Nd-Al	-38	Mn-Al	-19	Ge-Al	-2
Sm-Al	-38	Co-Al	-19	W-Al	-2
						Dy-Al	-38	Eu-Al	-19	Cu-Al	-1
Ho-Al	-38	Ta-Al	-19

例如，当所述导电粉末包含铜(Cu)时，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括例如钍(Th)、镥(Lu)、钪(Sc)、锆(Zr)、钷(Pm)、铽(Tb)、铒(Er)、铥(Tm)、钆(Gd)、钇(Y)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、镝(Dy)、钬(Ho)、镧(La)、铈(Ce)、铪(Hf)、钯(Pd)、钙(Ca)、铂(Pt)、镱(Yb)、铕(Eu)、钚(Pu)、钛(Ti)、金(Au)、钡(Ba)、锶(Sr)、磷(P)、铀(U)、锂(Li)、砷(As)、镁(Mg)、铑(Rh)、硅(Si)、或铝(Al)。与Cu形成固溶体的元素的代表性组合的混合热列于下表3中。

表3

X-Cu	Hm(KJ/mol)	X-Cu	Hm(KJ/mol)	X-Cu	Hm(KJ/mol)
						Th-Cu	-24	Sm-Cu	-22	Ti-Cu	-9
Lu-Cu	-24	Dy-Cu	-22	Au-Cu	-9
						Sc-Cu	-24	Ho-Cu	-22	Ba-Cu	-9
Zr-Cu	-23	La-Cu	-21	Sr-Cu	-9
						Pm-Cu	-23	Ce-Cu	-21	P-Cu	-9
Tb-Cu	-23	Hf-Cu	-17	U-Cu	-7
						Er-Cu	-23	Pd-Cu	-14	Li-Cu	-5
Tm-Cu	-23	Ca-Cu	-13	As-Cu	-3
						Gd-Cu	-22	Pt-Cu	-12	Mg-Cu	-3
Y-Cu	-22	Yb-Cu	-12	Rh-Cu	-2
						Pr-Cu	-22	Eu-Cu	-10	Si-Cu	-2
Nd-Cu	-22	Pu-Cu	-9	Al-Cu	-1

例如，当所述导电粉末包含镍(Ni)时，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括例如锶(Sr)、铑(Rh)、锑(Sb)、铁(Fe)、铱(Ir)、铕(Eu)、钨(W)、铍(Be)、镁(Mg)、锡(Sn)、铂(Pt)、钙(Ca)、铬(Cr)、钼(Mo)、镱(Yb)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、锗(Ge)、镓(Ga)、钒(V)、银(Ag)、铝(Al)、硅(Si)、钚(Pu)、磷(P)、镧(La)、铈(Ce)、钽(Ta)、铀(U)、铌(Nb)、镨(Pr)、钕(Nd)、钇(Y)、钐(Sm)、钆(Gd)、钬(Ho)、钷(Pm)、铽(Tb)、镝(Dy)、铒(Er)、铥(Tm)、铥(Tm)、镥(Lu)、钪(Sc)、钍(Th)、铪(Hf)、或锆(Zr)。与Ni形成固溶体的元素的代表性组合的混合热列于下表4中。

表4

所述具有高氧化电势且可存在于所述金属玻璃中的元素具有比所述金属玻璃中所含的任何其它组分高的氧化电势(例如，氧化物形成标准自由能)。这样的特性可容许所述元素在所述金属玻璃的其它组分之前氧化，从而防止所述其它组分氧化。所述具有高氧化电势的元素可具有比所述金属玻璃的其它组分各自的氧化物形成标准自由能大至少约0.1电子伏特(eV)、特别地至少约0.3eV、更特别地至少约0.5eV、或者至少约1eV的氧化物形成标准自由能。

当在电极制备期间在大气环境下涂覆包含所述金属玻璃的导电糊料时，其可暴露于氧气。如果所述具有低电阻率的元素被氧化，则导电糊料可具有急剧恶化的导电性。当所述与所述导电粉末形成固溶体的元素被氧化时，导电糊料可具有降低的固溶度。因此，所述具有低电阻率的元素、或者所述与所述导电粉末形成固溶体的元素的任一种的氧化是不期望的。

因此，当金属玻璃包含氧化电势比所述具有低电阻率的元素和所述与所述导电粉末形成固溶体的元素的每一个高的具有高氧化电势的元素时，所述具有高氧化电势的元素首先被氧化并且在所述金属玻璃的表面上形成稳定的氧化物层。所述氧化物层基本上或者有效地防止其中的其它组分例如所述具有低电阻率的元素和所述与所述导电粉末形成固溶体的元素的氧化。此外，可防止由于所述金属玻璃中的其它组分例如所述与所述导电粉末形成固溶体的元素或者所述具有低电阻率的元素的氧化物引起的导电糊料性质的恶化。

所述具有高氧化电势的元素具有的氧化物形成吉布斯自由能(ΔGf0)绝对值可高于所述具有低电阻率的元素和所述与所述导电粉末形成固溶体的元素各自的氧化物形成吉布斯自由能绝对值。元素具有的氧化物形成吉布斯自由能绝对值越大，其可越容易被氧化。所述具有高氧化电势的元素可具有大于约100kJ/mol、特别地大于约120kJ/mol、更特别地大于约140kJ/mol的氧化物形成吉布斯自由能绝对值。在一个实施方式中，所述具有高氧化电势的元素的氧化物形成吉布斯自由能绝对值为约100～2500kJ/mol、特别地约120～约2300kJ/mol、更特别地约140～约1900kJ/mol。

下表5提供代表性元素的氧化物形成吉布斯自由能。

表5

金属氧化物	Δ_fG⁰(kJ/mol)	金属氧化物	Δ_fG⁰(kJ/mol)
				Cu₂O	-146	MoO₃	-668
Ti₂O	-147.3	WO₃	-764
				RuO₄	-152.2	Co₃O₄	-774
CdO	-228.7	In₂O₃	-830.7
				ZnO	-320.5	SiO₂	-856.3
Rh₂O₃	-343	TiO₂	-888.8
				K₂O₂	-425.1	Ga₂O₃	-998.3
Na₂O₂	-447.7	Fe₃O₄	-1015.4
				Ni₂O₃	-489.5	ZrO₂	-1042.8
Bi₂O₃	-493.7	Cr₂O₃	-1058.1
				SnO	-515.8	B₂O₃	-1194.3
BaO	-520.3	Mn₃O₄	-1283.2
				GeO₂	-521.4	Al₂O₃	-1582.3
Li₂O	-561.2	La₂O₃	-1705.8
				SrO	-561.9	Nd₂O₃	-1720.8
MgO	-569.3	Nb₂O₅	-1766
				BeO	-580.1	V₃O₅	-1803.3
PbO	-601.2	Y₂O₃	-1816.6
				CaO	603.3	Sc₂O₃	-1819.4
		Ti₃O₅	-2317.4

所述金属玻璃可包括如下的至少两种元素的合金：所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素。因此，所述金属玻璃中包含的所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的至少两种选自所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素。因此，所述金属玻璃可具有所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的各种组合。例如，当所述具有低电阻率的元素为′A′、′A1′、′A2′等，所述与所述导电粉末形成固溶体的元素为′B′、′B1′、′B2′等，和所述具有高氧化电势的元素为′C′、′C1′、′C2′等时，所述组合可包括两种组分至六种组分等的各种组合的合金，例如A-B、A-C、B-C、A-B-C、A-A1-B-B1、A-A1-B-B1-C、A-A1-B-B1-C-C1。

在一个实施方式中，所述金属玻璃包括所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的两种。在另一实施方式中，所述金属玻璃包括所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的三种。在另一实施方式中，所述金属玻璃包括所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的每一种。在另一实施方式中，所述金属玻璃包括至少两种：所述具有低电阻率的元素、和所述与所述导电粉末形成固溶体的元素；所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素；或者所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素。而且，在各实施方式中，所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素可相同或不同。而且，所述导电粉末的金属可与所述具有低电阻率的元素、所述与所述导电粉末形成固溶体的元素、和所述具有高氧化电势的元素的每一种相同或不同。

本文中，可包含所述具有低电阻率的元素以提供导电性，并且所述具有低电阻率的元素可与选自如下的至少一种形成合金：所述与所述导电粉末形成固溶体的元素和所述具有高氧化电势的元素。

所述金属玻璃的过冷液体区域可为约5℃～约200℃、特别地约10℃～约180℃、更特别地约20℃～约160℃，即具有约5℃～约200℃、特别地约10℃～约180℃、更特别地约20℃～约160℃的跨度。

而且，所述过冷液体区域可在约100℃～约800℃、特别地约150℃～约750℃、更特别地约200℃～约700℃的温度范围内。

本文中，金属玻璃的过冷液体区域为在所述金属玻璃的玻璃化转变温度(“T_g”)和结晶温度(“T_c”)之间的温度区域。在所述过冷液体区域中，所述金属玻璃具有相对低的粘度并且显示出类液行为。所述玻璃化转变温度可为约50℃～约700℃、特别地约75℃～约650℃、更特别地约100℃～约600℃。而且，所述结晶温度可为约60℃～约720℃、特别地约85℃～约670℃、更特别地约110℃～约620℃。

在作为玻璃化转变温度(T_g)和结晶温度(T_c)之间的温度区域的所述过冷液体区域中，所述金属玻璃显示出类液行为并且可润湿太阳能电池或其它电子器件的下部的层(例如，下部的半导体层)，例如半导体基底。本文中，当所述过冷液体区域大时，所述导电糊料可改善对基底例如半导体基底的润湿性能。

例如，当将包含所述金属玻璃的导电糊料涂覆在半导体基底上以制造太阳能电池的电极时，所述半导体基底上的软化的金属玻璃的过冷液体区域越大，则所述导电糊料越好地润湿所述半导体基底。所述导电糊料改善的润湿性能可容许扩散到软化的金属玻璃中的导电粉末渗透到所述半导体基底的更大区域中。因此，设置在所述半导体基底上的电极可具有更好的与所述半导体基底的接触(例如，电接触)，从而改善其间的粘附性和提供更大或改善的传导路径，由太阳光在半导体基底中产生的电荷可输送通过该传导路径。结果，所述电极可改善太阳能电池的效率。

下表6显示当金属玻璃包含铜(Cu)和锆(Zr)并且进一步包含铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)和/或铪(Hf)时，所述金属玻璃具有大的过冷液体区域。

可以约10原子％或更少、特别地约5原子％或更少、更特别地约0.1～约10原子％、或约1～约8原子％的量包含选自铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)和铪(Hf)的至少一种，基于所述金属玻璃的总量。当其包括在上述范围内时，金属玻璃可包含足够量的其它组分。从而，由于所述金属玻璃可具有大的过冷液体区域以及改善的与所述导电粉末的固溶度，所述金属玻璃可具有足够的导电性和抗氧化性。

如上所述，金属玻璃的过冷液体区域为在所述金属玻璃的玻璃化转变温度(“T_g”)和结晶温度(“T_c”)之间的温度区域。因此，金属玻璃的过冷液体区域可表征为T_c和T_g之间的差值。

表6

所述金属玻璃可为选自例如如下的至少一种：Cu₅₀Zr₅₀、Cu₅₄Zr₂₂Ni₆Ti₁₈、Cu₄₈Zr₄₈Al₄、Cu₄₅Zr₄₅Ag₁₀、Cu₄₇Zr₄₅Al₄Ag₄、Cu₄₃Zr₄₃Al₇Ag₇、Cu₃₀Zr₄₈Al₈Ag₈Ni₆、Cu_22.8Zr_61.4Al_9.9Ag₁Fe_4.95、Cu₃₆Zr₄₆Al₈Ag₈Hf₂、Cu₃₀Ag₃₀Zr₃₀Ti₁₀、Ti₅₀Ni₁₅Cu₃₂Sn₃、Ti₄₅Ni₁₅Cu₂₅Sn₃Be₇Zr₅、Ni₆₀Nb₃₀Ta₁₀、Ni₆₁Zr₂₀Nb₇Al₄Ta₈、Ni_57.5Zr₃₅Al_7.5、Zr_41.2Ti_13.8Ni₁₀Cu_12.5Be_22.5、Mg₆₅Y₁₀Cu₁₅Ag₅Pd₅、Mn₅₅Al₂₅Ni₂₀、La₅₅Al₂₅Ni₁₀Cu₁₀、Mg₆₅Cu_7.5Ni_7.5Ag₅Zn₅Gd₁₀、Mg₆₅Cu₁₅Ag₁₀Y₆Gd₄、Fe₇₇Nb₆B₁₇、Fe₆₇Mo₁₃B₁₇Y₃、Ca₆₅Mg₁₅Zn₂₀、Ca_66.4Al_33.6、Mg₆₅Cu₁₅Ag₁₀Gd₁₀、Mg₆₅Cu₁₅Ag₁₀Gd₁₀、Mg₆₅Cu₂₅Gd₁₀、Mg₆₅Cu₂₀Ag₅Y₁₀，Mg₆₅Cu₂₅Y₁₀，Mg₆₅Cu₁₅Ag₁₀Y₁₀，Cu₄₆Gd₄₇Al₇，Ca₆₀Mg₂₅Ni₁₅、Mg₆₅Cu₁₅Ag₅Pd₅Gd₁₀、Mg₇₀Ni₁₀Gd₂₀、Cu₄₆Y_42.5Al₇、Ti₅₅Zr₁₈Be₁₄Cu₇Ni₆、Ti₅₁Y₄Zr₁₈Be₁₄Cu₇Ni₆、Ti₄₀Zr₂₈Cu₉Ni₇Be₁₆、Ti₄₀Zr₂₅Ni₈Cu₉Be₁₈、Ti₄₉Nb₆Zr₁₈Be₁₄Cu₇Ni₆、Ti₅₀Zr₁₅Be₁₈Cu₉Ni₈、Ti₃₄Zr₃₁Cu₁₀Ni₈Be₁₇、Zr₃₆Ti₂₄Be₄₀、Ti₆₅Be₁₈Cu₉Ni₈、Zr₆₅Al_7.5Cu_17.5Ni₁₀、Zr₆₅Al_7.5Cu_12.6Ni₁₀Ag₅、Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀、Cu₃₀Ag₃₀Zr₃₀Ti₁₀、Ni₅₅Zr₁₂Al₁₁Y₂₂、和Cu₄₀Ni₅Ag₁₅Zr₃₀Ti₁₀，但是不限于此。

所述有机载体可包括有机化合物、任选的有机溶剂、和任选的已知用于制造用于太阳能电池的导电糊料的添加剂。首先将所述有机载体与所述导电粉末和所述金属玻璃组合以向所述导电糊料提供对于印刷或涂布所述导电糊料有效的粘度和流变性。可使用各种惰性有机材料，并且本领域普通技术人员可在没有过度实验的情况下对其进行选择以实现所需的粘度和流变性、以及其它性质例如所述导电粉末和所述金属玻璃的分散性、导电粉末和金属玻璃及其任何分散体的稳定性、干燥速率、烧结性能等。类似地，本领域普通技术人员可在没有过度实验的情况下对所述有机化合物、任何任选的有机溶剂和任何任选的添加剂的相对量进行调节以实现所述导电糊料的所需性能。

所述有机化合物可为聚合物，例如选自如下的至少一种：基于(甲基)丙烯酸C1～C4烷基酯的树脂；纤维素例如乙基纤维素或者羟乙基纤维素；酚醛树脂；木松香；醇树脂；卤化的聚烯烃例如四氟乙烯(例如，TEFLON)；和乙二醇单乙酸酯的单丁基醚。

所述有机载体可进一步任选地包括选自例如表面活性剂、增稠剂、和稳定剂的至少一种添加剂。

所述溶剂可为任何能够溶解或悬浮所述导电糊料的以上其它组分的溶剂并且可例如为选自如下的至少一种：萜品醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、戊二醇、双戊炔(dipentyne)、柠檬烯、乙二醇烷基醚、二甘醇烷基醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二甘醇烷基醚乙酸酯、二甘醇二烷基醚乙酸酯、三甘醇烷基醚乙酸酯、三甘醇烷基醚、丙二醇烷基醚、丙二醇苯基醚、一缩二丙二醇烷基醚、二缩三丙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、一缩二丙二醇烷基醚乙酸酯、二缩三丙二醇烷基醚乙酸酯、二甲基邻苯二甲酸(邻苯二甲酸二甲酯)、二乙基邻苯二甲酸(邻苯二甲酸二乙酯)、二丁基邻二甲酸(邻苯二甲酸二丁酯)、和脱盐水。

可分别以约30～约99重量％、约0.1～约20重量％、和约0.9～约69.9重量％，特别地约40～约98重量％、约1～约20重量％、和约1～约59重量％，更特别地约40～约95重量％、约2～约20重量％、和约3～58重量％，进一步特别地约50～约90重量％、约4～约20重量％、和约6～约46重量％的量包括所述导电粉末、所述金属玻璃和所述有机载体，基于所述导电糊料的总重量。

所述导电糊料是通过将所述导电糊料的各组分组合制备的，所述组合通过例如机械混合。可丝网印刷所述导电糊料以提供用于电子器件的电极。

下文中，参照图1～4C说明使用上述导电糊料制造的电极。

图1～3是显示当将根据实施方式的导电糊料涂覆在半导体基底上时，其中包含的导电粉末和金属玻璃由于热而转变并与所述半导体基底接触的示意图。图4A～4C是将图3的区域A放大的示意图。

参照图1，将包含导电粉末120a和金属玻璃115a的导电糊料涂覆在半导体基底110上。例如，导电粉末120a和金属玻璃115a可各自具有拥有球形形状的颗粒形式。

参照图2，当将金属玻璃115a加热至高于其玻璃化转变温度(“T_g”)的第一温度时，金属玻璃115a变软并变成类液金属玻璃115b。所述第一温度可比所述金属玻璃的Tg高约1～约300℃、特别地约5～约250℃、更特别地约10～约200℃。具有类液性质的类液金属玻璃115b可填充导电粉末120a的多个颗粒之间的间隙。此处，金属玻璃115a首先软化，因为金属玻璃115a的玻璃化转变温度(“T_g”)低于导电粉末120a的烧结温度(“T_s”)。

参照图3，当将导电糊料加热至高于所述烧结温度的第二温度时，导电粉末120a烧结并且导电粉末120a的颗粒与邻近的导电粉末120a的颗粒紧密结合以形成导电粉末附聚物120b。所述第二温度可比所述金属玻璃的T_s高约1～约300℃、特别地约5～约250℃、更特别地约10～约200℃。

如图2和3中所示，具有类液性质的类液金属玻璃为过冷液体并且润湿半导体基底110。

参照图4A，当类液金属玻璃115b为过冷液体时，导电粉末附聚物120b的一些导电颗粒120c扩散到类液金属玻璃115b中。如前所述，类液金属玻璃115b包含可与导电粉末附聚物120b形成固溶体的组分。

此外，如上所述，当金属玻璃具有大的过冷液体区域时，类液金属玻璃115b具有低粘度并且保持在半导体基底110上且润湿半导体基底110。因此，类液金属玻璃115b和半导体基底110之间的接触改善。

参照图4B，当加热至高于所述第二温度的第三温度时，导电颗粒120c扩散到类液金属玻璃115b中并且渗透到半导体基底110中。所述第三温度可比所述第二温度高约1～约300℃、特别地约5～约250℃、更特别地约10～约200℃。此处，如上所述，类液金属玻璃115b可具有改善的润湿性能并且提供改善的与半导体基底110的接触。因此，所述金属玻璃可具有更大的其中导电颗粒120c渗透到半导体基底110中的区域。

参照图4C，当半导体基底110冷却时，渗透到半导体基底110中的导电颗粒120c结晶以在半导体基底110的表面形成结晶的导电颗粒120d。而且，类液金属玻璃115b也可结晶以形成结晶金属玻璃115c并且所述金属玻璃中的导电颗粒120c也可结晶。

这样，可形成包含导电粉末附聚物120b的电极170。

电极170可包括：缓冲层115，其包含结晶的金属玻璃115c并且位于与半导体基底110相邻的区域；和电极部分120，其位于除所述缓冲层之外的区域并且包含导电材料。

图4C显示形成缓冲层115，但是不限于此。缓冲层115可省略，或者可形成于与半导体基底110相邻的区域的一部分上。

缓冲层115中和半导体基底110表面处的结晶导电颗粒120d有效地改善半导体基底110中由太阳光产生的电荷向电极部分120的迁移，且同时降低半导体基底110和电极部分120之间的接触电阻。从而降低太阳能电池的电荷损耗。最终，所述太阳能电池可具有改善的效率。

所述电极可用作用于各种其它电子器件的传导电极。

所述电极可具有约1kΩcm²或更小、特别地约1μΩcm²～约10Ωcm²的接触电阻。当其包括在上述范围内时，所述电极可有效地降低电功率的损耗，并且电子器件例如太阳能电池可具有改善的效率。

所述电极可具有约10mΩcm或更小、特别地约1μΩcm～约100μΩcm的电阻率。当其包括在上述范围内时，所述电极可有效地降低电功率的损耗，并且电子器件例如太阳能电池可具有改善的效率。

代表性电子器件为太阳能电池。

参照图5，进一步详细地公开根据一个实施方式的太阳能电池。

图5为显示根据一个实施方式的太阳能电池的横截面图。

在图中，为了清楚起见，放大层、膜、板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记是指相同的元件。将理解，当一个元件例如层、膜、区域、或基底被称为“在”另一元件“上”时，其可直接在所述另一元件上或者也可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则不存在中间元件。

下文中，为了更好理解和便于描述，将相对于半导体基底110描述部件的位置(或者部件之间的空间关系)，但是所公开的实施方式不限于此。此外，为了清楚地描述，将半导体基底110的太阳能入射侧称为前侧，并且将相反侧称为后侧，虽然替代的配置是可能的。

参照图5，根据一个实施方式的太阳能电池可包括包含下部半导体层110a和上部半导体层110b的半导体基底110。

半导体基底110可包括晶体硅或者化合物半导体。所述晶体硅可为例如硅晶片。下部半导体层110a和上部半导体层110b之一可为掺杂有p型杂质的半导体层，和另一个可为掺杂有n型杂质的半导体层。例如，下部半导体层110a可为掺杂有p型杂质的半导体层，和上部半导体层110b可为掺杂有n型杂质的半导体层。此处，所述p型杂质可为第III族元素例如硼(B)，和所述n型杂质可为第V族元素例如磷(P)。

上部半导体层110b的表面可结构化(texture)，例如通过表面结构化。例如，经表面结构化的上部半导体层110b可具有凸起和凹陷，并且可包括锥形状，或者可具有拥有蜂窝形状的多孔结构。经表面结构化的上部半导体层110b可具有提高的表面积以改善光吸收率和降低反射率，从而改善太阳能电池的效率。

在上部半导体层110b上设置(例如，形成)前电极。所述前电极可平行于基底的方向布置，并且可具有栅格图案形状以降低屏蔽损耗和薄层电阻。

所述前电极可包括：缓冲层115，其包含结晶的金属玻璃115c并且位于与上部半导体层110b相邻的区域；和前电极部分120，其位于除缓冲层115之外的区域并且包含导电材料。

可通过丝网印刷导电糊料设置所述前电极。所述导电糊料与上述的相同。

前电极部分120可包含导电材料，例如低电阻率导电材料如银(Ag)。

通过对为形成所述前电极而设置的导电糊料进行热处理而在上部半导体层110b和前电极部分120之间设置缓冲层115。缓冲层115可由于包括所述金属玻璃而为传导性的。由于缓冲层115具有与电极部分120和上部半导体层110b相邻的部分，其可通过扩大用于使电荷在上部半导体层110b和前电极部分120之间迁移的有效路径而降低电荷损耗。例如，所述缓冲层还可降低电阻损耗。

缓冲层115的金属玻璃来自用于形成所述前电极的导电糊料。在加工期间，所述金属玻璃可在前电极部分120的导电材料之前熔融，使得所述金属玻璃设置在前电极部分120之下以形成所述缓冲层。

图5显示形成缓冲层115，但是不限于此。缓冲层115可省略，或者可形成于与上部半导体层110b相邻的区域的一部分上。

可在前电极部分120上设置汇流条电极(未示出)。所述汇流条电极可连接多个太阳能电池中相邻的太阳能电池。

介电层130可形成于半导体基底110之下。介电层130可通过基本上或者有效地防止电荷的复合和电流的泄露而提高太阳能电池的效率。介电层130可包括贯穿部分135(例如，通孔)，并且半导体基底110和以下进一步描述的后电极140可通过贯穿部分135接触。

介电层130可包括选自氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN_x)、氧化铝(Al₂O₃)的至少一种并且可具有约100～约2000埃

特别地约200～约1800

更特别地约300～约1600

的厚度。

后电极设置在介电层130之下。所述后电极可包含导电材料，并且所述导电材料可为不透明金属例如铝(Al)。可以与所述前电极相同的方式通过丝网印刷导电糊料设置所述后电极。

所述后电极可以与所述前电极相同的方式包括：缓冲层115，其位于与下部半导体层110a相邻的区域；和后电极部分140，其位于除所述缓冲层之外的区域并且包含导电材料。

下文中，参照图5进一步描述制造所述太阳能电池的方法。

首先，制备半导体基底110例如硅晶片。举例来说，半导体基底110可掺杂有杂质，例如p型杂质。

然后，半导体基底110可经历表面结构化处理。所述表面结构化处理可通过湿法使用选自例如硝酸、氢氟酸等的至少一种强酸或者选自例如氢氧化钠等的至少一种强碱进行；或者所述表面结构化处理可通过干法例如等离子体处理进行。

然后，例如，半导体基底110可用n型杂质掺杂。可通过使选自例如POCl₃、H₃PO₄等的至少一种在高温下扩散而掺杂所述n型杂质。半导体基底110包括掺杂有彼此不同的杂质的下部半导体层110a和上部半导体层110b。

然后，将用于前电极的导电糊料涂覆在上部半导体层110b上。可通过丝网印刷法涂覆所述用于前电极的导电糊料。所述丝网印刷法包括：将包含导电粉末、金属玻璃和有机载体的导电糊料涂覆在其中设置前电极的位置处，并对其进行干燥。

如以上进一步公开的，所述导电糊料可包含金属玻璃，和所述金属玻璃可使用任何合适的方法例如熔体纺丝、铸渗、气体雾化、离子辐照、或者机械合金化而制备。

然后，可对所述用于前电极的导电糊料进行干燥。

可通过在半导体基底110的后侧的全部上或一部分上设置(例如堆叠、形成或沉积)氧化铝(Al₂O₃)或氧化硅(SiO₂)提供介电层130。例如，介电层130可通过等离子体增强化学气相沉积(“PECVD”)法设置。

然后，例如，可通过用激光烧蚀在介电层130的一部分上提供贯穿部分135。

随后，通过丝网印刷法将用于后电极的导电糊料涂覆在介电层130的一侧，在一个实施方式中所述介电层130的一侧与半导体基底110相反。

然后，对用于后电极的导电糊料进行干燥。

接着，将用于前电极的导电糊料和用于后电极的导电糊料共烧结(例如，热处理)或单独烧结。因此，用于前电极的导电糊料和用于后电极的导电糊料可在相同或不同的过程中烧结。

所述烧结可在炉中和在高于所述导电金属的熔融温度的温度下例如在约400℃～约1000℃、特别地约450℃～约950℃、更特别地约500℃～约900℃的温度下进行。

下文中，将参照图6公开根据另一实施方式的太阳能电池。

图6是显示根据另一实施方式的太阳能电池的横截面图。

太阳能电池可包括掺杂有p型或n型杂质的半导体基底110。半导体基底110可包括第一掺杂区域111a和第二掺杂区域111b，其设置在半导体基底110的后侧并且掺杂有彼此不同的杂质。例如，第一掺杂区域111a可掺杂有n型杂质，和第二掺杂区域111b可掺杂有p型杂质。第一掺杂区域111a和第二掺杂区域111b可交替地设置在半导体基底110的后侧。

半导体基底110的前侧可为表面结构化的，并且因此可增强光吸收率和降低太阳能电池的反射率，从而改善太阳能电池的效率。在半导体基底110上设置绝缘层112。绝缘层112可包含基本上透明并且因此吸收很少的光的绝缘材料，例如选自如下的至少一种：氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO₂)、氧化钛(TiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、和氧化铈(CeO₂)。绝缘层112可为单层或者超过一层。绝缘层112可具有约200～约1500

特别地300～约1400

更特别地约400～约1300

的厚度。

绝缘层112可为抗反射涂层(“ARC”)，其降低光反射率并且提高太阳能电池表面上特定波长区域的选择性，并且同时改善半导体基底110表面上硅的性能，从而提高太阳能电池的效率。

可在半导体基底110的后侧设置包含第一和第二贯穿部分的介电层150。

在半导体基底110的后侧分别设置与第一掺杂区域111a电连接的第一电极和与第二掺杂区域111b电连接的第二电极。所述第一电极和第一掺杂区域111a可通过所述第一贯穿部分接触，且所述第二电极和第二掺杂区域111b可通过所述第二贯穿部分接触。所述第一电极和所述第二电极可交替设置。

所述第一电极可包括：缓冲层115，其位于与第一掺杂区域111a相邻的区域；和第一电极部分121，其位于除缓冲层115之外的区域。所述第二电极可包括：缓冲层115，其位于与所述第二掺杂区域111b相邻的区域；和第二电极部分141，其位于除缓冲层115之外的区域。

如以上实施方式中所公开的，可使用与上述相同的包含导电粉末、金属玻璃和有机载体的导电糊料设置所述前(第一)电极和所述后(第二)电极。

缓冲层115设置在第一掺杂区域111a和第一电极部分121之间，或者在第二掺杂区域111b和第二电极部分141之间。缓冲层115可由于包含金属玻璃而为导电的。由于缓冲层115分别包含与第一电极部分121或者第二电极部分141相邻的部分、以及与第一掺杂区域111a或第二掺杂区域111b相邻的部分，因此可通过扩大或以其它方式改善用于使电荷在第一掺杂区域111a和第一电极部分121之间、或者在第二掺杂区域111b和第二电极部分141之间迁移的路径而降低电荷损耗。此外，缓冲层115可基本上或有效地防止第一电极部分121或第二电极部分141的材料分别扩散到第一或第二掺杂区域111a或111b中。

图6显示形成缓冲层115，但是不限于此。缓冲层115可省略，或者形成于与第一掺杂区域111a相邻的区域的一部分、与第二掺杂区域111b相邻的区域的一部分、或者其组合上。

在太阳能电池的后表面上包括所述第一电极和所述第二电极两者的根据所述实施方式的太阳能电池可使其中金属设置在所述前表面上的区域减小。这可降低屏蔽损耗和提高太阳能电池效率。

下文中，将参照图6进一步公开制造太阳能电池的方法。

首先，制备掺杂有例如n型杂质的半导体基底110。然后，将半导体基底110进行表面结构化，和分别在半导体基底110的前侧和后侧设置绝缘层112和介电层150。可通过例如化学气相沉积(“CVD”)提供绝缘层112和介电层150。

然后，可通过在半导体基底110的后侧中以高浓度依次掺杂p型杂质和n型杂质而设置第一掺杂区域111a和第二掺杂区域111b。

然后，将用于第一电极的导电糊料涂覆在介电层150的对应于第一掺杂区域111a的一部分上(例如，一侧上)，和将用于第二电极的导电糊料涂覆在介电层150的对应于第二掺杂区域111b的一部分上。可通过例如丝网印刷设置用于第一电极的导电糊料和用于第二电极的导电糊料，和所述导电糊料可包含所述导电粉末、所述金属玻璃、和所述有机载体。

接着，用于第一电极的导电糊料和用于第二电极的导电糊料可一起或单独烧结。所述烧结(例如，热处理)可在炉中在比导电金属的熔融温度高的温度下进行。

此处，涂覆所述导电糊料以提供太阳能电池的电极，但是所述导电糊料也可用于提供用于各种其它电子器件例如等离子体显示面板(“PDP”)、液晶显示器(“LCD”)、或者有机发光二极管(“OLED”)的电极。

以下实施例更详细地说明本公开内容。然而，将理解本公开内容不受这些实施例限制。

制备导电糊料和电极

实施例1

将银(Ag)粉和金属玻璃Cu₅₀Zr₅₀加入到包括乙基纤维素粘合剂和丁基卡必醇溶剂的有机载体中。所述银(Ag)粉、所述金属玻璃Cu₅₀Zr₅₀、和所述有机载体以分别约84重量％、约4重量％和约12重量％混合，基于导电糊料的总量。

使用3辊磨对其进行捏合以提供导电糊料。

通过丝网印刷法将所述导电糊料涂布在硅晶片上。然后，使用带式炉将其快速加热至约500℃，并缓慢地加热至约900℃。将其冷却以提供电极。

实施例2

根据与实施例1中相同的程序制备导电糊料以提供电极，除了使用Cu₄₃Zr₄₃Al₇Ag₇作为金属玻璃代替Cu₅₀Zr₅₀之外。

评价-1

测定由实施例1和2获得的电极各自的接触电阻和电阻率。所述接触电阻和电阻率通过迁移长度法(TLM)测定。

表7显示由实施例1和2获得的各电极的接触电阻和电阻率。

表7

	接触电阻(mΩcm²)	电阻率(μΩcm)
			实施例1	60.57	3.2
实施例2	39	2.87

如表7中所示，可观察到实施例1和2中获得的电极具有低的接触电阻和电阻率。

此外，实施例2中获得的电极具有比实施例1中获得的电极低的接触电阻和电阻率，因为实施例2的电极中使用的金属玻璃包含银(Ag)以及能够提供与银(Ag)的固溶体的铝(Al)。

虽然已经结合了当前认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解本发明不限于所公开的实施方式，而是相反意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和等同组合。

Claims

1.导电糊料，包含：

导电粉末，

金属玻璃，和

有机载体，

其中所述金属玻璃包括选自如下的至少两种元素的合金：

具有低电阻率的元素，

与所述导电粉末形成固溶体的元素，

具有高氧化电势的元素，

其中所述具有低电阻率的元素具有小于约100微欧-厘米的电阻率，和

所述具有高氧化电势的元素具有约100千焦/摩尔或更大的氧化物形成吉布斯自由能绝对值。

2.权利要求1的导电糊料，其中所述导电粉末包括银、铝、铜、镍、或者其组合。

3.权利要求1的导电糊料，其中所述导电粉末具有约1nm～约50μm的尺寸范围。

4.权利要求1的导电糊料，其中所述具有低电阻率的元素具有小于约15微欧-厘米的电阻率。

5.权利要求1的导电糊料，其中所述具有低电阻率的元素包括选自如下的至少一种：银、铜、金、铝、钙、铍、镁、钠、钼、钨、锡、锌、镍、钾、锂、铁、钯、铂、铷、铬和锶。

6.权利要求1的导电糊料，其中所述与所述导电粉末形成固溶体的元素具有小于0KJ/mol的与所述导电粉末的混合热。

7.权利要求6的导电糊料，其中所述与所述导电粉末形成固溶体的元素包括选自如下的至少一种：镧、铈、镨、钷、钐、镥、钇、钕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、钍、钙、钪、钡、镱、锶、铕、锆、锂、铪、镁、磷、砷、钯、金、钚、镓、锗、铝、锌、锑、硅、锡、钛、镉、铟、铂、铑、铱、铀、镍、钌、锝、锰、钴、钽、铌、锇、钒、铁、铬、铼、钼、银、钨、铍、硼、铜和汞。

8.权利要求1的导电糊料，其中所述具有高氧化电势的元素包括选自如下的至少一种：铜、钛、钌、镉、锌、铑、钾、钠、镍、铋、锡、钡、锗、锂、锶、镁、铍、铅、钙、钼、钨、钴、铟、硅、镓、铁、锆、铬、硼、锰、铝、镧、钕、铌、钒、钇和钪。

9.权利要求1的导电糊料，其中以约30～约99重量％、约0.1～约20重量％和约0.9～约69.9重量％的量包括所述导电粉末、所述金属玻璃和所述有机载体，基于所述导电糊料的总重量。

10.权利要求1的导电糊料，其中所述金属玻璃是基本上无定形的。

11.权利要求1的导电糊料，其中所述金属玻璃具有约5℃～约200℃的过冷液体区域。

12.权利要求1的导电糊料，其中所述金属玻璃包含铜和锆。

13.权利要求12的导电糊料，其中所述金属玻璃进一步包含选自铝、银、镍、钛、铁、钯和铪的至少一种。

14.权利要求13的导电糊料，其中以约10原子％或更少的量包含选自铝、银、镍、钛、铁、钯和铪的至少一种，基于所述金属玻璃的总量。

15.电子器件，包含：

使用权利要求1的导电糊料形成的电极。

16.权利要求15的电子器件，其中所述电极具有约1kΩcm²或更小的接触电阻。

17.权利要求15的电子器件，其中所述电极具有约10m Ωcm或更小的电阻率。

18.太阳能电池，包括：

半导体基底，和

与所述半导体基底电连接并且使用权利要求1的导电糊料形成的电极。

19.权利要求18的太阳能电池，其中所述电极具有约1kΩcm²或更小的接触电阻。

20.权利要求18的太阳能电池，其中所述电极具有约10mΩcm或更小的电阻率。

21.权利要求18的太阳能电池，其中所述电极包括：缓冲层，其位于与所述半导体基底相邻的区域；和电极部分，其位于除所述缓冲层之外的区域。