CN103295663A - 太阳能电池触面的导电性厚膜浆料 - Google Patents

太阳能电池触面的导电性厚膜浆料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及太阳能电池触面的导电性厚膜浆料，与一种在生产导电性浆料中使用的无机反应系统相关。无机反应系统含有含铅组分和元素碲，含铅组分占无机反应系统重量比的5-95%，元素碲占无机反应系统重量比的5-95%。建议含铅组分占无机反应系统重量比的40-90%，元素碲占无机反应系统重量比的10-40%。含铅组分是玻璃料，含有氧化铅。本发明的另一方面是含有金属颗粒、上述无机反应系统和有机载体的导电性浆料组分。本发明的另一方面是含有黏合剂、表面活性剂、有机溶剂和触变剂的有机载体。本发明的另一方面是用上述导电性浆料印制制造的太阳能电池，以及其装配的太阳能模块。本发明的另一方面是太阳能电池的制备方法。

Description

太阳能电池触面的导电性厚膜浆料
本申请享有2012年1月23号提交的美国临时专利申请.61/589,727的优先权。该申请的全部内容以提及方式纳入本申请。 
技术领域
本发明与太阳能板技术中使用的导电性浆料有关。本发明在一特定方面与一种用在导电浆料中的无机反应系统有关。本发明的另一特定方面与导电性浆料的成分有关,其包括了导电金属，无机反应系统，和有机载体。本发明的另外一个特定方面与太阳能电池有关。该太阳能电池是通过将由导电金属，无机反应系统，和有机载体组成的导电浆料涂到硅片上构成。而本发明的另一个特定方面和太阳能电池模块相关。该模块是由太阳能电池组合而成。而太阳能电池是通过将导电浆料涂在硅片上构成。而导电浆料是由导电金属，无机反应系统，和有机载体组成。 
背景技术
太阳能是极具吸引力的绿色能源。因为它具有可持续性的同时其产生的副产物不具污染性。在这种情况下，目前有大量的研究致力于开发更加有效的太阳能电池同时又不断地降低原材料和生产的费用。 
当光照射到太阳能电池的时候，一部分的入射光被表面反射而剩余的部分进入了太阳能电池。光线中的光子被太阳能电池吸收，太阳能电池通常由半导体材料组成，比如说硅。被吸收的光子所含的能量激发了半导体材料原子中的电子产生空穴电子对。这些空穴电子对被P—N结分离而后被分布在太阳能电池表面的导电电极收集。这些导电电极通常通过导电浆料成分实现。 
传统的导电浆料包含金属颗粒、玻璃料和有机载体。这些组成成分的选择是为了充分实现其在理论上能达到的太阳能电池的潜在性能。金属颗粒作为表面电极的导电成分。有机载体提供了所有组成成份粘结在一起的中介。玻璃料有多种用处，其中一种是提高电极和硅晶片表面之间以及金属颗粒之间的接触。这样的话，电荷载体就能流过交界面然后流过表面电极。导电浆料里的玻璃料提供了介质。浆料在金属和硅基质之间通过这个介质形成接触面。玻璃成份必须有特定的性能才能实现理想的接触。因此，目标是在提高太阳能电池的有效性的同时把接触面阻减到最底。由于在电极和硅晶片界面的玻璃中的绝缘效应，玻璃组份有很高的接触电阻。而且，玻璃料有很广的融化温度范围。它的性状在很大程度上依赖于制作过程中的各种因素。因此提高导电浆料中的导电性质是非常需要的。具体来说，提高导电浆料中的玻璃料成份是必须的。 
美国专利申请公示No.2011/0308595介绍了一种厚膜浆料，用于印制在拥有一层或多层绝缘层的太阳能电池装置的正面。此厚膜浆料由导电性金属和铅碲氧化物分散在有机介质中组成。铅碲氧化物在浆料中占固体重量的0.5%到15%。铅和碲的摩尔比在5/95到95/5之间。铅碲氧化物(Pb-Te-O)的制备方法是将TeO2和氧化铅粉末混合，在空气中或有氧环境中加热此粉末混合物直至产生熔融物，急速冷却熔融物，研磨和球磨此冷却熔融物，筛分研碎的材料，从而得到具有理想颗粒尺寸的粉末。 
美国专利No.5,066,621（“621专利”)介绍了一种密封玻璃组分，含有13-50%重量比的氧化铅，20-50%的氧化钒，2-40%的氧化碲，最多占40%的氧化硒，最多占10%的氧化磷，最多占5%的氧化铌，最多占20%的氧化铋，最多占5%的氧化铜，以及最多占10%的氧化硼，以及导电性组分含有50-77%重量比的银，8-34%的上述密封玻璃组分，0.2-1.5%的树脂和触变剂，以及10-20%的有机溶剂。621专利介绍氧化碲的理想范围是9-30%重量比。 
美国专利申请公示No.2011/0192457(“公示457”)介绍了一种导电性浆 料，含有导电性颗粒，有机黏合剂，溶剂，玻璃料，和含有碱土金属、低熔点金属或低熔点金属的某种合金的有机化合物。公示457阐述了使用含有铋(Bi)的玻璃料和含有钡(Ba)的玻璃料。 
美国专利申请公示No.2010/0037951介绍了制造多元素、细微、含有一种或几种反应金属和一种或几种不反应金属的金属粉末的方法。反应金属包括金属钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、锰(Mn)和铁(Fe)或其混合物，不反应金属包括金属银(Ag)、锡(Sn)、铋(Bi)、铅(Pb)、锑(Sb)、锌(Zn)、锗(Ge)、磷(P)、金(Au)、镉(Cd)、铍(Be)和碲(Te)或其混合物。 
发明概要
本发明提供一种含有含铅组分和元素碲的无机反应系统，含铅组分占无机反应系统重量比的5-95%，元素碲占无机反应系统重量比的5-95%。 
根据本发明的另一方面，含铅组分占无机反应系统重量比的40-90%，元素碲占无机反应系统重量比的10-40%。 
根据本发明的另一方面，含铅组分是具有非结晶态或半结晶态的玻璃料。根据本发明的另一方面，含铅组分含有氧化铅。根据本发明的另一方面，含铅组分含有5-95%重量比的氧化铅，建议10-90%重量比，更好是40-90%重量比，最好是45-75%重量比。在另一示例中，含铅组分是低铅材料，含有10-45%重量比的氧化铅，建议10-40%重量比，最好是10-15%重量比。 
本发明另提供了一种导电性浆料组分，含有金属颗粒、无机反应系统和有机载体。 
根据本发明的另一方面，导电性浆料中的金属颗粒含有银、金、铜和镍中的至少一种。根据本发明的另一方面，导电性浆料中的金属颗粒是银。根据本发明的另一方面，导电性浆料中的金属颗粒占浆料总重量的75-95%。 
根据本发明的另一方面，有机载体含有黏合剂、表面活性剂、有机溶剂 和触变剂。根据本发明的另一方面，黏合剂占有机载体重量的1-10%，包含乙基纤维素或酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯缩丁醛或聚酯树脂、聚碳酸酯、聚乙烯或聚亚安酯树脂或松香树脂中的至少一种。表面活性剂占有机载体重量的1-10%，包含聚环氧乙烷、聚乙烯二醇、苯并三唑、聚乙酸乙二醇、月桂酸、油酸、癸酸、肉豆蔻酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、硬脂酸盐、棕榈酸盐及其混合物中的至少一种。有机溶剂占有机载体重量的50-70%，包含卡必醇、松油醇、己基卡必醇、Texanol酯醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酯、己二酸二甲酯或乙二醇醚中的至少一种。触变剂占有机载体重量的0.1-5%。 
本发明进一步提供了一种在硅晶片上应用本发明中的导电性浆料并加热硅晶片来生产的太阳能电池。 
本发明进一步提供了一种将用本发明中的导电性浆料生产的太阳能电池的电路相连接形成的太阳能模块。 
本发明进一步提供了一种太阳能电池的生产方法，包括提供带有抗反射涂层的硅晶片、在硅晶片上施用本发明的导电性浆料和加热硅晶片等步骤。 
附图简述 
通过与附图对照，参考下述详细描述，可以更好地了解本发明的完整内容及其许多优越性。其中： 
图1是一个按照本发明的示例装配好的太阳能电池的截面图。 
图2是一个按照本发明的示例，在图1的太阳能电池上印制了保护层后的截面图。 
图3A是一个按照本发明示例的用于制造太阳能电池的掺杂硅晶片的截面图。 
图3B是一个按照本发明示例在图3A的掺杂硅晶片上印制了导电性浆料后的截面图。 
图3C是一个按照本发明示例在图3B的掺杂硅晶片上制备了前电极后 的截面图。 
发明详述 
本发明与在生产太阳能电池时使用的一种导电性浆料的组分相关。导电性浆料通常由金属颗粒、玻璃料和有机载体组成。本浆料可以用于形成太阳能电池的电触层或电极，当然其使用并不局限于此。此浆料可特别应用于太阳能电池的正面或反面，以形成电池之间相互传导的通道。 
无机反应系统
本发明在一个方面与无机反应系统（Inorganic Reaction System,IRS）相关，可用于例如导电性浆料组分等方面。 
本发明的IRS取代了传统玻璃料组分的地位。首先，IRS提供了金属颗粒的分散介质，使得他们可以从浆料中迁移到金属导体和半导体基质的界面上。IRS也为浆料组分提供了反应媒质，在界面上发生物理和化学反应。物理反应包括但不局限于：熔融、融化、扩散、烧结、沉降和结晶。化学反应包括但不局限于：合成（生成新的化学键）和分解、还原和氧化、和晶相变化。最后，IRS也是粘合介质，提供金属导体和半导体基质之间的结合力，确保太阳能设备在其使用寿命内能够有可靠的电触性能。尽管已有的玻璃料组分也试图达到同样的效用，由于玻璃在金属层和硅晶片界面上的绝缘效应，他们可能会造成高接触电阻。本发明的IRS是传递、反应和粘合的媒质，但是其接触电阻低得多，整体电池效率高得多。根据本发明，IRS中应占浆料重量比1-15%，建议2-8%重量比，最好3-5%重量比。 
更特定地，本发明的IRS为太阳能电池中的金属导体（例如银）和半导体发射极（例如硅基质）提供了更好的欧姆和肖特基接触。本发明的IRS是硅的反应介质，为硅发射极提供了活跃区，提高了诸如直接接触或钻穿之类的整体接触机制。改善的接触性能提供了更好的欧姆接触和肖特基接触，从 而提供了更好的太阳能电池效率。 
本发明的IRS可以含有结晶或半结晶的材料。IRS可以含有玻璃、陶瓷或任何业界知悉的可以在高温下形成基质（matrix）的材料。传统上在导电性浆料中使用的玻璃料就是可以使用的种种材料之一例。另一示例是能够在生产IRS和导电性浆料的灼烧温度下生成基体的非结晶的、结晶的或半结晶的材料，例如氧化物。本发明的IRS还可以含有各种化合物，其中包括，但不局限于：氧化物、盐类、氟化物、硫化物，以及合金和元素单质材料。 
另外，IRS也可以含有业界知悉的氧化物或化合物，用于调节工艺流程参数，例如玻璃化转变温度等等，或者提高IRS性能，诸如与硅基质的接触特性等等。例如说，IRS可以含有硅、硼、铝、铋、锂、钠、镁、锌、钛、锆或磷等的氧化物或化合物。其他基体组分或者改性剂，例如氧化锗、氧化钒、氧化钨、氧化钼、氧化铌、氧化锡、氧化铟、其他碱金属和碱土金属（例如K,Rb,Cs and Be,Ca,Sr,Ba）化合物、稀土氧化物（例如La2O3、氧化铈）、氧化磷或金属磷酸盐、过渡金属氧化物（例如氧化铜和氧化铬）、金属卤化物（例如氟化铅和氟化锌），都可以成为IRS的组分之一。在特定实施实例中，IRS可含有以下至少一种对添加剂，添加剂包括，Al2O3,ZnO,Li2O,Ag2O,AgO,MoO3,TiO2,TeO2,CoO,Co2O3,Bi2O3,CeO2,CeF4,SiO2,MgO,PbO,ZrO2,HfO2,In2O3,SnO2,P2O5,Ta2O5,B2O3,Ag3PO4,LiCoO2,LiNiO2,Ni3(PO4)2,NiO,或磷酸锂盐。 
业界悉知，IRS材料可具有许多不同的外形、表面性能、尺寸、表面积体积比和覆盖层。业界已经知道IRS材料有很多种的外形，例如球形、角状、长形（棍状或针状）和平面形（薄片状）。IRS颗粒也可以是不同外形的颗粒的组合。本发明建议IRS颗粒使用具有有利于烧结、粘合、电触和最终生成的电极的导电性能的一种或几种外形之组合。 
描述颗粒外形和表面性能的一个指标是表面积体积比。完全光滑的球形颗粒具有最小的表面积体积比。形状越不规则，表面越不平滑，表面积体积 比越大。在本发明的一个实例中，建议使用表面积体积比高的IRS颗粒，表面积体积比在1.0×107到1.0×109m-1之间，建议在5.0×107到5.0×108m-1之间，最好在1.0×108到5.0×108m-1之间。在本发明的另一个实例中，建议使用表面积体积比低的IRS颗粒，表面积体积比在6×105到8.0×106m-1之间，建议在1.0×106到6.0×106m-1之间，最好在2.0×106到4.0×106m-1之间。 
平均颗粒直径d50，以及相关的参数d10和d90，是业界广泛应用的描述颗粒性状的参数。本发明中，IRS颗粒的平均颗粒直径d50在0.5到10μm之间，建议在1到7μm之间，最好在1到5μm之间。确定颗粒d50的方法在业界已经广为人知。 
IRS颗粒可以带有表面涂层。任何业界知悉的涂层，只要在本发明相应的范畴内，均可用于IRS颗粒上。本发明建议使用能够提高导电性浆料印制、烧结和刻蚀性能的涂层。如果本发明使用这种涂层的话，其重量比不应高于10%，建议不高于8%重量比，最好不高于5%。这些百分比均基于IRS颗粒的总重量。 
含元素碲的IRS
本发明的使用在导电性浆料中的IRS的推荐实例使用含铅组分和元素单质碲添加剂，该含铅组分是含有氧化铅的玻璃料。元素碲添加剂改善了与半导体发射极的接触性能。该含铅组分占IRS重量的5-95%，最好在IRS重量的40-90%之间。元素碲占IRS重量的5-95%，最好在IRS重量的10-40%之间。 
元素碲是一种易碎的、银白色的化学元素。碲的元素序数为52，元素符号Te。其标准原子量127.60，熔点449.51°C。自然情况下，元素碲呈六角形晶体结构，但也可以通过从诸如碲酸溶液等溶液中沉降来形成非晶体状的碲。元素碲是准金属，同时具有金属和非金属的特性。它具有类似于半导体的导电性，在光照下导电性会稍有提升。元素碲的纯度通常高于99%，通常在99.5 –99.9%之间。本发明不要求元素碲的纯度高于99%，90-99.9%的纯度就可应用于本发明中。 
在一个实例中，含铅组分基本上是非晶态的。在另一实例中，含铅组分具有晶相成分或化合物。在另一实例中，含铅组分是业界知悉的晶态和非晶态氧化铅或其化合物的混合物。 
在一推荐实例中，含铅组分是使用含铅化合物作为原始材料的玻璃料（具有非晶态和半晶态结构）。玻璃料中的铅成分越高，玻璃的转化温度越低。但是，过高的含铅量会造成半导体基质的击穿或短路，从而降低太阳能电池的最终效率。推荐实例之一使用氧化铅。推荐玻璃料含有5-95%重量比的氧化铅，建议使用10-90%重量比，最好使用40-90%重量比，45-75%重量比最优。另一推荐实例使用的氧化铅含量较低，在5-45%重量比之间，建议使用10-40%重量比，最好使用10-15%重量比。 
含铅玻璃料可以用任何业界知悉的方法制备。例如，粉末状玻璃料成分在V梳型混合机内混合。混合物在高温（大约1200°C）下加热30-40分钟。形成的玻璃急冷成沙状。这种粗沙状的玻璃粉末随后经过球磨机或气流粉碎机的研磨成为细粉。含铅玻璃料也可含有氧化铅、卤化铅盐、硫化铅、碳酸铅、硫酸铅、磷酸铅、硝酸铅和有机金属铅化合物，或者在热分解时会生成氧化铅或铅盐的任何化合物。在另一实例中，氧化铅可以与本发明的IRS的其他组分直接混合，不需要先把氧化铅加工成玻璃料。 
生成无机反应系统
此处阐述的IRS可以用任何业界知悉的方法制备，将适量的粉末状的各种组分混合，在空气中或任何含氧环境下加热粉末混合物形成熔融物，急冷熔融物，研磨或球磨急冷产物，筛分研磨产物从而最终得到颗粒大小符合要求的粉末。例如，粉末状玻璃料组分可以在V梳型混合机中混合，混合物加热（例如800-1200°C）30-40分钟。急冷产生的玻璃产生粗沙状粉末。这种 粗沙状的玻璃粉末随后经过球磨机或气流粉碎机的研磨成为细粉。通常，此无机反应系统的平均颗粒尺寸可以研磨至0.01–10μm，最好是0.1-5μm。 
在另一实例中，也可以用常规的固态合成来制备此处描述的IRS。在此例中，原材料在真空中密封在熔融石英管或钽管或铂管中，加热到700-1200°C。此材料在该高温下停留12-48小时后逐渐冷却（大约0.1°C/分钟）到室温。在某些情况下，固态反应也可以在空气中在氧化铝坩埚中进行。 
另一实例使用共沉淀来制备IRS。在此流程中，溶液中含有金属阳离子，通过调节pH值或者通过使用还原剂，金属元素被还原并与其他金属氧化物或者氢氧化物共沉淀。这些金属、金属氧化物或金属氢氧化物的沉淀物在干燥和在真空中加热到400-600°C后生成细粉。 
导电性浆料
本发明也涉及一种导电性浆料的组分。本发明推荐的导电性浆料可以施用于表面，在加热后，会在表面上形成同表面发生电触的固态电极。浆料的成分及其配比可由任何业界人士选取，以使该浆料具有所希望的性状。 
在一个实例中，导电性浆料的组分包括导电性金属成分、无机反应系统（依以上各示例所述）和有机载体。 
导电性金属组分
本发明推荐使用具有金属导电性或可以在加热后产生具有金属导电性的物质的金属颗粒。导电性浆料中的金属颗粒使得烧结或加热导电性浆料时产生的固态电极具有金属导电性。建议采用有利于烧结并给予电极较高导电性和较低电阻的金属颗粒。金属颗粒已为业界所熟知。所有业界知悉的金属颗粒，只要适用于本发明的范畴，就可以应用在导电性浆料中。本发明建议采用的金属颗粒包括金属、合金、至少两种金属的混合物、至少两种合金的混合物或至少一种金属和至少一种合金的混合物。 
本发明中的金属颗粒建议采用的金属有Ag、Cu、Al、Zn、Pd、Ni或Pb及至少其中两种的混合物，最好是Ag。本发明中的金属颗粒建议采用的合金应至少含有Ag、Cu、Al、Zn、Ni、W、Pb和Pd等一种或至少两种以上此类合金的混合物。 
在本发明的一个实例中，金属颗粒中的金属或合金的表面覆盖有一种或更多种的其他金属或合金的涂层，例如，铜表面覆盖有银。 
一个推荐实例的金属颗粒是Ag。另一个推荐实例的金属颗粒是Ag和Al的混合物。金属颗粒可以是金属单质、一种或多种金属衍生物或他们的混合物。适用的银衍生物例如银合金或银盐，例如卤化银（例如氯化银）、硝酸银、醋酸银、三氟醋酸银、正磷酸银，以及它们的混合物。 
金属颗粒可以含有更多的成分。除了以上涉及的成分之外，本发明并推荐使用所有能够改善烧结性能、电触性能、粘合力和产生的电极的导电性的成分。业界知悉的所有添加成分，凡适用于本发明范畴的，均可以应用于金属颗粒中。本发明建议使用能够作为施用导电性浆料表面的补充掺杂剂的成分。在生成P型掺杂Si层的电极界面时，应当使用能够充当P型Si掺杂剂的添加剂。推荐的P型掺杂剂是13族元素或在加热时能够产生此类元素的化合物。在此应用范畴内，推荐的13族元素是B和Al。 
业界已知，金属颗粒具有多种多样的形状、表面、尺寸、表面积体积比、含氧物和氧化层。业界已经知道很多种的外形，例如球形、角状、长形（棍状或针状）和平面形（薄片状）。金属颗粒也可以是不同外形的颗粒的组合。本发明建议金属颗粒使用具有有利于烧结、粘合、电触和最终生成的电极的导电性能的一种或几种外形之组合。若不考虑表面性质，描述形状的指标包括：长度、宽度和厚度。在本发明的范畴中，颗粒的长度等于，其两个端点都位于颗粒内部。颗粒的宽度等于与上述长度矢量相垂直的空间位移矢量中最长的矢量的长度，其两个端点都位于颗粒内部。颗粒的厚度等于与上述长度矢量和宽度矢量都相垂直的空间位移矢量中最长的矢量的长度，其两个端 点都位于颗粒内部。 
在本发明的一个实例中，建议金属颗粒的形状尽可能均一（也就是说，外形的长度宽度厚度之比尽可能接近1，所有的比例在0.7到1.5之间，推荐在0.8到1.3之间，最好在0.9到1.2之间）。此实例所建议的金属颗粒形状例如球形和立方体或其混合物，或者是一种或几种这些形状与其他形状的混合物。在本发明的另一个实例中，建议金属颗粒的形状尽可能不均一，各种长宽厚尺度的比例至少有一种高于1.5，建议高于3，最好高于5。此实例所建议的金属颗粒形状例如薄片、棍状或针状、或薄片、棍状或针状与其他形状的混合物。 
业界已经知道很多种的表面种类。本发明建议使用具有有利于烧结、电触和最终生成的电极的导电性能的金属颗粒表面种类。 
描述金属颗粒外形和表面性能的一个指标是表面积体积比。完全光滑的球形颗粒具有最小的表面积体积比。形状越不规则，表面越不平滑，表面积体积比越大。在本发明的一个实例中，建议使用表面积体积比高的金属颗粒，表面积体积比在1.0×107到1.0×109m-1之间，建议在5.0×107到5.0×108m-1之间，最好在1.0×108到5.0×108m-1之间。在本发明的另一个实例中，建议使用表面积体积比低的金属颗粒，表面积体积比在6×105到8.0×106m-1之间，建议在1.0×106到6.0×106m-1之间，最好在2.0×106到4.0×106m-1之间。 
平均颗粒直径d50，以及相关的参数d10和d90，是业界广泛应用的描述颗粒性状的参数。本发明中，金属颗粒的平均颗粒直径d50建议在2到4μm之间，建议在2.5到3.5μm之间，最好在2.8到3.2μm之间。确定颗粒d50的方法在业界已经广为人知。 
在本发明的一个实例中，金属颗粒的d10大于1.5μm，建议大于1.7μm，最好大于1.9μm。d10不应该大于d50。 
在本发明的一个实例中，金属颗粒的d90小于6μm，建议小于5μm，最好小于4.5μm。d90不应该小于d50。 
金属颗粒可以带有表面涂层。任何业界知悉的涂层，只要在本发明相应的范畴内，均可用于金属颗粒上。本发明建议使用能够提高导电性浆料印制、烧结和刻蚀性能的涂层。如果本发明如使用这种涂层，其重量比不应高于10%，建议不高于8%重量比，最好不高于5%。这些百分比均基于金属颗粒的总重量。 
在本发明的一个实例中，金属颗粒占浆料重量比的50%以上，建议在70%重量比以上，最好在80%重量比以上。 
有机载体
本发明推荐采用的有机载体为基于某些溶剂，特别是有机溶剂的溶液、乳剂或分散液，确保导电性浆料的成分存在于溶解、乳化或分散的形态。推荐的有机载体需要提供优化的导电性浆料组分稳定性，并赋予导电性浆料足以进行有效丝线印刷的黏度。 
在一个实例中，有机载体包括有机溶剂、一种或多种黏合剂（例如聚合物）、表面活性剂或触变剂，或这些成分的任何组合。例如，在一个实例中，有机载体是有机溶剂和一种或多种黏合剂。 
本发明推荐的黏合剂能够使得导电性浆料形成适宜的稳定性、可印刷性、黏度、烧结和刻蚀性能。黏合剂在业界广为人知。所有业界知悉的黏合剂，只要适合本发明的范畴，都可以用来作为有机载体的黏合剂。本发明推荐的黏合剂（通常属于“树脂”类）包括聚合性黏合剂、单体黏合剂，以及聚合物同单体组合形成的黏合剂。聚合性黏合剂也可以是共聚物，同一个分子内至少有两个不同的单体。推荐的聚合性黏合剂或者在聚合物主链上携带功能团，或者在聚合物主链之外携带功能团，或者在聚合物主链上和主链之外都携带功能团。推荐的在主链上携带功能团的聚合物包括聚酯、代聚酯、聚碳酸酯、代聚碳酸酯、主链携带环状结构的聚合物、聚糖、代聚糖、聚亚安酯、代聚亚安酯、聚酰胺、代聚酰胺、酚树脂、代酚树脂、以上聚合物的单体之 一种或多种形成的共聚物，也可以包含其他共聚物，或至少两种以上成分的组合。推荐的主链携带环状结构的聚合物的聚合物包括聚乙烯丁草特及其衍生物和聚松油醇及其衍生物或它们的混合物。推荐的聚糖包括诸如纤维素及其烷基衍生物，尤其是甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、丁基纤维素及其衍生物和它们至少两种成分的混合物。推荐的在聚合物主链之外携带功能团的聚合物包括携带酰胺基团的聚合物、携带酸或者酯基团通常称为丙烯酸树脂的聚合物、携带以上所述功能基团的组合的聚合物，或者它们的混合物。推荐的在聚合物主链之外携带酰胺基团的聚合物有例如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）及其衍生物。推荐的在聚合物主链之外携带酸或者酯基团的聚合物有聚丙烯酸及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯（PMA）及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）及其衍生物以及他们的混合物。本发明推荐的单体黏合剂包括基于乙烯乙二醇的非极性单体、松油醇树脂或松香衍生物或它们的混合物。基于乙烯乙二醇的单体黏合剂包括含有醚基团、酯基团、或含有醚基团和酯基团的黏合剂。推荐的醚基团包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或更高烷基的醚。推荐的酯基团包括醋酸及其烷基衍生物，最好是乙烯乙二醇单正丁醚单乙酸酯或者其混合物。烷基纤维素，最好是乙基纤维素及其衍生物或者它们的混合物，与其他上述黏合剂清单中罗列的黏合剂是本发明最为推荐的黏合剂。黏合剂应占有机载体总重量的1-10%，建议2-8%重量比，最好3-7%重量比。 
本发明建议采用的溶剂是导电性浆料中的组分，在灼烧时，它的绝大部分都会从浆料中去除。在灼烧后残留的部分与灼烧前相比，绝对重量的至少80%都应该去除，最好灼烧前的95%都应该去除。本发明建议采用的溶剂应使得导电性浆料形成适宜的黏度、可印刷性、稳定性和烧结特性，并给予电极适宜的导电性和同基质的电触。溶剂在业界广为人知。任何业界知悉的溶剂，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为本有机载体的溶剂。本发明推荐的溶剂应使得导电性浆料具有较高的可印制性。本发明推荐的溶剂在标准 环境温度和压力（SATP）（298.15K，25°C，77°F）（100kPa，14.504psi，0.986atm）下应该是液体，最好沸点高于90°C，熔点高于-20°C。本发明推荐的溶剂是极性或非极性、芳香族或非芳香族。本发明推荐的溶剂包括单醇、双醇、多醇、单醚、双醚、多醚、单酯、双酯、多酯、含有其中至少一种或更多功能基团，可以含有其他种类功能基团的溶剂，例如环状基团、芳环、不饱和键、有一个或多个氧原子被其他杂原子置换的醇基团、有一个或多个氧原子被其他杂原子置换的醚基团、有一个或多个氧原子被其他杂原子置换的酯基团、或以上所述溶剂之混合物。推荐的酯包括脂肪酸的双烷基酯，烷基组分为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或更高烷基基团或这几种烷基中任意两种的组合，最好是二甲酯己二酸，或两种或更多的脂肪酸酯的混合物。推荐的醚是双醚，最好是乙烯乙二醇的双烷基醚，烷基组分为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或更高烷基基团或这几种烷基中任意两种的组合，或是这些双醚的混合物。推荐的醇为伯醇、仲醇、叔醇，最好是叔醇，例如松油醇及其衍生物，或任意两种或更多醇类的混合物。推荐的将多于一种不同的功能基团组合在一起的溶剂是2,2,4-三甲基-1.3戊二醇单异丁酸酯，通常称为Texanol酯醇，及其衍生物二乙二醇乙醚，通常称为卡必醇，及其烷基衍生物，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，最好是丁基卡必醇或己基卡必醇，以及它们的醋酸酯衍生物，最好是醋酸丁基卡必醇酯，或至少两种上述组分的混合物。有机溶剂可以占有机载体总重量的30-90%，最好占有机载体总重量的50-70%。 
有机载体也可以含有表面活性剂或者添加剂。本发明推荐有助于导电性浆料生成适当稳定性、可印刷性、黏度、烧结和刻蚀性能的表面活性剂。表面活性剂在业界广为人知。任何业界知悉的表面活性剂，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为本有机载体的表面活性剂。本发明推荐的表面活性剂可以基于线性分子链、分枝分子链、芳环链、氟化链、硅氧烷链、聚醚链、及其混合物。推荐的表面活性剂可以是单链、双链或多链。本发明推荐的表 面活性剂可以是非离子、阳离子、阴离子或双性离子端头。推荐的表面活性剂可以是聚合物或单体或它们的混合物。本发明推荐的表面活性剂可以具有色素亲和基团，最好是具有色素亲和基团的羟基官能团羧酸酯（例如BYKUSA,Inc.生产的
Figure BDA00002766424100151
-108）、具有色素亲和基团的丙烯酸酯共聚物（例如BYK USA,Inc.生产的
Figure BDA00002766424100152
-116）、具有色素亲和基团的改性聚醚(例如Evonik Tego Chemie GmbH生产的DISPERS655）、以及其他具有高色素亲和性基团的表面活性剂（例如Evonik Tego Chemie GmbH生产的
Figure BDA00002766424100154
DISPERS662C）。.其他上面没有列出的本发明推荐的聚合物包括聚乙烯乙二醇及其衍生物、烷基羧酸及其衍生物或其盐类、或它们的混合物。本发明推荐的乙烯乙二醇衍生物是醋酸聚乙烯乙二醇。推荐的烷基羧酸具有完全饱和烷基链、单不饱和链或多不饱和链或其混合物。推荐的具有完全饱和链的烷基羧酸在烷基链上具有8到20个碳原子，最好是C9H19COOH（癸酸）、C11H23COOH（月桂酸）、C13H27COOH（肉豆蔻酸）、C15H31COOH（棕榈酸）、C17H35COOH（硬脂酸）或其混合物。推荐的具有不饱和链的羧酸包括C18H34O2（油酸）和C18H32O2（亚油酸）。本发明推荐的单体表面活性剂是苯并三唑及其衍生物。表面活性剂可以占有机载体重量的0-10%，建议0-8%，最好是0.01-6%重量比。 
推荐在有机载体中使用的添加剂应使导电性浆料具有更好的性能，例如更适合的黏度、烧结性能、产生的电极的电导性和与基质更好的电触性。任何业界知悉的添加剂，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为本有机载体的添加剂。本发明推荐的添加剂包括触变剂、黏度调节剂、稳定剂、无机添加剂、增稠剂、乳化剂、分散剂和pH调节剂。推荐的触变剂是羧酸及其衍生物，最好是脂肪酸衍生物或其混合物。推荐的脂肪酸衍生物包括C9H19COOH（癸酸）、C11H23COOH（月桂酸）、C13H27COOH（肉豆蔻酸）、C15H31COOH（棕榈酸）、C17H35COOH（硬脂酸）、C18H34O2（油酸）、C18H32O2（亚油酸）、海狸香油、或其混合物。推荐的脂肪酸 衍生物组合为海狸香油。为了促进导电性浆料的可印制性，本发明中导电性浆料的黏度应在10到30Pa·s之间，建议在12到25Pa·s之间，最好在15到33Pa·s之间。 
在一个实例中，有机载体占浆料总重量的5-40%，建议在5-30%，最好是5-15%。 
添加剂
除了以上所述的添加剂外，本发明推荐添加剂组分添加到导电性浆料中来提高导电性浆料、其产生的电极、或最终生产的太阳能电池的性能。任何业界知悉的添加剂，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为本导电性浆料的添加剂。除了IRS和有机载体中的添加剂外，导电性浆料中也可以含有添加剂。本发明推荐的添加剂包括触变剂、黏度调节剂、乳化剂、稳定剂、pH调节剂、无机添加剂、增稠剂和分散剂，或其中至少两种成分的混合物。本发明推荐的无机添加剂包括Mg、Ni、Te、W、Zn、Mg、Gd、Ce、Zr、Ti、Mn、Sn、Ru、Co、Fe、Cu和Cr，或者其中至少两种成分的混合物。最好是Zn、Sb、Mn、Ni、W、Te和Ru，或者其中至少两种成分的混合物，或其氧化物，或在加热时能够生成这些金属氧化物的化合物，或者其中至少两种金属的混合物，或者其中至少两种氧化物的混合物，或者其中至少两种加热时能够生成这些金属氧化物的化合物的混合物，或者其中任何两种或两种以上成分的混合物。 
生成导电性浆料组分
为了生成导电性浆料的组分，IRS材料要和导电性金属材料（例如银）和有机载体使用任何业界已知的制造浆料的方法组合。准备的方法并不具有决定性影响，只要能够生成均一分散的浆料即可。各种组分可以用搅拌机混合，用三辊研磨机研磨，生成均一分散的浆料。除了同时混合所有的组分以 外，无机反应系统的材料也可以与导电性金属材料在球磨机中共同研磨2-24小时，以使得无机反应系统与导电性金属材料均一混合，随后他们可以在搅拌机中与有机载体混合。 
太阳能电池
本发明的另外一个方面与太阳能电池相关。在一个实例中太阳能电池包括半导体基质（例如硅晶片）和根据本专利任何实例制备的导电性浆料。 
[0001]本发明的另外一个方面是关于将根据本专利任何实例制备的导电性浆料施用于半导体基质（例如硅晶片），然后加热半导体基质来制备太阳能电池的流程。 
硅晶片
本发明推荐的晶片是太阳能电池中能够高效吸收光线生成电子-空穴对、并高效地将电子和空穴分隔到边界两边，最好是p-n结边界的表面区域。本发明推荐的晶片在同一个结构上具有前掺杂层和后掺杂层。 
建议晶片由适当掺杂的四价元素、二元化合物、三元化合物或合金组成。本范畴内推荐的四价元素是Si、Ge或Sn，最好是Si。推荐的二元化合物是两种或更多四价元素、III族元素和V族元素的二元化合物、II族元素和VI族元素的二元化合物或IV族元素和VI族元素的二元化合物。推荐的四价元素的组合是Si、Ge、Sn或C中两种或更多元素的组合，最好是SiC。推荐的III族元素和V族元素的二元化合物是GaAs。本发明强烈建议此晶片基于Si。Si是制造晶片最适合的材料，在本申请的全文中都明确指明使用Si。以下的各节文字如果明确指明使用Si，也都适用于上述的其他晶片组分。 
晶片的前掺杂层和后掺杂层在p-n结边界相接触。在n型太阳能电池中，后掺杂层掺杂的是贡献电子的n型掺杂物，前掺杂层掺杂的是接受电子贡献空穴的p型掺杂物。在p型太阳能电池中，后掺杂层掺杂的是p型掺杂物， 前掺杂层掺杂的是n型掺杂物。本发明建议在制备具有p-n结边界的晶片时，应先准备一个掺杂了的Si基质，然后再在基质的一面施用相反类型的掺杂层。 
掺杂的Si基质在业界广为人知。只要在本发明的范畴之内，就可以用任何业界知悉的方法制备。本发明建议的Si基质包括单晶硅、多晶硅、非结晶硅和升级冶金级硅，最好是单晶硅和多晶硅。添加掺杂剂以产生掺杂的Si基质可以与准备Si基质同时进行，也可以作为后续流程。掺杂如果是准备Si基质的后续流程，可以通过气体扩散外延来进行，掺杂的Si基质在市场上也有充足的供应。本发明的一种可行方案是在生成Si基质的同时在硅混合物中加入掺杂剂，进行Si基质掺杂。本发明的另一种可行方案是前掺杂层和高掺杂的后掺杂层（如果有的话）通过气体扩散外延来制备。气体扩散外延应该在500°C-900°C之间进行，建议在600°C-800°C之间，最好在650°C-750°C之间。压力在2kPa到100kPa之间，建议在10kPa到80kPa之间，最好在30kPa到70kPa之间。 
业界周知，Si基质具有多种外形、表面质地和尺寸。外形可以是许多形状之一，包括立方体、圆盘、圆片和不规则多面体。本发明推荐的形状是薄片型。薄片是一个两个维度尺寸相近（最好相等），另一个维度尺寸明显比其他两维较小的立方体。“明显较小”在此处意味着尺度大约是其1/100。 
业界周知，Si基质具有多种表面质地。本发明建议使用表面粗糙的Si基质。衡量表面粗糙度的一种方法是衡量基质一个子表面的表面粗糙度。此子表面与整个基质的表面积相比应该明显较小，最好小于总表面积的1/100，并且是个平面。表面粗糙度值是子表面面积与理论表面积之比，该理论表面积是子表面最匹配（位移方差最小）的投影平面面积。表面粗糙度值越大，表面就越粗糙越不规则。表面粗糙度值越小，表面就越光滑越平整。本发明建议采用能够在几个参数——例如光吸收特性和纹路和表面的粘合性——之间获得最优结果的表面粗糙度。 
Si基质两个较大的维度的尺寸可以因最终生产的太阳能电池的应用需求 而异。本发明建议Si晶片的厚度小于0.5mm，建议小于0.3mm，最好小于0.2mm。有些晶片的最小厚度必须大于0.01mm。 
本发明建议前掺杂层比后掺杂层薄。本发明建议前掺杂层厚度0.1到10μm之间，建议0.1到5μm之间，最好0.1到2μm之间。 
Si基质的背面，在后掺杂层和其他外层之间，可以有一个高掺杂层。此高掺杂层具有同后掺杂层相同的类型。此层通常用一个+来标注（n+型高掺杂层应用于n型后掺杂层，p+型高掺杂层应用于p型后掺杂层）。高掺杂层能够协助金属化并提高基质/电极接触区域的导电性能。本发明建议如果应用了高掺杂层的话，其厚度为1到100μm，建议1到50μm，最好1到15μm。 
掺杂物
建议采用的掺杂物在加入到Si晶片以后，会在能带结构中引入电子或空穴形成p-n结界面。本发明建议选取的掺杂物的种类和浓度应改善p-n结的能带结构，并达成预期的光吸收和导电特性。本发明建议选取的p型掺杂物能够在Si晶片能带结构中引入空穴。这在业界已广为人知。任何业界知悉的掺杂物，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为p型掺杂物。本发明建议选取的p型掺杂物是三价元素，尤其是元素周期表的13族。建议选取的元素周期表13族元素包括但不局限于B、Al、Ga、In、Tl或其中至少两种的混合物，最好使用B。 
本发明建议选取的n型掺杂物能够在Si晶片能带结构中引入电子。这在业界已广为人知。任何业界知悉的掺杂物，只要在本发明相应的范畴内，都可以作为n型掺杂物。本发明建议选取的n型掺杂物是元素周期表的15族。建议选取的元素周期表15族元素包括N、P、As、Sb、Bi或其中至少两种的混合物，最好使用P。 
如上所述，p-n结的掺杂程度可以根据最终生产的太阳能电池需要的特性来加以调节。 
在某些实例中，半导体基质（例如硅晶片）的方块电阻高于60Ω/□，例如高于65Ω/□、高于70Ω/□、高于90Ω/□或高于95Ω/□等。 
本发明提供的太阳能电池生产流程可以实现以上目标的至少一个。本发明推荐的太阳能电池具有较高的效率，即入射光总能量与输出电能之比，并且轻而耐久。 
本发明提供的太阳能电池的常规构造（除了仅仅提供化学和机械保护的层面之外）如图2所示。如图2所示，太阳能电池200具有一个后电极104、后钝化层208、高掺杂层210、后掺杂层106、p-n结界面102、前掺杂层105、前钝化层207、抗反射层209、前电极纹路214和前电极母线215。前电极纹路穿透抗反射层209和前钝化层207进入前掺杂层105，足以形成与前掺杂层105之间的电气接触，但是不足以贯穿p-n结界面102。此常规构造中，可以去除个别层面，个别层面也可以实现常规构造中好几个层面的功效。在一个实例中，同一个层面既是抗反射层又是钝化层。 
图1给出了层面结构的最低要求。太阳能电池100至少要有后电极104、后掺杂层106、p-n结界面102、前掺杂层105和前电极103。前电极穿透前掺杂层105，足以形成电气接触。后掺杂层106和前掺杂层105一起构成一个掺杂Si晶片101。如果太阳能电池100是一个p型电池，后电极104最好是银铝混合电极，后掺杂层106最好是硅稍为掺杂硼。前掺杂层105最好是硅稍为掺杂磷，前电极103最好是银电极。在图1中，前电极103示意性地画成三个部分，表示前电极103并没有完全覆盖表面。本发明并不限制前电极103只能有三个部分。 
抗反射层
本发明中，外表面上可以在在太阳能电池的前表面上制作电极之前增加一层抗反射层。本发明推荐的抗反射层应降低入射光被正面反射的部分，增加入射光穿过正面被晶片吸收的部分。建议使用能够提升吸收/反射比、易于 被施用的导电性浆料刻蚀而又能耐受加热导电性浆料的温度、并且不会提高电极界面附近电子-空穴重组的抗反射层。任何业界知悉的抗反射层，只要在本发明相应的范畴内，都可以使用。本发明推荐的抗反射层包括SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2或其中至少两种的组合或至少两层的组合，在使用Si晶片时，最好使用SiNx。 
抗反射层的厚度由入射光的波长决定。本发明中的抗反射层厚度为20到300nm，建议40到200nm，最好60到90nm。 
钝化层
本发明中，在制作电极之前，或如果有抗反射层的话，在制作抗反射层之前，可以在硅晶片的前后制作一层或多层钝化层。推荐的钝化层能够降低电极界面附近电子-空穴的重组。任何业界知悉的钝化层，只要在本发明相应的范畴内，都可以使用。本发明推荐的钝化层包括氮化硅、二氧化硅和二氧化钛，最好使用氮化硅。本发明推荐的钝化层厚度为0.1nm到2μm之间，建议10nm到1μm之间，最好30nm到200nm之间。 
更多的保护层
在以上描述的各与太阳能电池的主要功能直接相关的层面之外，还可以增加起机械或化学保护作用的层面。 
太阳能电池可以封装起来，进行化学保护。封装在业界广为人知，任何适用于本发明范畴的封装均可使用。本发明中如果需要封装的话，建议采用透明聚合物，通常被称为透明热塑性树脂，作为封装材料。建议采用的透明聚合物例如硅橡胶和聚醋酸乙烯酯（PVA）。 
太阳能电池的正面可以安装透明玻璃板，为电池正面提供机械保护。透明玻璃板在业界广为人知，任何适用于本发明范畴的透明玻璃板均可用来保护太阳能电池的正面。 
太阳能电池的反面可以安装背面保护材料，提供机械保护。背面保护材料在业界广为人知，任何适用于本发明范畴的背面保护材料均可用来保护太阳能电池的反面。本发明推荐的背面保护材料应具有良好的机械性能并能耐受各种天气。本发明推荐的背面保护材料包括聚对苯二甲酸乙酯加上一层聚氟乙烯。本发明推荐的背面保护材料应在封装层之下（如果既有背面保护层又有封装层的话）。 
太阳能电池的外部可以安装框架材料，提供机械支撑。框架材料在业界广为人知，任何适用于本发明范畴的框架材料均可用来作为提供框架材料。本发明推荐的框架材料是铝。 
太阳能电池制备方法
在一个实例中，太阳能电池是通过在半导体基质，例如硅晶片等的抗反射涂层（ARC），例如氮化硅、氧化硅、氧化钛或氧化铝上施用导电性浆料（例如，通过丝网印刷工艺），然后加热半导体基质来在基质上生成电极来制备的。 
在一个实例中，导电性浆料施用在半导体基质（例如硅晶片）的受光面。不过，此流程并不排除在用于硅晶片背面的导电性浆料中使用无机反应系统。导电性浆料可以以任何在业界为人所知并适用于本发明范畴的方式施用，例如渗入、浸渍、倾倒、滴淋、注入、喷洒、刀涂、帘式淋涂、刷涂或印制或其中至少两种的组合。推荐的印制方法是喷墨印制、丝网印刷、柔性印刷、胶版印刷、凸版印刷或模板印刷或其中至少两种的组合。本发明建议使用印制方法施用导电性浆料，尤其是丝网印刷。本发明中丝网的网孔直径在20到100μm之间，建议在30到80μm之间，最好在40到70μm之间。 
本发明推荐的生成电极的方法是首先施用导电性浆料，然后把此导电性浆料加热，产生固态电极。加热在业界广为人知，可以以任何在业界为人所知并适用于本发明范畴的方式施用。本发明推荐在IRS材料的玻璃转化温度 以上进行加热。 
根据本发明，加热的最高温度是低于900°C，最好低于860°C。低至820°C的加热温度也曾被用于制造太阳能电池。加热温度曲线通常设定在能促进导电性浆料组分中的有机黏结剂及其他有机组分烧净的范围。加热通常是在空气或含氧环境下的直通炉中进行。本发明中的加热过程采用快速加热过程，总加热时间30秒到3分钟，建议30秒到2分钟，最好40秒到1分钟。高于600°C的时间最好在3到7秒之间。基质的最高温度可以达到700到900°C，持续1到5秒。加热也可以采用高输送率，例如100-500cm/分钟，从而达到0.05到5分钟的停留时间。可以使用多个温度区间，例如3-11个区，来控制理想的加热曲线。 
正面和背面导电性浆料的加热可以同时进行，也可以以先后顺序进行。如果用于正面和背面的导电性浆料具有类似甚至相同的最佳加热条件，应当使用同时加热。当条件适宜的时候，本发明建议同时加热。当加热以先后顺序进行时，本发明建议先施用和加热背面的导电性浆料，再施用和加热正面的导电性浆料。 
图3A、3B和3C共同说明了加热正面导电性浆料来产生正面电极的过程。图3A、3B和3C只是一般性的示意图。除了生成p-n结的层面之外，其他的层面都因为是非必须的层面而没有给出详细示意。 
图3A展示了尚未生成前电极的一个晶片300a。从背面开始向正面观察，尚未生成前电极的晶片300a包括背面311以外的附加层面、后掺杂层106、p-n结界面102、前掺杂层105和正面312之外的附加层面。背面311以外的附加层面可以包括后电极、后钝化层、高掺杂层或者不包括这些层面。正面312之外的附加层面可以包括前钝化层和抗反射层或不包括这些层面。 
图3B展示了导电性浆料施用到正面而还没有加热时的晶片300b。除了上述在300a中出现的层面之外，导电性浆料313施用到了正面的表面。 
图3C展示了生成前电极后的晶片300c。除了上述在300a中出现的层面 之外，还因加热图3B中的导电性浆料313而出现了前电极103，穿透了正面的表面和正面的附加层面312，蚀入了前掺杂层105。 
图3B和3C中，导电性浆料313和前电极103都示意性地画成三块形体。这仅仅是用来说明浆料和电极没有完全覆盖住整个正面。本发明的浆料和电极并不局限于三块形体。 
太阳能电池模块
实现上述目标的一种方案是制造出装有至少一个用如上方法，尤其是按照至少一个上述实例来制备的太阳能电池的模块。多个本发明阐述的太阳能电池可以安排在一定空间中，电路相连，形成集合装置，称为模块。本发明推荐的模块可以是多种形式，最好是长方形，通常称为太阳能板。业界尽知，有很多方法可以连接太阳能电池的电路，也有很多方法可以安排和固定这些电池，形成集合装置。任何在业界为人所知并适用于本发明范畴的方式都可以使用。本发明推荐采用能够得到低质量输出功比、低体积输出功比和高耐久性的方法。本发明建议采用铝作为安装太阳能电池的材料。 
实例1
如表1所示，第一份示例浆料（用35C表示）含有4.6%浆料重量比的IRS，其中含第一种铅玻璃料，含67.4%PbO和0.5%（浆料重量比）元素碲添加剂。银颗粒占浆料重量比的85%左右，有机载体占浆料重量比的1-15%。这样生成35C示例浆料。另外制备了参考浆料1，含有同样的玻璃料，但是没有元素碲，作为对照。 
用上述方法制备示例和参考太阳能电池。浆料丝网印刷到太阳能电池晶片上，速度150mm/s。使用325（网眼）*0.9（mil，线直径）*0.6（mil，乳胶厚度）*70μm（电路纹路间隙）的Calendar丝网。印制的晶片在150°C干燥，使用一最高温度750-900°C，持续几秒的温度曲线，在线性多区红外炉 中加热。 
实例2
如表1所示，第二份示例浆料（用35D表示）含有4.7%浆料重量比的IRS，其中含第二种含铅玻璃料，含64.04%PbO和0.5%（浆料重量比）元素碲添加剂。银颗粒占浆料重量比的85%左右，有机载体占浆料重量比的1-15%。这样生成35D示例浆料。另外制备了参考浆料2，含有同样的玻璃料，但是没有元素碲，作为对照。用例1中描述的方法制备示例和参考太阳能电池。 
实例3
第三份示例浆料（用35B表示）含有3.1%浆料重量比的IRS，其中含第一种含铅玻璃料，含46.51%PbO和1.2%（浆料重量比）元素碲添加剂。另外制备了一份参照浆料（用33i表示），含有3.1%浆料重量比的含铅玻璃料，含64.52%（IRS重量比）PbO。参照浆料33i没有元素碲。银颗粒占浆料重量比的85%左右，有机载体占浆料重量比的1-15%。这样生成35B和33i浆料。用例1中描述的方法制备示例和对照太阳能电池。 
实例4
又一份示例浆料（在表1中用33A表示）含有IRS，其中含3.1%浆料重量比的含铅玻璃料，含58.82%（IRS重量比）PbO和0.3%（浆料重量比）元素碲添加剂。另外制备了一份参照浆料（在表1中用33J表示），含有3.1%浆料重量比的含铅玻璃料，含57.55%（IRS重量比）PbO和0.375%（浆料重量比）二氧化碲添加剂。浆料33A和33J用于演示使用元素碲作为添加剂和使用二氧化碲作为添加剂的效果。另外，二氧化碲添加剂在浆料33J中的用量（0.375%浆料重量比）提供了与浆料33A的元素碲添加剂（0.3%浆 料重量比）同样质量的碲。 
银颗粒占浆料重量比的85%左右，有机载体占浆料重量比的1-15%。这样生成33A和33J浆料。用例1中描述的方法制备示例和对照太阳能电池。 
实例5
所有示例太阳能浆料都印制到一个具有90Ω/□方块电阻，正面系低掺杂p型的硅晶片的正面。硅晶片的反面也印制了铝背面浆料。然后按例1所述的工艺烘干加热。所有太阳能电池都用伏安测试仪测试。伏安测试仪用弧形氙灯模仿一定强度的阳光照射在太阳能电池的正面，产生伏安曲线。使用此曲线可以获得许多这种测量方法中常见的用于比较电气性能的参数，例如效率（Eff）、填充系数（FF）、串联电阻（Rs）、三标准光强串联电阻（Rs3）和接触电阻（Rc）。所有的参照和对比浆料的数据均归一到1。实验性浆料的相关数据则是将其测量值除以归一化的参考电池数据。所有数据均罗列在表2和表3中。 
浆料35C和35D所制的太阳能电池的电气性能与参考浆料1和2所制的太阳能电池的电气性能各自相比。另外，浆料33i、37B和33J所制的太阳能电池的电气性能与浆料33A所制的太阳能电池的电气性能相对比。浆料33A作为参照浆料用于确定去除元素碲添加剂（例如浆料33i）、提高元素碲添加剂含量（例如浆料37B）或用二氧化碲添加剂取代元素碲添加剂（例如浆料33J）的效果。 
表1.测试浆料的IRS组分 
Figure BDA00002766424100271
表2.例1、3和4中的测试浆料的电气性能 
Figure BDA00002766424100272
*H.A.L.M伏安测试仪不会给出小于40%的填充系数，所以用公式FF=ImpxVmp/IscxVoc计算获得。 
表3.例2中的测试浆料的电气性能 
Figure BDA00002766424100273
参照浆料1内的含铅玻璃料含有67.40%PbO。参照浆料2内的含铅玻璃 料含有70.85%PbO。浆料33i内的含铅玻璃料含有64.52%PbO。如表2表3中结果所示，示例浆料（35C和35D）的Eff和FF显示出明显的增长，Rs和Rs3显示出明显的降低。业界已知这些参照浆料具有优越的导电性和总体太阳能电池效率。因此，由于这些示例浆料展示出了远好于参照浆料的电气性能，他们更适合在太阳能电池技术中得到应用。 
另外，含有氧化铅和二氧化碲的浆料33J与含有氧化铅和元素碲的浆料33A对比。为了演示用二氧化碲取代元素碲的效果，33A的电气性能归一到1。与浆料33A对比，浆料33J的Eff和FF降低，Rs和Rs3增高。因此，引入二氧化碲（而不是元素碲）会降低浆料的电气性能。这说明元素碲不是作为二氧化碲的等价物或前体引入的，而是形成了一个新的金属-半导体接触机制。进一步的X光衍射研究表明，无论是干燥后的浆料还是加热后的浆料，其中都没有二氧化碲。显然，元素碲添加剂带来的收益是不能用二氧化碲代替的。 
另外，不含元素碲添加剂的浆料33i显示出了最为极端的结果。其Eff和FF远远低于浆料33A，Rs和Rs3远远高于浆料33A。可见，元素碲的添加明显地改善了浆料的电气性能。 
实例6
为了确认元素碲添加剂在干燥和加热过程中保持其单质形态，准备了两份含有元素碲的IRS组分进行X光衍射测试。 
如表4所示，第一份IRS组分（用65A表示）中有含有64.52%PbO的含铅玻璃料，没有元素碲添加剂。第二份IRS组分（用65B表示）中有含有58.82%PbO的含铅玻璃料和0.3%（浆料总重量）的元素碲添加剂。第三份IRS组分（用65C表示）中有含有46.51%PbO的含铅玻璃料，元素碲添加剂的含量提高到1.2%（浆料总重量）。作为对照，有准备了一份IRS组分（用65D表示），其中有含有43.48%PbO的含铅玻璃料和1.5%（浆料总重量） 的二氧化碲添加剂。 
表4.X光衍射测试IRS组分 
IRS组分 65A 65B 65C 65D
含铅玻璃料1 3.1 3.1 3.1 3.1
元素碲   0.3 1.2  
二氧化碲       1.5
PbO在IRS中重量百分比 64.52 58.82 46.51 43.48
IRS组分（65A-D）在制造太阳能电池的常规温度和时间（例1）下干燥和加热。干燥和加热过的IRS组分进行粉末X光衍射测试。IRS的原始材料与本发明中的一种有机载体按照重量比2：1（IRS：载体）混合，生成IRS浆料。所有的IRS浆料都在常规c-硅晶片上印制到一个2x2cm2的区域内。晶片在直通炉中按照例1中给出的加热流程干燥和加热。随后，带有IRS涂层的晶片切割到适合X光衍射测试的尺寸。 
使用Rigaku MiniFlux仪器来对所有示例IRS组分进行X光衍射测试，波长
Figure BDA00002766424100291
扫描速率0.45deg/分钟，0.02度/ste，从10度到60度。标准误差2θis±0.2度，包括衍射仪本身和示例准备的误差。因为测试的IRS组分极其复杂，无机晶体结构数据库（ICSD）不能将扫描结果匹配到任何已知晶体结构。不过，因为其成分已知，仍可以手工创建起X光衍射模式。IRS组分含有非结晶态玻璃和无机添加剂，例如元素碲和二氧化碲。这些添加剂都有已知的晶体结构。这样，基于这些晶体结构，它们的X光衍射模式可以用ICSD附带的虚拟软件手工创建。这些手工模式与实际的X光衍射结果相对照，确定干燥和加热过的IRS组分中含有二氧化碲。表5列出了测试所得的X光衍射结果。 
表5.示例IRS组分的X光衍射数据 
Figure BDA00002766424100292
Figure BDA00002766424100301
表5.示例IRS组分的X光衍射数据（续） 
Figure BDA00002766424100311
表6中列出了元素碲的特征X光衍射峰值，并与每个干燥和加热的浆料的峰值对照。表7中列出了二氧化碲的特征X光衍射峰值，并与每个干燥和加热的浆料的峰值对照。如果在一份浆料中观测到了一个特征峰值，用“+”标记，如果没有这个峰值，用“-”标记。所有的比较都是基于±0.3度2θ。 
IRS组分65A不含元素碲或二氧化碲添加剂。因此，在干燥和加热的65A样本中，看不到元素碲或二氧化碲的特征峰值。IRS组分65B和65C含元素碲。在干燥的65B和65C样本中，可以观察到大多数元素碲的特征峰值。在加热后，IRS组分65B和65C仍然显示出一定的元素碲峰值的存在。IRS组分65D含有二氧化碲。在干燥的65D样本中，存在着二氧化碲的特征峰值。在加热后，二氧化碲的特征峰值不再可见。总的来说，加热后的65D没有什么特征，可见加热后的65D组分没有结晶态。相反，含元素碲添加剂的IRS组分（65B和65C）显示出加热后的65D样本中所没有的特征峰值（表5）。 
表6.元素碲与示例IRS组分的X光衍射特征峰值对照 
Figure BDA00002766424100321
表7.二氧化碲与示例IRS组分的X光衍射特征峰值对照 
Figure BDA00002766424100331
实例7
用不同的含有不同分量的PbO的含铅玻璃料和不同分量的元素碲添加剂制备了多份示例浆料，用例1所示的流程制造太阳能电池。用例5中所述的方法测试电池的电气特性。表8和表10列出了不同示例浆料的成分。表9和表11将这些示例浆料的电气特性与一个参照浆料的归一化到1的电气特性相对比。表9中的电气特性归一化到33A。表11中的电气特性归一化到例1中的参照浆料1。与不含任何元素碲添加剂的浆料33i相比，表8中的含有元素碲添加剂的浆料的Eff、FF、Rs、Rs3和Rc等特性都展示出了明显的提高同样的性能提高也可以从表10中的浆料与参照浆料1的对比中看出。 
Figure BDA00002766424100341
表10.含有不同含铅玻璃料的示例浆料组分 
Figure BDA00002766424100351
表11.示例浆料的电气性能与参照浆料1对比 
  浆料1 35C 35D 37G 37H 36i
Eff 1.00 1.34 1.30 1.33 1.21 1.23
FF 1.00 1.36 1.32 1.37 1.25 1.25
Rs 1.00 0.42 0.53 0.22 0.68 0.65
Rs3 1.00 0.20 0.27 0.18 0.44 0.43
Rc 1.00 0.11 0.20 0.10 0.50 0.81
本发明的这些和其他优点从前面的描述中对于业界人士来说是显而易见的。同样的，业界人士也可以看出，以上示例都可以在不离开本发明广泛的创造性思维的前提下进行改动或改进。各个具体示例中的尺寸都仅仅是为了说明而设定的。显然，本发明并不局限于此处描述的各个示例，而是包括了所有在本发明的思路范围和范畴内的所有改动和改进。 

Claims (21)

1.一种含有含铅组分和元素碲的无机反应系统，含铅组分占无机反应系统重量比的5-95%，元素碲占无机反应系统重量比的5-95%。
2.基于权利要求1的无机反应系统，其中含铅组分占无机反应系统重量比的40-90%，元素碲占无机反应系统重量比的10-40%。
3.基于权利要求1-2的无机反应系统，其中含铅组分是玻璃料，最好具有非结晶态或半结晶态。
4.基于权利要求1-3的无机反应系统，其中含铅组分含有氧化铅。
5.基于权利要求1-4的无机反应系统，其中含铅组分含有10-90%重量比，最好是45-75%重量比的氧化铅。
6.一种导电性浆料组分，含有
金属颗粒；
基于权利要求1-5的无机反应系统；
有机载体。
7.基于权利要求6的导电性浆料，其中金属颗粒含有银、金、铜和镍中的至少一种。
8.基于权利要求6-7的导电性浆料，其中金属颗粒是银。
9.基于权利要求6-8的导电性浆料，其中金属颗粒占浆料总重量的75-95%。
10.基于权利要求6-8的导电性浆料，其中有机载体含有黏合剂、表面活性剂、有机溶剂和触变剂。
11.基于权利要求10的导电性浆料，其中有机载体含有黏合剂，黏合剂包含乙基纤维素或酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯缩丁醛或聚酯树脂、聚碳酸酯、聚乙烯或聚亚安酯树脂或松香树脂中的至少一种。
12.基于权利要求10-11的导电性浆料，其中有机载体含有表面活性剂。表面活性剂包含聚环氧乙烷、聚乙烯二醇、苯并三唑、聚乙酸乙二醇、月桂酸、油酸、癸酸、肉豆蔻酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸、硬脂酸盐、棕榈酸盐及其混合物中的至少一种。
13.基于权利要求10-12的导电性浆料，其中有机载体含有有机溶剂，有机溶剂包含卡必醇、松油醇、己基卡必醇、Texanol酯醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酯、己二酸二甲酯或乙二醇醚中的至少一种。
14.基于权利要求10-13的导电性浆料，其中黏合剂占有机载体重量的1-10%，
15.基于权利要求10-14的导电性浆料，其中表面活性剂占有机载体重量的1-10%。
16.基于权利要求10-15的导电性浆料，其中有机溶剂占有机载体重量的50-70%。
17.基于权利要求10-16的导电性浆料，其中触变剂占有机载体重量的0.1-5%。
18.一种在硅晶片上应用基于权利要求6-17的导电性浆料并按照适当温度曲线加热硅晶片来生产的太阳能电池。
19.一种将权利要求基于18的太阳能电池的电路相连接形成的太阳能模块。
20.一种太阳能电池的生产方法，包括
准备硅晶片；
在硅晶片上施用基于权利要求6-17的导电性浆料；
按照适当温度曲线加热硅晶片。
21.基于权利要求20生产太阳能电池的一种方法，其中硅晶片上带有抗反射涂层。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103943167A (zh) * 2014-04-18 2014-07-23 西安交通大学 一种Ag(V,Nb)/稀土晶体硅太阳电池合金浆料及其制备方法
CN103956198A (zh) * 2014-04-22 2014-07-30 宁波广博纳米新材料股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池用正面银浆
CN106098144A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 上海匡宇科技股份有限公司 一种玻璃粉及用其制备的太阳能电池正面银浆及其制备方法
CN106415736A (zh) * 2014-06-20 2017-02-15 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于导电糊的有机载体
CN109180008A (zh) * 2018-09-14 2019-01-11 浙江中希电子科技有限公司 低温玻璃粉、其制备方法及含该玻璃粉的正面电极银浆料
CN109524482A (zh) * 2017-09-18 2019-03-26 江西佳银科技有限公司 具有多个离散熔块的厚膜浆料以及用于接触晶体硅太阳能电池发射极表面的方法
CN110890168A (zh) * 2019-11-04 2020-03-17 上海银浆科技有限公司 一种高接触高附着力perc单晶太阳能电池用正面银浆及制备方法
CN114678158A (zh) * 2022-05-30 2022-06-28 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种电阻浆料、电阻及制备方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103377751B (zh) * 2012-04-17 2018-01-02 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于太阳能电池触点的导电厚膜膏
KR20150028811A (ko) * 2012-06-12 2015-03-16 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 접착 강화제를 가진 전기전도성 페이스트
JP5690780B2 (ja) * 2012-07-18 2015-03-25 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Ａｇ電極形成用ペースト組成物とその製造方法ならびに太陽電池
KR101557536B1 (ko) * 2012-12-21 2015-10-06 제일모직주식회사 태양전지 전극용 페이스트 조성물 및 이로부터 제조된 전극
EP3010870A1 (de) * 2013-06-05 2016-04-27 CeramTec GmbH Metallisierung auf keramischen substraten
US20140374671A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 Xerox Corporation Conductive metal inks with polyvinylbutyral and polyvinylpyrrolidone binder
ITMI20131398A1 (it) * 2013-08-22 2015-02-23 Vispa S R L Pasta o inchiostri conduttivi comprendenti fritte chimiche nanometriche
CN105492548A (zh) * 2013-09-16 2016-04-13 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 具有促粘玻璃的导电浆料
JP6345239B2 (ja) * 2013-10-28 2018-06-20 フエロ コーポレーション アルミニウム基材用の誘電体組成物、電子装置、及びこれらの製造方法
US10246599B2 (en) * 2014-03-17 2019-04-02 Xerox Corporation Ink composition and method of determining a degree of curing of the ink composition
US20150333197A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 E I Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing a solar cell electrode
KR101768276B1 (ko) * 2014-08-20 2017-08-16 삼성에스디아이 주식회사 태양전지
JP6290131B2 (ja) * 2015-04-06 2018-03-07 株式会社ノリタケカンパニーリミテド ガラス基板用導電性ペースト、導電膜の形成方法、および銀導電膜
RU2584474C1 (ru) * 2015-04-07 2016-05-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Способ получения многокомпонентных теллуритных стекол
RU2584482C1 (ru) * 2015-04-07 2016-05-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Шихта для получения теллуритных стекол (варианты)
RU2587199C1 (ru) * 2015-04-20 2016-06-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Шихта для получения теллуритно-молибдатных стекол (варианты)
JP6580383B2 (ja) 2015-06-17 2019-09-25 ナミックス株式会社 導電性ペースト、太陽電池及び太陽電池の製造方法
US11084950B2 (en) 2016-03-24 2021-08-10 Ferro Corporation Fast conductivity polymer silver
MY189222A (en) 2016-12-20 2022-01-31 Zhejiang Kaiying New Mat Co Ltd Siloxane-containing solar cell metallization pastes
SG11201809794SA (en) 2016-12-20 2018-12-28 Zhejiang Kaiying New Materials Co Ltd Interdigitated back contact metal-insulator-semiconductor solar cell with printed oxide tunnel junctions
US9847437B1 (en) 2017-03-21 2017-12-19 Jiun Pyng You Method of forming conductive electrode grids over silicon wafer surfaces
KR20200078172A (ko) * 2018-12-21 2020-07-01 삼성에스디아이 주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 태양전지 전극
US10749045B1 (en) 2019-05-23 2020-08-18 Zhejiang Kaiying New Materials Co., Ltd. Solar cell side surface interconnects
US10622502B1 (en) 2019-05-23 2020-04-14 Zhejiang Kaiying New Materials Co., Ltd. Solar cell edge interconnects
CN114283963B (zh) * 2021-12-20 2023-05-26 江苏索特电子材料有限公司 导电浆料组合物及其制备方法和应用、晶硅太阳能电池

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959090A (en) * 1988-09-28 1990-09-25 Ciba-Geigy Corporation Glass enamel coating compositions
CN101828267A (zh) * 2008-08-07 2010-09-08 京都一来电子化学股份有限公司 太阳能电池元件的电极形成用导电性糊料及太阳能电池元件以及该太阳能电池元件的制造方法
US20110232746A1 (en) * 2010-05-04 2011-09-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick-film pastes containing lead-tellurium-boron-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308803A (ja) * 1987-01-09 1988-12-16 Hitachi Ltd 導電ペーストおよびそれを用いた電子回路部品並びにその製法
DE58906485D1 (de) * 1988-09-28 1994-02-03 Ciba Geigy Emailzusammensetzungen für Beschichtungen.
US5066621A (en) 1990-06-21 1991-11-19 Johnson Matthey Inc. Sealing glass composition and electrically conductive formulation containing same
US8575474B2 (en) * 2006-03-20 2013-11-05 Heracus Precious Metals North America Conshohocken LLC Solar cell contacts containing aluminum and at least one of boron, titanium, nickel, tin, silver, gallium, zinc, indium and copper
US8840701B2 (en) 2008-08-13 2014-09-23 E I Du Pont De Nemours And Company Multi-element metal powders for silicon solar cells
JP2012522355A (ja) * 2009-03-30 2012-09-20 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 金属ペーストおよびシリコン太陽電池の製造におけるそれらの使用
EP2534695A2 (en) * 2010-02-08 2012-12-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of a mwt silicon solar cell
JP2011204872A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Kyoto Elex Kk 太陽電池素子の受光面電極形成用導電性ペースト及び太陽電池素子並びにその太陽電池素子の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959090A (en) * 1988-09-28 1990-09-25 Ciba-Geigy Corporation Glass enamel coating compositions
CN101828267A (zh) * 2008-08-07 2010-09-08 京都一来电子化学股份有限公司 太阳能电池元件的电极形成用导电性糊料及太阳能电池元件以及该太阳能电池元件的制造方法
KR101135337B1 (ko) * 2008-08-07 2012-04-17 교토 에렉스 가부시키가이샤 태양전지소자의 전극형성용 도전성 페이스트, 태양전지소자 및 그 태양전지소자의 제조방법
US20110232746A1 (en) * 2010-05-04 2011-09-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick-film pastes containing lead-tellurium-boron-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103943167A (zh) * 2014-04-18 2014-07-23 西安交通大学 一种Ag(V,Nb)/稀土晶体硅太阳电池合金浆料及其制备方法
CN103956198A (zh) * 2014-04-22 2014-07-30 宁波广博纳米新材料股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池用正面银浆
CN103956198B (zh) * 2014-04-22 2016-05-11 宁波广博纳米新材料股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池用正面银浆
CN106415736A (zh) * 2014-06-20 2017-02-15 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于导电糊的有机载体
CN106098144A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 上海匡宇科技股份有限公司 一种玻璃粉及用其制备的太阳能电池正面银浆及其制备方法
CN109524482A (zh) * 2017-09-18 2019-03-26 江西佳银科技有限公司 具有多个离散熔块的厚膜浆料以及用于接触晶体硅太阳能电池发射极表面的方法
CN109180008A (zh) * 2018-09-14 2019-01-11 浙江中希电子科技有限公司 低温玻璃粉、其制备方法及含该玻璃粉的正面电极银浆料
CN110890168A (zh) * 2019-11-04 2020-03-17 上海银浆科技有限公司 一种高接触高附着力perc单晶太阳能电池用正面银浆及制备方法
CN114678158A (zh) * 2022-05-30 2022-06-28 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种电阻浆料、电阻及制备方法

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