CN103430243A - 制造太阳能电池电极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制造p型电极的方法，所述方法包括以下步骤：制备N型基底半导体基板，其包括n基底层、n基底层上的p型发射器、p型发射器上的第一钝化层和n基底层上的第二钝化层；将导电浆料施涂到所述第一钝化层上，其中所述导电浆料包含：(i)100重量份的导电粉末，所述导电粉末包括选自银、镍、铜以及它们的混合物的金属，(ii)0.3至8重量份的具有3至11μm粒径的铝粉，(iii)3至22重量份的玻璃料，和(iv)有机介质；以及焙烧所述导电浆料。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2011年4月6日提交的美国临时申请61/472,381的权益。
技术领域
本发明涉及N型基底太阳能电池，更具体地制造其p型电极的方法。
背景技术
太阳能电池电极要求具有低电阻以改善太阳能电池的转换效率（Eff）。尤其是在N型基底太阳能电池的情况下，太阳能电池电极有时与半导体的电接触不充分，从而导致较低的转换效率。
US20100059106公开了形成N型基底太阳能电池的p型电极的导电浆料包含导电粉末（诸如Ag）、添加的颗粒（诸如Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、W、Re、Os、Ir或Pt）、玻璃料以及树脂粘合剂。
发明内容
本发明的目的是提供制造p型电极的方法，所述p型电极具有对p型发射器的较低的接触电阻。
在本发明的一个方面中涉及制造p型电极的方法，所述方法包括以下步骤：制备N型基底半导体基板，其包括n型基底层、n基底层上的p型发射器、p型发射器上的第一钝化层、以及n基底层上的第二钝化层；将导电浆料施涂到第一钝化层上，其中所述导电浆料包含：(i)100重量份的导电粉末，所述导电粉末包括选自银、镍、铜以及它们的混合物的金属，(ii)0.3至8重量份的具有3至11μm粒径的铝粉，(iii)3至22重量份的玻璃料，和(iv)有机介质；以及焙烧所述导电浆料。
本发明的另一方面涉及N型基底太阳能电池，其包括由上述方法形成的p型电极。
所述p型电极可具有与半导体基板的p型发射器的低接触电阻。
附图说明
图1A至1F为用于解释制造N型基底太阳能电池的p型电极的制备方法的图。
图2是示出铝粉含量对太阳能电池的效率（Eff）的影响的图。
图3是示出铝的粒径对太阳能电池的效率（Eff）的影响的图。
图4是示出焙烧温度对太阳能电池的效率（Eff）的影响的图。
具体实施方式
本发明涉及制造p型电极的方法。所述p型电极是在N型基底半导体基板的p型发射器上的钝化层的表面上形成的电极。此处的所述N型基底半导体基板包括p型发射器、n基底层和钝化层。所述p型发射器形成于N型基底半导体基板的一侧处。所述钝化层分别形成于p型发射器和n基底层上。
在一个实施例中，所述N型基底半导体基板包括以如图1D所示的这种顺序形成的第一钝化层30a、p型发射器20、n基底层10、任选地n+层40、以及第二钝化层30b。
在一个实施例中，所述N型基底太阳能电池包括以如图1F所示的这种顺序形成的p型电极61、第一钝化层30a、p型发射器20、n基底层10、任选地n+层40、第二钝化层30b、以及n型电极71，其中所述p型电极61穿过第一钝化层30a以具有与p型发射器20的电接触，并且所述n型电极71穿过第二钝化层30b以具有与n基底层10或n+层40的电接触。
可将p型发射器20定义为包含被称为受体掺杂剂的杂质的半导体层，其中所述受体掺杂剂引起半导体元件中的价电子不足。在p型发射器中，所述受体掺杂剂从半导体元件中吸收游离的电子并因此在价带中产生带正电的空穴。
可将n基底层定义为包含被称为供体掺杂剂的杂质的半导体层，其中所述供体掺杂剂引起半导体元件中的价电子过量。在n基底层中，从导电带中的供体掺杂剂中产生游离的电子。
如上所述通过向本征半导体中增加杂质，电导率不仅可通过杂质原子数改变而且可通过杂质原子的类型改变，并且所述变化可以为千倍或百万倍。
下文结合图1中的图片来解释本发明的实施例。下文给出的实施例是用于更好地进行理解的例子，并且对本领域的技术人员而言适当的设计改变是可能的。
本发明的实施例是制造p型电极的方法。
图1A示出了包含n基底层10和p型发射器20的N型基底半导体基板的剖面图。n基底层10可通过掺杂有供体杂质诸如磷而形成。p型发射器20可例如通过将受体掺杂剂热扩散到N型基底半导体基板中而形成。在硅半导体的情况下，受体掺杂剂可以为硼化合物诸如三溴化硼（BBr3）。p型发射器的厚度可以例如为所述N型基底半导体基板厚度的0.1%至10%。
如图1B所示，可在p型发射器20上形成第一钝化层30a。所述第一钝化层30a可以为10至
厚。可将氮化硅（SiNx）、碳化硅（SiCx）、氧化钛（TiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化硅（SiOx）、铟氧化锡（ITO）、或它们的混合物用作钝化层30的材料。第一钝化层30a可通过例如这些材料的等离子体增强化学气相沉积（PECVD）形成。
在一个实施例中，如图1C中所示，n+层40可形成于p型发射器20的另一侧处，尽管这不是至关重要的。所述n+层40包含供体杂质，所述供体杂质具有比n基底层10中的浓度更高的浓度。例如，在硅半导体的情况下，n+层40可通过磷的热扩散形成。通过形成n+层40，可减少电子和空穴在n基底层10和n+层40的边界处的重组。当形成n+层40时，N型基底半导体基板包含介于n基底层10和下一步中形成的钝化层30之间的n+层。
如图1D所示，在n+层40上形成第二钝化层30b。在此可获得N型基底半导体基板，其包括n基底层10、p型发射器20、第一钝化层30a和第二钝化层30b。第二钝化层30b的材料和形成方法可以与上述其它层的相同。然而，就其形成材料或其形成方法的而言，n+层40上的第二钝化层30b可不同于第一钝化层30a。
在太阳能电池的运行中，当一个或多个钝化层30a和/或30b受到太阳光照射时，一个或多个钝化层30a和/或30b减少载体重组并减少光反射损失，从而还将其称为减反射涂层（“ARC”）。在一个实施例中，n基底层10和p型发射器20的两侧均可以为运行中的受光面。
如图1E所示，将用于形成p型电极的导电浆料60施涂到p型发射器20上的第一钝化层30a上。下文更详细地描述了用于形成p型电极的导电浆料60。还将用于形成n型电极的导电浆料70施涂到n+层40上的第二钝化层30b上。当施涂导电浆料时，可使用丝网印刷。
在一个实施例中，第二钝化层30b上的导电浆料70在组成上可不同于第一钝化层30a上的导电浆料60。导电浆料70的组成可根据例如第二钝化层30b的材料或厚度调节。
在另一个实施例中，施涂在p型发射器20上的导电浆料60和施涂在n+层40上的导电浆料70在组成上可以相同。当导电浆料60和70两者相同时，制造过程对导致降低生产成本可能更为简单。
可将两侧处的导电浆料60和70在150℃下干燥10秒至10分钟。
然后进行导电浆料的焙烧。如图1F所示，在焙烧期间导电浆料60和70烧透钝化层30a和30b，使得p型电极61和n型电极71可分别具有与p型发射器20和n+层40的良好电连接。当这些电极和半导体之间的连接改善时，太阳能电池的电性能也将改善。
可将红外加热炉用于焙烧过程。可考虑焙烧温度和焙烧时间来控制焙烧条件。当温度较高时，时间将较短。根据生产能力，可为优选的是高温和短焙烧时间。在一个实施例中，焙烧峰值温度可以为800℃至1000℃。如图4中所示，p型电极可稳定地获得高效率（Eff）。从加热炉的入口到出口的焙烧时间可以为30秒至5分钟，在另一个实施例中可以为40秒至3分钟。
在另一个实施例中，焙烧曲线可以为在高于400℃下10至60秒，并且在高于600℃下2至10秒。焙烧温度在半导体基板的上表面处测量。在焙烧温度和时间在所述范围内的情况下，在焙烧期间半导体基板可能发生较少的损伤。
在实际操作时，太阳能电池可安装有位于背面处的n基底层，所述背面是太阳能电池的受光面的相对面。太阳能电池还可安装有位于背面处的p型发射器，所述背面是太阳能电池的受光面的相对面。
接着，下文详细解释了用于上述制造方法的导电浆料。形成p型电极的导电浆料包含至少导电粉末、铝粉、玻璃料和有机介质。
导电粉末
导电粉末为用于在电极中传输电流的金属粉末。所述导电粉末包括选自银（Ag）、铜（Cu）、镍（Ni）以及它们的混合物的金属。
在一个实施例中，导电粉末可包括选自下列的金属粉末：银粉、铜粉、镍粉、包含银、铜或镍以及它们的混合物的合金粉。所述导电粉末可以为这些金属粉末的混合物。使用此类具有相对高电导率的导电粉末，可使太阳能电池的电阻功率损耗最小化。在一个实施例中，导电粉末可以为银粉。银粉可能难以在焙烧期间在空气中氧化以保持高电导率。
基于导电粉末、铝粉和玻璃料的总重量计，导电粉末在一个实施例中可以为80至98.5重量百分比（重量%），在另一个实施例中可以为83至95重量%，在另一个实施例中可以为85至93重量%。在导电浆料中具有这种量的导电粉末可保持太阳能电池应用的足够的电导率。
在一个实施例中，所述导电粉末的形状可以为片状或球形。
当用作典型的导电浆料时，从技术效果的观点来看，对导电粉末的粒径没有特别限制。然而，由于粒径影响导电粉末的烧结特性，因此例如较大的银颗粒比较小粒径的银颗粒烧结更慢。为此，粒径在一个实施例中可以为0.1至10μm，在另一个实施例中可以为1至7μm，在另一个实施例中可以为1.5至4μm。在另一个实施例中，导电粉末可以为具有不同粒径的两种或更多种导电粉末的混合物。
粒径（D50）通过采用激光衍射散射法测量粒径分布而获得，并可被定义为D50。Microtrac型X-100是可商购获得的装置的例子。
在一个实施例中，导电粉末可以为99%的普通高纯度或更高纯度的。然而，取决于电极图案的电要求，也可使用更低纯度的银。
铝粉
铝（Al）粉是包含至少铝的金属粉末。铝粉的纯度可以为99%或更高。基于100重量份的导电粉末计，导电浆料中的铝粉为0.3至8重量份。通过向导电浆料中加入铝粉，可如图2所示改善太阳能电池的电性能。基于100重量份的导电粉末计，铝粉在另一个实施例中可以为不超过6.5重量份，在另一个实施例中不超过4重量份，在另一个实施例中，2.2重量份。基于100重量份的导电粉末计，铝粉在一个实施例中，可以为不小于0.7重量份，在另一个实施例中，不超过1.0重量份。
铝粉的粒径（D50）为3至11μm。具有此类粒径的铝粉，可如图3所示改善太阳能电池的电性能。因此，铝粉的粒径（D50）在一个实施例中可以为不小于3.1μm，在另一个实施例中，不小于3.3μm。粒径的上限没有具体限制，只要其为11μm或更小即可。然而，在另一个实施例中，其可以为8μm或更小，在另一个实施例中，为6μm，在另一个实施例中不大于4μm。具有此类粒径的铝粉可均匀分散在有机介质中并适于通过丝网印刷而施涂到基板上。为测量铝粉的粒径（D50），可施用与用于导电粉末的方法相同的方法。
在一个实施例中，铝粉的形状可以为片状、结节状、或球形。结节状粉末是具有结节、圆形形状的不规则颗粒。在另一个实施例中，铝粉可以为球形。
玻璃料
在后续焙烧过程中，用于本文所述的导电浆料的玻璃料蚀刻穿过钝化层并有利于将电极结合到半导体基板，并且还可促进导电粉末的烧结。
所述玻璃料为3至22重量份。如下文例子中的表2所示，通过以这种量加入玻璃料，太阳能电池的效率（Eff）可变得相对高。基于100重量份的导电粉末计，玻璃料在另一个实施例中可以为4至20重量份，在另一个实施例中可以为5至15重量份，在另一个实施例中可以为6至10重量份。通过以这种量加入玻璃料，p型电极可充分地附着到基板。
所述玻璃料组合物不限于具体的组合物。例如，可使用无铅玻璃和含铅玻璃。
玻璃料组合物在本文中描述为包含一定百分比的某些组分。具体地讲，所述百分比为用于起始原料的组分的量，该起始原料随后被加工以形成玻璃料。换句话讲，玻璃料包含某些组分，并且这些组分的百分比采用对应的氧化物形式的百分比来表示。正如玻璃化学领域的技术人员所认识到的，玻璃制备过程中可能会释放出一部分的挥发性物质。
在一个实施例中，所述玻璃料包括含铅玻璃料，所述含铅玻璃料包含选自下列的氧化物中的一种或多种：氧化铅（PbO）、氧化硅（SiO2）、氧化硼（B2O3）和氧化铝（Al2O3）。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化铅（PbO）在一个实施例中可以为40至80摩尔%，在另一个实施例中可以为42至73摩尔%，在另一个实施例中可以为45至68摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化硅（SiO2）在一个实施例中可以为0.5至40摩尔%，在另一个实施例中为1至33摩尔%，在另一个实施例中可以为1.3至28摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化硼（B2O3）在一个实施例中可以为15至48摩尔%，在另一个实施例中可以为20至43摩尔%，在另一个实施例中可以为22至40摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化铝（Al2O3）在一个实施例中可以为0.01至6摩尔%，在另一个实施例中可以为0.09至4.8摩尔%，在另一个实施例中可以为0.5至3摩尔%。
在另一个实施例中，所述玻璃料包括无铅玻璃料，所述无铅玻璃料包含选自下列的氧化物中的一种或多种：氧化硼（B2O3）、氧化锌（ZnO）、氧化铋（Bi2O3）、氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化钡（BaO）。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化硼（B2O3）在一个实施例中可以为20至48摩尔%，在另一个实施例中可以为25至42摩尔%，在另一个实施例中可以为28至39摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化锌（ZnO）在一个实施例中可以为20至40摩尔%，在另一个实施例中可以为25至38摩尔%，在另一个实施例中可以为28至36摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化铋（Bi2O3）在一个实施例中可以为15至40摩尔%，在另一个实施例中可以为18至35摩尔%，在另一个实施例中可以为19至30摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化硅（SiO2）在一个实施例中可以为0.5至20摩尔%，在另一个实施例中为0.9至6摩尔%，在另一个实施例中可以为1至3摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化铝（Al2O3）在一个实施例中可以为0.1至7摩尔%，在另一个实施例中可以为0.5至5摩尔%，在另一个实施例中可以为0.9至2摩尔%。
基于玻璃料中各组分的总摩尔级分计，氧化钡（BaO）在一个实施例中可以为0.5至8摩尔%，在另一个实施例中可以为0.9至6摩尔%，在另一个实施例中可以为2.5至5摩尔%。
在另一个实施例中，玻璃料的软化点可以为300至600℃，在另一个实施例中可以为350至550℃。在该说明书中，“软化点”通过差热分析(DTA)进行测定。为了通过DTA测定玻璃软化点，可将玻璃样品碾碎并且与基准材料一起引入加热炉中，以每分钟升温5至20℃的恒定速率加热。检测二者之间的温度差值以研究材料的变化和热吸收。一般来讲，第一转变峰是在玻璃化转变温度（Tg）处，第二转变峰是在玻璃软化点（Ts）处，第三转变峰是在结晶点处。当玻璃料为非晶玻璃时，DTA中不会出现结晶点。
玻璃料可通过本领域熟知的方法来制备。例如，可通过混合并熔融例如氧化物、氢氧化物、碳酸盐等原材料，通过骤冷制备成碎玻璃，然后机械粉碎（湿研磨或干研磨）来制备玻璃组分。其后，如果需要，则对所需粒度进行分级。
有机介质
有机介质允许导电粉末、铝粉和玻璃料以被称为“浆料”的粘稠组合物的形式分散，所述“浆料”具有适于通过例如丝网印刷的方法施涂到基板上的稠度和流变特性。有机介质可以为有机树脂或有机树脂与有机溶剂的混合物。
有机介质可以为例如松油溶液或聚甲基丙烯酸酯的乙二醇单丁基醚单乙酸酯溶液、或乙基纤维素的乙二醇单丁基醚单乙酸酯溶液、乙基纤维素的萜品醇溶液、或乙基纤维素的酯醇-12溶液。
在一个实施例中，有机介质可以为乙基纤维素的酯醇-12溶液，其中基于所述有机介质的总重量计，乙基纤维素含量为5重量%至50重量%。
可将溶剂用作粘度调节剂。溶剂的量可相对于所需粘度进行调节。例如，当通过丝网印刷来施涂导电浆料时，导电浆料粘度可以为50至350帕斯卡每秒（Pa·s）。所述粘度可使用具有14号锭子的Brookfield HBT粘度计在10rpm和25℃下测量。
基于所述导电浆料的总重量计，有机介质的含量可以为5至50重量%。
有机介质可在焙烧步骤期间烧尽，使得p型电极理想地不含有机残留物。然而，实际上所得的p型电极中可残留一定量的残留物，只要其不降低p型电极的电性能即可。
添加剂
在需要时，可向导电浆料中加入添加剂诸如增稠剂、稳定剂、分散剂、粘度调节剂和表面活性剂。添加剂的量取决于所得导电浆料的期望特性并可由业内人士选择。可向导电浆料中加入多种添加剂。
尽管上文描述了导电浆料的组分，但是导电浆料可包含来自原料或受制造加工期间污染的杂质。然而，应允许杂质存在（定义为良性），只要其不显著改变导电浆料的预期性能即可。例如，即使导电浆料包含良性杂质，用所述导电浆料制造的p型电极也可实现本文所述的足够的电性能。
实例
本发明通过但不限于下列实例来说明。
导电浆料的制备
通过使用以下材料根据以下工序来制备形成p型电极的导电浆料。
-导电粉末：利用由激光散射型粒度分布测量仪器测定的具有3μm粒径（D50）的球形银（Ag）粉。
-铝（Al）粉：利用由激光散射型粒度分布测量仪器测定的具有3.5μm粒径（D50）的球形铝（Al）粉。
-玻璃料：玻璃料包含50.0摩尔%的PbO、22.0摩尔%的SiO2、2.0摩尔%的Al2O3、26.0摩尔%的B2O3。通过DTA测定的软化点为434℃。
-有机介质：乙基纤维素的酯醇-12溶液。
-添加剂：粘度调节剂。
将有机介质与粘度调节剂混合15分钟。
为了使少量铝粉能够均匀分散在导电浆料中，可将银粉和铝粉分别分散在有机介质中以在此后混合在一起。首先，将铝粉分散在一些有机介质中并混合15分钟以制备铝浆。其次，将玻璃料分散在剩余的有机介质中并混合15分钟，然后递增地加入银粉以制备银浆。接着，用三辊研磨机反复碾压混合物，压力从0逐渐增加至400psi。辊的间隙调节为1密耳。
然后将银浆和铝浆混合在一起以制备导电浆料。最后，将附加的有机介质或稀释剂混合以调节浆料的粘度。基于所述导电浆料的总重量计，导电浆料中的有机介质为12重量%。银粉、铝粉和玻璃料的含量示出于表1中。
利用具有14号转子的Brookfield HBT粘度计在10rpm和25℃下测量的粘度为260Pa·s。通过研磨细度测量的分散度为20/10或更小。
表1 （重量份）
试验件的制造
将如上所述获得的导电浆料丝网印刷到平均厚度为90nm的SiNx层上，所述层形成于硅基板（30mm×30mm）的n基底层的p型发射器上。
经印刷的图案由80-100μm宽、27mm长和20μm厚的指状线和1.5mm宽、28.35mm长和20μm厚的汇流条组成。将指状线以2.15mm的指状线之间的间距印刷在汇流条的一侧处。然后，将经印刷的导电浆料在对流烘箱中在150℃下干燥5分钟。
在硅基板的另一侧处，将可商购获得的银浆以下列图案丝网印刷到n基底层上的SiNx层上，所述图案由200μm宽、27mm长和20μm厚的指状线和1.5mm宽、28.35mm长和20-35μm厚的汇流条组成。然后，将经印刷的银浆在对流烘箱中在150℃下干燥5分钟。
然后，通过在红外加热型带式炉（CF-7210，Despatch industry）中在设定为845℃的峰值温度下焙烧经印刷的导电浆料而获得电极。845℃的加热炉设定温度对应于在硅基板的上表面处测量的730℃的温度。从加热炉入口到出口的焙烧时间为80秒。焙烧条件为测量温度小于或等于740℃、400至600℃时持续12秒，并且超过600℃时持续6秒。所述温度为在硅基板的上表面处的。加热炉的带速为550cpm。
效率的测试工序
用可商购的IV测试仪（NCT-150AA，NPC Corporation）测试根据本文所述方法制备的太阳能电池的效率。IV测试仪中的氙弧灯模拟已知强度和波谱的太阳光，从而以1.5的气团值照射到电池的p型发射器的前表面。测试仪为“四点探针法”以测量在负载电阻设定值为大约400时的电流（i）和电压（V）以确定电池的电流-电压曲线。将印刷在p型发射器上的汇流条、电池的前侧与IV测试仪的多个探针连接并通过探针将电信号传播到用于计算效率的计算机。
结果
使用包含不同量铝粉的导电浆料制备的测试电池的效率（Eff）示出于图2中。用导电浆料形成的电极的效率（Eff）被分别改善，所述导电浆料包含0.6,1.1,2.3,3.5,4.8,6.0重量份的铝粉。
铝粉的粒径
接着，检测铝粉的粒径（D50）的效应。除了导电浆料包含具有不同粒径的铝粉之外，如上获得测试电池。如图3所示，铝粉的D50分别为1.5,2.5,3.1,5.0,5.7,6.7,7.4或10.6μm。基于100重量份的银粉计，铝粉为2.3重量份。以上述相同的方式测量效率（Eff）。测试电池的效率示出于图3中。用包含具有下列粒径的铝粉的导电浆料形成的电极的效率被分别改善：3.1,5.0,5.7,6.7,7.4,10.6μm。
焙烧温度
接着，检测焙烧温度的效应。除了使用不同的银浆/铝浆之外，以与检测铝粉含量相同的方式形成p型电极。所用的银浆/铝浆包含100重量份的银粉、1.9重量份的铝粉和8.86重量份的玻璃料。玻璃料包含60.0摩尔%的PbO、2.0摩尔%的SiO2、2.0摩尔%的Al2O3、36.0摩尔%的B2O3。通过DTA测定的软化点为380℃。
通过在红外加热型带式炉（CF-7210，Despatch industry）中在分别为785℃、805℃、845℃、885℃、925℃和965℃的设定峰值温度下焙烧浆料而获得p型电极。
为了进行比较，还制备由不含铝粉的银浆形成的p型电极。
用可商购的IV测试仪（NCT-180AA-M,，NPC Corporation）测试根据本文所述的方法制备的太阳能电池的效率。
在测试峰值温度内，由银浆/铝浆获得的效率高于由银浆获得的效率。此外，如图4中所示，所述效率在805℃和965℃之间稳定并且较高。因此，银浆/铝浆的焙烧温度可考虑其它期望的性能而灵活变化。这对于通过共同焙烧法在形成n型电极的同时形成p型电极而言尤其是有利的，在共同焙烧法中用于电极的导电浆料在相同的温度下焙烧。
玻璃料含量
接着，检测玻璃料的量的效应。除了使用不同的导电浆料并且将焙烧设定峰值温度调节为845℃之外，以与上文测试焙烧温度相同的方式形成p型电极。导电浆料组成示出于表2中。玻璃料组合物为60.0摩尔%的PbO、12.5摩尔%的SiO2、1.0摩尔%的Al2O3、26.5摩尔%的B2O3。通过DTA测定的软化点为383℃。
如表2中所示，通过加入多于2.1重量份的玻璃料，效率从16.56%显著增加至超过18%。
表2
玻璃料组合物
接着，通过使用无铅玻璃料制备p型电极以观察对效率的影响。除了使用无铅玻璃料并将焙烧设定峰值温度调节为845℃之外，以与测试具有表2中的11号浆料的玻璃料相同的方式形成p型电极。玻璃料组合物为33.8摩尔%的B2O3、1.4摩尔%的SiO2、1.2摩尔%的Al2O3、33.5摩尔%的ZnO、3.4摩尔%的BaO、26.7摩尔%的Bi2O3。通过DTA测定的软化点为471℃。效率为17.94%。该结果表明无铅玻璃料可与含铅玻璃料一样有用。
Claims (9)
1.制造p型电极的方法，包括以下步骤：
制备N型基底半导体基板，所述N型基底半导体基板包括n基底层、所述n基底层上的p型发射器、所述p型发射器上的第一钝化层、以及所述n基底层上的第二钝化层；
将导电浆料施涂到所述第一钝化层上，其中所述导电浆料包含：
(i)100重量份的导电粉末，所述导电粉末包括选自银、镍、铜以及它们的混合物的金属，
(ii)0.3至8重量份的具有3至11μm粒径的铝粉，
(iii)3至22重量份的玻璃料，和
(iv)有机介质；以及
焙烧所述导电浆料。
2.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中所述玻璃料包括含铅玻璃料或无铅玻璃料，所述含铅玻璃料包含选自下列的氧化物中的一种或多种：氧化铅（PbO）、氧化硅（SiO2）、氧化硼（B2O3）和氧化铝（Al2O3）；所述无铅玻璃料包含选自下列的氧化物的一种或多种：氧化硼（B2O3）、氧化锌（ZnO）、氧化铋（Bi2O3）、氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、以及氧化钡（BaO）。
3.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中所述玻璃料的软化点为300至600℃。
4.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中焙烧时间为30秒至5分钟。
5.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中所述焙烧步骤中的焙烧峰值温度为800至1000℃。
6.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中所述第一钝化层为10至厚。
7.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，其中所述第一钝化层的材料为氮化硅（SiNx）、碳化硅（SiCx）、氧化钛（TiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化硅（SiOx）、铟氧化锡（ITO）、或它们的混合物。
8.根据权利要求1所述的制造p型电极的方法，还包括将第二导电浆料施涂到所述第二钝化层上的步骤，并且其中共同焙烧施涂到所述第一钝化层上的导电浆料和施涂到所述第二钝化层上的所述第二导电浆料。
9.N型基底太阳能电池，包括由权利要求1所述的方法形成的p型电极。
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