CN104769682A - 在电极制备中的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的导电浆料 - Google Patents

在电极制备中的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的导电浆料 Download PDF

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CN104769682A CN201380056191.7A CN201380056191A CN104769682A CN 104769682 A CN104769682 A CN 104769682A CN 201380056191 A CN201380056191 A CN 201380056191A CN 104769682 A CN104769682 A CN 104769682A
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Abstract

本发明涉及在制备电极，特别是电气装置，特别是温度敏感性电气装置或太阳能电池，特别是HIT(具有本征薄层的异质结)太阳能电池中的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的导电浆料。特别地，本发明涉及浆料，制备浆料的方法，前体，制备电气装置的方法和包含电气装置的组件。本发明涉及包含以下浆料组分的浆料：a.Ag颗粒，b.聚合物体系；其中Ag颗粒具有粒径的多峰分布，其具有至少一个在约1nm至约小于1μm范围内的第一最大值和至少一个在约1μm至约小于1mm范围内的另一最大值；其中第一与另一最大值之间的差为至少约0.3μm；其中至少50重量％的具有1μm至1mm的直径的Ag颗粒为球形的。

Description

在电极制备中的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的导电浆料
发明领域
本发明涉及在制备电极，特别是电气装置，特别是温度敏感性电气装置或太阳能电池，特别是HIT(具有本征薄层的异质结)太阳能电池中的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的导电浆料。特别地，本发明涉及浆料，制备浆料的方法，前体，制备电气装置的方法和包含电气装置的组件。
发明背景
电极是多种经济上重要的电气装置，例如太阳能电池、显示屏、电子电路或其部件的必要部件。一种特别重要的这类电气装置为太阳能电池。
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，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通常适当掺杂的半导体材料如硅制成。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。
太阳能电池非常通常地基于硅，所述硅通常为Si片的形式。此处，p-n结通常如下制备：提供n型掺杂的Si基质并将p型掺杂层施加于一个面上，或者提供p型掺杂的Si基质并将n型掺杂层施加于一个面上，在这两种情况下均得到所谓的p-n结。具有施加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，但它们的用途相对不够广泛。
为了使太阳能电池正面上的入射光进入并被吸收，正面电极通常以分别称为“栅线”和“主栅线”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引至外电路中。通常栅线和主栅线的这一布置以导电浆料的形式施用，将其烧制以得到固体电极体。背面电极也通常以导电浆料的形式施用，然后将其烧制以得到固体电极体。
太阳能电池制备的另一路线寻求通过包含无定形硅层提供有利的电池性能。还称为HIT(具有本征薄层的异质结)太阳能电池，这类电池可容许降低与电子-空穴重组有关的负面作用。这类HIT电池中的无定形区域通常是温度敏感的。关于HIT型电池的其它细节和用于温度敏感性装置的低温固化浆料的其它应用，请参见US 2013/0142963 A1。通过引用将其全部并入本申请中。
技术现状需要将电极应用于基质上的改进方法，如果基质为温度敏感性的话特别如此，如通常关于HIT太阳能电池的情况。
发明概述
本发明一般性地基于克服技术现状中关于电极，特别是关于太阳能电池或温度敏感性装置，特别是HIT太阳能电池中的电极所遭遇的至少一个问题的目的。
更具体而言，本发明进一步基于提供制备太阳能电池的低温方法的目的，所述太阳能电池显示出有利的电池性能，特别是有利地低电极晶片比接触电阻，高机械稳定性，不具有各自影响电极的导电性的破裂或空隙，通常称为裂纹的连续电极，以及高度与宽度的高纵横比。
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
对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含以下浆料组分的浆料做出：
a.Ag颗粒，
b.聚合物体系；
其中Ag颗粒具有粒径的多峰分布，其具有至少一个在约1nm至约小于1μm范围内的第一最大值和至少一个在约1μm至约小于1mm范围内的另一最大值；
其中第一与另一最大值之间的差为至少约0.3μm，优选至少约0.5μm，更优选至少约1μm；
其中至少50重量％，优选至少约70重量％，更优选至少约90重量％的直径为1μm至1mm的Ag颗粒为球形；
在浆料的一个实施方案中，Ag颗粒具有双峰直径分布。
在浆料的一个实施方案中，Ag直径分布具有至少一个在约100至约800nm，优选约150至约600nm，更优选约200至约500nm范围内的最大值。
在浆料的一个实施方案中，Ag直径分布具有至少一个在约1至约10μm，优选约1至约5μm，最优选约1至约3μm范围内的最大值。
在浆料的一个实施方案中，聚合物体系为热固性体系。
在浆料的一个实施方案中，热固性体系包含具有至少2个不饱和基团的交联化合物。
在浆料的一个实施方案中，热固性体系包含自由基生成剂。
在浆料的一个实施方案中，交联化合物以基于浆料的总重量为约1至约10重量％，优选约2至约9重量％，更优选约3至约8重量％存在。
在浆料的一个实施方案中，直径为1nm至小于1μm的Ag颗粒的总重量与直径为1μm至小于1mm的Ag颗粒的总重量的比为约1:1至约10:1，优选约2:1至约8:1，更优选约3:1至约6:1。
在浆料的一个实施方案中，Ag颗粒的总重量基于浆料的总重量为约60至约95重量％，优选约70至约93重量％，更优选约80至约90重量％。
在浆料的一个实施方案中，交联化合物基于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者它们中的至少一种。
在浆料的一个实施方案中，交联化合物基于脂肪酸或其衍生物。
在浆料的一个实施方案中，热固性体系进一步包含具有1个不饱和基团的化合物。
在浆料的一个实施方案中，聚合物体系为热塑性聚合物体系，其中热塑性聚合物体系包含热塑性聚合物。
在一个实施方案中，热塑性聚合物显示出以下参数中的至少一个，优选2个或更多个，更优选所有：
a.约-120至约110℃，优选约-50至约100℃，更优选约20-80℃的玻璃化转变温度；
b.比玻璃化转变温度高至少约5℃，优选至少约30℃，最优选约50℃的熔融温度；或
c.约10,000至约150,000g/mol，优选约10,000至约100,000g/mol，更优选约11,000至约80,000g/mol的数均分子量。
在该实施方案的一个方面中，优选参数a.和b.的组合。
在浆料的一个实施方案中，热塑性聚合物以基于热塑性聚合物体系的总重量为约5至约45重量％，优选约10至约40重量％，更优选约20至约30重量％的量存在于热塑性聚合物体系中。
在浆料的一个实施方案中，热塑性聚合物选自由聚酯、丙烯酸酯聚合物、苯氧基聚合物组成的组，优选选自由聚酯或丙烯酸酯聚合物组成的组，更优选聚酯。
在浆料的一个实施方案中，聚酯包含聚酯骨架。
在浆料的一个实施方案中，聚合物体系包含溶剂。根据该实施方案的一个方面优选有机溶剂。
在浆料的一个实施方案中，溶剂在热塑性聚合物体系中为非质子极性溶剂且在热固性体系中为质子极性溶剂。
在浆料的一个实施方案中，溶剂包含乙酸酯结构部分。
在浆料的一个实施方案中，溶剂以基于热塑性聚合物体系的总重量为至少55重量％，优选至少约60重量％，更优选至少约65重量％的量存在于热塑性聚合物体系中。
在浆料的一个实施方案中，溶剂以基于浆料的总重量为约0.1 to 7重量％，优选约0.1至约5重量％，更优选约0.1至约3重量％的量存在。
在热固性体系的一个实施方案中，各自基于热固性体系的总重量不多于65重量％，优选不多于60重量％，更优选不多于55重量％存在于热固性体系中。在该实施方案的另一方面中，优选溶剂以各自基于热固性体系的总重量为约40至约65重量％，优选约45至约60重量％的量存在于热固性体系中。在该实施方案的另一方面中，优选各自基于热固性体系的总重量不多于约10重量％，优选不多于约5重量％，更优选不多于1重量％的溶剂存在于热固性体系中。这些热固性体系可被认为是“无溶剂的”。
在浆料的一个实施方案中，基于浆料的总重量不多于1重量％，优选不多于约0.5重量％，更优选不多于约0.3重量％存在于热固性体系浆料中。在该实施方案的另一方面中，优选溶剂以各自基于热固性体系浆料的总重量为浆料约1至约20重量％，优选约5至约15重量％存在于热固性体系浆料中。在该实施方案的另一方面中，各自基于热固性体系浆料的总重量浆料不多于约2重量％，优选不多于约1重量％，更优选不多于0.5重量％的溶剂存在于热固性体系浆料中。这些浆料可被认为是“无溶剂的”。
在本发明一个实施方案中，浆料包含基于浆料的总重量不多于约1重量％，优选不多于0.1重量％，更优选不多于约0.01重量％的玻璃。浆料最优选不包含玻璃。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由制备浆料的方法做出，所述方法包括使以下浆料组分结合的步骤：
a.具有约1nm至约小于1μm，优选约100至约800nm，更优选约150至约600nm，最优选约200至约500nm的直径d50的第一部分Ag颗粒；
b.具有约1μm至约小于1mm，优选约1至约10μm，更优选约1至约5μm，最优选约1至约3μm的直径d50的另一部分Ag颗粒；
c.聚合物体系。
涉及浆料的优选特征的以上实施方案也加以必要修正地适用于浆料的制备方法中的浆料组分。
在浆料的制备方法的一个实施方案中，第一部分的重量与另一部分的重量的比为约1:1至约10:1，优选约2:1至约8:1，更优选约3:1至约6:1。
在本发明方法的一个实施方案中，聚合物体系为包含以下组分的热固性体系：
i.具有至少2个不饱和基团的交联化合物，
ii.自由基生成剂。
在本发明方法的一个实施方案中，聚合物体系为包含以下体系组分的热塑性体系：
i.热塑性聚合物，
ii.溶剂。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由可通过本发明方法得到的浆料做出。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含以下前体部分的前体做出：
a.本发明浆料，
b.基质。
在本发明前体的一个实施方案中，基质为温度敏感性的。
在本发明前体的一个实施方案中，基质为硅片。
在本发明前体的一个实施方案中，基质包含p-n结。
在本发明前体的一个实施方案中，基质包含第一硅层，其中少于50重量％，优选少于20重量％，更优选少于10重量％的第一硅层为结晶的。在该实施方案的一个方面中，基质包含另一硅层，其中至少50重量％，优选至少80重量％，更优选至少90重量％的另一硅层为结晶的。在该实施方案的另一方面中，至少第一硅层具有不高于约1×1016cm-3，优选不高于约1014cm-3，更优选不高于约1012cm-3的掺杂剂含量。本征(非掺杂)层优选不包含掺杂剂。
在本发明前体的一个实施方案中，基质包含透明导电层。
在本发明前体的一个实施方案中，透明导电层选自由以下组成的组：导电聚合物、导电氧化物。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由制备太阳能电池的方法做出，所述方法至少包括以下步骤：
i)提供本发明前体；
ii)将前体加热以得到装置。
在装置的制备方法的一个实施方案中，加热在约70至约250℃，优选约100至约230℃，更优选约130至约210℃的温度下进行。
在装置的制备方法的一个实施方案中，装置为太阳能电池。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由可通过本发明方法得到的装置做出。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由至少包含以下作为装置部件的装置做出：
i)基质；
ii)电极；
其中存在于电极中的金属颗粒具有多峰直径分布，其具有至少一个在约1nm至约小于1μm范围内的第一最大值，和至少一个在约1μm至约小于1mm范围内的另一最大值；
其中第一最大值与另一最大值相差至少约0.3μm；
其中至少50重量％的直径为1μm至小于1mm的Ag颗粒为球形的。
对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含至少一个本发明装置和至少另一个装置的组件做出。
基质
根据本发明优选的基质为至少一个电极通过本发明方法施用于其上的固体制品。基质是技术人员熟知的，并且他可选择合适的基质以适于大量应用中的一个。优选根据特定应用的需要选择基质以改进电极-基质接触的电和/或物理性能。
基质可包含单一材料或者两个或更多个不同材料区。包含两个或更多个不同材料区的优选基质为层体和/或涂覆体。
优选的基质材料为半导体；有机材料，优选聚合物；无机材料，优选氧化物或玻璃；金属层。取决于所得装置的预期用途，一种或多种基质材料可以为绝缘体，优选玻璃、聚合物或陶瓷；半导体，优选掺杂的IV族或III/V族元素/二元化合物，或者有机半导体；或者导体，优选金属化表面或导电聚合物表面。在本发明上下文中优选的基质为晶片，优选硅片，优选用于制备如续篇中所述太阳能电池。
对于为本发明上下文中的应用的其它基质类型，请参考US2013/0142963 A1。在本发明上下文中一些优选的电气装置为RFID(射频识别)装置；光生伏打装置，特别是太阳能电池；发光装置，例如显示器、LED(发光二极管)、OLED(有机发光二极管)；智能包装装置；和触屏装置。
根据本发明的优选晶片为太阳能电池的除了其它区域外，能够以高效率吸收光以获得电子-空穴对并以高效率在边界上，优选所谓p-n结边界上将空穴和电子分离的区域。
优选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。就本文而言，优选的四价元素为Si、Ge或Sn，优选Si。优选的二元化合物为两种或更多种四价元素的组合、III族元素与V族元素的二元化合物、II族元素与VI族元素的二元化合物或者IV族元素与VI族元素的二元化合物。优选的四价元素组合为两种或更多种选自Si、Ge、Sn或C的元素的组合，优选SiC。优选的III族元素与V族元素的二元化合物为GaAs。根据本发明，最优选晶片基于Si。作为晶片的最优选材料，在本申请的其余部分中明确地指Si。下文中明确提到Si的部分也适用于上述其它晶片组成。
根据本发明优选太阳能电池包含至少一个n型掺杂层和至少一个p型掺杂层以提供p-n结边界。
掺杂的Si基质是本领域技术人员熟知的。掺杂的Si基质可通过本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何方法制备。根据本发明优选的Si基质来源为单晶Si、多晶Si、无定形Si和升级冶金Si(upgradedmetallurgical Si)，最优选单晶Si或多晶Si。掺杂形成掺杂的Si基质可通过在Si基质的制备期间加入掺杂剂而同时进行，或者可在随后的步骤中进行。在Si基质的制备以后掺杂可例如通过气体扩散取向生长而进行。掺杂的Si基质也是容易市购的。根据本发明，Si基质的初始掺杂的一个选择是通过将掺杂剂加入Si混合料中而与其形成同时进行。根据本发明，正面掺杂层和高度掺杂背面层(如果存在的话)的施加的一个选择是通过气相取向生长进行。该气相取向生长优选在约500℃至约900℃，更优选约600℃至约800℃，最优选约650℃至约750℃的温度下，在约2kPa至约100kPa，优选约10至约80kPa，最优选约30至约70kPa的压力下进行。这些温度条件通常不适于HIT太阳能电池。
在本发明一个实施方案中，晶片包含n型掺杂层和p型掺杂层，并可用于制备所谓的n型电池(图1a)或p型电池(图1b)。
在本发明另一实施方案中，晶片包含一个或多个无定形层。优选使用无定形层和本征层(非掺杂层)以降低电子-空穴重组的频率，因此改进电池的电性能。优选晶片包含至少一个，优选至少2个，优选2个非掺杂无定形层。优选晶片包含至少1个，优选至少2个，优选2个掺杂无定形层，优选至少1个n型掺杂无定形层和至少一个p型掺杂无定形层。无定形层优选为少于50％，优选少于20％，更优选少于10％晶体的层。
根据该实施方案的优选层结构显示于图2中。
本领域技术人员已知Si基质可显示出大量形状、表面结构和尺寸。除别的以外，形状可以为多种不同形状中的一种，包括立方体、圆盘、晶片和不规则多面体。根据本发明优选的形状为这种晶片形状，其中晶片为具有类似，优选相同的两个维和明显小于其它两个维的第三维的立方体。明显小就本文而言优选为小至少约100倍。
多种表面形状是本领域技术人员已知的。根据本发明，优选具有粗糙表面的Si基质。评估基质的粗糙度的一种方法是评估基质亚表面(sub-surface)的表面粗糙度参数，其与基质的总表面积相比是小的，优选为总表面积的小于约百分之一，且其基本是平坦的。表面粗糙度参数的值通过亚表面的面积与理论表面的面积的比给出，所述理论表面的面积通过将该亚表面投射到与亚表面最佳拟合的平面上通过使均方位移最小化而形成。较高的表面粗糙度参数值表示较粗糙、较不规则的表面，较低的表面粗糙度参数值表示较光滑、较均匀的表面。根据本发明，优选将Si基质的表面粗糙度改性以产生多项因素(包括但不限于光吸收和栅线在表面上的附着力)之间的最佳平衡。
可改变Si基质的两个较大维以适合所得太阳能电池所要求的应用。根据本发明优选Si片的厚度为约0.5mm以下，更优选约0.3mm以下，最优选约0.2mm以下。一些晶片具有约0.01mm或更大的最小尺寸。
根据本发明优选正面掺杂层与背面掺杂层相比是薄的。根据本发明优选正面掺杂层具有约0.1至约10μm，优选约0.1至约5μm，最优选约0.1至约2μm的厚度。
可将高度掺杂层施加于Si基质的背面上在背面掺杂层与任何其它层之间。该高度掺杂层具有与背面掺杂层相同的掺杂类型，且该层通常以+表示(n+型层施加于n型背面掺杂层上，p+型层施加于p型背面掺杂层上)。该高度掺杂背面层用于帮助金属化并改进基质/电极界面上的导电性能。根据本发明优选高度掺杂背面层(如果存在的话)具有约1至约100μm，优选约1至约50μm，最优选约1至约15μm的厚度。
掺杂剂
优选的掺杂剂为在加入Si片中时通过将电子或空穴引入能带结构中而形成p-n结边界的那些。根据本发明优选具体地选择这些掺杂剂的特性和浓度以调整p-n结的能带结构特征并根据需要设置光吸收和导电率特征。根据本发明优选的p型掺杂剂为将空穴加入Si片能带结构中的那些。它们是本领域技术人员熟知的。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有掺杂剂可用作p型掺杂剂。根据本发明优选的p型掺杂剂为三价元素，特别是周期表13族的那些。在本文中优选的周期表13族元素包括但不限于B、Al、Ga、In、Tl或其中至少两种的组合，其中特别优选B。
根据本发明优选的n型掺杂剂为将电子加入Si片能带结构中的那些。它们是本领域技术人员已知的。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有掺杂剂可用作n型掺杂剂。根据本发明优选的n型掺杂剂为周期表15族的元素。在本文中优选的周期表15族元素包括N、P、As、Sb、Bi或其中至少两种的组合，其中特别优选P。
如上所述，可改变p-n结的各种掺杂水平以调整所得太阳能电池的所需性能。
根据本发明，优选背面掺杂层为轻微掺杂的，优选以约1×1013至约1×1018cm-3，优选约1×1014至约1×1017cm-3，最优选约5×1015至约5×1016cm-3的掺杂剂浓度掺杂。一些市售产品具有掺杂剂浓度为约1×1016的背面掺杂层。
根据本发明优选高度掺杂背面层(如果存在一个的话)为高度掺杂的，优选以约1×1017至约5×1021cm-3，更优选约5×1017至约5×1020cm-3，最优选约1×1018至约1×1020cm-3的掺杂剂浓度掺杂。
优选本征(未掺杂)层具有不高于约1×1016cm-3，优选不高于约1014cm-3，更优选不高于约1012cm-3的掺杂剂含量。本征(未掺杂)层优选不包含掺杂剂。
导电浆料
根据本发明优选的导电浆料为可施用于基质上且在加热时形成与该基质物理和/或电接触的固体电极体的浆料。浆料的组分及其含量可由本领域技术人员选择以使浆料具有所需性能，例如附着性和可印性且所得电极具有所需电和物理性能。金属颗粒可存在于浆料中，主要是以便使所得电极体为导电的。为了产生硬化和附着力，可使用热固性体系。本发明优选的导电浆料的示例组成可包含：
i)优选至少约50重量％，更优选至少约70重量％，最优选至少约80重量％的包含Ag纳米颗粒和球形Ag微米颗粒的Ag颗粒；
ii)聚合物体系；
iii)优选约0.01至约22重量％，更优选约0.05至约15重量％，最优选约0.1至约10重量％的添加剂；
其中重量％各自基于导电浆料的总重量且合计达100重量％。在该实施方案的一个方面中，不多于1重量％，优选不多于0.5重量％，更优选无添加剂存在于浆料中。
在本发明一个实施方案中，聚合物体系为包含以下组分的热固性体系：
a.基于热固性体系的总重量为优选约10至约99.999重量％，更优选约20至约99重量％，最优选约20至约99重量％的交联化合物；
b.基于热固性体系的总重量为优选约0.0001至约3重量％，更优选约0.01至约2重量％，最优选约0.01至约1重量％的自由基生成剂；
c.任选的溶剂，构成热固性体系的其余重量，基于热固性体系的总重量为0重量％或更大，优选至少约20重量％，更优选至少约30重量％，
d.任选的单不饱和化合物，优选约1至约10重量％，更优选约2至约8重量％，最优选约4至约5重量％。
在本发明另一实施方案中，聚合物体系为包含以下组分的热塑性体系：
a.热塑性聚合物；
b.溶剂。
为了促进导电浆料的可印性，根据本发明优选导电浆料的粘度为约5至约50Pa·s，优选约10至约40Pa·s。
优选将浆料在低温下，优选在约250℃以下，更优选约230℃以下，最优选约210℃以下固化。
在一个实施方案中，因此优选固化、硬化和附着功能通过聚合物体系，而不是通过无机玻璃或玻璃料促进。在本发明一个实施方案中，浆料包含不多于约1重量％，优选不多于约0.1重量％，更优选不多于约0.01重量％的无机玻璃或玻璃料。优选浆料不包含该玻璃。
金属颗粒
本发明优选的金属颗粒为显示出金属导电性或者在加热时获得显示出金属导电性的物质的那些。存在于导电浆料中的金属颗粒赋予在加热时导电浆料烧结而形成的固体电极金属导电性。优选有利于有效附着并得到具有高导电性和低接触电阻的电极的金属颗粒。金属颗粒是本领域技术人员熟知的。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有金属颗粒可用作导电浆料中的金属颗粒。根据本发明优选的金属颗粒为金属、合金、至少两种金属的混合物、至少两种合金的混合物或者至少一种金属与至少一种合金的混合物。
根据本发明可用作金属颗粒的优选金属为Au、Cu、Al、Zn、Pd、Ni、Pb及其中至少两种的混合物，优选Ag。根据本发明可用作金属颗粒的优选合金为包含至少一种选自以下列的金属的合金：Ag、Cu、Al、Zn、Ni、W、Pb和Pd或混合物，或者那些合金中的两种或更多种。
在本发明一个实施方案中，金属颗粒包含涂有一种或多种其它不同金属或合金的金属或合金，例如涂有银的铜。
在本发明一个实施方案中，金属颗粒为Ag。在本发明另一实施方案中，金属颗粒包含Ag与Al的混合物。
除上述组分外，作为金属颗粒的其它组分，根据本发明优选贡献于更有利的电接触、附着力和所形成的电极的导电率的那些组分。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有其它组分可用于金属颗粒中。根据本发明优选代表用于导电浆料应用于其上的面的补充掺杂剂的那些其它组分。当形成与n型掺杂Si层面接的电极时，优选能够充当Si中的n型掺杂剂的添加剂。在本文中优选的n型掺杂剂为15族元素或在加热时得到这类元素的化合物。在本文中，根据本发明优选的15族元素为P和Bi。当形成与p型掺杂Si层面接的电极时，优选能够在Si中充当p型掺杂剂的添加剂。优选的p型掺杂剂为13族元素或在加热时得到这类元素的化合物。在本文中，根据本发明优选的13族元素为B和Al。
本领域技术人员熟知金属颗粒可显示出多种形状、表面、尺寸、表面积:体积比、氧含量和氧化物层。多种形状是本领域技术人员已知的。一些实例为球形、有角的、细长的(棒或针状)和平的(片状)。金属颗粒也可作为不同形状的颗粒的组合存在。根据本发明优选具有对所产生的电极的导电率和有利的电接触、附着力有利的形状或形状组合的金属颗粒。表征这类形状而不考虑表面性质的一种方法是通过参数：长度、宽度和厚度。在本发明上下文中，颗粒的长度由最长空间位移矢量的长度给出，其两个端点包含在颗粒内。颗粒的宽度由垂直于上文所定义的长度矢量的最长空间位移矢量的长度给出，其两个端点包含在颗粒内。颗粒的厚度由垂直于上文所定义的长度矢量和宽度矢量的最长空间位移矢量给出，其两个端点包含在颗粒内。
在本发明上下文中优选的均匀形状为球形。在下文中，球形颗粒用于指代长度、宽度和厚度的比接近1，优选约0.3至约3，更优选约0.5至约2，最优选约0.8至约1.2的颗粒。
在一个实施方案中，至少50重量％，优选至少80重量％，更优选至少约90重量％的Ag颗粒为球形的。
在一个实施方案中，Ag微米颗粒为球形的：至少50重量％，优选至少约80重量％，更优选至少约90重量％的直径为约1μm至约小于1mm的Ag颗粒为球形的。
在一个实施方案中，Ag纳米颗粒为球形的：至少50重量％，优选至少约80重量％，更优选至少约90重量％的直径为约1nm至约小于约1μm的Ag颗粒为球形的。
多种表面类型是本领域技术人员已知的。有利于有效烧结且得到所产生电极的有利电接触和导电率的表面类型对本发明金属颗粒的表面类型而言是有利的。
表征金属颗粒的形状和面积的另一方法是其表面积:重量比，也称为比表面积。比表面积可根据BET方法测定。颗粒的表面积:重量比的最小值可通过具有光滑表面的球体具体化。形状越不均匀且不平坦，则其表面积:重量比越高。在本发明一个实施方案中，优选具有高比表面积比，优选约0.1至约25m2/g，更优选约0.5至约20m2/g，最优选约1至约15m2/g的金属颗粒。在本发明另一实施方案中，优选具有低比表面积，优选约0.01至约10m2/g，更优选约0.05至约5m2/g，最优选约0.10至约1m2/g的金属颗粒。
根据本发明优选选择金属颗粒的直径分布以降低电极中具有低Ag密度的面积的出现。本领域技术人员可选择金属颗粒的直径分布以使所得太阳能电池的有利电和物理性能最佳化。根据本发明优选Ag颗粒包含Ag纳米颗粒和Ag微米颗粒，因此显示出多峰直径分布。
在制备浆料的方法的一个实施方案中，Ag颗粒通过将Ag纳米颗粒与Ag微米颗粒混合而制备。
金属颗粒可具有表面涂层。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何这类涂层可用于金属颗粒上。根据本发明优选的涂料为促进导电浆料的改进印刷、烧结和蚀刻特征的那些涂料。如果存在该涂层，则根据本发明优选涂层相当于不多于约10重量％，优选不多于约8重量％，最优选不多于约5重量％，每种情况下基于金属颗粒的总重量。
在本发明一个实施方案中，金属颗粒以导电浆料的多于约50重量％，优选多于约70重量％，最优选多于约80重量％的浆料比例存在。
热固性体系
在本发明一个实施方案中，聚合物体系为热固性体系。
在本发明上下文中优选的热固性体系确保导电浆料的组分以溶液、乳液或分散体的形式存在并促进不可逆的硬化或固化以形成电极。优选的热固性体系为提供导电浆料内的组分的最佳稳定性并赋予导电浆料容许有效线印刷性的粘度的那些。优选的热固性体系得到热固性树脂，其显示出在光伏太阳能电池的晶片上的良好附着力，在光伏太阳能电池操作的条件下是化学稳定的以确保光伏太阳能电池的长操作时间，应在光伏太阳能电池的操作温度下不熔融，且应不会特别危害光伏太阳能电池的Ag电极的导电性。
根据本发明优选的热固性体系包括以下物质作为组分：
a.基于热固性体系的总重量为优选约10至约99.999重量％，更优选约20至约99重量％，最优选约20至约99重量％的交联化合物；
b.基于热固性体系的总重量为优选约0.0001至约3重量％，更优选约0.01至约2重量％，最优选约0.01至约1重量％的自由基生成剂；
c.任选的溶剂，构成热固性体系的其余重量，基于热固性体系的总重量0重量％或更大，优选至少约20重量％，更优选至少约30重量％；
d.任选的单不饱和化合物，优选约1至约10重量％，更优选约2至约8重量％，最优选约4至约5重量％；
其中重量％每种情况下基于热固性体系的总重量且合计达100重量％。根据本发明优选的热固性体系为容许实现上述导电浆料的优选高水平印刷性的那些。
热固性体系优选在加热时不可逆地固化。因此，优选认为作为整体的热固性体系，以及优选单独组分，尤其是a和d，显示出硬度的热滞后。在一个实施方案中，热固性体系不是热塑性体系。在另一实施方案中，组分a或d中的至少一种，优选两种组分a和d不是热塑性的。
交联化合物
在本发明上下文中优选的交联化合物为贡献于热固行为，优选促进在固化条件下的不可逆硬化的化合物。优选交联化合物在硬化/固化时形成互连的聚合网络。优选的硬化/固化条件为以下中的一种或多种：聚合引发剂，优选自由基引发剂、加热或电磁辐射的存在。
交联化合物优选包含至少两个不饱和双键，优选碳-碳双键。
优选的交联化合物可以为单体、低聚物或聚合物。在低聚物或聚合物中，不饱和基团可存在于主链或者组分或支链中。优选的不饱和基团为烯烃基团、乙烯基醚基团、酯基团和炔烃基团，优选烯烃或炔烃，最优选烯烃。优选的酯基团为烷基或者羟基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，优选甲基-、乙基-、丁基-、2-乙基己基-或者2-羟基乙基-丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯-、甲基丙烯酸甲酯-或甲基丙烯酸乙酯-基团。其它优选的酯基团为硅丙烯酸酯。其它优选的单不饱和基团为丙烯腈-、丙烯酰胺-、甲基丙烯酰胺基团、N-取代(甲基)丙烯酰胺-、乙烯基酯如乙酸乙烯酯、乙烯基醚-、苯乙烯-、烷基-或卤代苯乙烯-、N-乙烯基吡咯烷酮-、氯乙烯-或偏二氯乙烯-基团。
在本发明一个实施方案中，交联聚合物包含至少一个酯基团。在该实施方案的一个方面中，至少一个不饱和基团存在于酯的酸侧。在该实施方案的另一方面中，至少一个不饱和基团存在于酯的醇侧。在本文中优选的不饱和羧酸为丙烯酸、丙烯酸衍生物，优选甲基丙烯酸，或不饱和脂肪酸。优选的不饱和脂肪酸可以为单不饱和或多不饱和的，优选肉豆蔻脑酸CH3(CH2)3CH＝CH(CH2)7COOH、棕榈油酸CH3(CH2)5CH＝CH(CH2)7COOH、杉皮酸(Sapienic acid)CH3(CH2)8CH＝CH(CH2)4COOH、油酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH、反油酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH、11-十八碳烯酸CH3(CH2)5CH＝CH(CH2)9COOH、亚油酸CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH、反式亚麻酸(linoelaidicacid)CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH、α-亚麻酸CH3CH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH、花生四烯酸CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)3COOH、二十碳五烯酸CH3CH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)3COOH、芥酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)11COOH或二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)CH3CH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)2COOH，或者其中两种或更多种。
在本文中优选的饱和羧酸为脂肪酸，优选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。优选的具有不饱和烷基链的羧酸为C18H34O2(油酸)和C18H32O2(亚油酸)。
在本文中优选的醇可以为单醇、二醇或多元醇，优选糖。优选的醇为纤维素、二醇和甘油。
在一个实施方案中，交联化合物由具有取代基，优选通过酯基团与链连接的取代基的聚合物链形成。优选的聚合物骨架为聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺和糖。优选的取代基为不饱和脂肪酸和丙烯酸酯。单不饱和化合物
在本文中优选的单不饱和化合物在固化时并入热固性网络中。单不饱和化合物优选降低热固性网络的密度。技术人员熟悉在热固性体系中使用单不饱和化合物以使其性能适于所需应用以及调整性能，例如硬化速率、硬化所需条件和由硬化产生的热固性塑料的密度。优选的单不饱和化合物为酯、乙烯基醚、酰胺和乙烯基化合物，优选酯。优选的酯为烷基或者羟基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，优选甲基-、乙基-、丁基-、2-乙基己基-或2-羟基乙基-丙烯酸酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。其它优选的酯为硅丙烯酸酯。其它优选的单不饱和化合物为丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺、乙烯基酯如乙酸乙烯酯、乙烯基醚如异丁基乙烯醚、苯乙烯、烷基或卤代苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、氯乙烯或偏二氯乙烯。
热固性体系中的溶剂
热固性体系中的优选溶剂为在加热期间显著程度地除去的热固性体系的组分，优选在加热以后以与加热以前相比降低至少约80％，优选与加热以前相比降低至少约95％的绝对重量存在的那些。根据本发明优选的溶剂为容许形成导电浆料的那些，所述导电浆料具有有利粘度、可印性、稳定性和粘合特性且获得具有有利导电率和与基质的电接触的电极。溶剂是本领域技术人员熟知的。
本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有溶剂可用作热固性体系中的溶剂。根据本发明优选的溶剂为容许实现如上所述导电浆料的优选高水平可印性的那些。根据本发明优选的溶剂为在标准环境温度和压力(SATP)(298.15K，25℃，77℉)，100kPa(14.504psi，0.986atm)下以液体存在的那些，优选具有约90℃以上的沸点和约-20℃以上的熔点的那些。
根据本发明优选的溶剂为极性或非极性的、质子或非质子的、芳族或非芳族的，其中根据本发明的一个方面，优选质子极性溶剂。根据本发明优选的溶剂为单醇、二醇、多元醇、单酯、二酯、聚酯、单醚、二醚、聚醚，包含这些类别的官能团中的至少一种或多种，任选包含其它类别的官能团，优选环状基团、芳族基团、不饱和键、一个或多个O原子被杂原子取代的醇基团、一个或多个O原子被杂原子取代的醚基团、一个或多个O原子被杂原子取代的酯基团的溶剂，以及上述溶剂中两种或更多种的混合物。在本文中优选的酯为己二酸的二烷基酯，其中优选的烷基组分为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和更高级烷基或两种不同的这类烷基的组合，优选己二酸二甲酯，和两种或更多种己二酸酯的混合物。在本文中优选的醚为二醚，优选乙二醇的二烷基醚，其中优选的烷基组分为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和更高级烷基或两种不同的这类烷基的组合，及两种二醚的混合物。在本文中优选的醇为伯、仲和叔醇，优选叔醇，其中优选萜品醇及其衍生物，或者两种或更多种醇的混合物。优选的结合多于一个不同官能团的溶剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，通常称为texanol，及其衍生物，2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇，通常称为卡必醇，其烷基衍生物，优选甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基卡必醇，优选己基卡必醇或丁基卡必醇，及其乙酸酯衍生物，优选丁基卡必醇乙酸酯，或者上述中至少两种的混合物。
热塑性体系
在本发明一个实施方案中，聚合物体系为热塑性体系。
在本发明上下文中优选的热塑性体系确保导电浆料的组分以溶液、乳液或分散体的形式存在并促进加热时固体电极的形成。优选的热塑性体系为提供导电浆料内组分的最佳稳定性并赋予导电浆料容许有效线印刷性的粘度的那些。
根据本发明优选的热塑性体系包含以下作为组分：
1.热塑性聚合物；
2.溶剂。
在本发明一个实施方案中，优选热塑性体系在加热和冷却至在热塑性聚合物的熔融温度以下的任何温度时不显示出硬度的任何热滞后。
热塑性聚合物
热塑性聚合物是技术人员熟知的，并且他可使用他认为适于增强浆料或所得电极的有利性能，特别是浆料的固化能力和电极与基质之间的电接触的任何热塑性聚合物。优选的热塑性聚合物显示出在光伏太阳能电池的晶片上的良好附着力，在光伏太阳能电池操作条件下是化学稳定的以确保光伏太阳能电池的长操作时间，应在光伏太阳能电池的操作温度下不熔融，且应不特别危害光伏太阳能电池的Ag电极的导电性。
优选的热塑性聚合物为线性均聚物和共聚物。在本发明上下文中优选的热塑性聚合物为选自下列的一种或多种：PVB(聚乙烯醇缩丁醛)；PE(聚乙烯)；PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)；ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物)；PA(聚酰胺)；PC(聚碳酸酯)；聚酯，优选来自Bostik，Inc.的Vitel 2700B；聚丙烯酸酯，优选来自Dow Chemical的Paraloid B44；苯氧基聚合物，优选来自InChem Corp的PKHH。
热塑性体系中的溶剂
热塑性体系中的溶剂优选为热塑性体系的组分，其在加热期间显著程度地除去，优选在加热以后以与加热以前相比降低至少约80％，优选与加热以前相比降低至少约95％的绝对重量存在的那些。
根据本发明优选的溶剂为容许形成具有有利粘度、可印性、稳定性和粘附特征且得到具有有利导电性和与基质的电接触的电极的导电浆料的那些。溶剂是本领域技术人员熟知的。本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有溶剂可用作有机载体中的溶剂。根据本发明，优选的溶剂为容许实现如上所述导电浆料的优选高水平可印性的那些。根据本发明优选的溶剂为在标准环境温度和压力(SATP)(298.15K，25℃，77℉)，100kPa(14.504psi，0.986atm)下以液体存在的那些，优选具有约90℃以上的沸点和约-20℃以上的熔点的那些。
用于热塑性体系的优选溶剂为差氢键键合溶剂或中等氢键键合溶剂。
优选的差氢键键合溶剂为芳族、脂族或卤代溶剂。优选的差氢键键合溶剂为具有约8.5至约12的Hildebrand参数的那些，优选苯(Hildebrand参数9.2)、单氯苯(Hildebrand参数9.5)或2-硝基丙烷(Hildebrand参数10.7)。
优选的中等氢键键合溶剂为包含酯、醚或酮的溶剂。优选的中等氢键键合溶剂为具有约8.3至约10.5的Hildebrand参数的那些，优选THF(四氢呋喃-Hildebrand参数9.8)、环己酮(Hildebrand参数9.9)或乙酸正丁酯(Hildebrand参数8.0)。
以下也是用于热塑性体系的优选溶剂：DMPU(1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮)、异十三烷醇、二氯甲烷、HMPT(六甲基磷酰胺)、DMSO(二甲亚砜)、二烷、甲基纤维素、乙酸纤维素、MEK(甲乙酮)、丙酮、硝基乙烷、二甲苯、甲苯、solvesso、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、二醇醚、二醇酯。
导电浆料中的添加剂
在本发明上下文中优选的添加剂为除明确提到的其它组分外，加入导电浆料中的组分，其贡献于导电浆料、其生产的电极或所得太阳能电池的提高的性能。本领域技术人员已知且他认为适于本发明上下文的所有添加剂可用作导电浆料中的添加剂。除了存在于载体中的添加剂之外，添加剂还可存在于导电浆料中。根据本发明优选的添加剂为触变剂、粘度调节剂、乳化剂、稳定剂或pH调节剂、增稠剂和分散剂，或其至少两种的组合。
自由基生成剂
在本发明一个实施方案中，自由基生成剂另外包含在浆料中。自由基生成剂是技术人员熟知的，并且技术人员可选择适于产生有利性能如硬化和/或附着的自由基生成剂。非常通常，硬化和附着通过交联反应实现，优选基于至少2个双键每待交联分子，优选由生成剂引发。在本发明上下文中优选的自由基生成剂为引发上述聚合物中的自由基链反应，优选交联链反应的那些。优选的自由基生成剂为过氧化物，优选有机过氧化物；和偶氮化合物，优选有机偶氮化合物。
在本发明另一实施方案中，热固性体系不需要自由基生成剂。引发热固化方法的可选方式包括加热或者暴露于光或其它电磁辐射，例如电子束辐射或UV辐射下。
太阳能电池前体
对实现上述目的中的至少一个的贡献由太阳能电池前体做出。根据本发明优选的太阳能电池前体包括以下：
1.晶片，优选硅片，优选HIT型晶片，
2.本发明浆料；
其中浆料位于晶片的至少一个表面上或者至少一个表面以上。浆料可以与硅片物理接触，或者作为选择它可以与存在于硅片与浆料之间的一个或多个其它层的最外层如透明导电层或物理保护层接触。
在本发明一个实施方案中，除本发明浆料外，一种或多种其它浆料存在于晶片上。
在本发明一个实施方案中，前体为MWT电池的前体。在该实施方案中，优选存在连接晶片的正面和背面的通道。本发明浆料优选与通道的表面接触，或者在不同于该表面或通道或二者的表面上。
在本发明一个实施方案中，太阳能电池前体为n型太阳能电池的前体。在该实施方案的一个方面中，对应于n-掺杂层的晶片的体积比例大于对应于p型层的。在该实施方案的另一方面中，晶片的正面，有时称为阳面为p型掺杂的。在该实施方案的另一方面中，晶片的背面为n型掺杂的。
在本发明一个实施方案中，太阳能电池前体为p型太阳能电池的前体。在该实施方案的一个方面中，对应于p-掺杂层的晶片的体积比例大于对应于n型层的。在该实施方案的另一方面中，晶片的正面，有时称为阳面为n型掺杂的。在该实施方案的另一方面中，晶片的背面为p型掺杂的。
HIT型太阳能电池前体是本发明上下文中优选的。在该实施方案的一个方面中，晶片包含至少一个无定形Si层。优选至少一个无定形Si层为n型掺杂的。优选至少一个无定形Si层为p型掺杂的。优选至少一个或多于一个，优选2个无定形Si层为本征(非掺杂)的。优选，晶片包含至少一个结晶层，优选为n型掺杂或p型掺杂的，优选n型掺杂的。
在太阳能电池前体的制备中，优选温度保持为低的，优选100℃以下，更优选约80℃以下，最优选约60℃以下。
生产太阳能电池的方法
对实现上述目的中的至少一个的贡献由生产太阳能电池的方法实现，所述方法至少包括以下作为工艺步骤：
i)提供如上所述，特别是将上述实施方案中的任一个组合的太阳能电池前体；和
ii)将太阳能电池前体加热以得到太阳能电池。
优选步骤i)中的温度不超过100℃，优选80℃，优选60℃。
印刷
根据本发明优选电极各自如下施用：施用导电浆料，然后将导电浆料加热以得到附着体。导电浆料可以以该领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何方式施用，包括但不限于浸渍、浸没、倾注、滴涂、注射、喷雾、刮涂、幕涂、刷涂或印刷，或者其至少两种的组合，其中优选的印刷技术为喷墨印刷、丝网印刷、移印(tampon printing)、胶版印刷、凸版印刷或镂空版印刷，或其至少两种的组合。根据本发明优选导电浆料通过印刷，优选通过丝网印刷施用。根据本发明优选网具有直径为约20至约100μm，更优选约30至约80μm，最优选约40至约70μm的网孔。如太阳能电池前体部分中所详述的，优选将导电浆料施用于如本发明所述的通道上。用于形成正面和背面电极的导电浆料可以与通道中所用浆料相同或不同，优选不同，并且可以彼此相同或不同。
优选印刷不在高温下，优选在100℃以下，更优选约80℃以下，更优选约50℃以下进行。
加热
根据本发明优选电极通过首先施用导电浆料，然后将所述导电浆料加热以得到固体电极体而形成。加热是本领域技术人员熟知的，并且可以以他已知且其认为适合本发明的任何方式进行。
根据本发明，用于加热的最大温度设置为约250℃以下，优选约230℃以下，更优选约210℃以下。与约100℃一样低的加热温度用于得到太阳能电池。
正面和背面上的导电浆料的加热可同时或顺序地进行。如果导电浆料具有类似，优选相同的最佳加热条件，则同时加热是合适的。如果合适的话，根据本发明优选加热同时进行。
太阳能电池
对实现上述目的中的至少一个的贡献由可通过本发明方法得到的太阳能电池做出。根据本发明优选的太阳能电池为在转化成电能输出的总入射光能的比例方面具有高效率并且为轻且耐久的那些。
抗反射涂层
根据本发明，抗反射涂层可在将电极应用于太阳能电池的正面以前作为外层，通常作为最外层施用。根据本发明优选的抗反射涂层为降低通过正面反射的入射光比例并提高越过正面以被晶片吸收的入射光比例的那些。产生有利的吸收/反射比，容易通过所用导电浆料蚀刻，但是另外对导电浆料加热所需的温度具有抗性，且不贡献电极界面附近提高的电子和空穴重组的抗反射涂层是有利的。可使用本领域技术人员已知且其认为适合本发明的所有抗反射涂层。根据本发明优选的抗反射涂层为SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2或者其中至少两种的混合物和/或其至少两层的组合，其中特别优选SiNx，如果使用Si片的话特别如此。特别是对于HIT电池，金属氧化物可用作抗反射涂层。优选的氧化物为氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)或掺杂氧化锌，优选氧化铟锡。
抗反射涂层的厚度适于合适光的波长。根据本发明优选抗反射涂层具有约30至约500nm，更优选约50至约400nm，最优选约80至约300nm的厚度。
钝化层
根据本发明，在电极以前或者在抗反射层(如果存在的话)以前，一个或多个钝化层可作为外层或者作为最外层施用于正面和/或背面上。优选的钝化层为降低电极界面附近电子/空穴重组速率的那些。可使用本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何钝化层。根据本发明优选的钝化层为氮化硅、二氧化硅和二氧化钛，最优选氮化硅。根据本发明，优选钝化层具有约0.1nm至约2μm，更优选约1nm至约1μm，最优选约5nm至约200nm的厚度。对于HIT电池，优选本征Si层充当钝化层。抗反射涂层和钝化层的功能可至少部分或完全组合在一个层中。
透明导电层
在本发明上下文中优选的透明导电层为在硅层上或者在硅层以上的具有高透明度和导电率的层。具有400nm的波长的光通过该层的透射率优选为约50％以上，更优选约80％以上，最优选约90％以上。该层的导电率优选为约1*10-4Ω-1cm-1以上，更优选约5*10-3Ω-1cm-1以上，最优选约5*10-2Ω-1cm-1以上。
透明导电层的厚度优选为约30至约500nm，更优选约50至约400nm，最优选约80至约300nm。
透明导电材料是技术人员熟知的并且技术人员可选择材料以改进太阳能电池的有利性能，例如导电率、透明度和附着力。优选的材料为氧化物、导电聚合物或碳纳米管基导体，优选氧化物。优选的氧化物为氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)或掺杂氧化锌，优选氧化铟锡。优选的导电聚合物为具有共轭双键的有机化合物，优选聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩，或其衍生物，或者其组合。
在一个实施方案中，太阳能电池具有在正面上的透明导电层。
电极
在本发明一个实施方案中，浆料的Ag颗粒的双峰分布存在于电极中。在该实施方案的各个方面中，关于浆料中Ag的直径分布的各个特征类似地存在于电极中。
其它保护层
除了直接贡献于太阳能电池的主要功能的上述层之外，可加入其它层用于机械和化学保护。可将电池封装以提供化学保护。封装是本领域技术人员熟知的并可使用技术人员已知且其认为适合本发明的任何封装。根据本发明，如果存在该封装，则透明聚合物，通常称为透明热塑性树脂优选用作封装材料。在本文中优选的透明聚合物为例如硅橡胶和聚乙烯乙酸乙烯酯(PVA)。
可将透明玻璃板加在太阳能电池的正面以提供对电池正面的机械保护。透明玻璃板是本领域技术人员熟知的，并且技术人员已知且其认为适合本发明的任何透明玻璃板可用作对太阳能电池正面的保护。
可将背面保护材料加在太阳能电池的背面以提供机械保护。背面保护材料是本领域技术人员熟知的，并且本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何背面保护材料可用作对太阳能电池背面的保护。根据本发明优选的背面保护材料为具有良好机械性能和耐候性的那些。根据本发明优选的背面保护材料为具有聚氟乙烯层的聚对苯二甲酸乙二醇酯。根据本发明优选背面保护材料存在于封装层下面(在背面保护层和封装都存在的情况下)。
可将框架材料加入太阳能电池的外部以得到机械支撑。框架材料是本领域技术人员熟知的，并且本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何框架材料可用作框架材料。根据本发明优选的框架材料为铝。
太阳能电池板
对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含至少一个如上所述，特别是根据上述实施方案中的至少一个得到的太阳能电池，和至少另一个太阳能电池的组件做出。可将多个本发明太阳能电池空间排列并电互连以形成称为组件的集合性布置。根据本发明优选的组件可采取多种形式，优选称为太阳能电池板的矩形表面。将太阳能电池电连接的多种方法以及将这类电池机械排列并固定以形成集合性布置的大量方法是本领域技术人员熟知的，并且可使用本领域技术人员已知且其认为适合本发明的任何这类方法。根据本发明优选的方法为产生低质量:功率输出比、低体积:功率输出比和高耐久性的那些。铝是用于将本发明太阳能电池机械固定的优选材料。
附图描述
现在借助图解释本发明，所述图仅意欲说明，且不认为限制本发明的范围。简言之：
图1a显示太阳能电池的常用n型层结构的截面图，
图1b显示太阳能电池的常用p型层结构的截面图，
图2显示太阳能电池的常用HIT型层结构的截面图，
图3a显示具有裂纹的电极线，
图3b显示具有裂纹的电极线，
图4显示用于测量比接触电阻的以下试验方法的节点位置，
图5所示为显示银颗粒的加工晶片的示例电子显微镜横截面切割部分。
图6显示塞电极(plug electrode)中的银颗粒的示例双峰直径分布。
图1a显示出太阳能电池的常用n型层结构的截面图。从正面起，101为电极，优选通过本发明方法由本发明浆料得到，其优选为栅线的形式。102为一个或多个任选层，例如抗反射层或钝化层。103为p掺杂层，优选Si层。104为n掺杂背面层，优选Si层。105为背面电极，优选通过本发明方法由本发明浆料得到。
图1b显示太阳能电池的常用p型层结构的截面图。自正面起，101为电极，优选通过本发明方法由本发明浆料得到，其优选为栅线的形式。102为一个或多个任选层，例如抗反射层或钝化层。104为n掺杂层，优选Si层。103为p掺杂背面层，优选Si层。105为背面电极，优选通过本发明方法由本发明浆料得到。
图2显示太阳能电池的常用HIT型层结构的截面图。101为电极，优选为指线的形式，优选通过本发明方法由本发明浆料得到。201为一个或多个任选层，其优选包括透明导电层，例如氧化铟锡。202为第一掺杂类型，n型或p型，优选p型的无定形正面层，优选Si层。203为本征(未掺杂)无定形正面层，优选Si层。204为结晶层，优选Si层，其优选为n型掺杂的。205为本征(未掺杂)无定形背面层。206为无定形正面层，优选Si层，或者与第一掺杂类型相对的掺杂类型，优选n型掺杂的。105为背面电极，优选通过本发明方法由本发明浆料得到。
图3a显示太阳能电池上的不具有裂纹的条。401为基质表面。402为电极条。电极条402上不存在裂纹。
图3b显示太阳能电池上的具有裂纹的条。401为基质表面。402为电极条。电极条402上存在裂纹403。
图4显示用于测量比接触电阻的以下试验方法的晶片420中相对于栅线422的节点421的位置。
图5所示为显示银颗粒的加工晶片的示例电子显微镜横截面切割部分。与对应于非银内容物602的面积相反，识别对应于银内容物601的面积，并根据用于测试电极中粒径分布的试验方法中给出的运算用具有递减直径的圆填充。为了清晰，图5显示部分完成拟合运算的点处，关于从50μm递减至0.5μm的直径的图像。图5显示待根据该试验方法分析的面积的示例部分(1mm2)。
图6显示根据该试验方法测定的塞电极中银颗粒的示例双峰直径分布。存在局部最大值801，其中给出相应的间隔Δ。测量在0-50μm的范围内以0.1μm间隔进行(为了清晰，仅显示图的较低直径部分)。将图标准化，使得频率合计为1。
试验方法
以下试验方法用于本发明中。在不存在试验方法时，应用最接近本申请的最早提交日期的关于待测量特征的ISO试验方法。在不存在独特测量条件时，应用标准环境温度和压力(SATP)如298.15K(25℃，77℉)的温度和100kPa(14.504psi，0.986atm)的绝对压力。
比表面积
测定银颗粒的比表面积的BET测量根据DIN ISO 9277:1995进行。根据SMART方法(具有适应剂量率的吸着方法)工作的Gemini 2360(来自Micromeritics)用于该测量。作为参比材料，使用可由BAM(Bundesanstaltfür Materialforschung und-prüfung)得到的α氧化铝CRM BAM-PM-102。将填充条加入参比和试样容器中以降低死体积。将容器安装在BET设备上。测定氮气(N2 5.0)的饱和蒸气压。将试样以一定量称重放入玻璃容器中，使得具有填充条的容器完全被填充并产生最小的死体积。将试样保持在80℃下2小时以将它干燥。在冷却以后，记录试样的重量。将包含试样的玻璃容器安装在测量设备上。为将试样除气，将它以所选择的抽送速率抽空使得材料不被吸入泵中。除气以后的试样质量用于计算。使用氦气(He4.6)测定死体积。使用液氮浴将玻璃容器冷却至77K。对于吸附，77K下的具有0.162nm2的分子横截面面积的N2 5.0用于计算。进行具有5个测量点的多点分析且所得比表面积以m2/g给出。
粘度
粘度测量使用装配有接地板MPC60 Ti和锥板C 20/0,5°Ti和软件“Haake RheoWin Job Manager 4.30.0”的Thermo Fischer Scientific Corp.“Haake Rheostress 600”进行。在设置0点距离以后，将对测量而言足够的浆料试样放在接地板上。使锥以0.026mm的间隙距离移动到测量位置并使用铲除去过量材料。将试样平衡至25℃，保持3分钟并开始旋转测量。将剪切速率在48秒和50个等距测量点内从0提高至20s-1，并在312秒和156个等距测量点内进一步提高至150s-1。在以150s-1的剪切速率的60秒等待时间以后，将剪切速率在312秒和156个等距测量点内从150s-1降至20s-1，并在48秒和50个等距测量点内进一步降至0。激活微扭矩校正、微应力控制和质量惯性校正。粘度作为在向下剪切降低的100s-1剪切速率时的测量值给出。
粒度测定(d10、d50、d90和粉的粒度分布)
颗粒的粒度测定根据ISO 13317-3:2001进行。根据X射线重力技术工作的具有软件Win 5100 V2.03.01的Sedigraph 5100(来自Micromeritics)用于测量。将约400-600mg的试样称重放入50ml玻璃烧杯中，并加入作为悬浮液体的40ml Sedisperse P11(来自Micromeritics，具有约0.74-0.76g/cm3的密度和约1.25-1.9mPa·s的粘度)。将磁力搅拌棒加入悬浮液中。使用以功率级2操作的超声波探针Sonifer 250(来自Branson)将试样分散8分钟，同时将悬浮液用搅拌棒搅拌。将该预处理的试样放入仪器中并开始测量。记录悬浮液的温度(通常24℃至45℃)，为了计算，使用分散溶液在该温度下的测量粘度数据。使用试样的密度和重量(关于银，10.5g/cm3)，测定粒度分布函数。d50、d10和d90可直接由粒度分布函数读取。对于多峰粒度的评估，产生质量频率(mass frequency)相对于直径的分布图并由此测定峰最大值。
粒度测定(d10、d50、d90和浆料中的粒度分布)
为测定浆料中金属颗粒的粒度分布，进行以下程序。将有机部分通过使用溶剂如甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、己烷溶剂萃取而除去。这可使用Soxhlet设备或者本领域技术人员已知的溶解、沉降和过滤技术的组合进行。将除金属颗粒外的无机部分通过用含水非氧化酸如盐酸等处理，其后用碱如含水氢氧化钠、氢氧化钾等处理，其后通过用含水氢氟酸处理而除去。这可使用Soxhlet设备或者溶解、沉降和过滤技术的组合进行。在最后的步骤中，将其余金属颗粒用去离子水洗涤并干燥。如上文关于粉所述测量所得粉的粒度。
掺杂剂含量
掺杂剂含量使用二次离子质谱法测量。
附着力
将待测试的太阳能电池试样固定在来自Somont GmbH，德国的市售焊接台M300-0000-0901上。将来自Bruker Spalek的焊带(ECu+62Sn-36Pb-2Ag)用助焊剂Kester 952S(来自Kester)涂覆并通过施加12个加热销的力而附着在栅线或主栅线上，所述加热销将焊带压在栅线或主栅线上。加热销具有280℃的设定温度，且试样置于其上的焊接预热板设置为175℃的温度。在冷却至室温以后，将试样安装在GP Stable-Test Pro试验机(GP Solar GmbH，德国)上。将带固定在测试头上并以100mm/s的速度和一定方式拉引，使得固定在电池表面上的带部分和拉引的带部分围成角45°。除去主栅线/栅线所需的力以牛顿测量。重复该方法以在沿着栅线/回流条的10个等距离点处接触，包括每一端上的一次测量。取10个结果的平均值。
扫描电子显微镜法(SEM)和能量分散X射线光谱法(EDX)
将太阳能电池以一定方式切割使得有意义的面积打开。将切割试样放入填充有镶嵌材料的容器中并确定方向，使得有意义的面积在上面。作为镶嵌材料，使用EpoFix(Struers)，将其根据说明书混合。在室温下固化8小时以后，可将试样进一步加工。在第一步骤中，将试样用Labopol-25(Struers)使用碳化硅纸180-800(Struers)以250rpm研磨。在其它步骤中，使用装配有Retroforce-4、MD Piano 220和MD allegro布和DP-Spray P 3um金刚石喷雾(都来自Struers)的Rotopol-2磨光。用碳层涂覆用Med 010(Balzers)在2毫巴的压力下使用碳丝0.27g/m E419ECO(来自Plano GmbH)进行。检查用装配有场发射电极的Zeiss Ultra 55(Zeiss)、20kV的加速电压以及在约3*10-6毫巴下进行。取得相关面积的图像并使用图像分析软件ImageJ Version 1.46r(Image Processing and analysis inJava，Wayne Rasband，http://rsb.info.nih.gov/ij)分析。为识别Ag颗粒，使用EDX中在约3.4keV下的强AgL信号识别10个银颗粒并使用关于那10个颗粒的平均SEM灰度级强度识别来自SEM图片的其它Ag颗粒。
电极中的Ag的粒径
进行通过电极的横截面切割并如上文SEM试验部分所述加工以在电极内得到三个面积为1mm2的正方形横截面试样。对于各个试样，如SEM部分所述识别对应于Ag的面积。将具有递减直径的圆根据以下运算画在图像上：
1.以0.01μm间隔将正方形格叠加在图像上。
2.各个点对应于银的面积，或者不是如此。对应于银的各个点最初可分配给圆。不对应于银的点不可分配给圆。
3.以50μm的直径开始。
4.从格中的左上点起，进行通过从左至右的顶行的点，对于各个点，进行步骤4a。对于随后的行，从上至下重复，最后达到右下行，所有点已加工。
4a.对于各个点，如果在等于点的现有直径(起初50μm)的一半的距离内的所有点可分配给圆，则：
i.以现有格点为中心画出直径等于现有直径的圆
ii.从不可分配给圆的点中标记出在等于现有直径的一半的距离内的所有点
iii.对于直径的现有值(起初设置为0)，累积频率数提高1
5.当行进通过关于特定粒径值的所有格点时，记录关于该直径值的累积频率数，使现有直径递减0.1μm，并使用该直径值进行步骤4。当关于从50μm降至0.1μm的所有直径值，完成步骤4时，运算完成。
当进行画圆运算时，将累积频率数值乘以相应直径的平方以更好地对应于质量频率分布，最佳拟合曲线使用数值最小二乘回归和计算的最大值位置与数据拟合。结果作为三个试样的平均值给出。如果关于三个试样的结果的标准偏差大于平均值的15％，则取另一个试样并给出所有试样的平均值。重复该方法，直至标准偏差小于平均值的15％。
比线电阻率(specific line resistivity)
1cm栅线的线电阻率通过使用来自GP solar公司的装配有软件包“GP-4Test 1.6.6Pro”的“GP4-Test.Pro”测量。对于测量，应用4点测量原则。因此，两个外部探针施加恒电流(10mA)且两个内部探针测量电压。线电阻率通过欧姆法则推断，以欧姆/cm表示。测量的1cm栅线的横截面通过使用来自cyberTechnologies GmbH公司的装配有软件包“Scan CT7.6”的“Cyberscan Vantage”(型号2V4-C/5NVK)测定。比线电阻率通过使用关于线电阻率测定的值和相同1cm固化栅线的横截面计算，以μΩ*cm表示。
比接触电阻
在测量以前在温度为22±1℃的空气调节室中将所有设备和材料平衡。为测量HIT太阳能电池正面(纹理化并涂有ITO)的固化银电极的比接触电阻，使用来自GP solar GmbH公司的装配有“GP-4 Test 1.6.6 Pro”软件包的“GP4-Test Pro”。该装置应用4点测量原则并通过传递长度方法(TLM)估算比接触电阻。为测量比接触电阻，如图4所示垂直于晶片的印刷栅线切下两个1cm宽的晶片条。通过精确度为0.05mm的测微计测量各个条的确切宽度。烧制银栅线的宽度在条上的3个不同的点处用来自KeyenceCorp公司的装配有宽范围变焦透镜VH-Z100R的数码显微镜“VHX–600D”测量。在各个点上，通过2点测量测定宽度10次。栅线宽度值为所有30次测量的平均值。软件包使用栅线宽度、条宽度和印刷栅线彼此的距离计算比接触电阻。将测量电流设置为14mA。安装适于接触6个相邻栅线的多接触测量头(部件编号04.01.0016)并与6个相邻栅线接触。测量在相等地分布于各个条上的5个点上进行。在开始测量以后，软件测定条上各个点的比接触电阻值(mOhm*cm2)。取所有10个点的平均值作为比接触电阻的值。
裂纹
通过使用装配有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-600D显微镜(来自Keyence Deutschland GmbH)以100×的放大倍数光学检查印刷且固化的银浆料线的裂纹。在栅线中发现裂纹的情况下，浆料以“-”评定，在不存在裂纹的情况下，以“+”评定。具有和不具有裂纹的电池的实例显示于图3a和3b中。
分子量
热塑性聚合物的分子量通过GPC(凝胶渗透色谱法)，其后光散射测定。对于各种热塑性聚合物GPC条件如合适柱、洗脱液、压力和温度的选择，应该应用2012年8月29日的有效用于特定热塑性聚合物的DIN程序。如果DIN程序中没有相反地指出，应使用由PSS Polymer Standards ServiceGmbH市购的SECcurity在线多角度光散射检测器SLD7000(B)通过光散射测定分子量。
实施例
现在通过实施例解释本发明，所述实施例仅意欲阐述，且不认为限制本发明的范围。
实施例1—浆料制备—热固性
借助Kenwood Major Titanium混合机，通过将适量的以下组分均化而制备浆料：用于有机载体的成分(表1)、片状Ag粉(来自MetalorTechologies的AC-4044，根据以上试验方法，具有1.8μm的峰最大值)或者较小的球形Ag粉(来自Dowa Electronics Materials CO.LTD.的TZ-A04，根据以上试验方法，具有0.3μm的峰最大值)或者较大的球形Ag粉(来自Ferro Electronic Material Systems的Silver Powder 11000-06，根据以上试验方法，具有1.5μm的峰最大值)或其混合物和DCP(来自Sigma-Aldrich的过氧化二异丙苯)。使浆料通过具有不锈钢辊的3辊磨机Exact 80E几次直至均匀，所述辊具有120μm的第一间隙和60μm的第二间隙，其中间隙渐进地降低至第一间隙20μm和第二间隙10μm。
表1—热固性体系的组成
组分 组分比例
Dowanol DB[来自Dow Chemical的溶剂] 54.5
Genomer 3611[来自Rahn USA的丙烯酸酯低聚物]交联组分 31.4
Miramer M200[来自Rahn USA的丙烯酸酯单体]单不饱和化合物 14.1
表2—浆料实施例
实施例2—太阳能电池制备和电池性能的测量
将浆料应用于可由Roth & Rau AG得到的单晶HIT太阳能电池前体上。晶片具有约156×156mm2的尺寸。所用太阳能电池通过碱性蚀刻而纹理化，且具有在表面上的ITO(氧化铟锡)层。使用来自Asys Group，EKRAAutomatisierungssysteme的半自动化丝网印刷机X1 SL以以下网参数设置将实施例浆料丝网印刷在纹理化ITO层上：290目，20μm丝厚度，18μm过网乳液、72个栅线、60μm栅线开口、3个主栅线、1.5mm主栅线宽度。在印刷以后将具有印刷图案的装置在烘箱中在200℃下固化10分钟。
电极的含量分析
电极中Ag的直径分布的最大值根据试验方法测定。如在表3中可以看出，对于本发明实施例观察到在约1.5μm和约0.3μm下的最大值。
表3—浆料性能
实施例 比线电阻率[μΩ*cm] 比接触电阻[mOhm*cm2] 裂纹[状态]
1(本发明) + + +
2(对比) - - +
3(对比) + ++ -
4(对比) -- - +
5(对比) + 0 +
实施例3—浆料制备—热塑性
借助Kenwood Major Titanium混合机，通过将适量的以下组分均化而制备浆料：包含热塑性聚合物(1.聚酯：来自Bostik，Inc.的Vitel 2700B；2.丙烯酸酯：来自Dow Chemical的Paraloid B44；3.苯氧基：来自InChem Corp.的PKHH)以及来自Sigma Aldrich的丁基卡必醇乙酸酯作为有机溶剂的有机载体(表4)，和银颗粒(表5)(薄片Ag粉(来自MetalorTechologies的AC-4044，根据以上实验方法，具有1.8μm的峰最大值)或者较小的球形Ag粉(来自Dowa Electronics Materials CO.，LTD.的TZ-A04，根据以上实验方法，具有0.3μm的峰最大值)或者较大的球形Ag粉(来自Ferro Electronic Material Systems的Silver Powder 11000-06，根据以上实验方法，具有1.5μm的峰最大值)或其混合物)。
使浆料通过具有不锈钢辊的3辊磨机Exact 80E几次直至均匀，所述辊具有120μm的第一间隙和60μm的第二间隙，其中间隙渐进地降低至第一间隙20μm和第二间隙10μm。
表4—热塑性聚合物体系的组成
表5—浆料实施例
实施例4—太阳能电池制备和电池性能的测量
将浆料应用于单晶HIT太阳能电池前体上。晶片具有约156×156mm2的尺寸。所用太阳能电池通过碱性蚀刻而纹理化，且具有在表面上的ITO(氧化铟锡)层。使用来自Asys Group，EKRA Automatisierungssysteme的半自动化丝网印刷机X1SL以以下网参数设置将实施例浆料丝网印刷在纹理化ITO层上：290目，20μm丝厚度，18μm过网乳液、72个栅线、60μm栅线开口、3个主栅线、1.5mm主栅线宽度。在印刷以后将具有印刷图案的装置在烘箱中在200℃下固化10分钟。
电极的含量分析
如从表6中可以看出，以微米和纳米Ag组合应用的所有热塑性聚合物体系产生具有与具有较大直径的Ag片相比良好性能的光生伏打电池。
表6—浆料性能
实施例 比线电阻率[μΩ*cm] 比接触电阻[mOhm*cm2]
1(本发明) + +
2(本发明) 0 0
3(本发明) - -
4(对比) -- --
参考数字列表
101 正面电极
102 任选正面层
103 p型掺杂层
104 n型掺杂层
105 背面电极
201 任选正面层，例如氧化铟锡
202 正面掺杂无定形层
203 正面本征无定形层
204 结晶层
205 背面本征无定形层
206 背面掺杂无定形层
401 基质表面
402 电极条
403 裂纹
420 晶片
421 节点
422 栅线
601 对应于Ag的面积
602 不对应于Ag的面积
801 直径分布中的峰

Claims (46)

1.包含以下浆料组分的浆料：
a.Ag颗粒，
b.聚合物体系；
其中Ag颗粒具有粒径的多峰分布，其具有至少一个在约1nm至约小于1μm范围内的第一最大值和至少一个在约1μm至约小于1mm范围内的另一最大值；
其中第一与另一最大值之间的差为至少约0.3μm；
其中至少50重量％的直径为1μm至1mm的Ag颗粒为球形。
2.根据权利要求1的浆料，其中Ag颗粒具有双峰直径分布。
3.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中Ag直径分布具有至少一个在约100至约800nm范围内的最大值。
4.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中Ag直径分布具有至少一个在约1至约10μm范围内的最大值。
5.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中聚合物体系为热固性体系。
6.根据权利要求5的浆料，其中热固性体系包含具有至少2个不饱和基团的交联化合物。
7.根据权利要求5或6的浆料，其中交联化合物基于丙烯酸酯。
8.根据权利要求5-7中任一项的浆料，其中交联化合物基于脂肪酸或其衍生物。
9.根据权利要求7或8的浆料，其中交联化合物以基于浆料的总重量为约1至约10重量％存在。
10.根据权利要求5-9中任一项的浆料，其中热固性体系包含自由基生成剂。
11.根据权利要求10的浆料，其中自由基生成剂包含过氧化物结构部分。
12.根据权利要求5-11中任一项的浆料，其中热固性体系包含单不饱和化合物。
13.根据权利要求中任一项的浆料，其中聚合物体系为热塑性聚合物体系，其中热塑性聚合物体系包含热塑性聚合物。
14.根据权利要求13的浆料，其中热塑性聚合物显示出以下参数中的至少一个：
a.约-120至约110℃的玻璃化转变温度；
b.比玻璃化转变温度高至少约5℃的熔融温度；或
c.约10,000至约150,000g/mol的数均分子量。
15.根据权利要求13或14的浆料，其中热塑性聚合物以基于热塑性聚合物体系的总重量为约5至约45重量％的量存在于热塑性聚合物体系中。
16.根据权利要求13-15中任一项的浆料，其中热塑性聚合物选自由聚酯、丙烯酸酯聚合物、苯氧基聚合物组成的组。
17.根据权利要求16的浆料，其中聚酯包含聚酯骨架。
18.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中聚合物体系包含溶剂。
19.根据权利要求18的浆料，其中溶剂在热塑性聚合物体系中为非质子极性溶剂，在热固性体系中为质子极性溶剂。
20.根据权利要求18或19的浆料，其中溶剂包含乙酸酯结构部分。
21.根据权利要求13-20中任一项的浆料，其中溶剂以基于热塑性聚合物体系的总重量为至少50重量％的量存在于热塑性聚合物体系中。
22.根据权利要求13-21的浆料，其中溶剂以基于浆料的总重量为约0.1-20重量％的量存在于浆料中。
23.根据权利要求1-12和18-20中任一项的浆料，其中基于热固性体系的总重量不多于65重量％的溶剂存在于热固性体系中。
24.根据权利要求1-12、18-20和23中任一项的浆料，其中基于浆料的总重量不多于15重量％的溶剂存在于浆料中。
25.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中直径为1nm至小于1μm的Ag颗粒的总重量与直径为1μm至小于1mm的Ag颗粒的总重量的比为约1至约9。
26.根据前述权利要求中任一项的浆料，其中Ag颗粒的总重量基于浆料的总重量为约60至约95重量％。
27.根据前述权利要求中任一项的浆料，其包含基于浆料的总重量不多于约1重量％的玻璃。
28.制备浆料的方法，其包括将以下浆料组分结合的步骤：
a.具有约1nm至约小于1μm的直径d50的第一部分Ag颗粒；
b.具有约1μm至约小于1mm的直径d50的另一部分Ag颗粒；
c.聚合物体系。
29.根据权利要求28的方法，其中第一部分的重量与另一部分的重量的比为约1:1至约10:1。
30.根据权利要求28或29的方法，其中聚合物体系为热固性体系，其包含以下体系组分：
i.具有至少2个不饱和基团的交联化合物，
ii.自由基生成剂。
31.根据权利要求28或29的方法，其中聚合物体系为热塑性聚合物体系，其包含以下体系组分：
i.热塑性聚合物，
ii.溶剂。
32.可通过根据权利要求29或31的方法得到的浆料。
33.包含以下前体部分的前体：
a.根据权利要求1-28或32中任一项的浆料，
b.基质。
34.根据权利要求33的前体，其中基质为温度敏感性的。
35.根据权利要求33或34的前体，其中基质为硅片。
36.根据权利要求33-35中任一项的前体，其中基质包含p-n结。
37.根据权利要求33-36中任一项的前体，其中晶片包含第一硅层，其中少于50重量％的第一硅层为结晶的。
38.根据权利要求33-37中任一项的前体，其中晶片包含另一硅层，其中至少50重量％的另一硅层为结晶的。
39.根据权利要求33-38中任一项的前体，其中基质包含透明导电层。
40.根据权利要求39的前体，其中透明导电层选自由以下组成的组：导电聚合物、导电氧化物。
41.制备装置的方法，所述方法至少包括以下步骤：
i)提供根据权利要求33-40中任一项的前体；
ii)将前体加热以得到装置。
42.根据权利要求41的制备装置的方法，其中加热在约70至约250℃的温度下进行。
43.根据权利要求41或42的方法，其中装置为太阳能电池。
44.可通过根据权利要求41-43中任一项的方法得到的装置。
45.至少包含以下作为装置部件的装置：
i)基质；
ii)电极；
其中存在于电极中的金属颗粒具有多峰直径分布，其具有至少一个在约1nm至约小于1μm范围内的第一最大值，和至少一个在约1μm至约小于1mm范围内的另一最大值；
其中第一最大值与另一最大值相差至少约0.3μm；
其中至少50重量％的直径为1μm至小于1mm的Ag颗粒为球形的。
46.包含至少一个根据权利要求44或45的装置和至少另一个装置的组件。
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