CN106537516A - 含有有机铋化合物的银糊料和其在太阳能电池中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于Si太阳能电池的银糊料，包括有机铋添加物，和太阳能电池，其具有硅晶片，所述银糊料在其正面上。所得到的电池显示提高的效率。
Description
该申请要求2014年7月21日提交的美国临时专利申请系列号62/026,836的优先权，该临时专利申请以其全部并且为了所有目的通过引用被并入本文。
发明领域
本发明涉及用于硅(Si)太阳能电池的包括有机铋化合物的银糊料(paste)，和具有硅晶片的太阳能电池，银糊料在硅晶片的正面(front-side surface)上。所述太阳能电池显示提高的效率——其由该糊料中分开的有机铋添加物的使用而产生。
发明背景
硅太阳能电池广泛用于快速增长的光伏(PV)工业。
硅太阳能电池通常包括硅晶片，银(Ag)糊料以图案丝网印刷在硅晶片的正面(面对阳光)上。硅晶片也通常具有印刷在硅晶片的对立面(背面)上的两个重叠层，分别含有铝和银。
US 5,066,621和US 5,336,644涉及含有金属氧化物的密封玻璃组合物。
US 8,497,420涉及含有铅和碲氧化物的厚膜糊料和它们在半导体器件的制造中的应用。
US 2013/0037761涉及用于太阳能电池的电极的包括Ag的导电厚膜糊料。
US 2012/0171810描述用于太阳能电池的电极的糊料组合物，其含有导电粉、有机载体和玻璃料。
US 2012/0138142涉及在太阳能电池触点上使用的无铅和无镉糊料组合物。
US 2010/0294360和US 2010/0294361涉及在硅晶片上形成正面栅极的方法，硅晶片具有在其上印刷和干燥的包含玻璃粉的金属糊料。
US 2012/0312368和US 2012/173875描述用于半导体器件制造的导电厚膜糊料，其包括Ag和无Pb铋基氧化物，二者均分散在有机介质中。
US 2011/0147677涉及用于硅半导体器件和光伏电池的导电糊料的含有锌的玻璃组合物。
WO 2012/0173875涉及含有铋基氧化物的厚膜糊料和其在半导体器件的制造中的应用。
WO 2012/135551描述用于在太阳能电池器件上定位导电线的高长宽比可丝网印刷的厚膜糊料蜡组合物。
最后，期刊论文：Development of lead-free sliver ink for front contactmetallization Author(s):Kalio,A.；Leibinger,M.；Filipovic,A.；Kruger,K.；Glatthaar,M.；Wilde,J.涉及太阳能材料和太阳能电池。
发明概述
本发明提供用于硅太阳能电池的组合物，包括至少一种Ag粉、至少一种玻璃料、至少一种有机树脂、至少一种溶剂和0.02至5.0wt％之间的有机铋化合物，其中有机铋化合物与玻璃料分开。
本发明还提供制备组合物的方法，其包括组合至少一种Ag粉、至少一种玻璃料、至少一种有机树脂、至少一种溶剂和0.02至5.0wt％之间的有机铋化合物——其与玻璃料分开。
另外，本发明还提供太阳能电池，其包括硅晶片和硅晶片正面上的组合物。
最后，本发明提供制造太阳能电池的方法，包括施加组合物涂层至硅晶片正面上。
在阅读如下面所更充分描述的方法和配方后，本发明的这些和其它目的、优势和特点对本领域技术人员将变得明显。
详细描述
现在已发现银糊料组合物——有机铋化合物作为添加物单独地掺入其中和用于正面硅太阳能电池应用——的使用导致当暴露于阳光时具有更高电池效率和因此更大功率输出的太阳能电池的产生。
当用于太阳能电池的产生时通常将玻璃料加入银糊料组合物以蚀刻通过硅晶片正面上的抗反射涂层(ARC)。
此外当铋化合物已用于这样的银糊料组合物时，它们通常通过以下掺入银糊料：在通常超过1000℃的温度将化合物熔化到玻璃料中，其然后随后被淬火和研磨。
然而，现在已发现加入有机铋化合物作为不掺入玻璃料的单独和分离的添加物赋予高效率正面银糊料组合物特别有利的性质。
根据本发明的有机铋化合物有利地含有至少铋、碳、氢和氧。
优选，组合物包括0.02至2.5wt％之间的有机铋化合物和有利地0.1至1.5wt％之间的有机铋化合物。
有机铋化合物在室温可以是液体，或者可以是固体。有机铋化合物是固体时，它通常具有5nm至9μm之间的粒度和优选25nm至3μm之间的粒度。
有利地，有机铋化合物在室温是液体以促进加工。
有机铋化合物优选选自碱式水杨酸铋(III)、柠檬酸铋(III)、乙酸铋(III)、乙基己酸铋、六氟-2,4-戊二酮酸铋、异丙醇铋(III)、三氟甲磺酸氢化铋、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸铋(III)、三苯基铋、2-乙基己酸单异丙醇铋、三(1-甲氧基-2-甲基-2-丙氧基)铋、叔-戊醇铋(III)、三氟甲磺酸铋(III)、碱式没食子酸铋水合物、柠檬酸铵铋、铋(III)2-萘酚盐、碱式没食子酸铋(III)、二氯三(邻甲苯基)铋(dichloritri(o-tolyl)bismuth)、二氯二苯基(对甲苯基)铋、二氯三(4-氯苯基)铋和新癸酸铋和其组合，但是有利地是乙基己酸铋。
通常，组合物含有70至95wt％之间的Ag粉，和更优选80至92wt％之间。
Ag粉通常具有大于99.5％的纯度和通常含有以有利地小于100ppm的杂质如Zr、Al、Fe、Na、Zn、Pb。
Ag粉(或多种)可以是一种或多种Ag粉(或多种)的混合物——优选具有0.1至5μm之间、更优选0.5至2μm之间的粒度D50。
通常当使用两种或多种Ag粉时，获得更高的Ag颗粒填充密度，Ag颗粒靠近促进烧结工艺期间Ag烧结和渗滤。这导致更连接和浓缩的电子传导路径——其通常提高太阳能电池效率。
Ag粉(或多种)在形态上没有限制且可以是球形的、椭圆形的等，并且通常可以被热烧结以在太阳能电池金属化烧制步骤期间形成导电网络。
此外，Ag粉(或多种)可预先涂有不同的表面活性剂以避免颗粒团聚和聚集。表面活性剂有利地是直链或支链脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酰胺或其混合物。
另外长链醇还可用于流变学修饰。
组合物通常包括0.5至10wt％之间的玻璃料和优选1至5wt％之间的玻璃料。
玻璃料可以从以下形成：PbO、Al2O3、SiO2、B2O3、Li2O、TiO2、ZnO、P2O5、V2O5、SrO、CaO、Sb2O3、SO2、As2O3、Bi2O3、Tl2O3、Ga2O3、MgO、Y2O3、ZrO2、Mn2O5、CoO、NiO、CuO、SrO、Mo2O3、RuO2、TeO2、CdO、In2O3、SnO2、La2O3、BaO和其混合物。
另外，组合物优选含有0.2至2wt％之间的有机树脂和更优选0.5至1.5wt％之间。
通常树脂选自丙烯酸树脂、环氧树脂、酚树脂、醇酸树脂、纤维素聚合物、聚乙烯醇、松香和其混合物。
有利地树脂应在涂布的硅晶片的烧制期间烧尽以至于其上没有残渣剩余。
另外，组合物优选含有0.2至20wt％之间的溶剂和更优选2至8wt％之间。
通常的溶剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇一异丁酯(texanol)、丙醇、异丙醇、乙二醇和二乙二醇衍生物(乙二醇醚溶剂)、甲苯、二甲苯、二丁基卡必醇、松油醇和其混合物。
优选，溶剂包括2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇一异丁酯、丁基卡必醇和二价酸酯溶剂如DBE、DBE-6和DBE-9，获自Invista。
溶剂对于溶解树脂、松香和触变剂是有效的，并优选能够维持糊料印刷同时随后在干燥步骤期间彻底蒸发。
组合物还通常含有粘合促进剂、触变剂和/或分散剂。
通常组合物含有0.1至0.7wt％之间的粘合促进剂、0.01至3.0wt％之间的分散剂和0.1至2.0wt％之间和有利地0.5至2.0wt％之间的触变剂。
通常触变剂是纤维素聚合物如乙基纤维素、羟乙基纤维素、蓖麻油、氢化蓖麻油、酰胺改性的蓖麻油衍生物或脂肪酰胺。合适的触变剂包括Thixatrol Max、Thixatrol ST和Thixatrol Pro。
通常分散剂是长链脂肪酸如具有功能胺、酸性酯或醇基团的硬脂酸。合适的分散剂包括BYK 108、BYK 111、Solsperse 66000和Solsperse 27000。
组合物还可含有金属氧化物添加物如ZnO，和通常含有2至10wt％之间的金属氧化物。
在优选实施方式中，Ag粉、有机铋和玻璃料与清漆/载体混合。
通常的载体包括3至20wt％之间的触变剂、2至30wt％之间的树脂和50至95wt％之间的溶剂——通常具有200至400℃之间的沸点。
通常正面银糊料组合物包括3至10wt％之间的载体。
组合物通常处于糊料的形式和优选具有在10倒秒(recipocal second)的50至250Pa·S之间的粘度。
本发明还提供制造太阳能电池的方法，其包括将组合物涂层施加至硅晶片正面上。此外该方方法通常包括将分别含有铝和银的两个重叠层施加至硅晶片背面。然后烧制涂布的硅晶片。
通常将组合物通过丝网/模版印刷而沉积在硅晶片上。跨过丝网的打击运动通过网孔模式的微通道提供给组合物高剪切率。微通道的尺寸优选针对指状线40至80微米，和优选针对母线1.0至2.0mm。指状线优选更窄以为阳光采集留下更多的开放区域，同时由于Ag的成本，母线优选是虚线而不是连续的。印刷的指状线的厚度通常是10至35微米之间。有利地印刷的指状线越高，指状线的导电性越好。
硅太阳能电池的制造通常包括几个步骤，即：
i.SiO2转移至Si锭中；
ii.通过锯、蚀刻、掺杂、ARC和其它表面处理，Si锭转移至Si晶片；
iii.丝网印刷和干燥晶片背面上的背面银(Ag)糊料；
iv.丝网印刷和干燥晶片背面上的铝(Al)糊料；
v.丝网印刷和干燥晶片正面上的正面银(Ag)糊料；
vi.在火炉中共同烧制涂布的晶片，其中晶片通过针对器件的总效率优化的温度曲线。
因此两个背面涂层中的Al和Ag金属通过穿透背面上的SiO2形成与Si晶片的物理接触。此外它们还通过重叠区域彼此形成接触。正面Ag糊料穿透抗反射层和到达它下面的n-型Si和在烧制过程中在Ag线和n-Si发射极(emmiter)之间形成好的欧姆接触。Ag线和电流发射极之间的接触电阻优选是最小的以使器件的效率最大化。一般而言，发射极和Ag迹线之间的薄层玻璃料也是优选的和导致更高的效率。
本发明通过下面给出的实施例被进一步描述。
实施例
以下实施例说明本发明的具体方面，不意欲在任何方面限制其范围和不应被如此解释。
实施例1：制备Ag糊料的程序
步骤1
表1中的清漆通过在溶剂中溶解松香(或多种)和触变剂(或多种)(成分1-3)来制备。清漆是溶剂、触变聚合物、树脂如乙烯纤维素、聚碳酸酯、和松香如氢化松香的酯和氢化蓖麻油的混合物。这些可浸没玻璃料(或多种)、Ag粉和其它固体，和使糊料足够流体性以能够通过不锈钢网孔/乳液通道——通道宽度30-100微米、网孔厚度30-55微米和乳液厚度10-30微米，在晶片上形成糊料指状线。然而，清漆优选允许印刷的指状线具有适合使糊料最小化防止铺展的触变性，因此留下更多的区域用于捕获阳光以转化成电。
表1.用于实施例A-F的清漆配方
步骤2
然后将分散剂(成分4)加入到上面的混合物中和剧烈混合直到它变得均匀。
表2.正面银糊料配方
对于实施例A、B、C、D和E，有机铋添加物中元素铋是0.18g。
步骤3
将来自步骤(2)的混合物与玻璃料(或多种)、溶剂和添加物——如需要包括铋添加物(表2–成分2、3、4、5、6)剧烈混合。玻璃料是从3M Cerodyne Viox Inc.商业上可获得的硼硅酸铅，通常的玻璃料如V2173、V2172、V0981可单独使用或作为最终的糊料的混合物而使用。
步骤4
然后将Ag粉(或多种)(成分1)加入到步骤(3)混合物和用来自FlackTek Inc的DAC速度混合器剧烈混合。
步骤5
然后将来自步骤(4)的混合物三辊研磨成优选6-9μm的研细程度。得到的糊料的优选粘度在10/s是50-250Pa*s，更优选70-150Pa*s，如来自TA Instruments的AR-2000EX流变仪上所测量的。
糊料的三个主要要求是1)电性能，主要地效率；2)干坯强度(即线将保持它们的完整性和在干燥之后和烧制之前在指状线摩擦试验期间将抵抗污点；3)在烧制之后的带粘合。
表3.发明的实施例A-E；比较实施例F–不同的有机铋化合物之间的比较
上面的表提供了与没有有机铋添加物的相同Ag糊料比较，其中具有多种有机铋化合物的Ag糊料获得的得到的电池效率的直接比较。表3显示与没有有机铋添加物(F)比较，Si晶片的效率通过使用有机铋添加物(A-E)而极大地提高。
太阳能电池制造和糊料的测试性能：
具有80至90Ohm/平方的发射极薄层电阻的5英寸单晶晶片用于该测试，如下面所描述的3个步骤用于制备：1)将1.0g Al糊料丝网印刷在每个Si晶片的背面上，然后使用BTUInternational PVD-600干燥炉——具有带速＝90ipm、310℃(区1)、290℃(区2)、和285℃(区3)的设置——将它干燥。用于印刷的丝网是325网孔，23微米丝径、和10微米乳液，45度偏置，使用的橡皮刷帚硬度是65-75肖氏硬度；2)将正面Ag糊料丝网印刷在相同晶片的正面上，然后将它在相同的干燥炉——具有带速＝165ipm、340℃(区1)、370℃(区2)、和370℃(区3)的设置——中干燥。用于印刷的丝网是325网孔、23微米丝径、和16微米乳液、22.5度偏置，使用的橡皮刷帚硬度是65-75肖氏硬度；3)使用BTU InternationalPVD-600烧制炉——具有带速＝200ipm、850℃(区1)、790℃(区2)、790℃(区3)、和1000℃(区4)的设置——烧制晶片。电性能(暗处和光下的开路电压Voc(V)、效率、填充因数、串联电阻和分流电阻)使用来自PV Measurements Inc的太阳模拟器/I-V测试仪来测量。灯的照明使用密封的校准电池来校准，将测量的特性调整到标准AM1.5G照明条件(1000mW/cm2)。测试期间，将电池放置在位于灯下的真空吸盘上和使用冷却器将吸盘温度维持在24℃+/-1。暗和亮I-V曲线通过扫描-0.2V和+1.2V之间的电压和测量电流来收集。从仪器收集标准太阳能电池电参数，包括电池效率(％)、串联电阻(Rs)、分流电阻(Rsh)和开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、和短路电流密度(Jsc)。电池效率η等于填充因数并且是评价太阳能电池性能中的关键参数。填充因数被定义为来自太阳能电池的最大功率与Voc和Isc的乘积的比。绘图上，填充因数是可在I-V曲线和I/V轴之间适合的最大的长方形的面积除以Isc*Voc。使用工业中可获得的标准计算机软件获得结果用于测量太阳能电池的电参数。
本发明已被详细描述，包括其优选实施方式。然而，将理解，考虑本公开之后，本领域技术人员可对该发明作出修改和/或改进，其落入本发明的范围和精神内。
Claims (40)
1.用于硅太阳能电池的组合物，包括
a)至少一种Ag粉，
b)至少一种玻璃料，
c)至少一种有机树脂，
d)至少一种溶剂，
e)和0.02至5.0wt％之间的有机铋化合物，其中所述有机铋化合物与所述玻璃料(或多种)分开。
2.根据权利要求1的组合物，包括0.1至1.5wt％之间的所述有机铋化合物。
3.根据权利要求1或2的组合物，其中所述有机铋化合物在室温是液体。
4.根据权利要求1或2的组合物，其中所述有机铋化合物在室温是固体。
5.根据权利要求4的组合物，其中所述有机铋化合物具有5nm至9μm之间的粒度。
6.根据权利要求4或5的组合物，其中所述有机铋化合物具有25nm至3μm之间的粒度。
7.根据权利要求1或2的组合物，其中所述有机铋化合物选自碱式水杨酸铋(III)、柠檬酸铋(III)、乙酸铋(III)、乙基己酸铋、六氟-2,4-戊二酮酸铋、异丙醇铋(III)、三氟甲磺酸氢化铋、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸铋(III)、三苯基铋、2-乙基己酸单异丙醇铋、三(1-甲氧基-2-甲基-2-丙氧基)铋、叔-戊醇铋(III)、三氟甲磺酸铋(III)、碱式没食子酸铋水合物、柠檬酸铵铋、铋(III)2-萘酚盐、碱式没食子酸铋(III)、二氯三(邻甲苯基)铋、二氯二苯基(对甲苯基)铋、二氯三(4-氯苯基)铋和新癸酸铋和其组合。
8.根据权利要求7的组合物，其中所述有机铋化合物是乙基己酸铋。
9.根据前述权利要求任一项的组合物，包括粘合促进剂、至少一种树脂、触变剂和/或分散剂。
10.根据权利要求9的组合物，其中所述分散剂是脂肪酸。
11.根据前述权利要求任一项的组合物，进一步包括选自锌、钒、钡、和锶和其组合的有机化合物的有机金属添加物。
12.根据前述权利要求任一项的组合物，进一步包括金属氧化物添加物。
13.根据权利要求12的组合物，其中所述金属氧化物添加物是ZnO。
14.根据前述权利要求任一项的组合物，包括70至95wt％之间的Ag粉。
15.根据前述权利要求任一项的组合物，包括80至92wt％之间的Ag粉。
16.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述Ag粉具有0.1至5μm之间的粒度D50。
17.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述Ag粉具有0.5至2μm之间的粒度D50。
18.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.5至10wt％之间的玻璃料。
19.根据前述权利要求任一项的组合物，包括1至5wt％之间的玻璃料。
20.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述玻璃料从PbO、Al2O3、SiO2、B2O3、Li2O、TiO2、ZnO、P2O5、V2O5、SrO、CaO、Sb2O3、SO2、As2O3、Bi2O3、Tl2O3、Ga2O3、MgO、Y2O3、ZrO2、Mn2O5、CoO、NiO、CuO、SrO、Mo2O3、RuO2、TeO2、CdO、In2O3、SnO2、La2O3、BaO和其混合物形成。
21.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.2至2wt％之间的有机树脂。
22.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.5至1.5wt％之间的有机树脂。
23.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述树脂选自丙烯酸树脂、环氧树脂、酚树脂、醇酸树脂、纤维素聚合物、聚乙烯醇、松香和其混合物。
24.根据前述权利要求任一项的组合物，包括2至20wt％之间的溶剂。
25.根据前述权利要求任一项的组合物，包括2至8wt％之间的溶剂。
26.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述溶剂选自2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇一异丁酯、丙醇、异丙醇、乙二醇和二乙二醇衍生物、甲苯、二甲苯、二丁基卡必醇、松油醇和其混合物。
27.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.1至0.7wt％之间的粘合促进剂。
28.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.01至3.0wt％之间的分散剂。
29.根据前述权利要求任一项的组合物，包括0.5至2.0wt％之间的触变剂。
30.根据前述权利要求任一项的组合物，包括2至10wt％之间的金属氧化物。
31.根据前述权利要求任一项的组合物，其中所述组合物处于糊料的形式。
32.制备根据权利要求1至31任一项的组合物的方法，包括组合Ag粉、玻璃料、至少一种有机树脂、至少一种溶剂和0.02至5.0wt％之间的有机铋化合物，所述有机铋化合物与所述玻璃料分开。
33.根据权利要求32的方法，包括
a)组合所述有机树脂和所述溶剂以形成清漆和
b)将所述Ag粉、所述玻璃料和所述有机铋化合物添加至所述清漆。
34.根据权利要求33的方法，其中步骤(a)包括添加触变剂。
35.根据权利要求33或34的方法，其中步骤(a)包括添加分散剂。
36.太阳能电池，包括硅晶片和在所述硅晶片正面上的根据权利要求1至31任一项的组合物。
37.根据权利要求36的太阳能电池，其中所述硅晶片具有在所述硅晶片背面上的两个重叠层，一个包括Al和一个包括Ag。
38.制造太阳能电池的方法，包括将根据权利要求1至31任一项所述的组合物的涂层施加到硅晶片的正面上。
39.根据权利要求38的方法，进一步包括将两个重叠层——一个包括Al和一个包括Ag——施加所述硅晶片的背面。
40.根据权利要求38或39的方法，进一步包括烧制涂布的硅晶片。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1354208A (zh) * | 2000-11-16 | 2002-06-19 | 国家淀粉及化学投资控股公司 | 导电油墨组合物 |
| US20100300522A1 (en) * | 2007-11-02 | 2010-12-02 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Fabrication of contacts for silicon solar cells including printing burn through layers |
| CN102428566A (zh) * | 2009-05-20 | 2012-04-25 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 在硅片正面上形成栅极的方法 |
| CN102576576A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于印刷导电迹线的组合物以及制备太阳能电池的方法 |
| CN103547542A (zh) * | 2011-03-24 | 2014-01-29 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 导电糊料组合物及由其制成的半导体器件 |
| CN103563010A (zh) * | 2011-06-13 | 2014-02-05 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 包含基于铋的氧化物的厚膜浆料及其在半导体器件制造中的用途 |
| CN103582917A (zh) * | 2011-06-13 | 2014-02-12 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 包含基于铋的氧化物的厚膜浆料及其在半导体器件制造中的用途 |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| US5399356A (en) * | 1994-03-24 | 1995-03-21 | The Procter & Gamble Company | Process for making solid dose forms containing bismuth |
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| EP2474004B1 (de) * | 2009-09-04 | 2015-02-25 | Basf Se | Zusammensetzung zum drucken von elektroden |
| US20120016477A1 (en) * | 2010-07-19 | 2012-01-19 | Warsaw Orthopedic, Inc | Lockable implant and method of use |
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| WO2013109583A2 (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Ferro Corporation | Non fire-through aluminum conductor reflector paste for back surface passivated cells with laser fired contacts |
| US9029692B2 (en) * | 2012-04-17 | 2015-05-12 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Tellurium inorganic reaction systems for conductive thick film paste for solar cell contacts |
| CN103745763B (zh) * | 2014-01-21 | 2016-04-27 | 江苏欧耐尔新型材料有限公司 | 太阳能电池背面电极浆料及其制备方法 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1354208A (zh) * | 2000-11-16 | 2002-06-19 | 国家淀粉及化学投资控股公司 | 导电油墨组合物 |
| US20100300522A1 (en) * | 2007-11-02 | 2010-12-02 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Fabrication of contacts for silicon solar cells including printing burn through layers |
| CN102428566A (zh) * | 2009-05-20 | 2012-04-25 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 在硅片正面上形成栅极的方法 |
| CN102576576A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 用于印刷导电迹线的组合物以及制备太阳能电池的方法 |
| CN103547542A (zh) * | 2011-03-24 | 2014-01-29 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 导电糊料组合物及由其制成的半导体器件 |
| CN103563010A (zh) * | 2011-06-13 | 2014-02-05 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 包含基于铋的氧化物的厚膜浆料及其在半导体器件制造中的用途 |
| CN103582917A (zh) * | 2011-06-13 | 2014-02-12 | E.I.内穆尔杜邦公司 | 包含基于铋的氧化物的厚膜浆料及其在半导体器件制造中的用途 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘益军: "《聚氨酯原料及助剂手册 第2版》", 31 January 2013 * |
| 刘胜新: "《实用金属材料手册》", 30 September 2011 * |
| 化工百科全书编辑部: "《化工百科全书 第4卷》", 30 September 1993 * |
| 马世昌: "《化学物质辞典》", 30 April 1999 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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