CN110223799A - 一种导电浆料及用其制成的半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种导电浆料及用其制成的半导体装置，包括含一种及以上的微凝胶聚合物的有机载体，导电粉末和玻璃粉。其中微凝胶聚合物为乙烯基吡咯烷酮类微凝胶或者丙烯酰胺类微凝胶，聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酰胺类聚合物具有优异的增塑性、成膜性和粘结性，有利于改善导电浆料的印刷性和最终导电装置的光电转换效率。该导电浆料可以用于制备半导体装置，该半导体装置制备过程包括：提供半导体基底；将该导电浆料施加到基底上；通过加热使导电浆料形成稳定的导电结构以作为半导体的电极。用该导电浆料形成的导电结构的图形可以满足栅线边缘干净，线型整齐，窄细栅和大的高宽比的特征，可有效提高半导体装置的效率。

Description

一种导电浆料及用其制成的半导体装置
技术领域
本发明涉及一种导电浆料，该导电浆料可以加热形成稳定的导电结构，可用于半导体装置和其它电气装置的生产中。
背景技术
为了节约不可再生资源，风能和太阳能的开发是人类生存和发展的重要课题，尤其是太阳能，受环境影响因素小，应用越来越广泛，技术不断革新。太阳能电池是通过吸收太阳光，在半导体的p-n结上，形成电子-空穴对，在内建电场的作用下，空穴向p区移动，电子向n区移动，分别通过正负电极流经连通的电路后产生电流。为了让太阳能电池尽可能多的接收太阳光，增大光接收面积，尽可能多的提高效率，设置在光接收表面上的电极需要尽可能的小，同时将电极细小化可以大大降低太阳能电池的生产成本。
随着太阳能导电装置的更新换代，对导电浆料的要求越来越高，主要是丝网印刷的栅线宽度越来越窄，对浆料的印刷性和粘结性有越来越高的要求。CN107250075A公开了一种导电糊料组合物和用其制成的半导体装置，包含(i)至少包含导电粉末的无机粉末、(ii)至少一种微凝胶聚合物和(iii)溶剂。该糊料组合物可以用于制造电气装置的方法中，该方法包括：制备基底；以预选图案将该导电糊料施用到该基底上；并且加热所施用的导电糊料以形成提供用于连接该装置的电极的导电结构。该糊料组合物有益地允许在该导电结构中形成窄的、高的纵横比特征。但是，使用后栅线边缘的干净清晰，图形整齐度仍有待进一步提高。
发明内容
本发明提供一种导电浆料及用其制成的半导体装置，提高导电浆料的印刷性和导电装置的光电转换效率的同时，印刷得到的栅线更窄，边缘更干净，图形更整齐。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种导电浆料，该导电浆料包含：
(a) 有机载体，该有机载体包含微凝胶，其它树脂纤维素，溶剂和助剂；
(b) 导电粉末；
(c) 玻璃粉。
其中微凝胶为乙烯基吡咯烷酮类微凝胶或者丙烯酰胺类微凝胶。
所述乙烯基吡咯烷酮类微凝胶包含N-乙烯基吡咯烷酮的单体聚合或其与其它水溶性单体共聚的聚合物。
所述丙烯酰胺类微凝胶包含丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺或其它含丙烯酰胺结构的单体聚合或与其它水溶性单体共聚的聚合物。
所述的水溶性单体，包含N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺中的一种或多种。
所述的其它树脂纤维素，为乙基纤维素、丙烯酸酯类树脂、醋酸类纤维素和氢化松香改性的季戊四醇酯聚合物一种或几种。
所述的溶剂为醇酯十二、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇单丁醚、二苯醚、苯甲酸苄酯、2-吡咯烷酮或丁酸丁酯中的一种或多种。
所述的助剂，是除聚合物和溶剂以外的其它有机化合物，包括表面活性剂、分散剂和触变剂。
一种半导体装置，该半导体装置的制备方法包括：提供一种半导体基底；将上述导电浆料施加到该半导体基底的一个表面；加热该基底和其上的导电浆料，在该半导体基底上的预选部位形成导电结构。
所述的半导体基底，包括陶瓷基底、玻璃基底、聚合物膜基底或其它半导体基底；该基底的表面具有绝缘层，该绝缘层是由氧化铝、氧化钛、氧化硅、SiNxH、氧化硅或氧化硅/氧化钛中的至少一种构成的。
所述的半导体基底的上表面具有减反射层；在加热使导电浆料烧结的过程中，玻璃和金属成分穿透基底的绝缘层和减反射层，与该基底的半导体部分形成电接触。
该有机载体包含一种或多种类型的微凝胶，这些微凝胶在组成、构象或中值粒径中存在至少一个方面的不同。
本发明提供了一种半导体装置，该半导体装置是将导电浆料应用到半导体基底上，并通过加热使导电浆料烧结形成电极。
本发明的优点和有益效果在于：聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酰胺类聚合物具有优异的增塑性、成膜性和粘结性，在保证采用该导电浆料制得导电装置的高的光电转换效率的基础上，用其微凝胶制成的导电浆料具有更好的印刷性，所印刷得到的栅线更窄，边缘更干净，图形更整齐，可得到更高效率的半导体装置。
附图说明
图1是用于说明半导体装置的结构和制造方法。
A层为P型硅基底，B层为钝化层，C层为减反射层，D为导电浆料烧结形成的电极，E为背面电极。
图2-6分别是使用实施例1-3、对比例1-2中操作得到的硅晶片在Leica DVM6共聚焦显微镜下的正面电极的细栅线的光学显微镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
半导体装置
本发明提供了一种半导体装置，其制备方法包括：准备半导体基底，将导电浆料施加到该基底上，随后通过加热使导电浆料烧结以形成稳定的电极。
下面讨论和实施例用的半导体装置将以P型硅基材太阳能电池为例，虽然太阳能电池的结构不同，但用于制造半导体装置的方法可同样应用于其它类型的太阳能电池如n型硅基材太阳能电池、多晶体薄膜太阳能电池、有机聚合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池和光纤太阳能电池等，以及其它电气装置如印刷电路板等。
半导体装置的构造如图1，A层为P型硅基底，B层为钝化层，C层为减反射层，D为导电浆料烧结形成的电极，E为背面电极。
将导电浆料施加到硅基底的减反射层C上，再通过加热的方式使导电浆料烧结形成稳定的结构D。在具体的实施例中，导电浆料是通过丝网印刷的方式应用到半导体基底上的，且背面电极是在加热之前以铝浆和背面银浆通过丝网印刷施加到半导体基底的背面后与导电浆料一起加热形成背面电极。实施例中使用的丝网印刷的模板具有预定的图案，由主栅和细栅组成，细栅的宽度可以在10-60μm之间，细栅的宽度越窄，对导电浆料的要求越高，使用本发明的导电浆料可以满足窄细栅的要求，且烧结后的线型饱满。
加热温度可以在100-1200℃之间，可使用多个温度区域和停留时间来控制烧结过程，加热源不限，可以在空气、氮气或其它惰性气体，以及其它气体混合物的气氛中进行。
导电浆料
本发明的导电浆料包含：含微凝胶的有机载体，导电粉末和玻璃粉。将玻璃粉和导电粉末通过机械研磨或机械搅拌等方式均匀地分散在有机载体中得到导电浆料。该导电浆料具有一定的粘性和流变特性，使其通过一定的加工方法在半导体基底上能形成预定的图形。该加工方法包括但不限于丝网印刷，在后面的实施例中，仅以丝网印刷这一方法讨论。玻璃粉和导电粉末的分散可以是不同机械混合方式的组合，以尽可能达到最佳分散效果为目的。
实施例中使用的玻璃粉是铅碲玻璃，中值粒径为1至2μm。
实施例中的导电粉末为银粉，中值粒径为0.6至2.5μm。
本发明中的导电浆料，其有机载体、玻璃粉和导电粉末的比例可以根据有机载体的组成以及导电浆料对加工特性的要求变化。
有机载体
本发明的导电浆料中的有机载体，包括微凝胶，除微凝胶以外的树脂纤维素，溶剂以及助剂。其中，微凝胶可分为两种，一种是N-乙烯基吡咯烷酮的单体均聚或N-乙烯基吡咯烷酮与其它单体共聚形成的微凝胶，后面的讨论中统称为乙烯基吡咯烷酮类微凝胶（PVPs-M）；另一种是丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺单体或其它含丙烯酰胺结构的单体均聚或这些单体之间共聚，以及与其它单体共聚的微凝胶，后面的讨论中统称为丙烯酰胺类微凝胶（PAMs-M）。
有机载体的制备过程是将微凝胶、其它树脂纤维素和助剂通过机械或化学反应等方式以化学稳定的状态分散在溶剂中。在实施例中，这种分散过程包括：(a) 根据预定的配方准备好单一溶剂或多种溶剂的混合物；(b) 在溶剂中加入树脂纤维素，加热搅拌使其充分溶解或溶胀；(c) 在溶剂中加入PVPs-M或PAMs-M微凝胶，继续加热搅拌使其充分溶胀；(d) 在溶剂中加入触变剂、流平剂、分散剂和表面活性剂等助剂，继续加热搅拌使其分散均匀；(e) 在搅拌中冷却得到有机载体。根据使用材料的不同，分散过程中加热温度可以灵活调节。加料顺序细到每一种材料，也可以根据有机载体组成的不同调整。
微凝胶
本发明的导电浆料包含一种或多种微凝胶，微凝胶是纳米级或微米级的交联聚合物颗粒，可以改善浆料的加工性能。由于N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺类单体在水中有良好的溶解性，实施例中微凝胶通过反向乳液聚合的方法生产，将溶有一种或多种单体的水，一定量的乳化剂、引发剂、交联剂加入到合适的有机溶剂中，在一定温度、气体氛围和搅拌速度下反应预定的时间，得到的乳液在干冰或液氮中冷冻凝结，过滤后在真空烘箱里干燥得到微凝胶颗粒。
本发明中的微凝胶选用的单体包括但不限于N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺中的一种或多种，或其任意比例的混合物。
反向乳液聚合常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、乙二醇、己烷、正庚烷、环己烷、甲苯，二甲苯和石蜡等。实施例中以环己烷为反向乳液聚合的溶剂。
反向乳液聚合中常用的乳化剂为山梨糖醇酐脂肪酸酯(Span)类或其与聚氧乙烯衍生物(Tween)类的混合物。一般选用Span60或Span80为主乳化剂，Tween80助乳化剂。
反向乳液聚合一般选用油溶性引发剂，常用的有偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰(BPO)、过硫酸钾(KPS)和过硫酸铵(APS)等。
实施例中以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂。除N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，其它水溶性的双官能度或三官能度，以及多官能度的化合物也可作为微凝胶合成的交联剂。交联剂的浓度影响微凝胶分子的交联密度，交联密度低的微凝胶，在溶剂中溶胀度大。交联剂的用量一般在0.1%-5.0% (wt)。
除反向乳液聚合外，其它生产微凝胶的技术还包括但不限于溶液聚合、分散聚合、沉淀聚合等。
本发明的导电浆料可以包含一种或多种的微凝胶。不同种的微凝胶，包括由相同单体或单体的混合物聚合而成但使用不同类型或不同量的交联剂的微凝胶；以及由不同的单体或单体混合物聚合，相同或不同类型/和或量的交联剂的微凝胶；另外，可以使用不同粒径的微凝胶。
除微凝胶外，有机载体中还存在其它树脂纤维素，可以是一种或多种其它聚合物材料，包括但不限于乙基纤维素、丙烯酸酯类树脂、醋酸类纤维素和氢化松香改性的季戊四醇酯等聚合物。
有机载体中的溶剂，可以是一种或多种液态化合物的混合物，包括但不限于醇酯十二、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇二丁醚、二苯醚、苯甲酸苄酯、2-吡咯烷酮或丁酸丁酯等。溶剂选择的标准是能使微凝胶和其它树脂溶胀或溶解，并且能润湿无机粉体形成稳定的悬浮液，同时在加热过程中，溶剂可以快速地蒸发除去。
有机载体中的助剂包括但不限于各类表面活性剂、分散剂和触变剂等。
表面活性剂包括但不限于山梨糖醇酐脂肪酸酯(Span)类、聚氧乙烯衍生物(Tween)类或N-牛油烷基-1，3-丙二胺油酸盐TDO等。
有机载体中使用的分散剂是一种特殊的表面活性剂，这类表面活性剂的分子结构一般可分为两部分，一部分为锚固基团，常见的有-R2N、-R3N+、-COOH、-SO3H、-SO2-、多元胺、多元醇和聚醚等；另一部分为亲油链，常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃和聚丙烯酸酯等。分散剂可以有效地降低载体的界面张力，对无机粉体产生非常有效的润湿和稳定作用。
触变剂主要的品种有气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、金属皂、聚酰胺蜡和氧化聚乙烯蜡等。实施例中使用的触变剂为聚酰胺蜡类。
下面的实施例可以更具体地说明本发明的操作和成品。这些实施例仅是代表性的，且并不表示未在实施例中描述的材料、组合、条件和技术不适合本发明。
实施例1
乙烯基吡咯烷酮类微凝胶PVP微凝胶的合成
在1000mL 的四口瓶上装有滴液漏斗、回流冷凝器、温度计和导气管，并置于恒温水浴槽中，向瓶中依次加入400.0g 环己烷、0.80g 质量比为4：1的乳化剂Span 80和Tween 80，通氮气情况下搅拌使其层为透明的油相溶液。加入冰袋使水浴温度控制在0℃左右。在持续搅拌下将25.0 g N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)，0.08g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和0.021g过硫酸铵(APS)溶解在40g 去离子水中，半小时内缓慢滴加该水溶液到上述乳化的油相溶液中。反应半小时后加入100μL 四甲基乙二胺(TMEDA)，逐渐升温至20℃，搅拌4h后结束反应。将乳液冷冻干燥，然后用丙酮洗涤除去聚合物中的乳化剂、表面活性剂和未反应单体、低聚物等。最后再冷冻干燥至衡重后在真空烘箱中干燥得到PVP 微凝胶颗粒。
含微凝胶的有机载体的制备
500mL 的三口烧瓶配有搅拌器和油浴，将250g 质量比为20：20：30：15：10：5的溶剂醇酯十二、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯甲酸苄酯和2-吡咯烷酮加入到烧瓶中。将油浴温度升到80℃，在搅拌下分别加入15.62g PVP微凝胶和6.25g 乙基纤维素，搅拌1h后加入15.63g 表面活性剂、15.63g 超级分散剂和9.37g 聚酰胺蜡。搅拌1h后停止油浴加热，继续搅拌下自然降温至室温，得到有机载体。
含微凝胶的导电浆料的制备
在760mL 的混合容器中加入200g 有机载体和40g 的中值粒径为1.6μm的玻璃粉，搅拌混合后再加入1.76kg 的中值粒径为1.5μm的银粉，充分搅拌混合后离心使银粉充分润湿。将离心后的混合物通过三辊研磨机研磨10次，三辊研磨机的间隙分别设为35μm，30μm，25μm，20μm，15μm，10μm，10μm，35μm，30μm和25μm。
P型硅太阳能电池片的制备
选择网版参数为的丝网将导电浆料印刷到165mm*165mm的P型多晶硅片上，网版的参数为400目，16μm线径，13μm膜厚，细栅宽度26μm。将印刷后的硅片通过具有750℃峰值温度的多温区带式炉。在加热过程中有机组分通过蒸发或分解的形式除去，玻璃粉和银粉烧结并附着在硅基底上形成正面电极。
实施例2
丙烯酰胺类微凝胶PDMAM微凝胶的合成
在1000mL 的四口瓶上装有滴液漏斗、回流冷凝器、温度计和导气管，并置于恒温水浴槽中，向瓶中依次加入400.0g 环己烷、0.80g 质量比为3：1的乳化剂Span 80和Tween 80，通氮气情况下磁力搅拌使其层为透明的油相溶液。加入冰袋使水浴温度控制在0℃左右。在持续搅拌下将20.0 g N,N’-二甲基丙烯酰胺(DMAM)，0.12g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和0.018g 过硫酸铵(APS)溶解在40g 去离子水中，半小时内缓慢滴加该水溶液到上述乳化的油相溶液中。反应半小时后加入100μL四甲基乙二胺(TMEDA)，逐渐升温至20℃，搅拌4h后结束反应。将乳液冷冻干燥，然后用丙酮洗涤除去聚合物中的乳化剂、表面活性剂和未反应单体、低聚物等。最后再冷冻干燥至衡重后在真空烘箱中干燥得到PAM微凝胶颗粒。
500mL 的三口烧瓶配有搅拌器和油浴，将250g 质量比为20：20：30：15：10：5的溶剂醇酯十二、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯甲酸苄酯和2-吡咯烷酮加入到烧瓶中。将油浴温度升到80℃，在搅拌下分别加入15.62g PDMAM微凝胶和6.25g乙基纤维素，搅拌1h后加入15.63g 表面活性剂、15.63g 超级分散剂和9.37g 聚酰胺蜡。搅拌1h后停止油浴加热，继续搅拌下自然降温至室温，得到有机载体2。
在760mL 的混合容器中加入200g 有机载体2和40g 的中值粒径为1.6μm的玻璃粉，搅拌混合后再加入1.76kg 的中值粒径为1.5μm的银粉，充分搅拌混合后离心使银粉充分润湿。将离心后的混合物通过三辊研磨机研磨10次，三辊研磨机的间隙分别设为35μm，30μm，25μm，20μm，15μm，10μm，10μm，35μm，30μm和25μm。
选择网版参数为的丝网将导电浆料印刷到165mm*165mm的P型多晶硅片上，网版的参数为400目，16μm线径，13μm膜厚，细栅宽度26μm。将印刷后的硅片通过具有750℃峰值温度的多温区带式炉形成稳定的电极，得到太阳能电池片。
实施例3
丙烯酸类微凝胶的合成
在1000mL 的四口瓶上装有滴液漏斗、回流冷凝器、温度计和导气管，并置于恒温水浴槽中，向瓶中加入450g去离子水，加热到85℃。然后加入400mg十二烷基磺酸钠(SDS)和1.4g7%KH2PO4溶液（pH值约7），在烧杯中分别加入92g甲基丙烯酸甲酯(MMA)和276mg乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)交联剂制成单体混合物。将约30mL的单体混合物加入到烧瓶中。开始搅拌后缓慢加入1.1g的过硫酸铵(APS)引发剂在水中的5wt%溶液。同时将剩余的单体混合物在1.5h内以连续滴加的方式加入。继续反应4h后结束反应。将乳液冷冻干燥，然后用丙酮洗涤除去聚合物中的乳化剂、表面活性剂和未反应单体、低聚物等。最后再冷冻干燥至衡重后在真空烘箱中干燥得到PMMA微凝胶颗粒。
500mL 的三口烧瓶配有搅拌器和油浴，将250g 质量比为20：20：30：15：10：5的溶剂醇酯十二、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯甲酸苄酯和2-吡咯烷酮加入到烧瓶中。将油浴温度升到80℃，在搅拌下分别加入15.62g PMMA微凝胶和6.25g乙基纤维素，搅拌1h后加入15.63g 表面活性剂、15.63g 超级分散剂和9.37g 聚酰胺蜡。搅拌1h后停止油浴加热，继续搅拌下自然降温至室温，得到有机载体3。
在760mL 的混合容器中加入200g 有机载体3和40g 的中值粒径为1.6μm的玻璃粉，搅拌混合后再加入1.76kg 的中值粒径为1.5μm的银粉，充分搅拌混合后离心使银粉充分润湿。将离心后的混合物通过三辊研磨机研磨10次，三辊研磨机的间隙分别设为35μm，30μm，25μm，20μm，15μm，10μm，10μm，35μm，30μm和25μm。
选择网版参数为的丝网将导电浆料印刷到165mm*165mm的P型多晶硅片上，网版的参数为400目，16μm线径，13μm膜厚，细栅宽度26μm。将印刷后的硅片通过具有750℃峰值温度的多温区带式炉形成稳定的电极，得到太阳能电池片。
对比例1
500mL 的三口烧瓶配有搅拌器和油浴，将250g 质量比为20：20：30：15：10：5的溶剂醇酯十二、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯甲酸苄酯和2-吡咯烷酮加入到烧瓶中。将油浴温度升到80℃，在搅拌下分别加入16.12g 乙基纤维素，搅拌1h后加入15.63g 表面活性剂、15.63g 超级分散剂和9.37g 聚酰胺蜡。搅拌1h后停止油浴加热，继续搅拌下自然降温至室温，得到有机载体4。
在760mL 的混合容器中加入200g 有机载体4和40g 的中值粒径为1.6μm的玻璃粉，搅拌混合后再加入1.76kg 的中值粒径为1.5μm的银粉，充分搅拌混合后离心使银粉充分润湿。将离心后的混合物通过三辊研磨机研磨10次，三辊研磨机的间隙分别设为35μm，30μm，25μm，20μm，15μm，10μm，10μm，35μm，30μm和25μm。
选择网版参数为的丝网将导电浆料印刷到165mm*165mm的P型多晶硅片上，网版的参数为400目，16μm线径，13μm膜厚，细栅宽度26μm。将印刷后的硅片通过具有750℃峰值温度的多温区带式炉形成稳定的电极，得到太阳能电池片。
对比例2
500mL 的三口烧瓶配有搅拌器和油浴，将250g 质量比为20：20：30：15：10：5的溶剂醇酯十二、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯甲酸苄酯和2-吡咯烷酮加入到烧瓶中。将油浴温度升到80℃，在搅拌下分别加入6.25g 乙基纤维素，搅拌1h后加入15.63g 表面活性剂、15.63g 超级分散剂和9.37g 聚酰胺蜡。搅拌1h后停止油浴加热，继续搅拌下自然降温至室温，得到有机载体5。
在760mL 的混合容器中加入200g 有机载体5和40g 的中值粒径为1.6μm的玻璃粉，搅拌混合后再加入1.76kg 的中值粒径为1.5μm的银粉，充分搅拌混合后离心使银粉充分润湿。将离心后的混合物通过三辊研磨机研磨10次，三辊研磨机的间隙分别设为35μm，30μm，25μm，20μm，15μm，10μm，10μm，35μm，30μm和25μm。
选择网版参数为的丝网将导电浆料印刷到165mm*165mm的P型多晶硅片上，网版的参数为400目，16μm线径，13μm膜厚，细栅宽度26μm。将印刷后的硅片通过具有750℃峰值温度的多温区带式炉形成稳定的电极，得到太阳能电池片。
太阳能电池的电性能数据
电性能 Voc(V) Isc(A) Rs(Ω) FF(%) Eff(%)
实施例1 0.63576 9.04562 0.0014321 80.091 18.748
实施例2 0.63628 9.04463 0.0014751 80.057 18.753
实施例3 0.63689 9.02502 0.0016012 79.989 18.715
对比例1 0.63621 9.02626 0.0016335 79.924 18.682
对比例2 0.63332 8.98681 0.0013832 80.162 18.571
太阳能电池的光电转换效率由合适的测试仪器测量，如伯格光伏电池测试仪。测试仪中的Xe弧光灯模拟已知强度的日光并照射在电池的正表面，利用四点接触的方法来测量开路电压(Voc)、短路电流（Isc）、串联电阻(Rs)，以及设定负载电阻下的电流(I)和电压(V)以获得电池的I-V曲线。由I-V曲线可计算得到填充因子(FF)和效率(Eff)。从电性能数据可以看到使用聚乙烯吡咯烷酮微凝胶和丙烯酰胺微凝胶的导电浆料具有更高的导电效率。
图2-6分别是使用实施例1-3、对比例1-2中操作得到的硅晶片在Leica DVM6共聚焦显微镜下的正面电极的细栅照片，图2和图3中测量得到的细栅线的宽度为33 μm左右，高度为15μm左右，高宽比为0.45左右，大于平均高宽比0.4；图4中测量得到的细栅线的宽度为36μm左右，高度为16μm左右，高宽比为0.44左右；图5中（即对比例1）测量得到的细栅线的宽度为40μm左右，高度为16μm左右，高宽比为0.4左右；图6中（即对比例2）测量得到的细栅线宽度为45μm左右，高度为16μm左右，高宽比为0.36左右。从图2-6可以看到含聚乙烯吡咯烷酮微凝胶或聚丙烯酰胺微凝胶的导电浆料形成的图形边缘更干净，栅线更整齐。
丝网印刷使用的是可商购的硅晶片，为硼掺杂的P型硅基底，正表面存在SiNx:H减反射层，且正表面高度磷掺杂。使用可商购的铝导电浆料制备半导体基底的背面电极。
上述实施例只为说明本体系的组成与工艺特点，其目的在于让熟悉此技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡借鉴本体系或者等效替代方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导电浆料，其特征在于：包含：
(a) 有机载体，该有机载体包含一种及以上的微凝胶，其它树脂纤维素，溶剂和助剂；
(b) 导电粉末；
(c) 玻璃粉；
其中微凝胶为乙烯基吡咯烷酮类微凝胶或者丙烯酰胺类微凝胶。
2.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述乙烯基吡咯烷酮类微凝胶包含N-乙烯基吡咯烷酮的单体聚合或其与其它水溶性单体共聚的聚合物。
3.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述丙烯酰胺类微凝胶包含丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺或其它含丙烯酰胺结构的单体聚合或与其它水溶性单体共聚的聚合物。
4.如权利要求2或3所述的导电浆料，其特征在于：所述的水溶性单体，包含N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺和N-乙烯基己内酰胺中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述的其它树脂纤维素，为乙基纤维素、丙烯酸酯类树脂、醋酸类纤维素和氢化松香改性的季戊四醇酯聚合物一种或几种。
6.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述的溶剂为醇酯十二、二乙二醇丁醚醋酸酯、松油醇、二乙二醇单丁醚、二苯醚、苯甲酸苄酯、2-吡咯烷酮或丁酸丁酯中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述的助剂，是除聚合物和溶剂以外的其它有机化合物，包括表面活性剂、分散剂和触变剂。
8.一种半导体装置，其特征在于：该半导体装置的制备方法包括：
提供一种半导体基底；
将如权利要求1所述的导电浆料施加到该半导体基底的一个表面；
加热该基底和其上的导电浆料，在该半导体基底上的预选部位形成导电结构。
9.如权利要求8所述的半导体装置，其特征在于：所述的半导体基底，包括陶瓷基底、玻璃基底、聚合物膜基底或其它半导体基底；该基底的表面具有绝缘层，该绝缘层是由氧化铝、氧化钛、氧化硅、SiNxH、氧化硅或氧化硅/氧化钛中的至少一种构成的。
10.如权利要求9所述的半导体装置，其特征在于：所述的半导体基底的上表面具有减反射层；在加热使导电浆料烧结的过程中，玻璃和金属成分穿透基底的绝缘层和减反射层，与该基底的半导体部分形成电接触。
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