JP2014530482A - 銀製の太陽電池接点 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (44)
- ペーストを含む接点を含む太陽電池であって、前記ペーストが、焼成前に、
a.1つ以上の銀粉と、
b.250〜650℃の範囲の第1の軟化温度および0.2〜20マイクロメートルの粒径範囲を有する第1のガラスフリットと、
c.300〜700℃の範囲の第2の軟化温度および0.2〜20マイクロメートルの粒径範囲を有する第2のガラスフリットと、を含み、
前記第1および第2の軟化温度が少なくとも10℃異なるようにする、太陽電池。 - 前記1つ以上の銀粉は、
a.第1の平均粒径D1 50を有する第1の銀粉と、
b.第2の平均粒径D2 50を有する第2の銀粉と、を含み、
D1 50が2.5%超、D2 50とは異なるようにする、請求項1に記載の太陽電池。 - 少なくとも1つの不動態化コーティングをさらに含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 金属、合金、有機金属化合物、ケイ化物、ホウ化物、窒化物、酸化物、およびこれらの組み合わせの形態を有する0.01〜6重量%のドーパントをさらに含み、前記ドーパントが、少なくとも1つの3価元素を含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、B、Al、In、Ga、Tlの金属または合金およびこれらの組み合わせである、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、アルミニウムまたはアルミニウム合金粉末である、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、0.5〜10マイクロメートルのD50粒径を有するアルミニウムまたはアルミニウム合金粉末である、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir、Os、Sc、Y、Laからなる群から選択される元素のケイ化物、およびこれらの組み合わせである、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir、Os、Sc、Y、Laからなる群から選択される元素のホウ化物、およびこれらの組み合わせである、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir、Os、Sc、Y、Laからなる群から選択される元素の窒化物、およびこれらの組み合わせである、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir、Os、Sc、Y、Laからなる群から選択される元素の酸化物、およびこれらの組み合わせである、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記3価のドーパントは、原子番号58(Ce)〜原子番号71(Lu)を有する希土類元素からなる群から選択される、請求項4に記載の太陽電池。
- 前記第1の銀粉は、0.5〜1.7マイクロメートルのD50粒径範囲を有し、前記第2の銀粉は、1.72〜5マイクロメートルのD50粒径範囲を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 0.5〜10マイクロメートルのD50粒径を有する0.01〜6.0重量%アルミニウム粉末をさらに含む、請求項13に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粒子は、5マイクロメートル未満のD50粒径を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粉は、100:0〜1:10の重量比で前記ペースト中に存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粉は、1:6〜6:1の重量比で前記ペースト中に存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粉は、1:3〜3:1の重量比で前記ペースト中に存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粉は、1:2〜2:1の重量比で前記ペースト中に存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2の銀粉は、1.5:1〜1:1.5の重量比で前記ペースト中に存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも10℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも20℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも30℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも40℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも60℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスフリットは、少なくとも80℃異なる軟化温度を有する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記第1および第2のガラスは、10:1〜1:10の重量比で存在する、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記ペーストは、焼成前に、0.01〜10重量%のAl−Si合金およびシリコンのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、Al−Si、Al−Ag、およびAl−Znからなる群から選択される少なくとも1つの合金によって提供される、請求項6に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、0.01〜30原子%のSiを有するAl−Si合金によって提供される、請求項29に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、12.2原子%のSiおよび87.8原子%のAlを有するAl−Si共晶合金によって提供される、請求項29に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、0.01〜20原子%のAgを有するAl−Ag合金によって提供される、請求項29に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、Al−Zn合金によって提供される、請求項29に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、16.5原子%のZnを有するAl−Zn合金によって提供される、請求項33に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、59原子%のZnを有するAl−Zn合金によって提供される、請求項33に記載の太陽電池。
- 前記アルミニウムは、88.7原子%のZnを有するAl−Zn合金によって提供される、請求項33に記載の太陽電池。
- 前記ペーストは、焼成前に、3価の遷移元素または3価の希土類元素から選択される金属のうちの少なくとも1つのケイ化物をさらに含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 前記ペーストは、焼成前に、3価の遷移元素または3価の希土類元素から選択される金属のうちの少なくとも1つのホウ化物をさらに含む、請求項1に記載の太陽電池。
- 太陽電池であって、
a.n型シリコンウエハと、
b.p型エミッタと、
c.ペーストを含む接点であって、前記ペーストが、焼成前に、
i.第1の平均粒径D1 50を有する第1の銀粉と、
ii.第2の銀粉であって、第2の平均粒径D2 50を有し、
D1 50が2.5%超、D2 50とは異なり、D2 50>D1 50であるようにする、第2の銀粉と、
iii.250〜650℃の範囲の軟化温度および0.2〜20マイクロメートルの粒径範囲を有する第1のガラスフリットと、
iv.300〜700℃の範囲の軟化温度および0.2〜20マイクロメートルの粒径範囲を有する第2のガラスフリットと、を含み、
前記第1および第2の軟化温度が少なくとも10℃異なるようにする、接点と、を備える、太陽電池。 - 前記ペーストは、焼成前に、0.01〜10重量%のシリコンおよびシリコン−アルミニウム合金のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項39に記載の太陽電池。
- 第2のペースト層が、前記p側上に前記ペーストと少なくとも部分的に同延に存在し、第2のペーストが、1×10−6〜4×10−6オームcmのバルク抵抗率を有する、請求項39に記載の太陽電池。
- ペーストをp側上に担持するn型シリコンウエハを備えるp型エミッタを備えるn型Si太陽電池であって、前記ペーストが、焼成前に、
i.0.5〜1.7マイクロメートルのD50平均粒径を有する40〜60重量%の第1の銀粉と、
ii.1.75〜5マイクロメートルのD50平均粒径を有する25〜45重量%の第2の銀粉と、
iii.0.5〜10マイクロメートルのD50粒径を有する0.01〜6重量%の3価の金属ドーパントと、
iv.250〜650℃の軟化点を有する1〜5重量%の第1のガラス組成物と、
v.300〜700℃の軟化点を有する1〜5重量%の第2のガラス組成物であって、前記第1および第2のガラス組成物の前記軟化点が少なくとも10℃異なる、第2のガラス組成物と、
vi.前記銀およびアルミニウム粉末ならびにガラス組成物とともに、総計100重量%になるような量の有機ビヒクルと、を含む、n型Si太陽電池。 - メタルラップスルー太陽電池であって、
a.中に穿孔された少なくとも1つの正孔を有するn型シリコンウエハと、
b.前記ウエハの少なくとも1つの側の少なくとも一部分の上に配置されるp型エミッタ層と、
c.n島として、前記ウエハの前記n側上に配置されるリン拡散層と、
d.両面上に配置される不動態化層と、
e.前記裏面のn島上の前記不動態化層上に配置される銀ペーストと、
f.前記シリコンウエハにおいて前記少なくとも1つの正孔の中に配置される銀ペーストと、
g.前記p型エミッタと接触するために使用されるペーストを含む接点であって、前記ペーストが、焼成前に
i.0.5〜1.7マイクロメートルのD50平均粒径を有する40〜60重量%の第1の銀粉と、
ii.1.75〜5マイクロメートルのD50平均粒径を有する25〜45重量%の第2の銀粉と、
iii.0.5〜10マイクロメートルのD50粒径を有する0.01〜6重量%の3価の金属ドーパントと、
iv.250〜650℃の軟化点を有する1〜5重量%の第1のガラス組成物と、
v.300〜700℃の軟化点を有する1〜5重量%の第2のガラス組成物であって、前記第1および第2のガラス組成物の前記軟化点が少なくとも10℃異なる、第2のガラス組成物と、
vi.前記銀およびアルミニウム粉末ならびにガラス組成物と合わせて、総計100重量%になるような量の有機ビヒクルと、を含む、接点と、を備える、メタルラップスルー太陽電池。 - エミッタラップスルー太陽電池であって、
a.中に穿孔された少なくとも1つの正孔を有するp型シリコンウエハと、
b.前記ウエハの少なくとも1つの側の少なくとも一部分の上に配置されるn型エミッタ層と、
c.前記ウエハの裏面上に配置される複数の局所的p型島と、
d.両面上に配置される不動態化層と、
e.裏面上の前記局所的p型島上に配置されるp接点ペーストであって、前記ペーストが、焼成前に、
i.0.5〜1.7マイクロメートルのD50平均粒径を有する40〜60重量%の第1の銀粉と、
ii.1.75〜5マイクロメートルのD50平均粒径を有する25〜45重量%の第2の銀粉と、
iii.0.5〜10マイクロメートルのD50粒径を有する0.01〜6重量%の3価の金属ドーパントと、
iv.250〜650℃の軟化点を有する1〜5重量%の第1のガラス組成物と、
v.300〜700℃の軟化点を有する1〜5重量%の第2のガラス組成物であって、前記第1および第2のガラス組成物の前記軟化点が少なくとも10℃異なる、第2のガラス組成物と、
vi.前記銀およびアルミニウム粉末ならびにガラス組成物と合わせて、総計100重量%になるような量の有機ビヒクルと、を含む、p接点ペーストと、
f.前記シリコンウエハ内の前記少なくとも1つの正孔の中に適用されるn接点の銀プラグペーストであって、n島とも接触する、銀プラグペーストと、を備える、エミッタラップスルー太陽電池。
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