TW201349255A - 用於太陽能電池之金屬化糊劑 - Google Patents

Abstract

用於在太陽能電池上製造電接點的金屬化糊劑或油墨已減少在矽晶圓中之擴散。該糊劑或油墨經配置以供印刷在太陽能電池結晶矽基材上，其中該糊劑包含矽粒子、鋁粒子、及糊劑之載劑。可選擇地，該糊劑包含鋁-矽合金粒子。

Description

用於太陽能電池之金屬化糊劑

本申請案要求美國臨時專利申請案61/602,802之優先權，其藉由引用方式併入本文中。

本發明一般係關於太陽能電池，且特別是關於用於太陽能電池之導電接點。

1301‧‧‧產生Si-Al糊劑

1302‧‧‧沉積糊劑在基材上

1303‧‧‧燒製基材

圖1說明一部份之太陽能電池的剖面；圖2說明一部份之太陽能電池的替代構造的剖面；圖3說明一部份之具有交指型(interdigitated)背面接點的太陽能電池的剖面；圖4說明一顯示鋁-矽共熔點的作圖；圖5是顯示在矽中經鋁誘發的孔蝕數位影像；圖6是顯示在燒製過程中與矽反應之鋁如何產生孔蝕的數位影像；圖7A-10是顯示由具有多種矽粒子濃度的鋁糊自所致之矽表面的孔蝕程度的數位影像； 圖11是顯示在燒結後之冷卻時的沉澱作用的數位影像；圖12是顯示在移除矽殘留物後在矽中之減少的孔蝕的數位影像；圖13說明依照本發明所配置之方法的流程圖；圖14A-14C說明多個顯示鋁之深擴散通過在矽基材中之P-N接面的概圖；及圖15A-15C說明多個顯示鋁之淺擴散通過在矽基材中之P-N接面的概圖。

參照圖1，可以利用金屬糊劑以在矽(“Si”)太陽能電池之上面、前面、及背面、或後面形成電接點。可使用鋁(“Al”)於該矽之p-摻雜面，且可使用銀於n-摻雜矽，其中該p-摻雜面是該晶圓之背面，且該n-摻雜面是該晶圓之上面。此構造稱為p-型太陽能電池。

此太陽能電池構造在該擴散輪廓(diffusion profile)上有尺寸限制。例如，整體晶圓之製造開始於p-型擴散。此摻雜型滲透整個晶圓。為產生二極體接面，僅淺區(少於1微米)是n-摻雜的。在該二極體接面藉由在該p-與n-摻雜區之間的界面產生後，將各面金屬化以收集藉由光伏打效應所生成之電子-電洞對。

參照圖2，用於更先進之太陽能電池的另外構造包括逆轉n-型晶圓。這些構造開始於n-型矽晶圓。該收集器 層經擴散入該太陽能電池上部(p+)，且該發射器層經擴散入該太陽能電池下部(n+)。摻雜物可以是用於該p+區之硼及用於該n+區之磷。該n-型太陽能電池通常比該p-型更有效率(參見圖1)，因該更具導電性之n-型矽之增加的載劑壽命。

與n-型太陽能電池之製造相關之挑戰是製造連接至該電池之n+面之可靠接點。銀普遍用於p-型電池上之n-型上部接點(參見圖1)。然而，在圖2中該n-型電池之背面是一種球狀(較大面積)的接點。因此，銀之使用太昂貴以致不被認為是一種將n-型太陽能電池上之此種後接點電極金屬化的可行方法。

本發明之具體例利用一種金屬化糊劑，其可與n-型及p-型矽二者形成低電阻率接點。

因使用單一金屬作為n+及p+二接點而獲益之其他電池構造是交指型背面接點(“IBC”)電池。圖3說明一部份之此種交指型背面接點電池。該太陽能電池之背面具有特定圖形之交替的n+及p+區。在此揭示中所述之糊劑在該晶圓上製造與二區連接之低電阻率接點。這使此型電池能以節省時間且降低成本之單一印刷步驟製造。現今，製造商使用基於真空之技術以將金屬沉積在IBC型電池上。直接印刷該金屬化層的能力代表明顯的成本節省。

可利用多種方法諸如基於真空之程序(例如物理氣相沉積(“PVD”)或化學氣相沉積(“CVD”)，將金屬化層施加至表面。此種基於真空之技術是昂貴的，但提供優越之均質 性及電性能。可選擇地，可使用印刷方法(諸如直接屏蔽印刷)施加金屬化層。可以使用其他印刷方法諸如噴墨印刷、噴霧印刷及/或氣溶膠噴射印刷。這些印刷程序之每一者利用特殊調合之油墨或糊劑材料。糊劑或油墨材料可由金屬粒子、無機成份、溶劑、分散劑及/或載劑成份構成。這些成份之每一者在該組成物中之總百分率可有變化且可被調節以達成從分散品質、對黏度之控制、表面張力控制、及(但不限於)對表面能量及散佈之控制等不同功能。

在本發明之具體例中，製作在矽晶圓中具有低擴散之金屬化糊劑或油墨。通常，糊劑與油墨間之差異是黏度。低黏度材料(亦即低於約1000cP之黏度)被認為是油墨，而高黏度材料(亦即大於約1000cP之黏度)被認為是糊劑。在本發明之具體例中，雖然描述糊劑，可選擇地，該等調合物可以是在油墨中；彼主要是經改質以改變黏度之載劑。

有數個步驟處理該經印刷之金屬化材料以變為該太陽能電池之不可或缺的部份。在將該金屬化材料放置在該矽晶圓上之後，該材料可被乾燥以移除任何殘留之溶劑且防止進一步散佈。在該乾燥步驟後，該金屬化糊劑被燒製(加熱至高溫)，而可進一步移除揮發性添加劑。該燒製用來將粒子燒結成連續膜且使該金屬擴散於該矽中以形成良好之歐姆電接點。每一型式之金屬化層可依照該電池構造或結構而具有不同要求。

與此種金屬化材料相關之使用的挑戰是要達成最理想的電效能(藉由接觸電阻率及片電阻所測得的)與最小的擴散深度。由於該金屬糊劑所需之高燒製溫度，在該金屬與該矽之間產生極高之擴散速率以致造成問題。太陽能電池被燒製的溫度愈高及其被燒製之溫度愈長，則金屬擴散穿過該太陽能電池內之p-n接面的機率愈高，而降低該太陽能電池之效率。參照圖14A-14C，其中概略說明該金屬之此種深擴散於該矽中如何能明顯降低太陽能電池之效率。圖14A說明已沉積在矽基材上之例示的鋁粒子，例如金屬化油墨或糊劑型式者。參照圖14B，在施加熱後，在該矽與該鋁粒子之間的界面是不穩定的，且該矽開始由該基材擴散於該鋁粒子中，同時該鋁開始由該粒子擴散於該矽基材中。這在此界面形成鋁-矽合金。參照圖14C，鋁粒子之體積是小的；因此，甚少的矽擴散於該鋁粒子中以使其構造穩定。相反地，該基材的體積是大的。因此，更多的鋁由該粒子擴散於該基材中。若足夠之溫度施加足夠時間，則鋁將擴散經該矽基材且穿過該擴散深輪廓或摻雜層(也稱為p-n接面)。結果，該擴散的鋁的導電性形成一穿過該p-n接面的直接分流。

在太陽能電池中之摻雜輪廓支配擴散限制。在p-型太陽能電池(參見圖1)中，可以使用鋁作為背部電極。當被燒製時，該鋁擴散於該p-型矽中(且矽擴散於該鋁層中)且產生鋁-矽合金層及背表面場(“BSF”)區，其中鋁濃度降低且在該矽中形成梯度。合金區可約5-10微米深，且該 BSF層依照該燒製溫度及時間可以深如8微米。該擴散方法產生該背部電極與該矽基材的優越黏合以及極低之接觸電阻率，此二項對於高效能太陽能電池是令人滿意的。

擴散深度不受限於該接面。在背面鋁電極接點之情況中，該鋁會必須擴散經該晶圓之整個厚度以致因使該接面分流而產生問題。

p-型太陽能電池在用於前柵電極之上面具有銀金屬接點。該太陽能電池之上面具有為摻雜的n-型的淺區(該n-型發射層)。該銀材料直接沉積在氮化矽層之上部。該氮化物層作為鈍化及抗反射層以分別保護太陽能電池及截取更多的光。與燒製此型太陽能電池相關之議題是：銀之上層必須在高溫燒製以使在該銀糊劑中之玻璃熔料添加劑與該氮化矽之間的反應可發生且產生用於該銀金屬之擴散通道以與該矽產生接觸。若溫度太低，則不發生與該氮化物之反應且不形成接點。若溫度太高，則將會形成該接點，但該金屬將快速地擴散經過在該太陽能電池上部之n-型發射層。用於該反應動力之相對速率步驟是極不同的。在經驗上，在該玻璃熔料與該氮化物之間的反應是相對低的。一旦該反應已發生，該銀擴散於該矽中是相對快速的，且當該金屬通過該p-n界面之接面，所得之太陽能電池將有差的效能。因此想要使與該氮化物之反應發生，使該銀擴散經過該氮化物且與該矽有接觸，然後使該晶圓冷卻以防止該銀進一步擴散於該矽中。

使用在矽上之真空技術以蒸發至矽上之鋁電接點的處 理可以在固相中進行。可以使用低溫處理以使該鋁退火且與該表面產生接點卻不擴散。然而，此種方法不能以經印刷之金屬化層進行，因為經印刷之油墨及糊劑利用一種在比真空沉積之膜的退火溫度高的溫度進行的燒結步驟。本文中所描述之本發明的具體例利用經配置以供低溫燒製之油墨或糊劑調合物以在矽上形成鋁接點而產生高效能太陽能電池。

該鋁之粒子尺寸是重要的。本發明之具體例的鋁糊劑主要由次微米粒子(例如小於3微米且較佳小於1微米)構成。與較大粒子相比，較小粒子降低所需之燒結溫度且具有不同之擴散性質。

在具體例中，使用足夠小尺寸之鋁粒子以使沉積之膜的熔點降至低於整塊鋁之熔點。結果，該糊劑然後可在660℃(整塊鋁之熔點)以下燒製，且變為導電。

在具體例中，將較小粒子添加至鋁以將鋁之擴散梯度轉移於矽中。這可被用在矽晶圓之p-面上以增加擴散均勻性。

在具體例中，該較小鋁粒子可印刷在晶圓之n-面上。該較小之粒子實現二功能。首先，該較小鋁粒子產生均勻之表面覆蓋。其次，該較小粒子質量減低而在曝於高溫時減低以質量為基準之擴散常數及減緩擴散。此模擬蒸發之膜。在與關於該粒子尺寸(上述)之低處理溫度結合時，對擴散深度及在矽與鋁之間的接觸界面均勻性上提供獨特的控制。

當使用這些具體例時，該矽可另外被摻雜。這些摻雜的構造產生邊界狀況，藉此，僅使用鋁不可能產生有品質的接點。鋁之擴散可以是快速的且在該矽表面引起刺穿及/或孔蝕。當在該矽之高局部化之區發生鋁(或其他金屬)之快速擴散時，發生刺穿。在此情況中，可以使用鋁合金以控制擴散於該矽中。

本發明之具體例藉由摻雜該金屬化材料與使平衡變動之添加劑以控制擴散。可以包括另外之添加劑以改變擴散速率。現代的高效率太陽能電池在該n-型區中具有低的摻雜濃度。此低的(例如磷)摻雜產生高電阻率之矽。低濃度是指：與高摻雜濃度相比，該摻雜的滲透深度極淺。然則有一爭議，其中在該矽上之金屬化擴散通過這些淺的摻雜面且有效地使太陽能電池短路。在該金屬化材料內之添加劑的合適控制將控制該太陽能電池之反摻雜以及該擴散速率。

參照圖4，該鋁-矽共熔點(其屬於、關於或形成於該用於特殊成份之任何混合物的最低可能固化溫度；其係特別用在熔點比任何其他之由不同比例之相同成份構成的合金低的合金上)是577℃。在此溫度，總矽含量是最大值12.6%。在該共熔點以上，該鋁會吸取矽以使其化學構造穩定。若該溫度上升至發生熔化的點上，則鋁快速擴散於矽中。為要控制該擴散，想要保持在該熔點以下。此方法可在該液體-固體相變以下發生。矽吸取之機轉藉由矽原子擴散於該鋁構造中所描述。為說明晶圓之矽原子的空間 損失，鋁原子擴散下以代替該消失的矽原子。此產生多層界面，其中該等層是矽、鋁擴散區、富鋁之矽、富矽之鋁、在鋁中之擴散的矽、而後是鋁。正是該鋁擴散區產生與光伏打電池相關之問題，因為該鋁擴散區具有最深入於該矽中之擴散深度。此擴散深度在大部分情況中可超過矽該限定光伏打接面之摻雜的深度。

在本發明之具體例中，將矽添加至該鋁以相對該相圖變動該操作點，以致發生鋁之最少擴散。此種在該鋁中之矽重量百分比的變動使該熔點上升，當彼由該共熔飽和點移動時。這意為：對於一給定的溫度而言，隨著移動遠離該熔點，可降低擴散。

在具體例中，將矽粒子添加至鋁糊劑。所添加之粒子可以是直徑小於250奈米，更佳小於100奈米之奈米粒子。矽奈米粒子在與微米尺寸之鋁粉末混合時產生一種尺寸分布，其中較小粒子堆積在由較大粒子所產生之空隙內。這增加矽與該基底基材之接觸。該奈米粒子具有高的表面積且在水中比整塊矽更具反應性。該奈米粒子也具有比該整塊矽更低之熔點。當該晶圓被燒製(加熱)以將該金屬化層燒結時，該矽粒子與該鋁粒子反應，將其構造穩定且防止該基材之矽的明顯吸取的產生。該矽奈米粒子由於其較小之尺寸故比整塊矽晶圓更具反應性。因此，在該鋁粒子可與該整塊矽晶圓反應之前，該矽奈米粒子優先地與該鋁粒子反應。若不添加該矽粒子，該鋁粒子會襲擊該整塊矽基材且與之反應。因為該等粒子是球形(或基本上為 球形)，彼等與其總體外徑相比，與該矽具有較小的接觸面積。此接觸區產生局部擴散，其中可發生粒子之鋁快速質量轉移於該矽中。此快速擴散產生已知為刺穿之極高的局部鋁濃度。在矽奈米粒子之存在下，在與該矽基材反應之前，該鋁粒子與該矽粒子反應。這是因為與該等粒子相關之擴散的能量閾值比該整塊基材係在較低溫度達成。這抑制在該矽基材中之刺穿或局部化的擴散。

在對照實驗中，鋁糊劑經印刷在結晶矽基材上且在約550℃之爐中燒製。在燒製後，使用化學蝕刻劑移除該鋁層。小的晶圓樣品由該整塊晶圓裂開。該樣品浸漬於酸性鋁蝕刻溶液中(例如由磷酸及硝酸構成者)直至該膜溶解。然後該樣品以大量高純度水清洗且以乾氮氣流乾燥。使用高倍率光學顯微鏡且也在掃描電子顯微鏡內使該樣品顯像。參照圖5，即使在此低於共熔溫度下(550℃)，觀察到明顯的孔蝕。該等孔蝕在俯角可見之影像中是長方形。該孔蝕是因矽吸取於該鋁層中。如前述，此方法在燒製後產生多層界面，其中該等層是矽、經擴散之鋁區、富鋁之矽、富矽之鋁、經擴散於鋁中之矽、然後是鋁。鋁之化學蝕刻移除鋁，經擴散於鋁層中之矽及部份地移除該富矽之鋁層。正是該富矽之鋁層的移除使該表面孔蝕成為可見的。

在該矽中由鋁誘發之孔蝕是明顯的，因該鋁擴散於該矽中。該孔蝕顯為長方形，其符合該基底矽基材之結晶定向(參見圖5)。該孔蝕是鋁在燒製過程中與矽的反應的直 接結果。

圖6顯是另一對照實驗，藉此該鋁糊劑被印刷在結晶矽基材上以具有圖形(其具有印刷鋁糊劑之基材區及無印刷該鋁糊劑之其他區)且在550℃燒製。經印刷該鋁糊劑之區被孔蝕；且無印刷該鋁糊料之區不具有孔蝕。

在另外之實驗中，該鋁糊劑組成物經摻雜矽奈米粒子摻雜(亦即添加矽粒子)。

實驗參數是：

．三種重量負荷濃度之矽奈米粒子(Si-約2%、Si-約4%、及Si-約12%)經調合於Al糊劑中。

．調合二種另外之具有約30%及約50%之矽粒子糊劑(近似百分比)。

．所有糊劑經印刷在結晶矽基材(晶圓)上。

．所有樣品在約550℃燒製約20分鐘。

．在燒製後，該鋁層由該表面被蝕刻。小的晶圓樣品由該整塊晶圓裂開。該等樣品浸漬於酸性鋁蝕刻溶液(由磷酸及硝酸構成)，直至該等膜溶解。然後該等樣品以大量高純度水清洗且以乾氮氣流乾燥。

．該等具有多種矽濃度之樣品被顯像以比較其個別表面孔蝕密度。使用光學顯微鏡完成此比較。圖7A、7B、8A、8B、9、及10顯示在蝕刻前述樣品中之糊劑後的表面影像。圖7A顯示印刷一種不添加矽粒子之鋁糊劑的矽基材表面的數位影像，其顯出表面之顯著孔蝕。圖7B顯 示印刷一種具有約2%重量負荷濃度之矽粒子之鋁糊劑的矽表面的數位影像，其也顯示孔蝕。圖8A顯示印刷一種具有約4%重量負荷濃度之矽粒子之鋁糊劑的矽表面的數位影像，其也顯示孔蝕。圖8B顯示印刷一種具有約12%重量負荷濃度之矽粒子之鋁糊劑的矽表面的數位影像，其顯示減量之表面孔蝕。圖9顯示已印刷一種調合約30%重量負荷濃度之矽粒子之鋁糊劑的矽表面的數位影像，其顯示大幅減量之孔蝕。圖10顯示已印刷一種調合約50%重量負荷濃度之矽粒子之鋁糊劑的矽表面的數位影像，其顯示該孔蝕如何已幾乎消除。

在全部所製備之樣品中發生孔蝕，但當矽濃度少於12%時孔蝕密度幾乎沒有不同。當矽濃度約12%時，孔蝕稍微降低。回想圖4，矽之共熔點是12.6%。因此，預期：隨著添加至該鋁粒子之矽濃度接近矽在整體材料中之共熔點濃度，該鋁粒子會與所添加之矽反應而非與該整塊矽基材反應。這藉由在圖9及10中所示之樣品所確認。隨著該矽濃度進一步增至約30%，在該整塊矽晶圓上之表面孔蝕的局部密度大幅地減少。隨著該矽粒子濃度增至約50%，該孔蝕幾乎消除。有一些殘留物在該表面上，其為尚未與該鋁反應之多餘的矽。

經添加至該糊劑(其係消除由鋁與矽基材反應所致之孔蝕所需者)之多餘的矽粒子遠多於基於圖4中之相圖所預期者。這是該粒子系統之反應動力的函數：因為該矽粒子係與該鋁粒子分開，彼不能完全反應直至有大為過剩之 矽粒子。

前述之結果指明：矽粒子濃度使鋁之擴散變動。若添加矽粒子則矽孔蝕明顯降低。若可得足量的矽，則該鋁將由該矽粒子而非由該矽晶圓吸取矽。擴散量可藉由操縱矽粒子之相對濃度得控制。

在本發明之具體例中，可以使用鋁及矽之合金粒子製造金屬化材料。矽在該等粒子內之佔據減低用以控制擴散所需之矽總量。矽之添加於鋁粒子中移除在該粒子中之反應度。如已經討論的，標準的鋁糊劑因矽之吸取在該矽中產生大的孔蝕。然而，若該鋁以矽預先穩定化，則在加熱(燒製)時，該等粒子將與該矽形成接點，卻不會有鋁快速擴散於該矽中。這在該接點形成時產生極淺的摻雜效果，且不發生孔蝕。矽在該鋁-矽合金中之濃度可介於約4%與12%之間。參照圖15A-15C，有概略說明以顯示此種鋁-矽合金粒子何以能加強用於產生淺擴散的製造方法。在圖15A中，鋁-矽(“Al-Si”)合金粒子(諸如在油墨或糊劑調合物中者)沉積在矽基材上。參照圖15B，隨著熱被施加，在該粒子與該基材之間的界面有鋁及矽之擴散。參照圖15C，因為該合金粒子已是鋁及矽之合金，幾乎不發生擴散。形成極薄之接觸層，但不擴散於該整體晶圓，因此保留該p-n接面之完整性。

在對照實驗中，將鋁-矽合金粒子混合成具有約12%之標稱濃度的糊劑。獲得在鋁中約12%之矽的合金粒子。該粒子尺寸約30-50微米。這些粒子被調合成含有該等金 屬合金粒子、無機成份、溶劑、分散劑及/或載劑成分之糊劑，如習知之用於製造糊劑(或油墨)者。該糊劑經印刷在結晶矽基材上且在約550℃燒製。該樣品在燒製後不導電(亦即在使用二個接觸探針以施加電壓下，並無電流會流過該合金粒子膜)。該粒子尺寸(30-50微米)遠大於先前註明之較佳粒子尺寸(<1微米)，證實彼太大以致不能在這些低於共熔之溫度下燒結。事實上，需要小粒子以供低溫燒結。

使用類似之鋁-矽合金粒子(約12%Si)，其具有次微米粒子尺寸分布(平均粒子尺寸約1微米，而所有粒子包含小於3微米之尺寸)製造另一糊劑。此糊劑被印刷在矽基材上且在約550℃燒製。該樣品燒製成高導電膜，指明有明顯之粒子熔化及聚結。該膜之片電阻測量為小於1歐姆/平方，且在某些最佳化之樣品中，測量為小於0.1歐姆/平方。在燒製後，該鋁層由表面蝕刻出。小晶圓樣品由該整體晶圓裂開。該樣品浸漬於酸性鋁蝕刻溶液(例如由磷酸及硝酸構成)直至該膜溶解。該樣品然後以大量高純度水清洗且以乾氮氣流乾燥。該樣品在移除該鋁後顯出殘留物之殘留，因由鋁矽粒子有矽沉澱出。該沉澱在燒結後之樣品冷卻時發生。材料之沉澱顯示於圖11中。此觀察由該相圖(參見圖4)證實。各別的粒子可比該整體材料相圖具有較大之矽濃度。其小的形狀使其處於較高能量態以致使經增加之矽濃度穩定。燒結後，該鋁膜作為該具有擴散濃度符合鋁及矽之相圖的整體金屬膜。該鋁粒子在室溫不 能支持該高的矽濃度。

該殘留物之密度太高以致不能證實該孔蝕被消除。因此，然後使用HF酸蝕刻在圖11中所示之塗覆矽殘留物之矽晶圓以移除此在該鋁-矽合金之移除後所留下之矽殘留物。該樣品於稀釋氫氟酸中浸漬45秒。然後以大量高純度水清洗該樣品且以乾氮氣流乾燥。參照圖12(經印刷之鋁面對應於在圖11中之該經印刷之鋁區域：且該裸的晶圓面對應於在圖11中未經印刷之區域)，在移除矽殘留物後，在該矽中沒有觀察到孔蝕，證實鋁-矽合金粒子之使用使該鋁穩定且防止孔蝕。

總之，參照圖13，本發明之具體例提供一種太陽能電池電接點之金屬化的改良方法。在步驟1301中，製造包含矽及鋁粒子或鋁-矽合金粒子與多種其他習知之用於油墨及糊劑的材料的油墨或糊料，其在以後諸如使用在本文中所揭示之技術沉積在基材上。在步驟1302中，該油墨或糊劑而後沉積在該矽基材上，然後在步驟1303中，該基材如本文中參照該多種具體例所述地在高溫被燒製。結果是：在圖1-3中所示之多種具有如本文所述之改良的太陽能電池構造被製造。

在其他具體例中，另外之添加劑可放入該油墨中以進一步控制該擴散。例如，已使用氮化鈦作為用於矽基材金屬化的阻障層，包括矽太陽能電池。氮化鈦與矽有低的電阻接點。(參見Heung,Woontong Nathan(1980)I.矽界面之通道化研究。II.氮化鈦之擴散阻障性。博士畢業論文，加 州技術機構。)該金屬化糊劑可合併氮化鈦奈米粒子以作為該等矽奈米粒子之代替物。在該等鋁粒子開始軟化之前該TiN熔化。這在該燒製過程中，在原位上，在該鋁粒子及未與接觸之金屬粒子接觸的經曝露的基材上產生TiN表面塗層。該塗層作為該矽中金屬擴散的阻障層。該TiN可以是奈米粒子型，其然後與其他材料混合形成糊劑或油墨。在其他具體例中，金屬粒子(諸如鋁、銀、銅、鈦、或鎳)可塗覆薄TiN層，其形成擴散阻障層以防止金屬粒子與該矽基材觸碰。

Claims (27)

1. 一種製造太陽能電池之方法，其包含：將包含矽、鋁、及糊劑之載劑之糊劑沉積在矽基材上；及在高溫下加熱該具有沉積之糊劑於其上之矽基材。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該矽包含矽粒子，且該鋁包含鋁粒子。
3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽粒子具有小於250奈米之直徑。
4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中至少一些矽粒子具有小於250奈米之直徑。
5. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽粒子具有小於100奈米之直徑。
6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中至少一些矽粒子具有小於100奈米之直徑。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該糊劑係使用糊劑印刷技術沉積在該矽基材上。
8. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽基材是結晶矽基材。
9. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該高溫是至少約550℃。
10. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該高溫是低於約660℃。
11. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽粒子在 該糊劑中之重量負荷濃度是大於約12%。
12. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽粒子在該糊劑中之重量負荷濃度是大於約30%。
13. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該矽粒子在該糊劑中之重量負荷濃度是大於約50%。
14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該糊劑包含鋁及矽之合金的粒子。
15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中矽包含至少約12%之鋁-矽合金粒子。
16. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該鋁-矽合金粒子具有小於3微米之直徑。
17. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該糊劑係使用糊劑印刷技術沉積在該矽基材上。
18. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該矽基材是結晶矽基材。
19. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該高溫是至少約550℃。
20. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該高溫是低於約660℃。
21. 一種經配置以供印刷在太陽能電池之結晶矽基材上的糊劑，該糊劑包含矽粒子、鋁粒子、及糊劑之載劑。
22. 如申請專利範圍第21項之糊劑，其中至少一些該矽粒子具有小於250奈米之直徑。
23. 如申請專利範圍第21項之糊劑，其中至少一些該 矽粒子具有小於100奈米之直徑。
24. 如申請專利範圍第21項之糊劑，其中該矽粒子在該糊劑中之重量負荷濃度是大於約12%。
25. 如申請專利範圍第21項之糊劑，其中該矽粒子在該糊劑中之重量負荷濃度是大於約30%。
26. 如申請專利範圍第21項之糊劑，其中該糊劑包含鋁及矽之合金的粒子。
27. 如申請專利範圍第26項之糊劑，其中矽包含至少約12%之鋁-矽合金粒子。