TW201901698A - 導電膠、電極及太陽能電池 - Google Patents

導電膠、電極及太陽能電池 Download PDF

Info

Publication number
TW201901698A
TW201901698A TW107116142A TW107116142A TW201901698A TW 201901698 A TW201901698 A TW 201901698A TW 107116142 A TW107116142 A TW 107116142A TW 107116142 A TW107116142 A TW 107116142A TW 201901698 A TW201901698 A TW 201901698A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
weight
less
conductive
compound
metal
Prior art date
Application number
TW107116142A
Other languages
English (en)
Inventor
奇利爾 亞拉波
強納森 查里斯 詩沛力 布斯
艾德恩 彼得 甘迺迪 克里
葛芬 畢翠斯 席拉
賽蒙 強森
羅蘭德 卡之貝奇
尼可拉斯 諾瓦克
Original Assignee
英商強生麥特公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英商強生麥特公司 filed Critical 英商強生麥特公司
Publication of TW201901698A publication Critical patent/TW201901698A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0324—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIVBVI or AIIBIVCVI chalcogenide compounds, e.g. Pb Sn Te
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本發明係關於一種用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，其尤其適用於太陽能電池。該膠包含分散於有機介質中之固體部分，該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物，其中該無機粒子混合物包含實質上結晶粒子。本發明亦關於一種製備導電膠之方法、一種製造太陽能電池之表面電極之方法、一種用於太陽能電池之電極及一種太陽能電池。

Description

導電膠、電極及太陽能電池
本發明係關於尤其適用於太陽能電池之導電膠及製備彼等膠的方法，係關於一種在例如太陽能電池之表面上製造導電軌或塗層的方法，且係關於具有形成於其上之導電軌或塗層之太陽能電池的表面。
導電(例如，含銀)膠常規地用於製備太陽能電池，諸如矽太陽能電池之導電軌。該等膠通常包含導電(例如銀)粉末、玻璃粉及(有時)一或多種額外添加劑，皆分散於有機介質中。在太陽能電池之製造中，此類膠通常藉由網版印刷應用於半導體基板(例如，晶圓)且隨後經燒製(亦即，經受熱處理)。玻璃粉為金屬氧化物之非晶形混合物。玻璃粉具有數種作用。在燒製期間，其變為熔融相且因此起到將導電軌黏結至半導體晶圓之作用。然而，玻璃粉在以下方面亦為至關重要的：其蝕刻掉提供於半導體晶圓表面上之抗反射層或鈍化層(通常為氮化矽)，以允許導電軌與半導體之間進行直接接觸。玻璃粉通常在形成與半導體發射極之歐姆接觸方面亦為至關重要的。
導電軌與半導體晶圓之間的接觸之品質有助於確定最終太陽能電池之效率。需要優化最佳玻璃粉以在適當溫度下流動，且提供抗反射層之適當蝕刻程度。若提供過少蝕刻，則半導體晶圓與導電軌之間將存在不充分接觸，導致高接觸電阻。相反，過度蝕刻可能導致大量銀島狀物沈積於半導體中，破壞其p-n接面，且由此降低其將太陽能轉化為電能之能力。
近期大量注意力已集中於改良包括於光伏打電池之導電膠中之玻璃粉材料以提供良好之特性平衡上。
包含皆分散於有機介質中之導電粉末、玻璃粉以及有時一或多種額外添加劑的導電膠亦用於在一系列其他電子應用及汽車應用中形成導電軌或導電塗層，該等電子應用包括被動電子組件，例如氧化鋅變阻器組件之端電極、MLCC (多層陶瓷電容器)之終端、塗佈有TCO (透明導電氧化物)之玻璃基板上的電極、NTC (負溫度係數)熱敏電阻上的導電層、功能性壓電陶瓷之金屬化部位；該等汽車應用包括天線及可加熱反射鏡、擋風玻璃及背燈。
仍需要適用於太陽能電池之導電膠之組合物，其提供極佳(降低的)接觸電阻而不會不利地影響太陽能電池之p-n接面，且其在製造太陽能電池期間在適合燒製導電膠之溫度下流動。
本發明人已出人意料地發現，包括於導電膠中的實質上結晶粒子可產生與包括玻璃之導電膠所獲得之結果一樣良好或比其更好之結果。特定言之，本發明人已發現，包含金屬化合物之實質上結晶粒子的無機粒子混合物適合替代玻璃粉。
因此，本發明之第一態樣提供用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中的固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中該無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子，及選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物的元素D之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； D為金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數； 其中固體部分實質上不含鉛。
在第一態樣之一些實施例中，元素D之化合物為具有通式Dm On 之化合物； 其中： D為金屬或類金屬； m為整數；且 n為整數。
在第二態樣中，本發明提供用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中，無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子，及選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物的Te、Bi或Ce之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
在第二態樣之一些實施例中，Te、Bi或Ce之化合物為具有通式Dm On 之化合物； 其中： D選自Te、Bi或Ce； m為整數；且 n為整數。
在第二態樣之一些實施例中，Te、Bi或Ce之化合物為二元氧化物，例如選自TeO2 、Bi2 O3 及CeO2 。
在第三態樣中，本發明提供用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子；其中 A為金屬或兩種不同金屬的混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數； 其中該固體部分實質上不含鉛且實質上不含玻璃。
本發明之第四態樣為用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為一或多種鹼金屬； B為類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
在此態樣之一些實施例中，B選自B (硼)、Si、Ge、Sb及Te。在此態樣之一些實施例中，B為Te。在此態樣之一些實施例中，x為2且y為1。在此態樣之一些實施例中，x為2，y為1且z為3。
本發明之第五態樣為用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為一或多種鹼金屬； B為不同於A之金屬或類金屬； x為2； y為3；且 z為整數。
在此態樣之一些實施例中，z為7。在此態樣之一些實施例中，A選自Li、Na或Li及NA之混合物。在此態樣之一些實施例中，B選自過渡金屬。
本發明之第六態樣為用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為一或多種金屬； B為不同於A之金屬或類金屬； x小於1； y為整數；且 z為整數。
在此態樣之一些實施例中，A為一或多種鹼金屬。在此態樣之一些實施例中，A為Li。在此態樣之一些實施例中，y為1。在此態樣之一些實施例中，z為3。
本發明之第七態樣為一種根據第一態樣至第六態樣中任一項製備導電膠的方法，該方法包含以任何順序混合有機介質及固體部分之組分。
本發明之第八態樣為一種製造太陽能電池之表面電極的方法，該方法包含將如第一態樣至第六態樣中之任一者中所定義之導電膠塗覆至半導體基板，且燒製所塗覆導電膠。
本發明之第九態樣為太陽能電池之電極，該電極包含半導體基板上的導電軌，其中導電軌藉由在半導體基板上燒製如第一態樣至第六態樣中之任一者中所定義之膠而獲得或可獲得。
本發明之第十態樣為包含如第九態樣中所定義之表面電極的太陽能電池。
本發明之第十一態樣為如第一態樣至第六態樣中之任一者中所定義的導電膠在製造太陽能電池之表面電極中之用途。
本發明之第十二態樣為導電膠中具有通式Ax By Oz 之添加劑改善太陽能電池之比接觸電阻的用途，其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
導電膠可例如用於製造太陽能電池。
使用金屬化合物之實質上結晶粒子的特定優點為其自製造導電膠之方法移除玻璃形成步驟。玻璃形成步驟通常具有高能量需求，因為其需要將玻璃前驅體加熱至高於用於製造玻璃之結晶材料的熔點之溫度。歸因於玻璃相對較低之軟化點及熔點，通常將其用於導電膠中。通常，導電膠中所使用之玻璃在約400℃-700℃之範圍內的溫度下流動。本發明人已出人意料地發現，儘管本發明之膠中所使用的實質上結晶金屬化合物中之至少一些的熔點顯著較高，但此等混合物仍展現與玻璃粉相似之流動及熔融特性，其使得能夠以與包含玻璃粉之膠類似的燒製量變曲線及製造方法來對其加以使用。
本文中藉由「實質上結晶」，吾等意謂在整個材料中具有原子之長範圍結構性順序之結晶材料。此類材料不展現玻璃轉移。此材料與例如非晶形或玻璃態材料對比。其他差異通常將為實質上結晶材料將具有藉由非晶形材料展現之熔點而非軟化點，且實質上結晶材料將在XRD圖案中產生多個明顯的峰。
如熟習此項技術者將理解，避免能量密集之玻璃形成步驟具有用於太陽能電池之導電膠領域外之優點。本發明人認為其發明亦可適用於使用導電膠形成其他電子應用，諸如本文中所提及之應用中之導電軌及導電塗層。
本發明亦關於如本文所述之無機摻合物(無機粒子混合物)本身。
現將陳述本發明之較佳及/或視情況選用之特徵。除非上下文另外要求，否則本發明之任何態樣可與本發明之任何其他態樣組合。除非上下文另外要求，否則任何態樣之較佳及/或視情況選用之特徵中之任一者可單獨或以組合形式與本發明之任何態樣組合。
舉例而言，無機粒子混合物內含物、原材料及粒度分佈之論述同樣適用於與膠、方法及摻合物有關的本發明之態樣。
本發明之導電膠包括有機介質及固體部分。該固體部分包括導電金屬及無機粒子混合物。此等中之各者皆將加以論述，使用其製造導電膠之各種方法亦將加以論述。
固體部分 - 含量
在一些實施例中，固體部分包括0.1至15重量%之無機粒子混合物。
在一些實施例中，固體部分包括80至99.9重量%之導電材料。
無機粒子混合物 - 含量
本文所述之導電膠之固體部分含有無機粒子混合物。
在一些實施例中，包括無機粒子混合物可降低導電膠之接觸電阻。
無機粒子混合物之顆粒性質意謂存在各無機組分之離散、單獨或個別粒子。無機粒子混合物包含實質上結晶粒子。實質上結晶粒子不展現玻璃轉移。
在固體部分中，存在導電材料及無機粒子混合物。導電材料及無機粒子混合物可能為固體部分之唯一組分。固體部分可因此僅由導電材料及無機粒子混合物組成。
在本發明之一些實施例中，非晶形氧化物材料或玻璃在固體部分中之含量可能小於1重量%。固體部分可能實質上不含玻璃，例如，以固體部分之總重量計，固體部分之玻璃含量可能小於1重量%、小於0.5重量%、小於0.25重量%、小於0.1重量%、小於0.05重量%或小於0.01重量%。在一些實施例中，固體部分不包括任何有意添加之玻璃及/或任何有意形成之玻璃相。
在本發明之一些實施例中，固體部分實質上不含鉛，例如，固體部分之鉛含量可能小於0.5重量%、較佳小於0.25重量%、更佳小於0.05重量%、最佳小於0.01重量%。在一些實施例中，固體部分不包括任何有意添加之鉛。
熟習此項技術者應理解，玻璃材料並非與非晶形材料，或甚至結晶材料中之非晶形區域同義。玻璃材料會展現玻璃轉移。儘管玻璃可包括一些結晶域(其可能並非為完全非晶形的)，但此等玻璃仍與本文所述之離散的實質上結晶粒子不同。
當然，熟習此項技術者將認識到，即使當歸因於所用加工條件之性質而使用實質上結晶原材料時，仍可能會形成一些非晶形或玻璃相。在本發明之態樣中，將此降至最低。舉例而言，可能存在藉由研磨而誘發的氧化物粒子之某一表面反應，或碳由於諸如碳酸鋰之原材料之分解之沈積。
然而，玻璃轉移之缺乏(亦即，未展現玻璃轉移)可表徵與已知材料之差異。
具有通式 Ax By Oz 之化合物
通常，本發明無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子。在一些實施例中，其具有鈣鈦礦式、尖晶石式或青銅式結晶結構。
在本申請案中，無機粒子混合物之組分之式不僅僅使用整數值來始終最佳表現。其表示具有通式Ax By Oz 之化合物中之各種元素A、B及O之間的比率。特定言之，x之值不必為整數。
O表示元素氧。
『A』及『B』可表示各種不同元素。x、y及z之值亦可不同。熟習此項技術者將認識到，A、B、x、y或z之一種選擇可影響如何選擇A、B、x、y及z之剩餘部分。
『A』通常為金屬或兩種不同金屬之混合物。在一些實施例中，A為具有+1之氧化態之金屬。舉例而言，其可為鹼金屬，諸如Li、Na或K或鹼金屬之混合物，例如Li、Na及K中之任兩者的混合物。在某些實施例中，A為Li或Na或其混合物。
在一些實施例中，A為具有+2之氧化態之金屬或該等金屬的混合物。在一些實施例中，A為鹼土金屬，諸如Mg、Ca、Sr或Ba。在一些實施例中，A為Mg。在一些實施例中，A為過渡金屬，諸如Zn。
在一些實施例中，A不為Ag。
『B』通常為金屬或類金屬。舉例而言，其可選自過渡金屬、後過渡金屬、鑭系元素及類金屬。過渡金屬由熟習此項技術者理解。實例包括Ti、Mo、Mn、W、Cr、Nb、V及Zn。後過渡金屬亦由熟習此項技術者理解。實例包括Sn、Pb及Bi。
在一些實施例中，B選自過渡金屬及類金屬。
如本文中所用之術語『類金屬』指示選自B (硼)、Si、Ge、Sb及Te之組的元素。類金屬可選自Te、Si及Sb。在一些實施例中，類金屬為Te。
在一些實施例中，『B』選自過渡金屬。舉例而言，B可選自Ti、Mo、Mn、W、Cr、Nb、V及Zn。在一些實施例中，B可為Ti、Mo、Mn、W、V或Cr。舉例而言，其可為Ti、Mo、Mn或W。
在某些實施例中，B選自Te、Ti及W。
在一些實施例中，B不為Ru。
x為指示在結晶結構中包括A之含量的值。其通常在0與2之間。舉例而言，x大於0。其可大於或等於0.1、大於或等於0.2、大於或等於0.3、大於或等於0.4、大於或等於0.5、大於或等於0.6、大於或等於0.7、大於或等於0.8、大於或等於0.9、大於或等於1、大於或等於1.1、大於或等於1.2、大於或等於1.3、大於或等於1.4、大於或等於1.5、大於或等於1.6、大於或等於1.7、大於或等於1.8、或大於或等於1.9。
x小於或等於2。其可小於或等於1.9、小於或等於1.8、小於或等於1.7、小於或等於1.6、小於或等於1.5、小於或等於1.4、小於或等於1.3、小於或等於1.2、小於或等於1.1、小於或等於1、小於或等於0.9、小於或等於0.8、小於或等於0.7、小於或等於0.6、小於或等於0.5、小於或等於0.4、小於或等於0.3、小於或等於0.2、小於或等於0.1。
在一些實施例中，x為2。在一些實施例中，x為1。在一些實施例中，x小於1。
y為整數，且在一些實施例中，為小於z之整數。在一些實施例中，y為1。在一些實施例中，y為2。在一些實施例中，y為3。
z為整數。在一些實施例中，z為選自1至10，例如1至8，例如2至7之範圍內的整數。在一些實施例中，z為2。在一些實施例中，z為3。在一些實施例中，z為7。
在一些實施例中，A為一或多種具有小於或等於2之氧化態之金屬；B為一或多種不同於A的金屬或類金屬；x小於1；y為1且z為整數。
在一些實施例中，A為一或多種鹼金屬；B為Te；x為2；y為1且z為整數。
在一些實施例中，A為一或多種鹼金屬；B為不同於A之金屬或類金屬；x為2；y為3；且z為整數。
現將描述本發明中所用之具有通式Ax By Oz 之一些特定化合物。
具有通式Ax By Oz 之化合物可具有通式Ai 2 Bi O3 ，其中Ai 及Bi 分別如上文針對A及B所定義。
Ai 可選自Li、Na、K、Zn、Mg及其混合物。在一些實施例中，Ai 為Li。在一些實施例中，Ai 為Li及Na之混合物。在實施例中，其中Ai 為Li及Na之混合物，兩種元素可以任何比率存在。在一些實施例中，A內之Li:Na之莫耳比在1:1至8:1範圍內。在一些實施例中，A內之Li:Na之莫耳比在1:1至3:1範圍內，例如2:1至3:1。
Bi 可選自Mo、Mn、W、Te及Bi。在一些實施例中，Bi 為Te。在彼等實施例中，具有通式Ax By Oz 之化合物具有通式Ai 2 TeO3 。
在一些實施例中，Bi 不為Ru。
具有通式Ax By Oz 之化合物可選自Li2 TeO3 及Lia Xb TeO3 ，例如，其中X為不同於Li之鹼金屬(例如，Na)，且a及b之總和為2。
具有通式Ax By Oz 之化合物可具有通式Aii q Bii O3 ，其中Aii 及Bii 分別如上文針對A及B所定義，且q為大於0且小於或等於1的值。
Aii 可選自Li、Na、K、Zn、Mg及其混合物。舉例而言，其可為Li或Na。在一些實施例中，Aii 為Na。在一些實施例中，Aii 為Li。在一些實施例中，Aii 為K。
Bii 可選自Mo、Mn、W、Te及Bi。在一些實施例中，Bii 為W。在彼等實施例中，具有通式Ax By Oz 之化合物具有通式Aii q WO3 。
q大於0。其可大於或等於0.1、大於或等於0.2、大於或等於0.3、大於或等於0.4、或大於或等於0.5。
q小於或等於1。其可小於或等於0.9、小於或等於0.8、或小於或等於0.7。
在一些實施例中，q為0.2至0.9，例如0.3至0.8，例如0.4至0.7。在一些實施例中，q為約0.6，其為約0.5至約0.7，或約0.55至約0.65。
具有通式Ax By Oz 之化合物可為例如Na0 . 6 WO3 、Li0 . 6 WO3 或K0 . 6 WO3 。在某些實施例中，其為Li0 . 6 WO3 。
具有通式Ax By Oz 之化合物可具有通式Aiii Biii O4 ，其中Aiii 及Biii 分別如上文針對A及B所定義。
Aiii 可選自Li、Na、K及其混合物。舉例而言，其可為Li或Na。在一些實施例中，Aiii 為Na。在一些實施例中，Aiii 為Li。在一些實施例中，Aiii 為K。
Biii 可選自Mo、Mn、W、Te及Bi。在一些實施例中，Biii 為Mn。在彼等實施例中，具有通式Ax By Oz 之化合物具有通式Aiii MnO4 。
具有通式Ax By Oz 之化合物可為例如LiMnO4 、NaMnO4 或KMnO4 。在某些實施例中，其為LiMnO4 。
具有通式Ax By Oz 之化合物可具有通式Aiv 2 Biv O4 ，其中Aiv 及Biv 分別如上文針對A及B所定義。
Aiv 可選自Li、Na、K、Zn及Mg或其混合物。在一些實施例中，Aiv 為Li。
Biv 可選自Mo、Mn、W、Te及Bi。在一些實施例中，Biv 為Te。在彼等實施例中，具有通式Ax By Oz 之化合物具有通式Aiv 2 TeO4 。
具有通式Aiv 2Biv O4 之化合物可為Li2 TeO4 或Lia Xb TeO4 ，其中X為不同於Li之鹼金屬(例如，Na)，且a及b之總和為2。
具有通式Ax By Oz 之化合物可具有通式Av 2 Bv 3 O7 ，其中Av 及Bv 分別如上文針對A及B所定義。
Av 可選自Li、Na、K、Zn、Mg及其混合物。舉例而言，其可為Li或Na。在一些實施例中，Av 為Na。在一些實施例中，Av 為Li。在一些實施例中，Av 為K。
Bv 可選自Ti、Mo、Mn、W、Te及Bi。在一些實施例中，Bv 為Ti。在彼等實施例中，具有通式Ax By Oz 之化合物具有通式Av 2 Ti3 O7 。
具有通式Ax By Oz 之化合物可為Na2 Ti3 O7 。
具有通式Ax By Oz 之化合物之粒度在本發明中不受特定限制。通常，D50 粒度可為至少0.25 μm，例如至少0.3 μm、至少0.4 μm、至少0.5 μm、或至少1 μm。D50 粒度可為15 μm或更小、10 μm或更小、5 μm或更小、4 μm或更小、3 μm或更小、或2 μm或更小。可使用雷射繞射法(例如使用馬爾文粒度分析儀2000 (Malvern Mastersizer 2000))測定粒度。
Ax By Oz 在單個結晶相中包括兩種或更多種不同金屬/類金屬元素。熟習此項技術者理解結晶相及可能的次級相中之多種類型之金屬/類金屬原子或離子的存在可使用XRD進行鑑別以確認具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子的晶體結構對應於多種金屬/類金屬之化合物(例如，氧化物)的晶體結構。可採用之其他技術包括TEM及SEM-EBSD。如熟習此項技術者亦將理解，多種金屬/類金屬之化合物可包括附帶雜質，其可為不同的金屬/類金屬原子或離子，或可為與A或B相同但具有不同氧化態之金屬/類金屬。該等附帶雜質將以極低含量(例如，以所討論之全部金屬/類金屬化合物計，＜ 1莫耳%、或＜ 0.5莫耳%)存在於金屬/類金屬化合物中，且將對本發明之膠之特性無不利的效果。
元素 D 之化合物
元素D之化合物可選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物。如本文所用，術語「二元氧化物」係指僅包含氧及一種其他元素之氧化物化合物。因此，元素D之二元氧化物為僅包含氧原子及元素D原子之化合物。
根據本發明之一些態樣，元素D之化合物為具有通式Dm On 之化合物。在具有通式Dm On 之化合物中，D為金屬或類金屬，m為整數，且n為整數。
在一些實施例中，D為與A及B中之各者不同的金屬或類金屬。在一些實施例中，D為與A相同的金屬，或其中A為金屬之混合物，D與A之金屬中之一者相同。在一些實施例中，D為與B相同之金屬或類金屬。
在一些實施例中，D選自鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬、後過渡金屬、類金屬及鑭系元素。在一些實施例中，D亦可選自諸如P之一些非金屬。
在一些實施例中，D選自鹼金屬，例如Li、Na、K或Rb。在一些實施例中，D為Li或Na。
在一些實施例中，D選自鹼土金屬，例如Mg、Ca、Sr或Ba。
在一些實施例中，D選自過渡金屬，例如Zn或W。
在一些實施例中，D選自後過渡金屬，例如Bi。
在一些實施例中，D選自類金屬，例如Te。
在一些實施例中，D選自鑭系元素，例如Ce。
在一些實施例中，D選自Te、Ce、Bi、Si、Li、Na、K、Rb、Zn、Mo、Cr、W、Ba、Sr、Mg、P、Ge、Ca、Zr、Cu、Ag及AI。在一些實施例中，D選自Te、Ce、Bi、Si、Li、Na、K、Rb、Zn、Mo、Cr、W、Ba及P。在一些實施例中，D選自Bi、Te、W、Ce及Zn。
在一些實施例中，D選自Te、Bi及Ce。
在一些實施例中，具有通式Dm On 之化合物包括碲化合物，諸如氧化碲，例如，副黃碲礦(paratellurite)或TeO2 之實質上結晶粒子。在一些實施例中，具有通式Dm On 之化合物包括鈰化合物，諸如氧化鈰或CeO2 之實質上結晶粒子。在一些實施例中，具有通式Dm On 之化合物包括鉍化合物，例如氧化鉍(Bi2 O3 )之實質上結晶粒子。
在某些實施例中，『D』實質上僅包括一種類型之金屬或類金屬元素。亦即，具有通式Dm On 之化合物中可能實質上僅存在單一陽離子物種。舉例而言，實質上僅單一類型的金屬/類金屬原子或離子之存在可使用XRD進行鑑別以確認具有通式Dm On 之化合物的實質上結晶粒子之晶體結構對應於單一金屬或類金屬的化合物(例如，氧化物)之晶體結構。如熟習此項技術者將理解，單一金屬或類金屬之化合物可包括附帶雜質，其可為不同的金屬/類金屬原子或離子。該等附帶雜質將以極低含量(例如，以所討論之全部金屬/類金屬化合物計，＜ 1莫耳%、或＜ 0.5莫耳%)存在於金屬/類金屬化合物中。此外，金屬/類金屬化合物之加工(例如共研磨)可能引發化合物之一些表面改質或反應。然而，在此情況下，材料本體仍為單一金屬/類金屬之化合物，且仍可藉由如上所述之XRD進行鑑別。
在一些實施例中，m為選自1及2之整數。在一些實施例中，n為選自1、2及3之整數。在一些實施例中，m及n均為1。在一些實施例中，m及n中之一者為1，且另一者為2。在一些實施例中，m為1且n為2。在一些實施例中，m為1且n為3。在一些實施例中，m為2且n為3。
可包括於本發明中之由Dm On 表示之一些特定化合物包括TeO2 、Li2 O、Bi2 O3 、ZnO、MgO、Ce2 O3 、CeO2 、Na2 O、MoO3 及WO3 。
在本發明之一些態樣中，除了具有通式Ax By Oz 之化合物之外，無機粒子混合物進一步包含選自以下的Te、Bi或Ce之化合物：二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物。
在一些實施例中，Te、Bi或Ce之化合物選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽及甲酸鹽。在一些實施例中，Te、Bi或Ce之化合物選自二元氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽。在一些實施例中，Te、Bi或Ce之化合物為二元氧化物。
輔助無機材料
通常，除了具有通式Ax By Oz 之化合物粒子之外(且在一些態樣中，除了如上文所述之無機粒子混合物的其他組分之外)，無機粒子混合物可進一步包含一或多種額外不同的顆粒無機材料(下文表示為『輔助無機材料』)，諸如金屬或類金屬化合物，例如，氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、碳酸氫鹽、乙二酸鹽、乙酸鹽或甲酸鹽。輔助無機材料可含有非氧化物材料，且可由不為氧化物之材料形成。在一些實施例中，如上文所論述，此等輔助無機材料含有一或多種具有通式Dm On 之化合物。
另外或或者，如上文所論述，此等輔助無機材料含有一或多種具有通式Ax By Oz 之化合物。
因此在一些實施例中，無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物、視情況存在之一或多種具有通式Ax By Oz 之額外不同的化合物及/或一或多種具有通式Dm On 之化合物。
無機粒子混合物之顆粒性質意謂存在各無機組分之離散、單獨或個別粒子。在一些實施例中，輔助無機材料可包含實質上結晶粒子或由其組成。實質上結晶粒子不展現玻璃轉移。輔助無機材料可包括金屬或類金屬氧化物。對讀者顯而易知的係，諸多該等氧化物為所熟知的。輔助無機材料可包括實質上結晶粒子，其通常為金屬或類金屬化合物之實質上結晶粒子。輔助無機材料之各金屬或類金屬化合物可例如選自氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽。特定言之，涵蓋針對太陽能電池之導電膠製造領域中所通常使用的類別之化合物(例如氧化物)。
可包括於輔助無機材料中之一些特異性金屬或類金屬化合物包括以下中之一或多種：TeO2 、Li2 O、Li2 CO3 、Bi2 O3 、Bi5 O(OH)9 (NO3 )4 、ZnO、MgO、Ce2 O3 、CeO2 、Na2 O、Na2 CO3 、H2 WO4 、MoO2 、WO2 、MoO3 及WO3 。
舉例而言，在一些實施例中，輔助無機材料包括碲化合物，諸如氧化碲，例如，副黃碲礦或TeO2 之實質上結晶粒子。在一些實施例中，輔助無機材料包括鈰化合物，諸如氧化鈰或CeO2 之實質上結晶粒子。在一些實施例中，輔助無機材料包括鉍化合物，例如，硝酸鉍或氧化鉍(Bi2 O3 )之實質上結晶粒子。
輔助無機材料可包括兩種或更多種不同金屬或類金屬化合物，在一些實施例中，三種或更多種、四種或更多種、五種或更多種或六種或更多種不同金屬/類金屬化合物。
當然，輔助無機材料中所含不同化合物之含量可不同。一種、兩種、三種或更多種化合物可以比起所含其他化合物顯著更高的量存在。舉例而言，在一些實施例中，碲化合物(例如TeO2 )之含量高於任何其他金屬/類金屬化合物之含量。在一些實施例中，碲化合物與鉍化合物為以最高量存在之兩種化合物，亦即，碲化合物與鉍化合物中之一者為以最高量存在之化合物，且另一者為以僅次於最高量的量存在之化合物。如本文所用之量可指按重量計之含量。
在某些實施例中，輔助無機材料中之金屬/類金屬化合物中之一或多者(例如各者)實質上僅包括一種類型的金屬/類金屬元素。亦即，輔助無機材料中所包括的給定化合物中可能實質上僅存在單一陽離子物種。舉例而言，實質上僅單一類型的金屬/類金屬原子或離子之存在可使用XRD進行鑑別以確認化合物之實質上結晶粒子的晶體結構對應於單一金屬或類金屬之化合物(例如，氧化物)的晶體結構。如熟習此項技術者將理解，單一金屬之化合物可包括附帶雜質，其可為不同原子或離子。該等附帶雜質將以極低含量(例如，以所討論之全部化合物計，＜ 1莫耳%、或＜ 0.5莫耳%)存在於化合物中。此外，化合物之加工(例如共研磨)可能引發化合物之一定表面改質或反應。然而，在此情況下，大多數材料仍為單一金屬/類金屬之化合物，且仍可藉由如上所述之XRD進行鑑別。
兩種或更多種金屬/類金屬化合物，在一些實施例中，三種或更多種、四種或更多種、五種或更多種、或六種或更多種輔助無機材料中之化合物實質上僅包括一種類型之金屬/類金屬元素。
因此，在一些實施例中，輔助無機材料中所包括的各化合物或其他材料僅包括一種類型之金屬或類金屬元素。因此，輔助無機材料可實質上不含混合金屬/類金屬化合物，例如混合氧化物。混合氧化物包括超過一種類型之金屬/類金屬元素。混合氧化物可為實質上結晶或實質上非晶形的。特定言之，非晶形混合氧化物可為玻璃粉。
如本文所用，術語「實質上不含混合氧化物」意欲包括不含有意添加之混合氧化物的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之混合氧化物，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之混合氧化物。舉例而言，輔助無機材料可包括並非有意添加之混合氧化物。如本文所用，術語「實質上不含混合金屬化合物」應以類似方式加以解釋。舉例而言，輔助無機材料可實質上不含玻璃。
除非另外規定，否則本文所述之無機化合物含量以重量百分比形式給出。此等重量百分比以無機粒子混合物之總重量計。除非另外規定，否則重量百分比為在製備無機粒子混合物或導電膠中，以氧化物為基礎，用作起始物質之組分的百分比。
本文所述之輔助無機材料通常不受限。適用於太陽能電池之導電膠的諸多不同氧化物為此項技術中所熟知的。
較佳的可為，輔助無機材料實質上不含鉛，例如，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之PbO，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之PbO。
不含鉛材料提供較低毒性之最終產物。
輔助無機材料實質上不含硼可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含硼」意欲包括不含有意添加之硼的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之硼(按B2 O3 計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%(按B2 O3 計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料包括碲化合物，例如，TeO2 。無機粒子混合物可包括至少20重量%、至少25重量%、或至少30重量%之碲化合物(按TeO2 計算)。
無機粒子混合物可包括80重量%或更少、75重量%或更少、70重量%或更少、65重量%或更少或60重量%或更少之碲化合物(按TeO2 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括30重量%至65重量%之碲化合物(按TeO2 計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料包括鉍化合物，例如，Bi2 O3 。無機粒子混合物可包括至少10重量%、至少15重量%、至少18重量%、至少20重量%、或至少25重量%之鉍化合物(按Bi2 O3 計算)。無機粒子混合物可包括60重量%或更少、55重量%或更少、50重量%或更少、或45重量%或更少之鉍化合物(按Bi2 O3 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括20重量%至50重量%之鉍化合物(按Bi2 O3 計算)。
或者，鉍化合物可為硝酸鉍，例如，Bi5 O(OH)9 (NO3 )4 。鉍之硝酸鹽(例如Bi5 O(OH)9 (NO3 )4 )可以至少10重量%、至少15重量%、至少18重量%、至少20重量%、或至少25重量%之量用於無機粒子混合物中。其可以60重量%或更少、55重量%或更少、50重量%或更少、或45重量%或更少之量使用。舉例而言，其可以20重量%至50重量%之量使用。在一些實施例中，使用Bi2 O3 可為較佳的。
在一些實施例中，輔助無機材料包括鈰化合物(例如CeO2 )。無機粒子混合物可包含0重量%或更多、例如至少0.1重量%、至少0.2重量%、至少0.5重量%、至少1重量%、至少1.5重量%、至少2重量%、至少2.5重量%、或至少3重量%之鈰化合物(按CeO2 計算)。無機粒子混合物可包含22重量%或更少、20重量%或更少、17重量%或更少、15重量%或更少、14重量%或更少、13重量%或更少、12重量%或更少、11重量%或更少、10重量%或更少、或8重量%或更少之鈰化合物(按CeO2 計算)。特別適合之CeO2 含量為1重量%至15重量%。
輔助無機材料可包括矽化合物(例如SiO2 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多，0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多、2重量%或更多、或2.5重量%或更多之矽化合物(按SiO2 計算)。無機粒子混合物可包括20重量%或更少、15重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之矽化合物(按SiO2 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.1重量%至7重量%之SiO2 。
在一些實施例中，輔助無機材料實質上不含矽可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含矽」意欲包括不含有意添加之矽的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之矽(按SiO2 計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之矽(按SiO2 計算)。
輔助無機材料可包括鹼金屬化合物，例如選自鋰、鈉、鉀及銣之化合物的一或多者，較佳選自鋰、鈉及鉀之化合物的一或多者，更佳鋰及鈉之化合物中的一者或兩者。一或多種(例如各)鹼金屬化合物可宜為鹼金屬碳酸鹽。在一些實施例中，較佳地，輔助無機材料包括鋰化合物，例如碳酸鋰。
以氧化物為基礎計算，輔助無機材料可包括0重量%更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多的鹼金屬化合物。以氧化物為基礎計算，輔助無機材料可包括20重量%或更少、19重量%或更少、18重量%或更少、15重量%或更少、12重量%或更少的鹼金屬化合物。
應指出，可用於製備包括鋰化合物之輔助無機材料及導電膠的一種特定原材料為Li2 CO3 。其可以0重量%或更多、1重量%或更多、2重量%或更多、4重量%或更多、5重量%或更多、或6重量%或更多之無機粒子混合物之量用作原材料。其可以20重量%或更少、15重量%或更少、13重量%或更少、6重量%或更少、10重量%或更少、或8重量%或更少之無機粒子混合物之量用作原材料。舉例而言，其可以5重量%至12.5重量%之無機粒子混合物之量用作原材料。
應指出，可用於製備包括鈉化合物之輔助無機材料及導電膠的一種特定原材料為Na2 CO3 。其可以0重量%或更多、0.05重量%或更多、0.1重量%或更多、1重量%或更多、2重量%或更多、或3重量%或更多之無機粒子混合物之量用作原材料。其可以20重量%或更少、15重量%或更少、13重量%或更少、6重量%或更少、10重量%或更少、8重量%或更少、7重量%或更少、6重量%或更少、或5重量%或更少之無機粒子混合物之量用作原材料。舉例而言，其可以0.05重量%至4重量%之無機粒子混合物之量用作原材料。
在一些實施例中，輔助無機材料包括碲化合物及鋰化合物兩者。舉例而言，可含有氧化碲及氧化鋰兩者。亦可在本發明之態樣中控制此等鋰化合物與碲化合物之比。舉例而言，無機粒子混合物中之Te與Li之莫耳比(Te:Li比)可在1:1至100:1範圍內。Te:Li比可為至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1或至少6:1。Te:Li比可為100:1或更小、50:1或更小、25:1或更小、20:1或更小、15:1或更小、10:1或更小、8:1或更小、7.5:1或更小、或7:1或更小。舉例而言，無機粒子混合物中之Te與Li之莫耳比(Te:Li比)可在3:1至10:1範圍內，例如，在5:1至8:1範圍內。
輔助無機材料可包括鋅化合物(例如ZnO)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、1重量%或更多、或1.2重量%或更多之鋅化合物(按ZnO計算)。無機粒子混合物可包括15重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之鋅化合物(按ZnO計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.5重量%至7重量%之鋅化合物(按ZnO計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料實質上不含鋅可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鋅」意欲包括不含有意添加之鋅的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之鋅(按ZnO計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之鋅(按ZnO計算)。
輔助無機材料可包括鉬化合物(例如MoO3 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之鉬化合物(按MoO3 計算)。無機粒子混合物可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之鉬化合物(按MoO3 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.1重量%至5重量%之鉬(按MoO3 計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料實質上不含鉬可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鉬」意欲包括不含有意添加之鉬的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之鉬(按MoO3 計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之鉬(按MoO3 計算)。
輔助無機材料可包括鉻化合物(例如Cr2 O3 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之鉻化合物(按Cr2 O3 計算)。無機粒子混合物可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之鉻(按Cr2 O3 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.1重量%至5重量%之鉻(按Cr2 O3 計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料實質上不含鉻可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鉻」意欲包括不含有意添加之鉻的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之鉻(按Cr2 O3 計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之鉻(按Cr2 O3 計算)。
輔助無機材料可包括鎢化合物(例如WO3 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之鎢化合物(按WO3 計算)。無機粒子混合物可包括15重量%或更少、10重量%或更少、或5重量%或更少之鎢化合物(按WO3 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.1重量%至5重量%之鎢化合物(按WO3 計算)。
在一些實施例中，輔助無機材料實質上不含鎢可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鎢」意欲包括不含有意添加之鎢的輔助無機材料。舉例而言，輔助無機材料可包括小於0.1重量%之鎢(按WO3 計算)，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之鎢(按WO3 計算)。
輔助無機材料可包括鋇化合物(例如BaO或BaCO3 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之鋇化合物(分別按BaO或BaCO3 計算)。無機粒子混合物可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之鋇化合物(分別按BaO或BaCO3 計算)。舉例而言，無機粒子混合物可包括0.1重量%至5重量%之鋇化合物(分別按BaO或BaCO3 計算)。
輔助無機材料可包括磷化合物(例如P2 O5 )。舉例而言，無機粒子混合物可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多之磷化合物(按P2 O5 計算)。無機粒子混合物可包括10重量%或更少、7重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之磷化合物(按P2 O5 計算)。
輔助無機材料可包括其他組分，諸如其他氧化物組分。通常，輔助無機材料將包括總計為20重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、5重量%或更少、3重量%或更少、2重量%或更少、或1重量%或更少之其他組分。輔助無機材料可包括至少0.1重量%之其他組分。其他組分可選自由以下組成之群中的一或多者：鍺、鈣、鋯、銅、銀及鋁之化合物，例如，GeO2 、CaO、ZrO2 、CuO、Ag2 O及Al2 O3 。
無機粒子混合物之成分之選擇可藉由關於燒製之所需流動特性來引導。本發明人已發現，某些混合物為尤其適合的。舉例而言，無機粒子混合物可較佳地含有提供碲源(例如TeO2 )及鹼金屬源(較佳為鋰(例如Li2 CO3 或Li2 O))之成分之混合物。亦可包括鉍源(例如，Bi2 O3 或Bi5 O(OH)9 (NO3 )4 )。亦可包括鋅源(例如，ZnO)。含量可如上所述。
在一些實施例中，無機粒子混合物包含具有如上所述之通式Ax By Oz 之化合物的實質上結晶粒子以及輔助無機材料，其中輔助無機材料提供至少一種不同於A及B兩者之金屬或類金屬源。因此，例如，當A為鋰且B為碲時，在此等實施例中，輔助無機材料至少包括金屬或類金屬化合物，其提供不為Li或Te之金屬/類金屬源(因此其可為例如Bi及/或Ce及/或Zn及/或Ba)。
在一些實施例中，無機粒子混合物包含具有如上所述之通式Ax By Oz 之化合物的實質上結晶粒子以及輔助無機材料，其中輔助無機材料提供兩種、三種、四種或五種不同金屬/類金屬源，其各者不同於A及B兩者。
在一些實施例中，無機粒子混合物包含具有如上所述之通式Ax By Oz 之化合物的實質上結晶粒子以及輔助無機材料，其中輔助無機材料由至少一種各自含有單一金屬/類金屬之金屬/類金屬氧化物及/或碳酸鹽化合物組成，且其中輔助無機材料提供至少一種金屬或類金屬源，其不同於A及B兩者。
本發明人已發現，當無機粒子混合物包含Ax By Oz 作為A及B源時，比起含有相同莫耳量之所有金屬/類金屬但其中A及B僅分別由A及B之單獨化合物提供之對應無機粒子混合物，所得銀接觸之接觸電阻較低(亦即較佳)。
無機粒子混合物可基本上由如本文所述之組合物及附帶雜質組成。在彼情況下，如熟習此項技術者將容易理解，所述組分之總重量%將為100重量%，任何其餘部分為附帶雜質。舉例而言，在一個實施例中，無機粒子混合物可由具有如上所述之通式Ax By Oz 之化合物的實質上結晶粒子、如上所述之輔助無機材料及附帶雜質組成。在另一實施例中，無機粒子混合物可由具有如上所述之通式Ax By Oz 之化合物的實質上結晶粒子、具有如上所述之通式Dm On 之化合物的實質上結晶粒子、如上所述之輔助無機材料及附帶雜質組成。通常，任何附帶雜質將以0.1重量%或更少、0.05重量%或更少、0.01重量%或更少、0.05重量%或更少、0.001重量%或更少、或0.0001重量%或更少存在。
本發明之導電膠之固體部分可包括0.1重量%至15重量%之無機粒子混合物。導電膠之固體部分可包括至少0.5重量%或至少1重量%之無機粒子混合物。導電膠之固體部分可包括10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之無機粒子混合物。
無機粒子混合物至少包含鋰化合物及碲化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物及鉍化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物及鋅化合物可為較佳的。
無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鋅化合物及鉍化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鈉化合物、鉍化合物及鋅化合物可為較佳的。
無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物及鈰化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鈰化合物及鉍化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鈰化合物及鋅化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鋅化合物、鈰化合物及鉍化合物可為較佳的。無機粒子混合物至少包含鋰化合物、碲化合物、鈉化合物、鉍化合物、鈰化合物及鋅化合物可為較佳的。
無機粒子混合物 - 粒度
在一些實施例中，無機粒子混合物具有粒度分佈，其中 (a) D10 ≤ 0.41 µm； (b) D50 ≤ 1.6 µm； (c) D90 ≤ 4.1 µm； (d) (D50 - D10 ) ≤ 1.15 µm； (e) (D90 - D50 ) ≤ 2.5 µm； (f) (D90 - D10 ) ≤ 3.7 µm；或 (g) (D50 /D10 ) ≤ 3.85。
此等要求中之一或多者、兩者或更多者、三者或更多者、四者或更多者、五者或更多者或六者或更多者可在本發明中得到滿足。
在一些實施例中，滿足要求(a)。在一些實施例中，滿足要求(b)。在一些實施例中，滿足要求(c)。在一些實施例中，滿足要求(d)。在一些實施例中，滿足要求(e)。在一些實施例中，滿足要求(f)。在一些實施例中，滿足要求(g)。
此等要求之任何組合可在本發明之一些實施例中得到滿足。
關於要求(a)，D10 為0.41 µm或更低，例如0.4 µm或更低、0.39 µm或更低、0.35 µm或更低、0.32 µm或更低、0.3 µm或更低、0.28 µm或更低、0.25 µm或更低或0.24 µm或更低。
D10 值較佳為0.4 µm或更低。
通常，D10 粒度可為至少0.1 µm、至少0.12 µm、至少0.14 µm、至少0.17 µm或至少0.2 µm。
因此，在一些實施例中，D10 在0.2 µm ≤ D10 ≤ 0.4 µm範圍內。
關於要求(b)，無機粒子混合物之D50 較佳小於或等於1.6 µm。D50 可為1.55 µm或更低、1.5 µm或更低、1.45 µm或更低、1.4 µm或更低、1.35 µm或更低、1.3 µm或更低、1.25 µm或更低、1.2 µm或更低、1.15 µm或更低、1.1 µm或更低、1.05 µm或更低、1 µm或更低、或0.95 µm或更低。
D50 值較佳為1.05 µm或更低。
通常，D50 粒度可為至少0.1 μm、至少0.3 μm、至少0.5 µm或至少0.8 μm。
因此，在一些實施例中，D50 在0.3 µm ≤ D50 ≤ 1.05 µm範圍內。
關於要求(c)，無機粒子混合物之D90 較佳小於或等於4.1 µm。D90 可為4 µm或更低、3.8 µm或更低、3.6 µm或更低、3.4 µm或更低、3.2 µm或更低、3 µm或更低、2.8 µm或更低、2.6 µm或更低、2.4 µm或更低、2.2 µm或更低、2.1 µm或更低、2 µm或更低、或1.9 µm或更低。
D90 值較佳為2.2 µm或更低。
通常，D90 粒度可為至少1 µm、至少1.2 µm、至少1.4 µm或至少1.5 µm。
因此，在一些實施例中，D90 在1.4 µm ≤ D90 ≤ 2.2 µm範圍內。
關於要求(d)，(D50 - D10 )為1.15 µm或更低，例如1.1 µm或更低、1 µm或更低、0.8 µm或更低、0.6 µm或更低、0.59 µm或更低、0.58 µm或更低、0.57 µm或更低、0.56 µm或更低、0.55 µm或更低、0.54 µm或更低或0.53 µm或更低。
(D50 - D10 )值較佳為0.6 µm或更低。
通常，D50 與D10 之間的差值可為至少0.1 µm、至少0.2 µm、至少0.3 µm或至少0.35 µm。
因此，在一些實施例中，(D50 - D10 )在0.3 µm ≤ (D50 - D10 ) ≤ 0.6 µm範圍內。
關於要求(e)，(D90 - D50 )為2.5 µm或更低，例如2 µm或更低、1.75 µm或更低、1.5 µm或更低、1.25 µm或更低、1.15 µm或更低、1.1 µm或更低、1.05 µm或更低、1 µm或更低或0.95 µm或更低。
(D90 - D50 )值較佳為1.15 µm或更低。
通常，D90 與D50 之間的差值可為至少0.5 µm、至少0.6 µm、至少0.7 µm或至少0.75 µm。
因此，在一些實施例中，(D90 - D50 )在0.6 µm ≤ (D90 - D50 ) ≤ 1.15 µm範圍內。
關於要求(f)，(D90 - D10 )，亦即D90 與D10 之間的差值較佳小於或等於3.7 µm。(D90 - D10 )值可為3.5 µm或更低、3 µm或更低、2.5 µm或更低、2 µm或更低、1.8 µm或更低、1.6 µm或更低、1.5 µm或更低、1.45 µm或更低、1.4 µm或更低或1.35 µm或更低。
(D90 - D10 )值較佳為1.8 µm或更低。
通常，(D90 - D10 )可為至少1 µm、至少1.1 µm、至少1.2 µm或至少1.3 µm。
因此，在一些實施例中，(D90 - D10 )在1.1 µm ≤ (D90 - D10 ) ≤ 1.8 µm範圍內。
關於要求(g)，(D50 /D10 )，亦即藉由使D50 除以D10 獲得之值小於或等於3.85。(D50 /D10 )值可為3.8或更低、3.7或更低、3.6或更低、3.5或更低、3.4或更低、3.3或更低、3.2或更低、3.1或更低、3或更低、2.8或更低或2.6或更低。
(D50 /D10 )值較佳為3.6或更低。
通常，(D50 /D10 )可為至少1、至少1.5、至少2、或至少2.3 µm。
因此，在一些實施例中，(D50 /D10 )在2.2 ≤ (D50 /D10 ) ≤ 3.6範圍內。
可使用雷射繞射法(例如使用馬爾文粒度分析儀2000)測定本文所述之粒度及分佈。
玻璃粉
儘管在本發明之一些實施例中固體部分實質上不含玻璃為較佳的，但在其他實施例中，如上文所解釋，除了導電材料及無機粒子混合物之外，本發明之固體部分可進一步包括玻璃粉之粒子。
依據重量百分比給出本文所描述之玻璃粉組合物。此等重量百分比係以玻璃粉之總重量計。以氧化物為基礎，重量百分比為在玻璃粉組合物之製備中用作起始材料之組分的百分比。如熟習此項技術者將理解，諸如氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽之起始材料可用於製備本發明之玻璃。當使用非氧化物起始材料來向玻璃粉供應特定元素時，使用適量起始材料供應等效莫耳量之元素，使具有該元素之氧化物以所述重量%供應。此定義玻璃組合物之方法在此項技術中為典型的。如熟習此項技術者將易於理解，揮發性物質(諸如氧氣)可在玻璃粉之製造過程期間損失，且因此所得玻璃粉之組成可能不準確地對應於起始材料之重量百分比，該等重量百分比在本文中以氧化物為基礎給出。分析藉由諸如感應耦合電漿發射光譜法(Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy，ICP-ES)之熟習此項技術者已知的方法所燒製的玻璃粉可用於計算所討論之玻璃粉組合物的起始組分。
本文所述之玻璃粉通常不受限。適用於太陽能電池之導電膠之諸多不同玻璃粉組合物為此項技術中所熟知。
玻璃粉實質上不含鉛可為較佳的，例如，玻璃粉可包括小於0.1重量%之PbO、例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之PbO。
玻璃粉實質上不含硼可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含硼」意欲包括不含有意添加之硼的玻璃組合物。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之B2 O3 ，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之B2 O3 。
在一些實施例中，玻璃粉包括TeO2 。玻璃粉可包括至少20重量%、至少25重量%、至少30重量%、至少35重量%、至少40重量%、或至少45重量%之TeO2 。玻璃粉可包括70重量%或更少、65重量%或更少、或60重量%或更少之TeO2 。舉例而言，玻璃粉可包括35重量%至65重量%之TeO2 。
在一些實施例中，玻璃粉包括Bi2 O3 。玻璃粉可包括至少10重量%、至少15重量%、至少18重量%、至少20重量%或至少25重量%之Bi2 O3 。玻璃粉可包括60重量%或更少、55重量%或更少、50重量%或更少、或45重量%或更少之Bi2 O3 。舉例而言，玻璃粉可包括20重量%至50重量%的Bi2 O3 。
在某些實施例中，玻璃粉可為碲-鉍玻璃粉。
在一些實施例中，玻璃粉包括CeO2 。玻璃粉可包含0重量%或更多、例如至少0.1重量%、至少0.2重量%、至少0.5重量%、至少1重量%、至少1.5重量%、至少2重量%、至少2.5重量%、至少3重量%之CeO2 、至少3.5重量%之CeO2 、至少4重量%之CeO2 、至少4.5重量%之CeO2 、至少5重量%之CeO2 、至少6重量%之CeO2 、或至少7重量%之CeO2 。玻璃粉可包含22重量%或更少、20重量%或更少、17重量%或更少、15重量%或更少、14重量%或更少、13重量%或更少、12重量%或更少、11重量%或更少、10重量%或更少、或5重量%或更少之CeO2 。特別適合之CeO2 含量為1重量%至15重量%。
玻璃粉可包括SiO2 。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多、2重量%或更多、或2.5重量%或更多之SiO2 。玻璃粉可包括20重量%或更少、15重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之SiO2 。舉例而言，玻璃粉可包括0.1重量%至7重量%之SiO2 。
在一些實施例中，玻璃粉實質上不含矽可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含矽」意欲包括不含有意添加之矽的玻璃組合物。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之SiO2 ，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之SiO2 。
玻璃粉可包括鹼金屬氧化物，例如選自Li2 O、Na2 O、K2 O及Rb2 O中之一或多者，較佳選自Li2 O、Na2 O及K2 O中之一或多者，更佳為Li2 O及Na2 O中之一或兩者。在一些實施例中，玻璃粉包括Li2 O為較佳的。
玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多之鹼金屬氧化物。玻璃粉可包括10重量%或更少、8重量%或更少、7重量%或更少、5重量%或更少、4重量%或更少之鹼金屬氧化物。
玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多之Li2 O。玻璃粉可包括10重量%或更少、8重量%或更少、7重量%或更少、6重量%或更少、5重量%或更少、4重量%或更少之Li2 O。舉例而言，玻璃粉可包括0.5重量%至6重量%之Li2 O。
在一些實施例中，玻璃粉包括Li2 O及Na2 O兩者可為較佳的。玻璃粉可包括總計為0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、1重量%或更多、2重量%或更多、或3重量%或更多之Li2 O及Na2 O。玻璃粉可包括總計為10重量%或更少、8重量%或更少、7重量%或更少、6重量%或更少、5重量%或更少、4重量%或更少之Li2 O及Na2 O。玻璃粉可包括至少0.1重量%、或至少0.5重量%之Li2 O，及至少0.1重量%、或至少0.5重量%之Na2 O。玻璃粉可包括5重量%或更少、4重量%或更少、3重量%或更少、或2.5重量%或更少之Li2 O，及5重量%或更少、4重量%或更少、3重量%或更少、或2.5重量%或更少之Na2 O。
玻璃粉可包括ZnO。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、1重量%或更多、或1.5重量%或更多之ZnO。玻璃粉可包括15重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之ZnO。
舉例而言，玻璃粉可包括0.5重量%至7重量%之ZnO。
在一些實施例中，玻璃粉實質上不含鋅可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鋅」意欲包括不含有意添加之鋅的玻璃粉。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之ZnO，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之ZnO。
玻璃粉可包括MoO3 。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之MoO3 。玻璃粉可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之MoO3 。舉例而言，玻璃粉可包括0.1重量%至5重量%之MoO3 。
在一些實施例中，玻璃粉實質上不含鉬可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鉬」意欲包括不含有意添加之鉬的玻璃組合物。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之MoO3 ，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之MoO3 。
玻璃粉可包括Cr2 O3 。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之Cr2 O3 。玻璃粉可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之Cr2 O3 。舉例而言，玻璃粉可包括0.1重量%至5重量%之Cr2 O3 。
在一些實施例中，玻璃粉實質上不含鉻可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鉻」意欲包括不含有意添加之鉻的玻璃粉。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之Cr2 O3 ，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之Cr2 O3 。
玻璃粉可包括WO3 。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之WO3 。玻璃粉可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之WO3 。舉例而言，玻璃粉可包括0.1重量%至5重量%之WO3 。
在一些實施例中，玻璃粉實質上不含鎢可為較佳的。如本文所用，術語「實質上不含鎢」意欲包括不含有意添加之鎢的玻璃粉。舉例而言，玻璃粉可包括小於0.1重量%之WO3 ，例如小於0.05重量%、小於0.01重量%、或小於0.005重量%之WO3 。
玻璃粉可包括BaO。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多之BaO。玻璃粉可包括10重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之BaO。舉例而言，玻璃粉可包括0.1重量%至5重量%之BaO。
玻璃粉可包括P2 O5 。舉例而言，玻璃粉可包括0重量%或更多、0.1重量%或更多、0.5重量%或更多、或1重量%或更多之P2 O5 。玻璃粉可包括10重量%或更少、7重量%或更少、5重量%或更少、或3重量%或更少之P2 O5 。
玻璃粉可包括其他組分，諸如其他氧化物組分。通常，玻璃粉將包括總計為20重量%或更少、10重量%或更少、7重量%或更少、5重量%或更少、3重量%或更少、2重量%或更少、或1重量%或更少的其他組分。
玻璃粉可包括至少0.1重量%之其他組分。其他組分可為選自由GeO2 、CaO、ZrO2 、CuO、Ag2 O及Al2 O3 組成之群中之一或多者。
在一較佳實施例中，玻璃粉可包含： 35至65重量%之TeO2 ； 20至50重量%之Bi2 O3 ； 0.1至5重量%之Li2 O； 0至5重量%之Na2 O； 0至5重量%之SiO2 ； 0.1至5重量%之ZnO； 0至5重量%之MoO3 ； 0至5重量%之Cr2 O3 及 0至15重量%之CeO2 。
玻璃粉可基本上由如本文所述之組合物及附帶雜質組成。在彼情況下，如熟習此項技術者將容易理解，所述組分之總重量%將為100重量%，任何其餘部分為附帶雜質。通常，任何附帶雜質將以0.1重量%或更少、0.05重量%或更少、0.01重量%或更少、0.05重量%或更少、0.001重量%或更少、或0.0001重量%或更少存在。
玻璃粉組合物可基本上由以下組成： 35至65重量%之TeO2 ； 20至50重量%之Bi2 O3 ； 0.1至5重量%之Li2 O； 0至5重量%之Na2 O； 0至5重量%之SiO2 ； 0.1至5重量%之ZnO； 0至5重量%之MoO3 ； 0至5重量%之Cr2 O3 ； 0至15重量%之CeO2 ； 0至3重量%之WO3 ； 0至5重量%之BaO； 0至10重量%之P2 O5 ； 0至10重量%之其他組分，其可視情況選自由GeO2 、CaO、ZrO2 、CuO、Ag2 O及Al2 O3 組成之群；及附帶雜質。
本發明之導電膠的固體部分可包括0.1重量%至15重量%之玻璃粉。導電膠之固體部分可包括至少0.5重量%、或至少1重量%之玻璃粉。導電膠之固體部分可包括10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之玻璃粉。
通常，玻璃粉之軟化點將介於200℃至400℃範圍內。舉例而言，玻璃粉之軟化點可介於250℃至350℃範圍內。可例如根據標準ASTM E1356「藉由差示掃描熱量測定進行玻璃轉移溫度分配之標準測試方法(Standard Test Method for Assignment of the Glass Transition Temperature by Differential Scanning Calorimetry)」使用DSC量測來測定軟化點。
玻璃粉末之粒度在本發明中不受特定限制。通常，D50 粒度可為至少0.1 μm、至少0.5 μm或至少1 μm。D50 粒度可為15 μm或更少、10 μm或更少、5 μm或更少、4 μm或更少、3 μm或更少、或2 μm或更少、或1 μm或更少。可使用雷射繞射法(例如使用馬爾文粒度分析儀2000)測定粒度。
使用X射線繞射技術，本發明人已發現，其已製備之一些玻璃粉實際上包括結晶部分。因此，應理解，本文所描述及定義之玻璃粉除了包括非晶形玻璃相之外亦可包括結晶部分。特定言之，本發明人已發現，包括CeO2 作為組分之一些玻璃粉實際上除了包括非晶形玻璃相之外亦包括一部分結晶CeO2 。當玻璃粉配方包括較大重量百分比之CeO2 (例如5重量%或更多)時，尤其觀測到此情形。因此，應理解，本文所述之玻璃粉可包括結晶CeO2 ，且玻璃粉之所述CeO2 含量係關於玻璃粉中之非晶形玻璃相及結晶相中之總CeO2 。類似地，當另一組分以結晶部分形式存在時，玻璃粉中該組分之所述含量係關於玻璃粉中之非晶形玻璃相及結晶相中之總該組分。玻璃粉通常係藉由如本文中所描述或定義之方法而獲得或可獲得。
通常，藉由以下製備玻璃粉：將原材料混合在一起，且使其熔融以形成熔融玻璃混合物，隨後淬滅以形成玻璃粉。該方法可進一步包含研磨玻璃粉以得到所需粒度。
熟習此項技術者知道用於製備玻璃粉之替代的適合方法。適合之替代方法包括水淬滅、溶膠-凝膠法及噴射熱解。
導電膠
通常，導電膠為前側導電膠。
導電膠包含導電金屬、無機粒子混合物及有機媒劑。導電膠可由導電金屬、無機粒子混合物及有機媒劑組成。
本發明之導電膠之固體部分可包括80重量%至99.9重量%之導電金屬。舉例而言，固體部分可包括至少80重量%、至少82重量%、至少85重量%、或至少87重量%、至少90重量%、至少93重量%、或至少95重量%之導電金屬。固體部分可包括99.9重量%或更少、99.5重量%或更少、99重量%或更少、或98重量%或更少之導電金屬。
導電金屬可包含一或多種選自銀、銅、鎳及鋁之金屬。較佳地，導電金屬包含銀或由銀組成。
導電金屬可以金屬粒子之形式提供。金屬粒子之形式不受特定限制，但可呈薄片、球形粒子、顆粒、晶體、粉末或其他不規則粒子或其混合物之形式。
導電金屬之粒度在本發明中不受特定限制。通常，D50 粒度可為至少0.1 μm、至少0.5 μm或至少1 μm。D50 粒度可為15 μm或更小、10 μm或更小、5 μm或更小、4 μm或更小、3 μm或更小、或2 μm或更小。可使用雷射繞射法(例如使用馬爾文粒度分析儀2000)測定粒度。
導電材料之表面積在本發明中不受特定限制。舉例而言，其可為至少0.1 m2 /g、至少0.2 m2 /g、至少0.3 m2 /g、至少0.4 m2 /g或至少0.5 m2 /g。舉例而言，其可為5 m2 /g或更小、3 m2 /g或更小、2 m2 /g或更小、1 m2 /g或更小、0.8 m2 /g或更小、或0.7 m2 /g或更小。
在導電材料為銀或包括銀之情況下，可宜使用銀粉。適合之銀粉為 Metalor ® 554-2。替代性適合之銀粉可購自Technic。
本發明之導電膠之固體部分可包括0.01重量%至5重量%之無機粒子混合物。舉例而言，固體部分可包括至少0.05重量%、至少0.1重量%、至少0.5重量%、至少1重量%、至少1.5重量%、或至少2重量%之無機粒子混合物。固體部分可包括4重量%或更少、3.5重量%或更少、或3重量%或更少之無機粒子混合物。
在一些實施例中，本發明之導電膠之固體部分可包括0.1重量%至15重量%之玻璃粉。舉例而言，固體部分可包括至少0.2重量%、至少0.5重量%之玻璃粉。固體部分可包括10重量%或更少、7重量%或更少、或5重量%或更少之玻璃粉。
有機介質
本發明之導電膠之固體部分分散於有機介質中。有機介質較佳為液體有機介質。有機介質可構成例如至少2重量%、至少5重量%、或至少9重量%之導電膠。有機介質可構成20重量%或更少、15重量%或更少、13重量%或更少、或10重量%或更少之導電膠.
因此，應理解，固體部分可構成至少80重量%、至少85重量%、至少87重量%或至少90重量%之導電膠。固體部分可構成98重量%或更少、95重量%或更少、或91重量%或更少之導電膠。
在一些實施例中，導電膠由固體部分及有機介質組成。
有機介質通常包含其中溶解或分散有一或多種添加劑之有機溶劑。如熟習此項技術者將容易理解，有機介質之組分通常經選擇以提供適合之稠度及流變學特性，准許將導電膠印刷至半導體基板上，且使該膠在輸送及儲存期間穩定。
有機介質之適合溶劑之實例包括一或多種選自由以下組成之群的溶劑：丁基二乙二醇、丁基二乙二醇乙酸酯、萜品醇、二烷二醇烷基醚(諸如二乙二醇二丁醚及三丙二醇單甲醚)、酯醇(諸如Texanol ®)、2-(2-甲氧基丙氧基)-1-丙醇及其混合物。
適合添加劑之實例包括用於輔助固體部分分散於膠中之彼等分散劑、黏度/流變改質劑、搖變性改質劑、濕潤劑、增稠劑、穩定劑及界面活性劑。
舉例而言，有機介質可包含選自由以下組成之群的一或多者：松香(松香樹脂(kollophonium resin))、丙烯酸系樹脂(例如，Neocryl ®)、聚羧酸聚合物之烷基銨鹽(例如，Dysperbik ® 110或111)、聚醯胺蠟(諸如Thixatrol Plus ®或Thixatrol Max ®)、硝化纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素及卵磷脂。
通常，導電膠藉由將固體部分之上述組分及有機介質之組分按任何次序混合在一起來製備。在其他較佳態樣中，本發明提供一種根據第一態樣製備導電膠之方法，其中該方法包含將固體部分之上述組分及有機介質之組分按任何次序混合在一起。
製備導電膠之方法
在一些實施例中，製備導電膠之方法包含共研磨無機粒子混合物之實質上結晶粒子，之後將實質上結晶粒子與有機介質及導電金屬混合。
在一些實施例中，製備導電膠之方法包含個別地研磨無機粒子混合物之各組分，之後混合有機介質、導電材料及無機粒子混合物之組分。
光接收表面電極及太陽能電池之製造
熟習此項技術者熟悉製造太陽能電池之光接收表面電極之適合方法。類似地，熟習此項技術者熟悉製造太陽能電池之適合方法。
製造太陽能電池之光接收表面電極之方法通常包含將導電膠塗覆至半導體基板表面上，且燒製所塗覆導電膠。
可藉由任何適合方法塗覆導電膠。舉例而言，導電膠可藉由印刷，諸如藉由網版印刷或噴墨印刷塗覆。導電膠可塗覆於半導體基板上，形成太陽能電池之光接收表面電極。或者，導電膠可塗覆於半導體基板上，形成太陽能電池之背側表面電極。太陽能電池可為n型或p型太陽能電池。該膠可塗覆於(p型太陽能電池中之)n型發射極或塗覆於(n型太陽能電池中之)p型發射極上。一些太陽能電池稱為背接面電池(back junction cell)。在此情況下，可較佳將本發明之導電膠塗覆至太陽能電池之半導體基板的背側表面。此類背側表面通常覆蓋有絕緣鈍化層(例如SiN層)，其類似於塗覆至太陽能電池之光接收表面之抗反射塗層。或者，導電膠可塗覆至薄膜太陽能電池，或導電膠可塗覆至除了太陽能電池以外的電子裝置之基板。
熟習此項技術者知道燒製所塗覆導電膠之適合技術。示例性燒製曲線展示於圖1中。典型的燒製過程持續大約30秒，光接收表面電極之表面達至約800℃之峰值溫度。通常，爐溫將更高以達成此表面溫度。燒製可例如持續1小時或更短、30分鐘或更短、10分鐘或更短或5分鐘或更短。燒製可持續至少10秒。舉例而言，光接收表面電極之峰值表面溫度可為1200℃或更低、1100℃或更低、1000℃或更低、950℃或更低、或900℃或更低。光接收表面電極之峰值表面溫度可為至少600℃。
光接收表面電極之半導體基板可為矽基板。舉例而言，其可為單晶半導體基板或多晶半導體基板。替代性基板包括CdTe。半導體可例如為p型半導體或n型半導體。
半導體基板可在其表面上包含絕緣層。通常，本發明之導電膠塗覆在絕緣層頂部上，形成光接收表面電極。通常，絕緣層將為非反射的。適合絕緣層為SiNx (例如，SiN)。其他適合絕緣層包括Si3 N4 、SiO2 、Al2 O3 及TiO2 。
製造p型太陽能電池之方法通常包含將背側導電膠(例如包含鋁)塗覆至半導體基板之表面，且燒製背側導電膠以形成背側電極。背側導電膠通常塗覆至與光接收表面電極相對之半導體基板面。
在製造p型太陽能電池中，通常將背側導電膠塗覆至半導體基板之背側(非光接收側)且在基板乾燥，其後將前側導電膠塗覆至半導體基板之前側(光接收側)且在基板上乾燥。或者，可首先塗覆前側膠，隨後塗覆背側膠。通常共燒製導電膠(亦即，燒製具有塗覆於其上之前側膠及背側膠的基板)，形成包含前側導電軌及背側導電軌之太陽能電池)。
太陽能電池之效率可藉由在基板背側上提供鈍化層來提高。適合材料包括SiNx (例如，SiN)、Si3 N4 、SiO2 、Al2 O3 及TiO2 。通常，鈍化層區域經局部移除(例如，藉由雷射切除)以准許半導體基板與背側導電軌之間接觸。或者，在將本發明之膠塗覆至背側時，該膠可用於蝕刻鈍化層，以能夠在半導體基板與導電軌之間形成電接觸。
當在本文中指定範圍時，意欲該範圍之各端點為獨立的。因此，明確涵蓋範圍之各所述上端點可獨立地與各所述下端點組合，且反之亦然。
實例 無機摻合物製備
使用市售原材料製備無機摻合物。無機摻合物之組成在下表1及表2中給出。 表1-無機摻合物組成 (以氧化物為基礎按重量%計之組成) 表 2 - 無機摻合物組成 (以氧化物為基礎按重量%計之組成)
無機摻合物A、B、C、D、X、Y及Z藉由使用實驗室混合器混合氧化物及碳酸鹽來製備，產生混合材料，隨後在二醇式溶劑(例如二乙二醇丁醚)中濕式研磨混合材料，產生共研磨材料。表2進一步展示摻合物Y、B及C之研磨情況及粒度分佈。隨後在盤式乾燥器中乾燥所得摻合粉末且加以篩分。
Li0 . 6 WO3 結晶化合物藉由混合Li2 WO4 (7.986 g)、WO3 (14.10 g)及W (1.87 g)來製備，以上所有皆為市售產品。此等組分人工地研磨在一起，隨後在60℃下加熱60分鐘，繼之以在Ar氛圍下1000分鐘的750℃下之進一步加熱步驟。
Li2 TeO3 結晶化合物藉由摻合碳酸鋰及氧化碲、在900℃下熔融15分鐘且乾式淬滅來製備。
Li1 . 45 Na0 . 55 TeO3 結晶化合物藉由摻合碳酸鋰、碳酸鈉及氧化碲、在900℃下熔融15分鐘且乾式淬滅來製備。
圖2為Li2 TeO3 取得之X射線繞射圖。其展示存在單一混合氧化物結晶相。
其他組分為市售的。
X及A之金屬原子組成相同。摻合物之間之差異為在組成物A中，鋰中之一些(其由組合物X中之Li2 CO3 提供)及鎢之所有(其由組合物X中之WO3 提供)反而由Li0 . 6 WO3 提供。換言之，兩種組合物中之金屬之相對量相同，但金屬之來源 不同-在組合物X中，X金屬源為僅含有一種金屬之結晶化合物，而在組成物A中，一種金屬源為含有兩種不同金屬之三元氧化物。
組合物Y、B及C同樣成立。以金屬含量計，所有三種組合物具有相同原子組成。差異在於由Li2 TeO3 (組合物B)或Li1 . 45 Na0 . 55 TeO3 (組合物C)部分置換TeO2 及Na2 CO3 及全部置換Li2 CO3 。
組合物Z及D同樣成立。以金屬含量計，兩種組合物具有相同原子組成。差異在於由Li2 MnO3 部分置換Li2 CO3 及全部置換MnO2 。
太陽能電池形成
將90 Ohm/sq薄層電阻、6吋尺寸之多晶晶圓用市售鋁膠網版印刷至其背側上，在IR質量帶式乾燥器中乾燥且隨機分組。用前側銀膠網版印刷此等組中之每一者，該銀膠為本文所描述之導電膠之一者且較詳細地闡述於上文中。
用於前側膠之網版具有50 µm之指狀開口(finger opening)。在印刷前側之後，將電池在IR質量帶式乾燥器中乾燥且在Despatch帶式鍋爐中燒製。Despatch鍋爐具有含上部及下部加熱器之六個燒製區域。將前三個區域程式化為約500℃用於燒製來自膠之黏合劑，第四區域及第五區域處於較高溫度下，最後區域具有945℃之最高溫度(爐溫)。此實驗之爐帶速度為610 cm/min。藉由使用熱電偶量測在燒製過程期間太陽能電池表面之溫度來測定所記錄之溫度。太陽能電池表面之溫度不超過800℃。此為通常具有約600℃之軟化點的包含玻璃之膠所採用之典型燒製溫度。出人意料地，對於本發明之結晶無機粒子混合物而言，觀測到此類良好流動特性及接觸形成。
在冷卻之後，在來自Halm的型號為cetisPV-CTL1之I-V曲線跟蹤器中測試所燒製之太陽能電池。由I-V曲線跟蹤器藉由直接量測或使用其內部軟體進行計算來提供結果。
(為了使接觸面積之影響減至最小，在各個別測試組中使用相同印刷網版及相同黏度之膠來製備電池。此確保比較膠之線寬實質上相同且對量測無影響)。
太陽能電池效能
填充因數指示太陽能電池相對於理論上理想(0電阻)系統之效能。填充因數與接觸電阻相關，接觸電阻愈低，填充因數將會愈高。但若導電膠之無機添加劑侵蝕性過強，則其可能損壞半導體之p-n接面。在此情況下，接觸電阻將為低的，但由於p-n接面損壞(重組效應及較低分流電阻)，將出現較低填充因數。因此，高填充因數指示在矽晶圓與導電軌之間存在低接觸電阻，且在半導體上燒製膠不會對半導體之p-n接面產生不利影響(亦即，高分流電阻)。
p-n接面之品質可藉由量測偽填充因數(SunsVocFF)判定。此為獨立於因電池中電阻所致的損耗之填充因數。因此，接觸電阻愈低且SunsVocFF愈高，所得填充因數將會愈高。使用來自Sinton Instruments之Suns-Voc量測工具來量測SunsVocFF。SunsVocFF係在開路條件下量測，且獨立於串聯電阻效應。
η表示太陽能電池之效率，比較太陽能輸入與電能輸出。小的效率變化在商業太陽能電池中可為極有價值的。
實例 1
導電銀膠(實例1)使用87.5重量%之市售銀粉、2.5重量%之上文詳述之組成物A、標準有機介質之其餘部分製備。製備比較膠(比較實例1)，其含有87.5重量%之銀粉、2.5重量%之比較組合物X及其餘有機介質。膠藉由Turbula製備，混合無機摻合物組合物30分鐘，之後將10 g的混合粉末與10 g的ZrO2 2 mm球以3000 rpm快速混合，每次30 s，產生均勻的膠。
隨後在640℃使用快速熱加工鍋爐燒製經Si3 N4 塗佈之矽晶圓上的印刷接點。燒製過程極短(30-60秒)，在此時間期間，印刷銀膠與p-n接面之間與矽晶圓的接觸形成。
Si3 N4 / Si晶圓上之銀接觸之比接觸電阻量測(Ω.mm- 2 )使用TLM方法進行以量測比接觸電阻。結果展示於下表3中。 表3-比接觸電阻量測
結果展示，本發明組合物之比接觸電阻經改善(亦即，降低)，其中無機粒子混合物中之金屬中的一些由結晶混合氧化物源而非結晶單一金屬氧化物源提供。
實例 2
導電銀膠(實例2A)使用87.75重量%之市售銀粉、2.25重量%之上文詳述之組合物B、與標準有機介質之其餘部分製備。導電銀膠(實例2B)使用87.75重量%之市售銀粉、2.25重量%之上文詳述之組合物C、與標準有機介質之其餘部分製備。
製備比較膠(比較實例2)，其含有87.75重量%之銀粉、2.25重量%之比較組合物Y及其餘有機介質。膠以與實例1相同之方式製備。
膠在多晶晶圓、高電阻發射極中印刷，使用上文概述之方法乾燥及燒製。
進行Si3 N4 / Si晶圓上之銀接觸之串聯電阻量測(Ω.cm2 )。結果展示於下表4中。 表4-串聯電阻量測
結果展示，本發明組合物之串聯電阻經改善(亦即，降低)，其中無機粒子混合物中之金屬中的一些由結晶混合氧化物源而非結晶單一金屬氧化物源提供。
實例 3
導電銀膠(實例3A)使用87.75重量%之市售銀粉、2.25重量%之上文詳述之組合物D、與標準有機介質之其餘部分製備。
製備比較膠(比較實例3)，其含有87.75重量%之銀粉、2.25重量%之比較組合物Z及其餘有機介質。膠以與實例1相同之方式製備。
使用TLM篩網設計來印刷膠，且印刷膠在640℃下在RTP鍋爐中燒製。製備七種單獨樣品。測定各樣品之比接觸電阻，且測定平均值；結果在下表5中給出。 表5-比接觸電阻量測
用Suns Voc篩網設計之印刷亦針對兩種組合物進行，隨後在640℃下在RTP鍋爐中燒製。製備十種單獨樣品，測定各者之SunsVocFF，且計算平均值；結果提供於下表6中。 表6-SunsVocFF量測
結果展示，用Li2 MnO3 取代MnO2 對比接觸電阻或SunsVoc量測無不利的影響。似乎Li2 MnO3 在膠中代替MnO2 之存在對比接觸電阻及SunsVoc量測兩者均具有積極影響。
圖1展示實例中所製備之太陽能電池之示例性燒製曲線。圖2展示結晶化合物Li2 TeO3 之粉末X射線繞射圖。

Claims (40)

  1. 一種用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中該無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子，及選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物的元素D之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； D為金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數； 其中該固體部分實質上不含鉛。
  2. 一種用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中該無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子，及選自二元氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、乙二酸鹽、甲酸鹽及有機金屬化合物的Te、Bi或Ce之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
  3. 一種用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中該無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子；其中 A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數； 其中該固體部分實質上不含鉛且實質上不含玻璃。
  4. 一種用於在基板上形成導電軌或塗層之導電膠，該膠包含分散於有機介質中之固體部分， 該固體部分包含導電材料及無機粒子混合物； 其中該無機粒子混合物包含具有通式Ax By Oz 之化合物之實質上結晶粒子； 其中： A為一或多種鹼金屬； B為類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
  5. 如請求項1之導電膠，其中元素D之該化合物為具有通式Dm On 之化合物； 其中： D為金屬或類金屬； m為整數；且 n為整數。
  6. 如請求項1之導電膠，其中該固體部分實質上不含玻璃。
  7. 如請求項2之導電膠，其中Te、Bi或Ce之該化合物為具有通式Dm On 之化合物； 其中： D選自Te、Bi或Ce； m為整數；且 n為整數。
  8. 如請求項1至3中任一項之導電膠，其中A為鹼金屬或兩種或更多種鹼金屬之混合物。
  9. 如請求項3或請求項4之導電膠，其中該無機粒子混合物進一步包含具有通式Dm On 之化合物的實質上結晶粒子； 其中： D為金屬或類金屬； m為整數；且 n為整數。
  10. 如請求項1至9中任一項之導電膠，其中該固體部分之玻璃含量小於1重量%，較佳小於0.5重量%、較佳小於0.25重量%、更佳小於0.05重量%、最佳小於0.01重量%。
  11. 如請求項1至10中任一項之導電膠，其中該固體部分之鉛含量小於0.5重量%，較佳小於0.25重量%、更佳小於0.05重量%、最佳小於0.01重量%。
  12. 如前述請求項中任一項之導電膠，其中A選自Li、Na或Li及Na之混合物。
  13. 如請求項1至12中任一項之導電膠，其中B選自過渡金屬、後過渡金屬、鑭系元素及類金屬。
  14. 如請求項13之導電膠，其中B選自過渡金屬及類金屬。
  15. 如請求項14之導電膠，其中B選自Ti、W及Te。
  16. 如請求項1至15中任一項之導電膠，其中x為2。
  17. 如請求項1至15中任一項之導電膠，其中x小於1。
  18. 如請求項1至17中任一項之導電膠，其中y為小於z之整數。
  19. 如請求項1至18中任一項之導電膠，其中y為選自1、2及3之整數。
  20. 如請求項19之導電膠，其中y為1。
  21. 如請求項1至20中任一項之導電膠，其中z為介於1至8範圍內之整數。
  22. 如請求項21之導電膠，其中z為3。
  23. 如請求項1至22中任一項之導電膠，其中該無機粒子混合物進一步包含由選自以下之金屬或類金屬化合物組成的輔助無機材料：氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、碳酸氫鹽、乙二酸鹽、乙酸鹽及/或甲酸鹽。
  24. 如請求項23之導電膠，其中該輔助無機材料包含兩種或更多種不同金屬化合物。
  25. 如請求項24之導電膠，其中該兩種或更多種不同金屬化合物中之各者僅含有一種金屬元素。
  26. 如請求項1至25中任一項之導電膠，其中該無機粒子混合物包含碲化合物及鋰化合物。
  27. 如請求項1至26中任一項之導電膠，其中該導電材料包含一或多種選自銀、銅、鎳及鋁之金屬。
  28. 如請求項27之導電膠，其中該導電材料包含銀或由銀組成。
  29. 如請求項1至28中任一項之導電膠，其中，在存在於該固體部分中的成分中，以最高量存在之成分為該導電材料，且以第二高量存在之成分為該無機粒子混合物。
  30. 如請求項1至29中任一項之導電膠，其中該固體部分包括0.1重量%至15重量%之無機粒子混合物。
  31. 如請求項1至30中任一項之導電膠，其中該固體部分包括80重量%至99.9重量%之導電材料。
  32. 如請求項1至31中任一項之導電膠，其中該無機粒子混合物之該等粒子具有粒度分佈，在該粒度分佈中以下條件中之一或多者適用： (a) D10 ≤ 0.41 µm； (b) D50 ≤ 1.6 µm； (c) D90 ≤ 4.1 µm； (d) (D50 - D10 ) ≤ 1.15 µm； (e) (D90 - D50 ) ≤ 2.5 µm； (f) (D90 - D10 ) ≤ 3.7 µm；或 (g) (D50 /D10 ) ≤ 3.85。
  33. 一種製備如請求項1至32中任一項之導電膠之方法，其包含按任何次序混合有機介質及固體部分之該等組分。
  34. 如請求項33之方法，其包含共研磨該無機粒子混合物之該等實質上結晶粒子，之後將該等實質上結晶粒子與該有機介質及該導電金屬混合。
  35. 如請求項33之方法，其包含個別地研磨該無機粒子混合物之各組分，之後混合該有機介質、該導電材料及該無機粒子混合物之該等組分。
  36. 一種製造太陽能電池之表面電極之方法，該方法包含將如請求項1至32中任一項之導電膠塗覆至半導體基板，且燒製該所塗覆導電膠。
  37. 一種用於太陽能電池之電極，該電極包含半導體基板上之導電軌，其中該導電軌係藉由或可藉由燒製在該半導體基板上之如請求項1至32中任一項之膠而獲得。
  38. 一種太陽能電池，其包含如請求項37之表面電極。
  39. 一種如請求項1至32中任一項之導電膠之用途，該導電膠用於製造太陽能電池之表面電極。
  40. 一種具有通式Ax By Oz 之添加劑之用途，該添加劑用於導電膠中以改善太陽能電池之比接觸電阻，其中： A為金屬或兩種不同金屬之混合物； B為不同於A之金屬或類金屬； 0 ＜ x ≤ 2； y為整數；且 z為整數。
TW107116142A 2017-05-12 2018-05-11 導電膠、電極及太陽能電池 TW201901698A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1707670.4A GB201707670D0 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Conductiv paste, electrode and solar cell
??1707670.4 2017-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201901698A true TW201901698A (zh) 2019-01-01

Family

ID=59201661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107116142A TW201901698A (zh) 2017-05-12 2018-05-11 導電膠、電極及太陽能電池

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200152810A1 (zh)
EP (1) EP3622024A1 (zh)
KR (1) KR20200007866A (zh)
CN (1) CN110612332A (zh)
GB (1) GB201707670D0 (zh)
TW (1) TW201901698A (zh)
WO (1) WO2018206950A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11071353B2 (en) 2016-10-26 2021-07-27 Nike, Inc. Automated footwear platform having lace cable tensioner
EP4073008A2 (en) * 2019-12-12 2022-10-19 Bert Thin Films, LLC Pastes for solar cells, solar cells, and methods of making same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150153478A1 (en) * 2007-04-18 2015-06-04 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Electroconductive particle, visible light transmitting particle-dispersed electrical conductor and manufacturing method thereof, transparent electroconductive thin film and manufacturing method thereof, transparent electroconductive article that uses the same, and infrared-shielding article
WO2006073023A1 (ja) * 2005-01-07 2006-07-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. 導電性ペーストおよびそれを用いた圧電電子部品
CN101989625B (zh) * 2009-07-30 2012-09-05 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法
KR101199194B1 (ko) * 2010-10-28 2012-11-07 엘지이노텍 주식회사 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 및 태양 전지
DE102012205377A1 (de) * 2012-04-02 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Mehrschicht-Rückelektrode für eine photovoltaische Dünnschichtsolarzelle, Verwendung der Mehrschicht-Rückelektrode für die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen und -modulen, photovoltaische Dünnschichtsolarzellen und -module enthaltend die Mehrschicht-Rückelektrode sowie ein Verfahren zur Herstellung photovoltaischer Dünnschichtsolarzellen und -module
CN103545015B (zh) * 2013-10-21 2016-08-24 深圳市首骋新材料科技有限公司 晶体硅太阳能电池正面电极导电浆料及其制备方法
US9761348B2 (en) * 2014-03-10 2017-09-12 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive paste used for solar cell electrodes
KR101452961B1 (ko) * 2014-04-15 2014-10-23 덕산하이메탈(주) 전도성 페이스트 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치
KR101452966B1 (ko) * 2014-04-15 2014-10-23 덕산하이메탈(주) 전도성 페이스트 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치
JP6455807B2 (ja) * 2014-05-19 2019-01-23 Tdk株式会社 リチウムイオン二次電池
CN105858623A (zh) * 2016-03-30 2016-08-17 苏州开元民生科技股份有限公司 亚碲酸银的制备方法、晶体太阳能电池正极银浆及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018206950A1 (en) 2018-11-15
GB201707670D0 (en) 2017-06-28
KR20200007866A (ko) 2020-01-22
US20200152810A1 (en) 2020-05-14
EP3622024A1 (en) 2020-03-18
CN110612332A (zh) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI746503B (zh) 導電膠、方法、電極及太陽能電池
US20170044050A1 (en) Conductive paste, electrode and solar cell
US20210050462A1 (en) Conductive Paste And Conductive Track Or Coating
TWI708265B (zh) 用於形成導電軌或塗層之方法
TW201901698A (zh) 導電膠、電極及太陽能電池
TW201940628A (zh) 導電膠、方法、電極及太陽能電池
EP3289592B1 (en) Conductive paste, electrode and solar cell