TWI538243B - 用以將完全背面電場及銀匯流排施用於太陽能電池之方法 - Google Patents
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Description
此申請案係對於2010年2月12日提申的美國臨時專利申請案No. 61/304,030作權利主張,該案的揭示被整體合併於本文中以供參考。
本發明係有關於用以將完全背面電場及銀匯流排施用於太陽能電池之方法。
太陽能電池係為利用光伏效應將太陽的能量轉換成電力之裝置。太陽電力因為具永續性且無污染而成為一種吸引人的能量來源。為此,現今正投入大量研究,致力於發展具有增強效率且同時維持低材料與製造成本之太陽能電池。簡單來說,當日光中的光子撞擊太陽能面板時係被諸如矽等半傳導材料所吸收。電子從其原子被撞鬆,容許其流過太陽能面板的導電部份並產生電力。
最常見的太陽能電池係為以矽為基礎的太陽能電池,更特別來說,藉由與兩電接觸層或電極耦合,將一n型擴散層施用於一p型矽基材上以矽製成之一p-n接面。為了盡量減少太陽能電池的日光反射,將一諸如氮化矽等抗反射塗覆物施用至n型擴散層,以增高被耦合入太陽能電池內之光量。利用一銀膏,譬如,一格柵狀金屬接觸部可被絲網列印至抗反射層上作為一前電極。因為金屬格柵材料對於光為不透明,位於電池的面或前部上之此電接觸層在光進入處通常係以“指線”及“匯流排”構成的一格柵圖案出現,而非一完整層。最後,一後接觸部係施用至基材,諸如藉由將一背側銀或銀/鋁膏施用至背側的籤片區域接著將一鋁膏施用至背表面的剩餘區域。該裝置隨後在一高溫燒製以將金屬膏轉換至金屬電極。一典型太陽能電池及其製造方法的描述譬如可見於歐洲專利申請案公告No. 1 713 093。
習見之用於建造太陽能電池背側的方法係涉及列印一乾背接觸銀匯流排,然後列印乾鋁以覆蓋背表面的其餘部分。欲具有一完全鋁背面電場(BSF)以改良太陽能電池效能。然而,因為在共同燒製時觀察到銀膜及底下的鋁基底支撐件之剝離,列印及乾燥鋁以覆蓋一基材的完整背表面、然後列印一銀背接觸部於經乾燥的鋁頂上且予以乾燥之方式並不可行。並且,由於銀與鋁之間缺乏黏著,涉及列印、乾燥、及燒製鋁並且然後列印、乾燥及燒製銀匯流排之方法亦不可行。為此,想要具有一使銀及經乾燥的鋁被共同燒製之方法。
鋁背面電場係為以矽為基礎的太陽能電池用來形成一背面電場以及生成一低高接面、同時作為一雜質獲取件器且提供部份性表面鈍化在量產上最經濟的製程。然而,鋁相對較差的可銲性係為形成一完全背面電場之障礙。此外,鋁係被玻璃系統鬆散地結合且因此未生成用於列印金屬連接終端之穩固基底。想要具有一經改良之用以施用鋁背面電場的方法。
根據本發明藉由一用以將背接觸銀匯流排施用於太陽能電池的鋁背面電場(BSF)之方法達成這些及其他目的,包含:
(a)提供一具有一前側及一背側之太陽能電池基材;
(b)列印一完全鋁支承層於太陽能電池基材的背側上;
(c)乾燥經列印的鋁支承層以產生一完全鋁層;
(d)在欲具有銀匯流排的區域中列印一剝膏於完全鋁層上且予以乾燥;
(e)列印一前接觸銀膏於太陽能電池基材的前側上且予以乾燥以產生一前格柵電極;
(f)共同燒製及冷卻太陽能電池的前及背側,其中在燒製期間,剝膏係濕潤鋁層中的多餘鋁粉,故在太陽能電池冷卻期間,剝膏係收縮、固體化、且隨多餘鋁粉剝除以留下一具有開放區域之完全鋁背面電場;及
(g)在背面電場的開放區域上列印、乾燥、且燒製一背接觸銀膏以產生銀匯流排
根據本發明另一態樣,一太陽能電池係由下列形成:
(a)提供一具有一前側及一背側之太陽能電池基材;
(b)列印一完全鋁支承層於太陽能電池基材的背側上;
(c)乾燥經列印的鋁支承層以產生一完全鋁層;
(d)在欲具有銀匯流排的區域中列印一剝膏於完全鋁層上且予以乾燥;
(e)列印一前接觸銀膏於太陽能電池基材的前側上且予以乾燥以產生一前格柵電極;
(f)共同燒製及冷卻太陽能電池的前及背側,其中在燒製期間,剝膏係濕潤完全鋁層中的多餘鋁粉,故在太陽能電池冷卻期間,剝膏係收縮、固體化、且隨多餘鋁粉剝除以留下一具有開放區域之完全鋁背面電場;及
(g)對於背面電場的開放區域列印、乾燥、且燒製一背接觸銀膏以產生銀匯流排。
連同附圖閱讀時可更清楚地瞭解上文概要以及本發明的下文詳細描述。為了示範本發明,圖中顯示目前較佳的實施例。然而,應瞭解本發明不限於所顯示的確切配置及工具手段,圖中:第1圖是一具有部份背面電場(BSF)之太陽能電池的示意圖;第2圖是一具有完全背面電場之太陽能電池的示意圖;第3圖是根據本發明的一實施例之一具有施用至完全鋁層的剝膏之太陽能電池基材的照片;第4圖是根據本發明的一實施例之燒製後的一鋁背面電場之經剝除區域的照片;第5圖是根據本發明另一實施例之一鋁背面電場上的一銀匯流排之照片;第6圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的Jsc圖形;第7圖是根據本發明另一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的Voc圖形;第8圖是根據本發明再一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的FF圖形;第9圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的效率圖形;第10圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的鋁及經剝除段底下之一背面電場的SEM照片;第11圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的一經剝除段底下之一背面電場的SEM照片;第12圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的黏著vs.距離圖形;第13圖是根據本發明的一實施例之一完全背面電場以及根據一比較性範例的一部份背面電場之一6x6晶圓上的Voc圖形;及第14圖是根據本發明的一實施例之一完全背面電場以及根據一比較性範例的一部份背面電場之一5x5晶圓上的Voc圖形。
除非對於特定案例另行指明,此處所用的所有百分比(%)皆為重量百分比。並且,除非另行指明,此處陳述的所有粒子尺寸或粒子直徑係為以雷射繞射所測量的d50粒子直徑。如熟習該技藝者所熟知,d50直徑代表使個別粒子的一半(佔重量)小於指定直徑之尺寸。
本申請案係有關於一用以將背接觸銀匯流排施用於太陽能電池的完全鋁背面電場(BSF)之方法。如下文更詳細地描述,該方法涉及首先列印一完全鋁支承層於一太陽能電池基材的背側上且予以乾燥以形成一完全鋁層,且然後在欲具有銀匯流排的區域中施用一剝膏(更詳細地描述於下文)至完全鋁層。一前接觸銀膏係被施用至太陽能電池基材的前側,且電池兩側被共同燒製然後冷卻。燒製期間,剝膏係濕潤完全鋁層中的多餘鋁粉,故在經共同燒製的太陽能電池冷卻期間,膏係收縮、固體化、且隨多餘鋁粉剝除,以留下一具有開放區域之完全鋁背面電場。易言之,生成槽以將銀背接觸膏施用於一固體鋁-矽共晶層頂上。最後,一背接觸銀膏係被施用於BSF的開放區域、或槽上,以產生銀匯流排。
藉由此新穎概念及設計,由於較高的開路電壓而改良了電池效能。並且,由於低溫燒製背接觸銀匯流排對於基材之良好黏著及可銲性,使電池維持其可靠度。根據此方法所產生的太陽能電池亦具有一理想的完全背面電場。一背面電場的功能在於降低太陽能電池背部處之電子-電洞復合,藉此提高電池效率。為此,一完全背面電場係改良太陽能電池的效率。
第1及2圖示意性顯示一具有一部份性背面電場的太陽能電池(第1圖)與一具有一完全背面電場的電池(第2圖)之間的比較。各圖中,一矽基材2具有前銀指4及銀背接觸部6。第1圖的太陽能電池具有一部份性背面電場8,而第2圖的太陽能電池具有一完全背面電場10。
現在將更詳細地描述本發明的方法之步驟。
該方法的第一步驟中,一完全鋁支承層被施用至一太陽能電池基材的背側。較佳地,基材係為藉由將一n型擴散層施加至一p型矽基材上所製成之一矽基材。適當的基材可為單晶或多晶性並為該技藝所熟知。
適於施加至太陽能電池基材之鋁膏係為技藝所熟知且不需描述。一鋁膏係譬如藉由絲網列印被施加至基材的整體背側,且以約150℃至200℃被乾燥以產生一完全鋁背層。此等列印及乾燥步驟係為該技藝所熟知。
隨後,一剝膏在欲具有銀匯流排的區域中被施加至完全鋁層。剝膏係為將在下文更詳細描述之一以金屬為基礎的組成物。膏係由諸如絲網列印等習知方法施加,然後在約150℃至200℃乾燥。第3圖顯示一具有被施加至完全鋁層之剝膏的太陽能電池基材之照片。
一前接觸銀膏接著被施用於太陽能電池基材的前側。前接觸銀膏係為該技藝所熟知,而市面可購得的銀膏將適合施用於太陽能電池的前側。在施加前接觸銀膏之前,首先施加一抗反射層─諸如氮化矽、氧化鈦、或氧化矽─至基材的前側之方式亦位於本發明的範圍內。銀膏可由諸如藉由絲網列印等已知方法施加,然後在約150℃至200℃乾燥。
列印及乾燥前接觸膏之後,晶圓接受金屬化及接觸形成步驟。確切來說,具有所施用的鋁層、剝膏、及前接觸銀膏之太陽能電池此時係被燒製,俾使前及側背被共同燒製。較佳地,太陽能電池在一採用產業標準太陽能電池加工溫度設定條件之IR燈加熱式爐中被共同燒製。譬如,可使用一BTU 6區IR燈加熱式爐。適當溫度及皮帶速度設定條件可藉由例行實驗決定,但較佳涉及約700至800℃、更佳約750至800℃的一峰值溫度。一示範性溫度輪廓係包括位於400、400、550、700、800及920℃的區設定條件及一5000mm/min皮帶速度。隨後,太陽能電池諸如以每秒約60至80℃被快速冷卻至室溫。
在快速製程燒製(該技藝中亦稱為“尖凸燒製”)期間,一鋁-矽共晶係形成於約575至600℃左右。在較高溫度,剝膏開始融化並濕潤鋁支承層中的多餘鋁粉。快速冷卻期間,剝膏係收縮、固體化、且隨多餘鋁粉剝除以留下一具有開放區域之完全鋁背面電場於背面電場層中。易言之,固體鋁-矽共晶層係被曝露,且將作為一供背接觸銀匯流排黏著之基底。第4圖顯示在燒製及剝離後之一太陽能電池的照片,其顯示背面電場上之經剝除(開放)區域。
最後,一背接觸銀膏諸如藉由絲網列印被施用至背面電場的開放區域,然後以約150至200℃乾燥且在低溫(低於約550℃,諸如約500℃)燒製數秒使其燒結且黏著至固體鋁-矽共晶表面並形成匯流排。適當的背接觸銀膏係為一低溫(低於約550℃)燒製材料,諸如下文更詳細描述的膏。第5圖顯示一具有被施用至鋁背面電場的銀匯流排之太陽能電池的照片。
被列印於完全鋁層上且被乾燥之剝膏係設計成在鋁-矽共晶形成之後與鋁層中的鋁粉共同燒製且予以濕潤,然後與多餘鋁粉一起被剝除以曝露出共晶層。該膏就像習見銀膏般含有溶劑及束縛劑的一有機系統,其包含佔組成物總重量的10至30%重量,以及一無機系統,其包含佔組成物總重量的70至90重量%。無機系統包含兩部份:一玻璃系統(3至20總重量%)及一粉末系統(30至80總重量%)。粉末系統、玻璃系統、及有機系統係構成剝膏組成物之三個重要組份。現在將更詳細地描述剝膏組成物中的各組份。
粉末系統含有下列粉末的一或多者:
(a)具有0.1至5.0微米粒子尺寸之銀粉;
(b)具有0.1至5.0微米粒子尺寸之金屬粉;及/或
(c)具有0.1至5.0微米粒子尺寸之金屬氧化物,故使金屬氧化物在燒製期間與鋁粉產生束縛且收縮。
較佳的粉末系統係包括銀屑片及與銅或錫組合之銀。粉末系統的角色係在於燒製期間施用至鋁層及收縮時與鋁粉產生束縛。
金屬或金屬氧化物粒子可被包括在粉末或屑片形式的組成物中,其具有約0.1至5.0微米粒子尺寸。粉末系統較佳以佔組成物總重量約30至80重量%、更佳約50至80重量%的數量出現於剝膏組成物中。
玻璃系統係包含玻璃熔塊(玻璃粒子)且在剝膏組成物中作為一無機束縛劑。玻璃的特定類型並不重要,限制條件在於其可對於膏組成物提供理想的性質。較佳的玻璃係包括硼矽酸鉛及硼矽酸鉍,但亦適合採用其他無鉛玻璃,諸如硼矽酸鋅。玻璃粒子較佳具有約0.1至約4.5微米的粒子尺寸及300至800℃、更佳約300至350℃的Tg,且較佳以佔膏組成物總重量約3至約20重量%、更佳約3至約10重量%的數量被包含在組成物中。
有機系統包含一溶劑及一束縛劑。特定溶劑及束縛劑並不重要且可能是該技藝所習知者或對於此型應用所將研發者。譬如,一較佳的有機載體係含有一纖維素樹脂及一溶劑,例如一諸如松油醇等溶劑中之乙基纖維素。有機載體較佳以佔組成物總重量約10至約30%重量的數量出現在導電膏組成物中。
在剝膏組成物中包括添加劑之方式亦位於本發明的範圍內。譬如,可能想要包括稠化劑(黏化劑),穩定劑,分散劑,黏度調整劑等,化合物,單獨或合併。此等組份係為該技藝所熟知。若包括的話,此等組份的數量可取決於例行實驗,依據欲具有的剝膏性質而定。
剝膏組成物可由該技藝習知或待研發之任何用於製備膏組成物之方法所製備;該製備方法並不重要。譬如,膏組份可諸如以一混合器被混合,然後譬如通過一部三輥軋機,以產生一分散的均勻膏。利用一習見銀膏作為剝膏亦位於本發明的範圍內,限制條件在於其可在該方法中有效地運作。
本發明亦有關一低溫背接觸膏,其可被施用於背面電場上的經剝除區域。該膏可在經剝除區域頂上被列印、乾燥、且以小於約550℃、諸如約500℃被低溫燒製。背接觸膏提供一背接觸終端及表面的可銲性。重要的是,背接觸膏必須在小於約550℃為可燒。
膏係含有一有機系統(包含溶劑及束縛劑),其包含膏的約10至30重量%,及一無機系統(包含一玻璃系統及一粉末系統),其包含膏的約70至90%重量。
粉末系統係為該技藝習知的一習見粉末系統並含有下列粉末:
(a)具有0.1至5.0微米粒子尺寸之銀粉,50至80重量%的數量;及
(b)具有0.5至3.0微米粒子尺寸之金屬氧化物,0至2.0重量%的數量。粉末系統較佳含有一大部分的銀以提供足夠可銲性。一較佳粉末係含有銀或與氧化銅組合之銀。
金屬或金屬氧化物粒子可被包括在粉末或屑片形式的組成物中,限制條件在於其具有約0.1至5.0微米的粒子尺寸。
玻璃系統係包含玻璃熔塊(玻璃粒子)且在剝膏組成物中作為一無機束縛劑。玻璃的特定類型並不重要,限制條件在於其可對於膏組成物提供理想的性質。較佳的玻璃係包括硼矽酸鉛及硼矽酸鉍,但亦適合採用其他無鉛玻璃,諸如硼矽酸鋅。玻璃粒子較佳具有約0.1至約4.5微米的粒子尺寸及250至600℃、更佳約250至350℃的Tg,且較佳以佔膏組成物總重量約3至約20重量%的數量被包含在組成物中。為了使所產生的組合物設有適當的低溫燒結性質,相對較低的Tg係具有重要性。
有機系統係為該技藝中已知的一習見有機系統並包含一溶劑及一束縛劑。特定溶劑及束縛劑並不重要且可能是該技藝所習知者或對於此型應用所將研發者。譬如,一較佳的有機載體係含有一纖維素樹脂及一溶劑,例如一諸如松油醇等溶劑中之乙基纖維素。有機載體較佳以佔組成物總重量約10至約30%重量的數量出現在導電膏組成物中。
在背接觸膏組成物中包括添加劑之方式亦位於本發明的範圍內。譬如,可能想要包括稠化劑(黏化劑),穩定劑,分散劑,黏度調整劑等,化合物,單獨或合併。此等組份係為該技藝所熟知。若包括的話,此等組份的數量可取決於例行實驗,依據欲具有的剝膏性質而定。
背接觸膏組成物可由該技藝習知或待研發之任何用於製備膏組成物之方法所製備;該製備方法並不重要。譬如,膏組份可諸如以一混合器被混合,然後譬如通過一部三輥軋機,以產生一分散的均勻膏。
太陽能電池產業中,亟欲具有包含完全背面電場以提高電池效能之太陽能電池,且此等背面電場係身為以矽為基礎的太陽能電池降低太陽能電池每瓦特成本之演進過程的一部份。根據本發明的剝膏組成物係可在背面電場形成之後有效地移除幾乎全部的多餘鋁粉,產生一用於施加低燒製溫度背接觸銀匯流排之固實基底,且提昇太陽能電池效能。施加背接觸膏之後的低溫再燒製並未顯著地影響太陽能電池的電性效能,且根據本發明的背接觸銀膏係於低溫良好地燒結,具有良好可銲性,並對於基材提供適當黏著。為此,利用該創新性方法及銀膏將幫助太陽能產業更趨近於電網平價(grid parity)。
現在將連同下列非限制性範例描述本發明的實施例。
藉由合併下列之一習見銀膏的組份來製備一剝膏組成物:70%銀,8%玻璃,及22%載體。如下製備四個相同的太陽能電池:在具有55Ω/□(sc)薄片電阻之一即可金屬化的P-型單晶(sc)太陽能晶圓背側上,一鋁膏(RuXing 8252X)係以150℃被列印及乾燥。剝膏組成物被列印在其中欲具有背接觸匯流排之經乾燥的鋁頂上,然後在一烤箱中以150℃乾燥5分鐘。一可購得的銀膏(CL80-9271,購自賀若斯公司(Heraeus Incorporated),賓州西康秀鶴根)係被施加至晶圓的前側,並在一烤箱中以150℃乾燥5分鐘。第3圖顯示一所產生的電池。電池隨後藉由在具有400℃、400℃、550℃、700℃、800℃及920℃的區設定條件及5000mm/min皮帶速度之一IR燈加熱式6區BTU爐具中被共同燒製以接受金屬化及接觸部形成作用。電池隨後以每秒60至80℃速率被快速地冷卻。第4圖顯示多餘鋁剝除後之一所產生的電池。
所產生的太陽能電池利用一I-V測試器作測試。利用I-V測試器中的Xe弧燈來模擬具有已知強度(intensity)的日光,且太陽能電池的前表面被輻照以產生I-V曲線。利用此曲線,決定出提供電性效能比較之此測量方法常見的各種不同參數,包括短路電流密度(Jsc),開路電壓(Voc),充填因子,能量轉換效率(效率),最大值功率(Pmax),序列電阻(Rse),及分路電阻(Rsh)。資料匯編於表1。
一含有70%銀、4%低Tg玻璃及26%載體的背接觸銀膏係被施加至經剝除區域頂上並隨後以150至200℃被乾燥且以低溫(550℃)燒製。低溫燒製背接觸銀膏係燒結且黏著至固體鋁-矽共晶表面作為銀匯流排。如第5圖所示,經燒結的銀膜係直接形成於鋁-矽共晶表面的頂上。第二低溫燒製之後,太陽能電池的電性效能如上述再度被測量。電池之電性效能資料列於下表2中。可看出低溫再燒製之後幾乎未觀察到任何劣化。第6至9圖顯示低溫再燒製之前與之後的Jsc、Voc、充填因子(FF)及效率之圖形。
燒製之後,攝取背面電場的橫剖面之SEM圖片以檢查背面電場品質。如第10至11圖所示,鋁層(背面電場)連續地形成於鋁底下及經剝除區域底下。多餘鋁層藉由剝膏幾乎被完全移除並提供一固實乾淨表面以供施加銲接及連接用途的背接觸銀層之下個加工步驟。第10圖顯示形成於Al底下及經剝除區域底下之連續性Al背面電場層,而第11圖以較高放大倍率顯示經剝除區域底下之背面電場。
為了評估電池的黏著,經銲料塗覆的銅導線(2mm寬,200μm厚)被銲接至背側銀上以產生銲接點。助熔劑被施加至接點且導線以300℃被銲接至背側銀。利用一銲鐵加熱銲料並使其流到背側銀上。銅導線切成~10”長度,故具有一4”引線懸吊於6”太陽能電池的一端。銅引線導線被附接至一力錶計,且電池被附裝至一以恆定速度移動遠離力錶計之階台。一電腦被附接至力錶計以記錄瞬間的力。相對於接點以180°度拉取導線藉以測量黏著。收集多個資料點,且第12圖顯示所產生的黏著輪廓。
藉由列印及乾燥背接觸銀、列印及乾燥背鋁、且列印及乾燥前接觸銀,藉以在一6”x6”多晶晶圓上及一5”x5”單晶晶圓上製備習見的太陽能電池。所有施加的銀及鋁膏皆為市面可購得的膏,且所有乾燥皆在150℃進行5分鐘。根據本發明的太陽能電池係在與上述相同的晶圓上製備。比較性及創新性電池的電性效能係如上述作測量,且Voc的結果圖示於第13及14圖。可看出6”x6”多晶晶圓上之創新性電池的Voc具有一4.5mV的增益,而5”x5”單晶晶圓上之創新性電池具有一6.5mV的增益。這些結果顯示從一具有一完全背面電場的太陽能電池所獲得之優越結果。
熟習該技術者將瞭解可對於上述實施例作出改變而不脫離其廣泛創新性概念。因此,請瞭解本發明不限於所揭露發明的特定實施例,而是用意在於涵蓋由申請專利範圍所界定之本發明的精神及範圍內之修改。
2...矽基材
4...前銀指
6...銀背接觸部
8...部份性背面電場
10...完全背面電場
第1圖是一具有部份背面電場(BSF)之太陽能電池的示意圖;
第2圖是一具有完全背面電場之太陽能電池的示意圖;
第3圖是根據本發明的一實施例之一具有施用至完全鋁層的剝膏之太陽能電池基材的照片;
第4圖是根據本發明的一實施例之燒製後的一鋁背面電場之經剝除區域的照片;
第5圖是根據本發明另一實施例之一鋁背面電場上的一銀匯流排之照片;
第6圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的Jsc圖形;
第7圖是根據本發明另一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的Voc圖形;
第8圖是根據本發明再一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的FF圖形;
第9圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的低溫再燒製之前與之後的效率圖形;
第10圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的鋁及經剝除段底下之一背面電場的SEM照片;
第11圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的一經剝除段底下之一背面電場的SEM照片;
第12圖是根據本發明的一實施例之一太陽能電池的黏著vs.距離圖形;
第13圖是根據本發明的一實施例之一完全背面電場以及根據一比較性範例的一部份背面電場之一6x6晶圓上的Voc圖形;及
第14圖是根據本發明的一實施例之一完全背面電場以及根據一比較性範例的一部份背面電場之一5x5晶圓上的Voc圖形。
Claims (16)
- 一種用以將一背接觸銀匯流排施用於一太陽能電池的鋁背面電場(BSF)之方法,包含:(a)提供一具有一前側及一背側之太陽能電池基材;(b)列印一完全鋁支承層於該太陽能電池基材的背側上;(c)乾燥該經列印的鋁支承層以產生一完全鋁層;(d)在欲具有銀匯流排的區域中列印一剝膏於該完全鋁層上且予以乾燥;(e)列印一前接觸銀膏於該太陽能電池基材的前側上且予以乾燥以產生一前格柵電極;(f)共同燒製及冷卻該太陽能電池的前及背側,其中在燒製期間該剝膏係濕潤該鋁層中的多餘鋁粉,故在該太陽能電池冷卻期間,該剝膏係收縮、固體化、且隨該多餘鋁粉剝除以留下一具有開放區域之完全鋁背面電場;及(g)在該背面電場的開放區域上列印、乾燥、且燒製一背接觸銀膏以產生該銀匯流排。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該太陽能電池基材係包含單晶或多晶矽。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中步驟(f)中的共同燒製係在至少約700至800℃的一峰值溫度進行。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中步驟(f)中的冷卻係以每秒約60至80℃的一速率進行。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中步驟(g)中的燒製係以約500℃進行。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該剝膏係包含:(a)一粉末系統,其佔該剝膏重量的30至80%之一數量且具有約0.1至5.0微米的一粒子尺寸;(b)一玻璃系統,其佔該剝膏重量的3至20%之一數量且具有約0.1至4.5微米的一粒子尺寸及300至800℃的一Tg;及(c)一有機系統,其佔該剝膏重量的10至30%之一數量。
- 如申請專利範圍第6項之方法,其中該粉末系統係包含選自一銀粉、一銅粉、及一金屬氧化物粉組成的群組之至少一組份,其中該金屬氧化物粉係為與該鋁粉產生黏結且在燒製期間收縮者。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該背接觸銀膏係在小於約550℃燒製。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中該剝膏係包含:(a)至少一型的粒子,其選自銀粒子、銅粒子、及金屬氧化物粒子所組成的群組,其中該等粒子具有0.1至5.0微米的一粒子尺寸;(b)玻璃熔塊,其具有0.1至4.5微米的一粒子尺寸及300至800℃的一Tg;及(c)一有機載體。
- 一種太陽能電池,其藉由申請專利範圍第1項之方法形 成。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中步驟(f)中的共同燒製係在至少約700至800℃的一峰值溫度進行。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中步驟(f)中的冷卻係以每秒約60至80℃的一速率進行。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中步驟(g)中的燒製係以約500℃進行。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中該剝膏係包含:(a)一粉末系統,其佔該剝膏重量的30至80%之一數量且具有約0.1至5.0微米的一粒子尺寸;(b)一玻璃系統,其佔該剝膏重量的3至20%之一數量且具有約0.1至4.5微米的一粒子尺寸及300至800℃的一Tg;及(c)一有機系統,其佔該剝膏重量的10至30%之一數量。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中該背接觸銀膏係在小於約550℃燒製。
- 如申請專利範圍第10項之太陽能電池,其中該剝膏係包含:(a)至少一型的粒子,其選自銀粒子、銅粒子、及金屬氧化物粒子所組成的群組,其中該等粒子具有0.1至5.0微米的一粒子尺寸;(b)玻璃熔塊,其具有0.1至4.5微米的一粒子尺寸及 300至800℃的一Tg;及(c)一有機載體。
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