TWI643350B - 含鹵化物糊、太陽能電池前驅體、用於製備太陽能電池之方法、太陽能電池、包含至少兩種太陽能電池之模組及微粒矽酸鉛玻璃之用途 - Google Patents

含鹵化物糊、太陽能電池前驅體、用於製備太陽能電池之方法、太陽能電池、包含至少兩種太陽能電池之模組及微粒矽酸鉛玻璃之用途 Download PDF

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Abstract

一般而言，本發明係關於一種糊，其包含：i)銀顆粒；ii)微粒矽酸鉛玻璃，其包含iia)至少一種矽氧化物；iib)至少一種鉛氧化物；iic)至少一種氯化物；iid)與組分iia)及組分iib)不同的視情況選用之至少一種其他氧化物；iii)有機媒劑。
本發明亦係關於一種太陽能電池前驅體、一種用於製備太陽能電池之 方法、一種可藉由此方法獲得之太陽能電池、一種包含此類太陽能電池之模組及微粒矽酸鉛玻璃作為可用於形成電極的銀糊中之組分的用途。

Description

含鹵化物糊、太陽能電池前驅體、用於製備太陽能電池之方法、太陽能電池、包含至少兩種太陽能電池之模組及微粒矽酸鉛玻璃之用途
一般而言，本發明係關於一種糊、一種太陽能電池前驅體、一種用於製備太陽能電池之方法、一種可藉由此方法獲得之太陽能電池、一種包含此類太陽能電池之模組及微粒矽酸鉛玻璃作為可用於形成電極的銀糊中之組分的用途。
太陽能電池為利用光伏效應將光能轉換成電之裝置。太陽能為有吸引力之綠色能源，因為其為可持續的且僅產生無污染副產物。因此，當前大量研究正致力於研發具有增強效率之太陽能電池，同時不斷降低材料及製造成本。當光到達太陽能電池時，一部分入射光經表面反射且剩餘光傳輸至太陽能電池。傳輸之光子經太陽能電池吸收，太陽能電池通常由半導體材料，諸如常常經適當摻雜之矽製成。經吸收之光子能量激發半導體材料之電子，從而產生電子-電洞對。此等電子-電洞對隨後藉由p-n接面分離且藉由太陽能電池表面上之導電電極收集。圖1顯示簡單太陽能電池之最少建構。
太陽能電池非常普遍地基於矽，常常呈Si晶圓形式。此處， p-n接面通常如下製備：提供n型摻雜Si基板且向一面上塗覆p型摻雜層，或提供p型摻雜Si基板且向一面上塗覆n型摻雜層，從而在兩種情況下均得到所謂的p-n接面。塗覆有摻雜劑層之表面一般充當電池之正面，具有原始摻雜劑之Si之相反側充當背面。n型及p型太陽能電池均為可能的且已在工業上加以利用。經設計以利用入射於兩個表面上之光的電池亦為可能的，但其使用尚未經廣泛利用。
為使太陽能電池正面上之入射光進入且經吸收，前電極通常經配置成兩組垂直線，分別稱為「指狀物(finger)」及「匯流排(bus bar)」。指狀物與正面形成電接觸，且匯流排連接此等指狀物以允許電荷有效地轉移至外部電路。指狀物及匯流排之此配置常呈金屬礦化糊形式塗覆，該糊經燃燒會產生固體電極體。背電極亦常呈金屬礦化糊形式塗覆，其隨後燃燒而產生固體電極體。
目前可在市面上購得的用於矽太陽能電池的金屬礦化糊由銀粉、有機媒劑及鉛-碲玻璃或矽酸鉛玻璃以及使得能夠在Si晶圓與固體電極體之間形成電接觸的金屬氧化物添加劑組成。此等糊在最佳燃燒溫度與Si晶圓之摻雜水準方面為受限制的。為了達成低接觸電阻，最佳燃燒溫度為約800℃且Si晶圓之薄層電阻不應超過130歐姆/平方。
由於當前可用前側糊之侷限性，研發了太陽能電池之全部其他組分(如Al糊或鈍化層)來匹配此等要求。舉例而言，n型電池之製造並非經設計以達成最高可能效率而經設計以匹配方法中所用的不同糊及層之要求以便能夠形成良好接觸。在燃燒溫度所需的效率與方法之間始終存在權衡。因此，能夠在較低燃燒溫度下接觸Si晶圓之金屬礦化糊將具有增加電池-尤其如n型或PERC(PERC=「鈍化發射極背電池(passivated emitter rear cell)」)之新型電池概念之效率的潛力。
WO 2013/105812 A1揭示了一種玻璃料，其包含SiO2、PbO及選自由以下組成之群的至少一種氧化物：Al2O3、ZrO2、ZnO及Li2O，及此玻璃料作為導電銀糊中之組分的用途。在此先前技術文獻之實例中，在銀糊已塗覆至Si晶圓上之後，在600℃至900℃範圍內之溫度下燃燒該銀糊以產生前表面電極。然而，燃燒WO 2013/105812 A1中所揭示之銀糊所必需的溫度仍然過高而無法製造具有充足效率之太陽能電池。此外，Si晶圓之背表面塗佈有用於形成背電極之鋁糊，且此鋁糊必須在約800℃之溫度下燃燒。因此用於前表面電極之銀糊與用於背電極之鋁糊在燃燒此等糊所需之溫度方面並不匹配。
本發明一般基於克服關於太陽能電池之目前先進技術中遇到之問題中之至少一者之目標。
更具體言之，本發明係基於提供具有改良之電學特性，諸如有利電池效率及串聯電阻Rser的太陽能電池，尤其標準BSF電池(BSF=「背表面場(back surface field)」)與如PERC或n型太陽能電池之新電池概念方面之目標。
此外，本發明之目標在於提供一種可用於在n型太陽能電池中形成電極之銀糊，其中此糊可塗覆於n型Si晶圓之前側及/或背側上，以允許替代當前所用的在最佳燃燒溫度方面不匹配之含Al糊與標準前側糊之組合。此外，銀糊應允許以比由先前技術已知的相應銀糊要低之燃燒溫度在Si晶圓之表面上形成電極。
本發明之目標亦在於提供一種可用於在p型太陽能電池中形成電極之銀糊，其中此糊可塗覆於p型Si晶圓之前側上且可隨後在比由先前技術已知的相應銀糊要低的燃燒溫度下加以燃燒。
形成本發明申請專利範圍的範圍中之標的物有助於達成至少一個上述目標。代表本發明特定具體實例的本發明附屬項之標的物具有進一步之作用。
具體實例
|1|一種糊，其包含：i)銀顆粒；ii)微粒矽酸鉛玻璃，其包含，iia)至少一種矽氧化物；iib)至少一種鉛氧化物；iic)至少一種氯化物；iid)與組分iia)及組分iib)不同的視情況選用之至少一種其他氧化物；iii)有機媒劑。
|2|根據具體實例|1|之糊，其中銀顆粒i)之d50值在0.1至10μm範圍內，更佳在約1至約10μm範圍內且最佳在約1至約5μm範圍內。
|3|根據具體實例|1|之糊，其中銀顆粒i)之d50值在約0.5至約4μm範圍內、較佳在約1至約3.5μm範圍內、更佳在約1至約2μm範圍內。
|4|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中銀顆粒i)存在有表面塗層。
|5|根據具體實例|4|之糊，其中在各情況下以銀顆粒之總重量計，塗層對應於不超過約8wt%、較佳不超過約5wt%、最佳不超過約1wt%。
|6|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中矽氧化物iia)為SiO2。
|7|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中鉛氧化物iib)選自由以下組成之群：PbO、PbO2、Pb3O4及此等氧化物中之至少兩者的混合物。
|8|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中該至少一種氯化物iic)選自由以下組成之群：MnCl2、ZnCl2、AgCl、PbCl2、CrCl2、CrCl3、FeCl2、FeCl3、CoCl2、NiCl2、CuCl、CuCl2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、SnCl2、LaCl3及此等氯化物中之至少兩者的混合物。
|9|根據具體實例|8|之糊，其中該至少一種氯化物iic)選自由以下組成之群：LiCl、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、PbCl2、AgCl、CrCl3、MnCl2、LaCl3及此等氯化物中之至少兩者的混合物。
|10|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中與組分iia)及組分iib)不同之該至少一種其他氧化物iid)選自由以下組成之群：鋁氧化物、硼氧化物、磷氧化物、鈦氧化物、鋯氧化物、鈰氧化物、鑭氧化物、釩氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物、鉻氧化物、鉬氧化物、鎢氧化物、錳氧化物、鐵氧化物、鈷氧化物、鎳氧化物、銅氧化物、鋅氧化物、銀氧化物、鋰氧化物、鈉氧化物、鉀氧化物、銣氧化物、銫氧化物、鎂氧化物、鈣氧化物、鍶氧化物、鋇氧化物、錫氧化物、鉍氧化物或此等氧化物中之至少兩者、至少三者或至少四者的混合物。
|11|根據具體實例|10|之糊，其中與組分iia)及組分iib)不同之該至少一種其他氧化物iid)選自由以下組成之群：B2O3、Li2O、P2O5、ZrO2、TiO2、 V2O5、Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、MnO、ZnO、Bi2O3、MgO、SrO、BaO及此等氧化物中之至少兩者、至少三者或至少四者的混合物。
|12|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中微粒矽酸鉛玻璃ii)包含iia)至少5mol%，較佳至少10mol%且更佳至少15mol%之該至少一種矽氧化物，較佳SiO2；iib)25至80mol%，較佳30mol%至75mol%且更佳35mol%至70mol%之該至少一種鉛氧化物，較佳PbO、PbO2、Pb3O4或此等氧化物中之至少兩者的混合物；iic)0.1至50mol%，較佳1至25mol%且更佳2至10mol%之至少一種氯化物；iid)1至40mol%，更佳3至30mol%且更佳5至20mol%之與組分iia)及組分iib)不同之至少一種其他氧化物；其中各量在各情況下係以玻璃中之組分iia)至組分iid)之總莫耳數計且總計達100mol%。
|13|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中微粒矽酸鉛中的氯離子與氧離子(Cl-：O2-)之莫耳比在0.001至1.5範圍內，較佳在0.01至0.5範圍內且甚至更佳在0.01至0.05範圍內。
|14|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中微粒矽酸鉛玻璃ii)可藉由混合組分iia)、iib)、iic)及視情況選用之iid)，熔融由此獲得之混合物，冷卻由此獲得之玻璃且對其進行粉碎來獲得。
|15|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中微粒矽酸鉛玻璃ii)包含以組分之總莫耳數計，小於0.1mol%，更佳小於0.01mol%且甚至更佳小於 0.001mol%之銀元素。
|16|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中微粒矽酸鉛玻璃之d50值在0.1至15μm範圍內，更佳在約0.2至約7μm範圍內且最佳在約0.5至約5μm範圍內。
|17|根據先前具體實例中之任一者之糊，有機媒劑iii)包含以下作為媒劑組分：(iiia)黏合劑，較佳在約1至約10wt%範圍內，更佳在約2至約8wt%範圍內且最佳在約3至約7wt%範圍內；(iiib)界面活性劑，較佳在約0至約10wt%範圍內，更佳在約0至約8wt%範圍內且最佳在約0.01至約6wt%範圍內；(iiic)一或多種溶劑，其比例藉由有機媒劑中之其他成分之比例確定；(iiid)視情況選用之添加劑，較佳在約0至約10wt%範圍內，更佳在約0至約8wt%範圍內且最佳在約1至約5wt%範圍內；其中wt%各以有機媒劑之總重量計且合計達100wt%。
|18|根據先前具體實例中之任一者之糊，其包含i)至少60wt%，較佳至少70wt%且更佳至少80wt%之銀顆粒；ii)0.5至10wt%，較佳0.75至8wt%且更佳1至5wt%之微粒矽酸鉛玻璃；iii)5至25wt%，較佳6至20wt%且更佳7至15wt%之有機媒劑；iv)至多10wt%，較佳至多5wt%且更佳至多2.5wt%之與組分i)至組分iii)不同之其他添加劑；其中各量在各情況下以糊之總重量計且總計達100wt%。
|19|根據先前具體實例中之任一者之糊，其中糊黏度在5至75Pas範圍內、較佳在5至約35Pas範圍內、更佳在約10至約25Pas範圍內且最佳在約15至約20Pas範圍內。
|20|一種太陽能電池前驅體，其包含以下太陽能電池前驅體成分：a)晶圓，其具有前側及背側；b)疊置於晶圓之至少一側上的根據具體實例|1|至|19|中任一者之糊，該至少一側選自由前側與背側組成之群。
|21|根據具體實例|20|之太陽能電池前驅體，其中晶圓包含由前側處之摻雜層與背側處之摻雜層組成之單一體。
|22|根據具體實例|20|或|21|之太陽能電池前驅體，其中晶圓為Si晶圓並且其中Si晶圓之厚度小於約0.5mm，更佳小於約0.3mm且最佳小於約0.2mm。
|23|根據具體實例|20|至|22|中之任一者之太陽能電池前驅體，其中晶圓為n型摻雜Si晶圓並且其中糊疊置於晶圓兩側上。
|24|根據具體實例|20|至|23|中之任一者之太陽能電池前驅體，其中晶圓為p型摻雜Si晶圓並且其中糊疊置於晶圓之前側上。
|25|一種製備太陽能電池之方法，該方法包含以下製備步驟：A)提供根據具體實例|20|至|24|中之一者之太陽能電池前驅體；B)燃燒太陽能電池前驅體以獲得太陽能電池。
|26|根據具體實例|25|之方法，其中方法步驟B)中之保持溫度在660℃至760℃範圍內，較佳在約680℃至約740℃範圍內。
|27|一種太陽能電池，其可藉由根據具體實例|25|或|26|之方法獲得。
|28|根據具體實例|27|之太陽能電池，其中太陽能電池為非晶矽電池、單晶電池、多晶電池、非晶矽-多晶矽串接電池、矽-矽/鍺串接電池、線帶電池(string ribbon cell)、邊緣限定薄膜供料生長(edge-defined film-fed-grown；EFG)電池、鈍化發射極太陽能電池(passivated emitter solar cell；PESC)、鈍化發射極背電池(PERC)、鈍化發射極背部局部擴散(passivated emitter,rear locally diffused；PERL)電池或標準BSF電池。
|29|一種模組，其包含至少兩種太陽能電池，其中之至少一者為根據具體實例|27|或|28|之太陽能電池。
|30|一種如具體實例|1|及|6|至|16|中之任一者中所定義之微粒矽酸鉛玻璃作為可用於形成電極的銀糊中之組分的用途。
100‧‧‧太陽能電池
101‧‧‧摻雜Si晶圓
102‧‧‧p-n接面邊界
103‧‧‧前電極
104‧‧‧背電極
105‧‧‧前摻雜層
106‧‧‧背摻雜層
200‧‧‧太陽能電池
207‧‧‧前鈍化層
208‧‧‧背鈍化層
209‧‧‧抗反射層
210‧‧‧高度摻雜背層
214‧‧‧前電極指狀物
215‧‧‧前電極匯流排
300‧‧‧晶圓
311‧‧‧背面上之額外層
312‧‧‧正面上之額外層
313‧‧‧糊
圖1展示用於太陽能電池之最少層組態之截面圖；圖2展示用於太陽能電池之常見層組態之截面圖；圖3a、圖3b及圖3c一起說明燃燒前側糊之方法。
糊有助於達成至少一個上述目標，該糊包含：i)銀顆粒；ii)微粒矽酸鉛玻璃，其包含iia)至少一種矽氧化物；iib)至少一種鉛氧化物；iic)至少一種氯化物； iid)與組分iia)及組分iib)不同的視情況選用之至少一種其他氧化物；iii)有機媒劑。
出人意料地已發現，將鹵化物併入至由先前技術已知的矽酸鉛玻璃中會使得當使用玻璃作為銀糊中之組分時，能夠明顯降低此等糊之燃燒溫度。使用此等糊來在Si晶圓之前側及/或背側上形成電極使得能夠形成特徵為出色效率之太陽能電池。
銀顆粒i)
當根據本發明之糊在燃燒時燒結時，該糊中所存在的銀顆粒i)為所形成之固體電極提供金屬導電性。
根據本發明，作為銀顆粒i)之額外成分，較佳為促成所形成之電極的較有利燒結特性、電接觸、黏著性及導電性的彼等成分。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部額外成分均可用於銀顆粒i)中。根據本發明，代表塗覆糊之表面之補充摻雜劑的彼等額外取代物為較佳的。當形成與n型摻雜Si層介接之電極時，能夠充當Si中之n型摻雜劑的添加劑為較佳的。此情形中之較佳n型摻雜劑為第15族元素或在燃燒時產生該等元素之化合物。根據本發明，此情形中之較佳第15族元素為P及Bi。當形成與p型摻雜Si層介接之電極時，能夠充當Si中之p型摻雜劑的添加劑為較佳的。較佳p型摻雜劑為第13族元素或在燃燒時產生該等元素之化合物。根據本發明，此情形中之較佳第13族元素為B及Al。
熟習此項技術者熟知銀顆粒可呈現多種形狀、表面、大小、表面積與體積比、氧含量及氧化層。許多形狀已為熟習此項技術者所知。 一些實例為球形、角形、細長形(棒狀或針狀)及平坦形(薄片狀)。銀顆粒亦可以不同形狀顆粒之組合形式存在。根據本發明，較佳為形狀或形狀組合促進所產生電極之有利燒結、電接觸、黏著性及導電性的銀顆粒。一種在不考慮表面性質下將該等形狀特性化之方式為經由參數長度、寬度及厚度。在本發明之情形下，顆粒長度由最長空間位移向量之長度給定，其兩個端點均含於顆粒內。顆粒寬度由垂直於上文所定義之長度向量之最長空間位移向量的長度給定，其兩個端點均含於顆粒內。顆粒厚度由垂直於上文中均已定義之長度向量與寬度向量的最長空間位移向量之長度給定，其兩個端點均含於顆粒內。在根據本發明之一個具體實例中，較佳為形狀儘可能均一之銀顆粒，亦即其中與長度、寬度及厚度相關的比率儘可能接近1，較佳全部比率均處於約0.7至約1.5範圍內，更佳約0.8至約1.3範圍內且最佳約0.9至約1.2範圍內之形狀。因此，在此具體實例中，銀顆粒i)之較佳形狀之實例為球體及立方體，或其組合，或其一或多者與其他形狀之組合。在本發明之一個具體實例中，糊中之銀顆粒為球狀的。在根據本發明之另一具體實例中，較佳銀顆粒i)具有低均勻度之形狀，較佳地，該形狀之與長度、寬度及厚度之維度相關的比率中之至少一者大於約1.5，更佳大於約3且最佳大於約5。根據此具體實例之較佳形狀為片狀、棒狀或針狀，或片狀、棒狀或針狀與其他形狀之組合。
多種表面類型已為熟習此項技術者所知。對於根據本發明之銀顆粒i)之表面類型而言，有利於所產生電極之有效燒結且產生有利電接觸及導電性的表面類型為有利的。
粒徑d50及相關值d10及d90為熟習此項技術者熟知之顆粒特 徵。根據本發明較佳的是，銀顆粒i)之平均粒徑d50處於約0.1至約10μm範圍內，更佳處於約1至約10μm範圍內且最佳處於約1至約5μm範圍內。粒徑d50之測定為熟習此項技術者所熟知。在本發明之一個具體實例中，銀顆粒i)之d50在約0.5至約4μm範圍內、較佳在約1至約3.5μm範圍內、更佳在約1至約2μm範圍內。
銀顆粒i)可存在有表面塗層。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何此類塗層均可用於銀顆粒上。根據本發明之較佳塗層為促進糊之經改良之印刷、燒結及蝕刻特徵的彼等塗層。若存在此類塗層，則根據本發明，在各情況下以銀顆粒之總重量計，較佳彼塗層對應於不超過約8wt%、較佳不超過約5wt%、最佳不超過約1wt%。
微粒矽酸鉛玻璃ii)
微粒矽酸鉛玻璃ii)，較佳微粒矽酸鉛玻璃料ii)包含至少一種矽氧化物iia)、至少一種鉛氧化物iib)、至少一種氯化物iic)及與組分iia)及組分iib)不同的視情況選用之至少一種其他氧化物iid)。較佳地，微粒矽酸鉛玻璃ii)由至少此等組分iia)、iib)、iic)及視情況選用之iid)組成。
該至少一種矽氧化物iia)較佳為SiO2。
該至少一種鉛氧化物iib)可為任何鉛氧化物，諸如PbO、PbO2、Pb3O4或此等氧化物中之至少兩者的混合物。
該至少一種氯化物iib)可為包含至少一個陽離子與至少一個氯陰離子之任何化合物。已具有組分iia)及組分iib)或如稍後描述，具有組分iid)的彼等金屬之陽離子尤其適用作陽離子組分。適合氯化物之沸 點或昇華點較佳高於至少300℃，更佳至少500℃。適合氯化物之實例為MnCl2、ZnCl2、AgCl、PbCl2、CrCl2、CrCl3、FeCl2、FeCl3、CoCl2、NiCl2、CuCl、CuCl2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、SnCl2、LaCl3及此等氯化物中之至少兩者的混合物，其中LiCl、NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、PbCl2、AgCl、CrCl3、MnCl2、LaCl3及此等氯化物中之至少兩者的混合物尤其較佳。
微粒矽酸鉛玻璃ii)可包含與組分iia)及組分iib)不同的至少一種其他氧化物作為組分iid)，其中與組分iia)及組分iib)不同之至少一種其他氧化物iid)較佳為選自由以下組成之群的氧化物：鋁氧化物、硼氧化物、磷氧化物、鈦氧化物、鋯氧化物、鈰氧化物、鑭氧化物、釩氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物、鉻氧化物、鉬氧化物、鎢氧化物、錳氧化物、鐵氧化物、鈷氧化物、鎳氧化物、銅氧化物、鋅氧化物、銀氧化物、鋰氧化物、鈉氧化物、鉀氧化物、銣氧化物、銫氧化物、鎂氧化物、鈣氧化物、鍶氧化物、鋇氧化物、錫氧化物、鉍氧化物或此等氧化物中之至少兩者、至少三者或至少四者的混合物。
根據微粒矽酸鉛玻璃ii)之一尤其較佳具體實例，玻璃包含選自由以下組成之群的至少一種其他氧化物作為組分iid)：Al2O3、B2O3、Li2O、P2O5、ZrO2、TiO2、V2O5、Ta2O5、Nb2O5、MoO3、WO3、MnO、ZnO、Bi2O3、MgO、SrO、BaO及此等氧化物中之至少兩者、至少三者或至少四者的混合物。
根據微粒矽酸鉛玻璃ii)之一較佳具體實例，玻璃包含iia)至少5mol%，較佳至少10mol%且更佳至少15mol%之該至少一 種矽氧化物，較佳SiO2；iib)25至80mol%，較佳30至75mol%且更佳35至70mol%之至少一種鉛氧化物，較佳PbO、PbO2、Pb3O4或此等氧化物中之至少兩者的混合物；iic)0.1至50mol%，較佳1至25mol%且更佳2至10mol%之該至少一種氯化物；iid)1至40mol%，更佳3至30mol%且更佳5至20mol%之與組分iia)及組分iib)不同之該至少一種其他氧化物；其中各量在各情況下係以玻璃中之組分iia)至組分iid)之總莫耳數計且總計達100mol%。
在此情形中，尤其較佳地，微粒矽酸鉛玻璃ii)中的氯離子與氧離子之相對莫耳比Cl-：O2-在0.001至1.5範圍內，較佳在0.01至0.5範圍內且甚至更佳在0.01至0.05範圍內(實例：若一定量玻璃包含1mol氯離子與10mol氧離子，則Cl-：O2-為1：10=0.1)。
根據微粒矽酸鉛玻璃ii)之一特定具體實例，根據本發明之糊中所用的玻璃包含以微粒矽酸鉛玻璃ii)之組分(亦即氧化物及銀化合物)之總莫耳數計，小於0.1mol%，更佳小於0.01mol%且甚至更佳小於0.001mol%之銀元素，其中根據微粒矽酸鉛玻璃ii)之一個具體實例，玻璃完全不包含任何銀元素。
微粒矽酸鉛玻璃ii)較佳可藉由混合上述組分iia)、iib)、iic)及視情況選用之iid)，熔融由此獲得之混合物，冷卻由此獲得之玻璃，較佳冷卻至低於100℃之溫度，更佳冷卻至室溫且對其進行粉碎來獲得。在此類 方法中，微粒矽酸鉛玻璃之組分iia)至iic)及視情況選用之iid)熔融在一起。
進行熔融組分之步驟來斷開個別組分中之分子之間的鍵結以使金屬氧化物iib)及iid)之獨特特性喪失，以使得熔融組分均勻地混合在一起，進而經由後續冷卻步驟提供玻璃特性。在熔融步驟中，可選擇(而不特定限制)熔融溫度作為足夠熔融全部個別組分所處之溫度。舉例而言，熔融溫度可在800℃至1200℃範圍內。此外，可測定(而不特定限制)熔融時間作為在此期間在上文所定義之熔融溫度下足夠熔融全部組分之時間段，且以適當方式加以選擇，其取決於組分類型及熔融溫度。舉例而言，若不受特定限制，熔融時間可為約10分鐘至約兩或三小時，其主要視組成、溫度及分批量而定。
隨後冷卻熔融混合物以獲得呈固態之矽酸鉛玻璃。一般而言，較快冷卻熔融混合物為較佳的。低冷卻速率可能會導致在冷卻步驟期間發生結晶，從而無法形成玻璃相。作為獲取此類高冷卻速率之手段，可使用先前技術中已知的典型方法，諸如(若不受特定限制)將熔融混合物擠壓成薄片以增加表面積，例如輥淬滅或浸沒於水中。
隨後，將固體矽酸鉛玻璃研磨成包含玻璃顆粒之粉末。平均粒徑d50及相關參數d10及d90為熟習此項技術者熟知之顆粒特徵。根據本發明較佳地，微粒矽酸鉛玻璃ii)之平均粒徑d50處於約0.1至約15μm範圍內，更佳處於約0.2至約7μm範圍內且最佳處於約0.5至約5μm範圍內。在本發明之一個具體實例中，微粒矽酸鉛玻璃ii)之d50在約0.1至約3μm範圍內、較佳在約0.5至約2μm範圍內、更佳在約0.8至約1.5μm範圍內。
將由冷卻步驟所獲得之矽酸鉛玻璃ii)粉碎成粉末可包括先前技術中已知的任何典型粉碎方法。出於效率，粉碎方法可以兩階段進行。在此情況下，第一及第二粉碎階段可能會涉及重複同一方法；否則，第一粉碎為壓碎，而第二粉碎為精細研磨。如本文所用，術語「壓碎(crushing)」係指將固體玻璃粉碎至適於後續精細研磨方法之此類粒徑以促進精細研磨方法，而非將粒徑限制定在給定平均粒徑。如本文所用，術語「精細研磨(fine-grinding)」係指將經壓碎之玻璃粉碎成具有期望平均粒徑之玻璃粉末。
在根據本發明之糊之一個具體實例中，矽酸鉛玻璃ii)之顆粒的比表面積在約0.01至約25m2/g範圍內、較佳在約0.1至約20m2/g範圍內、更佳在約1至約15m2/g範圍內。
有機媒劑iii)
在本發明之情形中，較佳有機媒劑iii)為基於一或多種溶劑，較佳有機溶劑之溶液、乳液或分散液，其確保糊之成分以溶解、乳化或分散形式存在。較佳有機媒劑iii)為在糊中提供成分之最佳穩定性且賦予糊提供有效線可印刷性之黏度的媒劑。根據本發明之較佳有機媒劑iii)包含以下作為媒劑組分：(iiia)黏合劑，較佳在約1至約10wt%範圍內，更佳在約2至約8wt%範圍內且最佳在約3至約7wt%範圍內；(iiib)界面活性劑，較佳在約0至約10wt%範圍內，更佳在約0至約8wt%範圍內且最佳在約0.01至約6wt%範圍內；(iiic)一或多種溶劑，其比例藉由有機媒劑中之其他成分之比例確定； (iiid)視情況選用之添加劑，較佳在約0至約10wt%範圍內，更佳在約0至約8wt%範圍內且最佳在約1至約5wt%範圍內；其中wt%各以有機媒劑之總重量計且合計達100wt%。根據本發明，較佳有機媒劑iii)為允許達成上文所述的糊之較佳高水準可印刷性之媒劑。
黏合劑iiia)
在本發明之情形中，較佳黏合劑為促成形成具有有利穩定性、可印刷性、黏度、燒結及蝕刻特性之糊的黏合劑。黏合劑為熟習此項技術者所熟知。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部黏合劑均可用作有機媒劑iii)中之黏合劑。根據本發明之較佳黏合劑(其常常屬於稱為「樹脂(resin)」的類別)為聚合黏合劑、單體黏合劑及聚合物與單體之組合之黏合劑。聚合物黏合劑亦可為在單一分子中含有至少兩種不同的單體單元之共聚物。較佳聚合黏合劑為攜載聚合物主鏈中之官能基的聚合黏合劑、攜載主鏈外之官能基的聚合黏合劑及攜載主鏈內及主鏈外之兩個官能基的聚合黏合劑。攜載主鏈中之官能基的較佳聚合物為例如聚酯、經取代之聚酯、聚碳酸酯、經取代之聚碳酸酯、在主鏈中攜載環狀基團之聚合物、聚糖、經取代之聚糖、聚胺基甲酸酯、經取代之聚胺基甲酸酯、聚醯胺、經取代之聚醯胺、酚系樹脂、經取代之酚系樹脂、前述聚合物中之一或多者之單體視情況與其他輔單體之共聚物，或其至少兩者之組合。攜載主鏈中之環狀基團的較佳聚合物為例如聚乙烯基丁基化物(polyvinylbutylate；PVB)及其衍生物及聚萜品醇及其衍生物，或其混合物。較佳聚糖為例如纖維素及其烷基衍生物，較佳為甲基纖維素、乙基纖維素、丙基纖維素、丁基纖維素及其衍生物及其至少兩者之混合物。攜載主聚合 物鏈外之官能基的較佳聚合物為攜載醯胺基之聚合物、攜載酸及/或酯基團之聚合物(其常常稱為丙烯酸系樹脂)或攜載前述官能基之組合的聚合物，或其組合。攜載主鏈外之醯胺的較佳聚合物為例如聚乙烯基吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidone；PVP)及其衍生物。攜載主鏈外之酸及/或酯基團的較佳聚合物為例如聚丙烯酸及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate；PMA)及其衍生物或聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)及其衍生物，或其混合物。根據本發明之較佳單體黏合劑為基於乙二醇之單體、萜品醇樹脂或松香衍生物或其混合物。較佳基於乙二醇之單體黏合劑為具有多個醚基、多個酯基之單體黏合劑或具有一個醚基及一個酯基之單體黏合劑，較佳醚基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及高碳烷基醚，較佳酯基為乙酸酯基及其烷基衍生物，較佳為乙二醇單丁醚單乙酸酯基或其混合物。在本發明之情形中，烷基纖維素(較佳乙基纖維素)、其衍生物及其與前述黏合劑清單之其他黏合劑的混合物或其他為最佳黏合劑。
界面活性劑iiib)
在本發明之情形中，較佳界面活性劑為促成形成具有有利穩定性、可印刷性、黏度、燒結及蝕刻特性之糊的界面活性劑。界面活性劑為熟習此項技術者所熟知。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部界面活性劑均可用作有機媒劑iii)中之界面活性劑。在本發明之情形中，較佳界面活性劑為基於直鏈、分支鏈、芳族鏈、氟化鏈、矽氧烷鏈、聚醚鏈及其組合之界面活性劑。較佳界面活性劑為單鏈、雙鏈或多鏈。根據本發明之較佳界面活性劑具有非離子、陰離子、陽離子或兩性離 子頭。較佳界面活性劑為聚合物及單體或其混合物。根據本發明之較佳界面活性劑可具有顏料親和基團，較佳為具有顏料親和基團之羥基官能羧酸酯(例如由BYK USA公司製造之DISPERBYK®-108)、具有顏料親和基團之丙烯酸酯共聚物(例如由BYK USA公司製造之DISPERBYK®-116)、具有顏料親和基團之改性聚醚(例如由Evonik Tego Chemie GmbH製造之TEGO® DISPERS 655)、其他具有高顏料親和力基團之界面活性劑(例如由Evonik Tego Chemie GmbH製造之TEGO® DISPERS 662 C)。根據本發明不在以上清單中之其他較佳聚合物為聚乙二醇及其衍生物，及烷基羧酸及其衍生物或鹽，或其混合物。根據本發明之較佳聚乙二醇衍生物為聚(乙二醇)乙酸。較佳烷基羧酸為具有完全飽和烷基鏈之烷基羧酸、及具有單不飽和或多不飽和烷基鏈之烷基羧酸，或其混合物。具有飽和烷基鏈之較佳羧酸為烷基鏈長度在約8至約20個碳原子範圍內之羧酸，較佳為C9H19COOH(癸酸)、C11H23COOH(月桂酸)、C13H27COOH(肉豆蔻酸)、C15H31COOH(棕櫚酸)、C17H35COOH(硬脂酸)或其混合物。較佳具有不飽和烷基鏈之羧酸為C18H34O2(油酸)及C18H32O2(亞麻油酸)。根據本發明之較佳單體界面活性劑為苯并三唑及其衍生物。
溶劑iiic)
根據本發明較佳溶劑為在燃燒期間自糊移除至顯著程度的導電糊成分，較佳為在燃燒之後以與燃燒之前相比減少至少約80%，較佳與燃燒之前相比減少至少約95%之絕對重量存在的組分。根據本發明之較佳溶劑為允許具有有利黏度、可印刷性、穩定性及燒結特性，且產生具有有利導電性及與基板之電接觸之電極的導電糊形成之溶劑。溶劑為熟習此 項技術者所熟知。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部溶劑均可用作有機媒劑中之溶劑。根據本發明，較佳溶劑為允許達成上文所述的導電糊之較佳高水準可印刷性之溶劑。根據本發明之較佳溶劑為在標準環境溫度及壓力(standard ambient temperature and pressure；SATP)(298.15K，100kPa)下以液體之形式存在的溶劑，較佳為沸點高於約90℃且熔點高於約-20℃之溶劑。根據本發明之較佳溶劑為極性或非極性、質子或非質子、芳族或非芳族。根據本發明之較佳溶劑為單醇、二醇、多元醇、單酯、二酯、聚酯、單醚、二醚、聚醚；包含此等官能基類別中之至少一或多者，視需要包含其他官能基類別，較佳環狀基團、芳族基團、不飽和鍵、一或多個O原子經雜原子置換之醇基團、一或多個O原子經雜原子置換之醚基團、一或多個O原子經雜原子置換之酯基團的溶劑，及前述溶劑之兩者或多於兩者的混合物。此情形中之較佳酯為己二酸之二烷基酯，較佳烷基成分為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及高碳烷基或兩種不同該等烷基之組合；較佳為己二酸二甲酯；及兩種或多於兩種己二酸酯之混合物。在此情形中較佳醚為二醚，較佳為乙二醇之二烷基醚，較佳烷基成分為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及高碳烷基或兩種不同該等烷基之組合，及兩種二醚之混合物。在此情形中較佳醇為一級醇、二級醇及三級醇，較佳為三級醇，其中萜品醇及其衍生物為較佳的，或兩種或多於兩種醇之混合物。組合多於一個不同官能基之較佳溶劑為2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯(通常稱作十二醇酯(texanol))及其衍生物、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(通常稱為卡必醇(carbitol))、其烷基衍生物，較佳甲基卡必醇、乙基卡必醇、丙基卡必醇、丁基卡必醇、戊基卡必醇及己 基卡必醇，較佳己基卡必醇或丁基卡必醇，及其乙酸衍生物，較佳丁基卡必醇乙酸酯，或上述至少2種之混合物。
有機媒劑iiid)中之添加劑
有機媒劑中之較佳添加劑為不同於前述媒劑組分且促成糊之有利特性的添加劑，該等特性諸如所產生電極之有利黏度、燒結、導電性及與基板之良好電接觸。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部添加劑均可用作有機媒劑iii)中之添加劑。根據本發明之較佳添加劑為搖變減黏劑、黏度調節劑、穩定化劑、無機添加劑、增稠劑、乳化劑、分散劑或pH調節劑。在此情形中之較佳搖變減黏劑為羧酸衍生物、較佳脂肪酸衍生物，或其組合。較佳脂肪酸衍生物為C9H19COOH(癸酸)、C11H23COOH(月桂酸)、C13H27COOH(肉豆蔻酸)、C15H31COOH(棕櫚酸)、C17H35COOH(硬脂酸)、C18H34O2(油酸)、C18H32O2(亞麻油酸)或其組合。 此情形中包含脂肪酸之較佳組合為蓖麻油。
添加劑iv)
除了組分i)至組分iii)以外，根據本發明之糊可包含與上述組分不同之其他添加劑iv)。在本發明之情形中，較佳添加劑為除了明確提及之其它成分以外，添加至糊中以促成糊、其製造之電極或所得太陽能電池之效能升高的成分。熟習此項技術者已知且其認為適用於本發明之情形中之全部添加劑均可用作糊中之添加劑。除了媒劑中所存在之添加劑以外，添加劑亦可存在於糊中。根據本發明之較佳添加劑為搖變減黏劑、黏度調節劑、乳化劑、穩定劑或pH調節劑、無機添加劑、增稠劑及分散劑或其至少兩者之組合，而最佳為無機添加劑。根據本發明，在此情形中較佳 無機添加劑為Mg、Ni、Te、W、Zn、Gd、Ce、Zr、Ti、Mn、Sn、Ru、Co、Fe、Cu及Cr或其至少兩者之組合，較佳為Zn、Sb、Mn、Ni、W、Te及Ru或其至少兩者之組合、其氧化物、可在燃燒時產生彼等金屬氧化物之化合物、或上述金屬中之至少兩者的混合物、上述氧化物中之至少兩者的混合物、可在燃燒時產生彼等金屬氧化物之前述化合物中之至少兩者的混合物、或上述中之任一者之兩者或多於兩者的混合物。
根據本發明之糊之一較佳具體實例，該糊包含i)至少60wt%，較佳至少70wt%且更佳至少80wt%之銀顆粒；ii)0.5至10wt%，較佳0.75至8wt%且更佳1至5wt%之微粒矽酸鉛玻璃；iii)5至25wt%，較佳6至20wt%且更佳7至15wt%之有機媒劑；iv)至多10wt%，較佳至多5wt%且更佳至多2.5wt%之與組分i)至組分iii)不同之其他添加劑；其中各量在各情況下以糊之總重量計且總計達100wt%。
根據本發明之糊可藉由以任何次序混合銀顆粒i)(較佳呈銀粉形式)、微粒矽酸鉛玻璃ii)(亦較佳以玻璃粉末形式存在)、有機媒劑iii)及視情況選用之其他添加劑iv)而製備。在一些具體實例中，首先混合無機材料，且隨後將其添加至有機介質中。在其他具體實例中，將呈無機物之主要部分的銀粉緩慢添加至有機介質中。糊之黏度典型地在5至75Pas範圍內、較佳在5至約35Pas範圍內、更佳在約10至約25Pas範圍內且最佳在約15至約20Pas範圍內。若需要可藉由添加溶劑來調整黏度。提供高剪切力之混合方法為適用的。
包含以下太陽能電池前驅體成分之太陽能電池前驅體亦有助於達成上述目標中之至少一者：a)晶圓，其具有前側及背側；b)疊置於晶圓之至少一側上的根據本發明之糊，該至少一側選自由前側與背側組成之群。
晶圓
太陽能電池前驅體包含晶圓作為組分a)。根據本發明之較佳晶圓為在太陽能電池之其他區域中能夠高效率吸收光而產生電子-電洞對，且高效率跨越邊界，較佳跨越所謂的p-n接面邊界分離電洞與電子的區域。根據本發明之較佳晶圓為包含由前側處之摻雜層與背側處之摻雜層組成之單一體的晶圓。
晶圓較佳由適當摻雜之四價元素、二元化合物、三元化合物或摻雜物組成。此情形中之較佳四價元素為Si、Ge或Sn，較佳為Si。較佳二元化合物為兩種或多於兩種四價元素之組合、第III族元素與第V族元素之二元化合物、第II族元素與第VI族元素之二元化合物或第IV族元素與第VI族元素之二元化合物。四價元素之較佳組合為兩種或多於兩種選自Si、Ge、Sn或C之元素之組合，較佳為SiC。第III族元素與第V族元素之較佳二元化合物為GaAs。根據本發明，最佳為基於Si之晶圓。Si作為晶圓之最佳材料，在本申請案其餘部分中明確提及。明確提及Si之下文部分亦適用於上文所述之其他晶圓組成物。
晶圓之前摻雜層與背摻雜層相接處為p-n接面邊界。在n型太陽能電池中，背摻雜層摻雜有電子供給n型摻雜劑，且前摻雜層摻雜有 電子接受或電洞供給p型摻雜劑。在p型太陽能電池中，背摻雜層摻雜有p型摻雜劑且前摻雜層摻雜有n型摻雜劑。根據本發明較佳地，藉由首先提供摻雜Si基板且隨後向彼基板之一個面塗覆相反類型之摻雜層來製備具有p-n接面邊界之晶圓。在本發明之另一具體實例中，p摻雜層及n摻雜層可在晶圓之同一面上配置。此晶圓設計通常稱作互相交叉背接點(interdigitated back contact)，如Handbook of Photovoltaic Science and Engineering，第2版，John Wiley & Sons,2003，第7章中所例示。
摻雜Si基板為熟習此項技術者所熟知。摻雜之Si基板可以熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何方式製備。根據本發明之Si基板之較佳來源為單晶Si、多晶Si、非晶形Si及升級冶金Si，單晶Si或多晶Si最佳。形成摻雜Si基板之摻雜可藉由在Si基板製備期間添加摻雜劑而同時進行或可在後續步驟中進行。在Si基板製備之後的摻雜可例如藉由氣體擴散磊晶法來進行。摻雜Si基板亦容易市購。根據本發明，Si基板之初始摻雜之一種選擇為藉由將摻雜劑添加至Si混合物中而與Si基板之形成同時進行。根據本發明，塗覆前摻雜層及高度摻雜背層(若存在)之一種選擇為藉由氣相磊晶法進行。此氣相磊晶法較佳在約500℃至約900℃範圍內，更佳約600℃至約800℃範圍內且最佳在650℃至約750℃範圍內之溫度下，在約2kPa至約100kPa範圍內、較佳在約10至約80kPa範圍內、最佳在約30至約70kPa範圍內之壓力下進行。
熟習此項技術者已知Si基板可展現多種形狀、表面紋理及大小。形狀可為多種不同形狀中之一者，尤其包括立方體、圓盤、晶圓及不規則多面體。根據本發明之較佳形狀為晶圓形，其中彼晶圓為兩個維度 類似、較佳相同，且第三維度顯著小於其他兩個維度之立方體。在此情形中，顯著小於較佳為小至少約100倍之係數。
多種表面類型已為熟習此項技術者所知。根據本發明，具有粗糙表面之Si基板較佳。一種分析基板粗糙度之方式為評估基板次表面之表面粗糙度參數，該次表面比基板之總表面積小，較佳小於總表面積之百分之一，且基本上為平面。表面粗糙度參數值由次表面之面積與理論表面之面積的比率給定，藉由使均方位移最小化，藉由將次表面投影至與次表面最佳擬合之平坦平面上形成該理論表面。較高表面粗糙度參數值表示表面較粗糙、較不規則，且較低表面粗糙度參數值表示表面較平滑、較平坦。根據本發明，Si基板之表面粗糙度較佳經調節以使包括(但不限於)光吸收及指狀物與表面之黏著性的多種因素之間產生最佳平衡。
Si基板之兩個較大維度可有所變化以適於所得太陽能電池所需之應用。根據本發明，Si晶圓厚度較佳低於約0.5mm，更佳低於約0.3mm且最佳低於約0.2mm。一些晶圓之最小尺寸為約0.01mm或大於0.01mm。
根據本發明，前摻雜層較佳比背面摻雜層薄。在本發明之一個具體實例中，p摻雜層之厚度在約10nm至約4μm範圍內，較佳在約50nm至約1μm範圍內且最佳在約100至約800nm範圍內。
前摻雜層通常比背摻雜層薄。在本發明之一個具體實例中，背面包含厚度比p摻雜層大之n摻雜層。
高度摻雜層可塗覆於Si基板之背面，在背摻雜層與任何其他層之間。此類高度摻雜層具有與背摻雜層相同的摻雜類型，且此類層通 常用+標示(n+型層塗覆於n型背摻雜層且p+型層塗覆於p型背摻雜層)。此高度摻雜背層用以幫助金屬化且改良基板/電極界面區域處之導電特性。根據本發明較佳地，高度摻雜背層(若存在)之厚度在約10nm至約30μm範圍內，較佳在約50nm至約20μm範圍內且最佳在約100nm至約10μm範圍內。
摻雜劑
較佳摻雜劑為在添加至Si晶圓時藉由將電子或電洞引入能帶結構中而形成p-n接面邊界之摻雜劑。根據本發明較佳地，此等摻雜劑之標識及濃度經特定選擇以便調諧p-n接面之能帶結構特徵且視需要設定光吸收及導電性特徵。根據本發明之較佳p型摻雜劑為將電洞添加至Si晶圓能帶結構中之摻雜劑。其為熟習此項技術者所熟知。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部摻雜劑均可用作p型摻雜劑。根據本發明之較佳p型摻雜劑為三價元素，尤其為週期表之第13族元素。在此情形中，較佳週期表之第13族元素包括(但不限於)B、Al、Ga、In、Tl或其至少兩者之組合，其中B尤其較佳。在本發明之一個具體實例中，p摻雜層包含B作為摻雜劑。
根據本發明之較佳n型摻雜劑為向Si晶圓能帶結構添加電子之摻雜劑。其為熟習此項技術者所熟知。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部摻雜劑均可用作n型摻雜劑。根據本發明之較佳n型摻雜劑為週期表之第15族元素。在此情形中，較佳週期表之第15族元素包括N、P、As、Sb、Bi或其至少兩者之組合，其中P尤其較佳。在本發明之一個具體實例中，n摻雜層包含P作為摻雜劑。
如上文所述，p-n接面之各摻雜程度可有所變化以便調諧所得太陽能電池之所需特性。
根據本發明，背摻雜層較佳輕度摻雜，較佳地，摻雜劑濃度在約1×1013至約1×1018cm-3範圍內、較佳在約1×1014至約1×1017cm-3範圍內、最佳在約5×1015至約5×1016cm-3範圍內。一些商業產品具有摻雜劑濃度為約1×1016之背摻雜層。
在本發明之一個具體實例中，高度摻雜背層(若存在)為高度摻雜的，較佳地，濃度在約1×1017至約5×1021cm-3範圍內，更佳在約5×1017至約5×1020cm-3範圍內且最佳在約1×1018至約1×1020cm-3範圍內。
印刷
太陽能電池前驅體包含疊置於晶圓之至少一側上的根據本發明之糊作為組分b)。根據本發明較佳地，藉由將根據本發明之糊塗覆至Si晶圓之相應側並隨後燃燒該糊而獲得燒結體將前電極及/或背電極施用至Si晶圓。糊可以熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何方式塗覆，包括(但不限於)浸染、浸塗、澆注、滴落、注射、噴塗、刮刀塗佈、簾式塗佈、刷塗或印刷或其至少兩者之組合，其中較佳印刷技術為噴墨印刷、網版印刷、移動印刷、平版印刷、凸版印刷或模板印刷或其至少兩者之組合。根據本發明較佳地，藉由印刷，較佳藉由網版印刷來塗覆糊。在本發明之一個具體實例中，藉由網版將糊塗覆至正面。在此具體實例之一個態樣中，經由網版之塗覆滿足以下參數中之至少一者：- 網格計數在約290至約400範圍內、較佳在約310至約390範圍內、更佳在約330至約370範圍內； - 導線厚度在約10至約30μm範圍內、較佳在約12至約25μm範圍內、更佳在約14至約18μm範圍內；- 網格上乳液(emulsion over mesh；EoM)厚度在約5至約25μm範圍內、較佳在約10至約20μm範圍內、更佳在約13至約18μm範圍內；- 指狀物間距視所用矽晶圓而定且通常在約1至約3mm範圍內。
在本發明之一個具體實例中，糊疊置於柵格圖案中之正面上。在此具體實例之一個態樣中，此柵格圖案包含寬度在約20至約100μm範圍內、較佳在約30至約80μm範圍內、更佳在約30至約50μm範圍內之指狀物，及與其所成角度在約70°至約90°範圍內之匯流排，此等匯流排之寬度在約0.5至約2.5mm範圍內、較佳在約1至約2mm範圍內、更佳在約1.3至約1.8mm範圍內。
在本發明之另一具體實例中，糊疊置於柵格圖案中之背表面上。在此具體實例之一個態樣中，此柵格圖案包含寬度在約20至約180μm範圍內、較佳在約30至約100μm範圍內、更佳在約40至約60μm範圍內之指狀物，及與其所成角度在約70°至約90°範圍內之匯流排，此等匯流排之寬度在約0.5至約2.5mm範圍內、較佳在約1至約2mm範圍內、更佳在約1.3至約1.8mm範圍內。
根據本發明之太陽能電池前驅體之一個具體實例，晶圓為n型摻雜Si晶圓且糊疊置於晶圓前側上、晶圓背側上或晶圓兩側上，亦即前側及背側上。
根據本發明之太陽能電池前驅體之另一具體實例，晶圓為p型摻雜Si晶圓且糊疊置於前側上。
包含以下製備步驟的用於製備太陽能電池之方法亦有助於達成上述目標中之至少一者：A)提供根據本發明之太陽能電池前驅體；B)燃燒太陽能電池前驅體以獲得太陽能電池。
燃燒
根據本發明，電極較佳藉由用根據本發明之糊疊置晶圓之前表面或後表面(由此形成根據本發明之太陽能電池前驅體)並隨後燃燒該糊以產生固體電極體來形成。燃燒為熟習此項技術者所熟知，且可以熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何方式進行。糊中之燃燒必須在高於微粒鉛-矽玻璃ii)之玻璃轉移溫度下進行(且，若玻璃轉化溫度高於微粒矽酸鉛玻璃ii)的其他玻璃粉包含於糊中，則必須在高於該等玻璃粉之玻璃轉化溫度下進行)。
在本發明之一個具體實例中，燃燒階段滿足以下標準中之至少一者：- 下文所給定的根據標題為「燃燒鍋爐中之溫度特徵(temperature profile in the firing furnace)」之方法所量測的方法步驟B)中之保持溫度在約660℃至約760℃範圍內，較佳在約680℃至約740℃範圍內；- 保持溫度下的時間在約1s至約5分鐘範圍內。
根據本發明，燃燒較佳以在約10s至約2分鐘範圍內，更佳在約25s至約90s範圍內且最佳在約40s至約1分鐘範圍內之過程時間進行。
若根據本發明之糊用於在太陽能電池之前表面或後表面形 成固體電極，則如上文所述將根據本發明之糊塗覆至相應表面且隨後在上述條件下燃燒。然而，根據本發明方法之一特定具體實例，使用根據本發明之糊來形成前側及背側電極。出於彼目的，將根據本發明之糊塗覆於前表面及後表面上，且隨後在上述條件下同時燃燒各層糊。
可由根據本發明方法獲得之太陽能電池有助於達成上述目標中之至少一者。根據本發明之太陽能電池可為任何矽太陽能電池，例如非晶矽電池、單晶電池、多晶電池、非晶矽-多晶矽串接電池、矽-矽/鍺串接電池、線帶電池、邊緣限定薄膜供料生長(EFG)電池、鈍化發射極太陽能電池(PESC)、鈍化發射極背電池(PERC)、鈍化發射極背部局部擴散(PERL)電池或標準BSF電池。然而，較佳的根據本發明之太陽能電池為在轉化成電能輸出的且較亮且持久的總入射光的能量之比例方面具有高效率的太陽能電池，n型太陽能電池尤其較佳。如圖2中所例示，太陽能電池之一種層組態如下：(i)前電極、(ii)抗反射塗層、(iii)前鈍化層、(iv)前摻雜層、(v)p-n接面邊界、(vi)背摻雜層、(vii)高度摻雜背層、(viii)背鈍化層、(ix)背電極。個別層可自此常見層組態省略，或個別層可實際上執行上文概述的常見具體實例中所述層中之多於一者的功能。在本發明之一個具體實例中，單一層充當抗反射層與鈍化層。如圖1中所例示，另一層組態如下：(I)前電極、(II)前摻雜層、(III)p-n接面邊界、(IV)背摻雜層、(V)背電極。
根據本發明，抗反射塗層可在太陽能電池正面上的電極之前作為外層且常常作為最外層塗覆。根據本發明之較佳抗反射塗層為減少正面所反射之入射光比例且增加穿過正面之經晶圓吸收之入射光比例的抗反 射塗層。產生有利吸收/反射比，易於經所用導電糊蝕刻，但另外對燃燒導電糊所需之溫度具抗性，且不使電極界面附近電子與電洞之再組合增加的抗反射塗層為有利的。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之全部抗反射塗層均可加以採用。根據本發明之較佳抗反射塗層為SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2或其至少兩者之混合物及/或其至少兩層之組合，其中SiNx尤其較佳，尤其當採用Si晶圓時。
抗反射塗層厚度適於合適光之波長。根據本發明，抗反射塗層之厚度較佳在約20至約300nm範圍內，更佳在約40至約200nm範圍內且最佳在約60至約90nm範圍內。
根據本發明，一或多個鈍化層可作為電極之前或抗反射層之前(若存在一者)的外層或最外層塗覆至前側及/或背側。較佳鈍化層為在電極界面附近減小電子/電洞再組合速率之鈍化層。熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何鈍化層均可加以採用。根據本發明之較佳鈍化層為氮化矽、二氧化矽及二氧化鈦，氮化矽為最佳。根據本發明，鈍化層之厚度較佳在約0.1nm至約2μm範圍內，更佳在約10nm至約1μm範圍內且最佳在約30nm至約200nm範圍內。
單一層可充當抗反射層及鈍化層。在本發明之一個具體實例中，充當抗反射層及/或鈍化層之一或多層存在於太陽能電池前驅體中之p摻雜層與首先疊置之糊之間。在此具體實例之一個態樣中，充當抗反射層及/或鈍化層之層中之至少一者包含SiNx，其中x表示正數，但不一定為整數。
除了上述直接促成太陽能電池基本功能之層以外，可添加其 他層進行機械及化學保護。
可對電池進行囊封以提供化學保護。囊封為熟習此項技術者所熟知，且熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何囊封均可加以採用。根據本發明，若存在此類囊封，則通常稱為透明熱塑性樹脂的透明聚合物作為囊封材料為較佳的。此情形中之較佳透明聚合物為例如矽橡膠及聚乙烯乙酸乙烯酯(polyethylene vinyl acetate；PVA)。
可將透明玻璃片添加至太陽能電池之正面以向電池正面提供機械保護。透明玻璃片為熟習此項技術者所熟知，且熟習此項技術者已知且其認為適於本發明情形中之任何透明玻璃片均可用於保護太陽能電池正面。
背保護材料可添加至太陽能電池之背面以提供機械保護。背保護材料為熟習此項技術者所熟知，且熟習此項技術者已知且其認為適於本發明情形中之任何背保護材料均可用於保護太陽能電池背面。根據本發明之較佳背保護材料為具有良好機械特性及耐候性之材料。根據本發明之較佳背保護材料為具有聚氟乙烯層之聚對苯二甲酸伸乙酯。根據本發明，背保護材料較佳存在於囊封層下方(在背保護層及囊封兩者皆存在之情況下)。
可向太陽能電池外側添加框架材料以提供機械支撐。框架材料為熟習此項技術者所熟知且熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中之任何框架材料均可用作框架材料。根據本發明之較佳框架材料為鋁。
一種包含至少兩種太陽能電池，其中之至少一者為根據本發 明之太陽能電池的模組有助於達成上述目標中之至少一者。多塊根據本發明之太陽能電池可在空間上加以排列且電連接而形成集合式排列，稱為模組。根據本發明之較佳模組可採取多種形式，較佳稱為太陽能面板之矩形表面。電連接太陽能電池之多種方法以及機械排列及固定該等電池以形成集合排列之多種方法為熟習此項技術者所熟知，且可採用熟習此項技術者已知且其認為適於本發明之情形中的任何該等方法。根據本發明之較佳方法為使得質量與功率輸出比率較低、體積與功率輸出比率較低及耐久性較高之方法。鋁為用於機械固定根據本發明之太陽能電池的較佳材料。
描述為組分ii)之微粒矽酸鉛玻璃結合根據本發明之糊作為可用於形成電極，尤其形成太陽能電池之前側及/或背側電極的銀糊中之組分的用途亦有助於達成上述目標中之至少一者。
現藉助於圖式解釋本發明，諸圖僅意欲說明且不應視為限制本發明之範圍。簡言之，
圖1展示太陽能電池100之截面圖且表示根據本發明之太陽能電池之最少需要層組態。自背面開始且朝向正面繼續，太陽能電池100包含背電極104、背摻雜層106、p-n接面邊界102、前摻雜層105及前電極103，其中前電極足夠穿透入前摻雜層105中以形成與其之良好電接觸，但不足以分流p-n接面邊界102。背摻雜層106與前摻雜層105一起構成單個摻雜Si晶圓101。在100表示n型電池之情況下，背電極104較佳為銀電極，背摻雜層106較佳為輕微摻雜有P之Si，前摻雜層105較佳為大量摻雜有B之Si，且前電極103較佳為混合銀及鋁電極。在100表示p型電池之情況下，背電極104較佳為混合銀及鋁電極，背摻雜層106較佳為輕微摻雜有B之Si，前摻 雜層105較佳為大量摻雜有P之Si，且前電極103較佳為銀電極。前電極103已在圖1中表示為由三個主體組成，其純粹為了示意性說明前電極103並未全部覆蓋正面之事實。本發明並未將前電極103限制為由三個主體組成之電極。
圖2展示根據本發明之太陽能電池200之常見層組態之截面圖(不包括純粹用於化學及機械保護之額外層)。自背面開始且朝向正面繼續，太陽能電池200包含背電極104、背鈍化層208、高度摻雜背層210、背摻雜層106、p-n接面邊界102、前摻雜層105、前鈍化層207、抗反射層209、前電極指狀物214及前電極匯流排215，其中前電極指狀物遠足夠穿透過抗反射層209及前鈍化層207且進入前摻雜層105以形成與前摻雜層之良好電接觸，但不足以分流p-n接面邊界102。在200表示n型電池之情況下，背電極104較佳為銀電極，高度摻雜背層210較佳為大量摻雜有P之Si，背摻雜層106較佳為輕微摻雜有P之Si，前摻雜層105較佳為大量摻雜有B之Si，抗反射層209較佳為氮化矽層，且前電極指狀物及匯流排214及215較佳為銀與鋁之混合物。在200表示p型電池之情況下，背電極104較佳為混合銀及鋁電極，高度摻雜背層210較佳為大量摻雜有B之Si，背摻雜層106較佳為輕微摻雜有B之Si，前摻雜層105較佳為大量摻雜有P之Si，抗反射層209較佳為氮化矽層，且前電極指狀物及匯流排214及215較佳為銀。圖2為示意性的，且本發明並未將前電極指狀物之數目限制為如所示之三個。此截面圖不能有效地展示以垂直於前電極指狀物214之平行線排列的多個前電極匯流排215。
圖3a、圖3b及圖3c一起說明燃燒前側糊以產生前側電極之方法。圖 3a、圖3b及圖3c為示意性的，且加至構成p-n接面之彼等者之一般化及額外的層僅視作視情況選用之額外層而不加以更詳細的考慮。
圖3a說明前電極施用前之晶圓(300)。自背面開始且朝向正面繼續，前電極施用前之晶圓視情況包含背面上之額外層311、背摻雜層106、p-n接面邊界102、前摻雜層105及正面上之額外層312。背面上之額外層311可包含背電極、背鈍化層、高度摻雜背層中之任一者或不包含以上任一者。正面上之額外層312可包含前鈍化層、抗反射層中之任一者或不包含以上任一者。
圖3b展示燃燒之前具有塗覆至正面之糊(313)的晶圓(300)。除了存在於上述圖3a中之層以外，在正面之表面上存在糊313。
圖3c展示具有所施用前電極之晶圓(300)。除了存在於上述圖3a中之層以外，存在前側電極103，其自正面之表面穿過額外正面層312且進入前摻雜層105中，且由圖3b之糊313藉由燃燒形成。
在圖3b與圖3c中，示意性地顯示所塗覆糊313及前電極103以三個主體形式存在。此純粹為表示藉由糊/電極非完全覆蓋正面之示意性方式，且本發明並未將糊/電極限制為以三個主體之形式存在。
測試方法
以下測試方法在本發明中使用。在缺乏測試方法之情況下，用於量測特徵之最接近本申請案之最早申請日期的ISO測試方法適用。在缺乏不同量測條件之情況下，應用標準環境溫度及壓力(SATP)(298.15K之溫度及100kPa之絕對壓力)。
黏度
利用Thermo Fischer Scientific公司進行黏度量測。「Haake Rheostress 600」配備有接地板MPC60 Ti及錐板C 20/0,5° Ti及軟體「Haake RheoWin Job Manager 4.30.0」。在設定距離0點之後，將足夠量測之糊樣品置放在接地板上。將錐體移動至量測位置，間隙距離為0.026mm，且使用刮勺移除多餘材料。將樣品平衡至25℃持續三分鐘且開始旋轉量測。剪切速率在48s及50個等距量測點內由0增加至20s-1且在312s及156個等距量測點內進一步增加至150s-1。在150s-1剪切速率下60s之等待時間之後，剪切速率在312s及156個等距量測點內由150s-1降至20s-1且在48s及50個等距量測點內進一步降至0。啟動微力矩校正、微應力控制及質量慣性校正。黏度給定為100s-1剪切速率下的向下剪切斜坡的量測值。
比表面積
測定顆粒比表面積之BET量測根據DIN ISO 9277：1995進行。根據SMART方法(具有可調適給予速率之吸附方法)工作之Gernini 2360(來自Micromeritics)用以進行該量測。作為參考材料，使用購自BAM(Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung)之α氧化鋁CRM BAM-PM-102。將填充劑棒添加至參考及樣品試管中以便減小怠體積。將試管安裝於BET設備上。測定氮氣(N2 5.0)之飽和蒸汽壓。將使得具有填充劑棒之試管完全填充且產生最小怠體積之樣品之量稱重至玻璃試管中。樣品在80℃下保持2小時以便使其乾燥。冷卻後，記錄樣品重量。將含有樣品之玻璃試管安裝於量測設備上。為使樣品脫氣，以所選擇之泵送速度進行抽空，使得沒有材料抽吸入泵中。使用脫氣後之樣品質量進行計算。使用氦氣(He 4.6)測定怠體積。使用液氮浴將玻璃試管冷卻至77K。對於吸 附而言，在77K下使用分子截面積為0.162nm2之N2 5.0進行計算。進行具有5個量測點之多點分析且所得比表面積以m2/g為單位給出。
Ag粒度測定(d10、d50、d90)
根據ISO 13317-3：2001進行Ag顆粒之粒徑測定。使用根據X射線重力技術操作之使用軟體Win 5100 V2.03.01之Sedigraph 5100(來自Micromeritics)進行量測。將約400至600mg樣品稱重至50ml玻璃燒杯中且以懸浮液體形式添加40ml Sedisperse P11(來自Micromeritics，密度為約0.74至0.76g/cm3且黏度為約1.25至1.9mPa*s)。將磁性攪拌棒添加至懸浮液中。使用在功率位準2下操作之超音波探針Sonifer 250(來自Branson)分散樣品8分鐘，同時用攪拌棒攪拌懸浮液。將此預處理樣品置放於儀器中且開始量測。記錄懸浮液之溫度(典型範圍為24℃至45℃)，且使用分散溶液在此溫度下之黏度量測資料進行計算。使用樣品之密度及重量(對於銀而言，密度為10.5g/cm3)，測定粒度分佈且以d50、d10及d90給出。
效率及串聯電阻
使用來自Halm Elektronik GmbH之市售IV-測試儀「cetisPV-CTL1」來特性化太陽能電池樣品。在電學量測期間，量測設備之全部部件以及待測試之太陽能電池均維持在25℃。在實際量測期間，此溫度始終同時藉由溫度探針在電池表面上加以量測。Xe電弧燈以1000W/m2之已知AM1.5強度模擬電池表面上的日光。為使模擬器達至此強度，在短時間段內使燈快閃若干次直至其達至由IV-測試儀之「PVCTControl 4.313.0」軟體所監測之穩定水準。Halm IV測試儀使用多點接觸法量測電流(I)及電壓(V)以測定電池之IV曲線。為此，將太陽能電池以一定方式置放於 多點接觸探針之間以使探針指與電池之匯流排接觸。將接觸探針線之數目調整為電池表面上之匯流排之數目。全部電學數值直接藉由所執行之套裝軟體根據此曲線來直接測定。作為參考標準，測試來自ISE Freiburg之由相同面積維度、相同晶圓材料組成且使用相同前側佈局的經處理之校準太陽能電池且將資料與認定值相比較。量測至少5個以極相同方式處理之晶圓，且藉由計算各值之平均值解釋資料。軟體PVCTControl 4.313.0提供關於效率及串聯電阻之值。
燃燒鍋爐中之溫度特徵
用連接至來自Despatch之Wafer Test Assembly 1-T/C 156mm SQ(部件號DES-300038)之來自Datapaq有限公司，Cambridge,UK之Datapaq DQ 1860 A資料記錄儀量測燃燒過程之溫度特徵。資料記錄儀受來自Datapaq有限公司，Cambridge,UK之屏蔽箱TB7250保護，且連接至晶圓測試總成之熱電偶導線。將太陽能電池模擬器緊靠最後晶圓後方放置於燃燒鍋爐之帶上以使所量測的燃燒過程之溫度特徵得到精確量測。屏蔽資料記錄儀以約50cm之距離跟隨晶圓測試總成以不影響溫度特徵穩定性。藉由資料記錄儀記錄資料，且隨後使用具有來自Datapaq有限公司，Cambridge,UK之Datapaq Insight Reflow Tracker V7.05軟體之電腦對其進行分析。
實施例
現藉助於實施例解釋本發明，該等實施例僅意欲說明且不應視為限制本發明之範圍。
實施例1-微粒矽酸鉛玻璃之製備
藉由以給定的相對量均勻混合下表1中所提及之組分來製 備三種不同微粒矽酸鉛玻璃。在850℃下熔融混合物並隨後在水中將其淬滅至室溫。將淬滅後之玻璃壓碎且使用行星式球磨機加以精細研磨以製備平均粒徑為約1μm之微粒矽酸鉛玻璃。
玻璃1為對應於WO 2013/105812 A1中之教示的玻璃。在玻璃1a與玻璃1b中，分別添加3mol%(AgCl)2與PbCl2。
實施例2-糊之製備
藉助於快速混合器(Speedmixer DAC800，Hauschild &Co.KG,Hamm)藉由將適當量之有機媒劑(表2)、d50為1.2μm之Ag粉及實施例1中所製備之微粒矽酸鉛玻璃混合來製得糊(表3)。使該糊通過具有不鏽鋼輥且第一間隙為120μm且第二間隙為30μm之3輥研磨機Exakt 80 E，其中使第一間隙之間隙逐漸降至20μm且第二間隙降至10μm若干次直至均質。黏度如上文所提及來量測且添加適當量之組成在表2中給出之有機媒劑以將糊黏度調整至在約16至約20Pas範圍內之目標。糊之成分的量(wt%)在表3中給出。
實施例3-太陽能電池製備及效率、接觸電阻及串聯電阻量測
將糊塗覆至具有磷摻雜正面及硼摻雜背面之單晶Cz p型矽晶圓。晶圓之尺寸為156×156mm2且為正方形形狀。晶圓在正面上具有厚度為約75nm之SiNx抗反射層/鈍化層。藉由鹼性蝕刻變形處理所使用之太陽能電池。使用以以下網版參數設定的半自動網版印刷機E2(來自Asys Group，EKRA Automatisierungssysteme)將實施例2中所製備之糊網版印刷至晶圓之n摻雜面上：360個網格、16μm導線厚度、15μm網格上乳液、100個指狀物、40μm指狀物開口、3個匯流排、1.5mm匯流排寬度。使用同一印刷機及以下網版參數將可在市面上購得之鋁糊印刷於裝置之整個背面上：200個網格、40μm導線厚度、10μm網格上乳液。印刷各側之後在150℃下在烘箱中將具有印刷圖案之裝置乾燥10分鐘。隨後，在Centrotherm DO-FF 8600-300烘箱中n摻雜側向上燃燒基板小於1min。對於各實施例，以745℃之最大燃燒溫度進行燃燒。隨後使用HALM IV測試儀測試經充分處理之樣品的IV效能。表4展示所得效率、接觸電阻及串聯電阻。
以--極其不利，++極其有利顯示結果。
藉由在玻璃1a中添加PbCl2，玻璃之總含鉛量保持不變，而在玻璃1b中添加AgCl將提供相同量之氯化物但銀離子替代鉛。表4中之結果因此顯示僅Cl-為活性成分且陽離子對效能沒有影響。
表4中之結果顯示含有如本申請案中所述之微粒矽酸鉛玻璃，亦即除了SiO2及PbO以外亦包含氯化物之玻璃的金屬礦化糊適合於改良矽太陽能電池之電池效率。降低所需峰值燃燒溫度之能力使得電池製造商可改良其電池及方法以便達成最佳可能效率。對於n型電池而言，將一種糊塗覆於電池兩側上且替代當前所用的在最佳燃燒溫度方面不匹配之含Al糊與標準前側糊之組合將為可能的。

Claims (14)

  1. 一種糊(313)，其包含：i)銀顆粒；ii)微粒矽酸鉛玻璃，其包含iia)至少一種矽氧化物；iib)至少一種鉛氧化物；iic)至少一種氯化物，其係選自由以下組成之群：LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、PbCl2、AgCl及此等氯化物中之至少兩者的混合物；iid)與組分iia)及組分iib)不同的視情況選用之至少一種其他氧化物；iii)有機媒劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其中該矽氧化物iia)為SiO2。
  3. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其中與組分iia)及組分iib)不同之該至少一種其他氧化物iid)為選自由以下組成之群的氧化物：鋁氧化物、硼氧化物、磷氧化物、鈦氧化物、鋯氧化物、鈰氧化物、鑭氧化物、釩氧化物、鈮氧化物、鉭氧化物、鉻氧化物、鉬氧化物、鎢氧化物、錳氧化物、鐵氧化物、鈷氧化物、鎳氧化物、銅氧化物、鋅氧化物、銀氧化物、鋰氧化物、鈉氧化物、鉀氧化物、銣氧化物、銫氧化物、鎂氧化物、鈣氧化物、鍶氧化物、鋇氧化物、錫氧化物、鉍氧化物或此等氧化物中之至少兩者、至少三者或至少四者的混合物。
  4. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其中該微粒矽酸鉛玻璃ii)包含 iia)至少5mol%之至少一種矽氧化物；iib)25至80mol%之至少一種鉛氧化物；iic)0.1至50mol%之至少一種氯化物；iid)1至40mol%之與組分iia)及組分iib)不同之至少一種其他氧化物；其中該等量在各情況下係以該玻璃中之組分iia)至組分iid)之總莫耳數計且總計達100mol%。
  5. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其中該微粒矽酸鉛中的氯離子與氧離子之莫耳比(Cl-：O2-)在0.001至0.1.5範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其中該微粒矽酸鉛玻璃ii)可藉由混合組分iia)、iib)、iic)及視情況選用之iid)，熔融由此獲得之混合物，冷卻由此獲得之玻璃且對其進行粉碎來獲得。
  7. 如申請專利範圍第1項之糊(313)，其包含i)至少60wt%之該銀顆粒；ii)0.5至10wt%之該微粒矽酸鉛玻璃；iii)5至25wt%之該有機媒劑；iv)至多10wt%之與組分i)至組分iii)不同之其他添加劑；其中該等量在各情況下係以該糊(313)之總重量計且總計達100wt%。
  8. 一種太陽能電池前驅體，其包含以下太陽能電池前驅體成分：a)晶圓(300)，其具有前側及背側；b)疊置於該晶圓(300)之至少一側上的如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之糊(313)，該至少一側選自由該前側與該背側組成之群。
  9. 一種製備太陽能電池(200)之方法，該方法包含以下製備步驟： A)提供如申請專利範圍第8項之太陽能電池前驅體；B)燃燒該太陽能電池前驅體以獲得太陽能電池。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中方法步驟B)中之保持溫度在660℃至760℃範圍內。
  11. 一種太陽能電池(200)，其可藉由如申請專利範圍第9項或第10項之方法獲得。
  12. 如申請專利範圍第11項之太陽能電池(200)，其中該太陽能電池為n型太陽能電池或PERC電池。
  13. 一種模組，其包含至少兩種太陽能電池，其中之至少一者為如申請專利範圍第11項或第12項之太陽能電池(200)。
  14. 一種如申請專利範圍第1項至第7項中任一項中所定義之微粒矽酸鉛玻璃之用途，其係作為可用於形成電極的銀糊中之組分。
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