含有有机锌化合物的太阳能电池金属化.pdf

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1、10申请公布号CN104170020A43申请公布日20141126CN104170020A21申请号201380005964922申请日2013011661/587,80420120118USH01B1/16200601H01L31/18200601C03C3/066200601C03C8/02200601C03C8/0420060171申请人赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司地址美国宾夕法尼亚州72发明人Y杨S斯里德哈兰AS沙科赫KA克拉克74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人彭飞林柏楠54发明名称含有有机锌化合物的太阳能电池金属化57摘要本发明公开浆料组合物、制备浆料组合。

2、物的方法、触点和制备触点的方法。所述浆料组合物包含固体部分和媒介物体系。所述固体部分包含导电金属组分和玻璃粘合剂。所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物。含锌有机金属化合物可溶解于媒介物体系并且媒介物体系不包含含锌粒子。所述浆料组合物可用于形成太阳能电池或其它相关部件的触点。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014071886PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0216252013011687PCT国际申请的公布数据WO2013/109561EN2013072551INTCL权利要求书2页说明书13页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说。

3、明书13页附图2页10申请公布号CN104170020ACN104170020A1/2页21一种浆料组合物，其包含固体部分和媒介物体系，所述固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固体部分约05重量或更多和约30重量或更少的包含一种或多种玻璃熔块的玻璃粘合剂，并且所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物。2根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述有机金属化合物充分溶解于所述媒介物体系并且所述媒介物体系不含金属粒子。3根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述浆料组合物包含所述有机金属化合物，所述有机金属化合物包含占所述浆料组合物约005重量或更多和约30。

4、重量或更少的锌。4根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述浆料组合物不含含锌固体粒子。5根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述玻璃粘合剂包含玻璃熔块，所述玻璃熔块包含55重量88重量的PBO；05重量15重量的SIO2；和0524AL2O3B2O3。6根据权利要求5所述的浆料组合物，其中所述玻璃熔块还包含01重量5重量的P2O5TA2O5。7根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述玻璃粘合剂包含玻璃熔块，所述玻璃熔块包含65重量90重量的BI2O3；05重量20重量的SIO2；和05重量24重量的B2O3AL2O3。8根据权利要求1所述的浆料组合物，其中所述玻璃粘合剂包含玻璃熔块，所述玻璃熔。

5、块包含30重量62重量的B2O3SIO2；2重量22重量的TIO2；和2重量35重量的LI2ONA2OK2O。9根据权利要求8所述的浆料组合物，其中所述玻璃熔块还包含01重量13重量的V2O5SB2O5。10一种制备浆料组合物的方法，其包括使导电金属组分、玻璃粘合剂以及包含媒介物和含锌有机金属化合物的媒介物体系组合；和将所述导电金属组分和所述玻璃粘合剂分散到所述媒介物体系中。11一种形成于硅太阳能电池上的触点，所述触点通过烧制包含固体部分和媒介物体系的浆料组合物而形成，所述固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固体部分约05重量或更多和约30重量。

6、或更少的包含一种或多种玻璃熔块玻璃粘合剂，并且媒介物体系包含含锌有机金属化合物。12一种制备太阳能电池触点的方法，其包括将浆料组合物施加于硅衬底上，所述浆料包含固体部分和媒介物体系，所述固体部分权利要求书CN104170020A2/2页3包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固体部分约05重量或更多和约30重量或更少的包含一种或多种玻璃熔块的玻璃粘合剂，并且所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物；和加热所述浆料以烧结所述导电金属组分和熔化所述玻璃熔块。权利要求书CN104170020A1/13页4含有有机锌化合物的太阳能电池金属化技术领域0001本公开通常。

7、涉及浆料组合物、制备浆料组合物的方法、触点、制备可用于太阳能电池以及其它相关部件的触点的方法。0002背景0003太阳能电池通常由诸如硅SI的半导体材料制备，其将太阳光转化为有用的电能。太阳能电池通常由SI的薄晶片制备，其中所需PN结通过将来自合适的磷源的磷P扩散至P型SI晶片而形成。硅晶片的太阳光入射侧通常用抗反射涂层ARC涂覆以防止入射太阳光的反射损失，并因而增加太阳能电池的效率。称为前触点的二维电极栅图案连接至硅的N侧，并且另一侧上的铝AL涂层背触点连接至硅的P侧。这些触点是从PN结至外部载荷的电插座。0004硅太阳能电池的前触点通过丝网印刷厚膜浆料而形成。通常，浆料含有大致细小的银粒子。

8、、玻璃和有机物。丝网印刷后，晶片和浆料在空气中，通常在熔炉设定温度下烧制。在烧制期间，玻璃软化，熔融，并与抗反射涂层反应，蚀刻硅表面并促进形成密切的硅银触点。银在硅上沉积为岛。硅银岛的形状、大小和数量确定电子从硅转移到外电路的效率。0005概述0006以下显示发明的简化概述以提供对发明的一些方面的基本理解。该概述不是发明的广泛综述。它既不旨在鉴别发明的关键或决定性元素也不旨在描绘发明的范围。它的唯一目的是以简化的形式显示发明的一些概念作为之后显示的更详细的描述的序言。0007根据一方面，提供浆料组合物。更具体地，根据该方面，所述浆料组合物包含固体部分和媒介物体系。所述固体部分包含占所述固体部分。

9、约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固体部分约05重量或更多和约30重量或更少的包含一种或多种玻璃熔块的玻璃粘合剂。所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物。0008根据其它方面，提供制备浆料组合物的方法。更具体地，根据该方面，所述方法涉及使导电金属组分、玻璃粘合剂、包含媒介物和含锌有机金属化合物的媒介物体系组合，并将导电金属和玻璃粘合剂分散到媒介物体系。0009根据又一方面，提供在硅太阳能电池上形成的触点。更具体地，根据该方面，通过烧制包含固体部分和媒介物体系的浆料组合物形成触点。所述固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固。

10、体部分约05重量或更多和约30重量或更少的包含一种或多种玻璃熔块的玻璃粘合剂。所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物。0010根据另外的又一方面，提供形成太阳能电池触点的方法。更具体地，根据该方面，所述方法涉及将浆料组合物施加于硅衬底并加热浆料以烧结金属组分并熔化玻璃熔块。所述浆料包含固体部分和媒介物体系，所述固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分以及占所述固体部分约05重量或更多和约30重量或更少的包含一种或多种玻璃熔块的玻璃粘合剂。所述媒介物体系包含含锌有机说明书CN104170020A2/13页5金属化合物。除了有机金属锌，可加入其它有机金属添加剂特别。

11、是MN、CO、FE、CU、NI、TA、TI和V。0011为实现上述和相关的目的，则本发明涉及下文完整描述的和在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细示出本发明的某些示例性实施方案。然而这些实施方案仅代表能采用本发明原理的各种方法中的一些。当结合附图考虑本发明的以下详述时，本发明的其它目的、优点和新颖特征将变得明显。0012附图简述0013图1A1E示出示意性地示出制备根据本发明的一个方面的太阳能电池触点的方法的工艺流程图。下面解释图1A1E所示的参考标号。001410P型硅衬底001520N型扩散层001630前面钝化层/抗反射涂层001740P层背面场BSF001870背面上形成的第一。

12、浆料001971通过烧制第一浆料70形成的背面电极002080背面上形成的第二浆料002181通过烧制第二浆料80形成的背面电极0022500前面浆料0023501将浆料500烧穿ARC后的前面电极0024详细描述0025本发明提供包含固体部分和媒介物体系的浆料组合物，所述固体部分包含导电金属组分和玻璃粘合剂，并且所述媒介物体系包含含锌有机金属化合物。所述浆料组合物可用于形成太阳能电池以及其它相关部件的触点。通过将浆料组合物施加于硅衬底并加热浆料以烧结导电金属并熔化玻璃熔块可形成触点。所述浆料组合物可提供一种或多种以下优点改善粘附、改善热膨胀匹配和改善电特性。综合起来，所述浆料组合物的固体部分。

13、被认为是导电金属、玻璃粘合剂、包含晶体材料的其它添加剂、还原剂和金属。0026在一个实施方案中，所述浆料组合物可用于制备硅基太阳能电池的前触点以收集通过暴露于光而产生的电流。在另一个实施方案中，所述浆料组合物可用于制备硅基太阳能电池的背触点。虽然通常通过丝网印刷施加浆料，还可使用诸如喷墨印刷、喷雾、挤压、印移印刷、模版印刷和热熔印刷的方法。将具有丝网印刷的前触点的太阳能电池烧制至相对低的温度550至850晶片温度；熔炉设定温度为650至1000以形成磷掺杂的硅晶片的N侧和浆料之间的低电阻触点。制备太阳能电池的方法也是本文所设想的。0027在另一个实施方案中，除了有机金属锌，可加入其它有机金属添。

14、加剂，所述添加剂的金属可选自MN、CO、FE、CU、NI、TA、TI和V。0028导电金属组分0029固体部分可以任何合适的形式含有任何合适的导电金属组分。导电金属的实例包括银和镍。固体部分可包含银、镍或银和镍的组合。导电金属组分的银源可以是一种或多种银金属或银合金的细粒子或粉末。一部分银可以氧化银AG2O或以银盐诸如AGNO3、AG3PO4、AGOOCCH3乙酸银、丙烯酸银或甲基丙烯酸银加入。银粒子的具体实例包括球形银说明书CN104170020A3/13页6粉AG30001、解聚集的银粉SFCGED、银片SF23、银粉AG700035和胶态银RDAGCOLB，所有的银粒子可从FERROCO。

15、RPORATION，CLEVELAND，OHIO商购获得。0030导电金属组分的镍源可以是一种或多种镍金属或镍合金的细粒子或粉末。一部分镍可以有机镍加入。具体的有机镍的实例是乙酰丙酮酸镍，来自OMG的镍HEXCEM。0031在一个实施方案中，导电金属组分可用诸如磷的各种材料涂覆。或者导电金属组分可涂覆在玻璃上。或者在玻璃熔融/制备工艺过程中氧化银和/或氧化镍可溶解于玻璃中。用于浆料的导电金属组分的粒子可以是球形、薄片状、胶态、不规则形状、无定形或其组合。0032浆料组合物可包含任何前述导电金属组分。在一个实施方案中，浆料的固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约995重量或更少的不规则或。

16、球形金属粒子以及占所述固体部分约0重量或更多和约295重量或更少的金属薄片。在另一个实施方案中，浆料的固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约99重量或更少的金属薄片以及占所述固体部分约05重量或更多和约295重量或更少的胶态金属。在另一个实施方案中，浆料的固体部分包含占所述固体部分约70重量或更多和约99重量或更少的无定形金属粒子、占所述固体部分约0重量或更多和约29重量或更少的金属薄片以及占所述固体部分约05重量或更多和约295重量或更少的胶态金属。0033浆料组合物的固体部分通常含有任何合适量的导电金属组分，只要浆料可提供电导电性。在一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约70。

17、重量或更多和约995重量或更少的导电金属组分。在另一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约75重量或更多和约98重量或更少的导电金属组分。在又一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约80重量或更多和约97重量或更少的导电金属组分。0034导电金属组分的粒子可具有任何合适的大小。在一个实施方案中，粒子具有约005微米或更大和约10微米或更小的中值粒度。在另一个实施方案中，粒子具有约005微米或更大和约5微米或更小的中值粒度。在又一个实施方案中，粒子具有约005微米或更大和约25微米或更小的中值粒度。在另一个实施方案中，粒子具有约001G/M2至10G/M2的比表面积。在另一个实施方案中，。

18、粒子具有约01G/M2至5G/M2的比表面积。在另一个实施方案中，粒子具有约02G/M2至4G/M2的比表面积。在另一个实施方案中，粒子具有约02G/M2至35G/M2的比表面积。0035玻璃组分0036玻璃组分可含有任何合适的一种或多种玻璃熔块。本文所用的玻璃熔块不是关键性的并且浆料组合物可含有任何合适的玻璃熔块。作为起始物质，用于本文浆料的玻璃熔块可有意含有铅和/或镉，或他们可有意不含加入的铅和/或镉。在一个实施方案中，玻璃熔块是基本上不含铅的玻璃熔块。玻璃可部分结晶或非结晶。部分结晶的玻璃是优选的。组合物和生产玻璃熔块的细节可见于例如，共同分配的美国专利申请公布号2006/0289055。

19、和2007/0215202，其在此通过引用并入。0037浆料组合物可包含任何合适的玻璃熔块。以下表格示出用于本发明的实践的玻璃熔块组合物。诸如SB2O5V2O5的条目意指SB2O5或V2O5或二者的组合以规定的量存在。0038表1总玻璃组分的铅基玻璃熔块组合物重量百分比。0039说明书CN104170020A4/13页7玻璃组合物I组成PBO5588PBOBI2O35590SIO20520AL2O3B2O30524ZNO022TA2O505ZRO205P2O505LI2OK2ONA2O010FE2O3CO2O3CUOMNO20150040表2总玻璃组分的不含铅的铋玻璃熔块组合物重量百分比。00。

20、41玻璃组合物II组成BI2O36590AL2O3B2O30524SIO2020ZNO013K2O012LIO205NA2O05NB2O505FE2O3CO2O3CUOMNO2015说明书CN104170020A5/13页80042表3总玻璃组分的不含铅且不含铋的玻璃熔块组合物重量百分比。0043玻璃组合物III组成B2O3SIO23062ZNO034TIO2022LIO206NA2O023K2O013P2O505SB2O5V2O5013ZRO205F05FE2O3CO2O3CUOMNO20150044浆料组合物的固体部分可含有任何合适量的玻璃组分。在一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分。

21、约05重量或更多和约30重量或更少的玻璃粘合剂。在另一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约2重量或更多和约15重量或更少的玻璃组分。在又一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约2重量或更多和约10重量或更少的玻璃组分。在又一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约2重量或更多和约7重量或更少的玻璃组分。在又一个实施方案中，固体部分包含占所述固体部分约1重量或更多和约6重量或更少的玻璃组分。0045玻璃熔块组分的粒子可具有任何合适的大小。在一个实施方案中，粒子具有约01微米或更大和约10微米或更小的中值粒度。在另一个实施方案中，粒子具有约05微米或更大和约25微米或更小的中值粒度。0。

22、046在一个实施方案中，玻璃化合物包含玻璃熔块，所述玻璃熔块包含55重量88重量的PBO、05重量15重量的SIO2和1重量11重量的AL2O3。所述玻璃熔块还可包含01重量5重量的P2O5TA2O5。在另一个实施方案中，玻璃化合物包含玻璃熔块，所述玻璃熔块包含65重量90重量的BI2O3、05重量20重量的SIO2和2重量11重量的B2O3。在再一个实施方案中，玻璃化合物包含玻璃熔块，所述玻璃熔块包含30重量62重量的B2O3SIO2、2重量22重量的TIO2和2重量35说明书CN104170020A6/13页9重量的LI2ONA2OK2O。在某些实施方案中，组合的总的AL2O3B2O3可以。

23、是05重量至24重量。所述玻璃熔块还可包含01重量13重量的V2O5SB2O5。0047媒介物体系0048媒介物体系包含媒介物和含锌有机金属化合物。含锌有机金属化合物可称为有机锌化合物。在一个实施方案中，有机锌化合物充分溶解于媒介物中。术语“充分溶解”意指媒介物体系不含有任何粒子例如，金属粒子或金属氧化粒子，因此裸眼或在显微镜下看不到粒子。有机锌化合物充分溶解于媒介物中直至裸眼或在显微镜下看不到粒子。媒介物体系不含任何粒子例如，不含金属粒子和/或金属氧化物粒子。在另一个实施方案中，术语“充分溶解”意指媒介物体系不含有含有锌的任何粒子，因此裸眼或在显微镜下看不到含锌粒子。媒介物体系不含含锌固体粒。

24、子。媒介物体系可含有其它含有锌的化合物，只要所述含有锌的化合物充分溶解于媒介物中。0049在一个实施方案中，媒介物体系是有机媒介物体系。有机媒介物体系包含有机溶剂作为媒介物和有机锌化合物，但不包含无机材料，诸如无机溶剂和ZN粒子、ZN的金属氧化物例如，ZNO和烧制时可生成ZN的金属氧化物的任何无机化合物的粒子。0050在一个实施方案中，所述浆料组合物、固体部分和/或媒介物体系不包含含锌粒子。例如，所述浆料组合物、固体部分和/或媒介物体系不包含ZN的粒子、ZN的金属氧化物例如，ZNO和在烧制时可生成ZN的金属氧化物的任何固体化合物。在烧制前浆料组合物可包含任何合适量的含锌有机金属化合物。在一个实。

25、施方案中，所述浆料组合物包含占所述浆料组合物约005重量或更多和约30重量或更少的有机锌化合物。在另一个实施方案中，所述浆料组合物包含占所述浆料组合物约05重量或更多和约20重量或更少的有机锌化合物。在又一个实施方案中，所述浆料组合物包含占所述浆料组合物约05重量或更多和约10重量或更少的有机锌化合物。烧制后浆料组合物可含有任何合适量的金属或锌的金属氧化物。在一个实施方案中，烧制后浆料组合物包含占所述浆料组合物约0001重量或更多和约20重量或更少的锌。在另一个实施方案中，所述浆料组合物包含占所述浆料组合物约001重量或更多和约15重量或更少的锌。在又一个实施方案中，所述浆料组合物包含占所述浆。

26、料组合物约005重量或更多和约10重量或更少的锌。0051含锌有机金属化合物0052媒介物体系包含一种或多种含锌有机金属化合物。有机锌化合物是锌结合至任何合适的有机部分的化合物。例如，有机锌化合物是分子中含有锌、碳和/或氮的有机化合物。可使用任何合适的有机锌化合物，只要有机锌化合物可充分溶解于媒介物中。0053有机锌化合物是在烧制或烧结时生成锌氧化物的化合物。通常而言，有机锌化合物可被描述为如下ZNX桥接原子有机部分，其中桥接原子是氮、碳、硫或氧。有机锌化合物在其化合物中可包含任何合适的有机部分。在一个实施方案中，有机部分包含碳原子。有机部分的实例包括支链或支链、饱和或不饱和、脂族、脂环族、芳。

27、族、芳脂族、卤代或以其它形式取代、任选地具有一种或多种诸如O、N、S或SI的杂原子，并包括诸如烷基、烷氧基、烷基硫代或烷基甲硅烷基部分的烃部分。0054在一个实施方案中，有机锌化合物含有碳锌化学键。有机锌化合物的锌的氧化态为2。此类有机锌化合物的实例包括X为卤素原子的有机锌卤化物RZNX、二有机锌说明书CN104170020A7/13页10RZNR和M为锂或镁的锌化锂或锌化镁MRZN，其中R是诸如烷基或芳基的任何合适的有机部分。0055有机锌化合物的实例包括烷基锌和锌醇盐。烷基部分和醇盐部分可具有例如1至20个碳原子的支链或直链烷基。烷基锌的具体实例包括二甲基锌、二乙基锌、二丁基锌、二己基锌、。

28、二癸基锌和二十二烷基锌。锌醇盐的具体实例包括锌甲醇盐、锌乙醇盐、锌丙醇盐、锌丁醇盐、锌2乙基己酸盐和锌新癸酸盐。有机锌化合物的其它实例包括二苯基锌、二苄基锌、锌乙酸盐、锌丙烯酸盐、锌甲酸盐、锌乳酸盐、锌硬脂酸盐和锌乙酰丙酮酸盐。而有机锌化合物的其它实例包括锌硫醇盐、锌硫羧酸盐和锌硫羧酸酯。0056媒介物体系可包含任何合适量的有机锌化合物。在一个实施方案中，媒介物体系包含占所述媒介物体系约001重量或更多和约90重量或更少的有机锌化合物。在另一个实施方案中，媒介物体系包含占所述媒介物体系约01重量或更多和约80重量或更少的有机锌化合物。在又一个实施方案中，媒介物体系包含占所述媒介物体系约05重量。

29、或更多和约70重量或更少的有机锌化合物。0057媒介物0058媒介物体系包含溶解有机锌化合物的媒介物。媒介物通常包含溶剂例如，有机溶剂和无机溶剂。媒介物可包含任何合适的溶剂，只要溶剂可溶解有机锌化合物。溶剂的实例包括醇、酯、醚和萜。0059媒介物通常包含溶剂和溶解于溶剂的树脂。在一个实施方案中，媒介物是含有树脂和触变剂的溶剂溶液。具体而言，溶剂包含A至少约50重量的有机溶剂；B多达约15重量的热塑性树脂；C多达约20重量的触变剂；和D多达约20重量的湿润剂。还设想不止一种溶剂、树脂、触变胶和/或湿润剂的用途。尽管设想固体部分与媒介物体系的各种重量比，一个实施方案包括固体部分与媒介物体系的重量比。

30、为约201至约120，优选地约151至约115，更优选地约101至约110。0060乙基纤维素是普遍使用的树脂。然而，还可使用树脂诸如乙基羟乙基纤维素、木松香、乙基纤维素和酚醛树脂的混合物、低级醇的聚甲基丙烯酸盐和乙二醇单乙酸酯的单丁基醚。具有约130至约350的沸点1个大气压的溶剂是合适的。广泛使用的溶剂包含萜，诸如或萜品醇或更高沸点的醇诸如二乙二醇单乙醚或其与其它溶剂的混合物，诸如丁基二乙二醇单丁醚；二丁基二乙二醇二丁醚、乙酸丁酯二乙二醇丁醚乙酸酯、己二醇、2，2，4三甲基1，3戊二醇单异丁酸酯以及其它醇酯、煤油和酞酸二丁酯。0061在一个实施方案中，媒介物可含有例如基于镍、TI、TA、V。

31、、SN、MN、W、CO、磷或银的那些有机金属化合物以修饰触点。是含有具有与单质磷相似的扩散系数的N型分散剂的稳定的液体制剂。可配制这些和其它溶剂的各种组合以获得用于每种施加的所需的粘度和挥发性需要。可包括通常用于厚膜浆料制剂的其它分散剂、表面活性剂和流变学改性剂。此类产品的商业实例包括任何在以下商标下出售的那些EASTMANCHEMICALCOMPANY，KINGSPORT，TN；和DOWCHEMICALCO，MIDLAND，MI；UNIONCARBIDEDIVISIONOFDOWCHEMICALCO，MIDLAND，说明书CN104170020A108/13页11MI、ELEMENTISCO。

32、MPANY，HIGHTSTOWNNJ和TRANSENECOINC，DANVERS，MA；FERROCORPORATION，CLEVELAND，OH。0062在普遍使用的有机触变剂中的是氢化的蓖麻油和其衍生物。触变胶并非总是必要的，因为与任何悬浮液中内在的剪切稀化耦合的溶剂在这方面可以单独是合适的。此外，可采用湿润剂诸如脂肪酸酯，例如，N牛脂1，3二氨基丙烷二油酸酯；N牛脂三亚甲基二胺二乙酸酯；N椰油基三亚甲基二胺、二胺；N油烯基三亚甲基二胺；N牛脂三亚甲基二胺；N牛脂三亚甲基二胺二油酸酯及其组合。0063其它添加剂0064浆料组合物可任选地含有任何其它添加剂。在一个实施方案中，将磷以各种方式加。

33、至浆料组合物中以减少前触点的电阻。例如，可用粉末状或熔块状氧化物形式的P2O5修饰某些玻璃，或可通过磷酸酯和其它有机磷化合物的方式将磷加至浆料中。更简单的是，当导电金属组分是粒子形式时，在制备浆料前可加入磷作为金属粒子例如，银和/或镍粒子的涂层。在此类情况下，在涂浆之前，将金属粒子与液体磷和溶剂混合。例如，使约75重量至约95重量的粒子、约5重量至约15重量的溶剂和约01重量至约20重量的液体磷的掺合物混合并蒸发溶剂。涂覆银粒子的磷帮助确保磷和浆料中粒子的密切混合。0065可将其它添加剂诸如细硅粉或细碳粉或二者加至浆料中以控制金属还原例如，银还原和沉淀反应。还可通过调节烧制气氛例如，在N2或N。

34、2/H2/H2O混合物流变下烧制控制界面或块体玻璃中的金属沉淀。然而，不需要特别的气氛。可加入细的低熔点金属添加剂例如单质金属添加剂与金属氧化物不同诸如PB、BI、IN、GA、SN、ZN、Y和NI或每一种与至少一种其它金属的合金以在较低烧制温度下提供触点或加宽烧制窗。通常此类金属添加剂以占本文浆料的导电金属部分小于约5重量的比率存在。可使用提供铝、钡、铋、镁、锶、锂、钽、钛和/或钾的有机金属化合物，诸如，例如，所提及金属的乙酸盐、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐、甲酸盐、新癸酸盐、甲醇盐、乙醇盐、甲氧基乙醇盐和硬脂酸盐。金属硅酸盐也是上述金属的合适来源。在一个实施方案中，浆料不包含含有ZN例如，单质ZN。

35、的添加剂例如，金属添加剂。0066A玻璃的混合物或B玻璃和晶体添加剂的混合物或C一种或多种晶体添加剂的混合物可用于在所需的组成范围内配制玻璃组分。目的是减少触点电阻和改善太阳能电池电性能。例如，可将晶体材料诸如BI2O3、SB2O3、SB2O5、IN2O3、GA2O3、SNO、MGO、ZNO、CR2O3、FE2O3、PB3O4、PBO、PBO2、SIO2、ZRO2、V2O5、AL2O3、B2O3、Y2O3和TA2O5加至玻璃组分中以调节触点特性。前述氧化物也可以玻璃状即，非晶体形式加入。前述氧化物的组合物和反应产物也可适于设计具有所需特性的玻璃组分。例如，通过PBO和SIO2反应形成的单独的或。

36、混合物形式的晶体或玻璃状的低熔点铅硅酸盐如4PBOSIO2、3PBOSIO2、2PBOSIO2、3PBO2SIO2和PBOSIO2可用于配制玻璃组分。还可使用前述氧化物的其它反应产物诸如ZRO2SIO2。然而，上述氧化物的总量将落在本文别处公开的各种实施方案规定的范围内。在一个实施方案中，玻璃组分、固体部分和/或浆料不包含含锌晶体材料例如，ZNO。0067玻璃熔块还可含有氧化物，例如碲的氧化物TEO2、锗的氧化物GEO2、铟的氧化物IN2O3和/或镓的氧化物GA2O3以增加导电金属岛的大小和数量以及降低玻璃的流变说明书CN104170020A119/13页12温度。在一个实施方案中，玻璃组分含。

37、有约0摩尔或更多和约15摩尔或更少的此类氧化物。在另一个实施方案中，玻璃组分含有约0摩尔或更多和约10摩尔或更少的此类氧化物。在又一个实施方案中，玻璃组分含有约0摩尔或更多和约5摩尔或更少的此类氧化物。0068在另一个实施方案中，玻璃熔块还可含有钽和钼的氧化物。在烧制过程中钽和钼的氧化物可减少玻璃粘度和玻璃的表面张力，促进晶片更好地被熔融玻璃湿润。在一个实施方案中，玻璃组分含有约0摩尔或更多和约10摩尔或更少的TA2O5以及约0摩尔或更多和约3摩尔或更少的MOO3。在另一个实施方案中，玻璃组分含有约0摩尔或更多和约7摩尔或更少的TA2O5以及约0摩尔或更多和约2摩尔或更少的的MOO3。在一个实。

38、施方案中，玻璃组分含有约0摩尔或更多和约5摩尔或更少的TA2O5以及约0摩尔或更多和约1摩尔或更少的MOO3。0069通过碱金属氧化物的存在可改变金属从玻璃组合物溶出和沉淀的动力学。就此而言，所述浆料组合物还可含有碱金属的氧化物，例如NA2O、K2O和LI2O或其组合。在一个实施方案中，玻璃熔块含有约01摩尔或更多和约15摩尔或更少的一种或多种NA2O、K2O和LI2O。在另一个实施方案中，玻璃熔块含有约01摩尔或更多和约10摩尔或更少的一种或多种NA2O、K2O和LI2O。在又一个实施方案中，玻璃熔块含有约01摩尔或更多和约5摩尔或更少的一种或多种NA2O、K2O和LI2O。0070浆料制备。

39、0071通过将导电金属组分、玻璃粘合剂和包含媒介物与有机锌化合物的媒介物体系组合，并将导电金属组分和玻璃粘合剂分散于媒介物体系可形成浆料组合物。使用的媒介物的数量和类型可通过最终所需的制剂粘度、浆料的晶粒细度和所需的湿印厚度来确定。在制备根据本发明的组合物时，使粒子状的无机固体与有机媒介物混合并用合适的设备诸如三辊研磨机分散以形成悬浮液，得到组合物的粘度将在约50KCPS至约200KCPS的范围内，优选地约50KCPS至约130KCPS，在96秒1的剪切速率下如薄力飞BROOKELD粘度计HBT，主轴CP51，在25测量确定。0072浆料的印刷和烧制0073前述浆料组合物可用于制备例如，用于太。

40、阳能电池的触点例如，烧制的前触点膜或其它组分的方法中。制备触点的方法涉及1将浆料组合物施加至硅衬底例如硅晶片，2使浆料干燥，和3加热例如烧制浆料以烧结浆料的金属和制备硅的触点。将浆料的印刷图案在合适的温度，诸如约650至约1000熔炉设定温度或约550至约850晶片温度下加热或烧制。在一个实施方案中，熔炉设定温度为约750至约960，并将浆料在空气中烧制。据信抗反射的SINX层在烧制过程中被玻璃氧化和腐蚀，并且AG/SI岛形成于与外延生长与硅结合的SI衬底的反应。选择烧制条件以在硅/浆料界面的硅晶片上产生足够密度的导电金属/SI岛，导致低电阻率触点，从而产生高效率高填充系数的太阳能电池。007。

41、4典型的ARC由硅化合物诸如氮化硅，一般由SINXH制备。该层用作倾向于增加触点电阻的绝缘体。因此在前触点形成中该ARC层被玻璃组分的腐蚀是必要步骤。界面处外延生长的金属/硅导电岛的形成可促进硅晶片和浆料之间电阻的减小。即，硅上的金属岛假定与见于硅衬底的晶体结构相同。当此类外延生长的金属/硅界面不生成时，界面电阻说明书CN104170020A1210/13页13高得不能接受。本文的浆料和工艺可能产生外延生长的金属/硅界面，在广泛的处理条件下一最小烧制温度低至约650但可被烧制至最高约850晶片温度，生成具有低电阻的触点。0075所得到的烧制的前触点可包含占所述烧制的前触点约70重量或更多和约9。

42、95重量或更少的导电金属；占所述烧制的前触点约05重量或更多和约15重量或更少的玻璃粘合剂；和占所述烧制的前触点约0001重量或更多和约20重量或更少的锌。在一个实施方案中，烧制的前触点包含占所述烧制的前触点约001重量或更多和约15重量或更少的锌。在另一个实施方案中，烧制的前触点包含占所述烧制的前触点约005重量或更多和约10重量或更少的锌。0076前触点的制备方法0077通过将本文公开的任何导电浆料例如，通过丝网印刷施加至衬底至所需的湿厚，例如约30微米至约80微米，可制备根据本发明的太阳能电池触点。可采用使用200400目丝网的自动丝网印刷技术。然后在烧制前将印刷的图案在250或更低，优。

43、选地约80至约250干燥约05分钟20分钟。干燥的印刷图案可在带式传送熔炉中在空气中在峰值温度下烧制仅仅1秒至最多约30秒。在烧制过程中，玻璃熔化并且金属烧结。0078现在参考图1A1E，示出制备太阳能电池前触点的许多可能的示例性实施方案中的一种。通常可通过将浆料组合物施加至太阳能级SI晶片来制备太阳能电池前触点。具体而言，图1A示意性地示出提供单晶硅或多晶硅的衬底10。所述衬底可具有减少光反射的纹理化表面。在太阳能电池的情况下，当从已经由牵拉或铸造工艺形成的锭切片时通常使用衬底。由工具诸如用于切片的线锯引起的衬底表面损伤和来自晶片切片步骤的污染通常通过使用碱性水溶液诸如KOH或NAOH，或使。

44、用HF和HNO3的混合物蚀刻掉衬底表面约10微米至20微米来去除。衬底任选地可用HCL和H2O2的混合物洗涤以去除可粘附到衬底表面的诸如铁的重金属。使用例如诸如氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液的碱性水溶液之后有时形成抗反射的纹理化表面。该所得衬底被描述为具有夸大的厚度尺寸，因为典型的硅晶片为约160微米至200微米厚。0079图1B示意性地示出，当使用P型衬底时形成N型层20以创建PN结。磷扩散层可以任何各种合适的形式提供，包括氯氧化磷POCL3、有机磷化合物和本文公开的其它形式。磷源可选择性地施加至硅晶片的仅一面。通过控制扩散温度和时间可使扩散层的厚度发生变化，通常为约03微米至05微米，并且。

45、具有约40至约120欧姆/平方的薄层电阻率。磷源可包括含磷液体涂覆材料，诸如硅酸磷玻璃PSG。通过诸如旋转涂覆的工艺将磷源施加至衬底的仅一个表面，其中在合适的条件下扩散受到退火的影响。0080图1C示出在衬底10上形成抗反射涂层ARC/钝化膜30。可以是SINX、TIO2或SIO2的抗反射涂层ARC/钝化膜30形成于上述N型扩散层20上。氮化硅有时表达为SINXH以强调通过氢的钝化。ARC30减少太阳能电池对入射光的表面反射，增加产生的电流。ARC30的厚度取决于其折射率，虽然约至约的厚度对约19至约20的折射率是合适的。可通过各种方法包括低压CVD、等离子体CVD或热CVD形成ARC。当热C。

46、VD用于形成SINX涂覆时，起始材料通常是二氯甲硅烷SICL2H2和氨NH3气，并且在至少700的温度下进行膜形成。当使用热CVD时，在高温下起始气体的热解导致氮化硅膜上基本没有氢存在，得到硅和氮之间的基本化学计量组合比率SI3N4。可使用形成ARC的其说明书CN104170020A1311/13页14它方法。0081图1D示出将本发明的浆料组合物500施加于ARC膜30上。所述浆料组合物500包含含有媒介物和有机锌化合物的媒介物体系。可通过任何合适的技术施加浆料组合物。例如，可通过丝网印刷将浆料组合物施加于衬底10的前面。将浆料组合物500在约125干燥约10分钟。其它干燥时间和温度是可能的。

47、，只要浆料媒介物不含溶剂，但在该阶段不被燃烧或去除。0082图1D还示出在衬底10的背面上形成背面浆料层。背面浆料层可含有一种或多种浆料组合物。在一个实施方案中，第一浆料70促进形成背面触点并且第二浆料80促进在衬底的背面形成P层。所述第一浆料70可含有银或银/铝混合物并且所述第二浆料80可含有铝。示例性背面银/铝浆料是FERRO3398并且背面银浆料是从FERROCORPORATION，CLEVELAND，OHIO商购获得的FERROPS33610或FERROPS33612。示例性可商购获得的背面铝/镍浆料是从FERROCORPORATION，CLEVELAND，OHIO商购获得的FERRO。

48、AL53120标准物、AL53112、AL860或AL5116。0083背面浆料层可施加于衬底并以与前面浆料层500相同的方式干燥。在此实施方案中，背面大部分被铝浆料覆盖至湿厚为约30微米至50微米，部分是由于在随后的工艺中需要形成较厚的P层。0084然后将带有干燥浆料的晶片在红外带式熔炉中使用空气气氛在熔炉设定温度为约650至约1000下烧制约一至数分钟的一段时间。通常根据温度曲线进行烧制，它将允许有机物质在约300至约550下烧尽，峰值熔炉设定温度为约650至约1000的一段时间，持续仅仅约1秒，虽然当在较低温度烧制时最长为1、3或5分钟的更长的烧制时间是可能的。0085烧制通常在空气气氛。

49、下进行。例如可使用六区烧制曲线，所述曲线的传送带速度为约1至约64米40250英寸/分钟，优选地5至6米/分钟约200至240英寸/分钟。在优选的实施例中，区1为约18英寸457CM长，区2为约18英寸457CM长，区3为约9英寸229CM长，区4为约9英寸229CM长，区5为约9英寸229CM长并且区6为约9英寸229CM长。每个连续的区的温度通常，但并非总是，高于前面的区，例如，区1为350500，区2为400550，区3为450700，区4为600750，区5为750900并且区6为800970。自然地，具有多于3区的烧制设置也是本发明所设想的，包括4、5、6、7、8或9区或更多，各自区的长度为约5英寸至约20英寸，并且烧制温度为650至1000。0086图1E示出烧结浆料500的金属部分并熔化浆料500的玻璃熔块，从而制备电触点501。如图1E示意性所示，。