本文所述為硅半導(dǎo)體裝置以及用于太陽能電池裝置正面上的無鉛導(dǎo)電銀漿。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)的實(shí)施方案涉及硅半導(dǎo)體裝置，以及用于太陽能電池裝置的正面上的導(dǎo)電 銀漿。專利技術(shù)
技術(shù)介紹
常規(guī)的具有ρ型基板的太陽能電池結(jié)構(gòu)具有通常位于電池的正面或光照面上的 負(fù)極和位于背面上的正極。眾所周知，在半導(dǎo)體的p-n結(jié)上入射的合適波長(zhǎng)的輻射充當(dāng)在 該半導(dǎo)體中產(chǎn)生空穴_電子對(duì)的外部能源。由于P-n結(jié)處存在電勢(shì)差，因此空穴和電子以 相反的方向跨過該結(jié)移動(dòng)，從而產(chǎn)生能夠向外部電路輸送電力的電流。大部分太陽能電池 為金屬化的硅片形式，即，具有導(dǎo)電 的金屬觸點(diǎn)。盡管存在用于形成太陽能電池的多種方法及組合物，但是仍然需要具有改善的電 性能的組合物、結(jié)構(gòu)和裝置、以及制造方法。專利技術(shù)概述本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括(a)厚膜組合物，所述厚膜組合物包含a)導(dǎo)電銀；b) 一種或多種玻璃料，其中所述玻璃料為無鉛的；c)含鎂添加劑，其中所述含鎂添加劑選自(a)鎂，(b)鎂的金屬氧化物，(C)在焙 燒時(shí)可生成鎂的金屬氧化物的任何化合物，以及(d)它們的混合物，分散于d)有機(jī)介質(zhì)；(b) 一個(gè)或多個(gè)絕緣膜；其中厚膜組合物在一個(gè)或多個(gè)絕緣膜上形成，并且其中在焙燒時(shí)，一個(gè)或多個(gè)絕 緣膜被厚膜組合物中的組分穿透并且有機(jī)介質(zhì)被移除。在一個(gè)實(shí)施方案中，添加劑可為MgO。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，含鎂添加劑為總 組合物的0. 1至10重量％。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板。在另一個(gè)方面，一 個(gè)或多個(gè)絕緣膜在一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板上形成。本專利技術(shù)的一個(gè)方面涉及包括所述結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體裝置。另一個(gè)方面涉及包括所述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，其中所述組合物已被焙燒，其中 所述焙燒移除有機(jī)載體并燒結(jié)銀和玻璃料，并且其中導(dǎo)電銀與玻璃料混合物穿透絕緣膜。 在一個(gè)方面，所述穿透在導(dǎo)電銀和一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板之間形成電接觸。另一個(gè)方面涉 及包括所述結(jié)構(gòu)的太陽能電池。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，厚膜組合物還包含添加劑。在另一個(gè)方面，添加劑選 自(a)金屬，其中所述金屬選自鋅、鎂、釓、鈰、鋯、鈦、錳、錫、釕、鈷、鐵、銅和鉻；(b) —種或 多種金屬的金屬氧化物，所述金屬選自鋅、鎂、釓、鈰、鋯、鈦、錳、錫、釕、鈷、鐵、銅和鉻；(C) 在焙燒時(shí)可生成(b)的金屬氧化物的任何化合物；以及(d)它們的混合物。在一個(gè)實(shí)施方 案中，添加劑為ZnO或MgO。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，玻璃料包括占玻璃料的8-25重量％的Bi203、B2O3，并 且還包括選自下列的一種或多種組分Si02、P205、Ge02、和V205。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，絕緣膜包括的一種或多種組分選自氧化鈦、氮化硅、SiNx: H、氧化硅、以及氧化硅/氧化鈦。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，所述結(jié)構(gòu)用于光伏器件的制造。在該實(shí)施方案的一個(gè)方面，玻璃料包括的組分選自(a)金屬，其中所述金屬選自 鋅、鎂、釓、鈰、鋯、鈦、錳、錫、釕、鈷、鐵、銅和鉻；(b) —種或多種金屬的金屬氧化物，所述金 屬選自鋅、鎂、釓、鈰、鋯、鈦、錳、錫、釕、鈷、鐵、銅和鉻；(c)在焙燒時(shí)可生成(b)的金屬氧化 物的任何化合物；以及(d)它們的混合物。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及制造半導(dǎo)體裝置的方法。所述方法包括以下步驟(a)提供一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板、一個(gè)或多個(gè)絕緣膜、以及厚膜組合物，其中所述 厚膜組合物包含a)導(dǎo)電銀，b) —種或多種玻璃料，其中所述玻璃料為無鉛的，c)含鎂添加 齊U，分散于d)有機(jī)介質(zhì)中(b)將絕緣膜施加在半導(dǎo)體基板上，(c)將厚膜組合物施加在半導(dǎo)體基板上的絕緣膜上，以及(d)焙燒半導(dǎo)體、絕緣膜及厚膜組合物，其中在焙燒時(shí)，有機(jī)載體被移除，銀和玻璃料被燒結(jié)，并且絕緣膜被厚膜組合物中 的組分穿透。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及制造半導(dǎo)體裝置的方法。所述方法包括以下步驟(a)提供一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板，以及厚膜組合物，其中所述厚膜組合物包含a) 導(dǎo)電銀，b) —種或多種玻璃料，其中所述玻璃料為無鉛的，c)含鎂添加劑，分散于d)有機(jī)介 質(zhì)中，(b)將厚膜組合物施加在一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體基板上，以及(c)焙燒半導(dǎo)體及厚膜組合物， 其中在焙燒時(shí)，有機(jī)載體被移除，銀和玻璃料被燒結(jié)。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及厚膜組合物，所述厚膜組合物包括a)導(dǎo)電銀；b) 一種或多種玻璃料，其中所述玻璃料為無鉛的；c)含鎂添加劑，所述含鎂添加劑選自例如(a)鎂，(b)鎂的金屬氧化物，(C)在焙 燒時(shí)可生成鎂的金屬氧化物的任何化合物，以及(d)它們的混合物，分散于d)有機(jī)介質(zhì)。附圖簡(jiǎn)述附圖說明圖1為示出半導(dǎo)體裝置制造過程的工藝流程圖。圖1中所示的附圖標(biāo)號(hào)說明如下。10 φ型硅基板20 :n型擴(kuò)散層30 氮化硅膜、氧化鈦膜或氧化硅膜40 :p+ 層(背表面場(chǎng)，BSF)50 正面上形成的銀漿51 銀正面電極(通過焙燒正面銀漿獲得)60 背面上形成的鋁漿61 鋁背面電極(通過焙燒背面鋁漿獲得)70 背面上形成的銀漿或銀/鋁漿71 銀或銀/鋁背面電極(通過焙燒背面銀漿獲得)80 焊接層500 根據(jù)本專利技術(shù)在正面上形成的銀漿501 根據(jù)本專利技術(shù)的銀正面電極(通過焙燒正面銀漿獲得)圖2A提供了示例性半導(dǎo)體的頂部側(cè)視圖，其中厚膜導(dǎo)體組合物已被印刷在基板 上以形成兩條母線。圖2B提供了示例性半導(dǎo)體的頂部側(cè)視圖，其中厚膜導(dǎo)體組合物已被印 刷在基板上以形成三條母線。專利技術(shù)詳述本專利技術(shù)致力于對(duì)具有改善的電性能的半導(dǎo)體組合物、半導(dǎo)體裝置、制造所述半導(dǎo) 體裝置的方法的需求。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及厚膜導(dǎo)體組合物。在所述實(shí)施方案的一個(gè)方面，厚膜 導(dǎo)體組合物可包括導(dǎo)電粉末、焊劑材料、和有機(jī)介質(zhì)。焊劑材料可以為玻璃料或玻璃料的 混合物。厚膜導(dǎo)體組合物也可包括添加劑。厚膜導(dǎo)體組合物可包括附加的添加劑或組分。本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方案涉及結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)包括厚膜導(dǎo)體組合物。在一個(gè)方 面，所述結(jié)構(gòu)也包括一個(gè)或多個(gè)絕緣膜。在一個(gè)方面，所述結(jié)構(gòu)不包括絕緣膜。在一個(gè)方面， 所述結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體基板。在一個(gè)方面，厚膜導(dǎo)體組合物可在一個(gè)或多個(gè)絕緣膜上形成。在 一個(gè)方面，厚膜導(dǎo)體組合物可在半導(dǎo)體基板上形成。在其中厚膜導(dǎo)體組合物可在半導(dǎo)體基 板上形成的方面中，所述結(jié)構(gòu)可以不包含施加的絕緣膜。在一個(gè)實(shí)施方案中，厚膜導(dǎo)體組合物可印刷在基板上以形成母線。所述母線可為 兩條以上的母線。例如，所述母線可為三條或更多條母線。除了母線之外，厚膜導(dǎo)體組合物 還可印刷在基板上以形成連接線。所述連接線可接觸母線。接觸母線的連接線可在接觸第 二條母線的連接線之間叉合。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，三條母線可在基板上相互平行。母線可為矩形形狀。中 間母線的每一個(gè)側(cè)邊可接觸連接線。在兩側(cè)母線的每一個(gè)上，僅僅矩形的一側(cè)可接觸連接 線。接觸兩側(cè)母線的連接線可與接觸中間母線的連接線叉合。例如，接觸一側(cè)母線的連接 線可與接觸中間母線的連接線在一側(cè)叉合，并且接觸另一側(cè)母線的連接線可與接觸中間母 線的連接線在中間母線的另一側(cè)叉合。圖2A提供了其中有兩條母線的實(shí)施方案的示例性代表。第一條母線201接觸第 一組連接線203。第二條母線205接觸第二組連接線207。第一組連接線203與第二組連 接線207叉合。圖2B提供了其中有三條母線的實(shí)施方案的示例性代表。第一條母線209接觸第 一組連接線211。第二條母線213既接觸第二組連接線215，也接觸第三組連接線21本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括：（ａ）厚膜組合物，所述厚膜組合物包含：ａ）導(dǎo)電銀粉；ｂ）一種或多種玻璃料，其中所述玻璃料中的至少一種為無鉛的；ｃ）含鎂添加劑，其中所述含鎂添加劑選自（ａ）鎂，（ｂ）鎂的金屬氧化物，（ｃ）在焙燒時(shí)可生成鎂的金屬氧化物的任何化合物，以及（ｄ）它們的混合物，分散于ｄ）有機(jī)介質(zhì)；（ｂ）一個(gè)或多個(gè)基板；其中，在焙燒時(shí)，所述有機(jī)介質(zhì)被移除并且所述玻璃料和銀粉被燒結(jié)。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：RJS楊，M羅斯，KR米克斯卡，AF卡羅爾，KW杭，AG普林斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：EI內(nèi)穆爾杜邦公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：US[美國(guó)]
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