硅晶太阳能电池用的铝浆以及硅晶太阳能电池的制作方法技术

本发明专利技术提出一种硅晶太阳能电池用的铝浆以及硅晶太阳能电池的制作方法。所述的硅晶太阳能电池用的铝浆包含铝粉、玻璃粉、有机载体以及有机含硅添加剂，其中所述有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基。本发明专利技术提供的硅晶太阳能电池用的铝浆，其可以有效提高钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的铝硅共晶的孔洞填充率，并可降低薄化硅晶太阳能电池的翘曲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝浆，尤其涉及一种硅晶太阳能电池用的铝浆。 
技术介绍
太阳能电池是一种能量转换的光电组件（photovoltaic device）。典型的太阳能电池基本的结构可分为基板、P-N二极管、抗反射层以及金属电极四个主要部分。简单来说，太阳能电池的工作原理是P-N二极管将太阳光能转换成电子-电洞对，再经正、负电极传导出电能。 在现有技术中，提出一种具有高效率的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池(passivated emitter and rear contact solar cell,PERC)，其主要是在基板背面形成钝化层，且经图案化的区域形成铝硅共晶(Al/Si alloy)。然而，铝硅共晶中却存在不易填满而造成孔洞问题。具体而言，太阳能电池的转换效率(η)为开路电压(open circuit voltage,Voc)、短路电流(short circuit current,Isc)以及填充因子(fill factor,FF)的乘积，并且填充因子与孔洞填充率呈现正相关。若铝硅共晶中存在孔洞，则孔洞填充率较低，将使太阳能电池的转换效率降低。 此外，太阳能电池随着技术的发展而有薄形化的趋势。但在薄形化的过程中，导电电极的制造常因其会造成电池翘曲，而影响电池及电池模块的制造良率。一般应用传统网版印刷制程制造电极时，会使用高温共烧（co-firing）制程，将导电浆烧制成固化的电极。然而，在共烧后的冷却过程中，由于硅基材与电极热膨胀系数的差异，会使电池发生翘曲（warpage）。翘曲量超过2mm的太阳能电池容易于后续封装制程中破裂，影响生产良率。 
技术实现思路
本专利技术提供一种硅晶太阳能电池用的铝浆，其可以有效提高钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的铝硅共晶的孔洞填充率，并可降低薄化硅晶太阳能电池的翘曲。 本专利技术提供一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制作方法，藉此所形成的硅晶太阳能电池中的铝硅共晶结构的孔洞填充率可以有效被提高，并且可减轻烧结后硅晶太阳能电池翘曲的问题。 本专利技术提出一种硅晶太阳能电池用的铝浆，其包含铝粉、玻璃粉、有机载体（organic vehicle）以及有机含硅添加剂（organic silicon-containing additive），其中有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇(silanol,-SiOH)官能基。 本专利技术提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池用的铝浆，其包含铝粉、玻璃粉、有机载体以及有机含硅添加剂，其中有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基。 在本专利技术的一实施例中，上述的有机含硅添加剂的结构式例如是以式（1）表示： 式（1）中，R1、R2、R3中的至少一者表示羟基，R4表示特定取代基团，例如噻吩(thiophene)、乙烯基(vinyl)、苯基(phenyl)、异丙氧基(isopropoxy)、甲苯基(tolyl)、叔丁基引朵羧酸酯(tert-butyl-indole-1-carboxylate)、丙基胺(propyl amine)或N-(2-胺乙基)-3-胺丙基(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl)。上述所列的特定取代基团仅属范例，并非用以限制本专利技术所使用的有机含硅添加剂。具体而言，在本专利技术的一实施例中，上述的有机含硅添加剂可选自式（2）至式（9）中的至少一种： 在本专利技术的一实施例中，上述的有机含硅添加剂的添加量为0.001%～40%。 在本专利技术的一实施例中，上述的玻璃粉为无铅材料，且包含氧化铋。 在本专利技术的一实施例中，上述的玻璃粉为有铅材料，且包含氧化铅。 本专利技术另提出一种钝化发射极背电极(PERC)硅晶太阳能电池的制作方法，其包含下列步骤。于P型硅芯片的受光面进行N型掺杂，以于受光面上形成N型掺杂层；于受光面的N型掺杂层上形成第一介电层；于P型硅芯片的背面形成第二介电层；图案化背面上的第二介电层，以暴露出P型硅芯片的背面；于受光面上形成第一电极组成物；于第二介电层以及P型硅芯片的背面上形成第二电极组成物与第三电极组成物，其中第二电极组成物包含铝粉、玻璃粉、有机载体以及有机含硅添加剂，且有机含硅添加剂包括至少一硅烷醇官能基；以及进行高温共烧制程，以使受光面上的第一电极组成物形成正面电极，并使背面的第二电极组成物与第三电极组成物形成背面电极。 在本专利技术的一实施例中，上述的钝化发射极背电极(PERC)硅晶太阳能电池的制作方法中的第一电极组成物与第三电极组成物为银浆。 在本专利技术的一实施例中，在上述的钝化发射极背电极硅晶太阳 能电池的制作方法中进行高温共烧制程后所形成的背面电极包括银电极、铝电极、铝硅共晶层以及P+硅层，其中铝硅共晶层位于P+硅层与铝电极之间，且背面的银电极与铝电极电性连接。 基于上述，藉由在铝浆中添加具有至少一硅烷醇官能基的有机含硅添加剂，利用硅烷醇官能基可以使有机含硅添加剂充分地发挥作为密着剂的功能，并可抑制有机含硅添加剂在硅晶太阳能电池制程中与有机载体过度反应，而导致黏度升高等不稳定现象，因此本专利技术的硅晶太阳能电池用铝浆可以有效提高钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的铝硅共晶的孔洞填充率。此外，本专利技术的硅晶太阳能电池用铝浆可以有效降低热膨胀系数，从而减轻高温烧结后硅晶太阳能电池翘曲的问题。 为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。 附图说明图1是依照本专利技术的一实施例的一种传统硅晶太阳能电池的结构剖面示意图。 图2A与图2B是分别依照本专利技术的一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在不同位置处的结构示意图。 图3是依照本专利技术的一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的背面上视图。 图4是沿着图3中的A-A'剖面的示意图。 图5是沿着图3中的B-B'剖面的示意图。 图6A至图6C是依照本专利技术的一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制作方法的示意图。 符号说明： 100：硅晶太阳能电池 200：钝化发射极背电极硅晶太阳能电池 110、210：P型硅芯片 110a、210a：P+硅层 120、220：N型掺杂层 130、230：第一介电层 240：第一电极组成物 140a、240a：正面电极 250：第二电极组成物 150a、250a：背面电极 152、252：铝硅共晶层 154、254：铝电极 256：银电极 260：第二介电层 260a：图案化第二介电层 270：第三电极组成物 L：线段 Op：开口 B：背面 R：受光面 具体实施方式在本专利技术的下述实施例中，是将本专利技术的铝浆应用于传统硅晶太阳能电池为例来进行说明，然而本专利技术的应用并不限定于此，本专利技术的铝浆亦可以用于不同型态的太阳能电池(例如：钝化发射极背电极硅晶太阳能电池)中。当然，本专利技术的铝浆除了可使用在太阳能电池外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅晶太阳能电池用的铝浆，其特征在于，其包含：铝粉；玻璃粉；有机载体；以及有机含硅添加剂，其中所述有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基。

【技术特征摘要】
1.一种硅晶太阳能电池用的铝浆，其特征在于，其包含：
铝粉；
玻璃粉；
有机载体；以及
有机含硅添加剂，其中所述有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇
官能基。
2.一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池用的铝浆，其特征在
于，包含:
铝粉；
玻璃粉；
有机载体；以及
有机含硅添加剂，其中所述有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇
官能基。
3.根据权利要求1或2所述的铝浆，其特征在于，其中所述有
机含硅添加剂的结构式是以式（1）表示：
式（1）中，R1、R2、R3中的至少一者表示羟基，R4表示噻吩、
乙烯基、苯基、异丙氧基、甲苯基、叔丁基引朵羧酸酯、丙基胺或
N-(2-胺乙基)-3-胺丙基。
4.根据权利要求1或2所述的铝浆，其特征在于，其中所述有
机含硅添加剂选自式（2）至式（9）中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述的铝浆，其特征在于，其中所述有
机含硅添加剂的添加量为0.001%～40%。
6.根据权利要求1或2所述的铝浆，其特征在于，其中所述玻
璃粉为无铅材料，且包含氧化铋。
7.根据权利要求1或2所述的铝浆，其特征在于，其中所述玻
璃粉为有铅材料，且包含氧化铅。
8.一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丞良，陈龙宾，王品胜，吴邦豪，
申请(专利权)人：友晁能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71