制备MWT太阳能电池电极的包含多峰直径分布颗粒的导电糊制造技术

技术编号:13145147 阅读:116 留言:0更新日期:2016-04-07 05:06
本发明专利技术涉及用于制备太阳能电池中的电极,特别是制备MWT太阳能电池中的电极,特别是制备这类太阳能电池中的金属穿孔卷绕或插塞电极的包含具有多峰直径分布的Ag颗粒的导电糊。特别是,本发明专利技术涉及太阳能电池前体,制备太阳能电池的方法,太阳能电池和包含太阳能电池的模件。本发明专利技术涉及至少包含以下物质作为前体部分的太阳能电池前体:i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片;ii)由孔包含的导电糊,所述导电糊至少包含以下物质作为糊组分:a)金属颗粒;b)无机反应体系;c)有机载体;和d)添加剂;其中金属颗粒具有多峰粒径分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于制备MWT太阳能电池中的电极的包含具有多峰直径分布 的Ag颗粒的导电糊 专利
本专利技术设及用于制备太阳能电池中的电极,特别是制备MWT太阳能电池中的电极, 特别是制备运类太阳能电池中的金属穿孔卷绕(wrap through)或插塞电极的包含具有多 峰直径分布的Ag颗粒的导电糊。特别是,本专利技术设及太阳能电池前体,制备太阳能电池的方 法,太阳能电池和包含太阳能电池的模件。 专利技术背景 太阳能电池是使用光生伏打效应将光能转化成电的装置。太阳能是有吸引力的绿 色能源,因为它是可持续的且仅产生非污染的副产物。因此,目前投入了大量研究W开发具 有增强的效率,同时持续降低材料和生产成本的太阳能电池。当光击中太阳能电池时,一部 分入射光被表面反射,且其余透射到太阳能电池中。透射的光子被通常由半导体材料如通 常适当地渗杂的娃制成的太阳能电池吸收。吸收的光子能量激发半导体材料的电子,产生 电子-空穴对。运些电子-空穴对然后被p-n结分开并被太阳能电池表面上的导电电极收集。 图1显示简单太阳能电池的最小结构。 太阳能电池非常通常地基于娃,所述娃通常为Si晶片的形式。此处,p-n结通常如 下制备:提供n型渗杂Si基质并将P型渗杂层应用于一面上,或者提供P型渗杂Si基质并将n 型渗杂层应用于一面上,在两种情况下得到所谓的p-n结。具有应用的渗杂剂层的面通常充 当电池的正面,具有原始渗杂剂的Si的相对侧充当背面。n型和P型太阳能电池都是可能的 且已在工业上使用。设计利用在两个面上的入射光的电池也是可能的,但它们的使用较不 广泛地利用。 为使太阳能电池正面上的入射光进入并被吸收,正面电极通常W分别称为"栅线 (finger)"和"汇流条(bus bars)"的两组垂直线排列。栅线形成与正面的电接触,汇流条连 接运些栅线W将电荷有效地拉引至外电路中。通常栅线和汇流条的运一排列W导电糊的形 式应用,将其烧制W得到固体电极体。背面电极也通常W导电糊的形式应用,然后将其烧制 W得到固体电极体。 太阳能电池制备的另一路线寻求借助正面电极的背面接触而提高正面吸收的入 射光的比例。在所谓的MWT("金属穿孔卷绕")太阳能电池中,太阳能电池的正面上的电极借 助连接正面和背面且包含电极材料的通道而与背面接触,称为金属穿孔卷绕电极或插塞电 极。 典型的导电糊包含金属颗粒、无机反应体系和有机载体。[000引技术发展水平需要具有改进性能的太阳能电池,特别是具有改进性能的MWT太阳 能电池。 专利技术概述 本专利技术一般性地基于克服关于太阳能电池,特别是关于金属穿孔卷绕太阳能电 池,特别是关于金属穿孔卷绕电极的机械和电性能的技术发展水平中遭遇的至少一个问题 的目的。 更具体而言,本专利技术进一步基于提供显示出与MWT太阳能电池中通道的Si表面的 高物理附着力,优选同时显示出太阳能电池的其它有利电和物理性能的金属穿孔卷绕电极 的目的。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由形成本专利技术权利要求书的范畴的主题做 出。另一贡献由代表本专利技术具体实施方案的本专利技术独立权利要求的主题做出。[001引详述 对实现上述目的中的至少一个的贡献由太阳能电池前体做出,所述太阳能电池前 体至少包含W下物质作为前体部分: i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片; ii)由孔包含的导电糊,所述导电糊至少包含W下物质作为糊组分: a)金属颗粒; b)无机反应体系; C)有机载体;和 d)添加剂; 其中金属颗粒具有多峰粒径分布。 在上文和下文中,除非另外说明,所有直径分布和最大值及其d50、dl0、d90值如试验 方法中所述。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,金属颗粒具有双峰粒径分布。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,金属颗粒具有具有至少两个在约 0.1至约15皿,优选约0.2至约12皿,更优选约0.3至约10皿范围内的最大值的直径分布,其 中选自至少两个局部最大值的至少一对间隔至少约0.3WH,优选间隔至少约0.5WH,更优选 间隔至少1M1。在一些情况下,使用达约20WI1的直径分布中最大值的间隔。 在本专利技术太阳能电池前体的另一实施方案中,金属颗粒具有具有至少两个最大值 的多峰直径分布,其中选自至少两个最大值的至少一对相隔至少约1皿,优选至少约2皿,更 优选至少约3]im。在一些情况下,使用达约20]im的直径分布中最大值的间隔。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,金属颗粒具有具有大于约0.8,更优 选大于约0.85,最优选大于约0.9的Sarle双峰系数b的直径分布。Sarle双峰系数的值不能 大于1。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,金属颗粒为Ag颗粒。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,无机反应体系W约0.1至约5重 量%,优选约0.3至约3重量%,更优选约0.5至约2重量%存在于糊中。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,至少一个孔为连接晶片的正面和背 面的通道。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,至少一个孔中的Si表面包含至少一 个P型渗杂部分和至少一个n型渗杂部分。 在本专利技术太阳能电池前体的一个实施方案中,糊与孔的Si表面直接接触。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由制备本专利技术太阳能电池前体的方法做出, 所述方法至少包括步骤:将具有相差至少约Iwn,优选至少约化m,更优选至少约3WI1的dso值 的至少两个不同部分的Ag颗粒组合W实现多峰粒径分布。在一些情况下,使用具有相隔达 约20皿的dso值的Ag颗粒部分。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由制备太阳能电池的方法做出,所述方法至 少包括步骤: i)提供本专利技术太阳能电池前体, ii)将太阳能电池前体烧制W得到太阳能电池。 在本专利技术方法的一个实施方案中,根据步骤i)的提供至少包括步骤: a)提供具有相对渗杂类型的背面渗杂层和正面渗杂层的Si晶片, b)在晶片中制备至少一个孔; C)将导电糊引入至少一个孔中W得到本专利技术前体。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由可通过本专利技术方法得到的太阳能电池做 出。 在本专利技术一个实施方案中,太阳能电池至少包含W下物质作为前体部分: i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片; ii)由孔包含的电极, 其中电极在电极接触Si表面的表面处具有比电极本体更高的玻璃浓度。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由太阳能电池做出,所述太阳能电池至少包 含W下物质作为太阳能电池部件: i)具有至少一个具有Si表面的孔的晶片; ii)由孔包含的电极, 其中存在于电极中的金属颗粒具有具有至少两个最大值的多峰直径分布,其中选 自至少两个最大值的至少一对相隔至少约Iwn,优选至少约2皿,更优选至少约3WI1。在一些 情况下,使用达约20]im的直径分布中最大值的间隔。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含至少一个本专利技术太阳能电池和至少 一个其它太阳能电池的模件做出。 对实现上述目的中的至少一个的贡献由包含至少一个本专利技术太阳能电池和至少 一个其它太阳能电池的模件做出。 晶片 根据本专利技术优选的晶片为除了其它区域外,能够W高效率吸收光W获得电子-空 穴对并W高效率将边界上,优选所谓p-n结边界上的空穴和电子分离的太阳能电池的区域。 根据本专利技术优选的晶片为包含由正面渗杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能电池前体(300b),其至少包含以下物质作为前体部分:i)具有至少一个具有Si表面(113)的孔(315)的晶片(101);ii)由孔(315)包含的导电糊(305),所述导电糊至少包含以下物质作为糊组分:a)金属颗粒;b)无机反应体系;c)有机载体;和d)添加剂;其中金属颗粒具有多峰粒径分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·内伊德特J·韩M·赫尔特斯
申请(专利权)人:贺利氏德国有限责任两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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