氧化物结晶、其制备方法及包含氧化物结晶的导电涂料技术

本申请公开了一种新颖的氧化物结晶、氧化物结晶的制备方法、包含氧化物结晶的导电涂料以及包含基板及应用于前述基板的导电涂料的物件。本申请可以解决玻璃粉末的含量过少，无法提供适当的拉力，使太阳能电池的可靠度与耐用性降低的问题。也可以解决过多的玻璃粉末将阻碍导电涂料的烧制，使电极无法形成适当的欧姆接触等问题。在导电涂料烧制过程中，铅‑碲‑铋‑氧化物结晶受热而转为液体状，可单独或与软化的玻璃粉末一并作用，提供适当的腐蚀并且穿透太阳能电池正面的抗反射层，使导电金属与基板间形成良好的欧姆接触，以使烧制后的导电涂料形成具有适当物理特性与优秀导电性的太阳能电池电极。

Oxide crystals, process for their preparation and conductive coatings containing oxide crystals

The present invention discloses a novel process for the preparation of oxide crystals and oxide crystals, conductive coatings containing oxide crystals, and articles containing substrates and conductive coatings applied to said substrates. The utility model can solve the problem that the content of the glass powder is too little to provide proper tension to reduce the reliability and durability of the solar cell. It can also solve the problem that excessive glass powder will hinder the firing of conductive coatings and make the electrodes unable to form proper ohmic contacts. In the firing process of conductive coating, lead tellurium bismuth oxide heated into liquid crystal, glass powder can be used alone or together with the softening effect, provide appropriate corrosion and penetration of solar cell positive anti reflective layer, make a good ohmic contact is formed between the conductive metal and the substrate, so that the conductive coating firing after the formation of the solar cell electrode with appropriate physical properties and excellent conductivity.

【技术实现步骤摘要】
氧化物结晶、其制备方法及包含氧化物结晶的导电涂料
本申请属于氧化物结晶领域，具体地说，涉及一种新颖的氧化物结晶、氧化物结晶的制备方法、包含氧化物结晶的导电涂料以及包含基板及应用于前述基板的导电涂料的物件。
技术介绍
用于太阳能电池的导电涂料通常包含导电金属或其衍生物(例如银粒子、玻璃粉末(例如含有氧化铅的玻璃)以及有机载体。通常用于导电涂料的玻璃粉末为非晶质。玻璃粉末在导电涂料中作为无机黏结相，若玻璃粉末的含量过少，则烧制后所形成的电极结构不够致密，物理特性将降低，以致无法提供适当的拉力，使太阳能电池的可靠度与耐用性降低。另一方面，若玻璃粉末的含量过高，则导电金属含量即相对降低，过多的玻璃粉末将阻碍导电涂料的烧制，使电极无法形成适当的欧姆接触，或者过度腐蚀并侵入太阳能电池的基板，造成太阳能电池的转换效率与电气特性降低。受限于玻璃粉末为非晶质的特性，需要一种可在导电涂料中单独或与玻璃粉末并用，以单独作为无机黏结相或辅助玻璃粉末以并用而作为无机黏结相的材料，提供不同于非晶质材料特性的导电涂料组分。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种新颖的氧化物结晶、氧化物结晶的制备方法、包含氧化物结晶的导电涂料以及包含基板及应用于前述基板的导电涂料的物件。在难以预期中发现了氧化物结晶，特别是铅-碲-铋-氧化物结晶，其适合作为导电涂料，并且相较于包含由含有传统玻璃粉末的导电涂料所制成的电极的太阳能电池，含有该氧化物结晶的导电涂料做成的电极的太阳能电池有优秀的太阳能转换效率并拥有相当好的吸附力，而使得导电涂料可相当的附着于太阳能电池基板上。据此，本申请第一方面是提供一种新颖的氧化物结晶，特别是铅-碲-铋-氧化物结晶。本申请第二方面是提供一种氧化物结晶的制备方法，特别是铅-碲-铋-氧化物结晶。本申请第三方面是提供一种包含氧化物结晶的导电涂料，特别是包含铅-碲-铋-氧化物结晶。本申请第四方面则是提供一种物件，包含基板及应用于前述基板的导电涂料的物件。物件特别指太阳能电池。为了解决上述技术问题，本申请披露了一种铅-碲-铋-氧化物结晶，由化学式BiaPbbTecOd所表示，其特征在于，其中化学当量为a＝0-32，b＝0-6，c＝1-4，d＝0.6-50。根据本申请的一实施方式，所述化学当量为a＝0、b＝1-3、c＝1-3且d＝3-8。根据本申请的一实施方式，所述化学当量为a＝1-4、b＝0、c＝1-3且d＝0.6-11。根据本申请的一实施方式，所述化学当量为a＝6、b＝1、c＝1且d＝12。根据本申请的一实施方式，所述铅-碲-铋-氧化物结晶的晶形至少为下列晶体型态之一：立方晶体(C)、四方晶体(T)、单斜晶体(M)或斜方晶体(O)。根据本申请的一实施方式，所述铅-碲-铋-氧化物结晶铅-碲-铋-氧化物结晶，包含下列一或至少一的结晶:Pb2TeO5(M)、Pb2Te3O8(O)、PbTeO3(T)、PbTeO3(M)、Pb3TeO6(M)、Pb5TeO7、Pb4Te1.5O7(O)、Pb3TeO5、Pb2TeO4(M)、Pb2Te3O8(O)、Pb2Te3O7(C)、Pb3TeO5(C)、PbTeO3(C)、PbTeO4(T)、PbTe3O7(C)、PbTeO3(O)、PbBi6TeO12、(Bi2Te4O11)0.6(C)、Bi2Te2O7(O)、Bi2Te2O8(M)、Bi2Te4O11(M)、Bi2TeO5(O)、Bi2TeO6(O)、Bi2Te4O11(C)、Bi6Te2O13(O)、BiTe3O7.5(C)、Bi2Te2O7、Bi6Te2O15(O)、Bi32TeO50(T)、Bi4TeO8(C)、Bi16Te5O34(T)。本申请披露了一种铅-碲-铋-氧化物结晶的制备方法，包含以下步骤：(i)预备一PbO-TeO2-Bi2O3为基底的玻璃以及(ii)将所述玻璃加温至结晶温度并维持约3至约24小时。根据本申请的一实施方式，所述PbO-TeO2-Bi2O3基底的玻璃是粉末型态。根据本申请的一实施方式，所述结晶温度为约320℃至约400℃。本申请披露了一种导电涂料，其特征在于，根据固体重量，约85％至99.5％重量百分比的导电金属或其衍生物；(a)约0.5％至15％重量百分比根据权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶；以及(b)有机载体。根据本申请的一实施方式，所述导电金属或其衍生物实质上包含银作为主要成分。根据本申请的一实施方式，所述导电涂料更包含(d)Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末；且在所述导电涂料中所述铅-碲-铋-氧化物结晶和所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末的重量比例约为2.5:1至8:1。根据本申请的一实施方式，所述铅-碲-铋-氧化物结晶更包含一个或多个由以下组所组成的群组的元素:硅(Si)、硼(B)、磷(P)、钡(Ba)、钠(Na)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、锆(Zr)、钒(V)、铯(Se)、铁(Fe)、铟(In)、钼(Mo)、锰(Mn)、锡(Sn)、镍(Ni)、锑(Sb)、银(Ag)、铒(Er)、锗(Ge)、钛(Ti)、镓(Ga)、铈(Ce)、铌(Nb)、钐(Sm)和镧(La)或其氧化物。根据本申请的一实施方式，所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末更包含一个或多个由以下组所组成的群组的元素:硅(Si)、硼(B)、磷(P)、钡(Ba)、钠(Na)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、碲(Te)、锶(Sr)、钨(W)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、锆(Zr)、铅(Pb)、钒(V)、铯(Se)、铁(Fe)、铟(In)、锰(Mn)、锡(Sn)、镍(Ni)、锑(Sb)、银(Ag)、钼(Mo)、铒(Er)、锗(Ge)、钛(Ti)、镓(Ga)、铈(Ce)、铌(Nb)、钐(Sm)和镧(La)或其氧化物，其占所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末约0.1％至30％莫尔分率。根据本申请的一实施方式，所述导电涂料更包含(e)TeO2-Bi2O3为基底的玻璃粉末；且在所述导电涂料中所述铅-碲-铋-氧化物结晶和所述TeO2-Bi2O3为基底的玻璃粉末的重量比例约为2.5:1至8:1。根据本申请的一实施方式，所述TeO2-Bi2O3为基底的玻璃粉末更包含一个或多个由以下组所组成的群组的元素:硅(Si)、硼(B)、磷(P)、钡(Ba)、钠(Na)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、碲(Te)、锶(Sr)、钨(W)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、锆(Zr)、铅(Pb)、钒(V)、铯(Se)、铁(Fe)、铟(In)、锰(Mn)、锡(Sn)、镍(Ni)、锑(Sb)、银(Ag)、钼(Mo)、铒(Er)、锗(Ge)、钛(Ti)、镓(Ga)、铈(Ce)、铌(Nb)、钐(Sm)和镧(La)或其氧化物，其占所述TeO2-Bi2O3为基底的玻璃粉末约0.1％至30％莫尔分率。根据本申请的一实施方式，导电涂料更包含(f)SiO2-TeO2-PbO为基底的玻璃粉末；且在所述导电涂料中所述铅-碲-铋-氧化物结晶和所述SiO2-TeO2-PbO为基底的玻璃粉末的重量比例约为2.5:1至8:1。根据本申请的一实施方式，所述SiO2-TeO2-Pb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅‑碲‑铋‑氧化物结晶，由化学式BiaPbbTecOd所表示，其特征在于，其中化学当量为a＝0‑32，b＝0‑6，c＝1‑4，d＝0.6‑50。

【技术特征摘要】
2015.11.20 US 62/258,266;2016.11.02 US 15/341,7511.一种铅-碲-铋-氧化物结晶，由化学式BiaPbbTecOd所表示，其特征在于，其中化学当量为a＝0-32，b＝0-6，c＝1-4，d＝0.6-50。2.如权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶，其特征在于，其中所述化学当量为a＝0、b＝1-3、c＝1-3且d＝3-8。3.如权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶，其特征在于，其中所述化学当量为a＝1-4、b＝0、c＝1-3且d＝0.6-11。4.如权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶，其特征在于，其中所述化学当量为a＝6、b＝1、c＝1且d＝12。5.如权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶，其特征在于，其中所述铅-碲-铋-氧化物结晶的晶形至少为下列晶体型态之一：立方晶体(C)、四方晶体(T)、单斜晶体(M)或斜方晶体(O)。6.如权利要求5所述的铅-碲-铋-氧化物结晶，其特征在于，其中所述铅-碲-铋-氧化物结晶铅-碲-铋-氧化物结晶，包含下列一或至少一的结晶:Pb2TeO5(M)、Pb2Te3O8(O)、PbTeO3(T)、PbTeO3(M)、Pb3TeO6(M)、Pb5TeO7、Pb4Te1.5O7(O)、Pb3TeO5、Pb2TeO4(M)、Pb2Te3O8(O)、Pb2Te3O7(C)、Pb3TeO5(C)、PbTeO3(C)、PbTeO4(T)、PbTe3O7(C)、PbTeO3(O)、PbBi6TeO12、(Bi2Te4O11)0.6(C)、Bi2Te2O7(O)、Bi2Te2O8(M)、Bi2Te4O11(M)、Bi2TeO5(O)、Bi2TeO6(O)、Bi2Te4O11(C)、Bi6Te2O13(O)、BiTe3O7.5(C)、Bi2Te2O7、Bi6Te2O15(O)、Bi32TeO50(T)、Bi4TeO8(C)、Bi16Te5O34(T)。7.一种根据权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶的制备方法，包含以下步骤：(i)预备PbO-TeO2-Bi2O3为基底的玻璃以及(ii)将所述玻璃加温至结晶温度并维持约3至约24小时。8.如权利要求7所述的铅-碲-铋-氧化物结晶的制备方法，其特征在于，其中所述PbO-TeO2-Bi2O3基底的玻璃是粉末型态。9.如权利要求7所述的铅-碲-铋-氧化物结晶的制备方法，其特征在于，其中所述结晶温度为约320℃至约400℃。10.一种导电涂料，其特征在于，(a)根据固体重量，约85％至99.5％重量百分比的导电金属或其衍生物；(b)约0.5％至15％重量百分比根据权利要求1所述的铅-碲-铋-氧化物结晶；以及(c)有机载体。11.如权利要求10所述的导电涂料，其特征在于，其中所述导电金属或其衍生物实质上包含银作为主要成分。12.如权利要求10所述的导电涂料，其特征在于，更包含(d)Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末；且在所述导电涂料中所述铅-碲-铋-氧化物结晶和所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末的重量比例约为2.5:1至8:1。13.如权利要求10所述的导电涂料，其特征在于，其中所述铅-碲-铋-氧化物结晶更包含一个或多个由以下组所组成的群组的元素:硅(Si)、硼(B)、磷(P)、钡(Ba)、钠(Na)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、锆(Zr)、钒(V)、铯(Se)、铁(Fe)、铟(In)、钼(Mo)、锰(Mn)、锡(Sn)、镍(Ni)、锑(Sb)、银(Ag)、铒(Er)、锗(Ge)、钛(Ti)、镓(Ga)、铈(Ce)、铌(Nb)、钐(Sm)和镧(La)或其氧化物。14.如权利要求12所述的导电涂料，其特征在于，其中所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末更包含一个或多个由以下组所组成的群组的元素:硅(Si)、硼(B)、磷(P)、钡(Ba)、钠(Na)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、碲(Te)、锶(Sr)、钨(W)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、锆(Zr)、铅(Pb)、钒(V)、铯(Se)、铁(Fe)、铟(In)、锰(Mn)、锡(Sn)、镍(Ni)、锑(Sb)、银(Ag)、钼(Mo)、铒(Er)、锗(Ge)、钛(Ti)、镓(Ga)、铈(Ce)、铌(Nb)、钐(Sm)和镧(La)或其氧化物，其占所述Bi2O3-SiO2为基底的玻璃粉末约0.1％至30％莫尔分率。15.如权利要求10所述的导电涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志贤，施柏仰，沈智仁，曾鹏升，辛璧宇，蔡宗颖，
申请(专利权)人：硕禾电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71