CN104464879A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝浆，尤其涉及一种硅晶太阳能电池用的铝浆。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
在本发明的一实施例中，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，并非用以限制本发明所使用的有机含硅添加剂。具体而言，在本发明的一实施例中，上述的有机含硅添加剂可选自式（2）至式（9）中的至少一种：
在本发明的一实施例中，上述的有机含硅添加剂的添加量为0.001%～40%。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃粉为无铅材料，且包含氧化铋。
在本发明的一实施例中，上述的玻璃粉为有铅材料，且包含氧化铅。
本发明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。
在本发明的一实施例中，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。
在本发明的一实施例中，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，因此本发明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，本发明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。
为让本发明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是依照本发明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是分别依照本发明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是依照本发明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是依照本发明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
在本发明的下述实施例中，是将本发明的铝浆应用于传统硅晶太阳能电池为例来进行说明，然而本发明的应用并不限定于此，本发明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，本发明的铝浆除了可使用在太阳能电池外，亦可应用于各式组件中，本发明于此不做特别的限定。
本发明的铝浆可应用于各种型态的硅晶太阳能电池中。举例来说，图1是一种传统硅晶太阳能电池(铝背面电场（Al-BSF(back surface field)）太阳能电池)，利用本发明的铝浆来形成所述结构中的电极可降低薄化硅晶太阳能电池的翘曲。下文详述所述硅晶太阳能电池的各部结构以及铝浆的组成。
图1是依照本发明的一实施例的一种传统硅晶太阳能电池的立体示意图。请参照图1，本实施例的传统硅晶太阳能电池100包含 硅芯片110、N型掺杂层120、第一介电层130以及正面电极140a以及背面电极150a，其中硅芯片110例如是P型硅芯片110。详言之，P型硅芯片110具有彼此相对的受光面R及背面B，在受光面R（以下亦称为正面）上自P型硅芯片110起依序包含N型掺杂层120、第一介电层130与正面电极140a，而背面电极150a位于在背面B上。
在本实施例中，背面电极150a包括铝硅共晶层152以及铝电极154，且第二电极组成物250在经烧结制程后可进一步形成背面电极150a以及于背面电极150a与硅芯片110之间形成P+硅层110a，以增加载子的收集，提高转换效率。此外，如图1所示，两条正面电极140a互相地平行，且设置于N型掺杂层120上。
如图1所示，在本实施例的结构中，P型硅芯片110的受光面R上具有例如粗糙表面、金字塔型(pyramid texturing)或倒金字塔型(inverted-pyramid texturing)的结构，以降低太阳光或光线进入硅晶太阳能电池100时的反射率，可增加太阳光的利用率。N型掺杂层120可藉由在P型硅芯片110中掺杂V族元素(例如：磷(P)、砷(As))来形成。第一介电层130可以是SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz、SiC或其组合的单层或多层结构。
值得注意的是，背面电极150a与P+硅层110a是利用本发明的铝浆经高温共烧制程所形成的，藉此可使转换效率更加提升。以下进一步说明本发明的铝浆。
<铝浆>
具体而言，硅晶太阳能电池100用的铝浆包含铝粉、玻璃粉、有机载体以及有机含硅添加剂，其中有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基。将各个成份分别详述于下。
[1]铝粉
铝浆中的铝粉的材质选自铝，其可为单一金属所构成的铝粒子的集合，或是使铝与其他元素(如镓、锌、镁、硅…等)形成铝合金后所构成的铝合金粒子的集合，或是更进一步与其他金属粒子相组合，本发明并不以此为限。对铝浆烧结后，铝粒子彼此相接以构成 电极中主要传输电能的部分。一般金属粒子粒径大小为0.1～20um。
[2]玻璃粉
铝浆中的玻璃粉包括含铅、含铋或其组合的无机玻璃材料。具体而言，上述的玻璃粉可以是包括含有硼(B)、铝(Al)、Ga(镓)、In(铟)及Tl(铊)中的至少其中之一的无机玻璃，也可以是包括含有N(氮)、P(磷)、As(砷)、Sb(锑)及Bi(铋)中的至少其中之一的无机玻璃。在本实施例中，玻璃粉可为不含铅的无铅材料，其材质例如是氧化铋。当然，玻璃粉也可是含铅的有铅材料，其材质例如是氧化铅。玻璃粉会在高温烧结的过程中软化，提供电极中的铝与硅芯片的硅维持良好的附着力。
[3]有机载体
铝浆中的有机载体可以包括溶剂、黏着剂（binder）或有机添加剂，其中有机添加剂例如是摇变助剂（触变剂）、增稠剂、抗沉降剂等。有机载体的作用在于可以均匀混合铝粉、玻璃粉、以及有机含硅添加剂。此外，有机载体可帮助网版印刷（screen printing）较为顺利地进行，并且有机载体可在烧结后挥发或烧除。换言之，有机载体可在常温下作为铝浆中各成份的黏着剂，并在高温烧结后被移除。
[4]有机含硅添加剂
本发明的有机含硅添加剂与一般无机硅的添加剂不同，使用有机含硅添加剂相较于无机硅添加剂具有可进一步增加铝、硅之间密着性的效果。另外，本发明的有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基，而与一般的硅氧烷（siloxane）或未经水解的硅烷（silane）或其衍生物并不同。具有至少一硅烷醇官能的有机含硅添加剂相较于未经水解的硅烷（silane）具有可防止铝浆在后续硅晶太阳能电池制程中黏度升高导致网印性不佳等问题。
具体而言，本发明的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)。具体而言，有机含硅添加剂可以是选自式（2）至式（9）中的至少一种：
以式（2）表示的有机含硅添加剂：
式(2)中，R1、R2以及R3均表示羟基，R4表示丙基胺(propyl amine)。换言之，以式（2）表示的有机含硅添加剂中具有三个硅烷醇官能基。
以式（3）表示的有机含硅添加剂：
式(3)中，R1、R2以及R3表示羟基，R4表示乙烯基(vinyl)。换言之，以式（3）表示的有机含硅添加剂中具有三个硅烷醇官能基。
以式（4）表示的有机含硅添加剂：
式(4)中，R1以及R2表示羟基，R3、R4表示苯基(phenyl)，换言 之，以式（4）表示的有机含硅添加剂中具有二个硅烷醇官能基。
以式（5）表示的有机含硅添加剂：
式(5)中，R1表示羟基，R2、R3、R4表示异丙氧基(isopropoxy)。换言之，以式（5）表示的有机含硅添加剂中具有一个硅烷醇官能基。
以式（6）表示的有机含硅添加剂：
式(6)中，R1表示羟基，R2、R3表示甲基，R4表示噻吩(thiophene)。换言之，以式（6）表示的有机含硅添加剂中具有一个硅烷醇官能基。
以式（7）表示的有机含硅添加剂：
式(7)中，R1表示羟基，R2、R3表示甲基，R4表示甲苯基(tolyl)。换言之，以式（7）表示的有机含硅添加剂中具有一个硅烷醇官能基。
以式（8）表示的有机含硅添加剂：
式(8)中，R1表示羟基，R2、R3表示甲基，R4表示叔丁基引朵羧酸酯(tert-butyl-indole-1-carboxylate)。换言之，以式（8）表示的有机含硅添加剂中具有一个硅烷醇官能基。
以式（9）表示的有机含硅添加剂：
式(9)中，R1、R2以及R3表示羟基，R4表示N-(2-胺乙基)-3-胺丙基(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl)。换言之，以式（9）表示的有机含硅添加剂中具有三个硅烷醇官能基。
在本实施例的铝浆的组成物中，以铝浆中的组成的总量为100%的基准，有机含硅添加剂在铝浆中的添加量为0.001%～40%。
值得说明的是，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，可以将有机含硅添加剂与铝粉、玻璃粉以及有机载体充分地且均匀地混合，藉此充分地发挥作为密着剂的功能。此外，有机含硅添加剂乃在添加入铝浆前已预先经水解，以产生具有至少一硅烷醇官能基。藉由使有机含硅添加剂具有至少一硅烷醇官能基，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。具体而言，若使用未经水解的具有甲氧基或乙氧基的硅氧烷或硅烷来做为有机含硅添加剂，则会使未经水解的有机含硅添加剂与例如是乙基纤维素(ethyl cellulose)的有机载体过度地聚合，导致铝浆黏度增加与不稳定的情形。因此，本发明的铝浆中因使用了具有至少一硅烷醇官能基的有机含硅添加剂，因此可以避免上述黏度上升的问题。
基于上述，本发明的硅晶太阳能电池用铝浆可以有效增加电极与基板附着力与降低热膨胀系数，从而减轻高温烧结后硅晶太阳能电池翘曲的问题。
当然，本发明的铝浆不仅可应用于如前述图1的传统硅晶太阳能电池100，也可将其应用于图2A与图2B所示的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池200(以下称为硅晶太阳能电池200)，本发明并不以此为限。
图2A与图2B是分别依照本发明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的结构示意图，其中图2A是沿着正面电极的汇流电极（bus bar）的剖面示意图，而图2B是未通过汇流电极的剖面示意图。图3为图2A与图2B的硅晶太阳能电池背面的俯视图。请参照图2A、图2B以及图3。硅晶太阳能电池200的构成与传统硅晶太阳能电池100类似。详言之，在受光面R（以下亦称为正面）上自P型硅芯片210起依序包含N型掺杂层220、第一介电层230与正面电极240a，而在背面B上自P型硅芯片210起依序包含图案化第二介电层260a、背面电极250a与P+硅层210a。其中背面电极250a包括铝硅共晶层252、铝电极254以及银电极256，而图2B的背面电极250a仅有铝硅共晶层252以及铝电极254。
具体而言，如图2A及图2B所示，P型硅芯片210的背面B包括背面电极250a以及位于P型硅芯片210与背面电极250a之间的图案化第二介电层260a。如图2A与图2B所示，图案化第二介电层260a具有开口Op，背面电极250a的一部份在图案化第二介电层260a的开口Op内与P型硅芯片210形成铝硅共晶层252以与P型硅芯片210连接，并且于铝硅共晶层252与P型硅芯片210之间形成P+硅层210a。
银电极256与铝电极254的相对位置关系如图3所示，在本实施例中，银电极256与一部分的铝电极254电性连接。银电极256被形成为多条线段L。
值得注意的是，银电极256所构成的线段L之间具有一定间距， 藉此避免在高温共烧后的冷却过程中，由于硅基板与电极热膨胀系数的差异而使电池发生翘曲。
以下将详细说明有关于硅晶太阳能电池200的剖面结构。
更详细而言，请参照图4及图5，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。
在硅晶太阳能电池200的受光面R上，经高温烧结后的正面电极240a会因烧结而穿过第一介电层230(以虚线表示)与N型掺杂层220接触。
铝电极254覆盖在图案化第二介电层260a上覆盖有银电极256以外的其他部份。具体而言，铝电极254覆盖在图案化第二介电层260a暴露出的部份，并且邻接于铝硅共晶层252。
铝硅共晶层252位于P+硅层210a与铝电极254之间，并且铝硅共晶层252与铝电极254一同沿着对应于图案化第二介电层260a的暴露部分的位置来分布。
特别的是，铝电极254、铝硅共晶层252以及P+硅层210a皆是由本发明的第二电极组成物250经由高温烧结后所形成。
<太阳能电池的制作方法>
图6A至图6C是依照本发明的上述实施例的一种硅晶太阳能电池200的制作方法的示意图。请参照图6A，首先，提供一P型硅芯片210，其中P型硅芯片210例如是硼掺杂或镓掺杂的芯片。接着，以例如热扩散(thermal diffusion)或离子植入法(ion implantation)于P型硅芯片210的受光面R进行掺杂(例如磷掺杂或砷掺杂)，藉此于受光面R上形成N型掺杂层220。
然后，于受光面R的N型掺杂层220上形成第一介电层230，并于P型硅芯片210相对于受光面R的背面B上形成第二介电层260。具体而言，第一介电层230可以是SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz、SiC或其组合的单层或多层结构，而第二介电层260可以是AlxOy、SiO2、SixNy、SixNyHz、SixOyNz、SiC组合的单层或多层结构。此外，用来形成第一介电层230以及第二介电层260的方法例如是化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)或电浆增强式化学气相 沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)或高温氧化法(Thermal oxidation)或原子层沉积法(Atomic Layer Deposition,ALD)。
接下来，请参照图6B，对第二介电层260进行图案化步骤，以暴露出P型硅芯片210的背面B来形成图案化第二介电层260a。图案化步骤可藉由黄光显影蚀刻(photolithography)、直接使用蚀刻胶(etching paste)或以雷射蚀刻(laser etch)等移除方法来形成。
然后，请参照图6C，于P型硅芯片210的受光面R上形成第一电极组成物240，举例而言，例如是网印一第一电极组成物240，其中第一电极组成物240例如是银浆，当然亦可以使用上述本发明的铝浆或将铝浆与银浆组合来制作正面电极，本发明并不以此为限。
接着，于图案化第二介电层260a以及P型硅芯片210的背面B上形成第二电极组成物250与第三电极组成物270，特别的是，第二电极组成物250使用了本发明的上述的铝浆，藉此可以提供转换效率并降低薄化硅晶太阳能电池翘曲的现象。此外，第三电极组成物270例如是藉由网印方式来形成银浆。
具体而言，将上述的第二电极组成物250以及第三电极组成物270网印于图案化第二介电层260a以及P型硅芯片210的背面B，藉此第二电极组成物250可覆盖在图案化第二介电层260a以及P型硅芯片210的暴露部分。
再接着，对已形成有第一电极组成物240、第二电极组成物250以及第三电极组成物270的上述结构进行高温共烧制程，形成正面电极240a、背面电极250a与P+硅层210a，构成前述图2-5所示的硅晶太阳能电池200的整体结构。值得注意的是，高温制程的最高温度例如是大于600℃，藉此，第一电极组成物240经高温烧结后形成正面电极240a，并且正面电极240a因高温烧结而穿越第一介电层230(以虚线表示)与N型掺杂层220接触。此外，由于铝-硅共晶温度（eutectic temperature）约为577℃，因此在P型硅芯片210与铝电极254之间会形成一层铝硅共晶层252。此外，III族元素的铝很容易扩散进入IV族元素的硅。因此，在高温烧结后冷却至室温 过程中，在P型硅芯片210的背面B可以产生一层P+硅层210a(如图4所示)，此P+硅层210a可与P型硅芯片210形成高低浓度差P+-P接面（junction），而产生局部背面电场（local back surface field,LBSF），增加P型硅芯片210内载子的收集，减少了载子在背表面再结合的机会，提升硅晶太阳能电池200的转换效率。并且，由于第二电极组成物250的铝浆中含有具有至少一硅烷醇官能基的有机含硅添加剂，因此可以使铝硅共晶的孔洞填充率维持高水平，有效提升转换效率，并避免翘曲等问题。
<太阳能电池评价方式>
[效率与填充因子]
使用太阳电池效率量测机台，针对不同实施例的硅晶太阳能电池进行电池效率与填充因子量测。太阳电池效率量测机台为endeas所制造的QuickSun-120CA型太阳电池效率量测机。
[翘曲量]
将烧结后不同实施例的硅晶太阳电池，以受光面朝上方式放置于平台上，然后使用不同厚度的厚薄规，量测硅晶太阳电池边缘中间翘曲最高处与平台间的缝隙大小。
[填充率]
将高温烧结后不同实施例的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，利用扫描式电子显微镜(SEM)，观察铝硅共晶层有完全填满，即无孔洞的铝硅共晶层所占的比例。
<太阳能电池评价结果>
在以下实例中，本发明的铝浆可分别应用于前述图1的传统硅晶太阳能电池以及前述图2A与2B的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池中。并且，铝浆的成份比例以及评价结果分别如表1及表2所示。值得注意的是，表1与表2的实验数值已经分别对比较例1及比较例2进行正规化，亦即将比较例1、2中的各项评价数值设为1，来换算各实施例中的各项目的数值。
详言之，表1显示改变有机含硅添加剂的种类以及在铝浆中的含量，对硅晶太阳能电池的效率、以及翘曲量的影响。值得注意的 是，在实施例1至实施例13中，均于铝浆中添加硅烷醇作为有机含硅添加剂，因此可有效地减少硅晶太阳能电池的翘曲量，并且增加硅晶太阳能电池的效率。并且，当有机含硅添加剂为三(异丙氧基)硅烷醇时，翘曲量随着有机含硅添加剂的含量越高而降低，尤以含量为30%时，硅晶太阳能电池的翘曲量降低为未添加有机含硅添加剂的比较例1的六成左右；此外，硅晶太阳能电池的转换效率可藉由改变有机含硅添加剂的含量来有效地控制，其中尤以含量为1%时，硅晶太阳能电池的转换效率可以有效被提升。
表2显示为改变有机含硅添加剂在铝浆中的含量，对铝硅共晶的孔洞填充率、钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的填充因子、以及转换效率的影响。值得注意的是，在实施例1至实施例4中，由于铝浆中含有三(异丙氧基)硅烷醇作为有机含硅添加剂，因此可增加铝硅共晶的孔洞填充率，其中填充因子亦随的增加，进而增加钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的效率。
综上所述，本发明的铝浆以及使用此铝浆的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法具有以下优点：
(一)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，可以使有机含硅添加剂与玻璃粉、铝粉以及有机载体充分地且均匀地混合，藉此发挥作为密着剂的功能，因此本发明的硅晶太阳能电池用铝浆可以有效提高硅晶太阳能电池的铝硅共晶的孔洞填充率，以致提升电池效率。
(二)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，还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。
(三)藉由本发明的硅晶太阳能电池用铝浆可以有效增加电极与基板附着力，从而减轻高温烧结后硅晶太阳能电池翘曲的问题。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (10)
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作方法，其特征在于，包含：
于P型硅芯片的所述受光面进行N型掺杂，以于所述受光面上形成N型掺杂层；
于所述受光面的所述N型掺杂层上形成第一介电层；
于所述P型硅芯片的背面形成第二介电层；
图案化所述背面上的所述第二介电层，以暴露出所述P型硅芯片的所述背面；
于所述受光面上形成第一电极组成物；
于所述第二介电层以及所述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，其中所述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，且所述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，以使所述受光面上的所述第一电极组成物形成正面电极，并使所述背面的所述第二电极组成物与所述第三电极组成物形成背面电极。
9.根据权利要求8所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制作方法，其特征在于，其中所述第一电极组成物与所述第三电极组成物为银浆。
10.根据权利要求9所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制作方法，其特征在于，其中进行高温共烧制程后，所述背面电极包括银电极、铝电极、铝硅共晶层以及P+硅层，其中所述铝硅共晶层位于所述P+硅层与所述铝电极之间，所述银电极与所述铝电极电性连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150325 |