CN113474900A - 低成本、抗裂、可丝网印刷的金属化提高组件可靠性 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属基质复合浆料，所述金属基质复合浆料被用于在光伏电池中丝网印刷金属基质复合触点。所述金属基质复合浆料包括在金属浆料中的多个官能化多壁碳纳米管。因为所述金属基质复合浆料可以具有与金属浆料相似的机械和化学性能，故其可以被纳入标准金属化工艺中。由所述金属基质复合浆料形成的金属基质复合触点可以具有增加的延展性和自愈能力，以电桥接由母线或栅线的物理断裂引起的间隙。

Description

低成本、抗裂、可丝网印刷的金属化提高组件可靠性

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请号第62/694，337号的优先权，该申请通过引用被整体纳入本文。

政府资助

这项发明是由美国能源部第AGJ-8-70325-01号拨款提供的政府支持下完成的。美国政府对这项发明有一定的权利。

技术领域

本公开涉及可印刷的金属触点，更具体地，涉及可丝网印刷的金属基质复合材料及其形成方法。

背景

航天器主要由多结太阳能电池供电，因为它们具有高性能，在1-太阳空气质量0(AM0)光谱下效率接近30％，并且在空间环境中具有良好的辐射耐受性。虽然多结电池提供了高效率，但是由于各种原因，包括生长缺陷、晶格失配引起的膜应力以及在制造、运输、安装、发射和操作过程中引入的机械应力，在晶体光伏(PV)电池中会产生裂纹(本文也称为微裂纹)。这些裂纹可以使光伏电池的碎片部分发生电隔离，进而导致大量功率损失。类似地，对于陆地硅基光伏电池，裂纹已被证明会降低机械稳定性，并显著降低电池和组件这两个层面的性能。为了使太阳能发电成功地与化石燃料发电竞争，就需要高度耐用的光伏组件。光伏组件的耐用性通常是通过其退化率来衡量的，退化率是指随着时间的推移性能逐渐下降的速度。高退化率意味着电能产生的减少，从而降低了成本效益。提高太阳能成本效益的一种方法是降低光伏电池和组件的退化率，以延长其寿命。

光伏电池和组件的印刷金属触点可以通过几种技术形成，包括丝网印刷、喷墨印刷和挤压。在金属化过程中，通常在这些技术中分别使用可印刷的金属浆料。例如，在丝网印刷中，通过在硅(Si)衬底上印刷和烧制金属浆料来形成金属触点，例如栅线和母线。目前，光伏组件的一个常见退化机制是热斑，其通常由光伏电池金属触点中的裂纹引起，也由遮蔽和污染引起。栅线和母线一旦破裂或切断，会立即出现不可恢复的电气连续性损失。即使在变成热斑之前，这些裂纹也会导致高串联电阻、效率降低和能量损失。

因此，期望有更耐用的触点和用于形成更耐用的光伏电池触点的改进的可印刷浆料。

概要

根据本发明，提供了一种光伏电池。所述光伏电池包括衬底、设置在所述衬底上的抗反射涂层和设置在所述抗反射涂层上的金属基质复合触点。所述金属基质复合触点包括金属和分布在所述金属中的多个多壁碳纳米管，其中所述金属基质复合触点的金属通过所述抗反射涂层电连接到所述衬底。

根据本发明，提供了一种形成用于丝网印刷触点的浆料的方法。所述方法包括提供多个多壁碳纳米管和对多个多壁碳纳米管的表面进行官能化。所述方法还包括将多个官能化多壁碳纳米管与金属浆料混合以形成金属基质复合浆料。任选地，所述方法可以进一步包括在将所述多个官能化多壁碳纳米管与金属浆料混合之前，形成包含所述多个官能化多壁碳纳米管和溶剂的溶液。

根据本发明，提供了一种金属基质复合浆料。所述金属基质复合浆料包括金属浆料和多个多壁碳纳米管，其中所述多个多壁碳纳米管的表面被羧基或氨基官能团官能化。

根据本发明，提供了一种在光伏设备中形成电触点的方法。所述方法包括提供衬底和在所述衬底上沉积介电层。所述方法还包括在所述介电层上丝网印刷包含金属浆料和多个多壁碳纳米管的金属基质复合浆料，其中所述多壁碳纳米管的表面被羧基或氨基官能团官能化，并烧制所述金属基质复合浆料以形成电触点。

附图简述

结合在本说明书中并构成其一部分的附图阐释了本公开，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1示意性地描绘了根据本发明的用于形成金属基质复合浆料的方法；

图2示意性地描绘了根据本发明的光伏电池的一部分，其包括由金属基质复合浆料形成的母线和栅线；

图3示意性地描绘了根据本发明的由包括裂纹的金属基质复合浆料形成的栅线的一部分；

图4绘出了根据本发明的三个丝网印刷金属基质复合触点的烧结曲线；

图5通过将电阻绘制为间隙尺寸的函数，展示了根据本发明金属基质复合触点的间隙桥接能力；

图6A通过绘制位移与应变-失效和闭合间隙循环的关系图，展示了根据本发明的包含浆料A的金属基质复合触点的自愈能力；

图6B通过绘制位移与应变-失效和闭合间隙循环的关系图，展示了根据本发明的包含浆料B的金属基质复合触点的自愈能力；

图6C通过绘制位移与应变-失效和闭合间隙循环的关系图，展示了根据本发明的包含浆料C的金属基质复合触点的自愈能力。

发明详述

现在将详细参考本公开的示例性实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在所有附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。在下面的描述中，参考了构成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实施本公开的具体示例性实施方式。这些实施方式被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践本公开，并且应当理解，可以利用其他实施方式，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行改变。因此，以下描述仅仅是示例性的。

为了使光伏发电成功地与化石燃料发电竞争，需要高度耐用的光伏组件。金属化中的裂纹，例如栅线和母线，是光伏电池和组件中常见的退化模式。本文公开了金属基质复合(MMC)浆料，其可用于形成具有抗裂和裂后自愈的改进性能的金属基质复合触点。所公开的金属基质复合浆料包括整合到金属浆料中的官能化碳纳米管。因为所述金属基质复合浆料可以具有与常规金属浆料相似的化学和机械性能，所以所公开的金属基质复合浆料可以被纳入已有的金属化工作流程中，而对工艺没有改变或仅有最小程度的改变。

本文还提供了用于光伏设备的金属基质复合触点。利用所公开的金属基质复合浆料的金属化可以形成金属基质复合触点，例如形成具有增强韧性的光伏电池和组件的栅线(本文也称为指状物)和母线。此外，由所公开的金属基质复合材料形成的触点展现出增强的延展性和自愈能力，以电桥接由母线或栅线的物理断裂引起的间隙。所述金属基质复合触点在光伏电池、组件和系统的应用可以提供延长的寿命，从而降低太阳能的成本。

如本文所用，“金属基质复合材料”是指包含多个多壁碳纳米管和金属基质的材料。

图1描绘了根据本发明的制造金属基质复合浆料的方法100。在方法100的110处，提供多个多壁碳纳米管，并与一种或多种酸结合形成混合物。所述一种或多种酸可以包括但不限于硝酸、硫酸或其组合。例如，多个多壁碳纳米管可以与一种或多种酸以1:3的体积比混合。多个多壁碳纳米管可以长约2μm到约100μm或者约10μm到约30μm。所述多个多壁碳纳米管的外径可为约3nm至约170nm、约6nm至约80nm或约30nm至约50nm。

在方法100的120处，所述混合物可以被超声处理和加热。例如，所述混合物可以在25℃至约40℃的温度下，以约40kHz至约60kHz超声处理约0.1小时至约3小时。在方法100的130处，在超声和加热之后，所述混合物可用于形成溶液。例如，可以通过将所述混合物滴加到去离子水中来形成所述溶液。

在方法100的140处，可以过滤溶液，并且可以收集所述多个多壁碳纳米管。过滤可以通过使用例如聚丙烯滤纸的真空过滤来进行。可以在方法100的150处洗涤多个多壁碳纳米管，以去除任何残留的酸，然后干燥。所得的官能化碳纳米管包括连接到所述多个多壁碳纳米管的外壁和末端的化学基团。例如，-COOH可以连接到纳米管上用于羧化，而-NH₂可以连接到纳米管上用于氨基化。用羧基或氨基官能团官能化所述多个多壁碳纳米管的表面增强了所述多壁碳纳米管对各种周围介质，包括可悬浮所述官能化多壁碳纳米管的极性溶剂的润湿性。选择含有多壁碳纳米管的极性溶液可以增加溶液与金属浆料的混溶性，同时适当调节所得金属基质复合浆料的流变性。表面官能化还影响烧制后多壁碳纳米管和周围金属基质之间的粘合强度，以及碳纳米管-碳纳米管的相互作用。此外，所述多壁碳纳米管的官能化可以产生不同于其天然未官能化形式的机械和电性能。

任选地，在方法100的160处，所述官能化的多壁碳纳米管可以悬浮在液体中。例如，所述官能化多壁碳纳米管可以悬浮在高蒸气压溶剂中，所述高蒸气压溶剂包括但不限于异丙醇，并在约40至约60kHz下超声处理。

在方法100的170处，可以将所述官能化的多壁碳纳米管添加到金属浆料中，形成金属基质复合浆料。如果所述官能化多壁碳纳米管悬浮在所述高蒸气压溶剂中，则该混合物可以添加到金属浆料中形成金属基质复合浆料。所述金属浆料可以是例如银、金、铜或铝。所述官能化多壁碳纳米管可以是所述金属基质复合浆料重量的约0.1％至约10％。所述官能化多壁碳纳米管还可以是金属基质复合浆料重量的约1％。

在方法100的180处，形成所述金属基质复合浆料的所述官能化的多壁碳纳米管和金属浆料可以混合。混合允许高蒸气压溶剂(如果存在)蒸发，并使所述纳米管的添加对所述金属浆料化学和机械性能的影响最小化。例如，可以使用行星离心混合器(planetarycentrifugal mixer)和/或三辊研磨机型混合器(three-roll-mill type mixer)。所述金属基质复合浆料可以具有与无所述多壁碳纳米管的金属浆料相似或相同的粘度。

任选地，在方法100的190处，可以使用低加热来除去过量的溶剂或调节所述金属基质复合浆料的粘度。例如，加热可用于使所述金属基质复合浆料的粘度与未加入所述多壁碳纳米管的金属浆料的粘度相当。在丝网印刷过程中也可以使用加热来增加所述金属基质复合浆料的粘度，以使丝网印刷更容易。粘度范围可以从大约13到大约225帕斯卡秒(Pas)。

本文公开的所述金属基质复合浆料可以丝网印刷和烧制，以形成金属基质复合浆料光伏触点。此外，本文公开的所述金属基质复合浆料可被纳入已有的金属化工艺，例如丝网印刷，以形成用于硅光伏电池的触点，所述触点具有增加的抗裂和自愈性能。

金属基质复合浆料实施例

根据本发明形成了三种金属基质复合浆料，每种浆料包括银浆料和多种官能化多壁碳纳米管。多壁碳纳米管购于Cheap Tubes,Inc.(Cambridgeport，VT)，外径30-50nm，长度10-20μm。使用了由E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)生产的三种银浆：(1)银浆A-杜邦PV19L，用于p型硅(Si)的n⁺发射体；(2)银浆B-杜邦PV76A，用于p型硅的n⁺发射体；(3)银浆C-杜邦PV3N2，用于n型硅的p⁺发射体。

通过将多壁碳纳米管与浓硝酸和硫酸以1:3的体积比混合形成混合物。混合物在40℃下以40kHz超声处理3小时。然后将该混合物滴加到去离子水中，并使用MilliporeSigma公司(Burlington，MA)生产的0.2-μm-孔的Polypro滤纸对所得溶液进行真空过滤。然后将混合物滴加到去离子水中，所得溶液用Millipore Sigma的0.2μm多孔聚丙烯滤纸真空过滤。彻底清洗多壁碳纳米管，直到除去残留的酸。干燥形式的羧基化多壁碳纳米管在超声浴中重悬于异丙醇中。在25至35℃下，以40kHz进行超声处理约0.5至1小时。然后将多壁碳纳米管-溶剂混合物以约1重量百分比(wt％)添加到三种银(Ag)浆料中，并使用行星离心混合器混合。羧基化多壁碳纳米管在高蒸气压溶剂中的再悬浮促进了混合。对高蒸气压溶剂进行蒸发，以使碳纳米管的添加对银浆机械和化学性质的影响最小化。然后使用约80至约95℃的低热从浆料中排出过量的溶剂，以恢复浆料的原始粘度。所得的三种金属基质复合浆料的粘度与未加入多壁碳纳米管的相应银浆料的粘度相同。

图2示意性地描绘了形成根据本公开的光伏组件的光伏电池上的金属基质复合触点。光伏电池200可以包括电触点，例如母线210和栅线220。栅线在本文也被称为指状物。母线210和栅线220设置在介电层230上。介电层230设置在衬底240上。衬底240可以由例如硅形成。设置在衬底240上的介电层230可以是由二氧化硅、氮化硅或其组合形成的抗反射涂层(AR)。栅线220通过电介质层230电连接到衬底240。这通常是由于丝网印刷光伏电池烧制过程中的蚀刻造成的。

栅线220收集电能并将电能传导至母线210。母线210将光伏电池电连接至另一光伏电池。栅线220和/或母线210可以由金属基质复合浆料形成，该复合浆料包括金属基质和多个碳纳米管。该金属基质可以是金属浆料，包括例如银、铜、金、铝或其混合物。碳纳米管可以是多壁碳纳米管。虽然可以使用单壁碳纳米管，但其生产难度高而更昂贵。多壁碳纳米管可以长约10μm至约100μm、约15μm至约50μm或约15μm至约20μm。多壁碳纳米管可以随机分布在整个金属基质中，并占金属基质复合浆料重量的约0.1％至约10％。可选地，多壁碳纳米管可以占金属基质复合浆料重量的约1％至约4％。

与仅由金属形成的触点相比，金属基质复合触点的韧性模量可以增加16％至200％。金属基质复合触点的弹性系数还可以比仅由金属形成的触点大9倍。并且，与仅由金属形成的触点相比，金属基质复合触点的断裂强度可以增加10倍。

金属基质复合浆料触点还提供自愈能力。图3示意性地描绘了具有裂纹的栅线320，该裂纹由间隙329物理地分隔栅线320。间隙329物理地和/或电学地将栅线320的第一部分321与栅线320的第二部分322分隔。在运输、安装和操作过程中，热机械应力会导致裂纹的产生。这些裂纹会导致组件运行过程中出现热斑。然而，形成栅线320的金属基质复合浆料中的多个多壁碳纳米管325允许栅线320保持电连续性。多个多壁碳纳米管325可以电桥接约50μm或更大，或约4μm至约20μm的间隙。

金属基质复合触点实施例

对参考触点和金属基质复合浆料触点进行丝网印刷和测试，以证明性能改进、间隙桥接和自愈能力。金属基质复合触点由上述公开的金属基质复合浆料形成。多壁碳纳米管购于Cheap Tubes,Inc.(Cambridgeport，VT)，其外径为30-50nm，长度为10-20μm。使用E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,DE)生产的三种银浆：(1)银浆A-杜邦PV19L；(2)银浆B-杜邦PV76A；以及(3)银浆C-杜邦PV3N2。利用多壁碳纳米管和银浆料，形成如本文所述的金属基质复合浆料。

随后，通过丝网印刷形成尺寸为2英寸×2英寸的测试电池和参考电池。使用银浆A、B和C在参考电池上丝网印刷参考触点。使用三种金属基质复合浆料在测试电池上丝网印刷测试触点。使用Aremco Products,Inc.(Valley Cottage,NY)的Accu-Coat 3230半手动丝网印刷机Cefar Inc.的不锈钢丝网进行丝网印刷。该丝网的网目数为400，网线直径为0.7mil，网线角度为22.5°，乳剂类型为S24。线宽为2.4mm和60μm的测试触点和参考触点被印刷在磷酸铟(InP)基板上。丝网印刷后，使用图4所示的加热曲线在石英管炉中烧制测试电池和参考电池上的触点。

为了评估间隙桥接，将测试电池和参考电池安装在印刷电路板上，并使用金刚石划片在与触点正交的InP衬底背面产生裂纹。然后将有裂纹的测试电池和参考电池转移到线性平台，并用环氧粘合剂固定。固化一段时间后，每个测试触点和参考触点通过一个功率电阻(10Ω，额定最大耗散功率为25W)连接到DC电源。所有的测试线路都有一个共同的地线。国家仪器电压输入组件(型号NI-9228，Austin,TX)的数据采集单元用于监控每个测试触点和参考触点上的电压降。记录电压降，以确定通过单个测试触点和参考触点的电流。整个组件上施加的偏压为6VDC。一旦施加电势，测试触点和参考触点以亚微米的增量应变，直到失去电连续性。

对于具有由银浆A、B和C形成的触点的参考电池，一旦形成裂纹，电连续性立即丧失并且不可恢复。图5绘出了由金属基质复合浆料形成的测试电池的电阻与位移(这里也称为裂纹或间隙尺寸)的曲线图。从图5中可以明显看出金属基质复合浆料触点能够在产生裂纹后保持电连续性。具有由包括浆料A的金属基质复合浆料形成的触点的测试电池桥接超过50μm的间隙。具有由包括浆料B的金属基质复合浆料形成的触点的测试电池桥接了超过27μm的间隙。并且，具有由包括浆料C的金属基质复合浆料形成的触点的测试电池桥接了超过32μm的间隙。

这些结果表明，由金属基质复合浆料形成的触点能够电桥接间隙(>50μm)，远远超过嵌入的多壁碳纳米管的长度(10-20μm)。虽然不应受到任何特定理论的限制，但这可能是由三个可能的原因造成的。首先，以松弛状态沉积的多壁碳纳米管往往是柔性的纱状纤维，而不是刚性管。当拉伸时，多壁碳纳米管变直，在某些情况下伸长。第二，多壁碳纳米管由同心圆柱形石墨片层组成，其中壳间相互作用由弱范德华力主导。当被机械拉动时，多壁碳纳米管的单个圆柱体可以相对于彼此滑动或旋转，从而导致伸缩行为。第三，金属基质复合触点比常规金属化更具延展性，最终导致现为拔出过程中的塑性变形。亦即碳纳米管锚点处的金属可以被拉长。当金属基质复合触点被拉伸时，一些或全部上述特征可以有助于增强超过单个碳纳米管长度的间隙桥接能力。

除了间隙桥接能力之外，一旦间隙闭合，由金属基质复合浆料形成的触点“自愈”，并重新建立它们的电连接。相比之下，具有仅由银浆形成的触点的参考电池在裂纹产生时不可逆地失效，并且当间隙闭合时没有恢复电连续性。图6A-C表明，对于由金属基质复合浆料形成的触点，应变-失效和闭合间隙自愈的循环是可重复的。例如图6A示出了由包括浆料A的金属基质复合浆料形成的触点在多次应变-失效和闭合间隙循环之后，可自愈桥接约15μm至约20μm的间隙。图6B示出了由包括浆料B的金属基质复合浆料形成的触点在多次应变-失效和闭合间隙循环后，可自愈桥接约10μm至约15μm的间隙。并且，图6C示出了由包括浆料C的金属基质复合浆料形成的触点在多次应变至失效和闭合间隙循环后，可自愈桥接约15μm的间隙。

由三种银浆和三种金属基质复合浆料以形成独立的参考触点和金属基质复合浆料测试触点，并以独立的形式对断裂强度、弹性系数和韧性模量进行了评估。将三种银浆料和三种金属基质复合浆料分别丝网印刷于硅衬底上，长度为10mm至22mm，宽度为2.5mm。将丝网印刷的参考触点和金属基质复合浆料测试触点从硅衬底上剥离，通过在富氮气氛中烧制形成独立的金属基质复合浆料测试触点和银参考触点。然后将参考触点和金属基质复合浆料测试触点安装在动态机械分析(DMA)装置中。在DMA装置中使用拉伸夹具，其中顶部夹具是固定的，而底部夹具可以自由地在参考触点和金属基质复合浆料测试触点上施加应变。对底部夹施加0.05％/分钟的恒定应变率，直到参考触点和金属基质复合浆料测试触点失效。最初施加0.01％的预载应变和0.001N的预载力，以消除参考触点和金属基质复合浆料测试触点的任何松动。上述测量提供了应力-应变曲线，用于提取作为碳纳米管负载函数的银参考触点和金属基质复合浆料测试触点的弹性系数和韧性模量。

与仅由浆料A形成的触点相比，由包含浆料A的金属基质复合浆料形成的触点的韧性模量增加了16％。与仅由浆料B形成的触点相比，由包含浆料B的金属基质复合浆料形成的触点的韧性模量和断裂强度增加了10倍，弹性系数增加了9倍。与仅由浆料C形成的触点相比，由包含浆料C的金属基质复合浆料形成的触点的弹性系数增加了47％。

尽管金属基质复合触点在本文中记载为参照光伏电池的前部或顶部触点，但是本领域普通技术人员应当知晓，金属基质复合触点可以用于整个光伏电池、组件或系统。

虽然已关于一个或多个实施方式对本发明进行了说明，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对示出的示例进行改变和/或修改。例如，应当理解，虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但是本发明不限于这些动作或事件的顺序。一些动作可以以不同的顺序发生和/或与本发明记载之外的其他动作或事件同时发生。例如，这些方法的步骤被描述为第一、第二、第三等。如本文所用，这些术语仅指彼此间的相对顺序，例如，第一次发生在第二次之前。此外，并非所有过程阶段都需要按照与本发明一个或多个方面或实施方式相符合的实现方法。应当理解，可以添加结构组件和/或处理阶段，或者可以移除或修改现有的结构组件和/或处理阶段。此外，本发明描述的一个或多个动作可以在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，在详细描述和权利要求中使用术语“包括……在内”、“包含”、“具有”、“含有”、“带有”或其变体这方面，上述术语旨在以类似于术语“包括”的方式包含。术语“至少一个”用于表示可以选择一个或多个列出的项目。如本发明所使用的，关于项目清单的术语“一个或多个”，例如，A和B，意味着单独的A，单独的B，或者A和B。术语“至少一个”用于表示可以选择一个或多个列出的项目。此外，在本文讨论的内容和权利要求中，当术语“在”用于两种材料时，表示一种“在”另一种，意指材料之间至少有一些触点，而“位于”表示材料接近，但可能有一种或多种额外的中间材料，使得可能存在触点但其不是必需的。本发明使用的“在”和“位于”都不意味着任何方向性。术语“大约”表示所列的值可以改变，只要该改变不会导致过程或结构不符合所示的实施方式。最后，“示例性”表示该描述被用作示例，而不意味其是理想的。依据本发明公开的说明书和实践，本发明的其他实施方式对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和实施例仅为示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求界定。

Claims (22)

1.一种光伏电池，所述光伏电池包括：

衬底；

设置在所述衬底上的抗反射涂层；和

设置在所述抗反射涂层上的金属基质复合触点，所述金属基质复合触点包括，

金属，和

分布在所述金属中的多个多壁碳纳米管；

其中所述金属基质复合触点的金属通过所述抗反射涂层电连接到所述衬底。

2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述金属基质复合触点的韧性模量比基本上由不含多个多壁碳纳米管的金属组成的金属触点的韧性模量大16％至200％。

3.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述金属基质复合触点可以电桥接宽小于约50μm、约15μm至约40μm或约4μm至约20μm的间隙。

4.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述多个多壁碳纳米管占所述金属基质复合触点重量的约0.1％至约10％。

5.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述多个多壁碳纳米管占所述金属基质复合触点重量的1％。

6.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述金属基质复合触点的金属包括银、铜、金、铝或其组合。

7.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述多个多壁碳纳米管的长度为约10μm至约100μm。

8.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述触点为光伏设备中的栅线或母线。

9.根据权利要求8所述的光伏电池，其特征在于，所述多个多壁碳纳米管相对于栅线或母线随机取向。

10.一种形成用于丝网印刷触点的浆料的方法，所述方法包括：

提供多个多壁碳纳米管；

对所述多个多壁碳纳米管的表面进行官能化处理，以形成多个官能化多壁碳纳米管；和

将所述多个官能化多壁碳纳米管与金属浆料混合以形成金属基质复合浆料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在将所述多个官能化多壁碳纳米管与金属浆料混合之前，形成包含所述多个官能化多壁碳纳米管和溶剂的溶液。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括加热所述金属基质复合浆料，以使所述金属基质复合浆料的粘度与所述金属浆料的粘度相当，或者增加所述金属基质复合浆料的粘度。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对所述多个多壁碳纳米管的表面进行官能化处理包括用羧基或氨基官能团官能化所述多个多壁碳纳米管的表面。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，用羧基官能团官能化所述多个多壁碳纳米管的表面包括：

形成包含所述多壁碳纳米管和一种或多种酸的混合物；

加热所述混合物并超声处理所述混合物；

将所述混合物加入水中形成溶液；

过滤所述溶液以收集所述多壁碳纳米管；

洗涤所述多壁碳纳米管以除去残留的酸；和

干燥所述多壁碳纳米管以形成羧基化碳纳米管。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述一种或多种酸包括硝酸、硫酸或其组合。

16.一种金属基质复合浆料，所述金属基质复合浆料包括：

金属浆料；

多个多壁碳纳米管，所述多个多壁碳纳米管的表面被羧基或氨基官能团官能化。

17.根据权利要求16所述的金属基质复合浆料，其特征在于，所述金属浆料包括银、铜、金、铝或其组合。

18.根据权利要求16所述的金属基质复合浆料，其特征在于，所述多个多壁碳纳米管占所述金属基质复合浆料重量的约0.1％至约10％。

19.一种用于在光伏设备中形成电触点的方法，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上沉积介电层；

在所述介电层上丝网印刷包含金属浆料和多个多壁碳纳米管的金属基质复合浆料，其中所述多壁碳纳米管的表面被羧基或氨基官能团官能化；和

烧制所述金属基质复合浆料以形成电触点。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述电触点包括分布在金属基质中的多个多壁碳纳米管。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述烧制还包括蚀刻穿过所述介电层，使得所述金属基质复合浆料电连接到所述衬底。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述衬底包括硅，并且所述金属浆料包括银。

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