專利名稱：：太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供一種太陽能電池(SolarCdl)，特別是有關(guān)于通過在硅芯片(晶圓)背面形成均勻的鋁硅共晶層，以降低薄型化太陽能電池所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進而有效地改善硅基板因為應(yīng)力所導致的彎曲現(xiàn)象。
背景技術(shù)：
：近年來，基于工業(yè)高度發(fā)展，石化能源快速枯竭，導致環(huán)境污染日趨嚴重。因此，世界各國對于能源需求與環(huán)保理由，皆致力于發(fā)展替代能源。太陽能對現(xiàn)今人類而言為可利用的最豐富資源，具有不需運輸成本、干凈以及對地球不增加熱負載等優(yōu)點。基于上述優(yōu)點，太陽能成為現(xiàn)今最具開發(fā)潛力的潔凈再生能源之一。太陽能電池(solarcell)是利用光伏效應(yīng)(photovoltaiceffect),將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的半導體組件，基本上任何半導體的二極管皆可將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池產(chǎn)生電能是基于光導效應(yīng)(photoconductiveeffect)與內(nèi)部電場兩因素。因此，選擇太陽能電池的材料，須考慮其材料的光導效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場。太陽能電池性能的高低主要以光電之間的轉(zhuǎn)換效率來評斷。而影響轉(zhuǎn)換效率的因子包含太陽光強度、溫度；材料的阻值與基質(zhì)的質(zhì)量、缺陷密度；pn結(jié)的濃度、深度；表面對光反射率大??；金屬電極線寬、線高、接觸電阻。故對各種如上所述的影響因素，須嚴密控制才得以制造具有高轉(zhuǎn)換效率的太陽電池。轉(zhuǎn)換效率與制作成本為現(xiàn)今制造太陽能電池的主要考慮因素。目前市場上的太陽能電池產(chǎn)品，以硅為原料的太陽能電池在市場占有率占據(jù)多數(shù)。依晶體結(jié)構(gòu)分類，可分為單晶太陽能電池、多晶太陽能電池以及非晶型太陽能電池等三種；以轉(zhuǎn)換效率而言，目前仍以單晶硅太陽能電池的使用率為主要評價因素，大約為24。X的轉(zhuǎn)換效率，多晶硅則次之，約為19%,非晶型硅則約為11。％左右。使用其它化合物半導體來做為光電轉(zhuǎn)換基板，例如III-V族的砷化鎵(GaAs)，轉(zhuǎn)換效率則可高達26%以上。如何提高其能量轉(zhuǎn)換效率、降低硅芯片厚度，也是太陽能電池技術(shù)發(fā)展的主要方向。關(guān)于芯片厚度的問題，現(xiàn)有技術(shù)上可利用一種激光燒結(jié)電極的制造工藝(Laser-FiredContact,LFC)技術(shù)，除可讓電池厚度降至37|am以下之外，其效率還可達20%。其步驟大略為在太陽能電池的背表面上，利用蒸鍍方式制作鋁膜與形成鈍化層(passivationlayer),經(jīng)過激光打穿鋁膜以形成導電接點。激光燒結(jié)方法可以有效地解決原先電能流失的問題，并且利用激光燒結(jié)接點技術(shù)，不需要利用傳統(tǒng)昂貴的微影、蝕刻技術(shù)于硅晶板背面的鈍化層中形成洞(holes)圖案，以容納鋁質(zhì)電極。另外，還有一種現(xiàn)有技術(shù)，通過調(diào)整傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷的方式，改用低翹曲鋁漿(電池晶片背面的涂料)與高網(wǎng)目數(shù)的網(wǎng)版，以降低晶片破片率；此外并以LFC制造工藝改善其轉(zhuǎn)換效率。然而，LFC制造工藝成本相對過高，現(xiàn)有技術(shù)改善的性能仍然偏低。若能有效提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率與改善其厚度帶來的翹曲問題為現(xiàn)今當務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容綜上所述，本發(fā)明提供一種可有效提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率與改善其厚度帶來的翹曲問題的太陽能電池。本發(fā)明的目的在于提供一種高轉(zhuǎn)換效率、薄片化的太陽能電池。本發(fā)明的目的還在于提供一種利用絲網(wǎng)印刷方法量產(chǎn)太陽能電池所需的絲網(wǎng)鋁漿。本發(fā)明的目的還在于提供一種為改善薄片化太陽能電池所需的硅晶片的翹曲、無鉛化以及提高轉(zhuǎn)換高效率的方法。本發(fā)明提供一種太陽能電池，包括基板，包含形成于該基板中的p-n摻雜結(jié)構(gòu)；背面材質(zhì)，其貼附于所述基板，該背面材質(zhì)包含玻璃混合物、有機介質(zhì)、含鋁材質(zhì)和添加物。本發(fā)明上述的玻璃混合物的成分包含A1203、Bi205、B203、Si02、PbO、T1203、ZnO;優(yōu)選，該玻璃混合物的成分還含有Fe203、P205、MgO、Ga203、Li2〇、Na20、Zr02、AgO、Sc205、SrO、BaO、CaO、Pd、Pt、Rh等任意一種。其中，該含鋁材質(zhì)包含6080%且純度卯至99.99°/。之間的鋁粉；所述添加物包含Cu)C24的硬脂肪酸，該(:1(3~(:24的硬脂肪酸的含量小于5%;所述有機介質(zhì)的含量為20~35%，以上質(zhì)量百分比以所述背面材質(zhì)的質(zhì)量為100%的基準來計量。該有機介質(zhì)中包含60~90%的醇醚類有機溶劑或10-20%的纖維素樹脂，該有機介質(zhì)優(yōu)選還包含1~5%的平流劑、流變助劑或觸變助劑等。本發(fā)明的太陽能電池，所述的玻璃混合物包含至少兩種主要玻璃組成，該兩種主要玻璃組成包括第一玻璃成分和第二玻璃成分。上述第一玻璃成分選自以下之一或其混合PbO-Si02-B2OrAl203、Si02-PbO-B203-Al203-Zr02、Bi203-ZnO-SiOrB2OrAl203、Si02-SrO-Bi203-B203-Al203、Si02-PbO-ZnO-B203-Al203-Ti02、Si02-PbO-ZnO-B2OrAl203、Si02-Bi2OrB2OrAl203-Tl-ZnO、PbO-B2OrSi02、Bi203-Si02-ZnO-V205、Bi203-Si02-ZnO、Bi2OrSi02-Al203、Bi203-Si02-V205、Bi203-Si02-B203-K20、Bi2OrSi02-ZnO-B2OrLi20-Na20-Nb205、PbO-Si02-ZnO-Al203、PbO-Si02-ZnO-Al203-Ta205、PbO-Si02-Al203-Hf02-In203-Ga203、PbO-Si02-Al203-Ta205-Zr02、PbO-Si02-Al203-B203-Sb205、PbO-Si02-Al203-Zr02、PbO-Si02-Al203-P205-Zr02、PbO-Si02-Al2OrB203-Zr02-Sb205、PbO-Si02-Al203-Hf02、PbO-Si02-Ga203、Si02-ZrOrB203-ZnO-MgO-Ti02-Na20-Li02-Bi203。上述第二玻璃成分選自以下之一或其混合PbO-Si02-B203-Al203、Si02-PbO-B203-Al203-Zr02、Bi203-ZnO-Si02-B203-Al203、Si02-SrO-Bi203-B203-Al203、Si02-PbO-ZnO-B2OrAl203-Ti02、Si02-PbO-ZnO-B203-Al203、Si02-Bi2OrB203-Al2OrTl-ZnO、PbO-B203-Si02、Bi2OrSi02-ZnO-V205、Bi2OrSi〇rZnO、Bi203-SiOrA1203、Bi203-Si02-V205、Bi2OrSi02-B2OrK20、Bi2OrSiOrZnO-B203-Li20-Na20-Nb205、PbO-Si02-ZnOAl203、PbO-Si02-ZnO-Al203-Ta205、PbO-SiOrAl203-Hf02-In203-Ga203、PbO-Si02-Al203-Ta205-Zr02、PbO-SiOrAl203-B203-Sb205、PbO-Si02-Al203-Zr02、PbO-Si02-Al2OrP205-Zr02、PbO-Si02-Al203-B203-ZrOrSb205、PbO-Si02-Al203-Hf02、PbO-Si02-Ga203、Si02-Zr02-B203-ZnO-MgO-Ti02-Na20-Li02-Bi203。本發(fā)明的目的是改善太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率以及翹曲問題。本發(fā)明利用鋁背場(BSF)結(jié)構(gòu)，在太陽能電池背部摻雜特定比例成分的鋁、玻璃與有機介質(zhì)，經(jīng)由實驗證實，該技術(shù)能有效改善太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率并增加剛性以解決其翹曲問題，故能有效減少制造工藝上的破片率并增進太陽能電池的效能。另外，7本發(fā)明僅是單純摻雜特定比例成分的鋁漿材質(zhì)，即能達到優(yōu)于上述兩種現(xiàn)有技術(shù)的效果，除了減少制造工藝上的破片率之外，也可減少上述制造成本，更能增加其轉(zhuǎn)換效率。圖l:本發(fā)明的太陽能電池的聚焦式離子顯微鏡(FIB)圖2:本發(fā)明的太陽能電池的對照組背面鋁膜的聚焦式離子顯微鏡(FIB)分析結(jié)果圖3:本發(fā)明的太陽能電池的SIMS分析結(jié)果示意其中，從深度5000nm的基準點來辨認，由上至下分別代表的是實施例9-Si,對照組-Si，實施例9-Al，以及對照組-Al;圖4A:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與短路電流的實驗參數(shù)示意圖；圖4B:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與提取比例的實驗參數(shù)示意圖；圖4C:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與開路電壓的實驗參數(shù)示意圖；圖4D:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與轉(zhuǎn)換效率的實驗參數(shù)示意圖；圖5A:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與短路電流的實驗參數(shù)示意圖；圖5B:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與提取比例的實驗參數(shù)示意圖；圖5C:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與開路電壓的實驗參數(shù)示意圖；圖5D:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與轉(zhuǎn)換效率的實驗參數(shù)示意圖；圖6A:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與短路電流的實驗參數(shù)示意圖；圖6B:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與提取比例的實驗參數(shù)示意圖；圖6C:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與開路電壓的實驗參數(shù)示意圖；圖6D:本發(fā)明的太陽能電池的溫度與轉(zhuǎn)換效率的實驗參數(shù)示意圖；圖7:太陽能電池的翹曲度公式；圖8A:太陽能電池的重要參數(shù)短路電流的特性公式；圖8B:太陽能電池的重要參數(shù)開路電壓的特性公式；圖8C:太陽能電池的重要參數(shù)填充因子的特性公式；圖8D:太陽能電池的重要參數(shù)轉(zhuǎn)換效率的特性公式。具體實施例方式以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實施范圍。本發(fā)明的一些實施例詳細描述如下。然而，除了詳細描述的實施例外，本發(fā)明可廣泛在其它的實施例中施行，且，本發(fā)明的權(quán)利要求范圍并不受限于下述的實施例，其以權(quán)利要求的范圍為準。另外，為提供更清楚的描述及更易理解本發(fā)明，圖示中各部分并沒有依照其相對尺寸繪圖，不相關(guān)的細節(jié)部分也未完全繪出，以求圖面的簡潔。請參考附圖和圖標，其中所顯示僅僅是為了說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非用以限制本發(fā)明。在小型化極薄硅晶片的太陽能電池結(jié)構(gòu)中，為了不使超薄硅晶片產(chǎn)生變形或翹曲，本發(fā)明經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可以于硅晶片背面形成特殊材質(zhì)或背漿以改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力，強化整體太陽能電池結(jié)構(gòu)，改善太陽能電池轉(zhuǎn)換效率、增進結(jié)構(gòu)抗應(yīng)變或應(yīng)力的能力。且本發(fā)明直接應(yīng)用形成于太陽能電池芯片背面的背漿材質(zhì)，此膜層得以有效改善轉(zhuǎn)換效率以及防止形變。舉例而言，鋁硅共晶層材料的主要組成成分包括鋁粉、有機介質(zhì)、玻璃熔塊。在實施例中，通過改變材料或背漿以及利用玻璃熔塊的特性加以改善形變程度，并增加太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，此也為本發(fā)明的概念所涵蓋。本發(fā)明的太陽能電池，包括基板，例如硅芯片用于制作太陽能單體于其中。其包含n-摻雜區(qū)以及p-慘雜區(qū)的p-n摻雜結(jié)構(gòu)，形成于硅芯片之中。鋁硅共晶層，是形成于硅芯片背面用以改善薄片化太陽能基板的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。背漿的9材料經(jīng)本發(fā)明的研究和發(fā)現(xiàn)，采用鋁粉、玻璃熔塊、有機介質(zhì)間的成分比例關(guān)系，得以減緩結(jié)構(gòu)應(yīng)力防止基板變形。本發(fā)明特征之一是利用摻雜復數(shù)玻璃成分形成上述背漿。上述背漿(鋁漿)成分鋁粉含量約為60-80%，純度約為90至99.99%，平均粒徑約為120,,形狀可選自球形或似球形、粒狀、棒狀、針狀、柱狀、鱗狀、海綿狀、尖角狀、圓角狀、多孔狀、多角形、片狀、長條形、樹枝狀、纖維狀及不規(guī)則形等，其中任一種形狀以上；有機介質(zhì)，含量約為20~35°/。，包含醇醚類溶劑60~90%、纖維素樹脂10~20°/。、平流劑、流變助劑或觸變助劑等1~5%;添加物，例如，C,。C24的硬脂肪酸，含量小于5°/。；玻璃熔塊，含量約為5%以下，而玻璃熔塊成分如下表所示。以上百分比含量均為質(zhì)量百分比。下述為例示，非用以限定本發(fā)明。以本發(fā)明的優(yōu)選實施例而言，選用下述表列諸多玻璃種類中選擇兩種或兩種以上成分混合制作背漿，視特性做選擇。密度(g/cm3)軟化點('c)成分5.27456PbO-Si02-B203-Al2036.25444Si02-PbO-B203-Al203-Zr026.84463Bi203-ZnO-Si02-B203-Al2035.27583Si02-SrO-Bi203-B203-Al2035.25606Si02-PbO-ZnO-B203-Al203-Ti025.88457Si02-PbO-ZnO-B203-Al2035.25452Si02-Bi203-B203-Al203-Tl-ZnO3.03600PbO-B2OrSi02其它的玻璃成分也可選用，不限于上述如Bi2OrSi02-ZnO-V205、Bi203-SiOrZnO、Bi203-Si02-Al203、Bi2OrSiOrV205、Bi2OrSi02-B2OrK20、Bi2OrSi02-ZnO-B2OrLi20-Na20-Nb205、PbO-Si02-ZnO-Al203、PbO-SiOrZnO-Al2OrTa205、PbO-SiOrAl2OrHfOrIn203-Ga203、PbO-Si02-Al2OrTa2OrZr02、PbO-SiOrAl2OrB2OrSb205、PbO-Si02-Al203-Zr02、PbO-SiOrAl203-P205-Zr02、PbO-SiOrAl2OrB2OrZrOrSb205、PbO-Si02-Al2OrHf02、PbO-Si02-Ga203、Si02-ZrOrB2OrZnO-MgO-Ti02-Na20-Li02-Bi203。由本發(fā)明所示的諸多實驗數(shù)據(jù)得知，依據(jù)本發(fā)明的背漿成分與制作方法可10使得太陽能電池基板翹曲度降低且提升太陽能轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明得以通過改變熱膨脹系數(shù)與溫度關(guān)系的方式，通過混合不同成分玻璃與加入添加物，改變其室溫下的膨脹系數(shù)，使膨脹系數(shù)接近于硅基板。由本發(fā)明的優(yōu)選實施例，混合后玻璃主成分包含Ab03、Bi205、B203、Si02、PbO、T1203、ZnO。又，還含有Fe203、P205、MgO、Ga203、Li20、Na20、Zr02、AgO、Sc205、SrO、BaO、CaO、Pd、Pt、Rh等任一者為優(yōu)選。此外，通過本發(fā)明所建議的背漿成分得以強化鋁背場(BackSurfaceField),故進而增加轉(zhuǎn)換效率。例示的玻璃組成成分(可視特性選擇其中幾種或者全部)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實驗組分別為實施例l、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6、實施例7、實施例8、實施例9以及實施例10，并與對照組作比較。觀察本發(fā)明的太陽能電池的短路電流、開路電壓、填充因子、翹曲與溫度以及轉(zhuǎn)換效率與溫度的關(guān)系。以單晶硅晶面100而言，其p-型芯片電阻率為1.2奧姆-厘米(ohm.cm)。芯片的尺寸大小依照實際應(yīng)用來選定。于優(yōu)選實施例，若其芯片的尺寸為5吋(寸)時，其邊長為125mm;若其尺寸為6吋(寸)時，其邊長為150mm或156mm。而硅芯片的厚度為80240微米(micro-meter)。本發(fā)明的太陽能電池制造包括下述步驟，然其非本案特征，為避免模糊焦點，只作一通常性陳述，非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員需知，本發(fā)明所例示的背漿，非限定用于下述所述的結(jié)構(gòu)或制造工藝，其只作一實施例。在優(yōu)選實施例中，其芯片選擇尺寸4吋(寸)的單晶(10cm"0cm)，厚度約180~210,的芯片；一般太陽能電池的通常性制造步驟包括(l)形成絨面結(jié)構(gòu)(Texture);(2)磷擴散；(3)邊緣切割和氧化層去除；(4)減反射層沉積；(5)絲網(wǎng)印刷，絲網(wǎng)印刷包含正面銀漿、背面銀鋁漿與背面鋁漿；(6)干燥與燒結(jié)；(7)I-V電氣特性測量等等，如下所述。然而，為了避免模糊本發(fā)明，故與本發(fā)明較無關(guān)的步驟省略說明，例如，HPM清洗、回火、H2SINTER等步驟。(1)形成絨面結(jié)構(gòu)(Texture):制作一層俱有texture結(jié)構(gòu)的減反射層，來降低入射陽光的反射，若無此反射層，入射光會有約30%反射損失，這對太陽能電池而言是相當嚴重的。太陽能電池其光照面的表面都會先于表面留下大大小小的金字塔(pymmid)的texture處理，減低入射光經(jīng)過第一次反射就折回的機率，金字塔的大小約數(shù)個微米(]nm)。(2)磷擴散一般n-type擴散層的深度只有0.5)im左右，所以p-n結(jié)事實上是形成于texture金字塔的表面。一般使用P0C13加氧氣與氮氣，在高溫擴散爐管進行擴散，產(chǎn)生的磷原子經(jīng)由高溫擴散方式進入硅晶格內(nèi)，形成n-type的參雜。為了形成p-n結(jié)，一般使用擴散法，在p-type硅晶片上做上n-type磷擴散。(3)邊緣切割及氧化層去除硅晶表面會產(chǎn)生一層二氧化硅層(Si02)。一般會使用氫氟酸(HF)來去除表面所形成的二氧化硅層。經(jīng)過此過程后，p-type晶片可披覆一層n-type參雜物，接著經(jīng)由邊緣蝕刻(edgeetching)的處理，將n-type層邊緣除去或于燒結(jié)完成后使用激光切割隔絕泄漏電流，形成p-n結(jié)的結(jié)構(gòu)。如果邊緣隔離(edgeisolation)處理不夠完全，則太陽能電池的分流電阻(shuntresistance(Rsh))便會降低，因而降低太陽能電池的效率。(4)減反射層沉積硅晶太陽能電池一般多使用等離子體(電漿)增益化學氣相沉積(PECVD)的方法，在太陽能電池晶片上鍍上一層氮化硅(SiNx)形成減反射層鍍膜(anti-reflectioncoating,ARC)，可有效減少入射光反射，并具有鈍化(passivation)作用，進而保護太陽能電池，也具有防刮傷、抗?jié)駳獾裙δ堋?5)絲網(wǎng)印刷利用絲網(wǎng)印刷機將正面銀漿、背面銀鋁漿與背面鋁漿分別涂抹于太陽能電池晶片正面與背面，經(jīng)高溫處理形成金屬接觸。在銀電極特性方面，需低串聯(lián)電阻、低金屬覆蓋率和與減反射層的良好附著性。正面銀漿金屬指狀電極(fingerelectrode)細線化可使太陽能電池正面照光面積加大，增加光入射強度，能有效地收集載子，使得光伏效應(yīng)所產(chǎn)生的電流密度增大，致使太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率提升。目前一般太陽能電池主要為BSF結(jié)構(gòu)，其特點在于背部(非照光面)制作一層鋁電極，于高溫制造工藝下可使鋁擴散進入p-type半導體中，形成p+層，這方式可增加電路中的Voc值，產(chǎn)生鋁背場效應(yīng)，增加太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。由于鋁金屬與硅基板的熱膨脹系數(shù)有差距，當太陽能電池的厚度降低時，造成太陽能電池的翹曲度提高，增加太陽能電池模塊化制造工藝上的破片率太高與整合的困難性。所以目前對于低翹曲的控制多屬于組成成分的調(diào)整，主要控制鋁膠中添加玻璃的熱膨脹系數(shù)，故與其選定的玻璃添加物組成有密切關(guān)系。而背面銀鋁漿為連結(jié)兩太陽電池板的導線，其特點為高導電性可將太陽電池所產(chǎn)生的電流串連起來。適當?shù)匿X擴散可形成p+層，增加太陽電池的開路電壓是鋁背場效應(yīng)的展現(xiàn)，故BSF結(jié)構(gòu)的厚度、均勻性，都會與開路電壓、轉(zhuǎn)換效率有關(guān)。通常背面鋁電極層要夠厚，搭配燒結(jié)時間與燒結(jié)溫度(PeakFiring),才會有最佳的開路電壓表現(xiàn)，進而提升太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。(6)千燥與燒結(jié)干燥溫度200-30(TC，干燥時間小于20秒，干燥的目的是讓正面銀漿、背面銀鋁漿、鋁獎的有機溶劑揮發(fā)。燒結(jié)通常使用紅外線傳送爐(IRbelt),燒結(jié)時間2-3分鐘，而燒結(jié)的峰值燒結(jié)溫度(PeakFiringTemperature)在600-1000°C。燒結(jié)的目的是讓正面銀漿、背面銀鋁漿、鋁漿的分散劑及有機介質(zhì)氧化揮發(fā)并使其形成BSF層。(7)I-V電氣特性測量最后，測試太陽能電池的電壓-電流特性曲線(IVCurve),以及太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，短路電流以及開路電壓等等特性。本發(fā)明的重點在于經(jīng)由研究發(fā)現(xiàn)可以通過硅晶片背面形成特殊材質(zhì)或背漿，例如，鋁漿以改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力，強化整體太陽能電池結(jié)構(gòu)，改善太陽能電池轉(zhuǎn)換效率、增進結(jié)構(gòu)抗應(yīng)變或應(yīng)力的能力。表1所示為摻雜不同鋁粉以及玻璃熔塊第一玻璃組成A或第二玻璃組成B，不添加添加物，有機介質(zhì)包含二乙二醇丁醚、乙基纖維素、氫化蓖麻油；百分比為二乙二醇丁醚85%、乙基纖維素13%、氫化蓖麻油2%。其翹曲度約為0.25-0.35mm、0.20-0.25mm。表2所示為同表1的溶劑、鋁粉，但為導入兩種不同的玻璃熔塊加溫混合使其產(chǎn)生再結(jié)晶或不再結(jié)晶，無添加物，兩種玻璃混合比例可參表2所示。第一玻璃A和第二玻璃B的慘雜比例的比值介于1-9之間。由實驗數(shù)據(jù)得知，對照組的轉(zhuǎn)換效率可達14.13%。而實驗組在玻璃比例為1.5時，得到最好的轉(zhuǎn)換效率14.07%。表3所示為約略同表2的溶劑、約95%鋁粉，第二玻璃A以及第二玻璃B的比例比值約為1.5。由實驗數(shù)據(jù)得知，燒結(jié)溫度905°C，對照組轉(zhuǎn)換效率為13.97%，而實驗組可達14.13°/。的轉(zhuǎn)換效率，遠優(yōu)于對照組。但隨著溫度變化，實施例5的分電池(cell)的開路電壓會比對照組還要低。表4所示調(diào)整固含量，摻雜兩種玻璃，并添加油酸，油酸的含量約為1%以下。燒結(jié)溫度925'C時，本發(fā)明的轉(zhuǎn)換效率13.41%，翹曲度0.200.25mm;對照組No.12效率13.14%，翹曲度0.600.75mm。燒結(jié)溫度905。C，本發(fā)明效率13.48°/。，翹曲度0.25~0.35111111;對照組No.13效率13.21%，翹曲度0.60~0.75mm。參照圖1，為實施例9背面鋁膜的聚焦式離子顯微鏡(FIB)分析結(jié)果。從實施例9的FIB分析圖的區(qū)域A可以看出，在燒結(jié)形成共晶時，鋁粒先攤平在硅表面上，再通過擴散機制擴散到硅基板內(nèi)層，形成鋁硅共晶層。然而決定此共晶層的參數(shù)會有三個玻璃粉成分、鋁粒大小形狀、鋁漿額外添加物質(zhì)。經(jīng)由決定鋁粒大小形狀，改善鋁硅共晶層形成。當鋁粒與硅接觸的面積越多，在燒結(jié)過程中，這些接觸到硅的鋁粒會有較高的比例擴散進入到硅層，也就增加了鋁硅共晶層的厚度。因此可以解釋為何鋁粒形狀從圓形轉(zhuǎn)變成橢圓形時，效率可提升的原因，因橢圓形的鋁粒有較多面積接觸硅，形成較厚的鋁硅共晶層。另外在導電部份，圖2所示為對照組背面鋁膜的聚焦式離子顯微鏡(FIB)分析結(jié)果。對照組的結(jié)構(gòu)有較好的鋁硅共晶層，但是其效率不如實施例9，其原因可推論為電洞傳輸過程。電洞經(jīng)由硅層先移動至鋁硅共晶層，接著至鋁漿表面，在過程中鋁粒的緊密度是重要因素。從圖2可知，在單位面積之下，對照組的鋁粒分布較為稀疏，較多的空洞，鋁粒和鋁粒相互接觸的面積沒有實施例9多，該現(xiàn)象使電洞的傳輸?shù)穆窂竭x擇較少，電阻值較大，效能有所降低。然而要改善鋁粒的緊密度，可不同粒徑的鋁粒相互混合，利用小顆粒的鋁粒來填塞大顆粒鋁粒的縫隙，可增加鋁粒的緊密度，達到電阻值降低、高效率的太陽能電池。圖3為實施例9與對照組SIMS分析。由此斷面分析可知本發(fā)明可達優(yōu)選轉(zhuǎn)換效率與最低翹曲度。在曲線分布可以顯示出下列幾點現(xiàn)象-1.在鋁的曲線斜率方面，可看出兩種不同的情況。首先斜率較大的約是占表層深度的100nm左右，之后趨于平緩，這個現(xiàn)象發(fā)生是有可能是因為在0-100nm之間，還有殘留的鋁粒在最表層，而深度在100nm之后呈現(xiàn)出指數(shù)衰減情形，表示在此之后，有部分的鋁以擴散形式進入到硅芯片內(nèi)，曲線符合擴散公式N=aNoexp(-ps)a為材料因子，(3為擴散系數(shù)，s為擴散深度，No為單位體積原子數(shù)量，N為單位體積擴散數(shù)量。2.在鋁擴散于深度3750nm之后，訊號有些微的振蕩，表示在此深度之內(nèi)，鋁的擴散濃度分布是不均勻的。3.訊號于深度3500nm后趨于平坦。4.預(yù)估實施例9鋁訊號于深度11.5^n會趨于0,對照組的鋁訊號于深度10iim會趨于0，代表著實施例9的鋁硅共晶層厚度比對照組還厚。所以實施例9的BSF層會比較厚，開路電壓會比較高。圖4A圖4D系列(包括圖4A、圖4B、圖4C、圖4D)、圖5A圖5D系列(包括圖5A、圖5B、圖5C、圖5D)、圖6A圖6D系列(包括圖6A、圖6B、圖6C、圖6D)分別顯示溫度與短路電流、溫度與提取比例、溫度與開路電壓、溫度與轉(zhuǎn)換效率等各樣品的實驗參數(shù)。從溫度分布來看，實施例7與實施例8的分電池(cell)電氣特性相較于對照組還要高，并且翹曲度也比較小。調(diào)整材質(zhì)固含量與以此比例混合二種玻璃，可達到高轉(zhuǎn)換效率且低翹曲的特性。由上述可知本發(fā)明的確可提升太陽能轉(zhuǎn)換效率以及翹曲度。翹曲度是通過圖7內(nèi)公式所示。5為翹曲度，ta為Si材料的厚度，tb為鋁膜厚度，Tf為鋁的轉(zhuǎn)化溫度，T為室溫，ota為Si的膨脹系數(shù)，(xb為鋁的膨脹系數(shù)，Ea為Si的彈力模數(shù)，Eb為鋁的彈力模數(shù)，d為cell的長度。另外，鋁的轉(zhuǎn)化溫度為577°C，環(huán)境溫度為25°C，硅的膨脹系數(shù)為3.5ppm/K，鋁的膨脹系數(shù)為23ppm/K，硅的彈性系數(shù)約為110GPa，鋁的彈性系數(shù)約為70GPa。原則上影響翹曲的因素只跟鋁膜的厚度以及硅基板的厚度有關(guān)。另外，鋁漿中只有摻雜5%以下的玻璃，而玻璃在整個面積(10cm"0cm)的分布約0.4,。圖8A圖8D所示為四個重要參數(shù)短路電流(圖8A)、開路電壓(圖8B)、填充因子(圖8C)以及轉(zhuǎn)換效率(圖8D)的對應(yīng)參數(shù)。本發(fā)明以優(yōu)選實施例說明如上，其并非用以限定本發(fā)明的專利權(quán)利要求范圍。其專利保護范圍當視權(quán)利要求及其等同領(lǐng)域而定。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本專利精神或范圍內(nèi)，所作的更動或潤飾，均屬于本發(fā)明所揭示精神下所完成的等效改變或設(shè)計，且應(yīng)包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>權(quán)利要求1.一種太陽能電池，其特征在于，該太陽能電池包括基板，包含形成于該基板中的p-n摻雜結(jié)構(gòu)；背面材質(zhì)，其貼附于所述基板，該背面材質(zhì)包含玻璃混合物、有機介質(zhì)、含鋁材質(zhì)和添加物。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，其中該玻璃混合物的成分包含八1203、Bi205、B203、Si02、PbO、T1203、ZnO;優(yōu)選，該玻璃混合物的成分還含有Fe20"P205、MgO、Ga203、Li20、Na20、Zr02、AgO、Sc205、SrO、BaO、CaO、Pd、Pt、Rh任一。3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，其中該玻璃混合物包含至少兩種主要玻璃組成，其中該兩種主要玻璃組成包括第一玻璃成分和第二玻璃成分。4.如權(quán)利要求3所述的太陽能電池，其特征在于，其中該第一玻璃成分選自以下之一或其混合PbO-SiOrB203-Al203、Si02-PbO-B203-Al203-ZrQ2、Bi203-ZnO-Si02-B2OrAl203、Si02-SrO-Bi2OrB203-Al203、Si02-PbO-ZnO-B2OrAl2OrTi02、Si。2-PbO-ZnO-B2OrAl203、Si02-Bi203-B2。3-Al203-Tl-ZnO、PbOB203-Si02、Bi203-SiOrZnO-V205、Bi2OrSi02-ZnO、Bi2OrSiOrAl203、Bi203-Si02-V205、Bi203-Si02-B2OrK20、Bi2OrSi02-ZnO-B203-Li20-Na20-Nb205、PbO-Si02-ZnO-Al203、PbO-Si02-ZnO-Al203-Ta205、PbO-Si02-Al203-Hf02-In203-Ga203、PbO-Si02-Al203-Ta205-Zr02、PbO-Si02-Al203-B203-Sb205、PbO-Si02-Al203-Zr02、PbO-Si02-Al203-P205-Zr02、PbO-SiOrAl203-B203-ZrOrSb205、PbO-Si02-Al203-Hf02、PbO-Si02-Ga203、Si02-Zr02-B2OrZnO-MgO-Ti02-Na20-Li02-Bi203。5.如權(quán)利要求3所述的太陽能電池，其特征在于，其中該第二玻璃成分選自以下之一或其混合PbO-Si02-B203-Al203、Si02-PbO-B2OrAl2OrZr02、Bi203-ZnO-Si02-B203-Al203、Si02-SrO-Bi203-B203-Al203、Si02-PbO-ZnO-B203-Al203-Ti02、Si02-PbO-ZnO-B2OrAl203、Si02-Bi2O3-B203-Al2O3-Tl-ZnO、PbO-B203-Si02、Bi203-Si02-ZnO-V205、Bi203-Si02-ZnO、Bi203-Si02-Al203、Bi203-Si02-V205、Bi2OrSi02-B203-K20、Bi203-Si02-ZnO-B203-Li20-Na20-Nb205、PbO-SiOrZnO-Al203、Pb0-SiO2-ZnO-Al2O3-Ta205、PbO-Si02-Al2OrHf02-In2OrGa203、PbO-Si02-Al2OrTa205-Zr02、PbO-Si02-Al203-B203-Sb205、PbO-Si02-Al203-Zr02、PbO-Si02-Al203-P205-Zr02、PbO-SiOrAl203-B2OrZr02-Sb205、PbO-Si02-Al203-Hf02、PbO-Si02-Ga203、Si02-Zr02-B2OrZnO-MgO-Ti02-Na20-Li02-Bi203。6.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，其中，該含鋁材質(zhì)包含60-80%、純度90至99.99%之間的鋁粉。7.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，其中，該添加物包含Cu)C24的硬脂肪酸，該C『C24的硬脂肪酸的含量小于5%。8.如權(quán)利要求l所述的太陽能電池，其特征在于，其中包含有機介質(zhì)，以該背面材質(zhì)的質(zhì)量為100%計，該有機介質(zhì)的含量為20~35%。9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池，其特征在于，其中，以該有機介質(zhì)的質(zhì)量為100%計，該有機介質(zhì)包含6090。/。的醇醚類有機溶劑或10~20%的纖維素樹脂。10.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池，其特征在于，其中，以該有機介質(zhì)的質(zhì)量為100%計，該有機介質(zhì)包含1~5%的平流劑、流變助劑或觸變助劑。全文摘要本發(fā)明提供了一種太陽能電池，包括基板，包含形成于該基板中的p-n摻雜結(jié)構(gòu)；背面材質(zhì)，其貼附于所述基板，該背面材質(zhì)包含玻璃混合物、有機介質(zhì)、含鋁材質(zhì)和添加物；其中其中該玻璃混合物的成分包含Al₂O₃、Bi₂O₅、B₂O₃、SiO₂、PbO、Tl₂O₃、ZnO；材質(zhì)的成分中的鋁粉含量占60～80％，純度約為90至99.99％；添加物包含C₁₀～C₂₄的硬脂肪酸，含量小于5％；有機介質(zhì)成分約為20～35％，包含醇醚類有機溶劑60～90％、纖維素樹脂10～20％、平流劑、流變助劑或觸變助劑等1～5％；本發(fā)明的太陽能電池可改善硅基板因應(yīng)力所致的彎曲。文檔編號H01L31/048GK101471389SQ200710160548公開日2009年7月1日申請日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日發(fā)明者吳鈞閔,戴國勛,林正勛,林進章,黃建斯,黃文瑞申請人:國碩科技工業(yè)股份有限公司