TWI462890B - 用於接觸電極之漿料及使用其之太陽能電池 - Google Patents

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Description

用於接觸電極之漿料及使用其之太陽能電池
本發明主張於2008年8月10日所申請之韓國專利申請案號10-2010-0077027的優先權，此全文將併入本案以作為參考。
本發明實施例關於接觸電極材料及使用其形成太陽能電池及製造方法。
由於對能源需求的增加，正積極開發太陽能轉換成電能的太陽能電池。在彩色太陽能電池中，使用矽晶圓的太陽能電池被廣泛地於商業上所使用。
具體來說，矽晶圓包含一PN接面(junction)，有一N+ 層和一P層彼此相黏附和背面電場(BSF)層是一P+ 層。於此，背面電場層可降低與背接觸電極的接觸電阻，以提升太陽能電池的特性。因此，當背面電場層厚度的增加，可提高太陽能電池的效能。
本發明實施例提供增加背面電場層厚度之太陽能電池，藉以提高太陽能電池的效率。
在本發明實施例中，用於接觸電極之漿料包括鋁粉、玻璃熔塊、無機粘結劑和含有I族元素的P型氧化物。
在本發明另一實施例中，太陽能電池包括：前接觸電極(front contact)設置於半導體基板的表面上；背面電場(BSF)層設置於半導體基板的另一表面上；及背接觸電極(rear contact)設置於背面電場層上，其中此背面電場層或此背接觸電極包括含有I族元素的P型氧化物。
在進一步說，本發明又一實施例，製造太陽能電池的方法包括：形成包括含有I族元素的P型氧化物的用於接觸電極之漿料於半導體基板的其他表面上；形成前接觸電極於半導體基板的一表面上；在同時以熱處理此漿料與此前接觸電極，而形成前接觸電極和背面電場層於半導體基板的其他表面上。
根據本發明實施例用於接觸電極之漿料可含有I族元素的P型氧化物。於製造太陽能電池製程中，當熱處理含有I族元素的P型氧化物的漿料時，會增加背面電場的厚度。
也就是說，含有I族元素的P型氧化物可能會擴散到矽基板中，或含有I族元素的P型氧化物會擴散到矽基板中而使背面電場層的厚度增加。因此，根據製造太陽能電池的方法，可提供包括改善厚度的背面電場層之太陽能電池。
因此，根據本發明實施例中的太陽能電池，隨著背面電場的厚度增加，可減少漏電流(leakage current)、可阻止電子的複合(recombination)和電阻可望降低。因此，太陽能電池的短路電流(short circuit)會被阻止，而且還可提高太陽能電池的光電轉換效率。
於實施例的敘述說明中，可以理解的是，當一基板(substrate)、一層(layer)、一薄膜(film)或一電極(electrode)被稱為在“之上(on)”或“之下(under)”於另一基板、層、薄膜或電極，它可直接之上或之下於其他層或基板或中間層也可被提出與呈現。此外，請參考圖示上有關於“之上”和“之下”的每個元件層。此外，圖示中元件的大小或元件間的相對大小可被誇大地繪製，以方便或清晰為其目的。
圖1至5為說明根據本發明實施例製造太陽能電池的製程剖視圖；圖6為說明根據比較範例之矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；圖7為說明根據本發明實施例3的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；圖8為說明根據本發明實施例4的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；及圖9為說明根據本發明實施例5的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖。
太陽能電池是半導體裝置，可將太陽能轉換成電能。太陽能電池主要以矽材料所製成。在一般情況下，矽太陽能電池包括矽基板、此矽基板有一PN接面結構，抗反射層設置於矽基板上、以充分吸收光進入太陽能電池內，前接觸電極設置於矽基板的上表面之上，並以背面電場層和背接觸電極設置於矽基板的底部表面上。
前接觸電極400可使用銀作為主要接觸電極材料而形成之。背接觸電極320可使用鋁作為主要接觸電極材料而形成之。
背接觸電極320可透過以下製程而形成之。首先，鋁漿料可透過網版印刷印製於矽基板100其一的表面上，然後乾燥之。此後，矽基板100可於鋁熔點以上的溫度燃燒之，而形成鋁矽熔體(melt)。再繼續地，於此製程中冷卻鋁矽熔體，鋁摻雜矽磊晶生長層(Al-doped Si epitaxial growth layer)和背接觸電極會形成於矽基板10的一表面上。也就是說，燃燒和乾燥此鋁漿料，鋁漿料會變成背接觸電極和生長層。
此生長層可被稱為背面電場(BSF)層。背面電場層可提高太陽能電池的能源轉換效率。也就是說，稱為背面電場層的P+ 層可形成於PN接面型太陽能電池的背接觸電極上，PN接面型太陽能電池可由矽材料所形成，以提高太陽能電池的效率。
根據本發明實施例用於接觸電極之漿料可包括鋁粉、玻璃熔塊、無機粘結劑和含有I族元素的P型氧化物。也就是說，用於接觸電極之漿料可包括含有I族元素的P型氧化物，而增加了背面電場層的厚度。
鋁粉會提供背接觸電極的導電性，減少與矽基板間的接觸電阻。因此，可順利地形成背接觸電極。
鋁粉可有不同的形狀。例如，鋁粉可有球狀、板狀或圓柱狀。
鋁粉可有約1 μm到約10 μm的大小，但本發明並不僅限於此。此外，鋁粉可與其他大小不同的鋁粉相混合。例如，此鋁粉可由約1 μm至約2 μm與約5 μm至約10 μmμm的鋁粉相混合而成，但本發明並不僅限於此。
無機粘結劑可具有約300°至約600°的軟化點。無機粘結劑可由玻璃熔塊所形成。例如，無機粘結劑可係選自由SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 、Bi2 O3 、Na2 O、ZnO以及其組合所組成的群組而形成之混合物。此混合物可包括於其中兩個或兩個以上的原料或整個原料相互混合的材料。
例如，無機粘結劑可為PbO-SiO2 基、PbO-SiO2 -B2 O3 基、ZnO-SiO2 基、ZnO-B2 O3 -SiO2 基或Bi2 O3 -B2 O3 -ZnO-SiO2 基玻璃熔塊。此外，無機粘結劑可具有約1 μm至約10 μm的平均粒徑。
就以鋁粉為100重量份數而言，無機粘結劑的含量可能會在約1重量份數至約5重量份數的範圍內。當無機粘結劑的含量小於約1重量份數，於燃燒(burning)製程中，它可能難以使矽基板具有黏著力。此外，當無機粘結劑的含量超過約5重量份數時，與矽基板的黏著力可望增加。然而，矽基板和接觸電極間的接觸電阻會增加。因此，形成於太陽能電池中的電子流可能會中斷。此外，太陽能電池的轉換效率可能會降低，而且翹曲現象或珠粒析出(bead generation)會發生。
用於接觸電極之漿料可進一步包括一個或兩個或兩個以上添加劑，此添加劑選自由Tl2 O3 、ZnO與Bi2 O3 當作其他添加劑。其他添加劑的含量可在約1重量份數至約5重量份數的範圍內，但本發明並不僅限於此。其他添加劑可提高消泡、流平性(leveling)和分散穩定性，並增加與矽基板的黏著力。
P型氧化物可包括一I族元素。此I族元素可只有一I族元素或一I族氧化物。I族元素可包括硼、鋁、鎵、銦、鈦、鋰、鈉、鉀、銣、銫或鍅(鈁)，但本發明並不僅限於此。
此外，P型氧化物可同時包括鹼土金屬、過渡金屬、III族元素或V族元素。在P型氧化物中的鹼土金屬、過渡金屬、III族元素或V族元素的每個都可存在為氧化物。也就是說，P型氧化物可包括鹼土金屬氧化物、過渡金屬氧化物、III族氧化物或V族氧化物。例如，P型氧化物可以是I-III族氧化物或IV族氧化物。
鹼土金屬可包括鈣、鍶或鋇，但本發明並不僅限於此。過渡金屬可包括鎷(Ma)、釔、鑭、鐵或鉻，但本發明並不僅限於此。
根據本發明實施例的用於接觸電極之漿料會形成P型氧化物，如下所示之化學方程式1。
[化學方程式1] AX BY OZ
(其中，0.5<X1.5，0.5<Y2.5，1.5<Z4.5，A選自Cu與Ag之一，與B係選自由B、Al、Ga、In、Ti、Mn、Y、La、Fe、Cr、Sb、Sc、Nd與Bi所組成的群組之一)
詳細地說，P型氧化物可為ABO2 或AB2 O4 。
以化學方程式1表示的P型氧化物，可用彼此不同的燃燒氧化物所製造。例如，以化學方程式1表示的P型氧化物可透過於真空下燃燒I族氧化物和的III族氧化物而製成。此外，以化學方程式1表示的P型氧化物可透過燃燒I和V族氧化物、I族氧化物和過渡金屬氧化物，或I族氧化物和鹼土金屬氧化物而製成。
此外，燃燒(burning)製程可在溫度約870℃到約950℃下進行。詳細地說，燃燒製程可在溫度約950℃下進行。當燃燒製程的溫度低於約870℃時，很難製造出單相(single phase)。當燃燒製程的溫度高於約950℃時，會發生熔化和過度燃燒(過燒)。
此外，燃燒製程會施行約24小時至約96小時的時間。也就是說，首次燃燒製程會施行約72小時的時間，第二次燃燒製程會施行約24小時的時間，和第三次燃燒製程會施行約24小時的時間，但本發明並不僅限於此。當每一首次、第二次與第三次燃燒製程所施行的時間少於約24小時時，它可能難以確保產出一個單相(single phase)。當每一首次、第二次與第三次燃燒製程所施行的時間多於約24小時，可能會出現二次相(secondary phase)。
根據本發明實施例的用於接觸電極之漿料會形成P型氧化物，如下所示之化學方程式2。
[化學方程式2] Sr1-x Mx CuY OZ
(其中，0.03<X0.2，1.5<Y2.5，1.5<Z2.5，M是從一係選自由鉀、鈉與鈣所組成的群組)例如，P型氧化可表示為Sr1-x Mx Cu2 O2 。
以化學方程式2表示的P型氧化物，可由兩種或更多的鹼土金屬同時摻雜到鍶位置(site)而製成。透過上述製程的可製成P型SrCu2 O2 ，可顯著增加摻雜量，藉以改進的物理性質。
詳細地說，以化學方程式2表示的P型氧化物，可被製造施行鍶基材料和鹼金屬摻雜材料彼此混合的製程，與此混合物被煅燒的製程煅燒(calcined)之。
含鍶材料可包括係選自由SrCO3 與SrO所組成的群組之一氧化物。詳細地說，含鍶材料可包括SrCO3 。
摻雜鹼金屬可以是鋰、鈉、鉀、銣、銫或鍅(鈁)。摻雜鉀所用的材料可包括K2 CO3 或K2 O。此外，摻雜鈉所用的材料可包括Na2 CO3 或Na2 O。
在煅燒(calcination)製程中所使用的氣體可為氮(N2 )或氬。詳細地說，在煅燒製程中所使用的氣體可為氮。氮可用於當作洗滌氣體(purge gas)，以防止氧化。
此外，煅燒製程可於約870℃到約950℃的溫度下進行。詳細地說，煅燒製程可於約950℃的溫度下進行。當煅燒製程的溫度低於約870℃時，很難製造出單相。當煅燒製程的溫度高於約950℃時，會發生熔化和過度燃燒(過燒)。
此外，煅燒製程會施行約24小時至約96小時的時間。也就是說，首次煅燒製程會施行約72小時的時間，第二次煅燒製程會施行約24小時的時間，和第三次煅燒製程會施行約24小時的時間，但本發明並不僅限於此。當每一首次、第二次與第三次煅燒製程所施行的時間少於約24小時，它可能難以確保產出一個單相。當每一首次、第二次與第三次煅燒製程所施行的時間多於約24小時，可能會出現二次相。
P型氧化物的含量可基於混合鋁漿料組成物總量之約0.1重量份數至約5重量份數的範圍內，但本發明並不僅限於此。當P型氧化物的含量小於約0.1重量份數時，其中P型氧化物添加到此漿料的效果可能會不夠。因此，除了P型氧化物當作添加劑的功能外，可能很難提高效率。另一方面，當P型氧化物的含量大於約5重量份數時，會降低效率，而且還會發生翹曲。
為了製作接觸電極，包含I族元素的P型氧化物透過上述的製程來合成和可與鋁漿料相互混合，P型氧化物以同時的攪拌與粉碎而混合之，而製成鋁漿料組合物。鋁粉、P型氧化物、無機粘結劑和其他添加劑可使用行星研磨機加以粉碎與混合之。此後，此混合物可投入使用3輥軋機的分散設備，以擠出混合原料，從而製造出此漿料。
圖1至5為說明根據本發明實施例製造太陽能電池的製程剖視圖。根據目前實施例的製造製程，將參考以上所述用於接觸電極之漿料而被詳細地說明與描述。在製造製程的描述中，實質可實現上述所描述的用於接觸電極之漿料。
請參考圖1所示，半導體基板100包括矽基板110和N+ 層120設置於矽基板110上。也就是說，N+ 層120可形成於矽基板110上，以製造半導體層100。例如，注入N型雜質(N-type impurities)至矽基板110內，而會形成N+ 層120。
半導體層110可有一板形。例如，可由矽所形成半導體基板100。半導體基板100可有一PN接面。
半導體基板100可將入射光轉換成電能。也就是說，半導體基板100可接收來自外界光線，而形成電子和電洞。
請參照圖2，抗反射層200可形成於N+ 層120上。例如，氮化矽層可形成於N+ 層120上，此時氮化矽層可被印製圖案而製成抗反射層200。抗反射層200可提高射入半導體基板100的入射光效率。例如，抗反射層200可由氮化矽所形成。
請參照圖3，含有I族元素的P型氧化物的用於接觸電極之漿料300，可形成於矽基板100的其他表面上。例如，漿料300可形成於矽基板100的下表面之上。
漿料300可由含有I族元素的P型氧化物而製造合成，加入和混合P型氧化物於鋁漿料中，研磨P型氧化物和鋁漿料的混合物。於製造用於接觸電極之漿料的製程中，可採用上述用於接觸電極之漿料的描述。因此，為了說明與敘述的方便，重複的說明與敘述將被省略。
透過上述製程所製造包括P型氧化物添加劑的漿料300，可形成於矽基板100的其他表面上。漿料300可使用習知技術的方法塗覆於矽基板100上。例如，可將漿料300採用網印(screen printing)法、刮刀成膜(doctor blade)或狹縫塗佈(slit coater)而印製或塗覆於矽基板100的其他表面上。
請參照圖4，前接觸電極400可形成於半導體基板100的一表面上。前接觸電極400可由一導電材料所形成。例如，前接觸電極400可由銀、鎢、鎳、鉑與其合金之一而形成。前接觸電極400可設置於半導體基板100的頂面上。
也就是說，前接觸電極400可被設置於相對應於半導體基板100之漿料300的表面上。
請參照圖5，前接觸電極400和漿料300可同時被燃燒與乾燥而形成背接觸電極和背面電場層。透過熱處理，背接觸電極320和背面電場層310可形成於半導體層100的下表面上。燃燒製程可在溫度約650℃至約950℃中進行，但本發明並不僅限於此。
也就是說，包含於漿料300中的鋁以及包含I族元素的P型氧化物會擴散到矽基板100中，而形成背面電場層310。因此，背面電場層310會增加厚度。
此外，背面電場層310可包括含有鋁與I族元素的P型氧化物。例如，背面電場層310可有一結構，其中摻雜包含有鋁與I族元素的P型氧化物。
此外，此材料包含於背面電場層310中，可包括含有I族元素的P型氧化物以及I族元素或I族元素的離子材料。此外，此材料含於漿料300中，可額外添加於背面電場層310。例如，背面電場層310可包括鹼土金屬、過渡元素、III族元素、V族元素、或其氧化物、或其離子材料。
此外，包括鋁和I族元素的P型氧化物會殘留於背接觸電極320中。例如，背接觸電極320可有一結構，其中摻雜包含有鋁與I族元素的P型氧化物。
並且，此材料包含於背接觸電極320中，可包括含有I族元素的P型氧化物以及I族元素或I族元素的離子材料。此外，此材料含於漿料300中，可額外添加於背接觸電極320。例如，背接觸電極320可包括鹼土金屬、過渡元素、III族元素、V族元素、或其氧化物、或其離子材料。
到目前為止，前接觸電極400形成於半導體基板100上後，可同時熱處理前接觸電極400和漿料300而形成背接觸電極320和背面電場層310。
在另一方面，漿料300可被形成於半導體基板100的下表面上，然後，可先僅熱處理漿料300而形成背接觸電極320和背面電場層310。
背面電場層310，可為約4 μm至約10 μm的厚度。詳細的說，背面電場層310可為約5 μm至約6 μm的厚度，但本發明並不僅限於此。
如上所述，可含有I族元素的P型氧化物的用於接觸電極之漿料印製於太陽能電池的後表面上，並進行乾燥和燃燒。在乾燥和燃燒製程中，以熱能或擴散的方式，可將從P型混合氧化物生成的P+ 離子移動到背面電場層內。
因此，當乾燥此漿料而形成背面電場層，會有較厚的厚度。因此，包括均勻厚度的背面電場層之太陽能電池，可改善轉換效率。
以下，將以實施例詳細描述之。但是，本發明所揭露的範圍並不僅限於以下實施例。
實施例1
CuSbO2氧化物合成：
混合Cu2 O與Sb2 O3 的氧化物而製備CuSbO2 氧化物，然後於真空下使用焚燒爐以鍛燒此合成混合物。在煅燒製程期間，使用氮氣(N2 )。經過72小時的首次煅燒製程後，二次和三次的煅燒製程分別進行24小時，從而形成CuSbO2 氧化物。
準備鋁粉，和以1 μm大小與8 μm大小的鋁粉、以9:1的比例相混合。
此外，加入氧化鉭(Tl2 O3 )，當作為另一添加劑。
鋁粉、3重量份數的CuSbO2 、當作無機粘結劑之5重量份數的玻璃熔塊、和1重量份數的Tl2 O3 相混合，並在其後以行星研磨機研磨此產生的合成混合物。將研磨混合物輸入3輥軋機磨的分散裝置後，將原料混合物加以粉碎混合，然後擠壓成漿料。
以網印技術將漿料印於半導體基板(例如矽基板)的底面上。印製抗反射層和前接觸電極於半導體基板的頂面上，然後以800℃、30秒熱處理之，從而形成前和背接觸電極。
125×125公分的鋯單晶(mono)P型矽基板(0.5-2Ω)此處當半導體基板來使用，和形成N+ 發射層，電阻為60Ω/sheet。
實施例2
CuYO2 氧化物合成：
透過與實施例1相同的方法，除了摻合Cu2 O與Y2 O3 氧化物外，而合成了CuYO2 。此外，用於接觸電極之漿料的製造製程和太陽能電池的製造製程，是以本發明實施例1相同的方式，除了將約3重量份數的CuYO2 取代3重量份數的CuSbO2 。
實施例3
CuFeO2 氧化物合成：
透過與實施例1相同的方法，除了摻合Cu2 O與Fe2 O3 氧化物外，而合成了CuFeO2 。此外，用於接觸電極之漿料的製造製程和太陽能電池的製造製程，是以本發明實施例1相同的方式，除了將約3重量份數的CuFeO2 取代3重量份數的CuSbO2 。
實施例4
CuTlO2 氧化物合成：
透過與實施例1相同的方法，除了摻合Cu2 O與Tl2 O3 氧化物外，而合成了CuTlO2 。此外，用於接觸電極之漿料的製造製程和太陽能電池的製造製程，是以本發明實施例1相同的方式，除了將約1重量份數的CuTlO2 取代3重量份數的CuSbO2 。
實施例5
Sr0.9 (K0.05 Na0.05 )Cu2 O2 氧化物合成：
透過與實施例1相同的方法，除了摻合K2 CO3 與Na2 CO3 外，分別將鉀與鈉摻雜入SrCO3 ，而合成了Sr0.9 (K0.05 Na0.05 )Cu2 O2 。此外，用於接觸電極之漿料的製造製程和太陽能電池的製造製程，是以本發明實施例1相同的方式，除了將約3重量份數的Sr0.9 (K0.05 Na0.05 )Cu2 O2 取代3重量份數的CuSbO2 。
比較範例
用於接觸電極之漿料的製造製程和太陽能電池的製造製程，是以本發明實施例1相同的方式，與本發明實施例1相比較，除了包括鋁粉的漿料、無機粘結劑、和僅沒有另一P型氧化物添加物的其他添加劑。
進行了量測根據本發明實施例1至5和比較範例所製造之矽太陽能電池的片電阻(Sheet resistances)，與觀察背面電場的剖視圖。結果顯示在下表1和圖示，即圖6至9。
圖6至9，說明根據上述本發明實施例和比較範例1以各接觸電極材料印製後剖視圖。圖6是說明根據比較範例之矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；圖7是說明根據本發明實施例3的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；圖8是說明根據本發明實施例4的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；及圖9是說明根據本發明實施例5的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖。
於圖示中，最上面的部分、最下面的部分與中間部分，分別代表接觸電極材料之漿料、晶圓與背面電場層。
可以確認的是，根據本發明實施例的圖7至9剖視圖與根據比較例的圖6剖視圖，具有更均勻膜層和更厚的背面電場層。這足以證明，根據本發明所揭露的太陽能電池，會比現今相關技術的太陽能電池具有更高的轉換效率。
納入上述本發明實施例中所描述的特徵、結構和效能，以目前所揭露的至少一實施例來組合，但本發明實施例並不限於此一。此外，以本發明一實施例所例示之特徵、結構和效能，以熟習技藝者之智識可輕易地結合與修改而成為其他實施例。因此，這些組合和修改，應解釋與推斷落入目前所揭露的範圍內。
雖然實施例已說明提及其數個說明實施例，它應可被推斷由那些熟習技藝者等效推知，許多其他的更動潤飾和實施例，其屬於本發明之精神和揭露原理範疇內。尤其是各種的變化與修改是可能的組成部分和/或排列組合皆為的本發明所披露的範圍、圖示和所附申請專利範圍。除了變化和修改的組成部分和/或排列組合，各種替代的使用對於那些熟習技藝者也將是顯而易見的選用之。
100．．．半導體基板
110．．．矽基板
120．．．N+ 層
200．．．抗反射層
300．．．漿料
310．．．背面電場層
320．．．背接觸電極
400．．．前接觸電極
圖1至5為說明根據本發明實施例製造太陽能電池的製程剖視圖；
圖6為說明根據比較範例之矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；
圖7為說明根據本發明實施例3的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；
圖8為說明根據本發明實施例4的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖；及
圖9為說明根據本發明實施例5的矽太陽能電池的背接觸電極剖視圖。
100．．．半導體基板
110．．．矽基板
120．．．N+ 層

Claims (12)

  1. 一種用於接觸電極之漿料，包括：鋁粉；玻璃熔塊；無機粘結劑；及含有I族元素的一P型氧化物，其中該P型氧化物如下化學方程式2表示。[化學方程式2]Sr1-x Mx CuY OZ (其中，0.03<X0.2，1.5<Y2.5，1.5<Z2.5，M是係選自由鉀、鈉與鈣所組成的群組之一)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中該P型氧化物還可包括鹼土金屬、過渡金屬元素、III族元素或V族元素。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中該P型氧化的含量基於該漿料總量之約0.1重量份數至約5重量份數的範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之漿料，其中用於接觸電極之該漿料包括用於太陽能電池背接觸電極的一漿料。
  5. 一種太陽能電池，包括：一前接觸電極設置於一半導體基板的一表面上；一背面電場層設置於該半導體基板的該其他表面上；及一背接觸電極設置於該背面電場層上，其中，該背面電場層和該背接觸電極各自包括含有I族元素的一P型氧化物。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能電池，其中該P型氧化物如下化學方程式1表示。[化學方程式1]AX BY OZ (其中，0.5<X1.5，0.5<Y2.5，1.5<Z4.5，A選 自Cu與Ag之一，而B係選自由B、Al、Ga、In、Ti、Mn、Y、La、Fe、Cr、Sb、Sc、Nd與Bi所組成的群組之一)
  7. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能電池，其中該P型氧化物如下化學方程式2表示。[化學方程式2]Sr1-x Mx CuY OZ (其中，0.03<X0.2，1.5<Y2.5，1.5<Z2.5，M是係選自由鉀、鈉與鈣所組成的群組之一)
  8. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能電池，其中該背面電場層的厚度約4μm至約10μm。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能電池，還包括於該半導體基板上的一抗反射層。
  10. 一種製造太陽能電池的方法，該方法包括：形成包括含有I族元素的一P型氧化物的用於接觸電極之一漿料於一半導體基板的該其他表面上；形成一前接觸電極於該半導體基板的一表面上；及在同時以熱處理該漿料與該前接觸電極，而形成一前接觸電極和一背面電場層於該半導體基板的該其他表面上，其中該P型氧化物如下化學方程式2表示。[化學方程式2]Sr1-x Mx CuY OZ (其中，0.03<X0.2，1.5<Y2.5，1.5<Z2.5，M是係選自由鉀、鈉與鈣所組成的群組之一)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該p型氧化物的含量基於該漿料之總量的約0.1重量份數至約5重量份數的範圍內。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該漿料的形成包括：合成該P型氧化物；添加該P型氧化物於一鋁漿料混合該鋁漿料與該P型氧化物形成一混合物；及研磨該P型氧化物與該鋁漿料的該混合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11110439B2 (en) * 2016-12-27 2021-09-07 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Delafossite-type oxide for exhaust gas purification catalyst, and exhaust gas purification catalyst using same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100035368A (ko) * 2008-09-26 2010-04-05 엘지이노텍 주식회사 태양전지의 제조방법 및 태양전지

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150861A (ja) * 1998-11-16 2000-05-30 Tdk Corp 酸化物薄膜
US7494607B2 (en) 2005-04-14 2009-02-24 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electroconductive thick film composition(s), electrode(s), and semiconductor device(s) formed therefrom
US7824579B2 (en) * 2005-06-07 2010-11-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aluminum thick film composition(s), electrode(s), semiconductor device(s) and methods of making thereof
CN100490188C (zh) * 2005-09-12 2009-05-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 印刷太阳能电池浆料的方法
US8575474B2 (en) * 2006-03-20 2013-11-05 Heracus Precious Metals North America Conshohocken LLC Solar cell contacts containing aluminum and at least one of boron, titanium, nickel, tin, silver, gallium, zinc, indium and copper
US20120037857A1 (en) * 2008-12-08 2012-02-16 Guido Huyberechts Method for Manufacturing a Powder for the Production of P-Type Transparent Conductive Films

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100035368A (ko) * 2008-09-26 2010-04-05 엘지이노텍 주식회사 태양전지의 제조방법 및 태양전지

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