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TW201144250A - Thick-film pastes containing lead-tellurium-lithium-titanium-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices - Google Patents

Thick-film pastes containing lead-tellurium-lithium-titanium-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices Download PDF

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Publication number
TW201144250A
TW201144250A TW100115705A TW100115705A TW201144250A TW 201144250 A TW201144250 A TW 201144250A TW 100115705 A TW100115705 A TW 100115705A TW 100115705 A TW100115705 A TW 100115705A TW 201144250 A TW201144250 A TW 201144250A
Authority
TW
Taiwan
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thick film
composition
weight percent
film paste
paste composition
Prior art date
Application number
TW100115705A
Other languages
English (en)
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TWI498308B (zh
Inventor
Alan Frederick Carroll
Kenneth Warren Hang
Brian J Laughlin
Kurt Richard Mikeska
Carmine Torardi
Paul Douglas Vernooy
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44583755&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201144250(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Publication of TW201144250A publication Critical patent/TW201144250A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI498308B publication Critical patent/TWI498308B/zh

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201144250 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一厚膜膏，其用於印刷具有一或多個絕緣層 之一太陽能電池裝置的前側。該厚膜膏包括一導電金屬或 其衍生物的來源及分散在一有機介質中的一鉛-碲_鋰_鈦_ 氧化物。 【先前技術】 具有P型基底的一習知太陽能電池結構具有典型位於該 電池前側（受照側）上的一負電極及位於背側上的—正電 極》落在一半導體主體之ρ·η接面上並具有適當波長的輻 射係作為一外部能量來源，以便產生電子_電洞對電荷載 體。這些電子-電洞對電荷載體在ρ_η半導體接面所產生的 電場中遷移，並藉由施加至半導體表面的導電柵極或金屬 . 接點收集。所產生的電流流向外部電路。 典型使用導電膏（亦稱為墨水）來形成該導電柵極或金屬 接點。導電膏典型包括一玻璃熔塊、一導電物種（例如， 銀粒子）及一有機介質。為了形成該金屬接點，在一基材 上將導電膏印刷為栅線或其他圖案，之後進行燒製，在這 期間達成該柵線及該半導體基材間之的電性接觸。 然而，結晶矽PV電池典型係塗覆有一抗反射塗膜（例 如，氮化矽、氧化鈦或氧化矽），以促進增加電池效率的 光吸附作用。這類抗反射塗膜亦作為一絕緣體，其減少從 基材至金屬接點的電子流動。為了克服此問題，該導電膏 必須在燒製期間穿透該抗反射塗膜，α形成與該半導體基 156102.doc 201144250 材電性接觸的金屬接點《亦希望在該金屬接點及該基材之 間形成強力接合（亦即，黏附力）及可焊性。 穿透該抗反射塗膜並在燒製後便與該基材形成強力接合 之能力’係高度取決於該導電膏的組成物及燒製條件。效 率（PV電池性能之一關鍵判斷基準）亦受到在該經燒製的導 電膏及該基材之間所達成的電性接觸品質之影響。 為了提供具有良好效率之用於製造PV電池的一經濟程 序’需要能夠用低溫燒製以穿透抗反射塗膜並提供與該半 導體基材之良好電性接觸的一厚膜膏組成物。 【發明内容】 本發明之一貫施態樣為一厚膜膏組成物，其包括： a)以該組成物中之總固體為基礎，85至99 5重量百分比之 一導電金屬或其衍生物； b)以固體為基礎 化物；以及 0.5至15重量百分比之一 錯-碑-經-欽-氧 c) 一有機介質。 本發明之另一實施態樣為一程序，其包含以下步驟： ⑷提供-半導體基材’其包括沉積至該半導體基材之 少一表面上的一或多個絕緣薄膜； ⑻將-厚膜膏組成物塗敷至該—或多個絕緣薄膜上， 形成一成層結構，其中該厚膜膏組成物包括. 0以固體為基礎，85至99.5重量百分比之一導電金 來源； > ϋ) 以固體為基礎 〇·5至15重量百分 比之一錯·碲- If- 156102.doc 201144250 鈦-氧化物；以及 —有機介質；以及 (c)燒製該半導體基材、一或多個絕緣薄膜及厚膜膏，同 時形成與該一或多個絕緣層接觸並與該半導體基材電 性接觸的一電極。 此發明之另一實施態樣為一物件，其包括： a) —半導體基材； b) —或多個絕緣層，其位於該半導體基材上丨以及 c) 一電極，其與該一或多個絕緣層接觸並與該半導體基材 電性接觸，該電極包括一導電金屬及一鉛_碲_硼_氧化 物。 【實施方式】 由於降低了對化石燃料的需求，太陽能動力光伏系統被 視為符合環保。 本發明提供可用於製造具有改善電性能之光伏裝置的組 成物。該厚膜膏組成物包括： a)以該組成物中之總固體為基礎，85至99 5重量百分比之 一導電金屬或其衍生物； 之一鉛-碲-鋰-鈦-氧 b)以固體為基礎，〇 5至15重量百分比 化物；以及 c) 一有機介質。 如本文所疋義，並未將該有機介質視為包括該厚膜膏組 成物之固體的一部分。 導電金屬 156102.doc 201144250 導電金屬係選自由銀、銅及鈀所構成的群組。導電金屬 可為片形、球形、顆粒形、晶形、粉末或其他不規則形狀 及其混合物。導電金屬可在一膠態懸浮液中提供。 當該金屬為銀時，其形式可為銀金屬、銀衍生物或其混 合物》範例性衍生物包括：例如銀合金、氧化銀（Ag2〇)、 銀鹽類（例如，AgCl、AgN03、AgO〇CCH3(醋酸銀）、 AgOOCF3(三氟醋酸銀）、正磷酸銀（八心卩…)）。亦可使用與 其他厚膜膏成分相容之其他形式的銀。 在一實施例中，導電金屬或其衍生物係為該厚膜膏組成 物之固體成分的約85至約99.5重量百分比。在另一實施例 中，導電金屬或其衍生物的來源係為該厚膜膏組成物之固 體成分的約90至約95重量百分比。 在一實施例中’該厚膜膏組成物的固體部分包括約85至 約9 9.5重里百分比的球形銀粒子。在一實施例中，該厚膜 膏組成物的固體部分包括約8 5至約9 〇重量百分比的銀粒子 及約1至約9.5重量百分比的銀片。 在一實施例中，該厚膜膏組成物包括經塗覆的導電銀粒 子。適用的塗膜包括磷酸鹽及界面活性劑。適用的界面活 性劑包括聚環氧乙烷、聚乙烯乙二醇、苯并三唑、聚乙烯 乙二醇醋酸、月桂酸、油酸、癸酸、肉豆蔻酸、亞麻油 酸、硬脂酸、軟醋酸、硬脂酸鹽類、軟脂酸鹽類及其混合 物。鹽類反離子可為敍、鈉、鉀及其混合物。 銀的粒度並未受到任何特別限制。在一實施例中，平均 粒度為〇 · 5至1 〇微米’在另一實施例中’平均粒度為1至5 156102.doc 201144250 微米。如本文所運用方式，「粒度」或「D 5 0 j意指「平均 粒度」；「平均粒度」意謂著50重量百分比的體積分佈大 小。體積分佈大小可藉由使用Microtrac之粒度分析儀 (Largo，FL)的雷射繞射與分散方法來測定。 鉛-蹄-裡-鈦-氧化物組成物 ， 本發明之一實施態樣係關於錯-碲-經-鈦-氧化物 (Pb-Te-Li-Ti-O)組成物。在一實施例中，這些組成物可為 玻璃組成物。在另一實施例中，這些組成物可為結晶、部 分結晶、非晶質、部分非晶質或其組合。在一實施例中， Pb-Te-Li-Ti-O組成物可包括多於一種的玻璃組成物。在一 貫施例中’ Pb-Te-Li-Ti-O組成物可包括一玻璃組成物及一 附加組成物（例如’ 一結晶組成物）。在本文中將使用「玻 璃」或「玻璃組成物」這些詞來代表上述之非晶質及結晶 材料的任何組合。 在一實施例中’本文所述的玻璃組成物包括鉛-碲-鋰_ 鈦-氧化物。該玻璃組成物亦可包括附加成分（例如，矽、 硼、銀、錫、辞、鈮、鈽、釩、鋁之類）。 鉛-碲-鋰-鈦-氧化物（Pb_Te_Li_Ti_〇)可藉由使用在此項技 術中具有普通技能者所了解的技術將pb〇、Te〇2、Li2〇及 Τι〇2 (或在加熱時會分解為所需氧化物的其他材料）混合來 進行製備。這類製備技術可包括在空氣或含氧大氣中加熱 該混合物，以形成一熔體；將該熔體淬火；及磨碎、輾磨 及/或筛選該經淬火的材料，以提供具有所需粒度的一粉 末。典型地，以800至120〇°c的峰值溫度實施錄、碲、經 156102.doc 201144250 及欽氧化物之混合物的炫化。例如 4 ^ j在不鏽鋼壓板上或 在反方向旋轉的不鏽鋼輥之間進行該熔化混合物的淬火， 以形成-薄板。可碾磨所產生的薄板，以形成粉末。典型 地’經礙磨的粉末所具有的Ds〇為〇 微米。熟悉製造 玻璃熔塊這項择術者可利用替代的合成技術，例如，但不 限於水淬火、溶膠-凝膠、喷霧熱解、藉由在一金屬壓板 上的急冷來淬火或其他適用於製造粉末形式之玻璃的技 術。 在一實施例中’用來製造Pb-Te-Li-Ti-O的起始混合物可 包括（以總起始混合物的重量為基礎）：Pb〇，其可為25至 65重量百为比、30至60重量百分比或3〇至50重量百分比； Te〇2’其可為25至70重量百分比、30至65重量百分比或5〇 至65重量百分比；LhO，其可為〇.1至5重量百分比、〇 25 至3重量百分比或0.5至2.5重量百分比；Ti〇2，其可為01 至5重量百分比、0.25至5重量百分比或0.5至3重量百分 比。 在一實施例中，PbO、Te02、Li203及Ti02可為Pb-Te-Li-Ti-0 組成物的80至1 00重量百分比。在另一實施例中，pb〇、 Te〇2、Li2〇3 及 Ti02 可為 Pb-Te-Li-Ti-O組成物的 85至 100重 量百分比或90至100重量百分比。 在另一實施例中，除了上述的PbO、Te〇2、Li20及Ti02 之外，用來製造Pb-Te-Li-Ti-O的起始混合物可包括Si02、 Sn〇2、B2O3、ZnO、Nb>2〇5、Ce〇2、V2O5、AI2O3 或 Ag2〇的 一或多個。在此實施例之實施態樣中（以總起始混合物的 156I02.doc 201144250 重量為基礎）：
Si02可為0至10重量百分比、〇至9重量百分比或2至9重 量百分比；
Sn〇2可為0至5重量百分比、〇至4重量百分比或〇5^ 5 重量百分比； B2〇3可為0至10重量百分比、〇至5重量百分比或】至5重 量百分比；及
Ag20可為0至30重量百分比、〇至2〇重量百分比或3至15 重量百分比。 在-實施例中，Pb_Te_Li_Ti_〇可為均質粉末。在另一實 施例中’ Pb-Te-U-Ti-Ο可為多於一種的粉末之組合，其中 每-粉末分別可為均質族群。兩種粉末之總體組合的組成 物係位於上述範圍内。例如，pb_Te_Li_Ti_o可包括二或多 種不同粉末的組合；這些粉末分別可具有不同組成物，且 可或可不位於上述範圍β ;不過，這些粉末的組合係位於 上述範圍内。 在貫施例巾，Pb-Te-Li-Ti-Ο組成物可包括一粉末，其 L括έ有Pb Te、Li、Ti及〇之群組之一些而非全部元素 的均質粉末；及一第二粉末，其包括pb、Te、u、耵及〇 之群組的-或多個元素。例如，pb_Te_u_Ti_〇組成物可包 括3有Pb Te、Li及〇的一第一粉末及含有Ti〇2的一第二 粉末。在此實施例之—實施態樣中，可將該些粉末熔化在 一起，以形成均勻的一組成物。在此實施例之一進一步的 實施態樣中’可將該些粉末分別添加至__厚膜組成物。 156102.doc 201144250 在一實施例中，一些或全部的Li20可以被Na20、K20、 CszO或Rb20取代，導致玻璃組成物具有類似於上文所列 出之組成物的性質。在此實施例中，總鹼金屬氧化物的含 量可為0至5重量百分比、0.1至3重量百分比或0.25至3重量 百分比。 在另一實施例中，本文中的一或多個玻璃熔塊組成物可 包括一第三組成分的一或多個：Ge02、Ga203、Ιη203、 Ni〇、ZnO、CaO、MgO、SrO、BaO、Se02、Mo03、 W03、Y2〇3 ' As203、La203、Nd203、Bi203、Ta205、 V2〇5、FeO、Hf02、Cr203、CdO、Sb203、PbF2、Zr02、 Mn2〇3、P2〇5、CuO、Ce02、Nb205、Rb20、Si02、
Na2〇、K2O、Cs2〇、LU2O3、Sn〇2及金屬 1¾ 化物（例如，
NaCl、KBr、Nal、LiF、ZnF2)。 因此，如本文所用之「Pb-Te-Li-Ti-O」一詞亦可包括含 有選自由下列所構成之群組之一或多個元素之氧化物的金 屬氧化物：Si、Sn、B、Ag、Na、K、Rb、Cs、Ge、Ga、
In、Ni、Zn、Ca、Mg、Sr、Ba、Se、Mo、W ' Y、As、 La、Nd、Bi、Ta、V、Fe、Hf、Cr、Cd、Sb、Bi、F、
Zr、Μη、P、Cu、Ce及Nb 表1、2及3列出含有Pb〇、Te02、Li2〇、Ti02及可用來製 造錯-碲-锂-鈦-氧化物之其他選用化合物之粉末混合物的 一些實例。此列表意欲作為說明而非限制之用。在表1、2 及3中’以總玻璃組成物的重量為基礎，將化合物的量表 不為重量百分比。在表la中，以總玻璃組成物為基礎，將 156102.doc •10· 201144250 化合物的量表示為莫耳百分比。 典型地，以組合粉末為基礎，Pb0及Te〇2粉末的混合物 包括5至95莫耳百分比的氧化鉛及5至95莫耳百分比的氧化 碲。在一實施例中，以組合粉末為基礎，肫〇及Te〇2粉末 的混合物包括30至85莫耳百分比的氧化鉛及15至70莫耳百 分比的氧化碲。 在一實施例中’ Pb-Te-Li-Ti-Ο組成物可包括一粉末，其 包括含有Pb、Te、Li、Ti及Ο之群組之一些而非全部元素 的均貧粉末’及一第二粉末’其包括Pb、Te、Li、Ti及〇 之群組的一或多個元素。例如，Pb_Te_Li_Ti — 〇組成物可包 括含有Pb、Te、Li及〇的一第一粉末及含有Ti〇2的一第二 粉末。在此實施例之一實施態樣中，可將該些粉末熔化在 一起’以形成均勻的組成物。在此實施例之一進一步的實 施態樣中’可將該些粉末分別添加至一厚膜組成物。 在本文中所敘述的玻璃組成物（亦稱為玻璃熔塊）係包括 特定的成分百分比。具體而言，該百分比為用在如本文所 述的後續處理以形成一玻璃組成物之起始材料中的成分百 分比。這類命名法對於熟悉此項技術者來說早為已知。換 言之，該組成物含有某些成分’且那些成分的百分比以對 應之氧化物形式的百分比加以呈現。如一在玻璃化學這項 技術中具有普通技能者所了解的，某一部分的揮發性物種 可在玻璃的製造程序期間釋放。揮發物種之一實例為氧。 若始於經燒製的玻璃，在此項技術中具有普通技能者可 使用熟悉此項技術者已知的方法計算本文所述之起始成分 156102.doc -11 - 201144250 的百分比’該些方法包括’但不限於：感應耦合電毁放射 光譜儀（ICP-ES)、感應耦合電漿原子放射光譜儀（ICP_AES) 及類似者。此外’可使用下列的例示性技術：χ射線榮光 光譜學（XRF);核磁共振光譜學（Nmr);電子順磁共振光 譜學（EPR);穆斯堡爾（Mdssbauer)光譜學；電子微探針能 量散佈光譜學（EDS);電子微探針波長散佈光譜學 (WDS);陰極發光（CL)。 在此項技術中具有普通技能者將了解原料的選擇可在非 故意的情況下包括可在處理期間併入玻璃中的雜質。例 如：雜質可以數百至數千ppm的範圍存在。 雜質的存在將不會改變玻璃、厚膜組成物或經燒製之裝 置的性質。例如，即使該厚膜組成物包括雜質，含有該厚 膜組成物的一太陽能電池仍可具有本文所述的效率。 有機介質 將該厚膜膏組成物的無機成分與一有機介質混合，以形 成具有適於印刷之稠度及流變性的粘稠膏。多種惰性粘稠 材料可當做有機介質使用。有機介質可為無機成分在膏之 製造、運送及儲存期間以及在網版印刷程序期間於印刷筛 網上可以適當穩定度分散在其中者。 、用於網版印 體之可濕性、 。有機介質可 他常見的添加 個聚合物的溶 適用的有機介質具有提供固體之穩定分散 刷之適#黏度及搖變性、適當的基材及膏固 良好的乾燥速率及良好燒製性質的流變性質 3有私稠劑、穩定劑、界面活性劑及/或其 W有機介質可為一或多個溶劑中之一或多 J56J02.doc -12- 201144250 液。適用的聚合物包括乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、 木中香乙基纖維素及酚醛樹脂的混合物、低級醇的聚曱 基丙烯酸鹽及乙二醇一乙酸醋的單丁基醚。適用的溶劑包 括枯烯，例如，α-或β-松脂醇或其與其他溶劑（例如，煤 鄰苯一曱酸一丁酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸 鹽、己二醇及沸點高於⑽的醇)的混合物以及醇醋。其 他適用的有機介質成分包括：雙(2_(2_ 丁氧乙氧）乙基己二 酸酯、二元酯（例如，DBE、Dbe_2、DBM、DBE 4、 dbe-5、DBE_6、卿韻DBE 1B)、辛基環氧樹脂酸鹽、 異十四醇及氫化松香㈣戊四料。有機介質亦可包括揮 發性液體’以在基材上塗敷該相f組成物後促進快速硬 化。 質的最佳量取決於塗敷該膏 。典型地，該厚膜膏組成物 成分及5至30重量百分比的 該厚膜膏組成物中之有機介 的方法及所用的特定有機介質 含有70至95重量百分比的無機 有機介質。 則該有機組成物可包括8 若該有機介質包括一聚合物， 至15重量百分比的聚合物。 製備厚膜膏組成物 在一實施例中’可藉由以枉h — 任何順序混合導電金屬粉末、
Pb-Te-Li-Ti-Ο粉末及有機介皙氺 戍；|質來製備厚膜膏組成物。.在一
些實施例中，首先混合盔機松M .，，、機材枓’接著再將之加入有機介 質。若有需要，可藉由添加# ♦^來調整黏度。可使用提供 高切力的混合方法。 156102.doc •13· 201144250 本發明之另一實施態樣為一程序，其包含以下步驟： ⑷提供-半導體基材’其包括沉積至該半導體基材之至 少一表面上的一或多個絕緣薄膜； W將:厚膜膏組成物塗敷至該—或多個絕緣薄膜的至少 -部分上’以形成—成層結構’其中該厚膜膏組成物 包括： i)以該組成物中之總固體為基礎，85至99 5重量百分 比之一導電金屬或其衍生物； H)以固體為基礎，〇.5至15重量百分比之一鉛_碲_鋰_ 欽-氧化物；以及 Hi) —有機介質；以及 (0燒製該半導體基材、一或多個絕緣薄膜及厚膜膏，同 時形成與該一或多個絕緣層接觸並與該半導體基材電 性接觸的一電極。 在一實施例中，以固體為基礎，該厚膜膏可按重量包括 0.5至15重量百分比、0·5至7重量百分比或1至3重量百分比 之重的錯-蹄-經-欽氧化物。 在一實施例中，一半導體裝置係以一包括帶有接面的半 導體基材及形成在其主表面上之一氮化矽絕緣薄膜的一物 件製成。該程序包含以下步驟：將具有穿透絕緣層能力的 厚膜膏組成物以預定形狀及厚度而在在預定位置塗敷（例 如’塗覆或網版印刷）至絕緣薄膜上，之後進行燒製，以 便厚膜膏組成物與絕緣薄膜產生反應並穿透絕緣薄膜，從 而與矽基材產生電性接觸。 156102.doc • 14· 201144250 此程序之一實施例繪示於圆1。 圖1(a)顯示單晶石夕或多晶石夕p型基材1〇。 在圖1(b)中，形成具有相反極性的n型擴散層2〇，已產 生p-n接面。η型擴散層20可藉由磷（p)的熱擴散來形成，其 係使用氧氯化磷（POCh)作為磷來源。在沒有任何特別修 改的情況下，η型擴散層20係形成於矽ρ型基材的整個表面 上。擴散層的深度可藉由控制擴散溫度及時間來使之變 化，且通常形成約0.3至0.5微米的厚度範圍。η型擴散層可 具有每平方數十歐姆上至每平方約12〇歐姆的薄片電阻 率〇 在以一光阻劑之類保護11型擴散層2〇的一表面之後，如 圖1⑷所示，藉由敍刻從大部分的表面移除η型擴散層“， 以便η型擴散層20僅餘留在—主表面上。接著，使用一有 機溶劑或類似物而移除該光阻劑。 ▲接下來’在圖1(d)中’於η型擴散層20上形成亦作用如 抗反射f膜的絕緣層3G。絕緣層通常為氮化發，但亦可為 X Η薄膜（亦即’絕緣薄膜包括在後續燒製處理期間用 化的氳)、氧化鈦薄膜、氧化矽薄膜、氮氧化矽碳、 ^化⑪/#膜、含碳的氧切薄膜或氧化％ /氧化欽 20的I度約7〇0至9〇0 Α的氮化石夕薄膜因其具有約h9至 方的折射率而適用。可藉由濺射、化學氣相 方法來沉積絕緣層3〇。 、他 接下來形成雷搞 ,.,μ 。如圖1(e)所示，將本發明的厚膜膏咀 成物網版印刷在维绘# e T ^ 邑緣缚膜30上，然後乾燥。此外，將㈣ 156102.doc •15· 201144250 60及背側銀膏70網版印刷至基材的背側上，並相繼乾燥。 以750至850°C的溫度實行燒製，並持續從數秒至數十分鐘 的週期。 結果，如圖i⑴所示’在燒製期間，铭在背側上從銘膏 擴散進入矽基材，從而形成含有高濃度鋁摻雜物的層 4〇。此層通常被稱為背面電場（back surface fieM，Bs〇 層，且它有助於改善該太陽能電池之能量轉換效率。燒製 將經乾燥的紹膏60轉換為紹背電極61。同時燒製背側銀膏 70，使之變為銀或銀/鋁背電極71。在燒製期間，背側鋁 及背側銀間的邊界線呈現合金狀態，從而達成電連接。鋁 電極佔據背電極的大部分區域，部分是因為需要形成p+層 40之故。在此同時，由於不可能對鋁電極進行焊接，在背 側的有限區域上便形成銀或銀/鋁背電極，以作為用於經 由銅條之類互連太陽能電池的電極。 在前側上，燒結本發明之厚膜膏組成物5〇〇,並在燒製 期間使之穿透絕緣薄膜30，從而達成與”擴散層2〇的電 性接觸。此類型的程序通常稱為「燒穿」。此燒穿狀態（亦 即，赍熔化並穿透絕緣薄膜3〇的程度）取決於絕緣薄膜儿 的品質與厚度、膏的組成物及燒製條件。當進行燒製時， 膏500變為電極501，如圖1(f)所示。
在-實施财’該絕緣薄膜係選自氧化鈦、氧化紹、氮 化矽、S^H、氧化矽及氧化矽，氧化鈦薄膜。可藉由濺 射、電聚增強化學氣相;冗積（PECVD)或熱CVD程序來形成 氣化夕薄M S |施例中’藉由熱氧化、錢射或熱CVD 156l02.doc •16· 201144250 或電浆，來形成氧化石夕薄膜。可藉由塗覆含欽有機液體 材料至半《基底上並燒製或藉由熱CVD來形成氧化欽薄 膜。 在此程序之-實施例中，半導體基材可為單晶或多晶 石夕。 曰 適用的絕緣薄膜包括-或多個成分，其係選自：絲、 氧化鈦、氮化石夕、SiNx:H、氧化石夕及氧化石夕/氧化欽。在本 發明之一實施财，絕緣薄膜為一防反射塗膜（arc)。絕 緣薄膜可施加至一半導體基材或其可自然成形（例如，在 氧化矽的情況中）。 在一實施例中，絕緣薄膜包括一氮化石夕層。可藉由⑽ (化學氣相沉積）、PECVD (電聚增強化學氣相沉積）、機射 或其他方法來沉積氮化矽。 在實施例中’對絕緣層的氮化石夕進行處理，以移除至 少一部分的氮化石夕。前述處理可為化學處理。至少一部分 氮化夕的移除可導致厚膜組成物之導體與半導體基材間 之改。的電性接觸。此可導致半導體裝置之效率改善。 在實加例中，絕緣薄膜的氮化石夕為一抗反射塗膜的— 部分。 ° :厚膜膏組成物以一圖案（例如，具有連接線的匯流 排棒）p刷在絕緣薄膜上。上述印刷可憑藉網版印刷、電 鐘、播出成形、嗜塞 # 赁墨成形、多重印刷或色帶來實行。 在此電極成形程序中’將厚膜膏組成物加熱，以移除有 機)ι質及燒結金屬粉末。加熱可在空氣或含氧大氣中實 156102.doc -17- 201144250 行。此步驟通常稱為「燒製」。燒製溫度輪廓典型經過設 定，以便致能燒盡來自乾燥厚膜膏組成物的有機黏合劑材 料與任何其他存在的有機材料。在一實施例中，燒製溫度 為750至950 C。可使用高傳輸速率（例如，1〇〇至5〇〇厘米/ 分）、以0.05至5分鐘的結果滯留時間在帶爐中實施燒製。 可使用多個溫度區（例如，3至u個溫度區）來控制所需的熱 曲線。 一經燒製，導電金屬及Pb_Te_Li_Ti_〇混合物便穿透絕緣 薄膜。穿透絕緣薄膜的結果是電極與半導體基材間的電性 接觸。在燒製之後，可在半導體基材及電極之間形成一中 間層，其中該中間層包括碲、碲化合物、鉛、鉛化合物、 硼化合物及矽化合物的一或多個，其中矽可來自矽基材及/ 或一或多個絕緣層。在燒製之後，電極包括經燒結的金 屬，其接觸一或多個絕緣層，且亦可接觸下方的半導體基 材。 本發明之另一實施態樣為藉由一程序所形成的一物件， 該程序包含以下步驟： (a) 提供一半導體基材，其包括沉積至該半導體基材之至 少一表面上的一或多個絕緣薄膜； (b) 將一厚膜膏組成物塗敷至該一或多個絕緣薄膜的至少 一部分上，以形成一成層結構，其中該厚膜膏組成物 包括： °以該組成物中之總固體為基礎，85至99.5重量百分 比之一導電金屬或其衍生物； 156102.doc 201144250
以固體為基礎，0.5至15重量百 鈦-氧化物；以及 分比之一錯-碲-鋰- iH) —有機介質；及 膜及厚膜膏，同 該半導體基材電 ⑷燒製該半導體基材、一或多個絕緣薄 時形成與該一或多個絕緣層接觸並與 性接觸的一電極。 這類物件可用於製造光伏裝置。在-實施例中，該物件 為一 +導體裝置’纟包括由該厚膜膏組成物所形成的-電 極。在-實施例中’該電極為一前側電極，其位於一石夕太 陽能電池之上。在一實施例中，該物件進一步包括一背電 極0 實例 下文敘述厚膜膏組成物之說明性的製備及評估。
實例I 錯-蹄-鐘-欽-氧化物的製備 製備表1及2的Pb-Te-Li-Ti-Ο玻璃 表1的鉛-碲-鋰-鈦-氧化物（Pb_Te_Li_Ti_0)組成物係藉由 点&及播合Pt>3〇4、Te〇2、Li2C〇3及Ti〇2粉末，與可選擇 地，如表1所示，Si〇2、B2〇3、Ag20及/或Sn〇2來製備。表 lb顯示與表！相同的組成物，但以莫耳百分比表示。表2的 船-碲-鐘-鈦-氧化物（Pb_Te_Li_Ti-〇)組成物係藉由混合及摻 合Pb304、Te02、Li2C03及Ti02粉末，與可選擇地，如表2 所示，B2〇3、ZnO、Nb205、Ag2〇、Ce02 及 / 或 V205 來製 備。將摻合粉末批料裝載至鉑合金坩鍋中，接著將之插入 I56102.doc •19- 201144250 900至1000°c之使用空氣或含〇2大氣的爐中。在組分達到 元全溶解後的熱處理期間為2 0分鐘。接著將由組分炫解所 得之結果的低黏度液體以金屬輥淬火。接著碾磨並過筛經 淬火的玻璃，以提供具有D5〇為0.1至3.0微米的粉末。 表1 :以重量百分比表示的炫塊組成物
>主意·表中的組成物係以總玻璃組成物的重量為基礎而表 156102.doc -20- 201144250 示為重量百分比。 表la :以莫耳百分比表示的熔塊組成物 玻璃熔塊ID Si02 PbO B203 Li20 Ti02 Ag20 Sn02 Te02 1 21.47 41.91 7.54 1.79 0.71 26.56 2 35.47 2.32 9 53.21 3 36.18 4.79 4.79 54.25 4 37.27 4.99 1.84 55.91 5 23.48 12.39 4.13 60 6 36.21 2.85 0.95 60 7 25.85 10.61 3.54 60 8 26.23 12.51 4.17 57.09 9 25.71 9.64 6.07 58.57 10 28.94 12.64 4.21 54.21 11 37.40 1 1 10 50.60 12 32.56 3.49 3.49 6.98 53.49 13 29.86 10.39 2.30 57.45 14 35.37 2.70 4.59 1.53 55.81 15 32 2 5 61 16 35.25 1.34 2.74 2.14 2.74 55.81 17 32.95 1.32 4.47 2.82 58.44 18 32.31 5.19 3.27 59.23 19 40 60 20 38.98 2.55 58.47 Te02/Pb 〇莫耳比 39/61 60/40 60/40 60/40 72/28 62/38 70/30 69/31 69/31 65/35 58/43 62/38 66/34 61/39 66/34 61/39 64/36 65/35 60/40 60/40 注意：表中的組成物係以總玻璃組成物的重量為基礎而表 示為經計算的莫耳百分比。Te02/Pb0的比為僅存在於組成 物中之Te02與PbO之間的莫耳比。 156102.doc -21 - 201144250 表2:以重量百分比表示的玻璃熔塊組成物 玻璃編號 PbO B203 ZnO Nb205 Li20 Ti02 Ag20 Ce02 V205 Te02 21 42.27 0.94 1.51 2.87 52.40 22 42.57 4.13 0.92 1.54 50.85 23 33.77 2.39 2.13 61.71 24 45.26 0.86 2.25 0.55 0.49 1.06 49.53 25 34.51 2.44 63.06 26 1 59.22 40.78 注意：表中的組成物係以總玻璃組成物的重量為基礎而表 不為重量百分比。 製備表3的Pb-Te-Li-Ti-O玻璃 表3的鉛-碲-經-欽-氧化物（Pb_Te_Li_Ti_〇)組成物係藉由
Te02 (純度 99+%)、Pb〇、Li2C〇3 (ACS 試劑級，純度 99+%)、Α1ζ〇3及Ti〇2的混合物來製備，將其在適用的容器 中持續滾磨15至30分鐘，以混合起始粉末，將起始粉末的 混合物放入鉑坩堝中，並在空氣中以1(rc/分的加熱速率 加熱至900 C，接著持續保持9〇〇〇c 一小時，以使該混合物 熔化。藉由從爐中移除㈣禍及將該炫體洗注至不錄鋼壓 板上而使該熔體從90(rc淬火。將所得的材料在研缽與研 杵中研磨至小於100筛目。接著在聚乙烯容器中以氧化錯 球及異丙醇球磨經研磨的材料，直到Ds。為G5至Q7微米為 止接著將經球磨的材料與礙磨球分離、進行乾燥並使之 穿過23㈣目的I網，以提供用在厚膜膏製備中的熔塊粉 末0 156102.doc -22· 201144250 表3 ··以重量百分比表示的玻璃熔塊組成物 玻璃編號 27
Te02/Pb0 (莫耳比） 重量百分比…> PbO Te02 Li20 A1203 Ti02 1.48 47.14 49.98 0.55 1.85 0.48 注意：表中的組成物係以總玻璃組成物的重量為基磔而表 示為重量百分比。Te02/Pb0的比為僅存在於組成物之Te02 與PbO之間的莫耳比。
實例II 膏之製備 表5至12中之實例的膏之製備 一般而言，膏的製備是使用下列程序進行製備：秤重來 自表4之適量的溶劑、黏合劑、樹脂及界面活性劑，並在 混合壺中持續混合15分鐘，以形成有機介質。 表4 成分 重量百分比 2,2,4·二曱基-1，3 -戊二醇單異丁酸g旨 5.57 —~~ 乙基纖維素（50至52%的乙氧基） 0.14 乙基纖維素（48至50%的乙氧基） 0.04 N-牛脂-1，3-二胺丙烧二油駿酯 1.00 — 氫化蓖麻油 0.50 全氫化松脂酸的季戊四醇四酯 1.25 — 己二酸二曱酯 3.15 戊二酸二曱酯 0.35 — 由於Ag為主要的固體部分，故將其逐漸加入介質，以確 保較佳的濕潤性》當完全混合後，以從〇至3〇〇磅每平方吋 156102.doc -23· 201144250 (psi)的漸增壓力’使該膏重覆地通過一個三輥磨機（3_Γ〇11 mill)。將輥的間隙設定為2密耳。使用Br〇〇kfieid黏度計測 量膏的黏度；加入適量的溶劑及樹脂，以將膏的黏度朝 23 0及280 Pa-sec間的目標值進行調整。以磨料細度（F〇G) 測量分散程度。對第四最長的連續刮痕而言，典型用於膏 的FOG值小於20微米’而對50。/〇的膏皆產生刮痕的點而 言，FOG值小於1〇微米。 為了製造用於產生表5及7中之數據的最終的膏，將2重 量百分比之來自表1的一或多個溶塊混入一部分的銀膏 中’並在熟悉此項技術者已知為研磨器之旋轉玻璃板間藉 由剪切力來使之分散。 表6顯示表7之實例之結合的熔塊組成物。使用表丨之熔 塊組成物以表7的摻合比來計算表6所示之結合的熔塊組成 物。 使用上述用於製造表中所列之膏組成物的程序並根據下 列細節來製造表5、7、8、9、11及12之膏的實例。所測試 的膏含有85至88。/。的銀粉末。以i標示的實例（表5的實例2 及8及表7的實例9、1〇及11)含有一第一類型之D5〇=2〇 μηι 的球形銀及一 D5〇=l_8 μιη的第二球形銀的50/50摻合物；所 有其他貫例使用D50=2.0 μιη的單一球形銀。 使用上述用於製造表中所列之膏組成物的程序並根據下 列細節來製造表11及12的膏實例3 1。表2所述之兩種組成 物的溶塊係按表11及12中所述之銀粉末及介質的比例相結 合。使用上述用於製造表中所列之膏組成物的程序並根據 156102.doc -24- 201144250 下列細節來製造表11及12的膏實例32。表2所述之一組成 物的熔塊係按表11及12中所述之銀粉末及介質的比例與 Ti〇2粉末添加劑（具有9.3 m2/g表面積的100重量百分比銳 錐石Ti〇2)結合。 表10顯示表11及12之實例之結合的熔塊組成物。使用表 2的熔塊組成物以表1丨及12所述的摻合比來計算表1〇所示 之結合的熔塊組成物。 表13及14中之實例之膏的製備 將表4所述的有機成分（總計〜4.6 g)放入Thinky混合罐中 (Thinky USA，Inc.) ’並以2000 RPM持續進行2至4分鐘以
Thinky混合罐進行混合，直到完成良好摻合為止。在玻璃 罐中持續滾磨混合無機成分（具有表3之Al2〇3粉末及銀導 電粉末的Pb-Te-Li-Ti-〇)l5分鐘。無機成分的總重量為44 g ’其中的42.5至43.5 g為具有2 μιη之D50的球形銀粉末， 而其中的2.5 g則是表3所述之pb〇、Te02、Li2〇、Ti02及 Ah〇3粉末的混合物。接著將三分之一的無機成分加入含 有有機成分的Thinky混合罐中，並以2〇〇〇 rpm持續混合1 分鐘。重複進行直到加入並混合所有無機成分為止。將膏 冷卻，並藉由添加溶劑以及以2〇〇〇 Rp]V[持續混合1分鐘來 將黏度調整至200及500 pa s之間。重複此步驟直到達到所 需黏度為止。接著以1 mil的間隙進行膏的輥磨，於〇 ^丨下 二次，在75 psi下三次。以磨料細度（F〇G)測量分散程度。 對厚膜膏而言，FOG值典型等於或小於20/10。在室溫下經 過24小時之後，將膏的黏度調整為介於2〇〇及32〇 pas之 156102.doc -25- 201144250 間。在三分鐘之後，以10 RPM在黏度計中測量黏度。每 種膏的黏度均在Brookfield黏度計（Brookfield，Inc，
Middleboro，ΜΑ)上以#14的心軸及#6的杯進行測量。
實例III 太陽能電池的製備 表5至12t之實例的太陽能電池之製備 從台灣（Taiwan)的 Gintech Energy Corporation取得具有 65歐姆/sq.磷摻雜射極層的多晶矽晶圓。以切割機將156 mm (6.14")的晶圓削減為28 mm (1.1 藉由各向同性的酸 蚀刻紋理化所用的太陽能電池，該太陽能電池並具有 SiNx:H的抗反射塗膜（ARC)。針對每一試樣測量效率及填 充因子。每一試樣係藉由使用ETp型號L555的印刷機網版 印刷而製成’該印刷機係設定為膠刮速度250 mm/秒。所 用之篩網所具有的圖案為在具有325篩目及23 μιη金属線之 篩網中之20 μιη乳膠上具有1 〇〇 μπι開口的丨丨指狀線及具有 1.5 mm開口的1匯流排棒。將一商業上可購得的鋁膏，杜 邦（DuPont) PV381 ’印刷在該裝置的非受照（背）侧上。 兩側具有印刷圖案的該裝置接著在一乾燥箱中以15〇ΐ 的峰值溫度進行10分鐘的乾燥。該基材接著以CF7214 Despatch 6段式紅外線爐使用56〇公分/分鐘的帶速度和 550-600-650-700-800-940或945°C的溫度設定點以及日光 側向上的方式燒製。該部分的實際溫度是在處理期間量 測。每一部分的預估峰值溫度為77〇i78〇r，且每—部分 均高於650°C達總計4秒的時間。接著，使用一經校準的 156102.doc * 26 - 201144250 ST-1000測試儀，針對PV性能測試已完全處理過的試樣。 表13及14中之實例之太陽能電池的製備 用於測試厚膜膏性能之太陽能電池係由具有65 ohm/sq· 之磷摻雜射極層之200微米的DeutscheCell多晶矽晶圓所製 成’其具有經酸蝕刻紋理化的表面及7〇 nm厚的PECVD SiNx抗反射塗膜。使用鑽石多刃鋸將該晶圓切割為28 mmx28 mm的晶圓。在削減之後，使用AMI-Presco MSP-485網版印刷機進行晶圓的網版印刷，以提供一匯流排 棒、0.254公分間距的十一個導體線及完全接地平面之經 網版印刷的鋁背側導體。在印刷及乾燥之後，於國際 快速熱處理帶爐中燒製電池。表4中所示的燒製溫度為最 終峰值區的爐設定點溫度，其約比實際晶圓溫度高出 125 C。經燒製之導體線的中線寬度為⑶微米，且平均線 高度為15微米。中線的電阻係數為3.OxlO·6歐姆.cm。預期 28麵x28随之電池的性能受邊緣效應的影響而使總體太 陽能電池的填充因子（FF)減少約百分之5。 太陽能電池性能：效率與填充因子 用於表5至12中之實例的測試程序 根據本文所述之方法建立的 進行測試。以下糾會針對轉換效率 杈仏I式效率的例示性方法。 在一實施例中，為了測量效率， 所建構的太陽能電池放人商㈣、據本文所述之方法 STV，型號δτ·1000)卜該 '測言式器（™ec〇m 式益中的氙弧光燈以一已 156102.doc •27· 201144250 知強度（AM 1.5)模擬日光，並照射該電池的正面。該測試 器使用一多點接觸法，以（在接近400負载電阻設定下測量 電池的電流（I)及電壓（V)，以測定電池的I-V曲線。填充因 子（FF)和效率（Eff重量百分比）兩者是從ι_ν曲線計算得到 的0 如表5至12所示’針對每一試樣測量效率及填充因子。 針對每種膏’在每一溫度下顯示5至12個試樣之效率及填 充因子之平均值及尹值的值。 用於表13及14中之實例的測試程序
使用 ST-1000(Telecom STV Co.) IV測試器以 25°C±l.〇°C 來測量表8、9及10之實例的太陽能電池性能。該IV測試器 中的氣弧光燈以一已知強度模擬日光，並照射該電池的正 面。測試器使用一種四接觸方法來在約4〇〇負載電阻設定 下測量電流（I)及電壓（V)，以決定電池的][_v曲線。從 曲線計算得出太陽能電池的效率（Eff)、填充因子（FF)及串 聯電阻（Rs)(未顯示針對rs的數據）。 針對這些實例之用於效率與填充因子的中值及平均值示 於表13及14中。 J 56 丨 02.doc 28- 201144250 表5 :使用經挑選之表2熔塊之膏的Eff重量百分比及FF結果 實例 編號 玻璃熔塊 ID 總熔塊 重量百分 比 峰值燒製 溫度 Eff重量百分比 平均值 FF 平均值 1 1 2 945 14.54 71.1 21 5J 2 945 15.00 74.0 3 6 2 940 14.46 72.3 4 r 9 2 945 14.46 71.6 5 「9 2 945 14.65 71.9 6 10 2 945 14.23 71.3 7 20 2 945 14.33 73.4 8言 20* 2 945 14.75 73.1 *表示含有兩種不同銀類型的膏（其他所有僅含有一種銀類 型）。 表6 :得自表7之摻合熔塊實驗的結合熔塊組成物 弯曲的溶塊 組成物ID PbO Te02 Ti02 Li20 A 40.91 56.62 1.06 1.40 B 44.48 54.08 0.53 0.91 C 37.34 59.17 1.59 1.89 D 44.23 54.15 1.02 0.61 E 42.22 55.35 1.53 0.91 F 40.21 56.54 2.04 1.21 G 45.77 52.73 0.71 0.80 注意：表中的組成物係以總玻璃組成物的重量為基礎而表 示為重量百分比。 156102.doc -29- 201144250 表7:使用兩種不同熔塊之一摻合物之膏的Eff重量百分比 及FF結果（結合熔塊組成物在表4中給定） 實例 熔塊 熔塊A重 熔塊 熔塊B重 總熔塊重 峰值燒 Eff重量百分 FF平 編號 AID 量百分比 BID 量百分比 量百分比 製溫度 比平均值 均值 1 20 1 2 945 14.41 72.8 10: 5J 0.5 20 1.5 2 945 14.83 73.7 11: 1.5 20 0.5 2 945 15.04 74.3 12 9 0.67 19 1.33 2 945 14.94 73.0 13 9 1.33 19 0.67 2 945 14.68 71.5 14 9 1 19 1 2 945 15.50 72.7 15 10 0.67 19 1.33 2 945 15.38 74.0 ^表示含有兩種不同銀類型的骨（其他所有僅含有一種銀類 型）。 表8:來自單一熔塊之實驗的Eff重量百分比數據 效率(Eff重量百分比） 905C 920C 945C 實例 编號 玻璃 編號 熔塊量位 (重量百分比） 平均值 中值 平均值 中值 平均值 中值 16 21 2 14.12 14.23 15.11 15.03 17 22 2 13.33 13.61 14.82 14.81 18 2 2 14.35 14.49 15.01 15.08 19 3 2 13.97 13.95 15.37 15.41 20 4 2 13.88 13.75 15.42 15.43 21 7 2 14.80 14.71 15.03 15.00 22 8 2 14.80 14.79 15.02 15.12 23 11 2 12.04 12.17 14.09 14.38 24 12 2 14.38 14.43 15.11 15.09 25 13 2 14.29 14.65 14.76 14.95 26 15 2 13.82 14.01 14.82 14.93 27 18 2 14.29 14.37 15.10 15.16 28 18 2 14.57 14.65 15.40 15.42 29 18 2 13.64 13.42 14.45 14.48 30 24 2 12.97 12.62 13.77 13.84 156102.doc -30- 201144250 表9 :來自單一熔塊之實驗的FF數據 填充因子(FF) 905C 920C 945C 實例編 號 玻璃 編號 溶塊量位 (重量百分比） 平均值 中值 平均值 中值 平均值 中值 16 21 2 70.81 71.03 75.49 75.58 17 22 2 67.59 68.37 75.39 75.48 18 2 2 73.99 74.33 75.88 76.50 19 3 2 69.86 70.27 76.01 76.30 20 4 2 69.06 68.58 75.35 75.52 21 7 2 74.67 74.60 75.93 75.78 22 8 2 75.20 75.18 76.24 76.00 23 11 2 60.29 60.13 71.05 72.22 24 12 2 71.89 72.03 75.22 75.58 25 13 2 71.79 72.97 74.08 74.78 26 15 2 69.82 70.27 73.96 74.67 27 18 2 72.75 73.80 75.79 76.13 28 18 2 72.43 73.53 76.37 76.37 29 18 2 70.62 69.88 74.76 74.75 30 24 2 66.14 64.77 69.90 70.07 表10:用於表11及12中之雙熔塊膏實驗的摻合玻璃組成物 (以重量百分比表示） 摻合玻璃組成物編號 PbO Li20 Ti02 Ag20 Te02 Η 25.33 1.79 1.59 14.80 56.48 I1 17.25 1.22 50.00 31.53 156102.doc -31 - 1 組成物「I」使用玻璃25及Ti02添加劑粉末（其為具有9.3 m2/g表面積的100重量百分比銳錐石）的50/50摻合物 201144250 945C •fi- 14.96 平均值 ...1 14.79 925C 中值 15.08 平均值 15.08 915C 中值 15.17 1 平均值 15.09 905C -δ- 15.25 13.35 平均值 15.19 13.57 總熔塊 &添加劑 量位 (重量百 分比） CO 寸 S矣与<£ 3 fS畴如®W戈 昧 4? {1 寸 <〇 cs 第1熔塊 量位 (重量百 分比） cn <N 摻合玻 璃組成 物編號 a 第2玻璃或添 加劑編號 v〇 <N Ti02粉末* 第1玻 璃編號 (N 實例 編號 fS ΓΟ I?^ε銮齑駟w^i域鍬孤馁：CNi ^邀縯^令.§.#1:001 忘弊喵<3/㈠m e.6 杷4_ί#-δ^^々ΐ〇ί1 * 01¾屮®识姊 945C 中值 75.83 平均值 75.61 925C 中值 75.72 1 ' 平均值 75.54 915C 中值 75.62 平均值 75.38 905C 中值 75.33 68.93 平均值 74.74 69.27 總熔塊量 位 (重量百分 比） ΓΟ 寸 第2熔塊量 位 (重量百分 比） 寸 〇 (N 第1熔塊量 位 (重量百分 比） CN 摻合玻 璃組成 物編號 W HH 玻璃編號 (N Ti02粉末* 玻璃 編號 (N 實例 編號 (N m 9T 榮 1#^φ呻 ¥w00 Is«va^bo/3s Γ6 杷<嫦冢^皓+4燊 soyH* 156102.doc •32· 201144250 鳍碱·ΰφ.§- #侧JJ3宕#駟》奪钱丨蛑孤^:二^
950 C Eff.(重量 百分比） 中值 11.81 Eff.(重量 百分比)平 均值 12.35 940 C Eff.(重量 百分比） 中值 14.37 Eff.(重量 百分比） 平均值 13.65 930 C Eff.(重量 百分比） 中值 14.39 Eff.(重量 百分比)平 均值 14.38 920 C w ®H -i2 14.63 Eff.(重量 百分比)平 均值 j 14.56 910 C Eff.(重量 百分比） 中值 14.43 Eff.(重量 百分比） 平均值 14.40 溶塊量位 (重量百分比） CS 玻璃 編號 ri 實例 編號 fO 156102.doc 鳍碱£忘讅駟》奪竣丨^孤馁：寸I< 950 C FF 中值 61.36 FF 平均值 63.90 940 C FF 中值 75.00 FF 平均值 71.60 930 C FF 中值 75.90 FF 平均值 75.62 920 C FF 中值 76.30 FF 平均值 76.68 910 C FF 中值 75.50 FF 平均值 75.64 熔塊量位 (重量百分比） (N 玻璃 編號 實例 編號 fO 33· 201144250 【圖式簡單說明】 圖1A至1F為製造流程圖，其繪示—半導體裝置的製 造。圖1A至1F中所示的參考數字說明如下。 10 : p型矽基材 20 : η型擴散層 3〇 :絕緣薄膜 40 : ρ+層（背面電場，BSF) 60 :沉積在背側上的鋁膏 61 .鋁背電極（由燒製背側鋁膏所獲得） 70 .沉積在背側上的银或銀/紹膏 71 :銀或銀/鋁背電極（由燒製背側銀膏所獲得） 500 .沉積在前側上的厚膜膏 501 :前電極（由燒製該厚膜膏所獲得） 【主要元件符號說明】 10 Ρ型矽基材 20 η型擴散層 30 絕緣薄膜 40 Ρ+層（背面電場，BSF) 60 沉積在背側上的鋁膏 61 鋁背電極（由燒製背側鋁膏所獲得） 70 沉積在背側上的銀或銀/鋁膏 71 銀或银/銘背電極（由燒製背側銀膏所獲得） 500 %積在前側上的厚膜膏 501 則電極(由燒製該厚膜膏所獲得） 156102.doc -34-

Claims (1)

  1. 201144250 七、申請專利範圍： 1. 一種厚膜膏組成物，其包括·· a) 以該組成物中之總固體為基礎’ 85至99.5重量百分比 之一導電金屬或其衍生物； b) 以固體為基礎，〇·5至15重量百分比之一鉛-碲-鐘·欽 氧化物；以及 c) 一有機介質》 2. 如請求項1所述之厚膜膏組成物，其中該導電金屬包括 銀。 3. 如請求項1所述之厚膜膏組成物，其中該鉛-碲-鋰_鈦_氧 化物之鉛對碲的莫耳比介於5/95及95/5之間。 4. 如請求項1所述之厚膜膏組成物，其中該鉛-碲·鐘^太氧 化物包括： 25至65重量百分比的PbO ; 25至70重量百分比的Te02 ; 0.1至5重量百分比的Li20;及 0.1至5重量百分比的Ti02。 5. 如請求項1所述之厚膜膏組成物 一聚合物。 6. 如請求項5所述之厚膜膏組成物 其中該有機介質包括 質進 其令該有機介 步包括一或多個添加劑，其係選自由溶杳(丨 穩定劑、I 面活性劑及增稠劑所構成的群組。 介 7.如請求項1所述之厚膜膏組成物，其中兮 @導電全屉& & 固體的90至95重量百分比。 ’為§亥 156102.doc 201144250 8. 如凊求項1所述之厚膜膏組成物，其中該錯_崎_裡_鈦·氧 化物至少部分結晶。 9. 如請求項4所述之厚膜膏組成物，其進一步包括一添加 劑，其係選自由下列所構成的群組：pbF2、si〇2、 Na20、K20、Rb20、Cs2〇、MgO、CaO、SrO、BaO、 V205、A1203、Zr02、BiF3、m〇〇3、Mn203、Ag20、 ZnO、Ga203、Ge02、ln2〇3、Sn〇2、sb2〇3、Bi2〇3、 P205、CuO、NiO、Cr2〇3、Fe2〇3、c〇〇、Co203 及 Ce〇2 o 10. 如請求項1所述之厚膜膏組成物，其中該鉛_碲_鋰鈦_氧 化物進一步包括一或多個選自由下列所構成之群組之元 素的氧化物：Si、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、 V、Zr、Mo、Μη、Zn、B、P、Se、Sn、Ga、Ge、In、 A1、Sb、Bi、Ce、Cu、Ni、Cr、Fe、Co及 Ag。 11. 一種程序，其包含以下步驟： (a) 提供一半導體基材，其包括沉積至該半導體基材之 至少一表面上的一或多個絕緣薄膜； (b) 將一厚膜膏組成物塗敷至該絕緣薄膜的至少一部分 上，以形成一成層結構，其中該厚膜膏組成物包 括： 1)以該組成物中之總固體為基礎，85至99.5重量百 分比之一導電金屬或其衍生物； ϋ)以固體為基礎，0.5至15重量百分比之一鉛_碲_ 鐘-欽-氧化物；以及 156102.doc 201144250 iH) —有機介質；以及 (c)燒裂該半導 其中使該厚㈣収厚膜膏， -或多個二:機介f揮發，同時形成與該 一電；緣層接觸並與該半導體基材電性接觸的 12 13. 14. 15. 16. 如請求項11所述之程序， 化的方式塗敷至該絕緣薄 如請求項11所述之程序， 大氣中實行。 一種物件，其包括： (a) —半導體基材； 其中該厚膜膏組成物係以圖案 膜上。 其中該燒製係在空氣或一含氧 或夕個絕緣層，甘> 士人 位於该半導體基材上；以及 (c) 一電極，其盥哕_ 一 ^ 或夕個絕緣層接觸並與該半導體 基材電性接觸，贫# 这電極包括—導電金屬及一鉛-碲- 鐘-鈦-氧化物。 如請求項14所述之物件， 如請求項15所述之物件， 電池》 其中該物件為一半導體裝置。 其中該半導體裝置為一太陽能 I56102.doc
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