杜邦的正银——产品技术分析

  这个活性金属理论你初看到的话耳目一新，觉得绝对是一个突破，而且非常合理没有浪费的。甚至我也怀疑杜邦那个17刚推出来时那个附着力差，是否也就可反推这个是活性金属代替了玻璃实现对氮化硅腐蚀的同时还生成了高导电的硅化物。后来他很快弥补了这个附着力差的缺陷，但不管怎样很明显的一点就是它的玻璃含量在17刚出来时肯定是变少了的。但如果你再仔细分析下，以前做的这些活性金属电极要么是在真空环境要么是电镀环境下实现，总之是无氧环境下的，因为这个活性金属要和这个氮化硅反应那他一样要想那个纳米ZnO一样细的，才可能正真的保证反应的一致性防止局部过度。而如此细的活性金属在和氮化硅反应前我想肯定的是会先和O反应掉了。这个缺陷北卡也想到了，杜邦也想到了，他们提出了一个焊剂材料，起初没有和这个活性反应金属联系时我想这个焊剂材料到底有什么用，而从这个活性金属角度来说将就很明显了，这个焊剂的熔点是可控的而且它比玻璃更容易浸润金属了(要不就直接用玻璃来钎焊金属了，当然有些场合也是用玻璃的)，也就是说这个焊剂的设计是用来保护这些活性金属的，而且这些焊剂的成分设计好的话可以生成原位的一部分还原气氛的，这个搞铜浆的朋友能试试焊剂这个思路的。但这就带来了一个问题，在保证了活性金属反应的同时多引入的焊剂无疑又是于电阻有害的，那综合下来到底如何呢，我想这个思路还能够继续探讨的，估计杜邦也在继续完善的。

  现在我们来看看这个于正银来说的欧姆接触到底都有哪些思路，在此我不再从纯原理的理论层面推导了，因为这个许多教科书上都讲的很清楚很公式化了，况且大家也是不愿看那个繁复的原理公式推导，所以我尽可能用口语化的形式总结出来。

  太阳能电池整体的看是属于半导体金属化，那半导体金属化的所有思路都适合他的，也因此我们才看到了那许多的技术形式及产品，喷墨打印、电镀、沉积、印刷，银浆、镍锡铜、镍铜、Ti\Pd、铜浆、纳米银墨水、纳米铜墨水等，或这个各类形式的组合。

  而具体到我们这个正银上无非就三条路，一个就是那个最正宗的第五主族元素浓掺杂的欧姆接触，这个前面已经推导了在银浆这个实际应用中不可行。对这些活性金属硅化物的思路在真实的操作中困难重重，也比较难以实现。而这个第三种也就是杜邦在各个专利里及论文资料里所提到的银胶体的隧道导电机理的。这个理论说白了，就是银要与硅接触面积越大越好，而且之间的阻挡层越薄越好。这个没什么的，一切东西如果你能做到原子级别的接触，那是不需要那些什么浓掺杂等宏观尺度的理论的。可实际上我们是没办法做到那个级别的接触的，因为我们到现在为止还没出现真正意义上的原子级别材料技术的，最多也是半导体芯片的纳米级别。但就是这个也足以解决我们的问题了，因为那个纳米银胶粒子的隧道导电就是需要这个纳米尺度的，因为在这个尺度上电子是可以跃迁过去的。其实到了这个纳米尺度是许多东西如电子的波粒二象形就展示出来了，那个波长也许足够那个穿越势垒了。当然那个表面沉积的不到100纳米的氮化硅对可见光来说基本就是透明的了，而一些短波的就很难穿透了，而这个ZnO本身是一种宽带隙半导体材料，室温下带隙约3.3eV，在正面它于短波响应确实是很好的。所以，从理论上来说只要实现了这样的结构能够保证这个欧姆接触了，关键的就是大家如何把这个结构做的好的。

  也就是说我们现在的终极目标是得到这么一个结构的(参看杜邦网站上一篇专门讲纳米银的论文)，从这个结构反推回去其实许多以前的疑惑都得到合理解释了。

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