SE晶体硅太阳电池向光面种子层浆料及其制备方法、SE晶体硅太阳电池及其制备方法

摘要

本发明涉及一种SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料，所述向光面种子层浆料为含有70-85wt%金属功能粉体、2-10wt%无机玻璃粉和5-20wt%有机载体的混合物；所述金属功能粉体中含有球形纳米锑粉。本发明还提供了采用该种子层浆料制备晶体硅SE太阳电池片的方法以及由该方法制备得到的晶体硅SE太阳电池片。本发明提供的SE晶体硅太阳电池制备方法中，通过将向光面种子层浆料与传统向光面银导电浆料双重印刷与硅片正面后烧结，在正面银电极栅线下很好地形成选择性扩散区域，且电极与硅基体附着牢固，焊接强度高，电极的接触电阻小，填充因子高，使得本发明提供的SE晶体硅太阳电池的平均光电转换效率超过17.3%，且向光面电极制作成本得到有效降低。

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种SE晶体硅太阳电池向光面种子层浆料及其制备方法、一种SE晶体硅太阳电池以及由该制备方法制备得到的SE晶体硅太阳电池。

背景技术

太阳能作为一种绿色能源，以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。晶体硅太阳电池以其工艺流程简单，转化效率高，便于大规模生产等优点迅速发展起来，该类电池占据了目前光伏市场80%以上的份额。现有晶体硅太阳能电池向光面电极的制作方法一般是在印刷铝浆和背银浆料后，采用丝网印刷正面银导电浆料，然后过隧道炉烧结后直接得到正面银电极，正面电极的制作性能显著影响电池的短路电流及光电转换效率。

目前高效太阳电池比较普遍采用的一个工艺是选择性发射极（简称SE）电池结构，该方法指在向光面金属电极下形成重扩散，而在其他区域形成浅扩散，这样局部的重扩散则可使电极与硅形成良好的欧姆接触，增加电池的填充因子，而在浅扩散区域可以减少少子复合，提高光生载流子的收集率。目前在生产上运用得较好的实现选择性扩散发射极电池的技术是直接印刷掩膜层法，该法特点为通过一次重扩散，然后采用喷涂有机蜡覆盖保护需要印刷正面电极线的区域，而后将硅片采用混酸腐蚀，则在未被保护的区域形成浅扩散的发射极区域。该方法存在的缺点：一是喷涂有机蜡的设备价格昂贵，另一个是有机蜡覆盖区域容易发生边界扩展，腐蚀得到浅扩散区域减少，从而导致电池效率的降低，并且，要将有机蜡完全清洗也存在一定的困难。

浆料掺杂法是最简便获得选择性发射极太阳电池的方案，其传统思路是在银浆料中掺入高浓度的磷源，以期望在烧结的过程中磷渗入硅中以形成重掺杂，但是，在通常的烧结炉中，炉内气氛和外界是流通的，浆料中的磷在烧结时容易挥发而流失，并且，在银浆料中固体份大部分还是银粉，因此，磷在浆料中很难对硅片衬底达到预期的掺杂效果。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的制备SE晶体硅太阳电池存在的难以保证较好的掺杂效果、成本较高以及电池效率低的技术问题，并提供一种新的SE晶体硅太阳电池向光面种子层浆料及其制备方法、一种SE晶体硅太阳电池及其制备方法。

因此，本发明提供了一种SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料，所述向光面种子层浆料为含有70-85wt%金属功能粉体、2-10wt%无机玻璃粉和5-20wt%有机载体的混合物；所述金属功能粉体中含有球形纳米锑粉。

本发明还提供了所述SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料的制备方法，包括将无机玻璃粉先分散于有机载体中，然后分批加入金属功能粉体，研磨至浆料细度小于5μm后得到所述SE晶体硅太阳电池向光面种子层浆料。

进一步地，本发明还提供了一种SE晶体硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤：先在硅片背面依次印刷背面银导电浆料和背场铝浆料，烘干后在硅片正面印刷本发明提供的向光面种子层浆料，烘干后采用对正工艺在种子层浆料印刷层表面继续印刷向光面银导电浆料，入隧道炉烧结，得到所述SE晶体硅太阳电池片。

最后，本发明提供了一种SE晶体硅太阳电池，所述SE晶体硅太阳电池由本发明提供的制备方法制备得到。

本发明提供的SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料，其功能粉体主要为球形纳米锑粉，由于纳米锑粉的熔点低于常规锑粉的熔点，更低于铝粉的熔点，因此在常规太阳电池烧结工艺中，纳米锑粉可以熔融并粘附于硅衬底上，并且由于其具有较大的比表面积，因此具有很强的烧结流动活性，在烧结高温段锑原子较容易渗入硅原子间隙，或对硅原子位置进行替换从而形状原子掺杂，而锑与磷同属于第五主族元素，因此该掺杂属于N型掺杂，从而可形成选择性发射极（SE）区域。另外，本发明提供的向光面种子层浆料中，由于不使用或少量使用金属银，也降低了电池片正面电极的制作成本。

本发明提供的SE晶体硅太阳电池制备方法中，通过将向光面种子层浆料与传统向光面银导电浆料双重印刷与硅片正面后烧结，从而能在正面银电极栅线下很好地形成选择性扩散区域，且电极与硅基体附着牢固，焊接强度高，电极的接触电阻小，填充因子高，使得本发明提供的SE晶体硅太阳电池的平均光电转换效率超过17.3%。另外，本发明提供的SE晶体硅太阳电池的制备方法中，不需要采用直接印刷掩膜法所需要的设备和掩膜材料，仅通过两次印刷一次烧结即可，因此工艺大大简化，成本得到有效降低。    

具体实施方式

本发明提供了一种SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料，所述向光面种子层浆料为含有70-85wt%金属功能粉体、2-10wt%无机玻璃粉和5-20wt%有机载体的混合物；所述金属功能粉体中含有球形纳米锑粉。

本发明提供的SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料，其功能粉体主要为球形纳米锑粉，由于纳米锑粉的熔点低于常规锑粉的熔点（常规锑粉熔点为631℃），更低于铝粉的熔点（铝粉熔点为660℃），因此在目前的常规太阳电池烧结工艺中，纳米锑粉可以熔融并粘附于硅衬底上，并且由于其具有较大的比表面积，因此具有很强的烧结流动活性，在烧结高温段锑原子较容易渗入硅原子间隙，或对硅原子位置进行替换从而形状原子掺杂，而锑与磷同属于第五主族元素，因此该掺杂属于N型掺杂，从而可形成选择性发射极（SE）区域。

另外，本发明提供的向光面种子层浆料中，由于不使用或少量使用金属银，也降低了电池片正面电极的制作成本。

本发明中，所述金属功能粉体中所采用的球形纳米锑粉的粒径需严格控制；粒径太大，则不足以形成纳米效应，锑掺杂效果不好；而粒径太小，则可能导致锑粉的熔点降低太多，在烧结时熔融流失，导致形成的栅线遮光面积增大，并且材料的加工成本也上升。因此，本发明中，所述球形纳米锑粉的中粒径D₅₀¹优选为30~600nm，更优选为50~250nm。所述球形纳米锑粉的比表面优选为3~8m²/g，更优选为4~5.5 m²/g。

作为本发明的一种优选实施方式，所述金属功能粉体中还含有金属铋粉。金属铋的熔点（271℃）比金属锑更低，并且也属于第五主族元素，其本身可对硅形成N型掺杂；并且，从金属相图可知，锑、铋可完全互熔，因此金属铋粉的加入可对锑的掺杂产生协同作用，促使锑提前熔融，从而有足够时间对硅形成掺杂。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述金属功能粉体中还含有金属锡粉，锡粉的加入可以增加所述向光面种子层浆料与后续常规向光面银导电浆料之间的层间附着力。

本发明中，所述金属功能粉体中添加的铋粉和锡粉均优选为球形粉体颗粒，其添加量和粒径大小需加以控制；如铋粉或锡粉添加量太多、粒径太小，则可能导致功能粉体的熔点太低，浆料在烧结过程中，熔融时间太长而流失；另外，如铋粉太多，由于铋的原子体积比锑大、在硅中的扩散系数比锑小，其掺杂效果不如锑粉末，会导致N型掺杂效果不良。因此，更优选情况下，以所述金属功能粉体的总质量为基准，铋粉的添加量为2~10wt%。所述金属铋粉的中粒径D₅₀²为0.1~3.5μm，优选为0.3~2.5μm。

类似地，以所述金属功能粉体的总质量为基准，锡粉的添加量为0.5~5wt%。所述金属锡粉的中粒径D₅₀³为0.1~3.5μm，优选为0.3~2.5μm。

本发明中，为减少所述向光面种子层浆料烧结后形成的种子栅线层的体积电阻，作为本发明的一种优选实施方式，所述金属功能粉体还可含有少量球形微细银粉，银粉的添加量可以为1~10wt%。优选情况下，所述球形微细银粉的中粒径D₅₀⁴为0.1~3.5μm，更优选为0.3~2.5μm。所述球形微细银粉的比表面积为1~3.5m²/g，振实密度为4~7g/cm³。

本发明中，所述无机玻璃粉、有机载体可采用现有技术中电极浆料中常用的各种无机玻璃粉、有机载体，本发明没有特殊限定。

优选情况下，所述无机玻璃粉为Bi₂O₃-B₂O₃-SiO₂体系玻璃粉，其具体组成为：75~85wt%的Bi₂O₃，5~15wt%的B₂O₃，2~10wt%的SiO₂，0.5~5wt%的ZnO，0~2wt%的TiO₂。所述无机玻璃粉的中粒径D₅₀⁵为0.1~1μm、软化点（Ts）为400~450℃。

本发明中，所述无机玻璃粉可直接采用商购产品，也可自己制备，制备方法为本领域技术人员公知。例如，制备所述无机玻璃粉的方法可以为：采用 V型混合机将各组成玻璃粉的氧化物粉末混合均匀，转入刚玉坩埚中并置于硅碳棒炉中，将硅碳棒炉内升温至550℃，保温0.5h，再升温至1250℃，保温2h，水淬过滤得到玻璃珠；然后将该玻璃珠装入球磨罐，按质量比氧化锆球：玻璃珠：去离子水=4：1：0.7，罐速300转/分钟，湿磨6.5h，过滤后烘干，再干磨0.5h，干磨时氧化锆球与玻璃粉的质量比为1：2。

所述有机载体可直接采用商购产品，也可自己制备，制备方法为本领域技术人员公知。例如，制备所述有机载体的方法可以为：将乙基纤维素、润滑剂、触变剂等各种有机载体常用组分溶解于由两种以上常用有机溶剂组成的混合溶剂中， 50~80℃下搅拌均匀使其充分溶解，即可得到透明均一的有机载体。其中有机溶剂可选自松油醇、邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇（DBP）、松节油、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、十二醇酯。

本发明还提供了所述SE晶体硅太阳电池的向光面种子层浆料的制备方法，包括将无机玻璃粉先分散于有机载体中，然后分批加入金属功能粉体，研磨至浆料细度小于5μm后得到所述SE晶体硅太阳电池向光面种子层浆料。

其中，分散可采用高速分散机进行。优选情况下，所述功能粉体的分批次数为2-3次，每次加入后搅拌均匀，再加入下一批次；全部加完后，高速搅拌均匀。所述研磨可采用三辊研磨机进行，研磨至浆料细度小于5μm即可。

本发明还提供了一种SE晶体硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤：先在硅片背面依次印刷背面银导电浆料和背场铝浆料，烘干后在硅片正面印刷本发明提供的向光面种子层浆料，烘干后采用对正工艺在种子层浆料印刷层表面继续印刷向光面银导电浆料，入隧道炉烧结，得到所述SE晶体硅太阳电池片。

本发明提供的SE晶体硅太阳电池制备方法中，通过将向光面种子层浆料与传统向光面银导电浆料双重印刷与硅片正面后烧结，从而能在正面银电极栅线下很好地形成选择性扩散区域，且电极与硅基体附着牢固，焊接强度高，电极的接触电阻小，填充因子高，使得本发明提供的SE晶体硅太阳电池的平均光电转换效率超过17.3%。

另外，本发明提供的SE晶体硅太阳电池的制备方法中，不需要采用直接印刷掩膜法所需要的设备和掩膜材料，仅通过两次印刷一次烧结即可，因此工艺大大简化，成本得到有效降低。

本发明中，所述背面银导电浆料、背场铝浆料以及向光面银导电浆料均为本领域技术人员常用的各种常规浆料，其印刷方法可直接采用本领域技术人员常用的丝网印刷方法，本发明没有特殊限定，此处不再赘述。需要注意地是，在印刷向光面银导电浆料时，需要保证其与硅片正面的种子层浆料印刷层对齐。

所述硅片可为单晶硅片或多晶硅片，本发明没有特殊限定。

本发明中，印刷种子层浆料的方法优选为丝网印刷。优选情况下，所述丝网印刷可采用360目、线宽为25μm、膜厚为3μm的网板进行，但不局限于此。丝网印刷时种子层浆料的印刷用量可根据电池片的尺寸进行适当选择。优选情况下，印刷种子层浆料时，印刷湿膜厚度为5~10μm，印刷的湿重为25~55mg。

印刷向光面银导电浆料的用量可根据实际向光面电极高度进行适当选择。优选情况下，印刷向光面银导电浆料时，印刷湿膜厚度为10~15μm。

根据本发明提供的制备方法，印刷浆料后，即可将硅片整体送入隧道炉中进行烧结。优选情况下，烧结时预热温度为200~500℃，峰值温度为910~930℃。整个过隧道炉的时间为3~5min，其中峰值温度下烧结时间为2~5s。

最后，本发明提供了一种SE晶体硅太阳电池，所述SE晶体硅太阳电池由本发明提供的制备方法制备得到。

采用本发明提供的制备方法制备得到的SE晶体硅太阳电池，向光面电极栅线外观良好，与光伏焊带的焊接强度高，与硅基体附着性能好，且电池的填充因子有显著增加，平均光电转换效率超过17.3%。

以下结合实施例将对本发明做进一步的说明。实施例及对比例中所采用原料均通过商购得到，本发明没有特殊限定。

实施例1 

（1）无机玻璃粉的制备

取83wt%的Bi₂O₃、8wt%的B₂O₃、6wt%的SiO₂、2wt%的ZnO、1wt%的TiO₂，采用 V型混合机混合均匀，装入瓷坩埚中，放入硅碳棒炉，升温预热到550℃，保温0.5h，再升温至1250℃，熔炼0.5h，水淬过滤，将得到的玻璃珠装入球磨罐，控制质量比氧化锆球：玻璃珠：去离子水=4：1：0.7，罐速300转/分钟，球磨7h，过滤烘干，再干磨1h，干磨时氧化锆球与玻璃珠的质量比为1：2，得到本实施例的无机玻璃粉，测试其中粒径D₅₀⁵为0.67μm，软化点（T_s）为432℃。    

（2）有机载体的制备

按照质量比十二醇酯：丁基卡必醇：丁基卡必醇醋酸酯=70：20：10将其混合均匀，得到混合溶剂。以载体总质量为基准，取13wt%乙基纤维素STD-100(陶氏产粘度为100)，2.0wt%十六醇， 2.0wt%氢化蓖麻油，83wt%混合溶剂，加热至75℃使其充分溶解，并搅拌均匀，得到均一的有机载体。    

（3）向光面种子层浆料S1的制备

以金属功能粉体的总质量为基准，取92wt%的金属锑粉（中粒径D₅₀¹为120±20nm，北京德科岛晶科技股份有限公司生产，纯度≥99.90%，后续实施例除非特别说明，否则锑粉参数与本实施例相同），5wt%铋粉（中粒径D₅₀²为1.20±0.25μm，上海宏瑞实业股份有限公司生产纯度≥99.90%，后续实施例除非特别说明，否则铋粉参数与本实施例相同），3wt%的金属锡粉（中粒径D₅₀³为1.50±0.30μm，上海水田材料科技有限公司生产，纯度≥99.90%，后续实施例除非特别说明，否则锡粉参数与本实施例相同），采用V型混合机混合均匀，得到本实施例的金属功能粉体。    

以向光面种子层浆料总质量为基准，取15wt%由步骤（2）制得的有机载体，置于高速分散机的不锈钢罐中，一边搅拌，一边加入5wt%步骤（1）制得的无机玻璃粉，搅拌均匀，然后分3次加入80wt%金属功能粉体，每次加入后先搅匀再加下一次；全部加完后，高速搅匀。最后采用三辊研磨机进行研磨至浆料细度小于5μm，得到本实施例的向光面种子层浆料S1。

实施例2

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S2，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体的组分为：97.5wt%的金属锑粉，2wt%铋粉，0.5wt%的金属锡粉；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S2。

实施例3

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S3，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体的组分为： 85wt%的金属锑粉，10wt%铋粉，5wt%的金属锡粉；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S3。

实施例4

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S4，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体的组分为：100wt%的金属锑粉；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S4。

实施例5

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S5，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体的组分为：87wt%的金属锑粉，5wt%铋粉，3wt%的金属锡粉，5wt%的球形微细银粉（银粉中粒径D₅₀⁴为1.10±0.25μm，比表面积为1.8±0.5m²/g，振实密度为4.5±1.0g/cm³，采用化学还原法生产，日本DOWA公司）；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S5。

实施例6

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S6，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体中：金属锑粉的中粒径D₅₀¹为580±20nm，金属铋粉中粒径D₅₀²为2.5±0.2μm，金属锡粉的中粒径D₅₀³为2.7±0.3μm；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S6。

实施例7

采用与实施例1相同的步骤制备本实施例的向光面种子层浆料S7，不同之处在于：

步骤（3）中，金属功能粉体的用量为70wt%，无机玻璃粉的用量为10wt%，有机载体的用量为20wt%；

通过上述步骤，得到本实施例的向光面种子层浆料S7。

对比例1

采用与实施例1相同的步骤制备本对比例的向光面种子层浆料DS1，不同之处在于：

步骤（3）中，采用同等质量百分比的纯球形微细银粉（银粉中粒径D₅₀⁴为0.90±0.15μm，比表面积为1.40±0.25m²/g，振实密度为4.22±0.50g/cm³，采用化学还原法生产，日本DOWA公司）替换实施例1中的金属功能粉体；

通过上述步骤，得到本对比例的向光面种子层浆料DS1。

对比例2

采用与实施例1相同的步骤制备本对比例的向光面种子层浆料DS1，不同之处在于：

步骤（2）中，取8.7wt%乙基纤维素STD-4 (陶氏产，粘度为4)，1.3wt%十六醇， 3wt%氢化蓖麻油，87wt%混合溶剂，加热至75℃使其充分溶解，并搅拌均匀，得到均一的有机载体；

步骤（3）中，取85wt%纯银粉（中粒径D₅₀⁴为0.60±0.25μm，比表面积为2.5±0.6m²/g，振实密度为6.25±1.00g/cm³，采用化学还原法生产，日本SHOEI CHEMICAL INC），5wt%无机玻璃粉，10wt%有机载体，用搅拌器加以搅拌，然后经过碾磨加工，得到本对比例的向光面导电浆料DS2。

实施例8

多晶硅片规格：156×156mm，厚度为200μm（腐蚀前），印刷前厚度为180μm。先采用200目的丝网印刷背面银浆料（杜邦PV505，三线八段制，印刷湿重为0.035~0.05g），150℃烘干，再采用280目的丝网印刷背场铝浆料（硕禾108C，印刷湿重为1.40~1.6g)，150℃烘干，烘干时间为5分钟。然后采用360目、线宽为25μm、膜厚为3μm的丝网将向光面种子层浆料S1印刷于硅片的向光面上，印刷湿膜厚度为6.0±2.0μm印刷湿重为30~35mg，烘干。然后采用对正工艺在干燥的种子层浆料层上印刷市售向光面银导电浆料（杜邦70A），印刷湿膜厚度为10~15μm。最后将硅片整体送入隧道炉中烘干烧结，预热温度为200~500℃，峰值温度为925℃，整个过隧道炉的时间为3分48秒，峰值烧结时间为4s，得到本实施例的SE晶体硅太阳电池，记为S’1。

实施例9-14

采用与实施例8相同的步骤制备SE晶体硅太阳电池S’2-S’7，不同之处在于：分别采用向光面种子层浆料S2-S7取代实施例8中的S1。

对比例3

采用与实施例8相同的步骤制备SE晶体硅太阳电池DS’1，不同之处在于：采用向光面种子层浆料DS1取代实施例8中的S1。

对比例4

多晶硅片规格：156×156mm，厚度为200μm（腐蚀前），印刷前厚度为180μm。先采用200目的丝网印刷背面银浆料（杜邦PV505，三线八段制，印刷湿重为0.035~0.05g），150℃烘干，再采用280目的丝网印刷背场铝浆料（硕禾108C，印刷湿重为1.40~1.6g)，150℃烘干，烘干时间为5分钟。然后采用360目、线宽为30μm、膜厚为5μm的丝网将向光面导电浆料DS2印刷于硅片的向光面上，印刷湿膜厚度为20±3μm，印刷湿重为145~170mg，烘干。然后将硅片整体送入隧道炉中烘干烧结，预热温度为200~400℃，峰值温度为910℃，整个过隧道炉的时间为2分20秒，峰值烧结时间为1s，得到本对比例的SE晶体硅太阳电池，记为DS’2。

性能测试

本发明采用200片电池进行试验，测得的数据取平均值。

（1）表面状况：采用3~5倍放大镜观察各SE晶体硅太阳电池S’1-S’7和DS’1-DS’2的向光面电极的表面状况，若表面光滑、无积点、无断线、无孔洞现象，记为OK，否则记为NG。

（2）焊接强度：选用上海胜陌2mm（宽）×0.2mm（厚）锡铅焊带，用汉高X32-10I型助焊剂浸泡后烘干，然后在330℃下对电极主栅线进行手工焊接。待电池片自然冷却后，使用山度SH-100推拉力计沿135°方向对焊带剥离测试，测其平均剥离力，单位为N/mm。

（3）与硅片的附着强度：将硅片整个背表面印刷被测试的浆料S1-S7和DS1-DS2，过隧道炉烧结后，将光伏玻璃、EVA、印刷浆料并烧结后的硅片、EVA及TPT按顺序叠放，并进行层压，用刀刻2cm宽的长条，使用山度SH-100推拉力计沿135°方向对其进行拉力测试，测其单位宽度上的平均剥离力，单位为N/mm。

（4）填充因子与光电转化效率：采用单次闪光模拟测试仪器对各SE晶体硅太阳电池S’1-S’7和DS’1-DS’2进行测试得到。测试条件为标准测试条件(STC) ：光强：1000W/m²；光谱：AM1.5；温度：25℃。

测试结果如下表1所示。    

表1

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从表1中S’1-S’7与DS’1-DS’2 测试结果比较可以看出，采用本发明的向光面种子层浆料和电池制备方法制备得到的SE晶体硅太阳电池，其向光面电极栅线外观良好，与光伏焊带的焊接强度高，与硅基体附着性能好，尤其是电池的填充因子有显著增加，平均光电转换效率超过17.30%。另外，浆料中不使用或少量使用金属银，有效地降低了向光面电极的制作成本，增加了晶体硅太阳电池发电与传统发电的竞争力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。