權(quán)利要求書: 1.一種用于
太陽(yáng)能電池電極的組合物,其特征在于,包含:導(dǎo)電粉;
玻璃料;以及
有機(jī)載體,
其中以氧化物含量計(jì),所述玻璃料含有20mol%到40mol%的堿金屬、20mol%到
30mol%的鋅、7mol%到20mol%的鎂及25mol%到45mol%的量的碲,其中所述玻璃料滿足方程式1:[方程式1]
1.0≤(MZn+MAL)/MTe≤4.0其中在以氧化物含量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí),MZn表示鋅的mol%,MAL表示所述堿金屬的mol%,且MTe表示碲的mol%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,以氧化物含量計(jì),所述堿金屬對(duì)鎂的摩爾比介于1:1到6:1范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述堿金屬包含鋰、鈉及鉀中的至少一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述玻璃料包含以下中的至少一者:鉛?碲?堿金屬?鋅?鎂?氧玻璃料、鉍?碲?堿金屬?鋅?鎂?氧玻璃料及鉛?鉍?碲?堿金屬?鋅?鎂?氧玻璃料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述玻璃料還含有硼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,包含:
67.5重量%到96.5重量%的所述導(dǎo)電粉;
0.1重量%到20重量%的所述玻璃料;以及
1重量%到30重量%的所述有機(jī)載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物,其特征在于,在所述用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中存在0.1重量%到3.0重量%的所述玻璃料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,還包含:選自由分散劑、觸變劑、塑化劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑及偶合劑組成的群組的至少一種添加劑。
9.一種太陽(yáng)能電池電極,其特征在于,使用根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物來(lái)制作。
說(shuō)明書: 太陽(yáng)能電池電極的組合物及使用其制作的太陽(yáng)能電池電極[0001] [相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考][0002] 本申請(qǐng)主張?jiān)?017年7月6日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提出申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10?2017?0086148號(hào)的權(quán)利,所述韓國(guó)專利申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容并入本申請(qǐng)供參考。
技術(shù)領(lǐng)域[0003] 本發(fā)明涉及一種用于太陽(yáng)能電池電極的組合物及一種使用所述組合物制作的電極。
背景技術(shù)[0004] 太陽(yáng)能電池利用將日光的光子轉(zhuǎn)換成電力的p?n結(jié)(p?njunction)的光生伏打效應(yīng)(photovoltaiceffect)來(lái)產(chǎn)生電力。在太陽(yáng)能電池中,分別在具有p?n結(jié)的半導(dǎo)體晶片
或襯底的上表面及下表面上形成前電極及后電極。然后,由進(jìn)入半導(dǎo)體晶片的日光誘發(fā)p?n
結(jié)處的光生伏打效應(yīng),且通過(guò)p?n結(jié)處的光生伏打效應(yīng)而產(chǎn)生的電子經(jīng)由電極向外部提供
電流。太陽(yáng)能電池的電極是通過(guò)施用電極組合物、對(duì)所述電極組合物進(jìn)行圖案化及烘烤而
形成在晶片上。
[0005] 作為電極組合物,使用包含導(dǎo)電粉、玻璃料及有機(jī)載體的導(dǎo)電膏組合物。玻璃料用于對(duì)半導(dǎo)體晶片上的減反射膜進(jìn)行熔融,從而在導(dǎo)電粉與晶片之間形成電接觸。
[0006] 然而,在電極組合物的烘烤期間,由于導(dǎo)電粉在電極邊緣處沉淀,可能會(huì)發(fā)生陰影損耗(shadowloss),且減反射膜可能會(huì)受到過(guò)度刻蝕,從而造成電極的串聯(lián)電阻(Rs)、開(kāi)
路電壓(open?circuitvoltage)(oc)及短路電流(Isc)減小。
[0007] 因此,需要一種可使陰影損耗及復(fù)合損耗(recombinationloss)最小化從而改善太陽(yáng)能電池電極的電特性的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物。
[0008] 本發(fā)明的背景技術(shù)公開(kāi)在未經(jīng)審查的日本專利公開(kāi)第2012?084585號(hào)中。發(fā)明內(nèi)容[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可使在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的烘烤期間的陰影損耗最小化從而增大太陽(yáng)能電池電極的電阻的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物,以及
一種使用所述組合物制作的電極。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是提供一種可防止在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的烘烤期間發(fā)生過(guò)度刻蝕從而改善太陽(yáng)能電池電極的電性質(zhì)的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物,以及
一種使用所述組合物制作的電極。
[0011] 本發(fā)明的這些目的及其他目的可通過(guò)以下闡述的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。[0012] 本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于太陽(yáng)能電池電極的組合物。[0013] 所述用于太陽(yáng)能電池電極的組合物包含:導(dǎo)電粉;玻璃料;以及有機(jī)載體,其中以氧化物含量計(jì),所述玻璃料含有20mol%到40mol%的堿金屬、20mol%到30mol%的鋅(Zn)
及7mol%到20mol%的鎂(Mg)。
[0014] 在所述玻璃料中,以氧化物含量計(jì),所述堿金屬對(duì)鎂(Mg)的摩爾比可介于1:1到6:1范圍內(nèi)。
[0015] 所述玻璃料還含有碲(Te)且滿足方程式1:[0016] [方程式1][0017] 0.4≤(MZn+MAL)/MTe≤4.0[0018] (其中在以氧化物含量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí),MZn表示鋅(Zn)的mol%,MAL表示堿金屬的mol%,且MTe表示碲(Te)的mol%)。
[0019] 所述堿金屬可包含鋰(Li)、鈉(Na)及鉀(K)中的至少一者。[0020] 所述玻璃料可包含以下中的至少一者:鉛(Pb)?碲(Te)?堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料、鉍(Bi)?碲(Te)?堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料及鉛(Pb)?鉍(Bi)?碲
(Te)?堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料。
[0021] 所述玻璃料還可含有硼(B)。[0022] 所述組合物可包含:67.5重量%到96.5重量%的所述導(dǎo)電粉;0.1重量%到20重量%的所述玻璃料;以及1重量%到30重量%的所述有機(jī)載體。
[0023] 所述組合物可包含:67.5重量%到96.5重量%的所述導(dǎo)電粉;0.1重量%到3.0重量%的所述玻璃料;以及1重量%到30重量%的所述有機(jī)載體。
[0024] 所述組合物還可包含選自由分散劑、觸變劑、塑化劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑、顏料、紫外線(ultraviolet,U)穩(wěn)定劑、抗氧化劑及偶合劑組成的群組的至少一種添加劑。
[0025] 本發(fā)明的另一方面涉及一種太陽(yáng)能電池電極。[0026] 所述太陽(yáng)能電池電極可使用上述用于太陽(yáng)能電池電極的組合物來(lái)制作。[0027] 本發(fā)明提供一種可使陰影損耗最小化、增大電阻且防止過(guò)度刻蝕從而改善太陽(yáng)能電池電極的電性質(zhì)的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物以及一種使用所述組合物制作的電極。
附圖說(shuō)明[0028] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的示意圖。[0029] 圖2是在實(shí)例1中制作的太陽(yáng)能電池的前指狀電極(fingerelectrode)的表面圖像。
[0030] 圖3是在實(shí)例3中制作的太陽(yáng)能電池的前指狀電極的表面圖像。[0031] 圖4是在實(shí)例7中制作的太陽(yáng)能電池的前指狀電極的表面圖像。[0032] 圖5是在比較例1中制作的太陽(yáng)能電池的前指狀電極的表面圖像。[0033] [符號(hào)的說(shuō)明][0034] 10:襯底;[0035] 11:半導(dǎo)體襯底;[0036] 12:射極;[0037] 21:后電極;[0038] 23:前電極;[0039] 100:太陽(yáng)能電池;[0040] R:電阻器。具體實(shí)施方式[0041] 以下,將詳細(xì)地闡述本發(fā)明的實(shí)施例。[0042] 將不再對(duì)可能不必要地使本發(fā)明的主題模糊不清的已知功能及構(gòu)造予以贅述。[0043] 除非上下文另外清晰地指明,否則本文所使用的單數(shù)形式“一(a、an)”及“所述(the)”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。此外,當(dāng)在本說(shuō)明書中使用用語(yǔ)“包括(comprises、
comprising、includes和/或including)”時(shí),是指明所陳述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組
件和/或其群組的存在,但并不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/
或其群組的存在或添加。
[0044] 另外,除非另外闡明,否則在分析組件時(shí)會(huì)考慮到誤差范圍(marginoferror)。[0045] 此外,本文用于表示某一值的范圍的‘X到Y(jié)’意指‘大于或等于X且小于或等于Y’。[0046] 本文中,包含在玻璃料中的每一元素金屬的含量(mol%)可通過(guò)電感耦合等離子體?發(fā)射光譜法(inductivelycoupledplasma?opticalemissionspectrometry,ICP?
OES)來(lái)測(cè)量。具體來(lái)說(shuō),電感耦合等離子體?發(fā)射光譜法可包括:對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理、制備標(biāo)
準(zhǔn)溶液以及通過(guò)對(duì)分析目標(biāo)的濃度進(jìn)行測(cè)量及轉(zhuǎn)換來(lái)計(jì)算所述樣本中的每一元素金屬的
含量。在樣本的預(yù)處理操作中,可將預(yù)定量的樣本溶解在酸性溶液中且接著進(jìn)行加熱以發(fā)
生碳化。此處,酸性溶液可包括例如硫酸(H2SO4)溶液。可用例如蒸餾水或過(guò)氧化氫(H2O2)等
溶劑將經(jīng)碳化樣本稀釋到使得能夠?qū)Ψ治瞿繕?biāo)進(jìn)行分析的適當(dāng)程度。有鑒于電感耦合等離
子體?發(fā)射光譜測(cè)定儀的元素檢測(cè)能力,經(jīng)碳化樣本可被稀釋約10,000倍。在用電感耦合等
離子體?發(fā)射光譜測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量時(shí),可利用標(biāo)準(zhǔn)溶液(例如,用于測(cè)量元素的分析目標(biāo)標(biāo)
準(zhǔn)溶液)對(duì)經(jīng)預(yù)處理樣本進(jìn)行校準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)以下方式來(lái)計(jì)算玻璃料中每一元素的
摩爾含量:將標(biāo)準(zhǔn)溶液引入到電感耦合等離子體?發(fā)射光譜測(cè)定儀中,且利用外標(biāo)法
(externalstandardmethod)來(lái)繪制校準(zhǔn)曲線,然后利用電感耦合等離子體?發(fā)射光譜測(cè)
定儀對(duì)經(jīng)預(yù)處理樣本中的每一元素金屬的濃度(ppm)進(jìn)行測(cè)量及轉(zhuǎn)換。
[0047] 用于太陽(yáng)能電池電極的組合物[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一種用于太陽(yáng)能電池電極的組合物包含導(dǎo)電粉、玻璃料及有機(jī)載體,其中以氧化物含量計(jì),所述玻璃料含有20mol%到40mol%的堿金屬、20mol%到30mol%
的鋅(Zn)及7mol%到20mol%的鎂(Mg)。
[0049] 現(xiàn)在,將更詳細(xì)地闡述根據(jù)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的每一組分。[0050] 導(dǎo)電粉[0051] 導(dǎo)電粉用于對(duì)用于太陽(yáng)能電池電極的組合物賦予導(dǎo)電性。根據(jù)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物可包含金屬粉(例如銀(Ag)粉或鋁(Al)粉)作為導(dǎo)電粉。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)
電粉可為銀粉。導(dǎo)電粉可具有納米級(jí)粒度或微米級(jí)粒度。舉例來(lái)說(shuō),導(dǎo)電粉可為具有數(shù)十納
米到數(shù)百納米的粒徑或具有數(shù)微米到數(shù)十微米的粒徑的銀粉。作為另一選擇,導(dǎo)電粉可為
具有不同粒度的兩種或更多種銀粉的混合物。
[0052] 導(dǎo)電粉可具有各種顆粒形狀,例如球形、薄片形或非晶形顆粒形狀,對(duì)此并無(wú)限制。
[0053] 導(dǎo)電粉可具有0.1μm到10μm、具體來(lái)說(shuō)0.5μm到5μm的平均粒徑(D50)。在此平均粒徑范圍內(nèi),所述組合物可減小太陽(yáng)能電池的接觸電阻及線電阻。此處,可在經(jīng)由超聲波作用
在25℃下將導(dǎo)電粉分散在異丙醇(isopropylalcohol,IPA)中達(dá)3分鐘之后,利用例如型號(hào)
1064D的粒度分析儀(西萊斯有限公司(CILASCo.,Ltd.))對(duì)平均粒徑進(jìn)行測(cè)量。
[0054] 在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在67.5重量%到96.5重量%、具體來(lái)說(shuō)75重量%到95重量%的量的導(dǎo)電粉。在此范圍內(nèi),所述組合物可提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效
率且可易于制備成膏形式。舉例來(lái)說(shuō),在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在67.5重
量%、68重量%、69重量%、70重量%、71重量%、72重量%、73重量%、74重量%、75重量%、
76重量%、77重量%、78重量%、79重量%、80重量%、81重量%、82重量%、83重量%、84重
量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、90重量%、91重量%、92重量%、
93重量%、94重量%、95重量%、96重量%或96.5重量%的量的導(dǎo)電粉。
[0055] 玻璃料[0056] 玻璃料用于通過(guò)在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的烘烤工藝期間對(duì)減反射層進(jìn)行刻蝕并對(duì)導(dǎo)電粉進(jìn)行熔融而在射極區(qū)(emitterregion)中形成銀晶粒(silvercrystal
grains)。此外,玻璃料會(huì)改善導(dǎo)電粉與晶片的粘合力,且在烘烤工藝期間被軟化以降低烘
烤溫度。
[0057] 以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有20mol%到40mol%的堿金屬、20mol%到30mol%的鋅(Zn)及7mol%到20mol%的鎂(Mg)。當(dāng)玻璃料含有處于這些范圍內(nèi)的堿金屬、鋅及鎂
時(shí),玻璃料可防止用于太陽(yáng)能電池電極的組合物在烘烤工藝期間伸展從而使陰影損耗最小
化,且可增加烘烤工藝之后玻璃中的導(dǎo)電粉的沉淀從而增大太陽(yáng)能電池電極的電阻。如果
玻璃料不含有堿金屬、鋅及鎂中的任一者或堿金屬的量、鋅的量及鎂的量處于上述范圍之
外,則可無(wú)法防止組合物伸展。玻璃料除堿金屬、鋅及鎂以外還可包含余量的金屬化合物。
[0058] 舉例來(lái)說(shuō),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有20mol%、21mol%、22mol%、23mol%、24mol%、25mol%、26mol%、27mol%、28mol%、29mol%、30mol%、31mol%、32mol%、
33mol%、34mol%、35mol%、36mol%、37mol%、38mol%、39mol%或40mol%的量的堿金屬。
[0059] 舉例來(lái)說(shuō),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有20mol%、21mol%、22mol%、23mol%、24mol%、25mol%、26mol%、27mol%、28mol%、29mol%或30mol%的量的鋅(Zn)。
[0060] 舉例來(lái)說(shuō),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有7mol%、8mol%、9mol%、10mol%、11mol%、12mol%、13mol%、14mol%、15mol%、16mol%、17mol%、18mol%、19mol%或
20mol%的量的鎂(Mg)。
[0061] 堿金屬可包含鋰(Li)、鈉(Na)及鉀(K)中的至少一者。[0062] 在玻璃料中,以氧化物含量計(jì),堿金屬對(duì)鎂(Mg)的摩爾比可介于1:1到6:1范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi),玻璃料可在提高太陽(yáng)能電池的填充因數(shù)及轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)提供太陽(yáng)能電池的
電性質(zhì)之間的良好平衡。
[0063] 玻璃料還可含有碲(Te)且滿足方程式1:[0064] [方程式1][0065] 0.4≤(MZn+MAL)/MTe≤4.0[0066] (其中在以氧化物含量計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí),MZn表示鋅(Zn)的mol%,MAL表示堿金屬的mol%,且MTe表示碲(Te)的mol%)。
[0067] 具體來(lái)說(shuō),(MZn+MAL)/MTe可介于1到2范圍內(nèi)。在此范圍內(nèi),玻璃料可提高太陽(yáng)能電池的電性質(zhì)、填充因數(shù)及轉(zhuǎn)換效率。
[0068] 以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有10mol%到53mol%、具體來(lái)說(shuō)20mol%到50mol%、更具體來(lái)說(shuō)25mol%到45mol%的量的碲(Te)。在此范圍內(nèi),玻璃料可改善太陽(yáng)能電池的電
性質(zhì)。具體來(lái)說(shuō),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有10mol%、11mol%、12mol%,13mol%、
14mol%、15mol%、16mol%、17mol%、18mol%、19mol%、20mol%、21mol%、22mol%、
23mol%、24mol%、25mol%、26mol%、27mol%、28mol%、29mol%、30mol%、31mol%、
32mol%、33mol%、34mol%、35mol%、36mol%、37mol%、38mol%、39mol%、40mol%、
41mol%、42mol%、43mol%、44mol%、45mol%、46mol%、47mol%、48mol%、49mol%、
50mol%、51mol%、52mol%或53mol%的量的碲(Te)
[0069] 玻璃料可包含以下中的至少一者:鉛(Pb)?碲(Te)?堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料、鉍(Bi)?碲(Te)?堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料及鉛(Pb)?鉍(Bi)?碲(Te)?
堿金屬?鋅(Zn)?鎂(Mg)?氧(O)玻璃料。
[0070] 玻璃料還可含有硼(B)。當(dāng)玻璃料還含有硼(B)時(shí),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有0mol%到10mol%、具體來(lái)說(shuō)0.5mol%到7mol%的量的硼(B)。在此范圍內(nèi),玻璃料可改善太
陽(yáng)能電池的電性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō),以氧化物含量計(jì),玻璃料可含有0mol%、0.5mol%、1mol%、
2mol%、3mol%、4mol%、5mol%、6mol%、7mol%、8mol%、9mol%或10mol%的量的硼(B)。
[0071] 玻璃料可為不含鉛的玻璃料。[0072] 可通過(guò)所屬領(lǐng)域中已知的任何典型方法來(lái)制備玻璃料。舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)以下方式來(lái)制備玻璃料:使用球磨機(jī)(ballmill)或行星式磨機(jī)(planetarymill)將上述組分混
合,在900℃到1300℃下熔融混合物,并將熔融混合物淬火到25℃,然后使用盤磨機(jī)(disk
mill)、行星式磨機(jī)等來(lái)粉碎所獲得的產(chǎn)物。
[0073] 在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在0.1重量%到20重量%、具體來(lái)說(shuō)0.1重量%到10重量%、更具體來(lái)說(shuō)0.1重量%到2.8重量%、仍更優(yōu)選地0.1重量%到2.0重量
t%的量的玻璃料。舉例來(lái)說(shuō),在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在0.1重量%、0.5重
量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、5重量%、6
重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、
15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%或20重量%的量的玻璃料。
[0074] 包含以特定量含有堿金屬、鋅及鎂的玻璃料的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物即使使用相對(duì)少量的玻璃料仍可改善太陽(yáng)能電池電極的電性質(zhì)。因此,用于太陽(yáng)能電池電極的
組合物可防止在組合物的烘烤期間發(fā)生過(guò)度刻蝕,從而最終提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0075] 有機(jī)載體[0076] 有機(jī)載體通過(guò)與用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的無(wú)機(jī)組分進(jìn)行機(jī)械混合而對(duì)所述組合物賦予適合于印刷的粘度及流變特性。
[0077] 有機(jī)載體可為用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中所使用的任何典型有機(jī)載體,且可包含粘合劑樹(shù)脂、溶劑等。
[0078] 粘合劑樹(shù)脂可選自丙烯酸酯樹(shù)脂或纖維素樹(shù)脂。一般使用乙基纖維素作為所述粘合劑樹(shù)脂。另外,粘合劑樹(shù)脂可選自乙基羥乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素與酚樹(shù)脂
的摻合物、醇酸樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、聚丁烷樹(shù)脂(polybutane
resin)、聚酯樹(shù)脂、脲樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、乙酸乙烯酯樹(shù)脂、木松香、醇的聚甲基丙烯酸酯
等。
[0079] 溶劑可選自由以下組成的群組:例如己烷、甲苯、乙基溶纖劑、環(huán)己酮、丁基溶纖劑、丁基卡必醇(二乙二醇單丁醚)、二丁基卡必醇(二乙二醇二丁醚)、丁基卡必醇乙酸酯
(二乙二醇單丁醚乙酸酯)、丙二醇單甲醚、己二醇、萜品醇、甲基乙基酮、苯甲醇、γ?丁內(nèi)酯
及乳酸乙酯。這些溶劑可單獨(dú)使用或以其混合物形式使用。
[0080] 在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在1重量%到30重量%的量的有機(jī)載體。在此范圍內(nèi),有機(jī)載體可對(duì)所述組合物提供足夠的粘合強(qiáng)度及良好的可印刷性。舉例來(lái)說(shuō),
在用于太陽(yáng)能電池電極的組合物中,可存在1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、
6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、
15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重
量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%或30重量%的量的有
機(jī)載體。
[0081] 添加劑[0082] 根據(jù)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物根據(jù)需要還可包含任何典型添加劑以增強(qiáng)流動(dòng)性、工藝性質(zhì)及穩(wěn)定性。添加劑可包括分散劑、觸變劑、塑化劑、粘度穩(wěn)定劑、消
泡劑、顏料、紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑、偶合劑等。這些添加劑可單獨(dú)使用或以其混合物形式
使用。以用于太陽(yáng)能電池電極的組合物的總重量計(jì),可存在0.1重量%到5重量%的量的添
加劑,但所述添加劑的含量可根據(jù)需要進(jìn)行改變。舉例來(lái)說(shuō),以用于太陽(yáng)能電池電極的組合
物的總重量計(jì),可存在0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重
量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重
量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%或5重量%的量的添加劑。
[0083] 太陽(yáng)能電池電極及包括所述太陽(yáng)能電池電極的太陽(yáng)能電池[0084] 本發(fā)明的其他方面涉及一種由用于太陽(yáng)能電池電極的組合物形成的電極以及一種包括所述電極的太陽(yáng)能電池。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池。
[0085] 參照?qǐng)D1,根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施例的太陽(yáng)能電池100包括襯底10、形成在襯底10的前表面上的前電極23及形成在襯底10的背表面上的后電極21。
[0086] 在一個(gè)實(shí)施例中,襯底10可為上面形成有p?n結(jié)的襯底。具體來(lái)說(shuō),襯底10可包括半導(dǎo)體襯底11及射極12。更具體來(lái)說(shuō),襯底10可為通過(guò)用n型摻雜劑對(duì)p型半導(dǎo)體襯底11的
一個(gè)表面進(jìn)行摻雜以形成n型射極12所制備的襯底。作為另一選擇,襯底10可為通過(guò)用p型
摻雜劑對(duì)n型半導(dǎo)體襯底11的一個(gè)表面進(jìn)行摻雜以形成p型射極12所制備的襯底。此處,半
導(dǎo)體襯底11可為p型襯底或n型襯底。P型襯底可為摻雜有p型摻雜劑的半導(dǎo)體襯底11,且n型
襯底可為摻雜有n型摻雜劑的半導(dǎo)體襯底11。
[0087] 在對(duì)襯底10、半導(dǎo)體襯底11等的說(shuō)明中,將此種襯底的光進(jìn)入襯底所經(jīng)過(guò)的表面稱為前表面(光接收表面)。另外,將襯底的與前表面相對(duì)的表面稱為背表面。
[0088] 在一個(gè)實(shí)施例中,半導(dǎo)體襯底11可由晶體硅半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體形成。此處,晶體硅可為單晶的或多晶的。作為晶體硅,可使用例如硅晶片。
[0089] 此處,p型摻雜劑可為包含例如硼、鋁或鎵等III族元素的材料。此外,n型摻雜劑可為包含例如磷、砷或銻等族元素的材料。
[0090] 可使用根據(jù)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物來(lái)制作前電極23和/或后電極21。具體來(lái)說(shuō),可使用包含銀粉作為導(dǎo)電粉的組合物來(lái)制作前電極23,且可使用包含鋁粉作
為導(dǎo)電粉的組合物來(lái)制作后電極21??赏ㄟ^(guò)將用于太陽(yáng)能電池電極的組合物印刷到射極12
上、然后進(jìn)行烘烤來(lái)形成前電極23,且可通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體襯底11的背表面施加用于太陽(yáng)能電
池電極的組合物、然后進(jìn)行烘烤來(lái)形成后電極21。
[0091] 接下來(lái),將參照實(shí)例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。然而,應(yīng)注意,提供這些實(shí)例僅用于說(shuō)明,而不應(yīng)理解為以任何方式限制本發(fā)明。
[0092] 此外,為清晰起見(jiàn),將不再對(duì)所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員所顯而易見(jiàn)的細(xì)節(jié)予以贅述。[0093] 實(shí)例1[0094] 作為有機(jī)粘合劑,將2.0重量%的乙基纖維素(STD4,陶氏化學(xué)公司(DowChemicalCompany))在60℃下充分溶解在6.75重量%的萜品醇(日本萜烯化學(xué)有限公司(Nippon
TerpeneChemicalsInc.))中,且接著向此粘合劑溶液中添加了平均粒徑為2.0μm的球形
銀粉(AG?4?8,同和高級(jí)技術(shù)有限公司(DowaHightechCo.,Ltd.))90.0重量%及平均粒徑
為1.0μm且含有表1所列量的金屬氧化物的玻璃料1.25重量%,然后在3輥捏合機(jī)中進(jìn)行混
合及捏合,從而制備用于太陽(yáng)能電池電極的組合物。
[0095] 實(shí)例2到實(shí)例11以及比較例1到比較例10[0096] 除了將玻璃料的組成改變?yōu)槿绫?所列以外,以與實(shí)例1相同的方式制備了用于太陽(yáng)能電池電極的組合物。
[0097] 表1[0098][0099][0100] 性質(zhì)評(píng)估[0101] (1)開(kāi)路電流(shortcircuitcurrent,Isc,單位:A)、開(kāi)路電壓(open?circuitvoltage,oc,單位:m)及串聯(lián)電阻(serialresistance,Rs,單位:mΩ):通過(guò)以預(yù)定圖案
進(jìn)行網(wǎng)版印刷、然后在紅外(infrared,IR)干燥爐中進(jìn)行干燥,將在實(shí)例及比較例中制備的
每一用于太陽(yáng)能電池電極的組合物沉積到晶片的前表面上。使根據(jù)此程序形成的電池在
600℃到900℃下在帶型烘烤爐中經(jīng)受烘烤60秒到210秒,并接著使用傳遞長(zhǎng)度方法
(TransferLengthMethod,TLM)測(cè)定儀關(guān)于開(kāi)路電流(Isc)、開(kāi)路電壓(oc)及串聯(lián)電阻
(Rs)進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果示于表2中。
[0102] (2)填充因數(shù)(%)及效率(%):通過(guò)以預(yù)定圖案進(jìn)行網(wǎng)版印刷、然后在紅外干燥爐中進(jìn)行干燥,將在實(shí)例及比較例中制備的每一用于太陽(yáng)能電池電極的組合物沉積到晶片的
前表面上。接著,將鋁膏印刷到晶片的背表面上并以與上述相同的方式進(jìn)行了干燥。將根據(jù)
此程序形成的電池在400℃到900℃下在帶型烘烤爐中經(jīng)受烘烤30秒到180秒,并接著使用
太陽(yáng)能電池效率測(cè)定儀CT?801(帕桑有限公司(PasanCo.,Ltd.))關(guān)于填充因數(shù)(fill
factor,F(xiàn)F,%)及轉(zhuǎn)換效率(conversionefficiency,Eff.,%)進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果示于表2
中。
[0103] (3)圖2到圖5示出通過(guò)對(duì)實(shí)例1、實(shí)例3及實(shí)例7以及比較例1的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物進(jìn)行烘烤而制作的指狀電極的圖像。
[0104] 表2[0105][0106][0107] 如圖2至圖5所示,可以看到,與比較例1相比,實(shí)例1、實(shí)例3及實(shí)例7防止用于太陽(yáng)能電池電極的組合物在烘烤工藝期間伸展的效果優(yōu)異。
[0108] 如表2所示,可以看到,使用其中堿金屬的含量、鋅的含量及鎂的含量落在本文所述范圍內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的用于太陽(yáng)能電池電極的組合物制作的太陽(yáng)能電池電極表現(xiàn)出良
好的電性質(zhì)、填充因數(shù)及轉(zhuǎn)換效率。
[0109] 相反地,與實(shí)例的太陽(yáng)能電池電極相比,不含根據(jù)本發(fā)明的玻璃料的比較例1到比較例4的太陽(yáng)能電池電極表現(xiàn)出差的性質(zhì)。具體來(lái)說(shuō),其中鋅的含量處于本文所述范圍之外
的比較例5及比較例6的太陽(yáng)能電池電極表現(xiàn)出高串聯(lián)電阻;其中鋰的含量處于本文所述范
圍之外的比較例7及比較例8的太陽(yáng)能電池電極表現(xiàn)出低短路電流;且其中鎂的含量處于本
文所述范圍之外的比較例9及比較例10的太陽(yáng)能電池電極表現(xiàn)出低短路電流或高串聯(lián)電阻
并因此差的轉(zhuǎn)換效率。
[0110] 盡管本文已闡述了一些實(shí)施例,然而應(yīng)理解,在不背離本發(fā)明的精神及范圍的條件下,所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員可作出各種修改、變型及更改。因此,應(yīng)理解,提供前述實(shí)施例
僅用于說(shuō)明,而不應(yīng)被理解為以任何方式限制本發(fā)明。
聲明:
“太陽(yáng)能電池電極的組合物及使用其制作的太陽(yáng)能電池電極” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)