形成太阳能电池电极用的组成物及使用其所制的电极的制作方法_2

文档序号:8548182阅读:来源:国知局

[0044] 以实施例说明,在该玻璃料中的元素银含量的计算可通过将该标准溶液引进 ICP-0ES中及以外部标准方法(external standard method)绘制校准曲线(calibration curve),接着使用ICP-OES测量及转换在该经预处理的样品中的元素银(Ag)浓度(ppm)而 达成。
[0045] 从根据本发明的玻璃料所制造的太阳能电池电极除了在烘烤后从导电粉末形成 的银结晶(Ag crystalline)外,可具有银结晶析出在该玻璃料上。再者,从氰化银或硝酸 银取得的元素银可对玻璃授予导电度,其中该玻璃(glass)是在该Ag结晶与晶片(wafer) 间于该玻璃料上形成且作为在银结晶与晶片间的绝缘体(insulator);且该元素银可填充 在该玻璃(glass)料上分离的孔洞(pore)或空隙(void)中,因此减低该晶片-银电极的 接触电阻及串联电阻。
[0046] 图1是使用根据本发明的玻璃料所制备的太阳能电池电极的扫描式电子显微镜 SEM图,其中球形颗粒是在玻璃上析出的Ag结晶,如图1 (a)所示。Ag结晶可均匀地分布在 玻璃内,因此提高银电极与晶片间的导电度。
[0047] 该玻璃料可通过在现有技术中已知的任何典型方法从此金属氧化物制备。例如, 该金属氧化物可以预定比率混合。可使用球磨机(ball mill)或行星式研磨机(planetary mill)进行混合。该混合物是在700°C至1300°C下恪化,接着淬火(quenching)至25°C。使 用盘式研磨机(disk mill)、行星式研磨机等,让所获得的产物接受研磨,因此制备玻璃料。
[0048] 该玻璃料可具有约0. 1微米至约10微米的平均颗粒直径(D50),且可具有球形或 无定形形状。
[0049] 以该组成物的总重量为基准,该玻璃料可以约0. 1重量%至约20重量%的量存 在,较佳为约〇. 5重量%至约10重量%的量存在。在此范围内,可对所提供的不同表面电 阻保证pn接面稳定性同时最小化串联电阻,以便改良太阳能电池效率。
[0050] (C)有机媒剂
[0051] 有机媒剂经由与该组成物的无机组分机械混合对该用于太阳能电池电极的组成 物授予用于印刷的合适黏度及流变学特征。
[0052] 该有机媒剂可为使用在太阳能电池电极组成物中的任何典型有机媒剂,及可包括 黏合树脂、溶剂及其类似物。
[0053] 该黏合树脂可选自于丙烯酸酯树脂或纤维素树脂。乙基纤维素是通常使用作为该 黏合树脂。此外,该黏合树脂可选自于下列当中:乙基羟乙基纤维素、硝基纤维素、乙基纤维 素与酚树脂的掺合物、醇酸树脂、酚、丙烯酸酯、二甲苯、聚丁烷、聚酯、尿素、蜜胺、醋酸乙烯 酯树脂、木松香(rosin)、醇的聚甲基丙烯酸酯等。
[0054] 该溶剂可选自于由下列所组成的群:例如,己烷、甲苯、乙基纤维素、环己酮、丁基 纤维素、丁基卡必醇(二甘醇单丁基醚)、二丁基卡必醇(二甘醇二丁基醚)、醋酸丁基卡必 醇酯(醋酸二甘醇单丁基醚酯)、丙二醇单甲基醚、己二醇、萜品醇(Terpineol)、甲基乙基 酮、苄醇、y-丁内酯、乳酸乙酯、及其组合。
[0055] 以该组成物的总重量为基准,该有机媒剂可以约1重量%至约30重量%的量存 在。在此范围内,该有机媒剂可对该组成物提供足够的黏着强度及优良的可印性。
[0056] (D)添加剂
[0057] 如需要的话,该组成物可进一步包括典型的添加剂以提高流动及加工性质及稳定 性。该添加剂可包括分散剂、触变剂、塑化剂、黏度稳定剂、抗发泡剂、颜料、紫外线安定剂、 抗氧化剂、耦合剂等,不限于此。这些添加剂可单独或以其混合物使用。这些添加剂可以约 0. 1重量%至约5重量%的量存在于该组成物中,不限于此。
[0058] 太阳能电池电极及包含其的太阳能电池
[0059] 本发明的其它态样是关于一种由该用于太阳能电池电极的组成物形成的电极及 包含其的太阳能电池。图2显示出根据本发明的一个具体实例的太阳能电池。
[0060] 参照图2,后端电极(210)及前端电极(230)可通过在晶片或基材(100)上印刷及 烘烤该组成物形成,其中该晶片或基材(100)包括P层(或n层)(101)及n层(或p层) (102),其将提供作为发射极。例如,制备该后端电极的初步制程是在该晶片的后表面上印 刷该组成物及在200°C至400°C下干燥所印刷的组成物10秒至90秒来进行。再者,用以制 备该前端电极的初步制程可通过将该组成物印刷在该晶片的前端表面上及干燥所印刷的 组成物来进行。然后,该前端电极及后端电极可通过在600°C至1000°C下烘烤该晶片而形 成,较佳为在750 °C至950 °C下30秒至180秒。
[0061] 接着,将参照实施例更详细地描述本发明。但是,应注意的是,提供这些实施例仅 用于阐明且不应该以任何方式解释作为本发明的限制。
[0062] 发明模式
[0063] 实施例1-32和比较例1-2
[0064] 玻璃料的制备:根据如在表1中所列出的组成物来制备实施例及比较例的玻璃 料。使用感应耦合等离子体-放射光谱分析仪(ICP-0ES)关于在玻璃料中的元素银(Ag) 含量(单位:摩尔% )评估所制备的玻璃料。其典型的结果是显示在表3中。
[0065] 实施例1
[0066] 作为有机黏着剂,在60°C下,将3. 0重量%的乙基纤维素(陶氏化学公司,STD4) 充分溶解在6. 5重量%丁基卡必醇(Butyl Carbitol)中,及将87. 1重量%具有平均颗粒 直径2. 0微米的球形银粉末(同和高技术有限公司,AG-4-8)、2. 9重量%根据如在表1中 列出的组成物所制备的玻璃料、0. 2重量%的分散剂BYK102 (毕克化学)、及0. 3重量%的 触变剂Thixatrol ST (海名斯有限公司)加入至该黏着剂溶液,接着在3辊揉捏器中混合 及揉捏,因此制备一用于太阳能电池电极的组成物。
[0067] 实施例2至32及比较例1至2
[0068] 使用与在实施例1中相同的方法制备用于太阳能电池电极的组成物,除了根据如 在表1及表2中所列出的组成物来制备玻璃料外。表1
[0069]
【主权项】
1. 一种用于太阳能电池电极的组成物,包含:银(Ag)粉末;玻璃料,包含约0. 1摩尔% 至约50摩尔%的元素银;及有机媒剂,其中所述元素银是衍生自卤化银(Ag-X)。
2. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,包含:约60重量%至约95重 量%的所述银(Ag)粉末;约0. 1重量%至约20重量%的所述玻璃料;以及约1重量%至约 30重量%的所述有机媒剂。
3. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,其中以所述玻璃料的总摩尔 数为基准,所述玻璃料包含约〇. 5摩尔%至约25摩尔%的所述元素银。
4. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,其中所述玻璃料是由至少一 种金属氧化物及卤化银(Ag-X)形成。
5. 根据权利要求4所述的用于太阳能电池电极的组成物,其中所述金属氧化物包含 选自于由下列所组成的群的至少一种金属氧化物:铅(Pb)的氧化物、铋(Bi)的氧化物、碲 (Te)的氧化物、磷(P)的氧化物、锗(Ge)的氧化物、镓(Ga)的氧化物、铈(Ce)的氧化物、铁 (Fe)的氧化物、锂(Li)的氧化物、硅(Si)的氧化物、锌(Zn)的氧化物、钨(W)的氧化物、 镁(Mg)的氧化物、铯(Cs)的氧化物、锶(Sr)的氧化物、钼(Mo)的氧化物、钛(Ti)的氧化 物、锡(Sn)的氧化物、铟(In)的氧化物、钒(V)的氧化物、钡(Ba)的氧化物、镍(Ni)的氧 化物、铜(Cu)的氧化物、钠(Na)的氧化物、钾(K)的氧化物、砷(As)的氧化物、钴(Co)的 氧化物、锆(Zr)的氧化物、锰(Mn)的氧化物以及铝(Al)的氧化物。
6. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,其中在所述卤化银(Ag-X) 中,X是选自于由碘(I)、氟(F)、氯(Cl)以及溴(Br)所组成的群的卤素元素。
7. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,其中所述玻璃料具有约0. 1 微米至约10微米的平均颗粒直径(D50)。
8. 根据权利要求1所述的用于太阳能电池电极的组成物,还包含至少一种选自于由下 列所组成的群的添加剂:分散剂、触变剂、塑化剂、黏度稳定剂、抗发泡剂、颜料、紫外线安定 剂、抗氧化剂以及耦合剂。
9. 一种太阳能电池电极,从根据权利要求1至8中任一项所述的用于太阳能电池电极 的组成物所制备。
【专利摘要】本发明是涉及一种用于形成太阳能电池电极的组成物,该组成物包括银(Ag)粉末;包含约0.1摩尔%至约50摩尔%元素银的玻璃料;及有机媒剂,其中元素银是衍生自卤化银(Ag-X)。本发明的用于形成太阳能电池电极的组成物通过在玻璃料中引入卤化银来提供电极与晶片间的改良的接触效率。使用该组成物制造的太阳能电池电极具有最小化的接触电阻、接触比电阻及串联电阻,因此提高太阳能电池转换效率。
【IPC分类】H01L31-042, H01B1-22
【公开号】CN104871254
【申请号】CN201380068324
【发明人】朴相熙, 金泰俊, 宋宪圭
【申请人】第一毛织株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年12月12日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1