制造太阳能电池的电极的方法及使用该方法的太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及使用具有优异分散稳定性和导电性的导电膏组合物制造太阳能电池 的电极的方法，及使用该方法的太阳能电池
[0002] 本申请要求于2013年5月6日提交的韩国专利申请第10-2013-0050834号的优 先权权益，其全部内容在此通过引用全部并入。
【背景技术】
[0003] 近来，随着现有能源（如石油、煤炭等）的枯竭的预期，其替代能源已引起了相当 多的关注。在运些替代能源中，作为使用半导体装置的下一代电池，直接转化太阳能为电能 的太阳能电池已经成为引人注目的中屯、。
[0004] 太阳能电池大体上分成娃太阳能电池、化合物-半导体太阳能电池和叠层太阳能 电池。在运些太阳能电池中，娃太阳能电池是最频繁使用的。
[0005] 通常，运样的娃太阳能电池包含：半导体基板和由彼此具有不同导电类型的P-型 和N-型半导体组成的半导体发射极层，在所述半导体发射极层上形成的减反射涂布膜，在 所述减反射涂布膜上形成的导电电极层；在所述导电电极层上形成的前电极，和在半导体 基板的另一侧上形成的后电极。因此，在所述半导体基板和所述半导体发射极层之间的分 界面上形成P-N结。
[0006] 在运样的娃太阳能电池中，在其上设置的具有前电极的透明导电电极层通过金属 膏和减反射涂布膜之间的界面反应来形成。在此情况下，当包含在金属膏中的银在高溫下 液化然后重结晶成固相时，其通过穿通现象与半导体发射极层接触，其中重结晶的银经过 玻璃烙块粉末的中间穿透所述减反射涂布膜。所述玻璃烙块粉末导致与所述减反射涂布膜 的界面反应，从而蚀刻所述减反射涂布膜。该界面反应是氧化-还原反应，并且通过该反 应，一些元素被还原成副产品。因此，在通过丝网印刷使用含银的膏形成前电极的传统工艺 中，预定量的玻璃烙块被包括在含银的膏中，W便在形成前电极时穿透减反射涂布膜。但 是，当玻璃烙块被包括在所述膏中时，问题在于，其对前电极的导电性具有负面影响，并且 膏的分散稳定性也变差。
[0007] 因此，需要开发制造太阳能电池的前电极的新方法，通过该方法可W增加发射极 层和透明电极层之间的粘合性，并且可W改善太阳能电池的导电性和用于形成导电层的金 属膏的分散稳定性。
【发明内容】
阳00引技术问题
[0009] 本发明的目的是提供一种制造太阳能电池的电极的方法和提供使用该方法的太 阳能电池，其中，使用不包含玻璃烙块或包含极少量玻璃烙块的导电膏组合物在金属娃化 物层上形成电极，从而具有金属膏的优异分散稳定性，并改善太阳能电池的导电性。
[0010] 技术方案
[0011] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种制造太阳能电池的电极的方法，其 包括W下步骤：在基板上形成发射极层；在所述发射极层上形成减反射涂布膜；移除减反 射涂布膜的部分区域W形成开口；在所述减反射涂布膜的开口中形成与所述发射极层直接 连接的第一导电层；和在所述第一导电层上形成第二导电层，其中，所述第二导电层通过在 所述第一导电层上印刷导电膏组合物来形成，其中，所述导电膏组合物包含60至95wt%的 金属粉末、〇至1**%玻璃烙块、1至20**%的粘合剂和1至20**%的溶剂。 阳01引在所述方法中，所述金属粉末可包含平均粒径值5。）为0. 5至4ym的选自Ag、Au、 ^、化、口1:、化及其合金的金属颗粒。所述金属粉末可包含平均粒径值5。）为0.5至4111]1的 球形或薄片形的Ag粉末。 阳01引 此夕F，所述玻璃烙块可包含5至30wt%的Si〇2、50至90wt%的PbO、0. 1至IOwt% 的Al2〇3和0. 1至IOwt%的ZrO2。可选地，所述玻璃烙块可进一步包含ZnO和LizO,并且 其组合物可包含5至30讯1%的51〇2、50至90讯1%的化0、0.1至10讯1%的412〇3和〇.1至 lOwt% 的Z;r〇2、0. 1 至lOwt% 的ZnO和 0. 1 至lOwt% 的LizO。
[0014] 此外，所述粘合剂可包含：含有簇基的光敏树脂，其为不饱和簇酸化合物和具有不 饱和双键的化合物的共聚物；含有簇基的光敏树脂，其通过向不饱和簇酸化合物和具有不 饱和双键的化合物的共聚物中加入締属不饱和基团作为侧基（pendantgroup)来获得；和 含有簇基的光敏树脂，其通过不饱和簇酸化合物和具有不饱和双键的化合物的共聚物与具 有径基和不饱和双键的化合物反应来获得。
[0015] 所述溶剂可包含选自a-祗品醇、二甘醇一下酸乙酸醋、醋醇（texanol)、二甘醇 一下酸和二丙二醇单甲酸的至少一种。
[0016] 所述第二导电层可W通过电流体动力印刷、丝网印刷、喷墨印刷、分配印刷 (dispensingprinting)或电锻来形成。
[0017] 所述第一导电层可W是金属娃化物层，其包含选自Ni、Ti、Co、Pt、PtMo、化、化、 W及其合金的金属颗粒。
[0018] 所述的方法可进一步包含W下步骤：在第一导电层和第二导电层的形成之后在 400°C至980°C的溫度下进行赔烧工艺0. 1至20分钟。
[0019] 所述开口可W通过光刻法、激光蚀刻或蚀刻膏法来形成。
[0020] 本发明的另一方面提供一种太阳能电池，其包含：基板；在所述基板的一侧上形 成的发射极层；在所述发射极层上形成的减反射涂布膜；穿透所述减反射涂布膜与所述发 射极层连接的前电极，和在所述基板的另一侧上形成的后电极，其中，根据所述方法，所述 前电极包含：在所述减反射涂布膜的开口中形成的并与所述发射极层直接连接的第一导电 层；和在所述第一导电层上形成的第二导电层。
[0021] 有益效果
[0022] 根据本发明，当前电极通过使用不含玻璃烙块或含有极少量玻璃烙块的导电膏组 合物在第一导电层（金属娃化物层）上形成第二导电层来制造时，与传统金属膏的分散稳 定性相比，金属膏的分散稳定性得到改善，从而改善太阳能电池的导电性。因此，本发明提 供一种太阳能电池，其在发射极层和透明导电层之间具有高粘合性，并且具有低接触电阻 和高光伏发电效率。
【附图说明】
[0023] 图1为表示根据本发明的实施方式的太阳能电池的结构的示意性剖视图。
[0024] 附图标记 阳〇2引 1:娃半导体基板
[0026] 2:发射极层
[0027] 3 :减反射涂布膜 阳02引 4:前电极的第一导电层
[0029] 5:前电极的第二导电层
[0030] 6:后电极
【具体实施方式】
[0031] W下，将详细描述根据本发明的实施方式制造太阳能电池的电极的方法和使用该 方法的太阳能电池。
[0032] 根据本发明的实施方式的制造太阳能电池的电极的方法包括W下步骤：在基板上 形成发射极层；在所述发射极层上形成减反射涂布膜；移除减反射涂布膜的部分区域W形 成开口；在所述减反射涂布膜的开口中形成与所述发射极层直接连接的第一导电层；和在 所述第一导电层上形成第二导电层，其中，所述第二导电层通过在所述第一导电层上印刷 导电膏组合物来形成，所述导电膏组合物包含60至95wt%的金属粉末、0至Iwt%玻璃烙 块、1至20wt%的粘合剂和1至20wt%的溶剂。
[0033] 根据本发明的制造太阳能电池的电极的方法的特征在于，在所述第一导电层（金 属娃化物层）上形成所述第二导电层时，使用不包含玻璃烙块或包含很少量玻璃烙块的特 定导电膏组合物。
[0034] 当W该方法在金属娃化物层上形成导电电极层时，在所述导电膏组合物中玻璃烙 块的含量少，因此，导电膏组合物的分散稳定性是优异的，并且，不具有导电性能的玻璃烙 块的含量减少，并且，银（Ag)的含量增加，从而改善其电学特性。此外，当使用本发明的导 电膏组合物时，可W预期在形成导电电极层时通过初级下部印刷和二级上部印刷还原银 (Ag)的效果。此外，如果使用本发明的组合物来形成所述导电层，可W预期通过初级下部印 刷和二级上部印刷工艺还原银（Ag)的效果。
[0035] 在本发明中使用的导电膏组合物实质上包含金属粉末、粘合剂和溶剂，并且可进 一步包含极少量的玻璃烙块。
[0036] 优选地，在形成所述第二导电层时使用的导电膏组合物可包含60至95wt%的金 属粉末、0至Iwt%的玻璃烙块、1至20wt%的粘合剂、1至20wt%的溶剂和0.Ol至5wt%的 添加剂。
[0037] W下，将分别更详细描述包括在本发明的导电膏组合物中的成分。
[0038] 舍属粉未
[0039] 本发明的导电膏组合物包含金属粉末作为用于赋予电学特性的导电粉末。 W40] 所述金属粉末可包含平均粒径值5。）为0. 5至4Jim的选自Ag、Au、A1、