形成电极的方法、由其制造的电极以及太阳能电池技术

本发明专利技术提供一种形成电极的方法、由其制造的电极以及太阳能电池。形成电极的方法包含涂布包含导电粉末、不含银(Ag)和磷(P)的第一玻璃料以及有机媒剂的用于形成第一电极的组合物，接着将其干燥以形成指状电极图案；涂布包含导电粉末、包含银(Ag)和磷(P)的第二玻璃料以及有机媒剂的用于形成第二电极的组合物，接着将其干燥以形成汇流电极图案；以及烧制所得物。所述形成电极的方法可通过在不增加串联电阻的情况下最多地增加电极的厚度来提高太阳能电池的效率。

【技术实现步骤摘要】
形成电极的方法、由其制造的电极以及太阳能电池
公开一种形成电极的方法、由其制造的电极以及太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池可使用可将日光的光子转化成电的p-n结的光生伏特效应产生电能。在太阳能电池中，前电极和背电极可分别形成于具有p-n结的半导体衬底(半导体芯片)的前表面和后表面上。接着，可通过进入衬底的日光诱导p-n结的光生伏特效应，并且通过p-n结的光生伏特效应产生的电子可经由电极提供流向外部的电流。太阳能电池的电极可通过涂布、图案化以及烧制电极组合物而按预定图案形成于芯片表面上。太阳能电池可通过减少降低效率的因素而具有高效率。太阳能电池的效率可能因为光损失、电子和空穴的重组损失以及通过电阻组件的损失而大为地降低，且本文中，光损失可由不使用100％的进入太阳能电池的入射光引起且可主要由归因于前电极的阴影损失(shadowloss)引起。因此，研究通过最多地减少前电极的厚度来增加光吸收速率的方法，但当仅减少厚度时，具有由电极图案的线路中断所致的增加串联电阻的问题。
技术实现思路
实施例提供一种形成能够通过在不增加串联电阻(Rs)的情况下使电极图案的厚度最小化的提高太阳能电池的效率的电极的方法。实施例提供使用所述方法制造的电极。实施例提供包含所述电极的太阳能电池。根据一个实施例，形成电极的方法包含涂布用于形成第一电极的组合物，接着将其干燥以形成指状电极图案，用于形成第一电极的组合物包含导电粉末、第一玻璃料以及有机媒剂，第一玻璃料不含银(Ag)和磷(P)；涂布用于形成第二电极的组合物，接着将其干燥以形成汇流电极图案，用于形成第二电极的组合物包含导电粉末、第二玻璃料以及有机媒剂，第二玻璃料包含银(Ag)和磷(P)；以及烧制所得物。用于形成第一电极的组合物可包含60重量％到95重量％的导电粉末、0.5重量％到20重量％的第一玻璃料以及余量的有机媒剂。用于形成第二电极的组合物可包含60重量％到95重量％的导电粉末；0.5重量％到20重量％的第二玻璃料以及余量的有机媒剂。第二玻璃料可包含按其总量计0.1摩尔％到5摩尔％的银(Ag)和0.1摩尔％到3摩尔％的磷(P)。第二玻璃料可还包含碲(Te)和锂(Li)。第二玻璃料可包含30摩尔％到60摩尔％的碲(Te)和3摩尔％到20摩尔％的锂(Li)。第二玻璃料可包含摩尔比为80∶20到95∶5的碲(Te)和锂(Li)。第二玻璃料可更包含选自铋(Bi)、铅(Pb)以及其组合的组分。另一实施例提供通过形成电极的方法制造的电极。另一个实施例提供一种包含所述电极的太阳能电池。形成电极的方法可通过在不增加串联电阻的情况下最多地增加电极的厚度来提高太阳能电池的效率。附图说明通过参看附图详细描述示例性实施例，特征将对于本领域的技术人员变得清楚，在附图中：图1为显示根据一个实施例的太阳能电池结构的示意图；图2为显示根据实例1的前电极的扫描电子显微图(SEM)；图3为显示根据比较例1的前电极的扫描电子显微图。具体实施方式将参考附图在下文中更加全面地描述本专利技术，在这些附图中示出了本专利技术的例示性实施例。如本领域的技术人员将认识到，可以各种不同方式来修改所描述的实施例，这些修改均在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下进行。在附图中，为清楚起见放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在本说明书通篇中相同的图式元件符号表示相同的元件。应理解，当如层、膜、区域或衬底的元件被称作在另一元件“上”时，其可直接在另一元件上或还可存在插入元件。相比之下，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在插入元件。如本文所用，术语“其组合”是指两种或大于两种组分的混合物、掺合物或固溶体化合物。如本文所用，术语“不含有”是指包括的对应组分的量小于约0.1摩尔％。根据一个实施例，形成电极的方法包含涂布包含导电粉末、不含银(Ag)和磷(P)的第一玻璃料以及有机媒剂的用于形成第一电极的组合物，接着将其干燥以形成指状电极图案，涂布包含导电粉末、包含银(Ag)和磷(P)的第二玻璃料以及有机媒剂的用于形成第二电极的组合物，接着将其干燥以形成汇流电极图案，以及烧制所得物。在下文中，详细说明一种形成电极的方法。[制备用于形成第一电极和第二电极的组合物]用于形成第一电极的组合物可通过混合导电粉末、不含银(Ag)和磷(P)的第一玻璃料以及有机媒剂制备，且用于形成第二电极的组合物可通过混合导电粉末、包含银(Ag)和磷(P)的第二玻璃料以及有机媒剂制备。导电粉末可为金属粉末。所述金属粉末可包含银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钼(Mo)、钒(V)、锌(Zn)、镁(Mg)、钇(Y)、钴(Co)、锆(Zr)、铁(Fe)、钨(W)、锡(Sn)、铬(Cr)、锰(Mn)等。所述导电粉末的粒度(particlesize)可为纳米级或微米级。举例来说，所述导电粉末的粒度可为几十纳米到几百纳米或几微米到几十微米。在实施例中，所述导电粉末可为具有不同粒度的两种或大于两种类型的银粉的混合物。导电粉末可具有球形、薄片形或非晶形的粒子形状。所述导电粉末的平均粒径(D50)可为0.1微米到10微米，例如0.5微米到5微米。平均粒径可在室温(20℃到25℃)下持续3分钟经由超声波处理将导电粉末分散于异丙醇(isopropylalcohol；IPA)中之后，使用例如型号1064D(西莱斯有限公司(CILASCo.，Ltd.))设备来测量。在这一平均粒径范围内，所述组合物可提供低接触电阻和低线路电阻。按用于形成第一电极的组合物或用于形成第二电极的组合物中的每一者的100重量％计，导电粉末的存在量可为60重量％到95重量％。在一个实施例中，所述导电粉末的存在量可为70重量％到90重量％。在此范围内，可防止转化效率由于电阻增加而退化，并且还可防止由有机媒剂的相对减少导致的硬浆料物形成。第一玻璃料和第二玻璃料可通过蚀刻抗反射层和熔化导电粉末用以增强导电粉末与衬底之间的粘着且在发射极区中形成银晶体颗粒以减少用于形成电极的第一组合物和第二组合物的烧制工艺期间的接触电阻。在烧制工艺期间，第一玻璃料和第二玻璃料可经软化且可降低烧制温度。第一玻璃料不含银(Ag)和磷(P)组分。当第一玻璃料包含银(Ag)和磷(P)组分时，可能增加串联电阻。第一玻璃料可包含选自以下的至少一种元素：铅(Pb)、碲(Te)、铋(Bi)、锂(Li)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、镁(Mg)、铯(Cs)、锶(Sr)、钼(Mo)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钒(V)、钡(Ba)、镍(Ni)、铜(Cu)、钠(Na)、钾(K)、砷(As)、钴(Co)、锆(Zr)、锰(Mn)以及铝(A1)。在一个实施例中，第一玻璃料可为包含铋(Bi)和碲(Te)组分的玻璃料。按第一玻璃料的总量计，第一玻璃料可包含20摩尔％到80摩尔％范围内的铋(Bi)组分和20摩尔％到80摩尔％范围内的碲(Te)组分。在所述范围内，可同时确保太阳能电池的极好转化效率和电极图案的粘着强度。第二玻璃料包含银(Ag)和磷(P)组分，且因此可使由电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成电极的方法，包括：涂布用于形成第一电极的组合物，接着将其干燥以形成指状电极图案，所述用于形成第一电极的组合物包含导电粉末、第一玻璃料以及有机媒剂，所述第一玻璃料不含银和磷；涂布用于形成第二电极的组合物，接着将其干燥以形成汇流电极图案，所述用于形成第二电极的组合物包含导电粉末、第二玻璃料以及有机媒剂，所述第二玻璃料包含银和磷；以及烧制所得物。

【技术特征摘要】
2015.12.02 KR 10-2015-01707361.一种形成电极的方法，包括：涂布用于形成第一电极的组合物，接着将其干燥以形成指状电极图案，所述用于形成第一电极的组合物包含导电粉末、第一玻璃料以及有机媒剂，所述第一玻璃料不含银和磷；涂布用于形成第二电极的组合物，接着将其干燥以形成汇流电极图案，所述用于形成第二电极的组合物包含导电粉末、第二玻璃料以及有机媒剂，所述第二玻璃料包含银和磷；以及烧制所得物。2.根据权利要求1所述的形成电极的方法，其中所述用于形成第一电极的组合物包括60重量％到95重量％的所述导电粉末、0.5重量％到20重量％的所述第一玻璃料以及余量的所述有机媒剂。3.根据权利要求1所述的形成电极的方法，其中所述用于形成第二电极的组合物包括60重量％到95重量％的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许伦旼，金哲奎，罗灿雄，沈在俊，庾相勋，李元熙，李廷喆，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR