银糊组合物、使用其形成的太阳能电池的前电极以及采用其的太阳能电池制造技术

提供一种用于太阳能的前电极的银糊组合物、使用其形成的太阳能电池的前电极以及采用其的太阳能电池。本发明专利技术的银糊组合物具有对基板的优异粘合性和对减反射涂层的降低的接触电阻，从而制造高效率的太阳能电池。

Silver paste composition, front electrode of solar cell formed by using the paste, and solar cell using the paste

A silver paste composition for the front electrode of solar energy, a front electrode for a solar cell formed by using the solar cell and a solar cell using the paste are provided. The silver paste composition of the present invention has excellent adhesion to the substrate and contact resistance to reduce the antireflection coating, thereby producing high-efficiency solar cells.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】银糊组合物、使用其形成的太阳能电池的前电极以及采用其的太阳能电池
本专利技术涉及一种银糊组合物、使用其形成的太阳能电池的前电极以及使用其的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池作为从太阳能产生电能的电池，其寿命长，因为作为环保能源的太阳能是无限的。同时，预计如石油或煤炭这样的传统能源会用尽，因此太阳能电池最近作为取代这些传统能源的能源最受到关注。太阳能电池根据源材料主要分为硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、串联太阳能电池。其中，硅太阳能电池是主流。硅太阳能电池包括由减反射涂层(ARC)构成的硅晶片，其使得光吸收良好，同时减少光反射，由p/n结、发射极和基极构成的硅晶片以及前电极和后电极将由光产生的电力引入外部电路。通过以汇流排、后铝和前银(Ag)糊的顺序交替进行印刷和干燥，然后在600℃至950℃的温度范围内进行共烧成来形成两电极。硅太阳能电池的前电极通过用于形成前电极的金属糊与减反射涂层的界面反应形成。在这种情况下，包括在金属糊中的银通过玻璃料穿透减反射涂层的穿孔现象与发射极层接触，同时在高温下处于液态，然后再次重结晶成固态。玻璃料产生与减反射涂层的界面反应以蚀刻减反射涂层，并且玻璃料的一些元素通过氧化还原反应而减少以作为产物产生。现有的玻璃料使用氧化铅(PbO)作为主要成分，因此经受界面反应，于是使铅减少，造成环境问题。为了解决上述问题，引入了使用氧化铋(Bi2O3)代替氧化铅的无铅玻璃料。然而，氧化铋基玻璃料与包含氧化铅的现有玻璃料相比在电极和基板之间可以具有更低的接触电阻。因此，需要紧急开发可制造比现有太阳能电池更环保且性能更优异的太阳能电池的玻璃料。[相关技术文献][专利文献]韩国专利号10-1276671
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种能够形成太阳能电池的前电极的用于太阳能电池的前电极的银糊组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种通过使用用于太阳能电池的前电极的银糊组合物而形成的太阳能电池的前电极。本专利技术的另一个目的是提供一种采用太阳能电池的前电极的太阳能电池。问题的解决方案本专利技术提供一种用于太阳能电池的前电极的银糊组合物，其具有优异的蚀刻能力以在宽范围内产生蚀刻以扩大前电极的区域，具有低接触电阻，并且具有高转换效率。在一个总的方面，银糊组合物包括：(a)银粉；(b)无铅玻璃料，其包括Bi2O3、TeO2和V2O5；以及(c)有机载体，其中，所述玻璃料不包括铅(Pb)，特别是PbO。所述玻璃料可以包括选自SiO2、ZnO、Li2O、B2O3、Al2O3、CuO、Na2O、ZrO2、MgO、P2O5、CaO、BaO、SnO、SrO、K2O、TiO2和MnO2中的至少一种。所述玻璃料可以包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5。所述玻璃料可以包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5、0.1至10重量％的ZnO、0.1至15重量％的SiO2、0.1至10重量％的Li2O和0.1至10重量％的B2O3。对于银糊组合物，可以包括0.1至15重量％的玻璃料。银粉可以具有等于或小于420℃的玻璃化转变温度以及等于或小于550℃的熔点。有机载体可以通过将选自纤维素树脂例如乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素和纤维素酯；丙烯酸系树脂例如松香或醇型聚甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯；以及聚乙烯基系树脂例如聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种加入到选自三甲基戊基二异丁酸酯(TXIB)、二元酯、丁基卡必醇(BC)、丁基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、丙二醇单甲醚丙酸酯、乙基醚丙酸酯、萜品醇、丙二醇单甲醚乙酸酯、二甲基氨基甲醛、甲基乙基酮、γ-丁内酯、乳酸乙酯和Texanol中的至少一种来制备。太阳能电池的前电极由根据本专利技术的示例性实施方式的用于太阳能电池的前电极的银糊组合物形成。提供采用根据本专利技术的示例性实施方式的太阳能电池的前电极的太阳能电池。专利技术的有益效果根据本专利技术的示例性实施方式，银糊组合物具有与减反射涂层的低接触电阻，同时具有优异的蚀刻能力，结果采用使用银糊组合物形成的太阳能电池的前电极的太阳能电池可以具有高效率。也就是说，根据本专利技术的示例性实施方式的银糊组合物可以改善基板和前电极之间的粘合性，具有在宽范围内进行蚀刻的优异蚀刻能力，以便扩大通过使银重结晶而形成的前电极区域，并且具有与减反射涂层的低接触电阻和高开路电压，以提高太阳能电池的效率。具体实施方式本专利技术提供一种用于太阳能电池的前电极的银糊组合物。根据本专利技术的示例性实施方式的银糊组合物包括：(a)银粉；(b)包括Bi2O3、TeO2和V2O5的无铅玻璃料；以及(c)有机载体。根据本专利技术的示例性实施方式的银糊组合物具有优异的蚀刻能力，并且通过包括Bi2O3而不包括铅，特别是PbO，具有无PbO的环境友好性。此外，根据本专利技术的示例性实施方式的银糊组合物通过包括TeO2和V2O5以及Bi2O3，进一步改善蚀刻能力，同时提高基板和前电极之间的粘合性并降低与减反射涂层的接触电阻以增加开路电压。根据本专利技术的示例性实施方式的玻璃料可以包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5。为了降低与减反射涂层的接触电阻，同时具有较高的蚀刻能力，根据本专利技术的示例性实施方式的玻璃料优选地还可以包括选自SiO2、ZnO、Li2O、B2O3、Al2O3、CuO、Na2O、ZrO2、MgO、P2O5、CaO、BaO、SnO、SrO、K2O、TiO2和MnO2中的至少一种，更优选地还可以包括ZnO、SiO2、Li2O和B2O3，并且玻璃料可以包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5、0.1至10重量％的ZnO、0.1至10重量％的SiO2、0.1至10重量％的Li2O和0.1至10重量％的B2O3。为了提高转换效率，根据本专利技术的示例性实施方式的玻璃料优选地可以包括Bi2O3、TeO2、V2O5、ZnO、SiO2、Li2O和B2O3。更具体地，玻璃料可以包括40至70重量％的Bi2O3、5至20重量％的TeO2、1至20重量％的V2O5、1至10重量％的ZnO、3至10重量％的SiO2、0.5至5重量％的Li2O和1至8重量％的B2O3。根据本专利技术的示例性实施方式的银(Ag)粉是导电金属，其将电特性给予用于形成太阳能电池的前电极的银糊组合物，并且还包括氧化银、银合金、银化合物以及除了纯银粉之外可以通过其它烧成来得到银粉的材料，其中该材料可以单独使用或者可以使用其至少两种的混合物。对银粉施加的形状可以没有特别限制，只要银粉具有本专利技术的
已知的形状即可。例如，银粉可以包括但不限于球形、片状或其组合。考虑到期望的烧结速度、在形成电极的过程中的效果等，可以将银粉的颗粒尺寸控制在适当的范围。根据本专利技术的示例性实施方式的银粉的平均颗粒尺寸d50可以具有但不限于约0.5至4.0μm的尺寸。可以使用其纯度等于或大于80％，优选95％以上的银粉，但对银粉没有特别限制，只要其具有用于满足电极通常所需条件的纯度即可。考虑到经济方面，而不会导致印刷性差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池的前电极的银糊组合物，包括：(a)银粉；(b)无铅玻璃料，其包括Bi2O3、TeO2和V2O5；以及(c)有机载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 KR 10-2015-00277861.一种用于太阳能电池的前电极的银糊组合物，包括：(a)银粉；(b)无铅玻璃料，其包括Bi2O3、TeO2和V2O5；以及(c)有机载体。2.根据权利要求1所述的银糊组合物，其中，所述玻璃料包括选自SiO2、ZnO、Li2O、B2O3、Al2O3、CuO、Na2O、ZrO2、MgO、P2O5、CaO、BaO、SnO、SrO、K2O、TiO2和MnO2中的至少一种。3.根据权利要求1所述的银糊组合物，其中，所述玻璃料包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5。4.根据权利要求1所述的银糊组合物，其中，所述玻璃料包括40至80重量％的Bi2O3、1至30重量％的TeO2和1至30重量％的V2O5、0.1至10重量％的ZnO、0.1至15重量％的SiO2、0.1至10重量％的Li2O和0.1至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真权，姜星求，金镇玄，沈志明，金智贤，宋寗俊，朴俊偈，李惠诚，
申请(专利权)人：大州电子材料，
类型：发明
国别省市：韩国,KR