太阳能电池电极用导电性浆料以及使用上述浆料制造的太阳能电池制造技术

技术编号:22311697 阅读:29 留言:0更新日期:2019-10-16 11:36
本发明专利技术涉及一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及分散剂,上述分散剂是分子量为100至1000g/mol的低分子分散剂,不仅能够缩短分散工程以及时间,而且因为呈现出较低的粘度而便于对其含量进行调节,同时能够通过将分散效果极大化而确保导电性浆料的稳定性。

Conductive paste for solar cell electrode and solar cell made of the paste

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能电池电极用导电性浆料以及使用上述浆料制造的太阳能电池
本专利技术涉及一种用于形成太阳能电池的电极的导电性浆料以及利用上述导电性浆料制造的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池(solarcell)是用于将太阳能转换成电能的半导体元件,通常为p-n结形态,其基本结构与二极管相同。图1为一般的太阳能电池元件的结构,太阳能电池元件通常利用厚度为180~250μm的p型硅半导体基板10构成。在硅半导体基板的受光面一侧,形成有厚度为0.3~0.6μm的n型掺杂层20和位于其上方的反射防止膜30以及正面电极100。此外,在p型硅半导体基板的背面一侧形成背面电极50。正面电极100是在将由银作为主要成分的导电性粒子(silverpowder)、玻璃熔块(glassfrit)、有机载体(organicvehicle)等进行混合的导电性浆料涂布到反射防止膜30上之后通过烧制形成电极,而背面电极50是在将由铝粉末、玻璃熔块、有机载体(organicvehicle)以及添加剂构成的铝浆料组合物通过丝网印刷等方式进行涂布和干燥之后在660℃(铝的熔点)以上的温度进行烧制而形成。在上述烧制过程中,铝会被扩散到p型硅半导体基板的内部并借此在背面电极和p型硅半导体基板之间形成Al-Si合金层,同时还将通过铝原子的扩散形成作为杂质层的p+层40。借助于上述p+层的存在,能够防止电子的再结合并得到可以提升所生成载体的收集效率的BSF(BackSurfaceField,背面电场)效果。在背面铝电极50的下部,还能够形成背面银电极60。为了导电性浆料的分散,必须使用分散剂。因为包含于导电性浆料中的金属粉末包括纳米尺寸的金属粒子,因此可能会导致浆料内的纳米粒子之间的凝聚现象,从而必须通过使用分散剂而实现金属粉末的均匀分散。通常所使用的分散剂是0.1至1%范围内的5,000至30,000g/mol的高分子分散剂,能够分为水类、非水类、阴离子、阳离子、极性、非极性、胺类以及酸类等,借此确保导电性浆料的稳定性。但是因为高分子的使用会导致浆料的粘度上升的问题,因此其使用量受到限制,而且在高分子分散剂的含量增加时还会导致指状电极(finger)断线增加以及电阻增加的问题发生。
技术实现思路
技术课题本专利技术的目的在于通过在太阳能电池电极用导电性浆料组成中作为分散剂使用低分子分散剂而缩短分散工程以及时间,并通过使用具有酸价以及胺价的分散剂而将分散效果极大化并借此提升浆料的稳定性。但是,本专利技术的目的并不限定于在上述内容中提及的目的,相关行业的从业人员将能够通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他目的。解决课题方法本专利技术提供一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及分散剂,上述分散剂是分子量为100至1000g/mol的低分子分散剂。此外,本专利技术的特征在于:上述分散剂相对于上述导电性浆料的总重量包含0.1至5重量%。此外,本专利技术的特征在于:上述分散剂包含从由R1-COONa、R1-CH(SO3Na)COOCH3、R1-(C6H4)SO3Na、R1-OSO3Na、R1-O(CH2CH2O)nSO3Na、R1-OSO3-.+NH(CH2CH2OH)3、R1-R2-COO-.+PO(OH)m-R2-R1(R1=烷基(alkylgroup),R2=醚基(ethergroup))构成的组中选择的某1种以上。此外,本专利技术的特征在于:上述分散剂是具有酸价以及胺价的分散剂。此外,本专利技术的特征在于:上述分散剂具有20mgKOH/g至80mgKOH/g范围的酸价以及胺价,上述酸价以及胺价之间的差异为10mgKOH/g以下。此外,本专利技术的特征在于:上述分散剂是固态成分(Solidcontents)含量为30至70%的分散剂。此外,本专利技术的特征在于:上述导电性浆料在25℃的条件下具有40至60Pa.s的粘度。此外,本专利技术提供一种太阳能电池,其特征在于:在基材的上部配备正面电极并在基材的下部配备背面电极的太阳能电池中,上述正面电极是通过在涂布上述太阳能电池电极用导电性浆料之后进行烧制而制造。专利技术效果本专利技术能够通过作为包含在导电性浆料中的分散剂使用100至1000g/mol的低分子分散剂而缩短分散工程以及时间,且因为呈现出较低的粘度而便于对其含量进行调节,同时能够通过将分散效果极大化而确保导电性浆料的稳定性。包含利用适用本专利技术的导电性浆料形成的电极的太阳能电池能够呈现出优秀的变换效率,而且即使是在上述低分子分散剂的含量增加时也能够确保一定水准的电阻并借此提升太阳能电池的发电效率。附图说明图1是一般的太阳能电池元件的概要性截面图。图2是对适用本专利技术之一实施例的导电性浆料的粘度测定结果进行图示的图表。图3至图7是利用适用本专利技术之实施例以及比较例的导电性浆料形成的电极的电致发光测定图像。具体实施方式在对本专利技术进行详细的说明之前应理解的是,在本说明书中所使用的术语只适用于对特定的实施例进行记述,并不是为了对本专利技术的范围做出限定,本专利技术的范围应由所附的权利要求书的范围做出限定。除非另有说明,否则在本说明书中所使用的所有技术术语以及科学术语的技术性含义与掌握一般技术的人员所通常理解的含义相同。除非另有说明,否则在本说明书以及权利要求书的所有内容中所使用的包含(comprise,comprises,comprising)术语是指包含所提及的对象、步骤或一系列的对象以及步骤,但并不是指排除任意其他对象、步骤或一系列对象或一系列步骤存在的可能性。此外,除非另有明确的相反记载,否则适用本专利技术的各个实施例还能够与其他实施例结合实施。尤其是,被指定为较佳或有利的某个特征还能够与指定为较佳或有利的之外的其他某个特征以及多个特征结合。接下来,将结合附图对适用本专利技术的实施例及其效果进行说明。适用本专利技术之一实施例的浆料是适合于在形成太阳能电池的电极时使用的浆料,提供包含低分子分散剂的导电性浆料。具体来讲,适用本专利技术的导电性浆料包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及低分子分散剂。作为上述金属粉末能够使用银粉末、铜粉末、镍粉末或铝粉末等,在适用于正面电极时主要使用银粉末,而在适用于背面电极时主要使用铝粉末。接下来为了说明的便利,将以银粉末为例对金属粉末进行说明。下述说明能够同样适用于其他金属粉末。在考虑到印刷时所形成的电极的厚度以及电极的线性电阻的情况下,金属粉末的含量以导电性浆料组合物的总重量为基准包含40至95重量%为宜。银粉末使用纯银粉末为宜,也能够使用至少其表面由银构成的镀银复合粉末或将银作为主成分的合金等。此外,还能够混合其他金属粉末进行使用。例如,能够使用如铝、金、钯、铜或镍等。银粉末的平均粒径能够是0.1至10μm,而在考虑到浆料化的简易性以及烧制时的致密度的情况下为0.5至5μm为宜,其形状能够是球状、针状、板状以及非特定形状中的至少一种以上。银粉末也能够对平均粒径或粒度分布以及形状等不同的2种以上的粉末进行混合使用。上述玻璃熔块的组成或粒径、形状并不受到特殊的限制。不仅能够使用含铅玻璃熔块,也能够使用无铅玻璃熔块。较佳地,作为玻璃熔块的成分以及含量,以氧化物换算标准包含5~29mol%的PbO、20~34mol%的TeO2、3~20mol%的Bi2O3、20m本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及分散剂,上述分散剂是分子量为100至1000g/mol的低分子分散剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.31 KR 10-2016-01436881.一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及分散剂,上述分散剂是分子量为100至1000g/mol的低分子分散剂。2.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:上述分散剂相对于上述导电性浆料的总重量包含0.1至5重量%。3.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于:上述分散剂包含从由R1-COONa、R1-CH(SO3Na)COOCH3、R1-(C6H4)SO3Na、R1-OSO3Na、R1-O(CH2CH2O)nSO3Na、R1-OSO3-.+NH(CH2CH2OH)3、R1-R2-COO-.+PO(OH)m-R2-R1(R1=烷基(alkylgroup),R2=醚基(ethergroup)...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢和泳高旼秀金仁喆田铉张文硕金冲镐
申请(专利权)人:LSNIKKO铜制炼株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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