用于形成太阳能电池电极的组合物及使用其制备的电极制造技术

技术编号:23100816 阅读:47 留言:0更新日期:2020-01-14 20:56
本文中公开一种太阳能电池电极用组合物及使用其制备的电极。所述太阳能电池电极用组合物包含:导电粉;玻璃料;以及有机载体,其中根据方程式1所计算,所述组合物具有在1rad/s的角速度下大于3且小于10的Tanδ、在10rad/s的角速度下大于或等于4且小于12的Tanδ、以及在100rad/s的角速度下大于或等于2且小于10的Tanδ:Tanδ=A/B (1)其中A及B分别表示损耗模量及储能模量,且各自是通过使用流变仪在1%的应变及23℃的温度条件下将对数扫描模式中的频率从0.1Hz增加到100Hz而测量的。

Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared with it

【技术实现步骤摘要】
用于形成太阳能电池电极的组合物及使用其制备的电极相关申请的交叉参考本申请主张在2018年7月6日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2018-0078809号的权益,所述韩国专利申请的全部公开内容并入本案供参考。
本专利技术涉及一种太阳能电池电极用组合物以及由其形成的太阳能电池电极。
技术介绍
硅系太阳能电池由衬底及发射极层构成,所述衬底由p型硅半导体形成,且所述发射极层由n型硅半导体形成。在p型衬底与n型发射极层之间形成有p-n结。当日光入射在具有此种结构的太阳能电池上时,通过光生伏打效应,会在由n型硅半导体形成的发射极层中产生电子作为多数载流子,且在由p型硅半导体形成的衬底中产生电洞作为多数载流子。由光生伏打效应产生的电子及电洞分别向形成于发射极层的上侧及下侧上的前电极及后电极移动。当这些电极通过导线彼此连接时,电流流动。通常,使用银膏来形成前电极。电极膏应该能够实现能够在最小化线性电阻的同时最大化短路电流的电极形状,并且还应该能够确保太阳能电池效率的增加。为此,必须控制电极膏的流变特性及触变性。由于入射在太阳能电池上的日光不是被完全转换为电能,因此必须降低损耗因子以提高太阳能电池效率。太阳能电池的损耗因子大致分为光损耗及电损耗。光损耗的实例包括因日光从太阳能电池的表面反射而导致的损耗、因电极而导致的遮蔽损耗(shadowloss)以及因日光的波长而导致的损耗。对于典型的市售太阳能电池来说,在光入射的正面上形成电极。因此,入射日光被电极遮蔽,从而造成死区且所述死区阻碍日光的吸收,此是一种促成降低太阳能电池转换效率被称为“遮蔽(shadowing)”的现象。为了克服此种问题,可采用一种减少电极线宽以减少遮蔽的方法。然而,这种方法存在电极线宽的减小可导致电极的横截面积减小从而导致串联电阻增大的问题。因此,需要一种用于解决此问题的经改善的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种太阳能电池电极用组合物以及由其形成的电极,所述组合物具有短的收缩长度(即,烘烤前后的长度差异小),从而在形成电极时在加工性及可靠性方面表现出良好的性质。本专利技术的另一个目的是提供一种太阳能电池电极用组合物以及由其形成的电极,所述组合物能够实现在烘烤后可具有良好电性质(例如,短路电流及串联电阻)的电极并且能够提供高的太阳能电池效率。根据本专利技术的一个方面,提供一种太阳能电池电极用组合物,所述组合物包含:导电粉;玻璃料;以及有机载体,其中根据方程式1所计算,所述组合物在1rad/s的角速度下具有大于3且小于10的Tanδ、在10rad/s的角速度下具有大于或等于4且小于12的Tanδ、以及在100rad/s的角速度下具有大于或等于2且小于10的Tanδ。Tanδ=A/B(1)其中A及B分别表示损耗模量及储能模量,且各自是通过使用流变仪在1%的应变及23℃的温度条件下将对数扫描模式中的频率从0.1Hz增加到100Hz而测量的。在一些实例中,根据方程式2所计算,所述组合物可具有300微米或小于300微米的收缩长度:收缩长度=│L0-L1│(2)其中L0是在干燥及烘烤之前测量的通过印刷所述组合物而获得的总线电极的长度(单位:微米),且L1是在375℃下干燥30秒到40秒并在600℃到900℃下烘烤60秒到90秒之后测量的以与测量L0相同的方式印刷所述组合物而获得的总线电极的长度(单位:微米)。在一些实例中,所述有机载体可包含粘合剂树脂及溶剂,且所述导电粉对所述粘合剂树脂的重量比可介于70:5到90:0.5。在一些实例中,所述有机载体可包含粘合剂树脂及溶剂,在所述组合物中可存在70重量%到90重量%的量的所述导电粉,且在所述组合物中可存在0.5重量%到5重量%的量的所述粘合剂树脂。在一些实例中,所述组合物可包含70重量%到90重量%的所述导电粉、0.1重量%到20重量%的所述玻璃料、以及3重量%到25重量%的所述有机载体。在一些实例中,所述组合物还可包含分散剂。在一些实例中,所述分散剂可包括含有胺系官能基及羧酸系官能基两者的化合物。在一些实例中,在所述组合物中可存在0.1重量%到5重量%的量的所述分散剂。在一些实例中,除所述分散剂以外,所述组合物还可包含选自以下的至少一种添加剂:触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂、及偶合剂。根据本专利技术的另一方面,提供一种由上述太阳能电池电极用组合物形成的电极。本专利技术提供一种太阳能电池电极用组合物,所述组合物具有短的收缩长度(即,烘烤前后的长度差异小),从而在形成电极时表现出良好的加工性及可靠性。一种由根据本专利技术的太阳能电池电极用组合物形成的电极能够在烘烤后具有良好的电性质(例如,短路电流及串联电阻),并且能够提供高的太阳能电池效率。附图说明图1是根据本专利技术一个实例的太阳能电池的示意图。图2是示出实例1及比较例1的太阳能电池电极的组合物依据角速度而变化的Tanδ值的曲线图。图3(a)-图3(c)示出用于测量在烘烤实例1(图3(a))、实例2(图3(b))及比较例1(图3(c))的太阳能电池电极用组合物之后的收缩长度的光学显微镜图像。[附图标号说明]10:晶片/衬底11:p层(或n层)12:n层(或p层)21:后电极23:前电极100:太阳能电池具体实施方式本文中所使用的单数形式“一(a及an)”及“所述(the)”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。此外,当在本说明书中使用用语“包括(comprises及comprising)”和/或“包含(includes及including)”时,是指明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。此外,用于表示特定数值范围的表达式“a到b(atob)”中的用语“到(to)”指“≥a且≤b”。太阳能电池电极用组合物根据本专利技术的一个方面,一种太阳能电池电极用组合物包含导电粉、玻璃料以及有机载体,且根据方程式1所计算,所述组合物在1rad/s的角速度下具有大于3且小于10(例如,3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8或9.9)的Tanδ、在10rad/s的角速度下具有大于或等于4且小于1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组合物,包含:/n导电粉;玻璃料;以及有机载体,/n其中根据方程式1所计算,所述组合物具有在1rad/s的角速度下大于3且小于10的Tanδ、在10rad/s的角速度下大于或等于4且小于12的Tanδ、以及在100rad/s的角速度下大于或等于2且小于10的Tanδ,/nTanδ=A/B (1)/n其中A及B分别表示损耗模量及储能模量,且各自是通过使用流变仪在1%的应变及23℃的温度条件下将对数扫描模式中的频率从0.1Hz增加到100Hz而测量的。/n

【技术特征摘要】
20180706 KR 10-2018-00788091.一种太阳能电池电极用组合物,包含:
导电粉;玻璃料;以及有机载体,
其中根据方程式1所计算,所述组合物具有在1rad/s的角速度下大于3且小于10的Tanδ、在10rad/s的角速度下大于或等于4且小于12的Tanδ、以及在100rad/s的角速度下大于或等于2且小于10的Tanδ,
Tanδ=A/B(1)
其中A及B分别表示损耗模量及储能模量,且各自是通过使用流变仪在1%的应变及23℃的温度条件下将对数扫描模式中的频率从0.1Hz增加到100Hz而测量的。


2.根据权利要求1所述的组合物,其中根据方程式2所计算,所述组合物具有300微米或小于300微米的收缩长度,
收缩长度=│L0-L1│(2)
其中L0是在干燥及烘烤之前测量的通过印刷所述组合物而获得的总线电极的长度,且L1是在375℃下干燥30秒到40秒并在600℃到900℃下烘烤60秒到90秒之后测量的以与测量L0相同的方式印刷所述组合物而获...

【专利技术属性】
技术研发人员:权大灿金周熙李性恩
申请(专利权)人:三星SDI株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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