太阳能电池光接收表面电极及其制造方法技术

公开了一种太阳能电池光接收表面电极的制造方法，它包括如下步骤：在硅基片上施涂一种导电糊料，该导电糊料包含比表面积为０．２０－０．６０米２／克的银颗粒、玻璃料、树脂粘合剂和冲淡剂；和烧制该施涂的导电糊料。还公开了用该方法制得的太阳能电池光接收表面电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池。更具体地，本专利技术涉及在制造太阳能电池的电极时使用 的用于太阳能电池光接收表面的电极糊料，以及使用所述糊料得到的太阳能电池。
技术介绍
在制造太阳能电池的电极时，在形成抗反射膜的一面形成电极。常用的制造电极 的方法是将含有玻璃料、树脂粘合剂、冲淡剂以及如果需要还含有添加剂的糊料铺展到抗 反射膜上，然后对其进行烧结。为了提高太阳能电池的发电性质，电极的性质是非常重要的。例如通过降低电极 的电阻值可以提高发电效率。为了实现此目的，已经提出了各种方法。银颗粒是普遍已知的用于太阳能电池的电极中的导电金属。但是，使用的银颗 粒的比表面积与发电性质之间的关系还没有得到很深入的总结。在日本公开专利申请第 2003-257243号的第W009]段中，“BET直径”定义为“假设颗粒为球形，根据用BET方法测 量的颗粒的比表面积(米7克)得到的颗粒直径”。依据所述的公开文本，使用的银颗粒 的BET直径为0. 10-0. 50微米。作为申请的实施例和对比例，使用的银粉末的BET直径为 0. 02-0. 50 微米。在此，如果银密度=10. 5克/厘米3= 10. 5X106克/米3，半径=R(微米)= RX 10_6米，比表面积=S (米7克)，则建立以下等式。一个银颗粒的重量=4 π (RXl(T6)VS= (4 Ji (RX 10_6) 3/3) X 10. 5 X IO6 如果用该 等式求解S，则S = 3/(10. 5 XR)。因为BET直径是直径，所以半径R是其一半。考虑到这一点，如果是BET直径为 0. 02-0. 50微米的银粉末的比表面积，则该[比表面积]为1. 1-28. 6米7克。BET直径0. 02微米=半径0. 01微米=比表面积28. 6米7克BET直径0. 10微米=半径0. 05微米=比表面积5. 7米7克BET直径0. 50微米=半径0. 25微米=比表面积1. 1米7克
技术实现思路
本专利技术的目的是提供有助于提高太阳能电池的发电效率的导电糊料。本专利技术的一种实施方式是用于太阳能电池光接收表面电极的糊料，其包含比表面 积为0. 20-0. 60米7克的银颗粒、玻璃料、树脂粘合剂和冲淡剂。该银颗粒在电极中包含 的银颗粒总量中优选占80质量％或更多。本专利技术的一种实施方式是一种具有由用于太阳能电池光接收表面电极的糊料组 成的电极表面的太阳能电池，所述糊料包含比表面积为0. 20-0. 60米7克的银颗粒、玻璃 料、树脂粘合剂和冲淡剂。所述银颗粒在电极中包含的银颗粒总量中优选占80质量％或更 多。具有使用本专利技术的太阳能电池电极糊料制备的电极的太阳能电池具有极佳的发电效率。附图说明图1解释了使用本专利技术的导电糊料制造太阳能电池的方法。 具体实施例方式已经清楚的是，通过使用比表面积较小的银颗粒作为银用作糊料中的导电金属， 可以提高得到的太阳能电池的发电性质。本专利技术正是基于该认识。本专利技术涉及用于太阳能电池光接收表面电极的糊料，该糊料包含比表面积为 0. 20-0. 60米2/克的银颗粒、玻璃料、树脂粘合剂和冲淡剂。本专利技术的导电糊料用于形成太 阳能电池的光接收表面电极(表面侧电极(surfaceside electrode))。接着，解释本专利技术的导电糊料的各组分。1.导电金属在本专利技术的糊料中，使用银(Ag)颗粒作为导电金属。本专利技术的银颗粒的比表面积 比普通银颗粒的比表面积小。具体地，所述银颗粒的比表面积为0. 20-0. 60米7克，优选为 0. 25-0. 50米7克。减小比表面积往往可以提高发电性质，但是如果比表面积太小，则可能 降低粘合强度。通过使用比表面积较小的银颗粒，可以提高得到的太阳能电池的发电性质。可以通过BET-点方法(JIS-Z-8830)得到比表面积(测量值)。可以使用市场上 出售的设备，例如，可以使用由康特克姆公司(Quantachrome Co.)制造的N0VA3000进行测 量。在本专利技术中，如果对通过测量设备测量的比表面积进行有意义的区别，则采用康特克姆 公司制造的N0VA3000测量的值。对银颗粒的含量没有特别限制。可以使用一种或两种比表面积符合本专利技术要求的 银颗粒。有时，也可以使用其它银颗粒。如果使用比表面积偏离本专利技术要求的银颗粒，则其 用量优选为占全部银颗粒的20重量％或以下。换句话说，符合本专利技术比表面积要求的银颗 粒的含量是糊料中包含的银颗粒总量的80质量％或更多。该含量优选等于或大于90质 量％，更优选等于或大于95质量％，特别优选为100质量％。随着符合本专利技术比表面积要 求的银颗粒的含量的增加，得到的发电性质往往提高。符合本专利技术的比表面积要求的银颗粒可以通过雾化方法、减湿(wet-reducing) 方法等来制备。可以通过控制各制造方法的条件来控制比表面积。通常，可以通过设定增 加颗粒直径的条件来减小比表面积。人们已经认为，用于太阳能电池的电极的光接收表面的银颗粒优选细小，具有较 大的比表面积。这是因为具有大比表面积的细小银颗粒容易引入晶片表面的凹陷和凸起 中，以防止反射。另一方面，依据这些专利技术人的陈述，已经清楚的是，通过使用比表面积小的 银颗粒可以提高得到的太阳能电池的发电性质。具体地，可以提高以下性质例如Eff 转 换效率(％ )，Rs 串联电阻(serial resistance) (Ω -cm2),FF 填充因数(％ )，Voc 开路电压(mV)，Jsc 短路电流(mA · cm2)和Rsh 分路电阻(Ω · cm2)。本专利技术是基于该认识。银颗粒的粒径和比表面积具有固定的相关性，如果银颗粒的粒径较大，则比表面 往往较小。因此，为了得到本专利技术的比表面积小的银颗粒，适宜增加粒径。而且，如果银颗 粒用于普通的导电糊料，则就技术效果而言，对银颗粒的粒径没有特别限制，但是粒径会影 响银的烧结性质(例如大粒径的银颗粒需要以比小粒径银颗粒更慢的速率烧结)。此外，银 颗粒必须具有适应铺展导电糊料的方法(例如丝网印刷)的粒径。考虑到这些要求，银颗粒的平均粒径优选为0. 1-14微米，更优选为2. 0-8. 0微米。 使用具有这种粒径的银颗粒，能够形成适合导电糊料铺展的糊料。而且，容易得到具有极佳 烧结性质的银颗粒。例如，平均粒径是根据堀场制作所(Horiba Seisakusho K. K.)制造的 LA-920的测量值计算的平均粒径(50%点)。通常，优选银具有高纯度(99% +)。但是，也可以根据电极图案的电学要求使用低 纯度物质。对糊料中银颗粒的含量没有特别限制，但是以糊料的重量为基准计，该含量优选 为70-90重量％。2.玻璃料本专利技术的导电糊料优选包括作为无机粘合剂的玻璃料。可用于本专利技术的玻璃粘合 剂是软化点为450-550°C的玻璃料，这样导电糊料可以在600-800°C烧结，经适当润湿，可 适当粘附在硅基材上。如果软化点低于450°C，则烧结提前，本专利技术的效果无法充分获得。 如果软化点高于550°C，因为在烧结的过程中无法产生充分的熔体流动，则无法得到充分的 粘合强度，在某些情况中，银的液相烧结无法加快。在此，“软化点”是通过ASTM C338-57的纤维伸展方法(纤维伸长方法)得到的软 化点。因为在本专利技术中玻璃料的化学分解是不重要的，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
JP 2006-2-2 2006-026340一种太阳能电池光接收表面电极的制造方法，它包括如下步骤在硅基片上施涂一种导电糊料，该导电糊料包含比表面积为0.20 0.60米2/克的银颗粒、玻璃料、树脂粘合剂和冲淡剂；和烧制该施涂的导电糊料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述银颗粒在糊料中包含的银颗粒总量中占 80质量％或更多。3.如权利要求2所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：今野卓哉，北垣高志，小城宏树，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US