结晶太阳能电池后面电极制造用组合物制造技术

本发明专利技术涉及结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，针对后面电极制造用组合物，用于制造在晶圆的前、后面形成前面电极及后面电极的结晶太阳能电池，其特征在于：由丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂、铝粉、无机粘结剂、用于增大与晶圆粘附力的添加剂的混合组合物构成，上述铝粉由30～100纳米大小的铝粉与2～10微米大小的铝粉混合而成。本发明专利技术通过使用大小(size)比以往小的铝粉，从而能够降低串联电阻(Rs_contact?resistance)值，因此具有的效果是能够具有显著优秀的光电转换效率(Efficiency)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，特别是涉及一种高效率太阳能电池制造用后面电极材料，特征在于使用大小(size)比以往小的铝粉，更详细地说，能够降低串联电阻(Rs_contact resistance)值,因而能够具有显著优秀的光电转换效率(Efficiency)。
技术介绍
一般而言，结晶太阳能电池作为将太阳光能直接转换为电气的半导体元件，主要使用硅材料，如图I所示，基本上由以下结构构成硅晶圆(10)，构成P-η结结构；防止反射膜(20)，在上述硅晶圆(10)的上面形成，能够使光线很好地被太阳能电池的内部吸收；前 面电极(30)及后面电极(40)，在上述硅晶圆(10)的上面及下面分别印刷层叠，把在硅晶圆(10)内部生成的电气引向外部。作为上述前面电极(20)，银(Ag)被用作主电极材料，作为上述后面电极(40)，铝(Al)被用作主电极材料。另外，也可以对表面进行粗糙化处理，取代在硅晶圆(10)上形成上述防止反射膜(20)，减小入射的太阳光的反射率。具有上述构成的太阳能电池如图2所示，太阳光入射并被吸收到硅晶圆的内部后，借助被吸收的该光线，在晶圆内部生成(+)(-)电荷，借助于在晶圆内的P型硅与η型硅的ρ-η结处生成的电位差，生成的电荷的电子㈠与空穴⑴分离，电子向η型硅一侧移动，空穴向P型硅一侧移动，从而被收集于前面电极及后面电极，使后面电极成为阳极，前面电极成为阴极，能够供电。可是，用于如上所述结晶太阳能电池的以往的后面电极，是在硅晶圆上印刷作为后面电极材料的铝粉浆后，利用烧结、模块化工序形成，以往，在进行制造结晶太阳能电池所需的烧结(sintering)处理时，由于因晶圆与后面电极间的热膨胀系数差异而发生的应力，在烧结工序后，存在发生晶圆扭曲或折弯的弯曲(bowing)现象的问题，因此，不仅在作为后续工序的模块化工序中造成制造不良，而且由于难以用作薄膜硅晶圆，在制造太阳能电池时，成为导致晶圆的费用上升的原因。另一方面，本专利技术人在大韩民国注册专利第10-0801168号(公告日2008.02.05)中注册了一种混合组合物，作为高效率太阳能电池制造用后面电极材料，相对于丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂O. 5 20重量份,按招粉40 90重量份、无机粘结剂O. 5 10重量份以及用于增大与晶圆粘附力的添加剂O. I 10重量份的配比构成。但是，由上述的混合组合物构成的高效率太阳能电池制造用后面电极材料，由于串联电阻(Rs_contact resistance)值高，存在光电转换效率(Efficiency)不足的问题。另外，为提高结晶太阳能电池的效率，需要能够在不降低光电转换效率的前提下，进一步减小弯曲(bowing)现象,但是,作为上述后面电极材料,却存在无法进一步减小弯曲现象的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，能够降低串联电阻(Rs_contact resistance)值,从而能够具有显著优秀的光电转换效率(Efficiency)。另外，在晶圆的厚度日益变薄的趋势下，为提高太阳能电池的效率，提供一种能够在不降低光电转换效率的前提下，进一步减小弯曲(bowing)现象的高效率太阳能电池制造用后面电极材料。为达成上述目的，针对后面电极制造用组合物，用于制造在晶圆的前、后面形成前面电极及后面电极的结晶太阳能电池，本专利技术的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物的特征在于由丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂、招粉、无机粘结剂、用于增大与晶圆粘附力的添加剂的混合组合物构成，上述铝粉由30 100纳米大小的铝粉与2 10微米大小的铝粉混合而成。其中，优选上述铝粉由30 100纳米大小的铝粉0. 01 7. 0重量份和2 10微米大小的铝粉39. 9 85. 0重量份混合而成。而且，上述混合组合物还可以包括多孔性二氧化硅(fumed silica)，上述多孔性二氧化娃(fumed silica)相对于丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂0. 5 20重量份，包含0. 01 10重量份。本专利技术的其他特征记载于后述的详细说明及附图中。上述本专利技术针对由丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂、招粉、无机粘结剂、用于增大与晶圆粘附力的添加剂的混合组合物构成的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，通过使用大小(size)比以往小的铝粉，从而能够降低串联电阻(Rs_contact resistance)值，因此具有的效果是能够具有显著优秀的光电转换效率(Efficiency)。另外，在晶圆厚度逐渐变薄的趋势下，为提高结晶太阳能电池的效率，需要能够在不降低光电转换效率的前提下，进一步减小弯曲(bowing)现象，而本专利技术通过使用还包含多孔性二氧化硅(fumed silica)的混合组合物，因此具有的效果是能够比以往显著优秀地减小弯曲现象。附图说明图I是显示普通结晶太阳能电池结构的剖面图，图2是用于说明普通结晶太阳能电池原理的示意图，图3是用于说明本专利技术的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物制造工序一个示例的流程框图，图4是显示在根据本专利技术和以往技术分别制造的后面电极材料中的纳米铝粉含量与串联电阻值关系示例的图表， 图5是显示在本专利技术的后面电极材料中的铝粉粒子大小与串联电阻值关系示例的图表，图6是显示在根据本专利技术的包含多孔性二氧化硅的后面电极材料与根据以往技术的不包含多孔性二氧化硅的后面电极材料中，电极材料印刷厚度与弯曲特性结果的图表，图7是测量显示使用了本专利技术后面电极材料的结晶太阳能电池的光转换效率的示意图。(符号说明)10 :硅晶圆20 :防止反射膜30 :前面电极40 :后面电极具体实施例方式下面参照附图，详细说明本专利技术的优选实施例。 图3是用于说明本专利技术的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物的制造工序一个示例的流程框图。其中，如图所示，本专利技术的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物的特征是经如下步骤制造第I步骤(SI)，清洗原料投入容器；第2步骤(S2)，计量由树脂、无机粘结剂及添加剂构成的基础(base)原料并投入上述第I步骤的原料投入容器;第3步骤(S3)，通过拌合机配合上述原料投入容器中投入的基础原料；第4步骤(S4)，把经上述第3步骤的配合原料投入三辊碾磨机(3-roll mill)的分散装置，对配合的原料进行粉碎、混合并压出；第5步骤(S5),通过上述第4步骤,使基础原料实现衆料(paste)化；第6步骤(S6),计量如此实现浆料化的基础原料和铝粉以及选择性添加的多孔性二氧化硅添加剂并投入。以往，虽然经过与树脂、无机粘结剂及添加剂一同投入铝粉并配合原料的步骤，但是此时，由于是由微细粉末构成的铝粉一同配合的不同物质(树脂、无机粘结剂及添加剂)，发生分散不充分、结块的问题。因此，在本专利技术中，首先对构成微细基础原料的树脂、无机粘结剂及添加剂进行配合，充分实现浆料化，通过在其中混合微细的铝粉粉末，使铝粉得到更均匀分散，从而赋予更优秀的传导性，能够防止起泡及发生弯曲，减小接触电阻，形成限定的后面电极。接着，在上述第6步骤后，可以经过以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.07 KR 10-2010-00429901.一种结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，后面电极制造用组合物用于制造在晶圆的前、后面形成前面电极及后面电极的结晶太阳能电池，其特征在于由丙烯酸酯(acrylate)系或纤维素(cellulose)系树脂、铝粉、无机粘结剂、用于增大与晶圆粘附力的添加剂的混合组合物构成，上述铝粉由30 100纳米大小的铝粉和2 10微米大小的铝粉混合而成。2.根据权利要求I所述的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，其特征在于 上述铝粉由30 100纳米大小的铝粉O. 01 7. O重量份和2 10微米大小的铝粉39.9 85. O重量份混合而成。3.根据权利要求I或2所述的结晶太阳能电池后面电极制造用组合物，其特征在于 上述混合组合物还包括多孔性二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘时范，金洪宪，黄善岩，姜敦五，史永好，
申请(专利权)人：韩国太阳油墨股份公司，
类型：发明
国别省市：