用于太阳能电池电极的糊剂组合物和使用其制备的电极制造技术

技术编号:9695486 阅读:93 留言:0更新日期:2014-02-21 02:32
本文公开了用于太阳能电池电极的糊剂组合物和使用其制备的电极。更具体地,本发明专利技术涉及用于太阳能电池电极的糊剂组合物,其包含导电粉末、玻璃料和有机载体,使用其制备的电极,以及包括该电极的太阳能电池,其中玻璃料包括PbO、Bi2O3和TeO2,具体地,5wt%到55wt%的Bi2O3、10wt%到40wt%的TeO2,以及余量的PbO。本文进一步公开了包括该电极的太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
用于太阳能电池电极的糊剂组合物和使用其制备的电极
本专利技术涉及用于太阳能电池电极的糊剂组合物,使用其制作的电极,以及包括该电极的太阳能电池。更具体地,本专利技术涉及用于太阳能电池电极的糊剂组合物,其能够使在高的薄层电阻下对p-n结的破坏最小化,同时减少接触电阻以提高太阳能电池的效率,使用其制备的电极,以及包括该电极的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池使用p-n结的光电效应产生电能,p-n结的光电效应使太阳光的光子转变为电。在太阳能电池中,在半导体晶片或具有P-n结的基板的前面和背面分别形成前电极和背电极。在太阳能电池中,通过进入半导体晶片的太阳光诱导P-n结的光电效应,所得到的电子提供电流,其通过电极流到外面。通过沉积、图案化以及烘焙用于电极的糊剂组合物,在晶片的表面上形成太阳能电池的这些电极。最近,随着发射体(emi 11 er )变得越来越薄以增加太阳能电池的效率,太阳能电池能够经受分流现象,其可以降低太阳能电池的性能。同样地,太阳能电池的面积逐渐地增加以提高太阳能电池的效率,其可以增加太阳能电池的接触电阻,并且引起太阳能电池的效率下降。进一步,随着具有各种薄层电阻的电平的晶片数目增加,烘焙温度广泛改变,因此需要在较宽范围的烘焙温度中确保热稳定性的糊剂组合物。因此,需要开发用于太阳能电池电极的糊剂组合物,该太阳能电池电极在各种薄层电阻的电平下使对P-n结的破坏最小化,从而确保p-n结的稳定性,同时提高太阳能电池的效率。
技术实现思路
本专利技术的方面提供了用于太`阳能电池电极的糊剂组合物,其包含导电粉末、玻璃料和有机载体,其中玻璃料可以包含5wt%到55wt%的Bi203、10wt%到40wt%的TeO2和余量的 PbO。Bi2O3与PbO的和可以是玻璃料的20wt%到70wt%。玻璃料可以进一步包含选自由A1203、ZrO2^P2O5, ZnO、Si02、Na20、B2O3, Ta2O5^Fe2O3,Cr2O3, Co2O3, Li2O, Li2CO3^MgO 和 MnO2 组成的组中的至少一种。玻璃料可以具有0.1 μ m到5 μ m的平均粒径(D50)。糊剂可以包含60wt%到90wt%的导电粉末、lwt%到10wt%的玻璃料,和7wt%到30wt%的有机载体。本专利技术的另一个方面提供了由用于太阳能电池的电极糊剂组合物制备的电极。【附图说明】图1是使用根据本专利技术的示例性实施方式的糊剂制作的太阳能电池的示意图。【具体实施方式】 在本专利技术的一个方面,用于太阳能电池电极的糊剂组合物可以包含导电粉末、玻璃料和有机载体。在一个实施方式中,糊剂可以包含60wt%到90wt%的导电粉末、lwt%到10wt%的玻璃料,以及7wt%到30wt%的有机载体。导电粉末导电粉末可以包含银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、钼(Pt)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、铝(Al)、锡(Sn)、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、铱(Ir)、锇(Os)、铑(Rh)、钨(W)、钥(Mo)、镍(Ni)、镁(Mg)和氧化铟锡(ΙΤ0)。这些导电粉末可以单独使用,作为混合物使用或作为合金使用。导电粉末可以包含银颗粒,并且可以进一步包含N1、Co、Fe、Zn或Cu。导电粉末可以是球状、薄片状或无定形。导电粉末可以是具有不同颗粒形状的导电粉末的混合物。导电粉末可以具有0.Ιμπι到3μπι的平均粒径(D50)。经由超声使导电粉末在25° C下分散在异丙醇(IPA)中3分钟之后,可以使用,例如模型1064D (CILAS C0.,Ltd.)测量平均粒径。在这个范围内,电极糊剂可以具有降低的接触电阻和线性电阻。优选地,平均粒径可以在从0.5 μ m到2 μ m的范围内。导电粉末可以包含具有不同平均粒径的导电粉末的混合物。在糊剂组合物中,存在的导电粉末的量可以是60wt°/c^lj90wt%。在这个范围内,导电粉末可以防止太阳能电池的转化效率劣化,这种劣化是由于电阻增加以及由于有机载体的量相对下降导致难以形成糊剂。有利地,存在的导电粉末的量可以是70wt%到88wt%。玻璃料玻璃料用来提高导电粉末对于晶片或基板的粘附力,并且通过蚀刻抗反射层以及熔化导电粉末以在发射体区产生导电粉末的晶体,以降低在糊剂的烘焙过程中的接触电阻。玻璃料可以是三组分玻璃料(“Pb0-Bi203-Te02”),其包含Pb0、Bi203和Te02。玻璃料可以包括5wt%到55wt%的Bi203、10wt%到40wt%的TeO2,以及余量的PbO。如果Bi2O3的量少于5wt%,则接触电阻趋向于劣化。如果Bi2O3的量大于55wt%,则电极糊剂可能破坏P-η结。优选地,在玻璃料中可以包含的Bi2O3的量为6wt%到52wt%。如果TeO2的量少于10wt%,则通过TeO2可以降低Ag的坚固性,从而增加接触电阻。如果TeO2的量大于40wt%,则过量的TeO2会削弱糊剂与硅界面的反应性,从而增加接触电阻。在玻璃料中,优选TeO2的量可以是30到40wt%,更优选34到37wt%。在三组分玻璃料中,Bi2O3与PbO的和可以在玻璃料的20wt%到70wt%的范围内。在这个范围内,可以使对p-n结的破坏最小化,并且可以降低接触电阻。在玻璃料中,优选其和可以在30wt%到70wt%的范围内,更优选可以从30wt%到66wt%。在三组分玻璃料中,优选Bi2O3与TeO2的和可以为玻璃料的20wt%到90wt%,更优选 40wt% 到 88wt%。除了 Bi2O3和TeO2之外,三组分玻璃料可以包含剩余量的PbO,优选10到60wt%。在这个范围内,在各种薄层电阻的电平下可以确保P-n结的稳定性,同时提高太阳能电池的效率。除了 PbO、Bi2O3和TeO2之外,玻璃料可以进一步包含选自由A1203、Zr02、P205、ZnO、SiO2、Na2O、B2O3、Ta2O5、Fe2O3、Cr2O3、Co2O3、Li20、Li2C03、Mg0 和 MnO2 组成的组中的至少一种。考虑到电极的效率或高温稳定性,可以调节玻璃料中包含的各组合物的组分。玻璃料可以包含晶体玻璃料或无定形玻璃料以及铅玻璃料、无铅玻璃料或其混合物。玻璃料可以使用常用方法由金属氧化物如Pb0、Bi203和TeO2制备。例如,Pb0、Bi203和TeO2可以以上面所描述的量混合。可以使用球磨机或行星式研磨机进行混合。可以在900° C到1,300° C下熔化混合物组合物,并且使其经受冷激(骤冷,quench)到25° C。所得到的产物可以用圆盘式研磨机或行星式研磨机磨制,从而获得玻璃料。玻璃料具有0.1 μ m到5 μ m的平均粒径(D50),优选0.5 μ m到3 μ m。经由超声使导电粉末在25° C下分散在异丙醇(IPA)中3分钟之后,可以使用,例如型号1064D(CILASC0.,Ltd.)测量平均粒径(D50)。在糊剂组合物中,存在的玻璃料的量可以是lwt°/c^lj 10wt%。在这个范围内,改善烧结性质以及导电粉末的粘附力,同时防止由于电阻增加导致的转化效率的劣化是可能的。进一步,防止烘焙后剩余过量的玻璃料是可能的,烘焙可能引起电阻的增加以及可湿性的劣化。有利地,在糊剂组合物中存在的玻璃料的量可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池电极的糊剂组合物,包含:导电粉末;玻璃料;和有机载体,其中所述玻璃料包含5wt%到55wt%的Bi2O3、10wt%到40wt%的TeO2、以及余量的PbO。

【技术特征摘要】
2012.08.13 KR 10-2012-00884081.一种用于太阳能电池电极的糊剂组合物,包含:导电粉末;玻璃料;和有机载体,其中所述玻璃料包含5wt%到55wt%的Bi203、10wt%到40wt%的Te02、以及余量的PbO。2.根据权利要求1所述的糊剂组合物,其中Bi2O3与PbO的和在所述玻璃料的20wt%到70wt%的范围内。3.根据权利要求1所述的糊剂组合物,其中在所述玻璃料中存在的PbO的量为10到60wt%o4.根据权利要求1所述的糊剂组合物,其中所述玻璃料进一步包含选自由Al203、Zr02、P2O5> ZnO> Si02、Na20、B2O3> Ta2O5> Fe203、Cr2O3> Co203、Li20、Li2C03、MgO 和 MnO2 组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的糊剂组合物,其中所述玻璃料具有0.1到5μπι的平均粒径(D50)。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:金银京崔永郁宋宪圭李廷喆
申请(专利权)人:第一毛织株式会社
类型:发明
国别省市:

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