[發明專利]太陽能電池電極

無效

• 申請號: 201080015891.8
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN102369580A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 秋元英樹
• 申請（專利權）人: E.I.內穆爾杜邦公司
• 主分類號: H01B1/16
• 分類號: H01B1/16;H01L31/0224
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱黎明

發明背景

發明領域

本發明涉及用于太陽能電池的電極。

發明背景

由于用于硅太陽能電池的電極需要具有低電阻以有利于提高效率。問題是具有較低電阻的銀在與硅基板接觸時獲得高接觸電阻。為了解決該問題，JP2006-93433公開了一種通過使用導電漿料在p型導電層上形成的電極，所述漿料包含銀粉、有機載體、玻璃料和至少一種選自硼粉、無機硼化合物和有機硼化合物的物質。

JP2003-152200公開了一種用于太陽能電池電極的導電漿料，所述漿料包含銀和TiO₂。JPS59-11687公開了一種用于太陽能電池電極的導電漿料，所述漿料包含銀和鈦。JP2002-141520公開了一種太陽能電池的電極，所述電極包含鈦、鈷或鋅的無機化合物。然而，即使這些電極能夠降低由太陽能電池半導體N和P層構成的半導體中N層的接觸電阻，但P層的電阻天然地居高不下。US?2008/0230119公開了一種包含銀和鈀的電極，該電極能夠為n層和p層帶來低接觸電阻。然而，當導電漿料在高溫下燒結時，電阻最終增大。根據以上問題，需要提供用于太陽能電池的電極，該電極在N層和P層中均提供良好的導電性，并且不會限制用于燒結該電極的燒結溫度。

發明概述

本發明涉及通過燒結導電漿料而形成的太陽能電池電極，所述導電漿料包含(a)導電粉末，該導電粉末包含銀粒子、鈦粒子、或TiH₂粒子，以及(i)選自鋯、鉻、鈷、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥和鉑的金屬粒子，(ii)包含所述金屬的合金粒子，或(iii)承載所述金屬粒子的載體粒子；(b)玻璃料；以及(c)樹脂基料。優選地，所述導電粉末包含30-98重量％的銀粒子、1-70重量％的鈦粒子或TiH₂粒子，以及1-10重量％的(i)選自鋯、鉻、鈷、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥和鉑的金屬粒子，(ii)包含所述金屬的合金粒子，或(iii)承載所述金屬粒子的載體粒子。

在本發明的另一方面，用于制備太陽能電池電極的方法包括以下步驟：在硅基板上施加用于太陽能電池電極的導電漿料，該導電漿料包含(a)導電粉末，該導電粉末包含銀粒子、鈦粒子、或TiH₂粒子，以及(i)選自鋯、鉻、鈷、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥和鉑的金屬粒子，(ii)包含所述金屬的合金粒子，或(iii)承載所述金屬粒子的載體粒子，(b)玻璃料，以及(c)樹脂基料；燒結已施加到硅基板上的導電漿料。優選地，在450至900℃下對漿料進行燒結。

在本發明的另一方面，用于制備電極的方法包括以下步驟：在硅基板的n層和p層上均施加并燒結用于太陽能電池電極的導電漿料，所述導電漿料包含(a)導電粉末，該導電粉末包含銀粒子、鈦粒子、或TiH₂粒子，以及(i)選自鋯、鉻、鈷、鉬、锝、釕、銠、鈀、鎢、錸、鋨、銥和鉑的金屬粒子，(ii)包含所述金屬的合金粒子，或(iii)承載所述金屬粒子的載體粒子，(b)玻璃料，以及(c)樹脂基料。

本發明的電極可用于在太陽能電池半導體層即P層和N層上獲得低接觸電阻。還防止了電極電阻在高溫下燒結時增大。

附圖簡述

圖1A為受本發明權利要求書保護的太陽能電池的一部分的橫截面示意圖，圖1B為示出在與受本發明權利要求書保護的太陽能電池一部分的受光面相對面上的電極圖案的頂視圖；

圖2A至2E為用于說明太陽能電池的生產過程的圖片；

圖3A至3E為用于說明太陽能電池的生產過程的圖片；

圖4A至4D為用于說明太陽能電池的生產過程的圖片；

圖5A至5C為用于說明太陽能電池的生產過程的圖片；而

圖6A至6E為用于說明P型基板太陽能電池的生產過程的圖片。

圖7A至7E為用于說明N型基板太陽能電池的生產過程的圖片。

圖8A為用于測定使用本發明的導電漿料在硅基板上制成的電極的接觸電阻的樣本形狀的圖片，而圖8B為用于說明在電極之間測得的電阻值的圖片。

發明詳述

本發明的第一實施方案涉及硅太陽能電池的電極。本發明的電極在以下段落中有詳細說明。

1.導電粉末