[發明專利]用于太陽能電池背電極的鋁漿

有效

• 申請號: 201080037313.4
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102576578A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李昶模;李承傭;林大成;崔亨燮;洪勝權
• 申請（專利權）人: 東友FINE-CHEM股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B1/04;H01L31/042
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立;高為華

技術領域

本發明涉及一種用于太陽能電池背電極的鋁漿。

背景技術

通常，結晶硅太陽能電池使用一種厚180～220μm的P-型硅基板。在P-型硅基板的前表面上形成厚0.2～0.6μm的N-型雜質層，而且在N-型雜質層上依次形成抗反射用SiN_x層與前電極。此外在P-型硅基板的背表面上形成鋁電極。此鋁電極的形成方法為使用絲網印刷等涂布鋁漿，將涂布的鋁漿干燥，然后在低溫(約600℃)及高溫(800～950℃)兩階段煅燒已干燥的鋁漿。在此煅燒工序中，鋁擴散至P-型硅基板中而形成Al-Si合金層。此Al-Si合金層形成背表面場(BSF)層而防止由太陽能電池產生的電子重組，并提高由太陽能電池產生的載體的收集效率。太陽能電池的效率受BSF層的厚度與均勻性影響。即在BSF層的厚度減小時太陽能電池的效率降低，在其厚度增加時其效率增加。

同時為了降低太陽能電池的成本，近來硅晶片的厚度已減小。然而在硅晶片的厚度過度地減小時，由于硅晶片與鋁間的熱膨脹系數差異而使得硅晶片翹曲，從而導致硅晶片裂開。

為了克服上述問題，需要減小作為背電極的鋁電極的厚度，此目的可通過減少鋁漿的涂布量而完成。然而在涂布較少量的鋁漿時，BSF層(其為背面電場層)的厚度增加，使得太陽能電池的效率退化，以及在煅燒工序期間在電極層中越來越多地形成鋁泡或凸塊。在此情形，在電極層中形成的鋁泡或凸塊降低了硅晶片的背表面的平整度，而且壓力集中在這些鋁泡或凸塊上，因而在制造太陽能電池或太陽能電池組件時將造成太陽能電池破裂。

為了防止太陽能電池翹曲以及在煅燒工序期間形成較少的鋁泡，提出了如下傳統技術：韓國專利登記第10-0825580號揭示了一種鋁漿，包括粒徑為0.5～10μm的鋁粉、有機載體及金屬烷氧化物；韓國未審查的專利申請公開號為10-2008-0068638揭示一種鋁漿，包括粒徑為2～20μm的鋁粉、玻璃料、有機載體及金屬氫氧化物；韓國未審查專利申請公開號為10-2008-0057230揭示一種鋁漿，包括粒徑為2～20μm的鋁粉、玻璃料、有機載體及增塑劑；以及韓國未審查專利申請公開號為10-2008-0104179揭示一種鋁漿，包括粒徑為4～10μm的鋁粉、堿性玻璃料、乙氧化硼、乙氧化鈦、及氣相二氧化硅。

除了鋁粉、玻璃料與有機載體，以上專利文件中揭示的鋁漿均包括有機或無機添加劑。然而這些添加劑是有問題的，因為它們在鋁漿煅燒工序期間如殘渣般存在，或者成孔，使得鋁漿的電阻與均勻性降低，因而不良地影響太陽能電池的效率。此外以上的鋁漿是有成問題的，因為鋁粉具有10～20μm的最大粒徑，使得鋁漿難以均勻地接觸太陽能電池絨面化的背表面，結果因其中形成的孔而可能形成鋁凸塊。

發明內容

因此，本發明用以關注以上現有技術中發生的問題，本發明的一個目的是提供一種用于太陽能電池背電極的鋁漿，其在煅燒工序期間可防止太陽能電池翹曲或者最小化鋁泡或凸塊的形成以及變黃的發生，可大幅增加短路電流(Isc)與開路電壓(Voc)的值，以及可明顯地提高太陽能電池的效率。

為了實現以上目的，本發明一方面提供了一種用于太陽能電池背電極的鋁漿，包括：鋁粉，其中將具有4～6μm的平均粒徑(D₅₀)的鋁粉、與具有2～4μm的平均粒徑(D₅₀)的鋁粉以6∶4～9.5∶0.5的重量比混合。

本發明的另一方面提供了一種制造太陽能電池的方法，包括使用所述鋁漿形成背電極的工序。

依照本發明的鋁漿由于使用兩種或更多種平均粒徑不同的鋁粉來改良鋁漿與絨面化的硅晶片間的接觸，因此在煅燒工序期間可防止太陽能電池翹曲且可使鋁泡或凸塊的形成以及變黃的發生最小化，可大幅增加短路電流(Isc)與開路電壓(Voc)的值，以及可明顯地提高太陽能電池的效率。

具體實施方式

本發明提供一種用于太陽能電池背電極的鋁漿，包括：鋁粉，其中將D₅₀＝4～6μm的鋁粉與D₅₀＝2～4μm的鋁粉以6∶4～9.5∶0.5的重量比混合。

在此“D₅₀”表示鋁粉的平均粒徑。