[發明專利]導電糊料及包含用其形成的電極的電子器件和太陽能電池

有效

• 申請號: 201110232388.4
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102376379A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 金世潤;李殷成;池尚洙;李相睦
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01B1/20
• 分類號: H01B1/20;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

技術領域

本公開內容涉及導電糊料、及包含使用所述導電糊料形成的電極的電子器件和太陽能電池。

背景技術

太陽能電池是將太陽能轉化為電能的光電轉換器件。作為潛在地無限的且基本上無污染的下一代能源，太陽能電池已經吸引了許多關注。

太陽能電池包含p型和n型半導體。當通過所述半導體的光活性層中吸收的光產生電子-空穴對(“EHP”)時，所述太陽能電池通過如下產生電能：使電子和空穴分別遷移至所述n型半導體和p型半導體，然后在所述太陽能電池的相應電極中收集所述電子和空穴。

期望地，太陽能電池具有盡可能高的由太陽能產生電能的效率。為了改善該效率，太陽能電池期望地以最小的損耗吸收光，使得其可產生盡可能多的電子-空穴對，然后收集所產生的電荷而沒有的顯著損耗。

電極可使用沉積方法制造，所述沉積方法可包括復雜的工藝、具有高的成本并且可花費長的時間。因此，已提出了簡化方法，例如對包含導電材料的導電糊料進行絲網印刷。然而，使用導電糊料形成的電極可由于導電糊料中包含的玻璃粉而具有低的導電性。因此，仍需要改進的導電糊料。

發明內容

一個實施方式提供能夠改善電極導電性的導電糊料。

另一實施方式提供包含電極的電子器件，所述電極包括燒結的導電糊料。

又一實施方式提供包含電極的太陽能電池，所述電極包括燒結的導電糊料。

根據一個實施方式，公開導電糊料，其包含：導電粉末、金屬玻璃、和有機載體(媒介物，vehicle)。本文中，所述金屬玻璃包括選自如下的至少兩種元素的合金：具有低電阻率的元素、與所述導電粉末形成固溶體的元素、具有高氧化電勢的元素，其中所述具有低電阻率的元素具有小于約100微歐-厘米的電阻率，和所述具有高氧化電勢的元素具有約100千焦/摩爾或更大的氧化物形成吉布斯(Gibbs)自由能絕對值。

所述導電粉末可包括銀、鋁、銅、鎳、或者其組合。

所述導電粉末可具有約1nm～約50μm的尺寸范圍。

所述具有低電阻率的元素可具有小于約15微歐-厘米的電阻率。

所述具有低電阻率的元素可包括選自如下的至少一種：銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、鈣(Ca)、鈹(Be)、鎂(Mg)、鈉(Na)、鉬(Mo)、鎢(W)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鉀(K)、鋰(Li)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銣(Rb)、鉻(Cr)、和鍶(Sr)。

所述與所述導電粉末形成固溶體的元素可具有小于0kJ/mol的與所述導電粉末的混合熱。

所述與所述導電粉末形成固溶體的元素可包括選自如下的至少一種：鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、钷(Pm)、釤(Sm)、镥(Lu)、釔(Y)、釹(Nd)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、釷(Th)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、鋇(Ba)、鐿(Yb)、鍶(Sr)、銪(Eu)、鋯(Zr)、鋰(Li)、鉿(Hf)、鎂(Mg)、磷(P)、砷(As)、鈀(Pd)、金(Au)、钚(Pu)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鋁(Al)、鋅(Zn)、銻(Sb)、硅(Si)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鎘(Cd)、銦(In)、鉑(Pt)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈾(U)、鎳(Ni)、釕(Ru)、锝(Tc)、錳(Mn)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鋨(Os)、釩(V)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、錸(Re)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鎢(W)、鈹(Be)、硼(B)、銅(Cu)、和汞(Hg)。

所述具有高氧化電勢的元素可包括選自如下的至少一種：銅、鈦、釕、鎘、鋅、銠、鉀、鈉、鎳、鉍、錫、鋇、鍺、鋰、鍶、鎂、鈹、鉛、鈣、鉬、鎢、鈷、銦、硅、鎵、鐵、鋯、鉻、硼、錳、鋁、鑭、釹、鈮、釩、釔、和鈧。

可以約30～約99重量％、約0.1～約20重量％、和約0.9～約69.9重量％的量包括所述導電粉末、所述金屬玻璃和所述有機載體，基于所述導電糊料的總重量。

所述金屬玻璃可為基本上無定形的。

所述金屬玻璃可具有約5℃～約200℃的過冷液體區域。

所述金屬玻璃可包含銅(Cu)和鋯(Zr)。在此情況下，所述金屬玻璃可進一步包含選自如下的至少一種：鋁(Al)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、和鉿(Hf)。可以約10原子％或更少的量包含選自鋁(Al)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鈀(Pd)、和鉿(Hf)的至少一種，基于所述金屬玻璃的總量。