[發明專利]用于太陽能電池電極的組合物以及使用其制造的電極

在審

• 申請號: 201410730375.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104715804A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 鄭錫鉉;樸永起;金東奭;金周熙;樸珉秀;金君浩;金珉載;金碩徹;梁相賢
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01L31/0224;H01L31/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 陶敏;臧建明

相關申請案的交叉參考

本申請案要求在韓國知識產權局于2013年12月17日提交的韓國專利申請案第10-2013-0157659號及2014年9月18日提交的韓國專利申請案第10-2014-0124652號的權益，其全部公開內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種用于太陽能電池電極的組合物以及使用其制造的電極。

背景技術

太陽能電池使用將日光的光子轉化成電的p-n結的光伏打效應以產生電能。在太陽能電池中，分別在具有p-n結的半導體晶片或襯底的上表面和下表面上形成前電極和背電極。隨后，通過進入半導體晶片的日光誘導p-n結的光伏打效應，并且通過由p-n結的光伏打效應產生的電子將電流經由電極提供到外部。通過涂覆、圖案化并烘烤用于電極的組合物在晶片上形成太陽能電池的電極。

為提高太陽能電池效率而連續減小發射極厚度可引起分流(shunting)，這會降低太陽能電池性能。此外，已逐漸增大太陽能電池的面積以獲得高效率。但是，在這種情況下，由于太陽能電池的接觸電阻增大，會帶來效率降低的問題。

太陽能電池通過焊帶(ribbon)彼此連接以構成太陽能電池組。在這種情況下，電極與焊帶之間的低粘著力可引起較大的串聯電阻并且降低轉化效率。此外，使用包含常規含鉛玻璃質的用于太陽能電池電極的組合物制造的電極展現關于所述焊帶的膠粘強度不足。以這一觀點來看，本發明人研發出一種能夠克服這些問題的太陽能電池。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種用于太陽能電池電極的組合物包含：銀粉、玻璃質(glass?frit)和有機載體(organic?vehicle)，其中所述玻璃質包含元素鉍(Bi)、碲(Te)和鉻(Cr)。

鉻與碲的摩爾比可在1∶1到1∶80范圍內。

以玻璃質的總重量計，玻璃質可進一步包含5摩爾％到50摩爾％的元素鉛(Pb)。

玻璃質可進一步包含至少一種選自以下各物的元素：鉛(Pb)、鋰(Li)、鋅(Zn)、鎢(W)、磷(P)、硅(Si)、鎂(Mg)、銫(Ce)、鍶(Sr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、錫(Sn)、銦(In)、釩(V)、鋇(Ba)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈉(Na)、鉀(K)、銻(Sb)、鍺(Ge)、鎵(Ga)、鈣(Ca)、砷(As)、鈷(Co)、鋯(Zr)、錳(Mn)、鋁(A1)以及硼(B)。

可由包含5重量％(以重量計)到30重量％的氧化鉍、40重量％到80重量％的氧化碲、1重量％到15重量％的氧化鉻以及l重量％到50重量％的第四金屬氧化物的金屬氧化物混合物制備玻璃質。

第四金屬氧化物可包含至少一種選自以下各物的金屬氧化物：氧化鉛、氧化鋰、氧化鋅、氧化鎢、氧化磷、氧化硅、氧化鎂、氧化銫、氧化鍶、氧化鉬、氧化鈦、氧化錫、氧化銦、氧化釩、氧化鋇、氧化鎳、氧化銅、氧化鈉、氧化鉀、氧化銻、氧化鍺、氧化鎵、氧化鈣、氧化砷、氧化鈷、氧化鋯、氧化錳、氧化鋁以及氧化硼。

第四金屬氧化物包括氧化鋰、氧化鋅以及氧化鎢，且玻璃質是由包含5重量％到30重量％的氧化鉍、40重量％到80重量％的氧化碲、1重量％到15重量％的氧化鉻、1重量％到10重量％的氧化鋰、1重量％到10重量％的氧化鋅以及1重量％到10重量％的氧化鎢的金屬氧化物混合物制備的。

以金屬氧化物混合物的總重量計，第四金屬氧化物可包含15重量％到50重量％的氧化鉛(PbO)。

所述組合物可包含60重量％到95重量％的銀粉、0.5重量％到20重量％的玻璃質以及1重量％到30重量％的有機載體。

玻璃質的平均粒徑(D50)可為0.1微米到10微米。

所述組合物可進一步包含至少一種選自分散劑、觸變劑(thixotropic?agent)、塑化劑、粘度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩定劑(UV?stabilizer)、抗氧化劑以及偶合劑的添加劑。

有機載體包含粘合劑樹脂，其中所述粘合劑樹脂的重均分子量(molecular?weight，Mw)可為30,000克/摩爾到200,000克/摩爾。

所述組合物的粘度為100,000厘泊(cps)到500,000厘泊。

根據本發明的另一個方面，提供一種使用所述用于太陽能電池電極的組合物形成的太陽能電池電極。

附圖說明

圖1為根據本發明的一個實施例的太陽能電池的示意圖。

具體實施方式

用于太陽能電池電極的組合物