[發(fā)明專利]用于太陽能電池的前電極和包括其的太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710653889.7
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107731937B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設計）人: 金東奭;南熙寅;樸相熙;鄭錫鉉;趙宰匯
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 11205 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發(fā)明提供一種用于太陽能電池的前電極和包含其的太陽能電池。所述用于太陽能電池的前電極包含：其最外表面上的階梯式結構，其中階梯式結構由n級(其中n為3或大于3的整數(shù))構成且第n級的橫截面積比第n?1級小以使得第n?1級部分曝露，且其中階梯式結構占據(jù)最外表面的總表面積的5％到100％。本發(fā)明的前電極在不添加導致接觸電阻變差的任何組分的情況下可經(jīng)由控制其表面形態(tài)展現(xiàn)提高的粘附力且因此可展現(xiàn)良好的電阻特征。

相關申請的交叉參考

本申請主張2016年8月12日在韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請第10-2016-0103293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(fā)明涉及一種用于太陽能電池的前電極和包括其的太陽能電池。更確切地說，本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池的前電極，其具有形成于其最外表面上的階梯式多層結構且對將太陽能電池的電池單元彼此連接的條帶(ribbon)展現(xiàn)良好的粘附力；以及一種包含其的太陽能電池。

背景技術

太陽能電池使用將日光的光子轉換成電的p-n結的光生伏打效應產(chǎn)生電。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后電極。隨后，通過進入半導體晶片的日光誘發(fā)p-n結處的光生伏打效應且通過p-n結處的光生伏打效應產(chǎn)生的電子通過電極提供電流。

太陽能電池的電極可通過施加包含導電粉末、玻璃粉以及有機媒劑的電極膏狀物，使其圖案化且烘烤而形成于晶片上。

最近，已持續(xù)減小發(fā)射極的厚度以便提高太陽能電池效率。然而，發(fā)射極的厚度減小可能引起分流(shunting)，從而降低太陽能電池性能。另外，已逐漸提高太陽能電池的面積以便實現(xiàn)高光生伏打效率。然而太陽能電池的面積提高可能經(jīng)由提高其接觸電阻而導致效率降低。

參看圖10(A)及圖10(B)，可經(jīng)由條帶3將構成太陽能電池的電池1連接到相鄰電池(未示出)。條帶可直接粘結到充當電極的接線排(busbar)2。如果不能充分確保電極對條帶的粘附力，那么電極的串聯(lián)電阻可能提高且太陽能電池的轉換效率可能降低。常規(guī)地，含鉛玻璃粉主要用于太陽能電池的電極膏狀物中。然而，此類含鉛玻璃粉可能導致電極對條帶的粘附力降低。最近，已作出各種嘗試以將能夠改進條帶粘附力的材料，如氧化鎢添加到電極膏狀物中。然而，添加此類材料可能導致太陽能電池的電特性降低。

因此，需要可在不降低太陽能電池效率的情況下改進條帶粘附力的用于太陽能電池的前電極。

韓國專利特許公開案第2014-0127938號中揭露了本發(fā)明的背景技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個方面為提供可經(jīng)由控制電極的表面形態(tài)展現(xiàn)提高的條帶粘附力的用于太陽能電池的前電極。

本發(fā)明的另一個方面為提供包含如上文所闡述的前電極且在可靠性和轉換效率方面展現(xiàn)良好特性的太陽能電池。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于太陽能電池的前電極，在其最外表面上包含階梯式結構，其中階梯式結構由n級(其中n為3或大于3的整數(shù))構成且第n級的橫截面積比第n-1級小以使得第n-1級部分曝露，且其中階梯式結構占據(jù)最外表面的總表面積的5％到100％。

階梯式結構的每個級可至少部分地包含棱柱結構(prismatic structure)。

階梯式結構可基本上由銀(Ag)組成，且確切地說，可具有50重量％到100重量％的銀含量。

前電極可通過烘烤包含銀粉、玻璃粉以及有機媒劑的組成物形成。此處，組成物可包含60重量％到95重量％銀粉、0.1重量％到20重量％玻璃粉以及1重量％到30重量％有機媒劑。玻璃粉可包含碲。組成物可更包含由以下所構成的族群中選出的至少一種添加劑：分散劑、觸變劑、塑化劑、粘度穩(wěn)定劑、抗起泡劑、顏料、UV穩(wěn)定劑、抗氧化劑以及偶合劑。