太陽能電池電極用的糊料及使用其制備的太陽能電池電極的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請案主張2014年11月13日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請案第 10-2014-0158299號的優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領域
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池電極的糊料以及由其制備的電極。
【背景技術(shù)】
[0004] 太陽能電池使用p-n結(jié)（p-n junction)的光伏效應（photovoltaic effect)產(chǎn) 生電能，光伏效應將日光的光子轉(zhuǎn)化成電。在太陽能電池中，分別在具有p-n結(jié)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 發(fā)p-n結(jié)的光伏效應，并且由p-n結(jié)的光伏效應產(chǎn)生的電子提供的電流流過電極到達外部。 太陽能電池的電極是通過在晶片上施加、圖案化以及烘烤用于太陽能電池電極的糊料而形 成。
[0005] 近來，不斷減小發(fā)射極的厚度來改善太陽能電池效率會引起分流，這可以使太陽 能電池的性能劣化。此外，已逐步地增加太陽能電池的面積以增加太陽能電池的效率。然 而，在這種情況下，由于太陽能電池的接觸電阻（contact resistance)增加，可能會引起效 率劣化的問題。
[0006] 因此，需要能夠確保足夠低的接觸電阻并增加轉(zhuǎn)換效率的用于太陽能電池電極的 糊料的玻璃料，從而制備涵蓋從低薄層（sheet)電阻到高薄層電阻的用于太陽能電池電極 的糊料。
[0007] 韓國專利公開案第0868621號是關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種能夠使接觸電阻減到最小的用于太陽能電池電極的糊料。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于太陽能電池電極的糊料包括導電粉末、玻璃料及有 機媒劑，其中所述玻璃料包括元素鉍（Bi)、碲（Te)及銻（Sb)，并且鉍（Bi)與碲（Te)的摩 爾比是I : 1到1 : 30。
[0010] 所述玻璃料可以進一步包括鋰（Li)、鈉（Na)、鋅（Zn)及鎢（W)中的至少一種。
[0011] 所述玻璃料中鉍（Bi)與銻（Sb)的摩爾比可以是1 : 0.05到1 : 5。
[0012] 所述糊料可以具有60重量％到90重量％的導電粉末；1重量％到10重量％的玻 璃料；及5重量％到30重量％的有機媒劑。
[0013] 所述導電粉末可以包括以下各物中的至少一種：銀（Ag)、金（Au)、鈀（Pd)、鉑 (Pt)、銅（Cu)、鉻（Cr)、鈷（Co)、鋁（Al)、錫（Sn)、鉛（Pb)、鋅（Zn)、鐵（Fe)、銥（Ir)、鋨 (0s)、銘（Rh)、媽（W)、鉬（Mo)、鎳（Ni)及氧化銦錫（indium tin oxide，ΙΤ0) 〇
[0014] 所述玻璃料的平均粒徑（D50)可以是0. 1微米到5微米。
[0015] 所述糊料可以進一步包括以下各物中的至少一種：分散劑、觸變劑、塑化劑、粘度 穩(wěn)定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩(wěn)定劑（UV stabilizer)、抗氧化劑以及偶合劑。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以由上文所描述的用于太陽能電池電極的糊料制備太 陽能電池電極。
【附圖說明】
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的太陽能電池的結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 用于太陽能電池電極的糊料
[0019] 本發(fā)明的用于太陽能電池電極的糊料包括導電粉末、玻璃料及有機媒劑。
[0020] 現(xiàn)將在下文中描述本發(fā)明。
[0021] 導電粉末
[0022] 導電粉末可以包括銀（Ag)、金（Au)、鈀（Pd)、鉑（Pt)、銅（Cu)、鉻（Cr)、鈷（Co)、鋁 (Al)、錫（Sn)、鉛（Pb)、鋅（Zn)、鐵（Fe)、銥（Ir)、鋨（Os)、銠（Rh)、鎢（W)、鉬（Mo)、鎳（Ni)、 鎂（Mg)、氧化銦錫（ITO)及類似物。導電粉末可以單獨使用，或以其混合物或其合金形式使 用。舉例來說，導電粉末可以僅包括銀（Ag)顆粒，或包括銀（Ag)顆粒，并且除銀（Ag)顆粒 外，進一步包括鋁（Al)、鎳（Ni)、鈷（Co)、鐵（Fe)、鋅（Zn)或銅（Cu)。
[0023] 導電粉末可以是具有不同顆粒形狀的導電粉末的混合物。舉例來說，導電粉末可 以具有球狀、片狀或無定形（amorphous)形狀，或其組合。
[0024] 導電粉末的平均粒徑（D50)可以是0. 1微米到5微米?？梢栽?5°C下，經(jīng)由超聲 波（ultrasonication)處理將導電粉末分散于異丙醇（isopropyl alcohol，IPA)中3分鐘 之后，使用例如型號1064D(西萊斯有限公司（CILAS Co.，Ltd.))測量平均粒徑。在此范圍 內(nèi)，糊料可以提供低接觸電阻和低線路電阻（line resistance)。確切地說，導電粉末的平 均粒徑（D50)可以是0. 5微米到2微米。
[0025] 在一個實施例中，導電粉末可以是具有不同平均粒徑（D50)的導電粉末的混合 物。
[0026] 用于太陽能電池電極的糊料中導電粉末的存在量可以是60重量％到90重量％。 在此范圍內(nèi)，導電粉末可以防止由電阻增加引起的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率劣化以及由有機媒 劑的量相對減少引起的糊料形成困難。在一些實施例中，用于太陽能電池電極的糊料中導 電粉末的存在量可以是70重量％到88重量％。
[0027] 玻璃料
[0028] 玻璃料可以用來通過蝕刻抗反射（anti-reflection)層并恪融銀顆粒而在發(fā)射 極區(qū)（emitter region)中形成銀晶體顆粒（silver crystal particle)，從而降低用于太 陽能電池電極的糊料的烘烤（baking)工藝期間的接觸電阻。另外，玻璃料可以用來增加導 電粉末與晶片之間的粘附力，并且可以被軟化，由此降低燒結(jié)（sintering)工藝期間的烘 烤溫度。
[0029] 當增加太陽能電池的面積以改善太陽能電池的效率時，可能存在太陽能電池的接 觸電阻增加的問題。因此，有必要使對p-n結(jié)的影響減到最小，同時使接觸電阻減到最小。 此外，由于烘烤溫度在較寬范圍內(nèi)變化，并且越來越多地使用具有不同薄層電阻的晶片，用 于太陽能電池電極的糊料可以包括玻璃料來確保足夠的熱穩(wěn)定性，即使是在較寬范圍的烘 烤溫度。
[0030] 在本發(fā)明的一個實施例中，玻璃料可以包括元素鉍（Bi)、碲（Te)及銻（Sb)。
[0031] 玻璃料可以通過混合分別包括元素鉍（Bi)、碲（Te)及銻（Sb)的化合物來制備。 舉例來說，可以使用分別包括祕（Bi)、蹄（Te)及鋪（Sb)的碳酸鹽（carbonate)、硫化物 (sulfide)、氧化物（oxide)、氮化物（nitride)及硼化物（boride)，但不限于此。在一些實 施例中，玻璃料可以由包括氧化鉍（Bi 2O3)、氧化碲（TeO2)及氧化銻（Sb2O3)的三種或超過三 種的金屬氧化物來制備。
[0032] 在一個實施例中，金屬氧化物可以包括3重量％到45重量％的氧化鉍（Bi2O 3)、40 重量％到85重量％的氧化蹄（TeO2)及1重量％到15重量％的氧化鋪（Sb 2O3)。舉例來說， 金屬氧化物可以包括5重量％到40重量％的氧化鉍（Bi2O 3)、50重量％到80重量％的氧化 碲（TeO2)及1重量％到15重量％的氧化銻（Sb 2O3)。
[0033] 在另一個實施例中，金屬氧化物可以包括5重量％到35重量％的氧化鉍（Bi2O 3)、 40重量％到80重量％的氧化碲（TeO2)、1重量％到10重量％的氧化銻（Sb 2O3)、1重量％到 10重量％的氧化鋰（Li2O)及1重量％到10重量％的氧化鋅（ZnO)。
[0034] 在另一個實施例中，玻璃料中鉍（Bi)與碲（Te)的摩爾比可以是I : 1到1 : 30， 例如1 : 1.5到1 : 25。確切地說，玻璃料中鉍（Bi)與碲（Te)的摩爾比可以是1 : 1、 1 : 1.5、1 : 2、1 : 3、1 : 4、1 : 5、1 : 6、1 : 7、1 : 8、1 : 9、1 : 10、1 : 11、1 : 12、 1 : 13、1 : 14、1 : 15、1 : 16、1 : 17、1 : 18、1 : 19、1 : 20、1 : 21、1 : 22、1 : 23、 1 : 24、