[发明专利]导电糊料及包含用其形成的电极的电子器件和太阳能电池

说明书

技术领域

本公开内容涉及导电糊料、及包含使用所述导电糊料形成的电极的电子器件和太阳能电池。

背景技术

太阳能电池是将太阳能转化为电能的光电转换器件。作为潜在地无限的且基本上无污染的下一代能源，太阳能电池已经吸引了许多关注。

太阳能电池包含p型和n型半导体。当通过所述半导体的光活性层中吸收的光产生电子-空穴对(“EHP”)时，所述太阳能电池通过如下产生电能：使电子和空穴分别迁移至所述n型半导体和p型半导体，然后在所述太阳能电池的相应电极中收集所述电子和空穴。

期望地，太阳能电池具有尽可能高的由太阳能产生电能的效率。为了改善该效率，太阳能电池期望地以最小的损耗吸收光，使得其可产生尽可能多的电子-空穴对，然后收集所产生的电荷而没有的显著损耗。

电极可使用沉积方法制造，所述沉积方法可包括复杂的工艺、具有高的成本并且可花费长的时间。因此，已提出了简化方法，例如对包含导电材料的导电糊料进行丝网印刷。然而，使用导电糊料形成的电极可由于导电糊料中包含的玻璃粉而具有低的导电性。因此，仍需要改进的导电糊料。

发明内容

一个实施方式提供能够改善电极导电性的导电糊料。

另一实施方式提供包含电极的电子器件，所述电极包括烧结的导电糊料。

又一实施方式提供包含电极的太阳能电池，所述电极包括烧结的导电糊料。

根据一个实施方式，公开导电糊料，其包含：导电粉末、金属玻璃、和有机载体(媒介物，vehicle)。本文中，所述金属玻璃包括选自如下的至少两种元素的合金：具有低电阻率的元素、与所述导电粉末形成固溶体的元素、具有高氧化电势的元素，其中所述具有低电阻率的元素具有小于约100微欧-厘米的电阻率，和所述具有高氧化电势的元素具有约100千焦/摩尔或更大的氧化物形成吉布斯(Gibbs)自由能绝对值。

所述导电粉末可包括银、铝、铜、镍、或者其组合。

所述导电粉末可具有约1nm～约50μm的尺寸范围。

所述具有低电阻率的元素可具有小于约15微欧-厘米的电阻率。

所述具有低电阻率的元素可包括选自如下的至少一种：银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钙(Ca)、铍(Be)、镁(Mg)、钠(Na)、钼(Mo)、钨(W)、锡(Sn)、锌(Zn)、镍(Ni)、钾(K)、锂(Li)、铁(Fe)、钯(Pd)、铂(Pt)、铷(Rb)、铬(Cr)、和锶(Sr)。

所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可具有小于0kJ/mol的与所述导电粉末的混合热。

所述与所述导电粉末形成固溶体的元素可包括选自如下的至少一种：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)、镥(Lu)、钇(Y)、钕(Nd)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、钍(Th)、钙(Ca)、钪(Sc)、钡(Ba)、镱(Yb)、锶(Sr)、铕(Eu)、锆(Zr)、锂(Li)、铪(Hf)、镁(Mg)、磷(P)、砷(As)、钯(Pd)、金(Au)、钚(Pu)、镓(Ga)、锗(Ge)、铝(Al)、锌(Zn)、锑(Sb)、硅(Si)、锡(Sn)、钛(Ti)、镉(Cd)、铟(In)、铂(Pt)、铑(Rh)、铱(Ir)、铀(U)、镍(Ni)、钌(Ru)、锝(Tc)、锰(Mn)、钴(Co)、钽(Ta)、铌(Nb)、锇(Os)、钒(V)、铁(Fe)、铬(Cr)、铼(Re)、钼(Mo)、银(Ag)、钨(W)、铍(Be)、硼(B)、铜(Cu)、和汞(Hg)。

所述具有高氧化电势的元素可包括选自如下的至少一种：铜、钛、钌、镉、锌、铑、钾、钠、镍、铋、锡、钡、锗、锂、锶、镁、铍、铅、钙、钼、钨、钴、铟、硅、镓、铁、锆、铬、硼、锰、铝、镧、钕、铌、钒、钇、和钪。

可以约30～约99重量％、约0.1～约20重量％、和约0.9～约69.9重量％的量包括所述导电粉末、所述金属玻璃和所述有机载体，基于所述导电糊料的总重量。

所述金属玻璃可为基本上无定形的。

所述金属玻璃可具有约5℃～约200℃的过冷液体区域。

所述金属玻璃可包含铜(Cu)和锆(Zr)。在此情况下，所述金属玻璃可进一步包含选自如下的至少一种：铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)、和铪(Hf)。可以约10原子％或更少的量包含选自铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、钯(Pd)、和铪(Hf)的至少一种，基于所述金属玻璃的总量。