[发明专利]用于太阳能电池电极的组合物和使用其制备的电极

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2013年12月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2013-0160767的权益，其全部公开内容结合在此以供参考。

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池电极的组合物和使用该组合物制备的电极。

背景技术

太阳能电池采用将太阳光的光子转换为电的p-n结的光伏效应发电。在太阳能电池中，前电极和背电极分别在具有p-n结的半导体晶片或基片的上表面和下表面上形成。然后，在p-n结处的光伏效应由进入半导体晶片的太阳光诱发且由p-n结处光伏效应产生的电子通过电极向外部提供电流。太阳能电池的电极通过涂布、图案化和焙烧电极组合物而形成在晶片上。

为提高太阳能电池效率不断地降低发射极厚度可引起分流，这可能劣化太阳能电池性能。此外，为了实现更高效率，太阳能电池已经逐渐增加面积。然而，在这样的情况下，会有由于太阳能电池接触电阻的增加而导致的效率劣化问题。

因此，需要可增强电极和硅晶片之间的接触效率以最小化接触电阻(Rc)和串联电阻(Rs)的用于太阳能电池电极的组合物，从而提供优异的转换效率。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于太阳能电池的组合物可包括银(Ag)粉；包含元素银(Ag)和铅(Pb)与铋(Bi)中的至少一种的玻璃料；和有机载体，其中玻璃料的Ag与Pb的摩尔比范围为1：0.1至1：50，或者Ag与Bi的摩尔比范围为1：0.1至1：20。

玻璃料可进一步包括选自下列元素的至少一种：碲(Te)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、锂(Li)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、镁(Mg)、铯(Cs)、锶(Sr)、钼(Mo)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钒(V)、钌(Ru)、钡(Ba)、镍(Ni)、铜(Cu)、钠(Na)、钾(K)、砷(As)、钴(Co)、锆(Zr)、锰(Mn)、钕(Nd)、铬(Cr)、和铝(Al)。

元素银可来源于选自以下的至少一种银化合物：氰化银、硝酸银、卤化银、碳酸银、和乙酸银。

玻璃料可由银化合物和选自铅(Pb)氧化物与铋(Bi)氧化物的至少一种金属氧化物形成。

金属氧化物可进一步包括选自下列的至少一种金属氧化物：碲(Te)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、锂(Li)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、镁(Mg)、铯(Cs)、锶(Sr)、钼(Mo)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钒(V)、钌(Ru)、钡(Ba)、镍(Ni)、铜(Cu)、钠(Na)、钾(K)、砷(As)、钴(Co)、锆(Zr)、锰(Mn)、钕(Nd)、铬(Cr)、和铝(Al)氧化物。

组合物可包括60重量％(wt％)至95wt％的银粉；0.1wt％至20wt％的玻璃料；和1wt％至30wt％的有机载体。

基于玻璃料的总摩尔数，玻璃料可包含0.1摩尔％至50摩尔％的元素银(Ag)。

玻璃料的平均粒径(D50)可为0.1μm至10μm。

该组合物可进一步包括选自以下的至少一种添加剂：分散剂、触变剂、增塑剂、粘度稳定剂、防泡剂、色素、紫外稳定剂、抗氧化剂、和偶联剂。

根据本发明的另一个方面，提供了由用于太阳能电池电极的组合物形成的太阳能电池电极。

附图说明

图1是根据本发明一个实施方式的太阳能电池的示意图。

具体实施方式

用于太阳能电池电极的组合物

根据本发明的用于太阳能电池电极的组合物包含银(Ag)粉；包含元素银(Ag)和铅(Pb)与铋(Bi)中的至少一种的玻璃料；和有机载体，其中玻璃料的Ag与Pb的摩尔比范围为1：0.1至1：50，或Ag与Bi的摩尔比范围为1：0.1至1：20。

下面更详细地说明根据本发明的用于太阳能电池电极的组合物的每种组分。

(A)银粉

根据本发明用于太阳能电池电极的组合物包含用作导电粉末的银(Ag)粉。银粉的粒径可为纳米或微米尺度。例如，银粉的粒径可为几十纳米到几百纳米，或几微米到几十微米。可替代地，银粉可为两种或更多类型不同粒径的银粉的混合物。

银粉可为球形、薄片或无定型形状。