[发明专利]用于形成电极的组成物，使用其制成的电极及太阳能电池

说明书

技术领域

实施例涉及用于形成电极的组成物、使用其制成的电极及太阳能电池。

背景技术

太阳能电池使用将日光的光子转换成电的p-n结的光伏效应产生电能。在太阳能电池中，前电极以及后电极分别形成于具有p-n结的半导体衬底(半导体晶片)的前表面以及后表面上。然后，通过日光射入衬底诱导p-n结产生光伏效应，并且通过p-n结的光伏效应所产生的电子提供通过电极流向外部的电流。

太阳能电池的电极可以通过涂布、图案化以及烧制电极组成物而按预定图案形成于晶片表面上。

太阳能电池的转换效率已知通过以下方式改进：改进电极与衬底的接触性质，并且因此使接触电阻(contact resistance，R_c)和串联电阻(series resistance，R_s)最小化；或将含有有机材料的丝网掩模的图案线宽调节得更小，并且从而形成细线并且提高短路电流(shortcut current，I_sc)。然而，用丝网掩模减小电极图案的线宽的方法可能会导致串联电阻(R_s)增加并且使得精细图案的连续可印刷性劣化。

电极组成物包含有机媒剂以赋予适于印刷的粘度以及流变特性，并且有机媒剂通常包含有机粘合剂以及溶剂。

可以增加有机粘合剂的量或可以使用具有高分子量的聚合物以便增强分散性以及储存稳定性。

然而，当增加有机粘合剂的量时，在电极形成期间，电阻还可能会提高，并且当使用具有高分子量的有机粘合剂时，即使在高剪切速率下，也可能由于黏度增加而存在拖尾现象以及印刷缺陷的问题。

发明内容

一个实施例提供用于形成电极的组成物，其能够形成具有高分辨率的精细图案并且具有改进的印刷特征以及改进的分散性以及储存稳定性。

另一个实施例提供使用所述电极组成物制成的电极。

又一个实施例提供包含所述电极的太阳能电池。

根据一个实施例，用于形成电极的组成物包含导电粉末、玻璃料、有机粘合剂以及溶剂，

其中所述有机粘合剂包含聚合物，所述聚合物包含第一结构单元以及由化学式2表示的第二结构单元，第一结构单元选自由化学式1A表示的结构单元、由化学式1B表示的结构单元以及其组合。

[化学式1A]

在化学式1A中，

R¹¹是氢或甲基，以及

R¹²以及R¹³独立地选自氢、卤素、被取代或未被取代的直链或支链C1到C10烷基，以及被取代或未被取代的C6到C12芳基。

[化学式1B]

在化学式1B中，

R²¹是氢或甲基，以及

R²²、R²³、R²⁴、R²⁵、R²⁶以及R²⁷独立地选自氢以及直链或支链C1到C10烷基。

[化学式2]

在化学式2中，

R³¹是氢或甲基，以及

R³²是选自被取代或未被取代的直链或支链C2到C20亚烷基；直链或支链C3到C20亚烷基，其中至少一个与酯基不邻接的亚甲基被选自-O-、-S-、-C(＝O)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)NR-(其中R是氢或C1到C6烷基)以及其组合的键联基团(linking group)所置换；被取代或未被取代的C6到C30亚芳基；被取代或未被取代的C3到C30亚杂芳基；被取代或未被取代的C3到C30亚环烷基；被取代或未被取代的C3到C30亚杂环烷基；以及其组合。

选自由化学式1A表示的结构单元、由化学式1B表示的结构单元以及其组合的第一结构单元和由化学式2表示的第二结构单元可以按5∶95到95∶5的摩尔比存在。

当聚合物包含由化学式1A表示的结构单元以及由化学式1B表示的结构单元时，由化学式1A表示的结构单元和由化学式1B表示的结构单元可以按5∶95到95∶5的摩尔比存在。

聚合物可以进一步包含由化学式3表示的结构单元：

[化学式3]

在化学式3中，

R⁴¹独立地选自氢或甲基，