[发明专利]导电组合物以及所述组合物的应用

说明书

本发明提供了可用于制备导电网络的导电组合物，基于组合物的总重量，所述组合物包含：a)75～98重量％的银粉，所述银粉具有至少4.0g/cm³的振实密度和小于1.5m²/g的比表面积；b)1～10重量％的粘合剂树脂；c)0～5重量％的硬化剂；和d)0～10重量％的溶剂，其中所述组合物的特征在于，当加热到所述银粉开始烧结的温度时，所述粘合剂树脂尚未被完全固化或完全凝固。

技术领域

本发明涉及可用于制备导电网络的导电组合物。更具体地说，本发明涉及包含分散在粘合剂树脂中的可烧结银颗粒的导电组合物，其中当所述组合物被加热到所述银颗粒开始烧结的温度时，所述粘合剂树脂尚未处于完全固化或完全凝固的状态。

背景技术

人们普遍认为，太阳能是一种重要的替代能源，它既有助于满足日益增长的全球能源需求，又能缓解化石燃料和核能对地球生态的不利影响。然而，太阳能发电的未来扩张与其相对于传统发电方法的竞争力相关，而这又将取决于可使得用于将阳光转化为电能的光伏(PV)太阳能电池具有更高的效率、可靠性和更低成本的技术进步。

太阳能电池的效率和可靠性在很大程度上受到接触金属化——其通常被称为“电极”——的性质和品质的影响，所述接触金属化在电池的表面上提供导电路径以收集光转换电荷(photo-converted charge)并将其转移到外电路，从而产生可用的电能。

目前，具有大约20～300微米的厚度的晶体太阳能电池(c-Si)仍然代表一种重要的技术，并且其通过使用单晶硅或多晶硅作为衬底来制造。通常将这些衬底用掺杂剂进行改性，按照惯例为：正或者p-掺杂的硅，其中空穴是主要电载流子；和负或n-掺杂的硅，其中电子是主要电载流子。此外，将要面向入射光的衬底或晶片的表面指定为前表面，将与前表面相对的表面称为后表面。重要的是，光伏电池还包含p-n结，其通常通过在硅衬底的前表面处进一步p-掺杂或n-掺杂薄发射体层而形成。块状硅——或吸收体层——通常被充当抗反射涂层的介电膜覆盖。

电极在这样的晶体硅PV器件的前表面和后表面上形成，由此将被布置在前表面上的那些电极以阵列形式沉积在其上。合意的是，器件的前侧和后侧上的电极具有高导电性和低接触电阻。对于标准晶体硅PV器件而言，通常将所使用的金属化糊料在高温——例如800℃以上的温度——下烧制以形成电极。对于异质结晶体硅PV器件而言，使用低得多的温度——例如约200℃——以防止损坏下面的膜，例如对高退火温度敏感的掺杂a-Si:H膜。

人们会认识到，薄膜太阳能电池技术的工业生产也很重要，其包括：薄膜非晶硅(a-Si)型太阳能电池、硅串联太阳能电池(a-Si/μ-Si)和多晶复合太阳能电池的生产，其中所述多晶复合太阳能电池例如基于碲化镉(CdTe)、硒化铜铟(CuInSe₂或CIS)和硒化铜铟镓(CIGS)。薄膜太阳能电池中的光电转换层包含至少一个p-i-n结，并且有源层的叠层通常为微米量级厚。因此，薄膜太阳能电池中有源层的薄层电阻相对较高，并且这可延迟正面电极(front electrode)在电荷收集期间的横向电荷转移。然而，仅通过增加太阳能电池正面上栅格线的密度来补偿这种效应通常是无效的，因为这增加了光伏结的遮蔽，从而降低了电池输出。

为了有效地减轻薄膜有源层的这个缺点，薄膜太阳能电池的正面电极现在通常由透明导电氧化物(TCO)组成，所述透明导电氧化物使得入射光能够到达光吸收材料并且充当欧姆接触以收集由光辐射在那里转换的电荷。TCO还充当抗反射涂层(ARC)。由于TCO的电阻固有地很高，因此必须在TCO表面上添加金属栅格线以进一步帮助电荷收集。非常需要栅格线中的金属与TCO表面之间紧密接触以确保电荷收集的效率。