用于太阳能电池电极的膏糊组合物、利用膏糊组合物制作的电极、及包括电极的太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供了用于太阳能电池电极的膏糊组合物、利用该膏糊组合物制作的电极、以及包括该电极的太阳能电池。该膏糊组合物包括导电粉末的混合物、玻璃料、和有机载体。导电粉末的混合物可以包括30wt%至55wt%的具有1.5μm或更小的平均颗粒直径（D50）的球状粉末（A）、3wt%至8wt%的具有2μm至3.5μm的平均颗粒直径（D50）的片状粉末（B）、以及余量的具有超过1.5μm的平均颗粒直径（D50）的球状粉末（C）。

【技术实现步骤摘要】
用于太阳能电池电极的膏糊组合物、利用膏糊组合物制作的电极、及包括电极的太阳能电池
本专利技术涉及用于太阳能电池电极的膏糊组合物（糊组合物，pastecomposition），利用该膏糊组合物制作的电极，和包括该电极的太阳能电池。更具体而言，本专利技术涉及用于太阳能电池电极的膏糊组合物，该膏糊组合物包括导电粉末的混合物，其包含特定量的具有特定平均颗粒直径和特定形状的导电粉末，涉及利用该膏糊组合物制作的电极，以及包括该电极的太阳能电池。本专利技术提供了电极，在通过丝网印刷来制作电极时，上述电极可以实现窄线宽和高厚度，即，高纵横比（电极厚度/电极线宽），从而提供高效率。
技术介绍
太阳能电池利用p-n结的光生伏打效应（其将太阳光的光子转换成电力）来产生电能。在太阳能电池中，前电极和后电极分别形成在具有p-n结的半导体晶片或基片的前和后表面上。然后，通过进入晶片的太阳光来诱导p-n结的光生伏打效应（光伏效应，photovoltaiceffect），并且通过p-n结的光生伏打效应产生的电子提供通过电极流到外侧的电流。通过施加、图案化、和灼烧用于电极的膏糊组合物，在晶片上形成太阳能电池的电极。可以通过降低线性电阻来保证电流的有效流动同时尽可能地增加入射光的数量并提供宽光接收表面，来获得太阳能电池的高效率。为此，必须通过变窄电极的线宽同时增加电极的厚度来提高太阳能电池电极的纵横比（电极厚度/电极线宽）。按照惯例，已提出各种尝试，通过在膏糊组合物中限制增塑剂的量、利用用于双层电极的具有高玻璃化转变温度的粘合剂等来提高电极的纵横比。然而，在提高电极的纵横比方面，这些方法受到限制。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了用于太阳能电池电极的膏糊组合物，该组合物包括导电粉末的混合物、玻璃料（玻璃粉，glassfrit）、和有机载体。导电粉末的混合物可以包括30wt%至55wt%的平均颗粒直径（D50）为1.5μm或更小的球状粉末（A）、3wt%至8wt%的平均颗粒直径（D50）为2μm至3.5μm的片状粉末（B）、和余量（balance）的平均颗粒直径（D50）超过1.5μm的球状粉末（C）。在一种实施方式中，球状粉末（A）可以具有0.3μm至1.5μm的平均颗粒直径（D50）。在一种实施方式中，球状粉末（A）可以是平均颗粒直径（D50）为0.3μm至1.0μm的球状粉末（a1）和平均颗粒直径（D50）为1.1μm至1.5μm的球状粉末（a2）的混合物。在一种实施方式中，球状粉末（a1）与球状粉末（a2）的重量比（（a1）:（a2））可以为1:0.2至1:2.5。在一种实施方式中，球状粉末（C）可以具有超过1.5μm并小于或等于3.0μm的平均颗粒直径（D50）。在一种实施方式中，球状粉末（C）可以是平均颗粒直径（D50）为1.6μm至2.4μm的球状粉末（c1）和平均颗粒直径（D50）为2.5μm至3.0μm的球状粉末（c2）的混合物。在一种实施方式中，球状粉末（c1）与球状粉末（c2）的重量比（（c1）:（c2））可以为2:1至4:1。本专利技术的另一个方面提供了由用于太阳能电池电极的膏糊组合物所形成的电极。本专利技术的又一个方面提供了包括上述电极的太阳能电池。附图说明图1是利用根据本专利技术的示例性实施方式的膏糊制造的太阳能电池的示意图。具体实施方式在本专利技术的一个方面，用于太阳能电池电极的膏糊组合物可以包括导电粉末的混合物、玻璃料、和有机载体。在一种实施方式中，膏糊组合物可以包括60wt%至90wt%的导电粉末的混合物、1wt%至10wt%的玻璃料、和7wt%至30wt%的有机载体。导电粉末的混合物导电粉末的实例可以包括但不限于银（Ag）、金（Au）、钯（Pd）、铂（Pt）、铜（Cu）、铬（Cr）、钴（Co）、铝（Al）、锡（Sn）、铅（Pb）、锌（Zn）、铁（Fe）、铱（Ir）、锇（Os）、铑（Rh）、钨（W）、钼（Mo）、镍（Ni）、和镁（Mg）粉。可以单独或作为它们的两种或更多种的混合物或合金来使用这些导电粉末。有利地，导电粉末可以包括银粉或包括银粉的混合物。在一些实施方式中，除银粉以外，导电粉末可以进一步包括镍（Ni）、钴（Co）、铁（Fe）、锌（Zn）或铜（Cu）粉。在膏糊组合物中，导电粉末的混合物的存在量可以为60wt%至90wt%。在此范围内，可以防止由于电阻增加太阳能电池的转换效率恶化和由于有机载体的量相对减少而难以形成膏糊。有利地，导电粉末的混合物的存在量可以为70wt%至88wt%。导电粉末的混合物可以包括球状粉末和片状粉末（flakepowder）的混合物。在一种实施方式中，导电粉末的混合物可以包括30wt%至55wt%的平均颗粒直径（D50）为1.5μm或更小的球状粉末（A）、3wt%至8wt%的平均颗粒直径（D50）为2μm至3.5μm的片状粉末（B）、和余量的平均颗粒直径（D50）超过1.5μm的球状粉末（C）。在本文中，可以在25oC下经由超声波处理将导电粉末或玻璃料分散在异丙醇（IPA）中3分钟以后，利用例如Model1064D（CILASCo.,Ltd.）来测量导电粉末和玻璃料的“平均颗粒直径（D50）、（D90）、（D10）”。球状粉末（A）球状粉末（A）可以具有1.5μm或更小的平均颗粒直径（D50）。在此范围内，膏糊组合物具有高储能模量和低tanδ（损耗因子）（储能模量/损耗模量），从而提高电极的纵横比。球状粉末（A）的平均颗粒直径优选为0.3μm至1.5μm，更优选0.8μm至1.5μm。球状粉末（A）可以具有1μm至2.5μm的平均颗粒直径（D90），优选1.3μm至2.2μm。球状粉末（A）可以具有0.1μm至1.1μm的平均颗粒直径（D10），优选0.4μm至1.0μm。在导电粉末的混合物中，球状粉末（A）的存在量可以为30wt%至55wt%。在球状粉末（A）的此范围内，膏糊组合物具有高储能模量和低tanδ（储能模量/损耗模量），从而提高电极的纵横比。有利地，球状粉末（A）的存在量可以为40wt%至52wt%。球状粉末（A）可以包括具有不同平均颗粒直径的球状粉末的混合物。在一种实施方式中，球状粉末（A）可以是平均颗粒直径（D50）为0.3μm至1.0μm的球状粉末（a1）和平均颗粒直径（D50）为大于1.0μm至1.5μm或更小（优选1.1μm至1.5μm）的球状粉末（a2）的混合物。球状粉末（a1）可以具有1.0μm至1.5μm的平均颗粒直径（D90）、和0.1μm至0.8μm的平均颗粒直径（D10）。球状粉末（a2）可以具有1.6μm至2.5μm的平均颗粒直径（D90）、和0.81μm至1.1μm的平均颗粒直径（D10）。在平均颗粒直径（D50、D90、D10）的这些范围内，膏糊组合物具有高储能模量和低tanδ（储能模量/损耗模量），从而提高电极的纵横比。球状粉末（a1）与球状粉末（a2）的重量比（（a1）:（a2））可以为1:0.2至1:2.5，优选1:0.4至1:2.2，以及更优选1:0.4至1:2.1。在导电粉末的混合物中，球状粉末（a1）和球状粉末（a2）各自的存在量可以为10wt%至40wt%。在球状粉末的此范围内，膏糊组合物具有高储能模量和低tanδ（储能模量/损耗模量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池电极的膏糊组合物，包含导电粉末的混合物、玻璃料、和有机载体，其中所述导电粉末的混合物包含：30wt%至55wt%的平均颗粒直径（D50）为1.5μm或更小的球状粉末（A）；3wt%至8wt%的平均颗粒直径（D50）为2μm至3.5μm的片状粉末（B）；以及余量的平均颗粒直径（D50）超过1.5μm的球状粉末（C）。

【技术特征摘要】
2011.12.02 KR 10-2011-01286651.一种用于太阳能电池电极的膏糊组合物，包含导电粉末的混合物、玻璃料、和有机载体，其中所述导电粉末的混合物包含：30wt％至52wt％的平均颗粒直径D50为1.5μm或更小的球状粉末A；3wt％至8wt％的平均颗粒直径D50为2μm至3.5μm的片状粉末B；以及余量的平均颗粒直径D50超过1.5μm的球状粉末C。2.根据权利要求1所述的膏糊组合物，其中，所述球状粉末A具有0.3μm至1.5μm的平均颗粒直径D50。3.根据权利要求1所述的膏糊组合物，其中，所述球状粉末A具有1μm至2.5μm的平均颗粒直径D90。4.根据权利要求1所述的膏糊组合物，其中，所述球状粉末A是平均颗粒直径D50为0.3μm至1.0μm的球状粉末a1和平均颗粒直径D50为1.1μm至1.5μm的球状粉末a2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永郁，梁相贤，宋大燮，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：