用于太阳能电池电极的导电浆料的制作方法_2

文档序号:9201511阅读:来源:国知局
% ;Zr〇2可为0 至3重量%,0至2重量%,或0. 1至1重量% ;Ce化可为0至5重量%,0至3重量%,或 0. 1至2. 5重量%化2〇3可为0至15重量%,0至10重量%,或5至8重量% ;并且A1 2〇3 可为0至3重量%,0至2重量%,或0. 1至2重量%。
[00巧]在一个实施例中,铅-蹄-氧化物粉末可为均一化粉末。在另一个实施例中, 铅-蹄-氧化物粉末可为多于一种粉末的组合,其中每种粉末可独立地为均一化群体。两 种粉末的总体组合的组合物可在上述范围内。例如,铅-蹄-裡-氧化物粉末可包括两种 或更多种不同粉末的组合;单独地,该些粉末可具有不同的组成,并且可在或可不在如上所 述的范围内;然而,该些粉末的组合可在如上所述的范围内。
[0026] 在一个实施例中,根据所获得的具有改善的电性能,基于所述导电浆料的总重量 计,导电浆料中铅-蹄-氧化物粉末的量为0. 1重量%至10重量%,在另一个实施例中,为 0. 3重量%至5重量%,在另一个实施例中,为1. 0重量%至3. 0重量%。
[0027] 本领域的普通技术人员应认识到,原材料的选择可能无意地包含杂质,所述杂质 在加工期间可能被渗入铅-蹄-裡-氧化物粉末中。例如,杂质可在数百至数千ppm的范 围内存在。杂质的存在不会改变玻璃、厚膜组合物或经赔烧的装置的特性。例如,即使厚膜 组合物含有杂质,包含该厚膜组合物的太阳能电池也可具有本文所述的效率。 阳02引 (iii)有柄'介质
[0029] 将导电浆料的无机组分与有机介质混合,W形成具有适用于印刷的稠度和流变性 的粘稠厚膜浆料或不那么粘稠的墨。可将多种惰性粘稠材料用作有机介质。有机介质可为 其中无机组分能够在浆料或墨的制造、装运和贬藏期间W足够的稳定性程度分散的有机介 质,W及在丝网印刷过程期间在印刷丝网上分散。
[0030] 在一个实施例中,有机介质具有流变学特性,其提供固体的稳定分散、用于印刷的 适当粘度和触变性、基底和浆料固体的适当可润湿性、良好的干燥速率、W及良好的赔烧特 性。
[0031] 在一个实施例中,有机介质可包含增稠剂、稳定剂、表面活性剂、和/或其它常见 添加剂。一种此类触变增稠剂为Hiixatrol. RTM(Elementis pic, London, UK)。
[0032] 在一个实施例中,有机介质可为聚合物在一种或多种有机溶剂中的溶液。在一个 实施例中,聚合物包括己基纤维素、己基哲己基纤维素、木松香、己基纤维素和酪醒树脂的 混合物、低级醇的聚甲基丙締酸醋和己二醇单己酸醋的单了基離。在一个实施例中,有机溶 剂包括醋醇-12、祗締,诸如a-或P-祗品醇,或它们的混合物,或它们与其它溶剂例如煤 油、邻苯二甲酸二了醋、了基卡必醇、了基卡必醇己酸醋、己二醇和具有沸点高于150°C的醇 W及醇醋的混合物。其它合适的有机介质组分包括;双(2-(2-了氧基己氧基)己基己二酸 醋、二价酸醋例如DBE、DBE-2、DBE-3、DBE-4、DBE-5、DBE-6、D邸-9 和DBE1B、环氧化树脂酸 辛醋、异四癸醇和氨化松香的季戊四醇醋。
[0033] 在一个实施例中,有机介质包含挥发性液体,W促进在基板上施用浆料组合物后 快速硬化。
[0034] 导电浆料中有机介质的最佳量取决于施加组合物的方法和所用的具体有机介质。 基于所述导电浆料的总重量计,在一个实施例中,本发明导电浆料包含3至38重量%的有 机介质。
[00巧]在一个实施例中,如果有机介质包含聚合物,则该聚合物包含8-15重量%的有机 组合物。
[0036](iv)裡氧化物粉末
[0037] 基于所述导电浆料的总重量计,在一个实施例中,导电浆料包含裡氧化物粉末,所 述裡氧化物粉末选自LiMn〇3、Li2W〇4、Li2C〇3、Li2Ti〇3、LiJigO。、Li2Mo〇4W及它们的混合物。 在一个实施例中,裡氧化物粉末可伴有其它附加组分,诸如未反应的材料。例如,LisMn化 粉末可伴有LisCOs和Mn〇2中的至少一种。Li2胖〇4粉末可伴有Li2CO3和W03中的至少一种。 LiaTiOs和Li4Tis〇i2粉末都可伴有Li2CO3和Ti2〇中的至少一种。Li2Mo〇4粉末可伴有Li2〇)3 和Mo化中的至少一种。
[0038] 在一个实施例中,基于所述粉末的总重量计,裡氧化物粉末的纯度可不小于95重 量%。在该种情况下,基于所述粉末的总重量计,裡氧化物粉末可包含小于5重量%的(例 如)未反应的材料。在另一个实施例中,基于所述粉末的总重量计,裡氧化物粉末的纯度可 不小于97重量%。在该种情况下,基于所述粉末的总重量计,裡氧化物粉末可包含小于3 重量%的(例如)未反应的材料。
[0039] 在一个实施例中,裡氧化物粉末的形状为薄片、球形形状、结节状形状(不规则形 状)或它们的任何组合。在一个实施例中,裡氧化物粉末的平均粒度值50)可为0.lym至 5. 0ym,在一个实施例中,为0. 3ym至1.4ym,在另一个实施例中,为0. 7ym至1.2ym。在 上述平均颗粒范围内的裡氧化物粉末可有效地改善电极的粘附性,同时保持优良的太阳能 电池光电转换效率(效率(% ))。
[0040] 在一个实施例中,裡氧化物粉末的比表面积(SPA)可在10000至150000cmVcm3的 范围内。在另一个实施例中,裡氧化物粉末的SPA可为20000至lOOOOOcmVcm3。在另一个 实施例中,裡氧化物粉末的SPA可为30000至SOOOOcmVcm3。具有在上述范围之内SPA的 裡氧化物粉末可有效地改善电极粘附性,同时保持介于电极和娃基板之间的低接触电阻。 [00川在所述公开中,比表面积(SPA)可例如通过确定粒度的激光衍射装置(如化riba LA-910)而测量。从锐削工艺中取出几滴IPA(异丙醇)浆液,然后放进化riba的贬存器 中(其填充有水或IPA,具体取决于材料的溶解度)。贬存器中的液体累送穿过单元,并且 激光穿过单元发光。检测器在各个角度测量散射光的强度,并且由其计算粒度分布。
[0042] 在一个实施例中,导电浆料包含0. 01重量%至5. 0重量%的裡氧化物粉末,其中 重量%是基于所述导电浆料的总重量计的。在另一个实施例中,导电浆料包含0.03重量% 至1. 0重量%的裡氧化物粉末。在另一个实施例中,导电浆料包含0. 05重量%至0. 2重 量%的裡氧化物粉末。在范围内的裡氧化物粉末可有效地改善电极的粘附性,同时保持优 良的太阳能电池光电转换效率(效率(% ))。
[0043](V)甚于械的巧摇料。
[0044] 在一个实施例中,用于太阳能电池电极的导电浆料还包括基于饿的玻璃料,其基 于所述玻璃料的总重量计,包含不小于50重量%的812〇3,并且因此组分(V)的基于饿的玻 璃料不属于前述铅-蹄-氧化物粉末的定义(组分(ii)),基于所述粉末的总重量计,其不 包含超过50重量%的Bi2〇3。包含基于饿的玻璃料的导电浆料可表现出更好的粘附性。
[0045] 在一个实施例中,导电浆料包含0. 01重量%至1. 0重量%的基于饿的玻璃料,其 中重量%是基于所述导电浆料的总重量计的。在另一个实施例中,导电浆料包含0. 02重 量%至0.8重量%的基于饿的玻璃料。包含在范围内的基于饿的玻璃料可表现出更好的电 极粘附性,同时保持太阳能电池优良的光电转换效率(效率(% ))。
[0046]在一个实施例中,除了Bis化W外,基于饿的玻璃料还包含化〇、B2化或它们的混合 物。在一个实施例中,基于所述基于饿的玻璃料的总重量计,基于饿的玻璃料包含2. 5重 量%至20重量%的B203、55重量%至90重量%的Bi2〇3、8. 0重量%至20重量%的化0。包 含上述组分的玻璃料可表现出更好的电极粘附性,同时保持太阳能电池优良的光电转换效 率(效率(% ))。
[0047] 在一个实施例中,基于饿的玻璃料的平均粒度值50
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