太阳能电池电极用的糊料及使用其制备的太阳能电池电极的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请案主张2014年11月13日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请案第 10-2014-0158299号的优先权及权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于太阳能电池电极的糊料以及由其制备的电极。
【背景技术】
[0004] 太阳能电池使用p-n结（p-n junction)的光伏效应（photovoltaic effect)产 生电能，光伏效应将日光的光子转化成电。在太阳能电池中，分别在具有p-n结的半导体晶 片或衬底的上表面和下表面上形成前电极和背电极。随后，通过进入半导体晶片的日光诱 发p-n结的光伏效应，并且由p-n结的光伏效应产生的电子提供的电流流过电极到达外部。 太阳能电池的电极是通过在晶片上施加、图案化以及烘烤用于太阳能电池电极的糊料而形 成。
[0005] 近来，不断减小发射极的厚度来改善太阳能电池效率会引起分流，这可以使太阳 能电池的性能劣化。此外，已逐步地增加太阳能电池的面积以增加太阳能电池的效率。然 而，在这种情况下，由于太阳能电池的接触电阻（contact resistance)增加，可能会引起效 率劣化的问题。
[0006] 因此，需要能够确保足够低的接触电阻并增加转换效率的用于太阳能电池电极的 糊料的玻璃料，从而制备涵盖从低薄层（sheet)电阻到高薄层电阻的用于太阳能电池电极 的糊料。
[0007] 韩国专利公开案第0868621号是关于现有技术。
【发明内容】
[0008] 本发明提供一种能够使接触电阻减到最小的用于太阳能电池电极的糊料。
[0009] 根据本发明的一个方面，用于太阳能电池电极的糊料包括导电粉末、玻璃料及有 机媒剂，其中所述玻璃料包括元素铋（Bi)、碲（Te)及锑（Sb)，并且铋（Bi)与碲（Te)的摩 尔比是I : 1到1 : 30。
[0010] 所述玻璃料可以进一步包括锂（Li)、钠（Na)、锌（Zn)及钨（W)中的至少一种。
[0011] 所述玻璃料中铋（Bi)与锑（Sb)的摩尔比可以是1 : 0.05到1 : 5。
[0012] 所述糊料可以具有60重量％到90重量％的导电粉末；1重量％到10重量％的玻 璃料；及5重量％到30重量％的有机媒剂。
[0013] 所述导电粉末可以包括以下各物中的至少一种：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 (0s)、铭（Rh)、妈（W)、钼（Mo)、镍（Ni)及氧化铟锡（indium tin oxide，ΙΤ0) 〇
[0014] 所述玻璃料的平均粒径（D50)可以是0. 1微米到5微米。
[0015] 所述糊料可以进一步包括以下各物中的至少一种：分散剂、触变剂、塑化剂、粘度 稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂（UV stabilizer)、抗氧化剂以及偶合剂。
[0016] 根据本发明的另一方面，可以由上文所描述的用于太阳能电池电极的糊料制备太 阳能电池电极。
【附图说明】
[0017] 图1是根据本发明一个实施例的太阳能电池的结构的示意图。
【具体实施方式】
[0018] 用于太阳能电池电极的糊料
[0019] 本发明的用于太阳能电池电极的糊料包括导电粉末、玻璃料及有机媒剂。
[0020] 现将在下文中描述本发明。
[0021] 导电粉末
[0022] 导电粉末可以包括银（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)、 镁（Mg)、氧化铟锡（ITO)及类似物。导电粉末可以单独使用，或以其混合物或其合金形式使 用。举例来说，导电粉末可以仅包括银（Ag)颗粒，或包括银（Ag)颗粒，并且除银（Ag)颗粒 外，进一步包括铝（Al)、镍（Ni)、钴（Co)、铁（Fe)、锌（Zn)或铜（Cu)。
[0023] 导电粉末可以是具有不同颗粒形状的导电粉末的混合物。举例来说，导电粉末可 以具有球状、片状或无定形（amorphous)形状，或其组合。
[0024] 导电粉末的平均粒径（D50)可以是0. 1微米到5微米。可以在25°C下，经由超声 波（ultrasonication)处理将导电粉末分散于异丙醇（isopropyl alcohol，IPA)中3分钟 之后，使用例如型号1064D(西莱斯有限公司（CILAS Co.，Ltd.))测量平均粒径。在此范围 内，糊料可以提供低接触电阻和低线路电阻（line resistance)。确切地说，导电粉末的平 均粒径（D50)可以是0. 5微米到2微米。
[0025] 在一个实施例中，导电粉末可以是具有不同平均粒径（D50)的导电粉末的混合 物。
[0026] 用于太阳能电池电极的糊料中导电粉末的存在量可以是60重量％到90重量％。 在此范围内，导电粉末可以防止由电阻增加引起的太阳能电池转换效率劣化以及由有机媒 剂的量相对减少引起的糊料形成困难。在一些实施例中，用于太阳能电池电极的糊料中导 电粉末的存在量可以是70重量％到88重量％。
[0027] 玻璃料
[0028] 玻璃料可以用来通过蚀刻抗反射（anti-reflection)层并恪融银颗粒而在发射 极区（emitter region)中形成银晶体颗粒（silver crystal particle)，从而降低用于太 阳能电池电极的糊料的烘烤（baking)工艺期间的接触电阻。另外，玻璃料可以用来增加导 电粉末与晶片之间的粘附力，并且可以被软化，由此降低烧结（sintering)工艺期间的烘 烤温度。
[0029] 当增加太阳能电池的面积以改善太阳能电池的效率时，可能存在太阳能电池的接 触电阻增加的问题。因此，有必要使对p-n结的影响减到最小，同时使接触电阻减到最小。 此外，由于烘烤温度在较宽范围内变化，并且越来越多地使用具有不同薄层电阻的晶片，用 于太阳能电池电极的糊料可以包括玻璃料来确保足够的热稳定性，即使是在较宽范围的烘 烤温度。
[0030] 在本发明的一个实施例中，玻璃料可以包括元素铋（Bi)、碲（Te)及锑（Sb)。
[0031] 玻璃料可以通过混合分别包括元素铋（Bi)、碲（Te)及锑（Sb)的化合物来制备。 举例来说，可以使用分别包括祕（Bi)、蹄（Te)及铺（Sb)的碳酸盐（carbonate)、硫化物 (sulfide)、氧化物（oxide)、氮化物（nitride)及硼化物（boride)，但不限于此。在一些实 施例中，玻璃料可以由包括氧化铋（Bi 2O3)、氧化碲（TeO2)及氧化锑（Sb2O3)的三种或超过三 种的金属氧化物来制备。
[0032] 在一个实施例中，金属氧化物可以包括3重量％到45重量％的氧化铋（Bi2O 3)、40 重量％到85重量％的氧化蹄（TeO2)及1重量％到15重量％的氧化铺（Sb 2O3)。举例来说， 金属氧化物可以包括5重量％到40重量％的氧化铋（Bi2O 3)、50重量％到80重量％的氧化 碲（TeO2)及1重量％到15重量％的氧化锑（Sb 2O3)。
[0033] 在另一个实施例中，金属氧化物可以包括5重量％到35重量％的氧化铋（Bi2O 3)、 40重量％到80重量％的氧化碲（TeO2)、1重量％到10重量％的氧化锑（Sb 2O3)、1重量％到 10重量％的氧化锂（Li2O)及1重量％到10重量％的氧化锌（ZnO)。
[0034] 在另一个实施例中，玻璃料中铋（Bi)与碲（Te)的摩尔比可以是I : 1到1 : 30， 例如1 : 1.5到1 : 25。确切地说，玻璃料中铋（Bi)与碲（Te)的摩尔比可以是1 : 1、 1 : 1.5、1 : 2、1 : 3、1 : 4、1 : 5、1 : 6、1 : 7、1 : 8、1 : 9、1 : 10、1 : 11、1 : 12、 1 : 13、1 : 14、1 : 15、1 : 16、1 : 17、1 : 18、1 : 19、1 : 20、1 : 21、1 : 22、1 : 23、 1 : 24、