本发明涉及一种用于太阳能电池的导电浆、太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块，且特别涉及一种能够提高电性连结并提升电池效率的用于太阳能电池的导电浆、太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块。
背景技术
太阳能电池是一种将太阳光能转换为电能的装置，其通过照射可见光于基板来产生电子与空穴，并通过位于基板两侧的正面电极(受光面)与背面电极(非受光面)引导电子与空穴来形成电流。此二电极可以为利用网印或涂布方式将导电浆附着于基板上，然后在特定温度区间烧结来完成制造。
在太阳能电池的制作过程中，最主要的材料就是导电浆，导电浆的成分、含量与烧结条件都可能影响导电浆烧结后太阳能电池的电性表现。更具体而言，当玻璃融块过度烧穿时，可能会导致电池效率下降。
基于上述，发展出一种能够抑制玻璃烧穿以调控烧穿程度的正面电极银浆料，进而提高太阳能电池的电性连结并提升电池效率，为目前所需研究的重要课题。
技术实现要素：
本发明提供一种用于太阳能电池的导电浆，其中包含高熔点碲合金化合物，可抑制玻璃烧穿以调控烧穿程度，进而提高电性连结并提升电池效率。同时，本发明提供一种太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块。
本发明的用于太阳能电池的导电浆包括银粉、玻璃、有机载体以及碲合金化合物，其中碲合金化合物具有至少高于玻璃的软化点300℃的熔点。
在本发明的一实施例中，碲合金化合物的熔点为900℃以上。
在本发明的一实施例中，碲合金化合物包括碲化铅、碲化锌、碲化银或其组合。
在本发明的一实施例中，玻璃的材料包括氧化碲、氧化铋、氧化锌、氧化铅、氧化硅或其组合。
在本发明的一实施例中，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃的添加量为0.01wt％至7wt％，碲合金化合物的添加量为0.01wt％至5wt％。
在本发明的一实施例中，玻璃的材料包括氧化碲、氧化铋及氧化锌，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，碲合金化合物的添加量为0.01wt％至3.5wt％。
在本发明的一实施例中，玻璃的材料包括氧化铅及氧化碲，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，碲合金化合物的添加量为0.25wt％至4wt％。
在本发明的一实施例中，玻璃的材料包括氧化碲、氧化铋及氧化硅，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，碲合金化合物的添加量为0.25wt％至3.5wt％。
在本发明的一实施例中，玻璃的材料包括氧化铅及氧化铋，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，碲合金化合物的添加量为0.5wt％至3wt％。
本发明的太阳能电池包括使用上述用于太阳能电池的导电浆所制成的电极。
本发明的太阳能电池的制造方法使用上述用于太阳能电池的导电浆制成太阳能电池的电极。
本发明的太阳能电池模块包括上述太阳能电池或上述太阳能电池的制造方法所制成的太阳能电池。
基于上述，本发明的用于太阳能电池的导电浆包含高熔点碲合金化合物，其具有至少高于玻璃的软化点300℃的熔点(例如是900℃以上)，因此，可抑制玻璃烧穿以调控烧穿程度，进而提高电性连结并提升电池效率。如此一来，即可解决现有技术中玻璃烧穿pn接面进而导致电池效率下降的问题。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并作详细说明如下。
附图说明
图1为碲合金化合物的tga分析结果的示意图；
图2为碲合金化合物与玻璃的混合物的tga分析结果的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于太阳能电池的导电浆，可用以形成太阳能电池的正极电极。更详细而言，本发明的用于太阳能电池的导电浆可包括银粉、玻璃、有机载体以及高熔点碲合金化合物。以下将针对本发明的用于太阳能电池的导电浆中的各成分进行详细说明。
<碲合金化合物>
在本实施例中，高熔点碲合金化合物可具有至少高于玻璃的软化点300℃的熔点，其熔点例如是900℃以上。本发明的玻璃的软化点例如是317℃至465℃，由于碲合金化合物可具有至少高于玻璃的软化点300℃的熔点，因此，碲合金化合物的熔点例如是高于617℃至765℃。更具体而言，碲合金化合物较佳可包括碲化铅、碲化锌、碲化银或其组合，其中碲化铅的熔点为约924℃，碲化银的熔点为约955℃，碲化锌的熔点为约1238℃。然而，本发明并不以此为限，也可包含其他熔点例如是900℃以上的碲合金化合物，例如碲化铜、碲化锰、碲化镉或碲化铁，其中碲化铜的熔点为约1125℃，碲化锰的熔点为约1150℃，碲化镉的熔点为约1090℃，碲化铁的熔点为约914℃。
图1为碲合金化合物的tga(thermogravimetryanalysis，热重分析)分析结果的示意图。图2为碲合金化合物与玻璃的混合物的tga分析结果的示意图。tga分析在控制升温的条件下，可由物质增重率曲线推测物质氧化行为的发生，特别是物质增重率快速增加之际。
如图1所示，在碲化铋、碲化铅、碲化锌及碲化银四种碲合金化合物中，由增重率曲线显示碲化铋是相对对低温即快速增重，接着依序为碲化铅、碲化锌及碲化银。因此，可得知相较于高熔点的碲化铅、碲化锌及碲化银，熔点较低的碲化铋(585℃)相对容易氧化。此现象相似地出现于图2中，即使是在碲合金化合物与玻璃混合的情况下，质量开始增加的顺序最先是含有碲化铋的混合物，接着才依序为碲化铅、碲化锌及碲化银的混合物。因此，可得知在混合玻璃的条件下，相较于熔点较低的碲化铋，高熔点的碲化铅、碲化锌及碲化银仍具有不易氧化的特性。基于上述tga分析结果，本发明的导电浆包含上述高熔点碲合金化合物，可抑制玻璃烧穿行为的发生以调控烧穿程度，进而提高电性连结并提升电池效率。
<玻璃>
在本实施例中，玻璃的材料可包括氧化碲、氧化铋、氧化锌、氧化铅、氧化硅或其组合。然而，本发明并不以此为限，玻璃的材料也可包含一种或多种下列组成的群组的元素或其氧化物：磷(p)、硼(b)、钡(ba)、纳(na)、镁(mg)、锌(zn)、钙(ca)、铜(cu)、锶(sr)、钨(w)、铝(al)、锂(li)、钾(k)、锆(zr)、钒(v)、硒(se)、铁(fe)、铟(in)、锰(mn)、锡(sn)、镍(ni)、锑(sb)、银(ag)、硅(si)、铒(er)、锗(ge)、钛(ti)、铊(tl)、镓(ga)、铈(ce)、铌(nb)、钐(sm)及镧(la)等。
更详细而言，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃及碲合金化合物的添加量总和例如是0.02wt％至12wt％，较佳例如是0.02wt％至10wt％，玻璃的添加量例如是0.01wt％至7wt％，碲合金化合物的添加量例如是0.01wt％至5wt％。
举例而言，当玻璃的材料包括氧化铅及氧化铋时，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃的添加量例如是0.01wt％至2wt％，碲合金化合物的添加量例如是0.5wt％至3wt％。当玻璃的材料包括氧化碲、氧化铋及氧化锌时，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃的添加量例如是0.01wt％至5wt％，碲合金化合物的添加量例如是0.01wt％至3.5wt％。或着，当玻璃的材料包括氧化铅及氧化碲时，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃的添加量例如是0.01wt％至6wt％，碲合金化合物的添加量例如是0.25wt％至4wt％。或着，当玻璃的材料包括氧化铋、氧化碲及氧化硅时，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，玻璃的添加量例如是0.01wt％至3wt％，碲合金化合物的添加量例如是0.25wt％至3.5wt％。
<银粉>
在本实施例中，以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，银粉的添加量例如是60wt％至95wt％，且银粉的粒径例如是0.05微米～10微米(μm)。粒径形状可包含片状、球形、柱状、块状或符合尺寸的无特定形状。
<有机载体>
在本实施例中，有机载体可包括溶剂、黏合剂及添加剂，有机载体可在对导电浆所进行的烧结过程中被移除。以用于太阳能电池的导电浆的总重量计，有机载体的添加量例如是5wt％至40wt％。更详细而言，溶剂的作用为溶解黏合剂以提供黏度，可包括二乙二醇单丁醚、二甘醇一丁醚、texanol、α-松脂醇或其组合。黏合剂的作用为在溶剂中提供黏度，可包括乙基纤维素、甲基纤维素、氢氧丙基纤维素、醋酸纤维素、硝化纤维素或其组合。添加剂的作用为改善导电浆性质，其实例可以为但不限于共起始剂、增敏剂、偶合剂、分散剂、润浸剂、增稠剂、消泡剂、或摇变剂；或者其实例也可为但不限于氧化锆(zro2)、五氧化二钒(v2o5)、氧化银(ag2o)、三氧化铒(er2o3)、氧化锡(sno)、氧化镁(mgo)、三氧化二钕(nd2o3)、二氧化硒(seo2)、一氧化铅(pbo)、三氧化二铬(cr2o3)、氧化钾(k2o)、五氧化二磷(p2o5)、二氧化锰(mno2)、氧化镍(nio)、三氧化二钐(sm2o3)、二氧化锗(geo2)、氟化锌(znf2)、三氧化铟(in2o3)、或三氧化二镓(ga2o3)。
以下，通过实验例来详细说明本发明所提出的用于太阳能电池的导电浆。然而，下述实验例并非用以限制本发明。
实验例
为了证明本发明的导电浆能够提高电性连结并提升电池效率，以下特别作此实验例。
导电浆的制备及太阳能电池性能评估
以下方表1至表5中所列出的各组成含量，制备用于太阳能电池的导电浆，并测量其太阳能电池性能，包括填充因子ff以及转换效率ncell。在表1至表5中，碲合金化合物及玻璃的添加量是以导电浆的总重量计，以重量百分比为单位。
制备方法是先将约60克至约95克重的银粉、约0.01克至约7克重的玻璃、约5克至约40克重的有机载体及约0.01克至约5克重的碲合金化合物于三辊研磨机(three-rollmill)混合分散均匀，以制得糊状或膏状的导电浆。使用网版印刷将导电浆涂布于太阳能电池基材的正面，太阳能电池基材的表面已预先经抗反射涂层(一氮化硅)处理，而太阳能电池基材的背面电极已预先经铝胶处理。网版印刷后的干燥温度为约100℃至约400℃、干燥时间为约5秒至约30分钟(视有机载体的种类及印刷重量的不同而有差异)，网版印刷步骤即完成。使用红外线传送带式烧结炉对干燥后的导电浆进行烧渗步骤，设定的烧结温度为约800℃至约980℃，烧渗后的太阳能电池基材的正面及背面皆具备固态电极。
太阳能电池性能的测量方法是将太阳能电池置于太阳能测试机台(berger公司，pulsedsolarloadpsl-scd)，于am1.5g的太阳状态下测量太阳能电池的填充因子(ff，单位％)及转换效率(ncell，单位％)等电气特性。
在表1中，玻璃a主要包含氧化碲、氧化铋及氧化锌，软化点为365℃，将其所制成的导电浆涂布于单晶基材以制成的太阳能电池。如表1所示，相较于使用高熔点碲合金化合物(如碲化铅、碲化锌、碲化银)的实例1至实例12，使用低熔点的碲化铋的比较例1具有明显较低的转换效率ncell。
表1
在表2中，玻璃b主要包含氧化铅及氧化碲，软化点为317℃，将其所制成的导电浆涂布于单晶基材以制成的太阳能电池。如表2所示，相较于使用高熔点碲合金化合物(如碲化铅、碲化锌、碲化银)的实例13至实例21，使用低熔点的碲化铋的比较例2具有明显较低的转换效率ncell。
表2
在表3中，玻璃c主要包含氧化铋、氧化碲及氧化硅，软化点为465℃，将其所制成的导电浆涂布于单晶基材以制成的太阳能电池。如表3所示，相较于使用高熔点碲合金化合物(如碲化铅或碲化银)的实例22至实例31，使用低熔点的碲化铋的比较例3具有明显较低的转换效率ncell。
表3
在表4中，玻璃d主要包含氧化铅及氧化铋，软化点为440℃，将其所制成的导电浆涂布于单晶基材以制成的太阳能电池。如表4所示，相较于使用高熔点碲合金化合物(如碲化铅或碲化银)的实例32至实例35，使用低熔点的碲化铋的比较例4具有明显较低的转换效率ncell。
表4
在表5中，将玻璃d所制成的导电浆涂布于多晶基材以制成的太阳能电池。如表5所示，相较于使用高熔点碲合金化合物(如碲化铅、碲化锌、碲化银)的实例36至实例40，使用低熔点的碲化铋的比较例5具有明显较低的转换效率ncell。
表5
基于上方表1至表5的实验结果，可推测无论在单晶或多晶基材，当导电浆含有低熔点的碲合金化合物时，导致玻璃融块烧穿行为较早发生，进而烧穿pn接面造成电池效率下降。相对地，当导电浆含有熔点为900℃以上的高熔点碲合金化合物时，能够抑制玻璃的烧穿行为以调控烧穿程度，进而提高太阳能电池的电性连结并提升电池效率。
综上所述，本发明提供一种用于太阳能电池的导电浆，可用以形成太阳能电池的正极电极，其中包含高熔点碲合金化合物，其具有至少高于玻璃的软化点300℃的熔点(例如是900℃以上)，因此，可抑制玻璃烧穿以调控烧穿程度，进而提高电性连结并提升电池效率。如此一来，即可解决现有技术中玻璃融块过度烧穿进而导致电池效率下降的问题。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。