形成太阳能电池电极用的组成物及使用该组成物所制电极的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于形成太阳能电池电极的组成物及使用该组成物所制的电极。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池使用pn接面的光伏打效应产生电力，其中该接面将日光的光子 (photon)转换成电力。在太阳能电池中，各别在具有pn接面的半导体晶片或基材的上及下 表面上形成前端及后端电极。然后，由进入该半导体晶片的日光在pn接面处引发光伏打效 应，及由该光伏打效应在接面处所产生的电子经由该电极对外部提供电流。该太阳能电池 的电极是在晶片上藉由涂覆、图案化及烘烤电极组成物而形成。
[0003] 连续减少发射极（emitter)厚度来改良太阳能电池效率可造成分流（shunting)， 此可降低太阳能电池性能。此外，太阳能电池已逐渐增加面积来达成较高的效率。但是，于 此情况中，会有由于太阳能电池接触电阻增加而效率降低的问题。
[0004] 因此，对可提高在电极与娃晶片间的接触效率W最小化接触电阻巧C)及串联电 阻巧S)因此提供优良的转换效率的用于太阳能电池电极的组成物有需求。
【发明内容】
[000引技术问题
[0006] 本发明的一个目的为提供用于太阳能电池电极的组成物，其展现优良的电极与晶 片表面之间的接触效率。
[0007] 本发明的另一个目的为提供用于太阳能电池电极的组成物，其能够最小化接触电 阻和串联电阻。
[0008] 本发明的又一个目的为提供用于太阳能电池电极的组成物，其具有优良的转换效 率和填充因子。
[0009] 本发明的又一个目的为从该组成物提供太阳能电池电极。
[0010] 可藉由W下详细描述的本发明来达到上述和其他目的。
[0011] 技术方案
[0012] 根据本发明的一个态样，一种用于太阳能电池电极的组成物可包括银（Ag)粉末； 包含约0. 1摩尔％至约50摩尔％元素银的玻璃料；及有机媒剂。
[0013] 该元素银可来自氯化银或硝酸银。
[0014] 该组成物可包含约60重量％至约95重量％的银粉末；约0. 1重量％至约20重 量％的玻璃料；及约1重量％至约30重量％的有机媒剂。
[0015]W该玻璃料的总摩尔数为基准，该玻璃料可包含约0. 9摩尔％至约45摩尔％的元 素银。
[0016] 该玻璃料可由氯化银、硝酸银或其混合物；及至少一种金属氧化物形成。
[0017] 该金属氧化物可包括至少一种选自于由下列所组成的群的金属氧化物：铅（Pb) 的氧化物、饿炬i)的氧化物、蹄（Te)的氧化物、磯（巧的氧化物、错（Ge)的氧化物、嫁（Ga) 的氧化物、锦（Ce)的氧化物、铁（Fe)的氧化物、裡（Li)的氧化物、娃（Si)的氧化物、锋狂n) 的氧化物、鹤（W)的氧化物、儀（Mg)的氧化物、飽（Cs)的氧化物、锁（Sr)的氧化物、钢（Mo) 的氧化物、铁（Ti)的氧化物、锡（Sn)的氧化物、铜（In)的氧化物、饥（V)的氧化物、领炬a) 的氧化物、镶（Ni)的氧化物、铜（Cu)的氧化物、钢（Na)的氧化物、钟（K)的氧化物、神（As) 的氧化物、钻（Co)的氧化物、错狂r)的氧化物、铺（Mn)的氧化物及侣（A1)的氧化物。
[0018] 该玻璃料可具有约0. 1微米至约10微米的平均颗粒直径值50)。
[0019] 该组成物可进一步包括至少一种选自于由下列所组成的群的添加剂；分散剂、触 变剂、塑化剂、黏度稳定剂、抗发泡剂、颜料、紫外线安定剂、抗氧化剂及禪合剂。
[0020] 根据本发明的另一个态样，提供一种由该用于太阳能电池电极的组成物形成的太 阳能电池电极。
[0021] 技术效果
[0022] 根据本发明的用于制备太阳能电池电极的组成物引入了包括氯化银或硝酸银的 玻璃料，W增强电极和晶片之间的接触效率，且由该组成物制备的太阳能电池电极具有最 小化的接触电阻巧C)和串联电阻巧S)，因此展现优良的转换效率。
【附图说明】
[0023] 图1是根据本发明的一个具体实例的太阳能电池的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 用于太阳能电池电极的组成物
[0025] 根据本发明的用于太阳能电池电极的组成物包括（A)银（Ag)粉末；做包含元素 银的玻璃料；及（C)有机媒剂。现在，将更详细地描述根据本发明的用于太阳能电池电极的 组成物的每种组分。
[0026] (A)银粉末
[0027] 根据本发明的用于太阳能电池电极的组成物包括银（Ag)粉末作为导电粉末。该 银粉末的颗粒尺寸可呈纳米或微米规模。例如，该银粉末可具有数十纳米至数百纳米的颗 粒尺寸，或数个至数十微米的颗粒尺寸。再者，该银粉末可为二种或更多种具有不同颗粒尺 寸的银粉末型式的混合物。
[0028] 该银粉末可具有球形、薄片或无定形形状。
[0029] 该银粉末W具有约0. 1微米至约10微米的平均颗粒直径值50)为较佳，更佳为约 0.5微米至约5微米。该平均颗粒直径可在25°C下将该导电粉末分散于异丙醇（IPA)中且 经由超声波处理3分钟后，使用CILAS公司的例如型号1064D来测量。在此平均颗粒直径 的范围内，该组成物可提供低接触电阻及低线电阻。
[0030]m亥组成物的总重量为基准，该银粉末可W约60重量％至约95重量％的量存在。 在此范围内，该导电粉末可防止由于电阻增加的转换效率降低及由于该有机媒剂的量相对 减少的糊状物形成的困难。有利的是，该导电粉末可W约70重量％至约90重量％的量存 在。
[00引]炬）玻璃料
[0032]该玻璃料（glass化it)用W提高在导电粉末与晶片或基材间之黏附力，及藉由蚀 刻（etching)抗反射层及烙融该银粉末在发射极区域中形成银晶粒，W便在该用于电极的 组成物的烘烤制程期间减低接触电阻。再者，在烘烤制程期间，该玻璃料软化及降低该烘烤 温度。
[0033] 当太阳能电池的面积增加W改良太阳能电池效率时，会有太阳能电池接触电阻增 加的问题。因此，需要最小化在pn接面（pnjunction)上的串联电阻及影响。此外，当该 烘烤温度是随着增加使用多种具有不同薄片电阻的晶片而在宽广范围内改变时，该玻璃料 保证足够的热稳定性W抵挡广宽范围的烘烤温度是所想要的。
[0034]在一个具体实例中，该玻璃料是由氯化银（AgCN)、硝酸银（AgN〇3)或其混合物； 及至少一种金属氧化物形成。特别是，该玻璃料可藉由混合、烙融及研磨氯化银（烙点： 335°C)、硝酸银（烙点；444°C)或其混合物（其全部具有低于银（Ag)的烙点）与金属氧 化物而制备。该金属氧化物可包括至少一种金属氧化物。
[00巧]该金属氧化物可包括至少一种选自于由下列所组成的群的金属氧化物：铅（Pb) 的氧化物、饿炬i)的氧化物、蹄（Te)的氧化物、磯（巧的氧化物、错（Ge)的氧化物、嫁（Ga) 的氧化物、锦（Ce)的氧化物、铁（Fe)的氧化物、裡（Li)的氧化物、娃（Si)的氧化物、锋狂n) 的氧化物、鹤（W)的氧化物、儀（Mg)的氧化物、飽（Cs)的氧化物、锁（Sr)的氧化物、钢（Mo) 的氧化物、铁（Ti)的氧化物、锡（Sn)的氧化物、铜（In)的氧化物、饥（V)的氧化物、领炬a) 的氧化物、镶（Ni)的氧化物、铜（Cu)的氧化物、钢（Na)的氧化物、钟（K)的氧化物、神（As) 的氧化物、钻（Co)的氧化物、错狂r)的氧化物、铺（Mn)的氧化物及侣（A1)的氧化物。
[0036]W该玻璃料的总摩尔数为基准，该玻璃料可包含约0. 1摩尔％至约50摩尔％的元 素银，较佳为约0. 9摩尔％至约45摩尔％的元素银。
[0037] 该元素银的含量可藉由感应禪合等离子体-放射光谱分析仪（ICP-0ES; InductivelyCoupledPlasma-OpticalEmissionSpectrometer)测量。感应禪合等离子 体-放射光谱分析仪（ICP-0E巧需要非常小的样品量，因此可缩短样品建立时间及减少由 于样品的预处理的误差，同时提供优良的分析灵敏度。
[0038] 特别是，感应禪合等离子体-放射光谱分析仪（ICP-0E巧可包括预处理样品、制备 标准溶液、及藉由测量及转换元素银（Ag)的浓度来计算在玻璃料中的元素银的含量，因此 能够准确测量在该玻璃料中的元素银含量。
[0039] 在预处理样品的操作中，可将预定量的样品溶解在能溶解分析标的（也就是说， 在样品玻璃料中的银（Ag))的酸溶液中，然后加热W碳化。该酸溶液可包括硫酸（H2SO4)溶 液。
[0040] 该经碳化的样品可W溶剂（诸如蒸馈水或过氧化氨化〇2))稀释至允许元素银Ag 的分析的适当程度。考虑到ICP-0ES的元素侦测能力，该经碳化的样品可稀释10, 000倍。 [00川在WICP-0ES测量时，该经预处理的样品可使用标准溶液来校准（calibration)， 其中该标准溶液例如是用于测量元素的元素银（Ag)标准溶液（Ag+1000毫克/升）。
[0042]W实施例说明之，在该玻璃料中的元素银含量的计算可藉由将该标准溶液引进 ICP-0ES中及W外部标准方法（externalstandardme