[发明专利]用于太阳能电池电极的组合物和使用其制作的电极

说明书

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池电极的组合物和使用其制作的电极。 

背景技术

太阳能电池利用p-n结的光伏效应产生电流，光伏效应将太阳光的光子转化为电流。在太阳能电池中，分别在具有p-n结的半导体晶片和基板的上表面和下表面形成前电极和后电极。随后，由进入半导体晶片的太阳光引起p-n结处的光伏效应，并且由p-n结处的光伏效应所产生的电子通过电极向外界提供电流。通过施用、图案化和焙烧电极组合物在晶片上形成太阳能电池的电极。 

持续降低发射层厚度来改善太阳能电池效率可以引起分流，其能够使太阳能电池性能劣化。此外，已经逐渐增加太阳能电池的面积来实现更高的效率。然而，在这种情况下，由于太阳能电池的接触电阻增加，可能存在效率劣化的问题。 

因此，存在对于能够提高电极和硅晶片之间接触效率以使接触电阻（Rc）和串联电阻（Rs）最小化、从而提供良好的转化效率的用于太阳能电池电极的组合物的需要。 

发明内容

根据本发明的一个方面，用于太阳能电池电极的组合物可以包含银（Ag）粉；硝酸银（AgNO₃）；玻璃料；和有机载体，其中，基于组合物的总重量，硝酸银可以以按重量计约0.1%（wt%）至约30wt%之间的量存在。 

组合物可以包含约60wt%至约95wt%的银粉；约0.1wt%至约30wt%的硝酸银；约0.5wt%至约20wt%的玻璃料；和约1wt%至约30wt%的有机载体。 

根据本发明的另一个方面，提供了由用于太阳能电池电极的组合物形成的太阳能电池电极。 

附图说明

图1是示出用于在晶片上通过焙烧银粉和玻璃料形成银晶体颗粒的方法的概念视图。 

图2是示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池的示意图。 

具体实施方式

用于太阳能电池电极的组合物

用于根据本发明的太阳能电池电极的组合物包含银（Ag）粉（A）；硝酸银（B）；玻璃料（C）；和有机载体（D）。 

现在，将会更详细的描述用于根据本发明的太阳能电池电极的组合物的每种组分。 

（A）银粉 

根据本发明，用于太阳能电池电极的组合物包含作为第一金属粉末的银粉，其是导电性粉末。银粉的粒径可以是纳米级或微米级。例如，银粉可以具有数十纳米到数百纳米、或数微米到数十微米的粒径。可选地，银粉可以是两种或多种具有不同粒径的银粉的混合物。 

银粉可以具有球状、片状或无定形的形状。 

银粉优选地具有约0.1μm至约10μm、更优选地约0.5μm至约5μm的平均颗粒直径（D50）。可以在25℃下通过超声波震荡在3分钟使导电性粉末分散在异丙醇（IPA）中之后，使用例如Model1064D（CILAS Co.,Ltd.）测量平均颗粒直径。在平均颗粒直径的这个范围内，组合物可以提供较低接触电阻和低线路电阻。 

基于组合物的总重量，银粉可以以约60wt%至约95wt%的量存在。在此范围中，由于电阻增加，导电性粉末能够防止在转换效率方面的劣化。有利地，导电粉可以以约70wt%至约90wt%的量存在。 

（B）硝酸银 

在硅晶片上通过使组合物图案化并焙烧组合物可以形成太阳能电池电极，其中，组合物包含导电性粉末、玻璃料和有机载体。 

参见图1，在焙烧过程中，银（Ag）粉111被融化，并且玻璃料112蚀刻晶片的抗反射层，抗反射层包括p-层（或，n-层）101和n-层（或，p-层）102，其将作为发射极。然后，熔化的银粉渗透晶片的表面并形成银晶体113，从而形成电极。在这种情况中，确保银晶体足够的欧姆深度以及银晶体与晶片之间足够接触面积是很重要的。在本发明中，用于太阳能电池电极的组合物包含熔点约为212℃的硝酸银（AgNO₃），该温度低于元素银的熔点。在低于电极焙烧温度的温度下，硝酸银与银相比可以更快转变成液体。所以，液态的硝酸银能够填充硅晶片上的细微裂缝，或由 于表面粗糙度导致的在组合物与晶片之间的接触表面形成的空区域，从而改善电极（Ag）和硅晶片之间的接触效率。