CN101475780B - 无溶剂导电胶组成物及使用上述组成物的太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无溶剂导电胶组成物，其包含：(a)黏合剂；(b)引发剂；(c)玻璃粉；及(d)导电粉。本发明也提供一种太阳能电池组件，其含有将上述导电胶组成物涂布在硅半导体基材上后进行烧结所形成的电极或导线。本发明的导电胶因不含溶剂，因此无溶剂挥发方面的环保问题且不易晕开，有助在细线化及高深宽比的设计，可有效增加太阳能电池组件的光电转换效率。

Description

无溶剂导电胶组成物及使用上述组成物的太阳能电池组件

技术领域

本发明是关于导电胶组成物及使用所述组成物的太阳能电池组件，尤指在硅晶太阳能电池组件的硅半导体基材上形成电极或导线所用的导电胶组成物，以及利用所述导电胶组成物制造的太阳能电池组件。 

背景技术

由于能源短缺、温室效应等环保问题日益严重，目前各国已积极研发各种可能替代能源，尤其以太阳能发电最受各界重视。图1即太阳能电池组件的剖面构造示意图，其是在p型硅半导体基材1上先行将表面制作成金字塔型的粗化表面以减少光线反射(为简化图，图1未显示粗化表面)，再将磷或类似物质以热扩散方式在p型硅半导体基材1的受光面侧形成反向导电性类型的n型杂质层2，并形成p-n界面(junction)。随后再于n型杂质层2上形成抗反射层3与电极4。可通过电浆化学气相沉积等方法在n型杂质层2上形成一氮化硅(silicon nitride)膜作为抗反射层3，再在抗反射层3上以网印方式涂布含有银粉末的银导电胶随后进行烘烤干燥及烧结的程序形成正面电极4。在烧结过程中，用以形成正面电极4的导电胶可烧结并渗透至n型杂质层2上。p型硅半导体基材1的背面侧则使用含有铝粉末的铝导电胶以印刷方式形成铝背面电极层5，随后进行干燥烘烤的程序，再在高温下进行烧成。烧成过程中，铝原子扩散至p型硅半导体基材1中，在铝背面电极层5与p型硅半导体基材1之间形成呈合金状态的Al-Si合金层6及含有高浓度的铝掺杂剂的p+层7。p+层7通常称为后表面场(Back Surface Field；BSF)层，其可防止电子电洞再结合，有助于提升太阳能电池的能量转换效率。此外，为了能将多个太阳能电池相互串连形成模块，因此可通过网印方式在铝背面电极层5上印刷一种银铝导电胶，经烧结后形成导线8。 

背面电极的形成，可为先行印刷银铝导电胶且使其干燥，再印刷铝导电胶使其干燥，再对两种导电胶进行烘烤；也可为先行印刷铝导电胶且使其干燥，再印刷银铝导电胶，再对两种导电胶进行干燥烘烤。 

上述制程中所需的导电胶(银胶、铝胶、银铝胶)一般是含有银粉末或铝粉末等导电物质、玻璃粉、有机媒剂及其它添加剂，其中有机媒剂是包含接合剂及溶剂。有机媒剂的作用在使导电胶具有良好的兼容性及流变性质，例如使导电胶具有适当黏度、良好的沾湿性及烧成性质及使导电胶中的粉末呈稳定的分散状态。现有技术中常用的接合剂是聚甲基丙烯酸酯、乙基纤维素或醇酸树脂等等。现有技术中常用的溶剂是以二醇醚类为主的有机溶剂如乙二醇单丁基醚单乙酸酯、二乙二醇单丁基醚或萜烯类(如α-萜品醇)等。现有技术中所使用的有机媒剂是利用溶剂调整黏度以利于涂布操作性。然而，由于印刷后的干燥过程会使溶剂大量挥发，将对环境造成污染，不符环保观念；且干燥过程所需时间较长，成为产能提升的瓶颈之一。 

太阳能电池最重要的特性为将太阳光转变成电流，因此其光电转换效率(efficiency)非常重要。导电胶中以正面电极的银胶对效率影响最大，目前所知提升光电转换效率的方法包含调整银胶中的玻璃粉或银粉的组成、及改变粉体粒径等，如US 4,235,644、US 4,342,795、US 5,661,041、US 7,176,152等专利所述。印刷导线或电极的宽度及厚度、布线密度及形状亦会影响光电转换效率，其与所选用的导电胶有关。导电胶会影响线路宽度及厚度，继而影响硅晶圆的受光面积及串联阻抗，若能使受光面积增加及串联阻抗下降，则可提升光电转换效率。然而，如上所述，目前所知的导电胶是含有溶剂的溶剂型配方，在受光面上制作银电极时因晶圆表面有粗化关系，印刷时银导电胶会因溶剂与粗化表面间的毛细现象而有晕开情形，且胶液因重力而流动或在烘烤时溶剂挥发时都会造成线路宽度增加、厚度减少，同时使遮光面积增加及串联阻抗增加，因此降低光电转换效率。 

发明内容

有鉴于此，本发明主要目的为提供一种无溶剂且涂布性质良好的导电胶组成物。为达到上述目的，本发明提供一种无溶剂导电胶组成物，其包含：(a)黏合剂；(b)起始剂；(c)玻璃粉；及(d)导电粉。 

本发明还提供一种太阳能电池，其包含由本发明的导电胶组成物所形成的电极或导线。 

附图说明

图1为太阳能电池组件的剖面构造示意图； 

图2为具有由本发明实施例的导电银胶所制得导线的晶圆的相图。 

主要组件符号说明 

1：p型硅半导体基材； 

2：n型杂质层； 

3：抗反射层； 

4：电极； 

5：背面电极层； 

6：合金层； 

7：p+层； 

8，9及10：导线。 

具体实施方式

本发明导电胶组成物所使用的黏合剂(binder)，优选为丙烯酸酯类树脂、环氧树脂或其混合物，更好是丙烯酸酯类树脂(acrylate resins)。 

本发明所使用的丙烯酸酯类树脂包含： 

(i)单体(monomer)；及 

(ii)丙烯酸酯类低聚物(oligmer)。 

本发明所使用的丙烯酸酯类树脂黏合剂无须搭配溶剂使用，通过使用分子量较低的单体以调整导电胶组成物至适当黏度和触变指数(thixotropicindex)，其中黏度优选为介于30000到60000cps，触变指数优选为介于3.5到5.5。当单体的用量以黏合剂总重量计为20到70％，优选为30到65％时，导电胶组成物较容易涂布。本发明的导电胶组成物不含溶剂，故不会因溶剂挥发而造成涂布后线形(pattern)改变，有助在细线化及高深宽比(high aspectratio)的设计，可有效增加太阳能电池组件的光电转换效率。 

适用于本发明的单体具有小于1000的分子量，优选具有介于180到700间的分子量。适用于本发明的单体包含丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体或其混合物，优选为丙烯酸酯类单体，例如但不限于：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxy ethyl acrylate)、乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯(ethoxylated 2-phenoxy ethyl acrylate)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate)、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(cyclic trimethylolpropane formal acrylate)、β-羧乙基丙烯酸酯 (β-carboxyethyl acrylate)、月桂酸丙烯酸酯(lauryl acrylate)、月桂酸甲基丙烯酸酯(lauryl methacrylate)、异辛基丙烯酸酯(isooctyl acrylate)、硬脂酸丙烯酸酯(stearyl acrylate)、硬脂酸甲基丙烯酸酯(stearylmethacrylate)、异癸基丙烯酸酯(isodecyl acrylate)、异冰片基丙烯酸酯(isoborny acrylate)、异冰片基甲基丙烯酸酯(isoborny methacrylate)、苄基丙烯酸酯(benzyl acrylate)、3-羟-2，2-二甲基丙酸3-羟-2，2-二甲基丙酯二丙烯酸酯(hydroxypivalyl hydroxypivalate diacrylate)、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯(polyethylene glycol(200)diacrylate)、乙氧化1，6-己二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 1，6-hexanediol diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene glycol diacrylate)、乙氧化二丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylateddipropylene glycol diacrylate)、新戊二醇二丙烯酸酯(neopentyl glycoldiacrylate)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯(propoxylated neopentyl glycoldiacrylate)、乙氧化双酚A二丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-Adiacrylate)、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-Adimethacrylate)、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(ethoxylated 2-methyl-1，3-propanediol diacrylate)、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯(2-butyl-2-ethyl-1，3-propanediol diacrylate)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(2-hydroxyethyl metharcrylate phosphate)、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯(tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(propoxylated trimethylolpropane triacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylatedpentaerythritol tetraacrylate)、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetraacrylate)、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯 (propoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl acrylate，HEA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，HEMA)、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)、三丙二醇二甲基丙烯酸酯(tripropylene glycol dimethacrylate)、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(1，4-butanediol diacrylate)、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1，4-butanedioldimethacrylate)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(1，6-hexanediol diacrylate)、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯(1，6-hexanediol dimethacrylate)、烯丙基化二丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyl diacrylate)、烯丙基化二甲基丙烯酸环己酯(allylated cyclohexyl dimethacrylate)、二丙烯酸异氰脲酸酯(isocyanurate diacrylate)、二甲基丙烯酸异氰脲酸酯(isocyanuratedimethacrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ethoxylatedtrimethylol propane triacrylate)、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(ethoxylated trimethylol propane trimethacrylate)、丙氧基化甘油三丙烯酸酯(propoxylated glycerol triacrylate)、丙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯(propoxylated glycerol trimethacrylate)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylol propane triacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylol propane trimethacrylate)、三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯(tris(acryloxyethyl)isocyanurate)或彼等之混合物。优选为2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、硬脂酸丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或彼等的混合物。市售丙烯酸酯类单体的实例包含：由Eternal公司生产，商品名为 

者。 

本发明黏合剂中的丙烯酸酯类低聚物可作为交联剂(Crosslinkingagent)，在聚合时增加分子与分子间的交联度，使导电胶组成物易于固化。适用于本发明的丙烯酸酯类低聚物可具有一或多个官能基，优选为具有多官能基 者，其分子量约介于1000至100,000间，优选具有介于5000至100,000间的分子量。上述丙烯酸酯类低聚物的种类例如但不限于：聚氨酯丙烯酸酯，如脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(aliphatic urethane acrylate)、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(aliphatic urethane diacrylate)、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯(aliphaticurethane hexaacrylate)、芳香族聚氨酯六丙烯酸酯(aromatic urethanehexaacrylate)；聚环氧丙烯酸酯，如聚双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-Aepoxy diacrylate)、聚酚醛环氧丙烯酸酯(novolac epoxy acrylate)；聚酯丙烯酸酯，如聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)；以聚酯多元醇为主之丙烯酸酯(polyester polyol based acrylate)；丙烯酸酯均聚物；或彼此的混合物。可用于本发明的市售丙烯酸酯低聚物包括：由Sartomer公司生产，商品名为 

或 

者；由Eternal公司生产，商品名为6101- 

6148- 

6148- 

624- 

6184T- 

或6161- 

者；及由UCB公司生产，商品名为Ebecryl 

Ebecryl 

Ebecryl 

或Ebecryl 

等。根据本发明，丙烯酸酯类低聚物的用量以黏合剂总重量计为20到60％，优选为25到55％。 

为使导电胶组成物在印刷导线时连续性佳且不易产生断线，或增加固化后导线与基材的物理吸附以避免导线易于剥落，本发明的导电胶组成物可选的添加高分子量的感压胶(pressure sensitive adhesive，PSA)，例如丙烯酸酯类聚合物(acrylates polymer)，作为黏合剂组份之一。适用于本发明的丙烯酸酯类聚合物具有大于100,000的分子量且具有感压特性(pressuresensitive)。上述丙烯酸酯类聚合物的种类例如但不限于：聚氨酯丙烯酸酯，如脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(aliphatic urethane acrylate)、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(aliphatic urethane diacrylate)、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯(aliphatic urethane hexaacrylate)、芳香族聚氨酯六丙烯酸酯(aromaticurethane hexaacrylate)；聚环氧丙烯酸酯，如聚双酚A环氧二丙烯酸酯(bisphenol-A epoxy diacrylate)、聚酚醛环氧丙烯酸酯(novolac epoxyacrylate)；聚酯丙烯酸酯，如聚酯二丙烯酸酯(polyester diacrylate)、聚酯六丙烯酸酯(polyester hexaacrylate)、脂肪酸改质的六官能基聚酯丙烯酸酯(fatty acid modified hexa-functional polyester acrylate)；以聚酯多元醇为主的丙烯酸酯(polyester polyol based acrylate)；丙烯酸酯均聚物； 或彼此的混合物。可用于本发明的市售丙烯酸酯类聚合物包括：由Eternal公司生产，商品名6311- 

6312- 

6311- 或6323- 

者。根据本发明，丙烯酸酯类聚合物(若存在时)的用量以黏合剂总重量计为5到30％，优选为10到20％。 

根据本发明的一较佳实施例，本发明所使用的黏合剂包含丙烯酸酯类单体及丙烯酸酯类低聚物及丙烯酸酯类聚合物。上述丙烯酸酯类单体的用量以黏合剂总重量计为20到70％，优选为30到65％；上述丙烯酸酯类低聚物的用量以黏合剂总重量计为20到60％，较佳为25到55％；上述丙烯酸酯类聚合物的用量以黏合剂总重量计为5到30％，优选为10到20％。 

本发明导电胶组成物所使用的引发剂并无特殊限制，是经提供热能或经光照射后会快速产生自由基(free radical)，而透过自由基的传递引发聚合反应者，优选为引发剂的半生期约为1小时(温度：100℃以上)。引发剂的用量，可选的依导电组成物所包含的聚合单体/低聚物的种类及用量进行调整。一般而言，引发剂的用量以导电胶组成物的总重量计，约为0.05重量％至10重量％，优选为0.1重量％至5重量％。 

本发明的引发剂可为热引发剂或光引发剂。适用在本发明的热引发剂，其例如但不限在：过氧化苯、过氧化二异丙苯、丁基过氧化氢(如第三丁基过氧化氢)、过氧化氢异丙苯、过氧化第三丁基顺丁烯二酸、乙酰过氧化物、月桂酰过氧化物、上述过氧化物中一或多个与胺酸或磺酸的混合物、上述过氧化物中一或多个与含钴化合物的混合物、偶氮二异丁腈、或彼等的混合物。优选的热引发剂为丁基过氧化氢、过氧化第三丁基顺丁烯二酸、乙酰过氧化物、月桂酰过氧化物。适用在本发明的光引发剂，其例如但不限于：二苯甲酮(benzophenone)、二苯乙醇酮(benzoin)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮(2，2-dimethoxy-1，2-diphenylethan-1-one)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)、或彼此的混合物。本发明导电胶组成物优选使用光引发剂，其优选二苯甲酮或1-羟基环己基苯基酮。 

本发明导电胶组成物所使用的玻璃粉可提升烧结后的电极/导线与硅晶圆 基材的密着性，其可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，例如可使用用于电子材料的导电胶中的任何玻璃粉，优选为硅酸铅(PbO-SiO2)或硼硅酸铅(PbO-SiO2-B2O3)等含铅的玻璃粉。此外，也可使用硼硅酸锌或其它无铅玻璃粉等。根据本发明，玻璃粉的粒径优选是介于0.5微米至15微米。可用在本发明的市售玻璃粉包括：NEG公司生产，商品名GA- 

或GA- 

者。 

本发明导电胶组成物所使用的导电粉，可为任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，其可为任何适当形式的导电粉，例如导电金属、导电金属的合金或彼此的混合物等。上述导电金属的种类例如但不限于：铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钯(Pd)或铂(Pt)等，优选为银或铝，更好是银。可用在本发明的市售银导电金属粉包括：Metalor公司的AA- 

AA- 或EA- 

Ferro公司的SF- 

或SF- 

本发明的导电胶组成物可视其用途，选择所需的导电粉，例如可选用银导电金属粉以配制成银导电胶或银铝导电胶，或选用铝导电金属粉以配制成铝导电胶。此外，为了使导线或电极中的金属离子容易渗透进基材内，导电粉可选的包含微量的导电金属盐类。 

本发明导电胶组成物也可选的包含任何熟悉此项技术者已知的添加剂，其例如但不限于共引发剂(synergist)、增敏剂(sensitizer)、偶合剂、分散剂(dispersing agent)、润湿剂、增稠剂(thickening agent)、消泡剂或摇变剂等。 

根据本发明的一较佳实施例，本发明的导电胶组成物包含：以导电胶组成物总重量计，13到20％的黏合剂、73到80％的导电粉及3到5％的玻璃粉重量比，其余为引发剂与可选的的添加剂成分。 

本发明的导电胶组成物可使用任何本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的方法，应用于一太阳能电池组件中，例如，可经由包含以下步骤的方法在太阳能电池组件中形成电极或导线： 

(a)将黏合剂、引发剂、玻璃粉和导电粉，及适当的添加剂混合以形成一胶态导电组成物； 

(b)利用网印机(所用网板约具有180到400网目)，将所述胶态导电组成物涂布在基材(例如单晶硅晶圆)上，膜厚约(10到40微米)然后以印刷制程方式，形成一欲得的线形(pattern)； 

(c)对所述线形照射能量射线或加热或两者并用以使其固化。 

(d)利用烧结炉，进行烧结(sintering)，以去除黏合剂，并将玻璃粉、导电粉与基材熔结在一起，形成导线或电极。 

上述方法中步骤(c)的固化步骤优选为通过照射能量射线产生光聚合反应而进行。能量射线是指一定范围波长的光源，例如紫外线、红外线、可见光或高能射线(电子束)等，优选为紫外线。照射强度可为自1至5000毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)，优选是自1000至2000mJ/cm²。 

此外，可选的重复进行步骤(b)至步骤(d)，在基材另一表面形成电极或导线。 

本发明的导电胶组成物可应用在任何公知的太阳能电池组件中取代公知的导电胶组成物，作为太阳能电池组件中的电极或导线。本发明的导电胶因不含溶剂，故无溶剂挥发方面的环保问题，且不会有因导线晕开而使遮光面积增加及串联阻抗增加的情形，有助在细线化及高深宽比的设计，可增加太阳能电池组件的光电转换效率。此外，本发明的导电胶因不需挥发溶剂且印刷后能快速固化定型，因此兼具可提高产能的优点。 

下述实施例是以形成正面电极所用的银导电胶为例，进一步说明本发明的导电胶组成物的特点及其应用方式，并非用以限制本发明的范围。任何熟悉此项技术的人可轻易达成的修饰及改变均包括在本发明说明书揭示内容及所附申请专利范围的范围内。 

比较例 

表1为一般含溶剂银导电胶的成分配比。 

表1 

乙烯纤维素	4wt％
		二乙二醇单丁醚	4wt％
A-萜品醇	8wt％
		银粉	79wt％
玻璃粉	4wt％
		分散剂	1wt％

将乙基纤维素先溶在溶剂(二乙二醇单丁醚及α-萜品醇)中，依序加入分 散剂(TEGO公司的 

)及玻璃粉(NEG公司的GA- 

)，然后加入银粉(Metalor公司的AA- 

)，再以低转速搅拌机进行混合，待混合均匀后以陶瓷三滚轮进行分散制得一银导电胶。 

所得的胶料以Brookfield HB黏度计搭配CP51转盘，在25℃下以5rpm转速测试所制得的银导电胶的黏度及触变指数。测得其黏度为30654cps，触变指数6.0。 

实施例 

表2为根据本发明的一无溶剂银导电胶的成分配比。 

表2 

黏合剂各成分如下： 

单体1：2-苯氧基乙基丙烯酸酯(Eternal公司生产，商品名为 

者。 

单体2：三乙二醇二甲基丙烯酸酯(Eternal公司生产，商品名为 者)。 

低聚物：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(Eternal公司生产，商品名为6101- 者) 

丙烯酸酯类聚合物：聚酯六丙烯酸酯(Eternal公司生产，商品名为6323- 

者)。 

依表2所述比例将各成分预先混合制得黏合剂后，加入分散剂(TEGO公司的 

)及光引发剂(Ciba公司生产，商品名IRGACURE 907)，搅拌混合后再加入玻璃粉(NEG公司的GA- 

)及银粉(Metalor公司的AA- 

)，进行分散制得一银导电胶。在制备过程中需在黄光下以免光引发剂受到影响。以Brookfield HB黏度计搭配CP51转盘，在25℃下以5rpm转速测试所制得的银导电胶的黏度及触变指数。测得其黏度为54754cps，触变指数4.6。 

测试方法 

准备已作好扩散层级表面粗化的5时单晶系晶圆，以一般市售的铝导电胶及银铝导电胶印刷在背面，并以红外线热风干燥炉干燥。将比较例及实施例所制得的两种导电银胶分别印刷在两晶圆正面上，再分别以红外线干燥及固化比较例的导电银胶及以紫外线干燥机固化实施例导电银胶，使导线成形，两种胶材各作3片。上述步骤中，印刷制程所用的网印机的网板为400mesh，线路开孔为70μm；红外线加热干燥及固化之温度范围在150℃至200℃之间；及紫外线固化所需的能量为1500mJ/cm2。 

干燥后的晶圆利用Thermal Process Solution公司所生产的M-225红外线烧结炉进行烧结制程。烧结过程先升温至所需温度后维持一段时间，最后再降至室温，烧结过程中的最高温度约为750℃且至少于600℃以上历时约5秒。烧结后经雷射切边，以显微或照相方式观察晶圆切面有无断线。图2为具有实施例的导电银胶所制得导线9(finger)及导线10(busbar)的晶圆的相图。如图2所示，导线9具有良好连续，因此可知：本发明的导电胶组成物在印刷或烧结过程中，不会产生断线问题。以SEM量测由比较例及实施例的导电银胶所制得的导线的线宽及线高；以WACOM(WXS-220S-L2)光电仿真器在AM1.5G，1000W/m2下测试比较例及实施例的晶圆的短路电流(Isc)、短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(F.F.)及光电转换效率(Efficiency)记录在表3。 

表3 

由实施例与比较例相比较，本发明的线路的线宽较细、线高较高，从而具有较大的深宽比。再者，本发明的导电胶组成物黏度较高，故从印刷后到曝光前的过程中并不会因重力关系而产生明显垂流。此外，本发明的导电胶可快速固化，也能维持印刷后的线宽及线高，印刷后以电子显微镜观察其切面，发现本发明的导电胶的线路确实可以达到较小线宽及较高的高度，同时基于改善线宽及线高可以明显提升填充因子(F.F.)，进而提升光电转换效率。 

Claims (15)

1.一种无溶剂导电胶组成物，其特征在于，包含：(a)黏合剂；(b)引发剂；(c)玻璃粉；及(d)导电粉；所述黏合剂包含：

(i)包含丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体或其混合物的单体，所述单体的用量以黏合剂总重量计，为20到70重量％；

(ii)分子量介于1000至100000间的丙烯酸酯类低聚物；及

进一步包含(iii)分子量大于100000的丙烯酸酯类聚合物。

2.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述单体的用量以黏合剂总重量计，为30到65重量％。

3.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述单体为具有小于1,000的分子量的丙烯酸酯类单体，且选自由2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、硬脂酸丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及其混合物所构成群组。

4.如权利要求3所述的导电胶组成物，其特征在于所述单体具有介于180到700间的分子量。

5.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述丙烯酸酯类低聚物选自由聚氨酯丙烯酸酯、聚环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、以聚酯多元醇为主的丙烯酸酯、丙烯酸酯均聚物及其混合物所构成群组。

6.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述丙烯酸酯类聚合物具有感压特性，且选自由聚氨酯丙烯酸酯、聚环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、以聚酯多元醇为主的丙烯酸酯、丙烯酸酯均聚物及其混合物所构成群组。

7.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述引发剂是热引发剂或光引发剂。

8.如权利要求7所述的导电胶组成物，其特征在于所述热引发剂是选自由过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化第三丁基顺丁烯二酸，乙酰过氧化物、月桂酰过氧化物、上述过氧化物中一或多个与磺酸的混合物、上述过氧化物中一或多个与含钴化合物的混合物、偶氮二异丁腈、及其混合物所构成群组。

9.如权利要求7所述的导电胶组成物，其特征在于所述光引发剂是选自由二苯甲酮、二苯乙醇酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2，2-二甲氧基1-，2-二苯基乙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、及其混合物所构成群组。

10.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述导电粉是导电金属、导电金属的合金或其混合。

11.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于，其包含：以导电胶组成物总重量计，13到20重量％的黏合剂、73到80重量％的导电粉及3到5重量％的玻璃粉，其余为引发剂。

12.如权利要求1所述的导电胶组成物，其特征在于所述导电胶组成物进一步包含选自由共引发剂、增敏剂、偶合剂、增稠剂、消泡剂及摇变剂所构成群组的添加剂。

13.如权利要求12所述导电胶组成物，其特征在于，其包含：以导电胶组成物总重量计，13到20重量％的黏合剂、73到80重量％的导电粉及3到5重量％的玻璃粉，其余为引发剂及添加剂。

14.一种太阳能电池组件，其特征在于，包含电极或导线，所述电极或导线含有经固化的如权利要求1至13中任一项的导电胶组成物。

15.一种制备供太阳能电池组件所使用的电极或导线的方法，其特征在于，包含将如权利要求1至13中任一项的导电胶组成物以所欲的线形印刷在基材上，并通过照射能量射线及/或加热使其固化。

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