CN104205243A - 太阳能电池用电极糊组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电极糊组合物，在金属粉末的外面覆盖覆膜粉末，形成填充物，不仅可以降低成本，还具有小比重，可以提高镀膜密度，增加光转换效率，通过调节无机结合料的软化点及转移点，提高与硅基板之间的结合强度，可以通过简便方法创造高附加价值。

Description

太阳能电池用电极糊组合物
技术领域
本发明涉及形成太阳能电池电极的电极糊组合物，尤其涉及一种在金属粉末外面覆盖覆膜(coating)粉末，构成导电填充物(Conductive filler)，不仅降低成本，还通过提高镀膜密度、增加光转换效率，通过调节无机结合料(Inorganic binder)的转移点(transition point)及软化点(softeningpoint)加以适用，提高与硅基质的结合强度的电极糊组合物。
背景技术
太阳能电池(Solar cell)是把太阳能转换成电能的半导体元件，由于具有资源的无限性，设备的简便性，优秀的耐久性及环保性等优点，作为下一代能源受到关注。
图1是太阳能电池剖面图。
如图1所示，太阳能电池由厚度为220～330μm的p型半导体基板(102)，由n型硅半导体形成、设置在p型半导体基板(101)一侧面的发射极(emitter)层(103)，为了防止射入阳光反射损失、涂装在发射极层(103)外侧面的防反射膜(105)，形成在防反射膜(105)外侧面的正面电极(107)，形成在p型半导体基板(101)另一层面的后面电极(109)构成。这里，所述p型半导体基板(102)与所述发射极层(103)也称作半导体基板(101)。
当阳光照射太阳能电池(100)时，根据光伏效应(photovoltaic effect)，涂抹有杂质的半导体基板(101)中产生电子和空穴，具体地，发射极层(103)产生多个载流子——电子，p型半导体基板(102)中产生多个载流子——空穴。
这里，所产生的电子在光伏效应下通过发射极层(103)移动到正面电极(107)，空穴在光伏效应下通过p型半导体基板(102)移动到后面电极(109)。即，太阳能电池(100)通过电线连接电子聚集的正面电极(107)和空穴聚集的后面电极(109)，产生电流，从而产生电能。
正面电极(107)把以银(Ag)粉末为材料的电极糊印刷(Patterning)在防反射膜(105)后，执行烧制(Firing)工序制造。这里，印刷工序通常适用丝印(Screen process printing)、胶印(Offset printing)、光刻(Photolithography)等方法。
所述电极糊组合物(下称现有电极糊组合物)通常由以金属粉末形成的导电填充物(Conductive filer)、为电极糊组合物赋予变形性及流动性的有机结合料(Organic Binder)，溶解有机结合料的有机溶剂，更容易地与防反射膜(105)的表面结合的无机结合料(Inorganic Binder)、抑制烧结(Sintering)的添加剂构成。
现有电极糊组合物通过印刷在防反射膜(105)表面的印刷步骤，把印刷的组合物进行干燥的干燥步骤，把干燥的组合物进行烧制的烧制步骤，形成太阳能电池的电极。
形成导电填充物的金属粉末通常使用导电率优秀的银(Ag)、金(Au)及钯(Pd)等贵金属粉末，但这些贵金属粉末价格高昂，存在太阳能电池成本上升的问题。
另外，无机结合料通常由选自玻璃粉末(Glass frit)、金属氧化物及两者混合物中的某一种材料构成，玻璃粉末在印刷后的烧制过程中，浸润(Wetting)防反射膜(105)，产生机械结合力，金属氧化物在印刷后的烧制过程中，引起化学反应，与防反射膜(105)发生化学结合。
太阳能电池(100)的正面电极(107)通过现有电极糊与防反射膜(105)之间的界面反应形成。这时，现有电极糊所含银(Ag)在高温下熔化后重新结晶为固体时，以玻璃粉末为媒介，贯穿防反射膜(105)与发射层(103)接触，从而可以流通电流。
这里，为电极赋予导电性的填充物通常由银(Ag)、金(Au)及钯(Pd)形成，虽然有电导率优秀的优点，但如前所述，存在原材料成本高，导致太阳能电池价格高昂的问题。
为了克服这一问题点，本行业开发出了一种以廉价铝(Al)、镍(Ni)及铜(Cu)等金属代替贵金属形成填充物的方法，但铝(Al)、镍(Ni)及铜(Cu)等金属粉末在烧制时发生氧化，不仅降低太阳能电池的电特性，而且相对于银(Ag)粉末电导率低，存在电极效率下降的问题。
另外，铝(Al)、镍(Ni)及铜(Cu)等金属粉末做反复烧制处理时，每次烧制都会让氧化度增加，会让电极的电导率大幅下降。
另外，铝(Al)、镍(Ni)及铜(Cu)等金属粉末做反复烧制处理时，正比于烧制工序次数，电极的阻值增加，会让太阳能电池的电极效率下降。
发明内容
发明的课题
本发明是为了解决上述问题而提出的发明，其目的在于以覆盖有覆膜粉末的金属粉末构成导电填充物(Filer)，提供一种大幅降低制造成本的电极糊组合物。
本发明的另一目的在于提供一种电极糊组合物，不以纯银(Ag)粉末形成填充物，而是以覆盖有覆膜粉末的金属粉末形成填充物，印刷时加大镀膜密度，提高光转换效率。
另外，本发明的另一目的在于提供一种电极糊组合物，在反复烧制时通过覆盖在金属粉末外面的覆膜粉末防止金属粉末的氧化，避免阻值大幅增加，解决现有技术中不使用覆膜粉末，以金属粉末形成填充物时电极阻值大幅增加的问题。
本发明的另一目的在于提供一种电极糊组合物，让无机结合料具有300～600℃的转移点和330～650℃软化点，提高印刷时的与硅基板的结合强度。
本发明的另一目的在于提供一种电极糊组合物，其填充物由覆盖有覆膜粉末的金属粉末80～90重量％，及与之混合的银(Ag)10～～30重量％构成，提高光转换效率。
发明效果
本发明的填充物(Filler)由选自镍、锡、铜、铁、钯、铝、金、白金及铅的一种金属粉末，选自银粉末、镍粉末、锡粉末、铜粉末、铁粉末、钯粉末、铝粉末、金粉末及白金粉末的一种、覆膜在金属粉末上的覆膜粉末构成，与现有技术的由具有优秀电导率的贵金属粉末形成填充物的现有电极糊组合物相比，制造成本显著降低。
另外，本发明在烧制时，覆膜粉末抑制金属粉末的氧化，阻值不会大幅增加，从而电极效率不会下降。
本发明适用具有300～600℃转移点及330～650℃软化点的无机结合料，在印刷时让镀膜密度增加，可以提高光转换效率，可以增加与丝带(ribbon)剂的结合强度。
本发明向覆盖有覆膜粉末的金属粉末70～90重量％，混合的银(Ag)10～～30重量％，构成填充物，可以进一步提高镀膜密度及光转换效率。
附图说明
图1是太阳能电池剖面图。
图2是本发明一实施例的电极糊组合物所适用的填充物制造方法流程图。
图3是本发明一实施例的电极糊组合物所适用的玻璃粉末制造方法流程图。
图4是本发明一实施例电极糊组合物所适用的导电填充物制造方法流程图。
图5(a)是现有电极糊组合物的玻璃扩散状态相片，(b)是本发明玻璃扩散状态相片。
图6(a)是现有电极糊组合物的玻璃析出状态相片，(b)是本发明玻璃析出状态相片。
具体实施方式
在此，参照附图，对本发明一实施例进行说明。
本发明一实施例的太阳能电池用电极糊组合物由导电填充物(Conductive filler)，提高与硅晶片基材的粘接强度的无机结合料(InorganicBinder)，提高组合物粘性的有机结合料(Organic Binder)，溶解有机结合料的有机溶剂构成，所述导电填充物由金属粉末及按设定的厚度覆膜在所述金属粉末外面的覆膜粉末构成。这里，电极糊组合物以填充物(Filler)50.0～90.0重量％，无机填充料5.0～20.0重量％，有机溶剂4.5～20.0重量％及有机溶剂0.5～10.0重量％构成。
所述电极糊组合物为了抑制组合物烧结，外加含0.01～0.10重量％的添加剂为宜。
填充物(Filler)由导电性金属粉末及按已设定的厚度覆盖在各金属粉末外面的覆膜粉末构成。这里，覆膜粉末通过公知的无电镀(Electrolessplating)工序镀在金属粉末的外面，这一在金属粉末外面镀覆膜粉末的方法，通过后述图2进行详细说明。
另外，金属粉末及覆膜粉末分别是选自银(Ag)、镍(Ni)、锡(Sn)、铜(Cu)、铁(Fe)、钯(Pd)、铝(Al)、金(Au)、锌(Zn)、白金(Pt)中的一种。这里，覆膜粉末选为比金属粉末成本低的粉末，与现有的以银(Ag)粉末构成的填充物相比，电极效率相近，而制造成本低。
另外，填充物以金属粉末10.0～70.0重量％，覆膜粉末30.0～90.0重量％的比例构成。
另外，填充物可以由无定型、球型、板状、多面体等多种形状的粒子形成。
填充物的平均直径以0.1μm～30μm厚度形成为宜。
如果填充物的平均直径如果小于0.1μm，则电极糊的分散性会降低，如果填充物的平均直径大于30μm，则烧结镀膜的密度会降低，增加电极的阻值。
覆膜粉末的含量为30.0～90.0重量％为宜。如果覆膜粉末的含量不足30.0重量％，则金属粉末的含量会增加，导致制造成本上升，如果覆膜粉末的含量大于90.0重量％，则覆膜粉末会单独析出，在制造电极糊时，增加粘度，会降低印刷特性。
由覆膜有覆膜粉末的金属粉末形成的本发明填充物，与由银(Ag)粉末及金(Au)粉末等贵金属粉末形成的现有填充物相比，具有更高的比重，在印刷时可以增加镀膜密度，由于镀膜米芾增加，可以增加太阳能电池的光转换效率。
图2是本发明一实施例的电极糊组合物所适用的填充物制造方法流程图。
制造溶解有硝酸金属混合物的硝酸金属混合物水溶液。这里硝酸金属混合物定义为把硝酸(HNO3)与形成适用于填充物的覆膜粉末的金属物混合的混合物。比如，以银(Ag)形成填充物的覆膜粉末时，硝酸金属混合物为硝酸银(AgO3)(S10)。
向由步骤10(S10)制造的硝酸金属混合物水溶液添加一种以上选自柠檬酸(citric acid)、琥珀酸、蚁酸、水杨酸(salicylic acid)的酸，形成金属物-X系列复合物——中间体(S20)。
向由步骤20(S20)制造的中间体添加氢氧化钠(NaOH)，生成金属系列复合氧化物(S30)。
向由步骤30(S30)制造的金属系列复合氧化物添加氨水(NH4OH)制造硝酸金属氨复合物(S40)。
把适用于填充物的金属粉末投入到添加有联氨(hydrazine)、福尔马林(Formalin)、葡萄糖(glucose)、酒石酸(tartaric acid)、罗谢尔盐(RochelleSalt)的还原剂的还原液，进行混合，制造分散性好的含金属粉末的溶液。金属粉末与还原液的混合通过公知技术搅拌、超声波、吹气(Gas blowing)等方法进行(S50)。
向由步骤50(S50)制造的含金属粉末的还原液投入由步骤40(S40)制造的硝酸金属氨复合物，投入后通过公知的无电镀(Electroless plating)方法，进行水洗、干燥及卷绕工序，制造覆膜有覆膜粉末的金属粉末(S60)。
这里，步骤60(S60)的无电镀是镀金工艺通常使用的技术，省略其详细说明。
无机结合料加强填充物覆膜物的结合强度，使其易于结合在硅晶片基材，并提高覆膜物的烧结特性，让后续加工工序变得容易。
无机结合料使用公知的玻璃粉末(Glass frits)为宜。
另外，玻璃粉末由选自铋(Bi)、硅(Si)、铝(Al)、钠(Na)、锌(Zn)、钡(Ba)、镁(Mg)、铅(Pb)、铊(Tl)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、硼(B)、铈(Ce)及钙(Ca)氧化物的某一种氧化物或至少2种以上氧化物混合而成的混合物形成为宜。
另外，玻璃粉末在电极糊中的含量为5.0～20.0重量％。如果玻璃粉末的含量不足5.0重量％，则粘接强度弱，引发与硅晶片基材的粘接强度下降的问题，如果玻璃粉末的含量大于20.0重量％，则填充物的量相对减少，不仅让电极糊的电导率下降，还让电极的接触电阻增加，使电极效率下降。
另外，玻璃粉末的玻璃转化温度(转移点)，即物质状态发生变化的温度为300～600℃为宜。如果玻璃转化温度小于300℃，则玻璃粉末在烧制时会向电极周围流淌、阻碍电极的形成，如果玻璃转化温度大于600℃，则会引发玻璃粉末的软化(Softening)不充分的问题。
玻璃粉末的软化温度(软化点)，即固态物质因为热量熔化的温度为330℃～650℃为宜。如果软化点的温度不足330℃，则收缩率会增加，引发电极的卷边(Edge curl)程度变大的问题，如果软化点的温度大于650℃，则银覆膜金属粉末的烧结不充分，引发阻值上升的问题。
另外，玻璃粉末的粒子形状虽然没有特别限制，但以球形形成为宜，平均粒径为5.0μm以下为宜。如果玻璃粉末的平均粒径大于5.0μm，则印刷涂装作业中，会降低印刷镀膜图案及烧制镀膜图案的直进性。
图3是本发明一实施例的电极糊组合物所适用的玻璃粉末制造方法流程图。
如图3所示，以1200～1500℃温度熔化1小时氧化物粉末后，快速冷却熔化的玻璃粉末，制造玻璃样片(S110)。
把步骤110(S110)制造的玻璃样片，通过盘式磨粉机(Disk Mill)，以7000rpm以上条件进行30分钟干式粉碎(Dry grinding)，获得平均粒径为200μm的玻璃粉末(S120)。
把步骤120(S120)制造的平均粒径为200μm的玻璃粉末100g，直径2mm的氧化锆(zirconia)球600g，纯净水100g混合后，通过单辊轧机(MonoMill)装备，在300rpm条件下，对该混合物进行30分钟湿式粉碎(Wetgrinding)，制造玻璃粉末浆(S130)。
把步骤130(S130)制造的玻璃粉末浆，在100℃条件下干燥12小时，制造粒径为10μm以下的玻璃粉末(S140)。
把步骤140(S140)制造的粒径为10μm的玻璃粉末100g，直径0.5mm的氧化锆(zirconia)球600g，纯净水160g混合后，通过单辊轧机(Mono Mill)装备，在300rpm条件下，对该混合物进行30分钟湿式粉碎(Wet grinding)，制造玻璃粉末浆(S150)。
把步骤150(S150)制造的玻璃粉末浆，在200℃条件下干燥12小时，制造平均粒径为1μm以下、最大直径3μm以下的玻璃粉末(S160)。
有机结合料以机械方式混合填充物与玻璃粉末，决定与电极糊组合物粘度(Consistency)及组合物变形及流动相关的特性——流变特性(Rheological Characteristics)，让电极糊组成物易于印刷在基材上。
另外，有机结合料可以由热塑性结合料或热硬化性结合料之一构成，但由热处理时有机结合料成分或其分解生成物影响覆膜粉末很小的热塑性树脂构成为宜。这里，热塑性树脂可以由选自丙烯酸(Acryl)、乙基纤维素(Ethyl cellulose)、聚酯(Polyester)、聚砜(Polysulfone)、聚酚氧(Phenoxy)、聚酰胺(Polyamide)系列的1种或某2中以上混合物构成，热硬化结合料可以由选自氨(Amino)、环氧树脂(Epoxy)、苯酚(Phenol)的1种或某2种以上混合物构成。
另外，相对于电极糊组合物，有机结合料的含量为0.4～10.0重量％为宜。如果有机结合料含量不足0.4重量％，则电极糊组合物在制造后粘度会降低、且印刷及干燥后粘接力会下降。如果有机结合料含量大于10.0重量％，则在烧制时，由于有机结合料过量，不易引发有机结合料的分解，导致阻值增加，且由于烧制时有机结合料不能完全去除(Burn out)，引发在电极上残留碳的问题。
有机溶剂溶解有机结合料，调节电极糊的粘性，通常由选自芳香族碳氢(Hydrocarbon)类、醚(Ether)类、酮(Ketone)类、内酯(Lactone)类、醚醇(Ether alcohol)类、酯(Ester)类及双酯类(Diester)的1种或至少2种以上混合物构成。
另外，相对于电极糊，有机溶剂的含量为4.5～20.0重量％为宜，但也按所需的粘度，以多种含量构成。
图4是本发明一实施例电极糊组合物所适用的导电填充物制造方法流程图。
本发明制造由覆盖有覆膜粉末的金属粉末构成的50.0～90.0重量％填充物。这里，把覆膜粉末涂装在金属粉末上的方法，通过图2做了详细说明，这里不再累述(S210)。
另外，制造转移点为300～600℃、软化点为330～650℃的5～20重量％的玻璃粉末，这里玻璃粉末的制造方法通过图3做了详细说明，这里不再累述(S220)。
混合有机结合料0.5～10.0重量％和有机溶剂4.5～20重量％后，利用搅拌机(Planetary mixer)进行溶解，制造载体(vehicle)(S230)。
对步骤210(S210)制造的填充物、步骤220(S220)制造的玻璃粉末、步骤230(S230)制造的载体，进行混合搅拌。这里，为了防止烧结(sintering)，添加添加剂0.01～0.10重量％进行搅拌为宜(S240)。
利用3辊轧机(3-Roll Mill)，机械混合通过步骤240(S240)制造的中间体(S250)。
通过过滤(Filtering)去除杂质及粒径大的粒子(S260)。
把通过步骤260(S260)去除杂质的电极糊组合物，通过脱泡装置进行脱泡，去除组合物内的气泡，制造本发明一实施例的电极糊组合物(S270)。
本发明第2实施例的电极糊组合物由与一实施例相同的玻璃粉末、有机结合料、有机溶剂及各种添加剂与适用于第2实施例的填充物构成。这里，填充物、玻璃粉末、有机结合料、有机溶剂及添加物的重量％与一实施例相同。
适用于第2实施例的填充物由一实施例的覆膜有覆膜粉末的金属粉末70.0～90.0重量％，混合于覆膜有覆膜粉末的金属粉末的纯银(Ag)粉末10.0～30.0重量％构成。
混合覆膜有覆膜粉末的金属粉末和纯银(Ag)粉末时，不仅可以提高电导率，还可以增加镀膜密度，会让系列(series)电阻(Rs)下降，从而，可显著提高太阳能电池重要技术指标光转换效率。
下面，通过实施例，对本发明一实施例的电极糊组合物进行详细说明。下面的实施例只是用于说明本发明，其不限制本发明的保护范围。
实施例1说明适用于一实施例及第2实施例的玻璃粉末的构成及制造方法。
【实施例1】
把以Bi2O3系列玻璃粉末为基本成分的玻璃组合物，放入白金坩埚，在1200-1500℃条件下，熔化1小时后，快速冷却，制造玻璃样片。把所述玻璃样片，通过盘式磨粉机(Disk Mill)，以7000rpm以上条件进行30分钟干式粉碎(Dry grinding)，获得平均粒径为200μm的玻璃粉末后，把该玻璃粉末100g，直径2mm的氧化锆球600g，纯净水200g混合后，通过单辊轧机装备，在300rpm条件下，对该混合物进行30分钟湿式粉碎，制造玻璃粉末浆。把所述玻璃粉末浆，在100℃条件下干燥12小时，制造粒径为10μm以下的玻璃粉末。把所述粒径为10μm的玻璃粉末，直径0.5mm的氧化锆球600g，纯净水160g混合后，通过单辊轧机装备，在300rpm条件下，对该混合物进行30分钟湿式粉碎，制造玻璃粉末浆后，在200℃条件下干燥12小时，制造平均粒径为1μm以下、最大粒径3μm以下的玻璃粉末。
通过所述方法制造的玻璃粉末成分、转移点(Tg)及软化点记录在表1。
表1是玻璃粉末的与成分相关的玻璃转化温度(Tg)及软化点表格。
【表1】
*所述组合物的含量为重量％
如表1所示，通过玻璃粉末组合物的适当组合，可把玻璃转化温度(Tg)调节为300～600℃。
样品号GF1为比较例，随着氧化铅(PbO)的重量％增加，玻璃的熔点(Melting point)下降，玻璃转化温度(Tg)不到300℃。
【实施例2】
在70重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF1的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例3～实施例6】
实施例3～实施例6的导电填充物、有机溶剂、有机结合料及添加剂成分与实施例2相同，而实施例3是含6重量％所述表1的样品号GF3，实施例4是含6重量％所述表1的样品号GF5，实施例5是含6重量％所述表1的样品号GF7，实施例6是含6重量％所述表1的样品号GF9的电极糊组合物。
【实验例1】
基板粘接力测试中，向铝基板以1mm*1mm尺寸印刷后，以830℃/3sec条件进行烧制。向印刷后的样片两端，以焊膏(Solder Paste)和丝带剂处理后，在250℃/10min条件下进行干燥，使用万能材料试验机(INSTRON3382)，以1mm/sec速度，检测了两端的绽裂程度。
表2为与无机结合料转移点(Tg)及软化点(Sp)相关的结合力特性，与玻璃粉末成分及玻璃转化温度相关的基板结合力表格。
【表2】
表2是与无机结合料转移点(Tg)及软化点(Sp)相关的结合力特性，与玻璃粉末成分及玻璃转化温度相关的基板结合力表格。
图5(a)适用的是表2的比较例1，(b)适用的是表2的实施例3。
对比表2的比较例1与实施例2可以发现，使用玻璃转移温度(Tg)为300℃以下的玻璃粉末(样品号GF1)时，发生玻璃(50)扩散现象。这是因为，玻璃转化温度(Tg)为300℃以下时，玻璃粉末过早熔化，如图2所示，导致玻璃(50)发生扩散。
另外，从实施例6可以发现，使用玻璃转移温度(Tg)为650℃以上的玻璃粉末(样品号GF9)时，发生玻璃(50)析出的现象。这是因为，玻璃转移温度(Tg)为650℃以上时，玻璃粉末未能适当熔化，如图5所示，玻璃(50)会发生析出现象。
对比适用玻璃转化温度(Tg)为451°的玻璃粉末的比较例2与实施例4可以发现，未适用覆膜粉末，直接以银(Ag)粉末构成填充物的比较例2的结合力仅为42，而本发明一实施例的在铜(Cu)粉末外面覆盖银(Au)粉末的填充物实施例4的结合力为62。即，与只以因粉末构成导电填充物的情况相比，在铜粉末外覆盖因粉末构成导电填充物时，与基板的结合力会上升。
相对于与实施例4，适用玻璃转化温度为349°的玻璃粉末的实施例3及适用玻璃转化温度为550°的玻璃粉末的实施例5，虽然不发生玻璃析出及玻璃扩散现象，但实施例5相对于实施例4结合力下降。这表明，本发明的电极糊组合物通过适当组合玻璃粉末的组合物，与现有技术的只以银粉末形成导电填充物的情况相比，反而可以提高结合力。
【实施例7】
在70重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得填充物。由该填充物70重量％、所述表1的样品号为GF4的玻璃粉末6重量％、有机溶剂18.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例8】
在70重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得填充物。由该填充物80重量％、所述表1的样品号为GF4的玻璃粉末6重量％、有机溶剂18.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物
【实施例9】
在70重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得导电填充物。由该导电填充物70重量％、所述表1的样品号为GF5的玻璃粉末6重量％、有机溶剂18.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例10】
在70重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF5的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实验例2】
表3表示本发明的光效率增加效果。
【表3】
如表3所示，具有相同成分，导电填充物未适用覆膜粉末，只以因粉末形成的比较例3与导电填充物由覆膜有覆膜粉末(银粉末)的金属粉末(铜粉末)构成的比较例7相比，实施例7的系列电阻(Rs)值相对于比较例3更低，由于系列电阻值低，光转换效率上升。这里，对比比较例4与实施例8及比较例5与实施例10也能得到相同结论。
另外，对比实施例7与实施例8可知，与在铜(Cu)粉末外面覆盖的银(Ag)粉末覆膜含量为70重量％的情况相比，含量为80重量％时光转换效率更优秀
另外，实施例7与实施例9的成分相同，而实施例7的玻璃粉末由所述表1的样品号GF4构成，实施例9的玻璃粉末由所述表1的样品号GF5构成。对比实施例7与实施例9可知，使用玻璃转化温度为451℃的玻璃粉末时(实施例9)，光转换效率增加。这是因为，与实施例9相比，实施例7的玻璃粉末熔化更快，让玻璃浸透良好，降低并联电阻。对比实施例8与实施例10也能得到相同结论。
【实施例11】
在75重量％的铜(Cu)粉末外面，覆膜25重量％的银(Ag)粉末获得导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF5的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例12至19】
实施例12至19的电极糊各成分含量与实施例11相同。不同的是适用覆盖有覆膜粉末(银粉末)的金属粉末，实施例12为镍、实施例13为铜、实施例14为锡、实施例15为铁、实施例16为钯、实施例17为铝、实施例18为金、实施例19为白金。
【实验例3】
作为镀膜密度试验，在PET膜上，以100um厚度印刷后，以110℃/30min条件进行干燥，获得样片，对此检测镀膜密度。
表4为与填充物的覆膜粉末种类相关的光转换效率增大效果。
【表4】
如上表4所示，无覆膜粉末，只以银粉末形成的比较例6中，镀膜密度为4.21g/cm3，光转换效率为15.23％。
另外，观察实施例11至19的电极糊组合物可知，即便把银粉末镀在导电率低于银粉末的金属粉末外面，也能通过调节组合物的配比、提高镀膜密度，可以获得大于比较例6的光转换效率。
【实施例20】
在70重量％的铜(Cu)粉末外，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得金属覆膜粉末。以该金属覆膜粉末87.5重量％及银(Ag)粉末12.5重量％混合形成导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF6的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例21】
在70重量％的铜(Cu)粉末外，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得金属覆膜粉末。以该金属覆膜粉末75重量％及银(Ag)粉末25重量％混合形成导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF6的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实施例22】
在70重量％的铜(Cu)粉末外，覆膜30重量％的银(Ag)粉末获得金属覆膜粉末。以该金属覆膜粉末62.5重量％及银(Ag)粉末37.7重量％混合形成导电填充物。由该导电填充物80重量％、所述表1的样品号为GF6的玻璃粉末6重量％、有机溶剂8.9重量％、有机结合料5重量％、添加剂0,1重量％构成电极糊组合物。
【实验例4】
作为镀膜密度试验，在PET膜上，以100um厚度印刷后，以110℃/30min条件进行干燥，获得样片，对此以Mirage公司的SD-200L进行检测。
表5为混合适用粉末时的光转换效率增大效果。
【表5】
如表5所示，无覆膜粉末，只以银粉末形成的比较例6中，镀膜密度为4.21g/cm3，光转换效率为15.23％。
而本发明的实施例7适用以覆膜有银粉末的铜粉末形成的填充物，其镀膜密度为4.32g/cm3，光转换效率为15.64％，相对于只以银粉末构成的比较例6，光转换效率增加。
另外，如本发明的第2实施例，实施例20适用在覆盖有银粉末的铜粉末形成覆膜粉末后混合银粉末10重量％而得到的填充物，其与比较例6及7比较，镀膜密度增加，从而光转换效率增加。
对比实施例20、实施例21、实施例22可知，混合金属覆膜粉末62.5重量％，银粉末重量％时(实施例22)镀膜密度增加最大，从而光转换效率增加最大。
即，通过上表5可知，可以通过混合粉末提高镀膜密度，提高太阳能电池最重要的特性——光转换效率。

Claims (12)

1.一种电极糊组合物，其特征在于：
包括50.0～90.0重量％的导电填充物，5.0～20.0重量％的无机结合料，0.5～20.0重量％的有机结合料，4.5～20.0重量％的有机溶剂，
所述导电填充物包括
10.0～70.0重量％的金属粉末；
以30.0～90.0重量％覆盖在所述金属粉末外面的覆膜粉末，
所述金属粉末是选自银(Ag)粉末、镍(Ni)粉末、锡(Sn)粉末、铜(Cu)粉末、铁(Fe)粉末、钯(Pd)粉末、铝(Al)粉末、金(Au)粉末、锌(Zn)粉末、白金(Pt)粉末的某一种。
2.根据权利要求1所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述覆膜粉末是选自银(Ag)粉末、镍(Ni)粉末、锡(Sn)粉末、铜(Cu)粉末、铁(Fe)粉末、钯(Pd)粉末、铝(Al)粉末、金(Au)粉末、锌(Zn)粉末、白金(Pt)粉末的某一种。
3.根据权利要求1或2所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述无机结合料是转移点为300～600℃、软化点为330～650℃，是由选自铋(Bi)、硅(Si)、铝(Al)、钠(Na)、锌(Zn)、钡(Ba)、镁(Mg)、铅(Pb)、铊(Tl)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、硼(B)、铈(Ce)及钙(Ca)氧化物的至少2种以上混合而成的玻璃原料(Glass frit)。
4.根据权利要求3所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述溶剂是选自芳香族碳氢类、醚类、酮类、内酯类、醚醇类、酯类及双酯类的1种以上。
5.根据权利要求3所述的电极糊组合物，其特征在于：
外加包括0.10～0.1重量％的添加剂，
所述添加剂是选自钛(Ti)、锌(Zn)、钌(Ru)、镁(Mg)、钯(Pd)、锆(Zr)、硅(Si)氧化物中的某一种。
6.根据权利要求5所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述导电填充物的平均直径为0.1～30μm。
7.一种电极糊组合物，其特征在于：
包括50.0～90.0重量％的导电填充物，5.0～20.0重量％的无机结合料，0.5～20.0重量％的有机结合料，4.5～20.0重量％的有机溶剂，
所述导电填充物包括
由10.0～70.0重量％的金属粉末，以30.0～90.0重量％覆盖在所述金属粉末外面的覆膜粉末构成的62.5～87.5重量％覆膜金属粉末；
与所述金属粉末混合的12.5～37.5重量％的银(Ag)粉末，
所述金属粉末是选自银(Ag)粉末、镍(Ni)粉末、锡(Sn)粉末、铜(Cu)粉末、铁(Fe)粉末、钯(Pd)粉末、铝(Al)粉末、金(Au)粉末、锌(Zn)粉末、白金(Pt)粉末的某一种。
8.根据权利要求7所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述覆膜粉末是选自银(Ag)粉末、镍(Ni)粉末、锡(Sn)粉末、铜(Cu)粉末、铁(Fe)粉末、钯(Pd)粉末、铝(Al)粉末、金(Au)粉末、锌(Zn)粉末、白金(Pt)粉末的某一种。
9.根据权利要求7或8所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述无机结合料是转移点为300～600℃、软化点为330～650℃，是由选自铋(Bi)、硅(Si)、铝(Al)、钠(Na)、锌(Zn)、钡(Ba)、镁(Mg)、铅(Pb)、铊(Tl)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、硼(B)、铈(Ce)及钙(Ca)氧化物的至少2种以上混合而成的玻璃原料(Glass frit)。
10.根据权利要求9所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述溶剂是选自芳香族碳氢类、醚类、酮类、内酯类、醚醇类、酯类及双酯类的1种以上。
11.根据权利要求7所述的电极糊组合物，其特征在于：
外加包括0.10～0.1重量％的添加剂，
所述添加剂是选自钛(Ti)、锌(Zn)、钌(Ru)、镁(Mg)、钯(Pd)、锆(Zr)、硅(Si)氧化物中的某一种。
12.根据权利要求11所述的电极糊组合物，其特征在于：
所述导电填充物的平均直径为0.1～30μm。
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