CN104903973B - 太阳能电池电极用组成物及由该组成物制造的电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池电极用组成物及使用该组成物制造的电极。更特别地说，本发明涉及一种太阳能电池电极用组成物及使用该组成物制造的电极，其中太阳能电池电极可以通过网版印刷以微线宽及高的高宽比的方式印刷在基板上且具有高的转换效率。

Description

太阳能电池电极用组成物及由该组成物制造的电极
技术领域
本发明涉及太阳能电池电极用组成物以及使用该组成物制造的电极。更特别地说，本发明涉及太阳能电池电极用组成物，其可以通过网版印刷以精细线宽及高的高宽比的方式被印刷在基板上且具有高的转换效率(conversion efficiency)，且本发明是有关于使用该组成物制造的电极。
背景技术
太阳能电池使用将太阳光的光子转换为电力的pn接合的光伏打效应(photovoltaic effect)来产生电力。在太阳能电池中，前电极及背电极分别形成在具有pn接合的半导体晶圆或基板的上表面及下表面上。接着，通过进入半导体晶圆的太阳光来诱发pn接合处的光伏打效应，且pn接合处的光伏打效应所产生的电子透过电极将电流提供至外侧。通过涂布、图案化及烘烤电极组成物将太阳能电池的电极形成在晶圆上。
一般来说，在基板上印刷太阳能电池电极用组成物的方法可以分为凹版印刷(gravure offset printing)及网版印刷。特定言之，使用可以以精细线宽及高的高宽比的方式印刷在基板上的太阳能电池电极用组成物是重要的。凹版印刷显著地受到组成物的粘度、干燥度及附着度的影响，而网版印刷显著地受到流变性(rheology)或触变性(thixotrophy)的影响。
韩国专利公开案第2011-0040713A号揭示一种组成物，其使用塑化剂调整该组成物的调平程度(leveling level)及触变性以实现窄的线宽及高的高宽比。韩国专利公开案第2010-0069950A号揭示采用粘合剂的用于双层电极的凹版印刷，为了实现高的高宽比，该粘合剂具有高的玻璃转变温度(Tg)。韩国专利公开案第2007-0055489A号提出调整银(Ag)粉末的粒径尺寸以控制触变性(TI)。然而，实现以精细线宽及高的高宽比的方式印刷图案仍然是困难的。
发明内容
技术问题
本发明的一态样提供太阳能电池电极用组成物，其可以实现精细线宽及高的高宽比的印刷图案。
本发明的另一态样提供太阳能电池电极用组成物，其具有高的转换效率。
本发明的上述及其他的态样及特征可以通过下文所描述的本发明来完成。
技术方案
本发明的一态样是有关于太阳能电池电极用组成物，其包括导电粉末、玻璃料(glass frit)、有机媒剂及触变剂(thixotropic agent)，且满足以下式1至式7。
[式1]
3<TI 10＝(1rpm下的黏度/10rpm的黏度)<5.5
[式2]
4<TI 20＝(2rpm下的黏度/20rpm下的黏度)<7
[式3]
6<TI 50＝(5rpm下的黏度/50rpm下的黏度)<7.5
[式4]
6<TI 100＝(10rpm下的黏度/100rpm下的黏度)<7.5
[式5]
1<|TI 10-TI 20|<2
[式6]
0.5<|TI 20-TI 50|<1.5
[式7]
0≤|TI 50-TI 100|<0.8
在式1至式7，触变指数(thixotropic index；TI)是通过代入使用旋转黏度计以14号心轴(No.14spindle)在每一转/分(rpm)下且在23℃下测量的黏度值来计算。
本发明的其他态样提供使用上述组成物制造的太阳能电池电极。
有益效果
本发明的太阳能电池电极用组成物可以实现精细线宽及高的高宽比的印刷图案。
附图说明
图1为表示在实例1至实例5及比较例1至比较例3中所量测的TI值的图表。
图2为根据本发明一实施例的太阳能电池的示意图。
具体实施方式
最佳模式
本发明的一态样是有关于太阳能电池电极用组成物，其包括导电粉末、玻璃料(glass frit)、有机媒剂及触变剂(thixotropic agent)，且满足以下式1至式7。
[式1]
3<TI 10＝(1rpm下的黏度/10rpm的黏度)<5.5
[式2]
4<TI 20＝(2rpm下的黏度/20rpm下的黏度)<7
[式3]
6<TI 50＝(5rpm下的黏度/50rpm下的黏度)<7.5
[式4]
6<TI 100＝(10rpm下的黏度/100rpm下的黏度)<7.5
[式5]
1<|TI 10-TI 20|<2
[式6]
0.5<|TI 20-TI 50|<1.5
[式7]
0≤|TI 50-TI 100|<0.8
在式1至式7，触变指数(thixotropic index；TI)是通过代入使用旋转黏度计以14号心轴(No.14spindle)在每一转/分(rpm)下且在23℃下测量的黏度值来计算。
组成物可包括约50wt％至约90wt％的导电粉末；约1wt％至约15wt％的玻璃料；约3wt％至约40wt％的有机媒剂；以及约0.01wt％至约2wt％的触变剂。
导电粉末可包括选自由银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、铝(Al)、锡(Sn)、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、铱(Ir)、锇(Os)、铑(Rh)、钨(W)、钼(Mo)、镍(Ni)及铟锡氧化物(ITO)所构成的群组中的至少一者。
玻璃料可包括含铅玻璃料、无铅玻璃料或其混合物。
触变剂可包括选自由胺类化合物、蓖麻油类化合物(castor oil compound)、碳黑类化合物、脂肪酸酰胺类化合物、熏制二氧化硅类化合物(fumed silica compounds)、有机粘土类化合物及奈米等级的有机/无机颗粒所构成的群组中的至少一化合物。
玻璃料的平均粒径(D50)可为约0.1μm至约5μm。
组成物可还包括选自由分散剂、塑化剂、粘度稳定剂、抗发泡剂、色料、UV稳定剂、抗氧化剂及耦合剂所构成的群组中的至少一添加剂。
使用组成物所印刷出的图案的线宽为约75μm至约90μm，线厚度为约15μm至约20μm，且高宽比(线厚度/线宽)为约0.15或更高。
本发明的其他态样提供使用上述组成物制造的太阳能电池电极。
在下文的例示性实施例中,将更详尽地描述本发明的每个构件。然而,例示性实施例是提供来理解本发明但不限于下文中的实施例。其他未描述于本案的细节是所属技术领域中具有通常知识者可轻易推断得知的，因此省略。
太阳能电池电极用组成物
根据本发明的太阳能电池电极用组成物包括导电粉末(A)、玻璃料(B)、有机媒剂(C)及触变剂(D)，且可以通过网版印刷以精细线宽的方式被印刷在基板上，且具有高的转换效率。
现在，将更详细地描述根据本发明的太阳能电池电极用组成物的各组份。
(A)导电粉末
对导电粉末来说，可使用具有导电性的任何有机或无机粉末。较佳地说，导电粉末包括银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铜(Cu)、铬(Cr)、钴(Co)、铝(Al)、锡(Sn)、铅(Pb)、锌(Zn)、铁(Fe)、铱(Ir)、锇(Os)、铑(Rh)、钨(W)、钼(Mo)、镍(Ni)或铟锡氧化物(ITO)的粉末。可单独使用这些导电粉末或将其中的两者或多于两者组合使用。导电粉末较佳包括银(Ag)颗粒，且可还包括镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、锌(Zn)或铜(Cu)颗粒。
导电粉末的平均粒径(D50)可为约0.1μm至约10μm。导电粉末的平均粒径较佳为约0.2μm至约7μm，更佳为约0.5μm至约5μm。
基于组成物的全部重量，导电粉末的量可为约50wt％至约90wt％。导电粉末的量较佳为约70wt％至约90wt％。在此范围内，导电粉末可以避免因电阻增加所致的转换效率劣化且可以避免因有机媒剂的量相对减少所致的胶状物不易形成，同时提供组成物适当的分散性、流动性及可印刷性。
(B)玻璃料
玻璃料可通过蚀刻抗反射层及熔化银粉末在射极区(emitter region)中形成银晶粒，从而在用于电极的胶状物的烘烤处理期间减少接触电阻(contact resistance)。此外，在烘烤处理期间，玻璃料用于增强导电粉末与晶圆之间的附着度且软化以降低烘烤温度。
当增加太阳能电池的面积以改善太阳能电池效率或填充因子时，可能增加太阳能电池接触电阻。因此，需要使串联电阻(Rs)及对pn接合的影响最小化。此外，随着使用具有不同片电阻(sheet resistance)之各种晶圆的频率增加，烘烤温度在广范围内变动，期望玻璃料保有足够的热稳定性以应付宽范围的烘烤温度。
玻璃料可为含铅玻璃料及无铅玻璃料中的至少一者，其通常被用于太阳能电池电极的组成物中。
玻璃料可包括一种氧化物或两种或更多种氧化物的混合物，诸如氧化铅、氧化硅、氧化碲、氧化铋、氧化锌、氧化硼、氧化铝、氧化钨及上述之组合。举例来说，玻璃料可包括氧化锌-氧化硅(ZnO-SiO2)、氧化锌-氧化硼-氧化硅(ZnO-B2O3-SiO2)、氧化锌-氧化硼-氧化硅-氧化铝(ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3)、氧化铋-氧化硅(Bi2O3-SiO2)、氧化铋-氧化硼-氧化硅(Bi2O3-B2O3-SiO2)、氧化铋-氧化硼-氧化硅-氧化铝(Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3)、氧化铋-氧化锌-氧化硼-氧化硅(Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2)、氧化铋-氧化锌-氧化硼-氧化硅-氧化铝(Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3)玻璃料及其相似物。
可通过任何习知方法从上述氧化物来制备玻璃料。举例来说，上述氧化物可以预设的比例混合。可使用球磨机或行星式磨机来进行混合。在约900℃至约1300℃下熔化混合物，并接着被淬火(quenching)至约25℃。使用盘磨机、行星式磨机或相似物使所得到的产物经受磨碎制程(pulverization)，从而制备玻璃料。
玻璃料可具有球形或无定形。
可购买玻璃料，或可通过选择性熔化(例如)二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化铋(Bi2O3)、氧化钠(Na2O)、氧化锌(ZnO)及相似物来制备玻璃料，从而使得玻璃料具有所需要的组成物。
基于组成物的全部重量，玻璃料的量可为约1wt％至约15wt％，较佳为约2wt％至约10wt％。在此含量范围内，玻璃料可以提供组成物适当的分散性、流动性及可印刷性。
(C)有机媒剂
有机媒剂透过与组成物的无机组分进行机械混合，以赋予太阳能电池电极用组成物用于印刷的适当黏度及流变特征(rheological characteristic)。
有机媒剂可为用于太阳能电池电极组成物中的任何习知有机媒剂，且可包括粘合剂树脂、溶剂及相似物。
可使用丙烯酸树脂或纤维素树脂作为粘合剂树脂。乙基纤维素通常作为粘合剂树脂。此外，粘合剂树脂可为乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、乙基纤维素及酚树脂的掺合物(blend)、醇酸(alkyd)树脂、酚树脂、丙烯酸酯树脂、二甲苯(xylene)树脂、聚丁烷(polybutane)树脂、聚酯树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、乙酸乙烯树脂、木松香(woodrosin)、醇类的聚甲基丙烯酸酯及相似物。
举例来说，溶剂可选自由己烷、甲苯、乙基纤维素、环己酮、丁基纤维素、丁基卡必醇(二乙二醇单丁醚)、二丁基卡必醇(二乙二醇二丁醚)、丁基卡必醇醋酸酯(二乙二醇单丁醚醋酸酯)、丙二醇单甲醚、己二醇、松脂醇(terpineol)、甲基乙基酮、卡醇(benzylalcohol)、γ-丁内酯、乳酸乙酯以及其组合物所组成的群组中。
基于组成物的总重量，有机媒剂的量可为约3wt％至约40wt％。在此范围内，有机媒剂可以提供组成物足够的附着强度以及优良的可印刷性。
(D)触变剂
根据本发明，该组成物包括触变剂。触变剂可包括选自由胺类化合物、蓖麻油类化合物、碳黑类化合物、脂肪酸酰胺类化合物、熏制二氧化硅类化合物、有机粘土类化合物及奈米等级的有机/无机颗粒所构成的群组中的至少一化合物。
举例而言，触变剂的实例可包括胺类化合物THIXATROL P600(海名斯公司(Elementis))；蓖麻油类化合物THIXATROL ST(海名斯公司)；碳黑类化合物VULCAN XC72(卡博特公司(Cabot))；脂肪酸酰胺类化合物Flownon(共荣社公司(Kyoeisha))；熏制二氧化硅类化合物A200(赢创公司(Evonik))；以及有机粘土类化合物BENTONE SD-3(海名斯公司)。
基于组成物的全部重量，触变剂的量可为约0.01wt％至约2wt％，较佳为约0.05wt％至约1wt％。在此范围中，触变剂可以提供组成物足够的附着强度及优良的可印刷性。
(E)其他添加剂
根据需求,组成物还可包括习知添加剂以增加流动性,制程特性以及稳定性。添加剂可包括分散剂、塑化剂、粘度稳定剂、抗发泡剂、色料、UV稳定剂、抗氧化剂、耦合剂及相似物。这些添加剂可单独使用或作为其混合物使用。基于组成物的全部重量，这些添加剂的量可为0.1wt％至5wt％，但不受限于此。
根据本发明的太阳能电池电极用组成物适用于网版印刷，且满足以下的式1至式7，其中该组成物可以展现精细的图案可印刷性及高的转换效率。
[式1]
3<TI 10＝(1rpm下的黏度/10rpm下的黏度)<5.5
[式2]
4<TI 20＝(2rpm下的黏度/20rpm下的黏度)<7
[式3]
6<TI 50＝(5rpm下的黏度/50rpm下的黏度)<7.5
[式4]
6<TI 100＝(10rpm下的黏度/100rpm下的黏度)<7.5
[式5]
1<|TI 10-TI 20|<2
[式6]
0.5<|TI 20-TI 50|<1.5
[式7]
0≤|TI 50-TI 100|<0.8
在式1至式7中，触变指数(TI)是通过代入使用旋转黏度计以14号心轴在每一转/分下且在23℃下测量的黏度值来计算。
具体来说，在式1至式4中，触变指数(TI)可定义为旋转粘度计在不同的转/分下所量测的黏度值比。举例来说，触变指数(TI 10)意指在23℃下使用14号心轴由旋转粘度计所量测到的1rpm下的黏度对10rpm下的黏度的比，而触变指数(TI 20)意指在23℃下使用14号心轴由旋转粘度计所量测到的2rpm下的黏度对20rpm下的黏度的比。旋转粘度计的一个实例可包括HBDV-Ⅱ+Pro(布鲁克菲尔德有限公司(Brookfield Co.,Ltd.))。
此外，以可印刷性来说，太阳能电池电极用组成物的粘度较佳为约200帕·秒(Pa·s)至约600帕·秒。此处，黏度是在23℃下及10rpm下通过旋转粘度计量测所得的。
当根据本发明的太阳能电池电极用组成物印刷在基板上时(特别是通过网版印刷)，印刷出的图案的线宽可为约75μm至约90μm且线厚度可为约15μm至约20μm。此外，组成物可提供的高宽比(线厚度/线宽)为约0.15或更高，较佳为约0.15至约0.20，更佳为约0.16至约0.18。在此高宽比的范围中，组成物可以展现优良的可印刷性。
太阳能电池电极及包括该电极的太阳能电池
本发明的其他态样是有关于由上述太阳能电池电极用组成物所形成的电极及包括该电极的太阳能电池。图2绘示根据本发明的一实施例的太阳能电池。
参照图2，可通过在晶圆或基板100上印刷及烘烤上述组成物来形成背电极210及前电极230，晶圆或基板100包括p型层(或n型层)101及n型层(或p型层)102，p型层(或n型层)101及n型层(或p型层)102将作为射极。举例来说，通过在晶圆的背表面上印刷组成物及在约200℃至约400℃时使所印刷的组成物干燥持续约10秒至约60秒来进行制备背电极的初步处理。此外，可通过在晶圆的前表面上印刷组成物及使所印刷的组成物干燥来进行制备前电极的初步处理。接着，可通过在约400℃至约950℃(较佳为约750℃至约950℃)下烘烤晶圆持续约30秒至约50秒来形成前电极及背电极。
接着，将参照实例来更详细地描述本发明。然而，应注意的是，这些实例仅提供用于说明而不应以任何方式被视为限制本发明。
实例
实例1至实例5及比较例1至比较例3
实例1
对有机黏合剂来说，将0.7wt％的乙基纤维素(STD4，SDT200，陶氏化学公司(DowChemical Company))在60℃下充分地溶解于3.3wt％的酯醇(Texanol)中以制备有机媒剂，且将平均粒径为2.0μm的88wt％的球形银粉(AG-4-8，同和高科技有限公司(Dowa HightechCo.Ltd))、2.7wt％的低熔点结晶玻璃粉末(Pb-Bi-Te-O)(平均粒径为1.0μm，且转变点为280℃)及0.6wt％的分散剂BYK145(BYK化学公司(BYK-Chemie))以及0.4wt％的触变剂Thixatrol ST(海名斯有限公司)添加至有机媒剂，接着在3辊捏合机中进行混合以及捏合，从而制备太阳电池电极用组成物。
通过网版印刷在晶圆的前表面上以预设的图案印刷组成物。通过以下方法量测组成物的性质，并且将结果示于表2中。
实例2至实例5及比较例1至比较例3
除了使用表2中列出的用于组成物的组分的量之外，以与实例1相同的方式来制备用于太阳能电池电极的组成物。下文中，通过网版印刷来印刷组成物。
性质量测
触变指数(TI)的量测：
触变指数是使用在23℃下使用14号心轴由旋转粘度计HBDV-Ⅱ+Pro(布鲁克菲尔德有限公司)所量测到的粘度值的比来计算。对黏度的量测来说，将样本杯(sample cup)中装满试样并且配置心轴。在温度稳定持续5分钟后，在以下维持时间量测黏度。
表1
基于所量测的黏度值计算式1至式4中的触变指数及式5至式7中的触变指数改变速率。将结果表示于表2及图1。
性质评估方法
串联电阻、短路电流及转换效率的量测：
使实例及比较例中所制备的组成物通过预设图案的网版印刷沉积在单结晶晶圆(crystalline mono-wafer)的前表面上，接着通过红外线(IR)干燥炉使其干燥。在带式烤炉(belt-type baking furnace)中使根据此程序形成的单元在600℃至900℃下经受烘烤持续60秒至210秒，并且使用太阳能电池效率测试仪CT-801(潘森有限公司(Pasan Co.,Ltd.))评估转换效率(％)、短路电流(Isc)及串联电阻(Rs)。
可印刷性的量测：
通过网版印刷使用经设计而具有30μm线宽的网罩(screen mask)以预设图案在晶圆的表面上印刷如上述所制备之用于太阳能电池电极的各组成物。使经印刷的晶圆干燥、烘烤，并且透过三维显微镜观察图案的9个部分，接着透过EL分析仪(EL analyzer)确认图案的断点(disconnection)。
高宽比的量测：
通过网版印刷使用经设计而具有30μm线宽的网罩以预设图案在晶圆的表面上印刷如上述所制备之用于太阳能电池电极的各组成物。使经印刷的晶圆干燥、烘烤，并且透过三维显微镜观察图案的9个部分。将所得之高宽比作为平均值。
表2
如表2的结果及图1中的图表所示，确定实例1至实例5中所制备的组成物(其满足式1至式7)具有优良的精细图案可印刷性，且使用所述组成物制备的太阳能电池电极具有低的串联电阻及高的转换效率。
应理解的是，本发明领域具有通常知识者可以作出各种修改、改变、变更以及等效实施例而不脱离本发明的精神及范畴。

Claims (9)

1.一种太阳能电池电极用组成物，包括：导电粉末、玻璃料、有机媒剂及触变剂，所述组成物满足以下式1至式7：
[式1]
3<TI 10＝(1rpm下的黏度/10rpm下的黏度)<5.5；
[式2]
4<TI 20＝(2rpm下的黏度/20rpm下的黏度)<7；
[式3]
6<TI 50＝(5rpm下的黏度/50rpm下的黏度)<7.5；
[式4]
6<TI 100＝(10rpm下的黏度/100rpm下的黏度)<7.5；
[式5]
1<|TI 10-TI 20|<2；
[式6]
0.5<|TI 20-TI 50|<1.5；以及
[式7]
0≤|TI 50-TI 100|<0.8，
其中TI是触变指数，是通过代入使用旋转黏度计以14号心轴在每一rpm下且在23℃下测量的黏度值来计算。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，包括：
50wt％至90wt％的所述导电粉末；
1wt％至15wt％的所述玻璃料；
3wt％至40wt％的所述有机媒剂；以及
0.01wt％至2wt％的所述触变剂。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，其中所述导电粉末包括选自由银、金、钯、铂、铜、铬、钴、铝、锡、铅、锌、铁、铱、锇、铑、钨、钼、镍及铟锡氧化物所构成的群组中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，其中所述玻璃料包括含铅玻璃料、无铅玻璃料或其混合物。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，其中所述触变剂包括选自由胺类化合物、蓖麻油类化合物、碳黑类化合物、脂肪酸酰胺类化合物、熏制二氧化硅类化合物、有机粘土类化合物及奈米等级的有机/无机颗粒所构成的群组中的至少一化合物。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，其中所述玻璃料的平均粒径为0.1μm至5μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用组成物，其中所述太阳能电池电极用组成物包括选自由分散剂、塑化剂、粘度稳定剂、抗发泡剂、色料、UV稳定剂、抗氧化剂及耦合剂所构成的群组中的至少一添加剂。
8.根据权利要求1至7任一项所述的太阳能电池电极用组成物，其中使用所述太阳能电池电极用组成物所印刷出的图案的线宽为75μm至90μm，线厚度为15μm至20μm，且高宽比为0.15或更高，其中所述高宽比为所述线厚度/所述线宽。
9.一种太阳能电池电极，其是由根据权利要求1至7任一项所述的太阳能电池电极用组成物所制造的。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101882525B1 (ko) * 2013-04-11 2018-07-26 삼성에스디아이 주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
KR101693841B1 (ko) * 2015-02-27 2017-01-09 대주전자재료 주식회사 은 페이스트 조성물, 이를 이용하여 형성된 태양전지용 전면전극 및 이를 채용한 태양전지
KR101816236B1 (ko) 2015-04-28 2018-01-08 삼성에스디아이 주식회사 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지
KR101974839B1 (ko) * 2015-12-15 2019-05-03 삼성에스디아이 주식회사 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지
JP6804255B2 (ja) 2015-12-15 2020-12-23 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. 電極形成用組成物ならびにこれを用いて製造された電極および太陽電池
JP6236557B1 (ja) * 2016-03-18 2017-11-22 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 銀テルル被覆ガラス粉およびその製造方法、ならびに導電性ペーストおよびその製造方法
WO2018032351A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-22 Zhejiang Kaiying New Materials Co., Ltd. Thick-film paste for front-side metallization in silicon solar cells
CN106373633A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 浙江凯盈新材料有限公司 一种提高导电浆料丝网印刷线形高宽比的方法
JP6246877B1 (ja) 2016-09-08 2017-12-13 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 導電性ペーストおよびその製造方法、ならびに太陽電池の製造方法
MY189222A (en) 2016-12-20 2022-01-31 Zhejiang Kaiying New Mat Co Ltd Siloxane-containing solar cell metallization pastes
SG11201809794SA (en) 2016-12-20 2018-12-28 Zhejiang Kaiying New Materials Co Ltd Interdigitated back contact metal-insulator-semiconductor solar cell with printed oxide tunnel junctions
US10749045B1 (en) 2019-05-23 2020-08-18 Zhejiang Kaiying New Materials Co., Ltd. Solar cell side surface interconnects
US10622502B1 (en) 2019-05-23 2020-04-14 Zhejiang Kaiying New Materials Co., Ltd. Solar cell edge interconnects

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004355862A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Ngk Spark Plug Co Ltd 導体用ペースト、セラミック配線基板及びその製造方法
CN103077764A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 李春生 一种太阳能电池正面电极用导电浆料

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4393938B2 (ja) 2004-07-16 2010-01-06 信越化学工業株式会社 電極材料及び太陽電池、並びに太陽電池の製造方法
CN102593243A (zh) * 2007-08-31 2012-07-18 费罗公司 用于太阳能电池的分层触点结构
KR100982213B1 (ko) * 2008-04-18 2010-09-14 계명대학교 산학협력단 태양전지용 전극 페이스트 조성물 및 이를 이용한 전극 형성방법
KR20100000685A (ko) * 2008-06-25 2010-01-06 에스에스씨피 주식회사 전도성 페이스트 조성물 및 이를 이용한 전극 제조방법
KR20100069950A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 에스에스씨피 주식회사 태양전지용 전극, 그 제조방법 및 태양전지
TWI404780B (zh) * 2009-10-13 2013-08-11 Lg Chemical Ltd 銀糊料組成物及使用該組成物之太陽能電池
TWI576861B (zh) * 2010-02-12 2017-04-01 碩禾電子材料股份有限公司 導電鋁膠及其製造方法、太陽能電池及其模組
JP2011228481A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc 導電性ペースト、フレキシブルプリント配線板、電子機器
JP2012023088A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Yokohama Rubber Co Ltd:The 太陽電池電極用ペーストおよび太陽電池セル
KR101374359B1 (ko) * 2010-09-15 2014-03-18 제일모직주식회사 태양전지 전극용 페이스트 및 이를 이용하여 제조되는 태양전지
US8562872B2 (en) * 2010-09-15 2013-10-22 Cheil Industries, Inc. Paste for solar cell electrode and solar cell prepared using the same
JP5934336B2 (ja) * 2011-03-29 2016-06-15 サン ケミカル コーポレイション ワックスチクソトロープ剤を含有する高いアスペクト比のスクリーン印刷可能な厚膜ペースト組成物
JP6185229B2 (ja) * 2011-11-04 2017-08-23 ヘレウス プレシャス メタルズ ノース アメリカ コンショホーケン エルエルシー 電気伝導性ペースト用有機媒体
CN103137239B (zh) 2011-11-25 2015-11-25 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池正面电极银浆及其制备方法、以及一种太阳能电池片
KR20130110960A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 삼성전자주식회사 도전성 페이스트 조성물 및 이를 이용한 태양전지
CN102629496B (zh) 2012-04-27 2015-02-18 西安银泰新能源材料科技有限公司 晶体硅太阳能电池正面电极无铅导电银浆料及其制备方法
KR101882525B1 (ko) * 2013-04-11 2018-07-26 삼성에스디아이 주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004355862A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Ngk Spark Plug Co Ltd 導体用ペースト、セラミック配線基板及びその製造方法
CN103077764A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 李春生 一种太阳能电池正面电极用导电浆料

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