CN108022983A - 用于太阳能电池的指状电极以及其制造方法 - Google Patents

用于太阳能电池的指状电极以及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于太阳能电池的指状电极以及其制造方法。指状电极使用包括导电粉末、玻璃料以及有机媒剂的导电膏形成，其中，当指状电极的高度是H且指状电极的基体的线宽是A时，指状电极在0.5H的点处的线宽A′满足方程式1：0.5A≤A′≤0.75A。

Description

用于太阳能电池的指状电极以及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年10月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0142437号的权益，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能电池的指状电极以及其制造方法。更具体来说，本发明涉及一种用于太阳能电池的指状电极，其面积比典型指状电极大，从而实现优良的转化效率；以及其制造方法。
背景技术
太阳能电池使用将日光的光子转化成电的p-n结的光伏效应产生电。在太阳能电池中，分别在半导体晶片或基板的上表面和下表面上用其间的p-n结形成前电极和后电极。随后，通过进入半导体晶片的日光诱发p-n结处的光伏效应且通过p-n结处的光伏效应产生的电子提供穿过电极的电流。
此类太阳能电池电极一般通过如下方法制造：将具有用于形成电极的开口的印刷遮罩置放在半导体基板上，将导电膏置放在印刷遮罩上，且穿过印刷遮罩的开口将导电膏以电极形式印刷在半导体基板上，继而烘烤所印刷的导电膏。
图1示出用于形成太阳能电池电极的典型印刷遮罩的影像。参考图1，此类典型印刷遮罩10通过如下方法制造：将感光性树脂14涂覆到相对于印刷遮罩的纵向方向倾斜配置的网12上，且选择性地去除感光性树脂的一部分，在所述部分将使用光刻胶工艺印刷电极，从而形成电极印刷部分16。用于形成太阳能电池电极的此类典型印刷遮罩的开口率为45％至60％，其中开口率是指无网部分所占据的面积与电极印刷部分总面积的比例。
然而，当使用具有上述小开口率的印刷遮罩印刷指状电极时，由于电极以使得电极的线宽朝向上侧急剧减小的形状形成，所以在改良太阳能电池的转化效率方面存在限制。
因此，需要一种用于太阳能电池的指状电极，其展现小的取决于高度的线宽减小，从而提供高转化效率。
本发明的背景技术公开于日本专利第4,255,248号中。
发明内容
本发明的一个方面提供一种用于太阳能电池的指状电极，其展现小的取决于高度的线宽减小，从而提供高转化效率。
本发明的另一方面提供一种制造用于太阳能电池的指状电极的方法，如上文所阐述，所述指状电极展现小的取决于高度的线宽减小。
根据本发明的一个方面，提供一种使用包括导电粉末、玻璃料以及有机媒剂的导电膏形成的用于太阳能电池的指状电极，其中当指状电极的高度是H且指状电极的基体的线宽是A时，指状电极在0.5H的点处的线宽A′满足方程式1：0.5A≤A′≤0.75A。
此处，指状电极的基体的线宽A可在30微米至100微米范围内，且指状电极的高度H可在10微米至20微米范围内。
导电膏可包含60重量％至95重量％导电粉末、0.5重量％至20重量％玻璃料以及1重量％至30重量％有机媒剂，且可视需要更包含至少一种由以下各个组成的群组中选出的添加剂：分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外光稳定剂(UVstabilizer)、抗氧化剂以及偶合剂。
在一个实施例中，玻璃料可包含：铋(Bi)和铅(Pb)中的至少一个；以及碲。
在一个实施例中，玻璃料可包含以下各者中的至少一个：基于铋-碲-氧化物(Bi-Te-O)的玻璃料、基于铅-碲-氧化物(Pb-Te-O)的玻璃料以及基于铅-铋-碲-氧化物(Pb-Bi-Te-O)的玻璃料。
根据本发明的另一个方面，提供一种制造用于太阳能电池的指状电极的方法，包含：(a)使用开口率为65％或大于65％的印刷遮罩在基板的前表面上印刷导电膏；以及(b)烘烤所印刷的导电膏。
优选地，印刷遮罩的开口率为65％至90％。
印刷遮罩可包含网、与网结合在一起的感光性树脂层以及通过去除感光性树脂层形成的电极印刷部分，其中在电极印刷部分的上方及下方的网的纬线之间的距离长于其它区域中网的纬线之间的距离。
导电膏的烘烤可在600℃至1,000℃下进行。
本发明提供一种用于太阳能电池的指状电极，其展现小的取决于高度的线宽减小，因此具有大的总面积，从而实现高转化效率。
本发明提供一种制造用于太阳能电池的指状电极的方法，其使用具有高开口率的印刷遮罩，从而可形成展现小的取决于高度的线宽减小的指状电极。
附图说明
图1是用于形成用于太阳能电池的指状电极的典型印刷遮罩的视图。
图2是根据本发明的具有高开口率的印刷遮罩的视图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的实施例。
大量研究以开发展现小的取决于高度的线宽减小的用于太阳能电池的指状电极后，本发明者发现可使用开口率为65％或大于65％的印刷遮罩制造展现小的取决于高度的线宽减小的用于太阳能电池的指状电极，因此完成本发明。
首先描述一种制造根据本发明的用于太阳能电池的指状电极的方法。
制造根据本发明的用于太阳能电池的指状电极的方法包含：(a)使用开口率为65％或大于65％的印刷遮罩在基板的前表面上印刷导电膏；以及(b)烘烤所印刷的导电膏。
随后描述根据本发明的印刷遮罩。图2示出根据本发明的印刷遮罩100的一个实例。参考图2，印刷遮罩100包含网120、与网120结合在一起的感光性树脂层140以及通过去除感光性树脂层形成的电极印刷部分160，且开口率为65％或大于65％，优选65％至90％。举例来说，印刷遮罩100的开口率为65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％或90％。此处，开口率根据方程式2计算：
[方程式2]
开口率(％)＝{(电极印刷部分的面积-电极印刷部分中由网占据的面积)/电极印刷部分的面积}×100。
当使用包含电极印刷部分且具有高开口率的印刷遮罩100形成指状电极时，对于既定面积，印刷在基板上的导电膏的量增加，使得电极的线宽减小可达最小，从而提高总电极面积。因此，短路电流增加且串联电阻降低，从而实现高转化效率。
在印刷遮罩100中，网的经线优选相对于印刷遮罩的纵向方向呈80°至105°、优选85°至105°的角度。当网的经线的角度属于以上范围中时，可使电极印刷部分中网所占据的面积达最小，从而获得高开口率。举例来说，网的经线相对于印刷遮罩的纵向方向呈80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°、90°、91°、92°、93°、94°、95°、96°、97°、98°、99°、100°、101°、102°、103°、104°或105°的角度。
另外，如图2中所示，在电极印刷部分160上方与下方的网的纬线之间的距离优选长于其他区域中网的纬线之间的距离。当与电极印刷部分相邻的网的纬线之间的距离相对长时，可使电极印刷部分160中网所占据的面积达最小，同时防止由于印刷导电膏期间压制构件施加到印刷遮罩上的张力所致的可印刷性降低。
基板为上面形成p-n结的基板。具体来说，基板可包含半导体基板和发射极。举例来说，基板可通过用n型掺杂剂掺杂p型半导体基板的一个表面以形成n型发射极来制备。或者，基板可通过用p型掺杂剂掺杂n型半导体基板的一个表面以形成p型发射极来制备。
半导体基板可由结晶硅或化合物半导体形成。此处，结晶硅可为单晶或多晶的。具体来说，半导体基板可为硅晶片。
此处，p型掺杂剂可为包含第III族元素(如硼、铝或镓)的材料。另外，n型掺杂剂可为包含第V族元素(如磷、砷或锑)的材料。
随后描述根据本发明的导电膏。导电膏包含导电粉末、玻璃料以及有机媒剂。
(1)导电粉末
导电粉末可包含一般用于太阳能电池电极中的任何典型导电粉末，如(但不限于)银、铝、镍、铜或其组合。优选地，使用银粉作为导电粉末。导电粉末可具有纳米或微米尺度粒度。举例来说，导电粉末可具有几十到数百纳米的粒度或若干到几十微米的粒径。或者，导电粉末可为具有不同粒度的两种或多于两种类型导电粉末的混合物。
导电粉末可具有各种粒子形状，如(但不限于)球状、片状或非晶形粒子形状。
优选地，导电粉末的平均粒径(D50)为0.1微米至10微米，更佳0.5微米至5微米。在平均粒径的此范围内，导电膏可降低太阳能电池的接触电阻(contact resistance)和线路电阻(line resistance)。可以在25℃下经由超声波处理将导电粉末分散于异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)中3分钟之后，使用例如1064D型(西莱斯有限公司(CILAS Co.，Ltd.))测量平均粒径。
以导电膏的总重量计，导电粉末可以60重量％至95重量％的量存在。在此范围内，导电膏可改良太阳能电池的转化效率且可容易地制成膏状。优选地，以导电膏的总重量计，导电粉末以70重量％至90重量％的量存在。举例来说，以导电膏的总重量计，导电粉末可以60重量％、61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％或95重量％的量存在。
(2)玻璃料
玻璃料用于通过蚀刻抗反射层并在电极膏的烘烤工艺期间熔融导电粉末而在发射极区中形成银晶体颗粒。此外，玻璃料改良导电粉末对晶片的粘着性，且被软化而降低烘烤工艺期间的烘烤温度。
当增加太阳能电池的薄层电阻(sheet resistance)来改良太阳能电池效率时，可能存在太阳能电池接触电阻增加和电流泄漏的问题。因此，必须使串联电阻(Rs)与对p-n结的影响达最小，同时使开路电压(Voc)达最大。另外，由于在越来越多地使用具有不同薄层电阻的各种晶片的情况下，烘烤温度在广泛范围内变化，因此需要玻璃料保证足够的热稳定性以耐受广泛范围的烘烤温度。
举例来说，玻璃料可包含：碲以及铋(Bi)和铅(Pb)中的至少一个。举例来说，玻璃料可包含以下各者中的至少一个：基于铋-碲-氧化物(Bi-Te-O)的玻璃料、基于铅-碲-氧化物(Pb-Te-O)的玻璃料以及基于铅-铋-碲-氧化物(Pb-Bi-Te-O)的玻璃料。
在一个实施例中，玻璃料可为基于铋-碲-氧化物(Bi-Te-O)的玻璃料。此处，玻璃料可包含1摩尔％至30摩尔％铋(Bi)和30摩尔％至60摩尔％碲(Te)，且铋(Bi)与碲(Te)的摩尔比可在1∶0.1至1∶50范围内。
在另一个实施例中，玻璃料可为基于氧化铅-氧化碲(Pb-Te-O)的玻璃料。此处，玻璃料可包含30摩尔％至60摩尔％碲(Te)，且铅(Pb)与碲(Te)的摩尔比可在1∶0.1至1∶50范围内。
在另一个实施例中，玻璃料可为基于氧化铅-氧化铋-氧化碲(Pb-Bi-Te-O)的玻璃料。此处，玻璃料可包含30摩尔％至60摩尔％碲(Te)，且铅(Pb)和铋(Bi)的总和与碲(Te)的摩尔比可在1∶0.1至1∶50范围内。
除铋、铅和碲以外，玻璃料可更包含金属和/或金属氧化物。举例来说，玻璃料可更包含由以下各个组成的群组中选出的至少一个：锂(Li)、锌(Zn)、银(Ag)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、钨(W)、镁(Mg)、铯(Cs)、锶(Sr)、钼(Mo)、钛(Ti)、锡(Sn)、铟(In)、钒(V)、钡(Ba)、镍(Ni)、铜(Cu)、钠(Na)、钾(K)、砷(As)、钴(Co)、锆(Zr)、锰(Mn)以及其氧化物。
玻璃料可以通过所属领域中已知的任何典型方法由此类金属氧化物制备。举例来说，金属氧化物可以预定比混合。可以使用球磨机或行星式磨机进行混合。随后混合物在900℃至1300℃下熔融，接着淬冷(quenching)至25℃。使用盘磨机、行星式磨机等对所得物进行粉碎，从而得到玻璃料。
玻璃料可具有0.1微米至10微米的平均粒径(D50)，且可具有球状或非晶形形状。
另外，以导电膏的总重量计，玻璃料可以0.5重量％至20重量％(例如0.5重量％至3.5重量％)的量存在。在此范围内，玻璃料可保证p-n结在各种薄层电阻下的稳定性，使串联电阻达最小且最终改良太阳能电池效率。举例来说，以导电膏的总重量计，玻璃料可以0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％或20重量％的量存在。
(3)有机媒剂
有机媒剂通过与导电膏的无机组分机械混合而赋予导电膏适用于印刷的粘度和流变学特征。
有机媒剂可为用于太阳能电池电极的导电膏中所用的任何典型有机媒剂，且可以包含粘合树脂、溶剂等。
粘合树脂可从丙烯酸酯树脂或纤维素树脂中选出。乙基纤维素一般用作粘合树脂。另外，粘合树脂可以从以下各者中选出：乙基羟基乙基纤维素、硝化纤维素、乙基纤维素与酚树脂的掺合物、醇酸树脂、酚树脂、丙烯酸酯树脂、二甲苯树脂、聚丁烷树脂、聚酯树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、乙酸乙烯酯树脂、木松香、醇的聚甲基丙烯酸酯等。
溶剂可从由以下各个组成的群组中选出：例如己烷、甲苯、乙基溶纤剂(ethylcellosolve)、环己酮、丁基溶纤剂(butyl cellosolve)、丁基卡必醇(butyl carbitol)(二乙二醇单丁醚)、二丁基卡比醇(dibutyl carbitol)(二乙二醇二丁醚)、丁基卡必醇乙酸酯(butyl carbitol acetate)(二乙二醇单丁醚乙酸酯)、丙二醇单甲醚、己二醇、松油醇、甲基乙基酮、苯甲醇、γ-丁内酯以及乳酸乙酯。这些物质可单独使用或以其混合物形式使用。
以导电膏的总重量计，有机媒剂可以1重量％至30重量％的量存在。在此范围内，有机媒剂可为导电膏提供足够的粘着强度和极佳的适印性。举例来说，以导电膏的总重量计，有机媒剂可以1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％或30重量％的量存在。
(4)添加剂
根据本发明的导电膏可更包含典型添加剂以视需要提高流动性、处理特性和稳定性。添加剂可包含分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外光稳定剂、抗氧化剂、偶合剂等。这些添加剂可以单独或以其混合物形式使用。以导电膏的总重量计，添加剂可以0.1重量％至5重量％的量存在，但添加剂的含量可视需要改变。
印刷导电膏(步骤(a))可通过如下程序执行，其中，在将开口率为65％或大于65％的印刷遮罩安置在基板的前表面上且将导电膏安置在印刷遮罩上后，在导电膏上移动压制构件(如橡皮刮板或滚筒)，使得导电膏穿过印刷遮罩的开口印刷在基板的前表面上。
随后，在150℃至400℃、优选200℃至400℃下对导电膏进行干燥。此处，可在IR干燥熔炉中进行干燥。另外，干燥可进行(但不限于)10秒至120秒。
通过如上文所阐述的方法制造的用于太阳能电池的指状电极由包含导电粉末、玻璃料以及有机媒剂的导电膏形成，且展现小的取决于高度的线宽减小。因为用于指状电极的导电膏详情与上述相同，所以省略其描述。
具体来说，在指状电极中，当指状电极的高度是H且指状电极的基体的线宽是A时，指状电极在0.5H的点处的线宽A′满足方程式1：0.5A≤A′≤0.75A。
优选地，A′在0.51A至0.65A范围内。当A′(即电极中间的线宽)满足此范围时，可获得高短路电流和低串联电阻，从而进一步改良转化效率。
另外，A(指状电极的基体的线宽)可在30微米至100微米范围内，优选在40微米至80微米范围内，且H(指状电极的高度)可在5微米至25微米范围内，优选在10微米至20微米范围内。
接着，将参考实例更详细地描述本发明。但是，应注意提供这些实例仅为了说明，且不应以任何方式理解为限制本发明。
制备实例
以下制备实例中所用的组分详情如下：
(A)银粉：平均粒径为2.0微米的球状银粉(AG-5-11F，多瓦高科技有限公司(DowaHightech Co.，Ltd.))
(B)玻璃料
(b1)平均粒径为2.0微米且玻璃转化温度为270℃的基于Bi-Te-O的玻璃料(ABT-1，旭硝子玻璃有限公司(Asahi Glass Co.，Ltd.))
(b2)平均粒径为1.10微米且玻璃转化温度为240℃的基于Pb-Te-O的玻璃料(TDR-1，旭硝子玻璃有限公司)
(C)有机粘合剂：乙基纤维素(STD4，陶氏化学公司(Dow Chemical Company))
(D)溶剂：泰萨醇(Texanol)(伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company))
(E)树脂组分
(e1)含有环氧基的硅酮树脂(AY 42-119，道康宁公司(Dow CorningCorporation))
(F)分散剂：BYK-102(毕克化学公司(BYK-Chemie))
(G)触变剂：替萨醇ST(Thixatrol ST)(海名斯有限公司(Elementis Co.，Ltd.))
以表1中列出的量将上述组分彼此混合，从而得到导电膏。具体来说，在60℃下将(C)有机粘合剂充分地溶解于(D)溶剂中，得到有机媒剂，且向粘合剂溶液中添加(A)银粉、(B)玻璃料、(E)分散剂以及(F)触变剂，继而在3-辊捏合机中混合并捏合，从而得到导电膏。
表1
实例1
将开口率为82％且包含线宽为26微米的电极印刷部分的印刷遮罩(三力精密工业(Sanli Precision Ind.))置放在半导体基板上，且将制备实例1中制备的导电膏置放在印刷遮罩上，随后使用橡皮刮板印刷，接着在IR干燥熔炉中干燥。随后，以与上述相同的方式将铝膏印刷在半导体基板的后表面上并干燥。在950℃下在带型烘烤熔炉中烘烤根据此程序形成的电池45秒，从而得到太阳能电池。
实例2
除使用制备实例2中所制备的导电膏以外，以与实例1中相同的方式制造太阳能电池。
实例3
除使用制备实例3中所制备的导电膏以外，以与实例1中相同的方式制造太阳能电池。
比较实例1
除使用开口率为63％且包含线宽为37微米的电极印刷部分的印刷遮罩(勒邦网版印刷设备公司(Lebon Screen Printing Equipment))以外，以与实例1中相同的方式制造太阳能电池。
使用三维测量仪(VK分析仪，基恩士公司(KEYENCE Corporation))获得实例1至实例3和比较实例1中所制造的太阳能电池电极的3D轮廓，使用3D轮廓测量电极基体的平均线宽A、电极的高度H和0.5H的点处的平均线宽A′，继而计算A′/A。结果在表2中示出。另外，使用太阳能电池效率测试仪(CT-801，帕山有限公司(Pasan Co.，Ltd.))针对短路电流(安培)、串联电阻(毫欧姆)以及转化效率(％)评估实例1至实例3和比较实例1中所制造的各太阳能电池。结果在表2中示出。
表2
如表2中所示，相较于使用开口率在本发明的范围以外的印刷遮罩制造且0.5H的点处的平均线宽不满足本发明的范围的比较实例1的太阳能电池电极，证实使用具有根据本发明的开口率的印刷遮罩制造且0.5H的点处的平均线宽满足根据本发明的范围的实例1至实例3的太阳能电池电极可实现较高转化效率。
应理解，所属领域的技术人员可以进行各种修改、变化、更改和等效实施例，而不背离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种用于太阳能电池的指状电极，使用包括导电粉末、玻璃料以及有机媒剂的导电膏形成，
其中，当所述指状电极的高度是H且所述指状电极的基体的线宽是A时，所述指状电极在0.5H的点处的线宽A′满足方程式1∶0.5A≤A′≤0.75A。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的指状电极，其中所述指状电极的所述基体的线宽A在30微米至100微米范围内。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的指状电极，其中所述指状电极的高度H在10微米至20微米范围内。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的指状电极，其中所述导电膏包括60重量％至95重量％所述导电粉末、0.5重量％至20重量％所述玻璃料以及1重量％至30重量％所述有机媒剂。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的指状电极，其中所述玻璃料包括以下各者中的至少一个：基于铋-碲-氧化物的玻璃料、基于铅-碲-氧化物的玻璃料以及基于铅-铋-碲-氧化物的玻璃料。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的指状电极，其中所述导电膏更包括：至少一种由以下各个组成的群组中选出的添加剂：分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外光稳定剂、抗氧化剂以及偶合剂。
7.一种制造用于太阳能电池的指状电极的方法，包括：
(a)使用开口率为65％或大于65％的印刷遮罩在基板的前表面上印刷导电膏；以及
(b)烘烤所印刷的所述导电膏。
8.根据权利要求7所述的制造用于太阳能电池的指状电极的方法，其中所述印刷遮罩的开口率为65％至90％。
9.根据权利要求7所述的制造用于太阳能电池的指状电极的方法，其中所述印刷遮罩包括网、与所述网结合在一起的感光性树脂层以及通过去除所述感光性树脂层形成的电极印刷部分。
10.根据权利要求9所述的制造用于太阳能电池的指状电极的方法，其中在所述电极印刷部分上方与下方的所述网的纬线之间的距离长于在其他区域中的所述网的纬线之间的距离。
11.根据权利要求7所述的制造用于太阳能电池的指状电极的方法，其中烘烤所述导电膏在600℃至1,000℃下执行。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110223799B (zh) * 2019-06-17 2020-11-10 常州宝邦新能源材料有限公司 一种导电浆料及用其制成的半导体装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103443025A (zh) * 2011-04-05 2013-12-11 E.I.内穆尔杜邦公司 包含铋-碲-氧化物的厚膜浆料及其在制造半导体器件中的用途
CN103594140A (zh) * 2012-08-13 2014-02-19 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的糊剂组合物和使用其制备的电极
CN103959393A (zh) * 2011-12-08 2014-07-30 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的糊料组合物和由此生产的电极
CN104299678A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的组合物和使用其制作的电极
CN104411504A (zh) * 2012-06-19 2015-03-11 株式会社钢臂功科研 丝网印刷用网眼部件以及丝网印刷版

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100112020A (ko) * 2009-04-08 2010-10-18 주식회사 효성 2회 인쇄방식에 의해 제조된 태양전지, 그 제조장치 및 제조방법
JP5903550B2 (ja) * 2011-07-28 2016-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池、太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法
KR101381816B1 (ko) * 2012-11-20 2014-04-08 (주)호전에이블 버스바가 없는 태양전지 및 이의 제조방법
KR101608123B1 (ko) * 2013-09-13 2016-03-31 제일모직주식회사 태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
JP6141456B2 (ja) * 2014-01-07 2017-06-07 三菱電機株式会社 太陽電池の製造方法および印刷マスク

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103443025A (zh) * 2011-04-05 2013-12-11 E.I.内穆尔杜邦公司 包含铋-碲-氧化物的厚膜浆料及其在制造半导体器件中的用途
CN103959393A (zh) * 2011-12-08 2014-07-30 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的糊料组合物和由此生产的电极
CN104411504A (zh) * 2012-06-19 2015-03-11 株式会社钢臂功科研 丝网印刷用网眼部件以及丝网印刷版
CN103594140A (zh) * 2012-08-13 2014-02-19 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的糊剂组合物和使用其制备的电极
CN104299678A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 第一毛织株式会社 用于太阳能电池电极的组合物和使用其制作的电极

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