CN109962116A - 用于形成电极的组合物、使用其制造的电极及太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于形成电极的组合物、使用其制造的电极及太阳能电池。公开了一种用于形成太阳能电池用电极的组合物、使用用于形成太阳能电池用电极的组合物制造的太阳能电池电极、以及包括该电极的太阳能电池，该组合物包含导电粉末、玻璃粉和有机载体，其中有机载体包括含有由化学式1表示的结构单元的增稠剂。化学式1的每个取代基的定义与详细说明中的相同。[化学式1]

Description

用于形成电极的组合物、使用其制造的电极及太阳能电池
相关申请的引证
本申请要求于2017年12月22日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2017-0178798号的优先权和权益，通过引证将其全部内容结合于此。
技术领域
公开了用于形成电极的组合物、使用其制造的电极和太阳能电池。
背景技术
太阳能电池利用p-n结的光伏效应产生电能，p-n结将太阳光的光子转换为电流。在太阳能电池中，前后电极分别形成在具有p-n结的半导体基板(半导体片)的前后表面上。p-n结的光伏效应由进入基板的太阳光诱导，以及由p-n结的光伏效应产生的电子通过电极向外侧提供电流。
在基板的表面上通过用于形成电极的组合物，以及图案化和锻烧可以形成预定图案的太阳能电池的电极。
已知通过改善电极与基板的接触性质，因此最小化接触电阻(Rc)和串联电阻(Rs)或用有机材料将印网掩模的图案线宽度调节到更小，因此形成细线和提高短路电流(Isc)改善太阳能电池的转换效率。然而，降低具有印网掩模的电极图案的线宽度的方法可以导致串联电阻(Rs)增加以及精细图案的连续的可印刷性劣化。
电极组合物包含赋予用于印刷的合适的粘度和流变特性的有机载体，并且有机载体通常包含有机粘合剂和溶剂。
可以增加有机粘合剂的量，或可以使用具有高分子量的聚合物来增加可分散性和储存稳定性。
当有机粘合剂的量增大时，电极形成期间电阻也可以增大，以及当使用具有高分子量的有机粘合剂时，可能存在由于粘度增大导致的尾部现象和印刷缺陷的问题，即使在高剪切速率下。
因此，连续尝试了通过将新型的添加剂添加到有机载体中来改善印刷特征。
发明内容
一个实施方式提供了用于形成电极的组合物，其可以示出优异的电阻率特征和印刷特征并通过包含新型的增稠剂实现高的长宽比(aspect ratio，高宽比，纵横比)。
另一个实施方式提供了使用用于形成电极的组合物制造的电极。
又一个实施方式提供了包含电极的太阳能电池。
根据一个实施方式，用于形成太阳能电池用电极的组合物包含导电粉末、玻璃粉(玻璃料，glass frit)和有机载体，其中，有机载体包括含有由化学式1表示的结构单元的增稠剂。
[化学式1]
在化学式1中，
R1是取代的或未取代的C2至C30烷基基团，
m是1至3范围内的整数，以及
n是1至5范围内的整数。
R1可以是取代的或未取代的C8至C30烷基基团。
n可以是2至5的整数。
基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量，可以包含0.2wt％至0.3wt％的量的增稠剂。
有机载体可以进一步包含粘合剂树脂和溶剂。
粘合剂树脂可以是纤维素类化合物(基于纤维素的化合物，cellulose-basedcompound)、聚乙烯醇缩醛化合物或丙烯酸类化合物(基于丙烯酸的化合物，acryl-basedcompound)。
粘合剂树脂可以具有5,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量(Mw)。
溶剂可以包含选自以下各项中的至少一种：甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、脂族醇、α-松油醇、β-松油醇、二氢松油醇、乙二醇、乙二醇单丁醚、丁基溶纤剂乙酸酯(butyl cellosolve acetate，丁基乙酸溶纤剂)和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇异丁酸酯(Texanol)。
导电粉末可以是银粉。
用于形成太阳能电池用电极的组合物可以包含60wt％至95wt％的导电粉末、0.5wt％至20wt％的玻璃粉、和0.1wt％至20wt％的有机载体。
玻璃粉可以至少包含选自以下各项中的金属元素：铅(Pb)、碲(Te)、铋(Bi)、锂(Li)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、锌(Zn)、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)和铝(Al)。
用于形成太阳能电池用电极的组合物可以进一步包含选自以下各项中的至少一种：表面处理剂、分散剂、触变剂、增塑剂、消泡剂、颜料、紫外线(UV)稳定剂、抗氧化剂和偶联剂。
另一个实施方式提供了使用用于形成太阳能电池用电极的组合物制造的电极。
另一个实施方式提供了包括电极的太阳能电池。
太阳能电池可以具有PERC(钝化发射极和背面电池(passivated emitter andrear cell，钝化发射极背面电池))结构。
用于形成电极的组合物通过包含新型的增稠剂可以具有优异的电阻率特征并实现由于优异的可印刷性的高的长宽比，并因此容易地实现具有高分辨率的电极图案。
附图说明
图1是示出根据一个实施方式的太阳能电池的结构的示意图。
图2是示出根据另一个实施方式的具有PERC(钝化发射极和背面电池)结构的太阳能电池的示意图。
<符号描述>
100,200：太阳能电池 120,220：前电极
130,240：后电极 111,211：p层(或n层)
113,213：n层(或p层) 110,210：基板
230：后钝化层 232：空穴(hole，孔)
具体实施方式
在下文中，以下将参照附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。如同在本领域中的那些技术人员将实现的，在全部没有违背本发明的精神或者范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施方式。
在附图中，为了清楚，将层、膜、板、区域等的厚度放大。贯穿本说明书，相同参考标号代表相同要素。应理解的是，当元件如层、膜、区域或基板被称为“在”另一元件上时，其可以是直接地在其他元件上或也可以存在中间元件。相反，当元件被称为是“直接在”另一元件上时，不存在中间元件。
如在本文中使用的，当不另外提供具体定义时，“取代的”是指通过选自以下各项的取代基替换至少一个氢：卤素(F、Cl、Br或I)、羟基基团、C1至C20烷氧基基团、硝基基团、氰基基团、氨基基团、亚氨基基团、叠氮基基团、脒基基团、肼基基团、肼叉基基团、羰基基团、氨甲酰基基团、硫醇基团、酯基团、醚基团、羧基基团或它们的盐、磺酸基团或它们的盐、磷酸基团或它们的盐、C1至C20烷基基团、C2至C20烯基基团、C2至C20炔基基团、C6至C30芳基基团、C3至C20环烷基基团、C3至C20环烯基基团、C3至C20环炔基基团、C2至C20杂环烷基基团、C2至C20杂环烯基基团、C2至C20杂环炔基基团、C3至C30杂芳基基团或它们的组合。
如在本文中使用的，当不另外提供具体定义时，术语“杂”可以意指用N、O、S、和P的至少一个杂原子取代来代替环状取代基中的至少一个C。
如在本文中所使用的，当不另外提供具体定义时，“*”表示连接相同或不同的原子或化学式的点。
用于形成根据一个实施方式的电极的组合物包含导电粉末、玻璃粉和有机载体。
在下文中，详细地描述了用于形成电极的组合物的各种组分。
用于形成电极的组合物可以将金属粉末用作导电粉末。金属粉末可以包含选自以下各项中的至少一种金属：银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钼(Mo)、钒(V)、锌(Zn)、镁(Mg)、钇(Y)、钴(Co)、锆(Zr)、铁(Fe)、钨(W)、锡(Sn)、铬(Cr)和锰(Mn)，但不限于此。例如，金属粉末可以是银(Ag)粉。
导电粉末的粒径可以是纳米或微米级。例如，导电粉末可以具有几十至几百纳米或几至几十微米的粒径。在其他实施方式中，导电粉末可以是具有不同粒径的两种或更多种类型的银粉的混合物。
导电粉末可以具有球形、片形或无定形的颗粒形状。导电粉末可以具有0.1μm至10μm、例如0.5μm至5μm的平均粒径(D50)。在室温(20℃至25℃)下经由超声作用将导电粉末分散在异丙醇(IPA)中持续3分钟之后，可以使用例如Model 1064D(CILAS Co.,Ltd.)设备测量平均粒径。在这些范围内，组合物可以提供低接触电阻和低线电阻。
基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量(100wt％)，可以存在60wt％至95wt％、例如70wt％至90wt％的量的导电粉末。在这些范围内，可以防止由于电阻升高导致的转换效率的退化，且还可以防止由有机载体相对减少导致的浆料硬层。
玻璃粉可以用于增强导电粉末和晶片或基板之间的粘合力以及用于通过蚀刻抗反射层和熔化导电粉末在发射极区域(emitter region，发射器区域)形成银晶体颗粒，从而降低用于形成太阳能电池用电极的组合物的煅烧过程期间的接触电阻。进一步地，在烧结过程期间，玻璃粉可以被软化并可以降低煅烧温度。
当增加太阳能电池的面积以改善太阳能电池效率时，存在太阳能电池的接触电阻增大的可能性。因此，期望的是最小化对p-n结的影响，同时最小化串联电阻。另外，随着各种具有不同薄层电阻的晶片的使用增加，燃烧温度可以在宽范围内变化。期望的是玻璃粉获得充分的热稳定性来承受各种范围的燃烧温度。
玻璃粉可以是铅玻璃粉和非铅玻璃粉中的一种或多种，其通常用于形成太阳能电池用电极的组合物。
玻璃粉可以至少包含选自以下各项中的金属元素：铅(Pb)、碲(Te)、铋(Bi)、锂(Li)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、锌(Zn)、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)和铝(Al)。
可以通过任何通用方法由金属元素的氧化物制备玻璃粉。例如，可以通过以预定比值混合金属元素的氧化物，熔化混合物，淬灭生成物，然后粉化淬灭的产物得到金属氧化物。可以使用球磨机或行星式磨机进行混合过程。可以在700℃至1300℃下进行熔化过程，以及可以在室温(20℃至25℃)下进行淬灭。可以使用盘式磨机或行星式磨机进行粉化过程，但没有限制。
玻璃粉可以具有0.1μm至10μm的平均粒径(D50)，且基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量(100wt％)，可以存在0.5wt％至20wt％的量。在这些范围内，玻璃粉可以保证太阳能电池电极的优异的粘合强度，同时不会使电极的电特征劣化。
玻璃粉可以具有球形形状或无定形形状。在一个实施方式中，可以使用具有不同的转变温度的两种不同的玻璃粉。例如，可以混合具有大于或等于200℃至小于或等于350℃范围的转变温度的第一玻璃粉和具有大于350℃至小于或等于550℃范围的转变温度的第二玻璃粉。
有机载体包含增稠剂且增稠剂包含由化学式1表示的结构单元。
[化学式1]
在化学式1中，
R1是取代的或未取代的C2至C30烷基基团，烷基基团末端由*-CH3表示，
m是1至3范围内的整数，以及
n是1至5范围内的整数。
常规地，将由于氢键等而受限地实现增稠效应的单-酰胺或双-酰胺类添加剂广泛用作用于浆料组合物的增稠剂，浆料组合物用于印刷太阳能电池用前电极，在不单独改变其化学结构的情况下简单添加(通过调节量等)。
另外，将各种添加剂(粘合剂、增塑剂、分散剂等)另外用于改善可印刷性、可分散性、储存稳定性等，但是当增加增稠剂的量来增加增稠效应时，可能存在锻烧之后残留等增加以及导致副作用诸如电极形成期间的电阻增加的问题。另外，除了增稠效果之外，在精确控制与印刷特征紧密相关的粘弹性的速度方面，常规的增稠剂具有分子结构限制。
然而，根据一个实施方式，通过利用包含至少一个酰胺键连结构的增稠剂可以改善印刷特征(宽度降低、厚度增大、长宽比增大等)和长期储存稳定性，该酰胺-键连结构由用于印刷太阳能电池用前电极的浆料组合物的分子结构中的脂肪酸的反应形成。
具体地，包含在增稠剂中的由化学式1表示的结构单元之间的酰胺-键连结构可以通过与导电粉末诸如银粉等、之后描述的粘合剂、之后描述的分散剂、之后描述的溶剂和/或类似的物质的氢键形成网络结构，以及具体地，当增稠剂的分子结构包含至少两种酰胺-键连结构时，通过分子键连力(氢键、范德华力等)加强网络结构，以及因此，可以促进印刷之后的粘弹性效果，可以改善电极线宽度的扩散预防、平面改善、储存稳定性等。此外，根据其应用用途(高粘度、低粘度)，可以通过选择性使用具有调节数量的由化学式1表示的结构单元的增稠剂最大化效果，这取决于具有调节的粘度的浆料。
R1可以是取代的或未取代的C8至C30烷基基团。
n可以是2至5的整数。当n是整数1时，通过分子键连力可能不能容易地形成网络结构，因此n可以是大于或等于2的整数，即2至5。
另外，当m是整数3时，可以得到更优异的溶解作用。
基于形成太阳能电池用电极的组合物的总量，可以包含0.2wt％至0.3wt％的量的增稠剂。当包含该含量范围内的增稠剂时，可以最大化由于使用前述增稠剂(包含由化学式1表示的结构单元)的效果。
用于形成太阳能电池用电极的组合物可以进一步包含有机载体中的粘合剂树脂。
粘合剂树脂可以包含含有化学式2表示的结构单元的纤维素类化合物、聚缩醛化合物或丙烯酸类化合物。
[化学式2]
在化学式2中，
R2至R4独立地是氢、取代的或未取代的C1至C15烷基基团、取代的或未取代的C2至C15烯基基团、取代的或未取代的C3至C20环烷基基团、取代的或未取代的C3至C20杂环烷基基团、取代的或未取代的C3至C20芳基基团或取代的或未取代的C3至C20杂芳基基团。
当将纤维素类化合物用作粘合剂树脂时，可以提供具有改善的效率的太阳能电池，尽管在低于制造太阳能电池的燃烧温度的燃烧温度下燃烧。另外，当粘合剂树脂的分子量降低时，可以增加用于形成电极的组合物中的粘合剂树脂的量，因此，粘合剂树脂可以改善用于形成电极的组合物的流动性能和触变性和因此的可印刷性。因此，可以将用于形成电极的包含粘合剂树脂的组合物适当地用于形成具有PERC(钝化发射极和背面电池)结构的太阳能电池中的电极。
之后将描述PERC(钝化发射极和背面电池)结构的太阳能电池。
例如，纤维素类化合物可以是乙基纤维素，并具体地，可以在不单独改变其化学结构(取决于粘度/浓度/单质/混合物等)或改变它的情况下简单地添加商业可获得的乙基纤维素粘合剂树脂(例如Ethocel STD系列，Dow化学公司)。
丙烯酸类化合物是第一烯属不饱和单体(first ethylenic unsaturatedmonomer)以及与其可共聚的第二烯属不饱和单体的共聚物，并且是包含至少一个丙烯酸类重复单元的树脂。
第一烯属不饱和单体是包括至少一个羧基的烯属不饱和单体。单体的实例包括(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸或它们的组合。
基于丙烯酸类粘合剂树脂的总量，可以包含5wt％至50wt％、例如10wt％至40wt％的量的第一烯属不饱和单体。
第二烯属不饱和单体可以是芳香族乙烯基化合物，诸如苯乙烯，α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苄基甲基醚等；不饱和的羧酸酯化合物诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯等；不饱和氨基烷基羧酸酯化合物如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯等；羧酸乙烯酯化合物如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不饱和羧酸缩水甘油酯化合物如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等；丙烯腈化合物，如(甲基)丙烯腈等；不饱和的酰胺化合物诸如(甲基)丙烯酰胺等；并可以单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。
丙烯酸类化合物的具体实例可以是(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸2-羟基乙基酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟基乙基酯共聚物等，但不限于此。可以单独或作为两种或更多种的混合物来使用这些。
粘合剂树脂可以具有5,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量(Mw)。
基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量，用于形成太阳能电池用电极的组合物可以包含60wt％至95wt％的导电粉末；0.5wt％至20wt％的玻璃粉；和0.1wt％至20wt％的有机载体。用于形成太阳能电池用电极的组合物在所述范围内可以具有适当的粘度，并因此防止对基板的粘附劣化，和除此之外，燃烧期间由有机载体的不平滑分解导致的电阻升高和电极中产生裂纹、开口和小孔的问题等。
溶剂具有大于或等于100℃的沸点，并可以包含甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、脂族醇、α-松油醇、β-松油醇、二氢松油醇、乙二醇乙二醇单丁醚、丁基溶纤剂乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇异丁酸酯(Texanol)中的一种或多种。
基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量(100wt％)，可以包含用于形成太阳能电池用电极的组合物的余量、具体1wt％至30wt％的量的溶剂。在该范围内，可以确保充分的粘合强度和优异的印刷特征。
根据需要，除了构成元素之外，用于形成太阳能电池用电极的组合物可以进一步包含典型的添加剂来增强流动性质、过程性质和稳定性。添加剂可以包含表面处理剂、分散剂、触变剂、增塑剂、消泡剂、颜料、紫外线(UV)稳定剂、抗氧化剂、偶联剂等。可以单独或以它们的混合物使用这些添加剂。
基于用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量(100wt％)，可以包含0.1wt％至5wt％的量的这些，可以根据要求改变。可以考虑用于形成太阳能电池用电极的组合物的印刷特征、可分散性和储存稳定性选择添加剂的量。
另一个实施方式提供了由用于形成太阳能电池用电极的组合物形成的电极。
另外，另一个实施方式提供了包含电极的太阳能电池。
参照图1，示出了根据一个实施方式的太阳能电池。图1是示出了根据一个实施方式的太阳能电池的结构的示意图。
参照图1，根据一个实施方式的太阳能电池100包括前电极120和后电极130，通过将用于形成电极的组合物印刷和烧制在包括p层(或n层)111和n层(或p层)113作为发射极的基板110上形成前电极和后电极。
例如，可以通过将电极组合物印刷在晶片的后表面上以及在200℃至400℃下干燥10秒至60秒并干燥它来进行后电极的现有的制备步骤。另外，可以通过将电极组合物印刷在晶片的前表面上并干燥它进行现有的制备前电极的步骤。然后可以在400℃至1,000℃、以及具体地600℃至950℃下烧制前电极120和后电极130持续30秒至240秒。
图2是示出了根据另一个实施方式的具有PERC(钝化发射极和背面电池)结构的太阳能电池的示意图。
参照图2，在根据一个实施方式的太阳能电池200中，可以通过在作为发射极的包括p层(或n层)211和n层(或p层)213的基板210上形成后钝化层230(空穴232穿透后钝化层230)，然后印刷用于形成电极的组合物并烧制它来制造前电极220和后电极240。后钝化层230可以由能够提供基板210和后电极240之间的电接触的介电材料形成。该介电材料可以是氧化铝、氧化硅、氮化硅或它们的混合物。后钝化层230可以反射进入基板210的光并因此减少吸附到后电极240中的光，以及因此，增加因此产生的电流的量。
例如，可以将用于形成电极的组合物印刷涂覆在基板210的后钝化层230上，以及在200℃至400℃的温度下干燥10秒至60秒，作为制造后电极的前步骤。另外，作为用于制造前电极的前步骤，将用于形成电极的组合物印刷在基板的前表面上并干燥。随后，可以在400℃至900℃、例如600℃至900℃下烧制涂覆的基板30秒至240秒来制造前电极220和后电极240。
在下文中，参照实施例更详细地说明了本公开。然而，这些实施例是示例性的，并且本公开并不限于此。
增稠剂的合成
合成实施例1
将150g的硬脂酸放入1L的圆底烧瓶中并在80℃下搅拌30分钟以将其完全融化，缓慢地向其中添加27g的三(3-氨基丙基)胺，然后另外向其中添加作为催化剂的对-甲苯磺酸和油酸，其中基于100重量份的油酸使用0.5重量份的对-甲苯磺酸。将混合物加热到至多达140℃，然后酰胺化一小时以得到三(3-氨基丙基)胺增稠剂A，其通过酰胺基团结合至硬脂酸。
合成实施例2
将150g的硬脂酸放入1L的圆底烧瓶中并在80℃下搅拌30分钟以将其完全融化，缓慢地向其中添加34g的作为催化剂的四(3-氨基丙基)铵，然后另外向其中添加对-甲苯磺酸和油酸，其中基于100重量份的油酸使用0.5重量份的对-甲苯磺酸。将混合物加热到至多达140℃，然后酰胺化一小时以得到四(3-氨基丙基)铵增稠剂B，其通过酰胺基团结合至硬脂酸。
制备用于形成电极的组合物
<实施例1>
将0.5wt％的乙基纤维素粘合剂树脂(Ethocel STD系列，DOW化学公司)添加到7.5wt％的Texanol(Eastman化学公司)并将其在60℃下充分溶解在其中，向其中添加88.5wt％的具有2.0μm(AG-5-11F，Dowa Hightech Co.Ltd.)平均粒径的球形银粉、3wt％的具有1.0μm(ABT-1，Asahi Glass Co.,Ltd.)的平均粒径的Bi-Te-类非铅玻璃料粉末、0.2wt％的根据合成实施例1的增稠剂A、0.1wt％的分散剂(BYK-102，BYK-Chemie)和0.2wt％的触变剂(Thixatrol ST，Elementis Co.)，以及将混合物进行混合并用3辊磨机分散来制备用于形成太阳能电池用电极的组合物。
<实施例2>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了使用根据合成实施例2的增稠剂B代替根据实施例1的增稠剂A。
<实施例3>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了将根据实施例1的增稠剂A的量变为0.3wt％。
<实施例4>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了将根据实施例1的增稠剂A的量变为0.1wt％。
<实施例5>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了将根据实施例1的增稠剂A的量变为0.4wt％。
<比较例1>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了使用N,N-亚乙基双(硬脂酰胺)(Sigma-Aldrich Co.,Ltd.)代替根据合成实施例1的增稠剂A。
<比较例2>
根据与实施例1相同的方法制备用于形成太阳能电池用电极的组合物，除了使用硬脂酰胺(Tokyo Chemical Industry)代替根据合成实施例1的增稠剂A。
制造电池
通过使用印网掩模来印刷电极图案(指状棒)分别将根据实施例1至5和比较例1和2的用于形成电极的组合物滤网印刷在用于PERC的p型多晶硅晶片(REC Wafer Pte Ltd.,Singapole)的前表面上，并使用红外线干燥熔炉干燥。随后，将包含铝(RX-8252X-2，Ruxing)的用于形成电极的每种组合物印刷在p型多晶硅晶片的后表面上，在带型熔炉中在200至400℃的温度范围内干燥30，然后在400℃至800℃的温度范围内烧制40秒来制作用于太阳能电池的电池。
评估
将EL测试仪(MV Tech Inc.)用于计算线路开口的数目，以检查根据实施例1至5和比较例1和2的前电极是否断开，将VK设备(VK9710，Keyence Corp.)用于测量线宽度和电极线的厚度，以及将太阳能电池效率-测量设备(CT-801，Pasan测量系统)用于测量效率，然后在表1中示出结果。
(印网掩模：SUS325型/乳液厚度：15μm/指状棒：45μm的线宽度，数量80)
[表1]
参照表1，与根据比较例1和2的通过分别使用用于形成太阳能电池用电极的不包含增稠剂的组合物制造的电极和根据实施例4和5的通过分别使用用于形成太阳能电池用电极的(如果存在，包含0.2wt％至0.3wt％范围之外的增稠剂)组合物制造的电极相比，通过分别使用用于形成太阳能电池用电极的基于根据实施例1至3的组合物的总量包含含有化学式1表示的结构单元的0.2wt％至0.3wt％的增稠剂的组合物制造的各种电极在形成电极之后实现了细线宽度、高的可印刷性和低的短路生成率。另外，与分别包括通过使用根据比较例1和2的用于形成太阳能电池用电极的组合物制造的电极的测试电池相比，分别包括通过使用根据实施例1至5的用于形成太阳能电池用电极的组合物制造的电极的测试电池示出了改善极好的效率。
本领域的所属技术领域的专业人员可以实施本公开的简单的修改或变更，且认为这种修改或变更包括在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种用于形成太阳能电池用电极的组合物，包含
导电粉末、玻璃粉和有机载体，
其中，所述有机载体包括含有由化学式1表示的结构单元的增稠剂：
化学式1
其中，在化学式1中，
R1是取代的或未取代的C2至C30烷基基团，
m是在1至3范围内的整数，以及
n是在1至5范围内的整数。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，R1是取代的或未取代的C8至C30烷基基团。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，n是2至5的整数。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，基于所述用于形成太阳能电池用电极的组合物的总量，以0.2wt％至0.3wt％的量包含所述增稠剂。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述有机载体进一步包括粘合剂树脂和溶剂。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述粘合剂树脂包含纤维素类化合物、聚乙烯醇缩醛化合物或丙烯酸类化合物。
7.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述粘合剂树脂具有5,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量。
8.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述溶剂包括选自下述中的至少一种：甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、脂族醇、α-松油醇、β-松油醇、二氢松油醇、乙二醇、乙二醇单丁醚、丁基溶纤剂乙酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇异丁酸酯。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述导电粉末是银粉。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物包含60wt％至95wt％的所述导电粉末、0.5wt％至20wt％的所述玻璃粉、以及0.1wt％至20wt％的所述有机载体。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述玻璃粉至少包括选自以下各项中的金属元素：铅、碲、铋、锂、磷、锗、镓、铈、铁、硅、锌、钨、镁、铯、锶、钼、钛、锡、铟、钒、钡、镍、铜、钠、钾、砷、钴、锆、锰和铝。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中，用于形成电极的所述组合物包含选自以下各项中的至少一种添加剂：表面处理剂、分散剂、触变剂、增塑剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂和偶联剂。
13.一种使用权利要求1所述的用于形成太阳能电池用电极的组合物制造的太阳能电池电极。
14.一种包括权利要求13所述的电极的太阳能电池。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池具有钝化发射极和背面电池结构。
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