CN111341480A - 用于形成基于dsw的太阳能电池电极的组合物以及电极 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于DSW的太阳能电池电极用组合物以及由所述组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极。所述基于DSW的太阳能电池电极用组合物包含：导电粉；玻璃料；以及有机载体，其中所述玻璃料包含10摩尔％到30摩尔％的氧化碲、10摩尔％到20摩尔％的氧化锂以及5摩尔％到15摩尔％的氧化镁。

Description

用于形成基于DSW的太阳能电池电极的组合物以及电极
相关申请的交叉参考
本申请主张2018年12月18日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2018-0164598号的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容并入本文供参考。
技术领域
本发明涉及一种基于金刚石锯切晶片(diamond sawn wafer，DSW)的太阳能电池电极用组合物以及由所述组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极。
背景技术
太阳能电池利用将太阳光的光子转化为电的PN结(PN junction)的光生伏打效应产生电。在太阳能电池中，在具有PN结的半导体晶片或衬底的相应上表面及下表面上形成前电极及后电极。然后，由进入半导体晶片的太阳光诱发PN结处的光生伏打效应，并且由PN结处的光生伏打效应产生的电子通过电极向外部提供电流。可通过施加、图案化及烘烤太阳能电池电极膏状组合物而在晶片上形成此种太阳能电池的电极。
为了提高太阳能电池效率而不断减小发射极厚度可导致分流(shunting)，而所述分流可能会使太阳能电池性能劣化。此外，尽管使开路电压增加，但发射极厚度的减小可导致电极的接触电阻及串联电阻增加，从而最终导致太阳能电池效率的劣化。因此，为了在高薄层电阻(sheet resistance)下确保稳定的太阳能电池转换效率，需要一种电极膏状组合物，所述电极膏状组合物可在防止PN结受损的同时使串联电阻最小化并且可使对开路电压的不利影响最小化。
最近，在通过切割硅锭(silicon ingot)来制造硅晶片时，已经采用金刚石涂层线(diamond-coated wire)以便增加切割速度。通过用金刚石涂层线进行切割而获得的晶片，即金刚石锯切晶片(diamond sawn wafers，DSWs)具有价格低廉的优点。然而，由于此种DSW具有粗糙的表面，如图1所示，因此当用于形成基于DSW的太阳能电池电极时，典型的电极膏会表现出严重的扩散。因此，需要一种适用于形成基于DSW的太阳能电池电极的太阳能电池电极膏状组合物。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种表现出减少的扩散的基于DSW的太阳能电池电极用组合物、以及由所述组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极。
本发明的另一目的是提供一种基于DSW的太阳能电池电极用组合物以及由所述组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极，其中所述组合物可在开路电压、串联电阻及填充因子方面表现出改善的性质，从而改善太阳能电池转换效率。
1、根据本发明的一个方面，提供一种基于DSW的太阳能电池电极用组合物，所述组合物包含：导电粉；玻璃料；以及有机载体，其中所述玻璃料包含10摩尔％到30摩尔％的氧化碲、10摩尔％到20摩尔％的氧化锂以及5摩尔％到15摩尔％的氧化镁。
2、在条1中，所述玻璃料还可包含选自由以下组成的群组中的至少一种金属：铅(Pb)、铋(Bi)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、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)及铝(Al)。
3、在条1或2中，所述玻璃料还可包含15摩尔％到40摩尔％的氧化铅。
4、在条1到3中的任一条中，所述玻璃料还可包含5摩尔％到20摩尔％的氧化铋。
5、在条1到4中的任一条中，所述玻璃料还可包含5摩尔％到20摩尔％的氧化钨。
6、在条1到5中的任一条中，所述玻璃料还可包含0.1摩尔％到5摩尔％的氧化锌。
7、在条1到6中的任一条中，所述组合物可包含：60重量％到95重量％的所述导电粉；0.1重量％到20重量％的所述玻璃料；以及1重量％到30重量％的所述有机载体。
8、根据本发明的另一方面，提供一种基于DSW的太阳能电池电极，所述基于DSW的太阳能电池电极由根据条1到7中的任一条所述的基于DSW的太阳能电池电极用组合物形成。
本发明提供一种基于DSW的太阳能电池电极用组合物以及由所述组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极，其中所述组合物表现出减少的扩散且在开路电压、串联电阻及填充因子方面表现出改善的性质，从而改善太阳能电池转换效率。
附图说明
图1是DSW表面的SEM图像。
图2是根据本发明的一个实施例的太阳能电池的示意图。
具体实施方式
将省略对可能不必要地使本发明的主题模糊不清的已知功能及构造的描述。
本文中所使用的用语“包括(comprises及comprising)”和/或“包含(includes及including)”当在本说明书中使用时是指明所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。此外，单数形式“一(a及an)”及“所述(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
此外，即使在未明确阐述时，在组件分析中仍会考虑误差幅度(margin oferror)。
此外，在本文中用来表示某个值的范围的“X到Y”意指“大于或等于X且小于或等于Y”或“≥X且≤Y”。
基于DSW的太阳能电池电极用组合物
根据本发明的一个方面，基于DSW的太阳能电池电极用组合物包含：导电粉；玻璃料；以及有机载体，其中所述玻璃料包含10摩尔％到30摩尔％的氧化碲、10摩尔％到20摩尔％的氧化锂及5摩尔％到15摩尔％的氧化镁。
现在，将更详细地阐述根据本发明的基于DSW的太阳能电池电极用组合物的各组分。
导电粉
导电粉可包括例如选自由以下组成的群组中的至少一种金属粉：银(Ag)粉、金(Au)粉、铂(Pt)粉、钯(Pd)粉、铝(Al)粉及镍(Ni)粉，但并不仅限于此。在一个实施例中，导电粉可包括银粉。
导电粉可具有各种颗粒形状，例如球形、薄片形或非晶形颗粒形状，对此并无限制。
导电粉可具有纳米级粒度或微米级粒度。举例来说，导电粉可具有数十纳米到数百纳米的平均粒径，或可具有数微米到数十微米的平均粒径。作为另外一种选择，导电粉可为具有不同粒度的两种或更多种导电粉的混合物。
导电粉的平均粒径(D50)可为0.1微米到10微米(例如，0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米，再举例来说为0.5微米到5微米)。在此范围内，导电粉可降低串联电阻及接触电阻。此处，可在25℃下经由超声波(ultrasonication)作用3分钟将导电粉分散在异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)中后，利用1064LD型粒度分析仪(西莱斯有限公司(CILAS Co.,Ltd.))来测量平均粒径(D50)。
尽管导电粉的量不受特别限制，但以基于DSW的太阳能电池电极用组合物的总重量计，可存在60重量％到95重量％(例如，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％，再举例来说为70重量％到90重量％)的量的导电粉。在此范围内，基于DSW的太阳能电池电极用组合物可提高太阳能电池转换效率且可易于制备成膏状。
玻璃料
玻璃料用于在太阳能电池电极用组合物的烘烤工艺期间通过蚀刻抗反射层及熔融导电粉而在发射极区域中形成导电粉的晶粒。此外，玻璃料改善导电粉对晶片的粘合力，并在烘烤工艺期间被软化以降低烘烤温度。
玻璃料可包含10摩尔％到30摩尔％(例如，10摩尔％、10.1摩尔％、10.2摩尔％、10.3摩尔％、10.4摩尔％、10.5摩尔％、10.6摩尔％、10.7摩尔％、10.8摩尔％、10.9摩尔％、11摩尔％、11.1摩尔％、11.2摩尔％、11.3摩尔％、11.4摩尔％、11.5摩尔％、11.6摩尔％、11.7摩尔％、11.8摩尔％、11.9摩尔％、12摩尔％、12.1摩尔％、12.2摩尔％、12.3摩尔％、12.4摩尔％、12.5摩尔％、12.6摩尔％、12.7摩尔％、12.8摩尔％、12.9摩尔％、13摩尔％、13.1摩尔％、13.2摩尔％、13.3摩尔％、13.4摩尔％、13.5摩尔％、13.6摩尔％、13.7摩尔％、13.8摩尔％、13.9摩尔％、14摩尔％、14.1摩尔％、14.2摩尔％、14.3摩尔％、14.4摩尔％、14.5摩尔％、14.6摩尔％、14.7摩尔％、14.8摩尔％、14.9摩尔％、15摩尔％、15.1摩尔％、15.2摩尔％、15.3摩尔％、15.4摩尔％、15.5摩尔％、15.6摩尔％、15.7摩尔％、15.8摩尔％、15.9摩尔％、16摩尔％、16.1摩尔％、16.2摩尔％、16.3摩尔％、16.4摩尔％、16.5摩尔％、16.6摩尔％、16.7摩尔％、16.8摩尔％、16.9摩尔％、17摩尔％、17.1摩尔％、17.2摩尔％、17.3摩尔％、17.4摩尔％、17.5摩尔％、17.6摩尔％、17.7摩尔％、17.8摩尔％、17.9摩尔％、18摩尔％、18.1摩尔％、18.2摩尔％、18.3摩尔％、18.4摩尔％、18.5摩尔％、18.6摩尔％、18.7摩尔％、18.8摩尔％、18.9摩尔％、19摩尔％、19.1摩尔％、19.2摩尔％、19.3摩尔％、19.4摩尔％、19.5摩尔％、19.6摩尔％、19.7摩尔％、19.8摩尔％、19.9摩尔％、20摩尔％、20.1摩尔％、20.2摩尔％、20.3摩尔％、20.4摩尔％、20.5摩尔％、20.6摩尔％、20.7摩尔％、20.8摩尔％、20.9摩尔％、21摩尔％、21.1摩尔％、21.2摩尔％、21.3摩尔％、21.4摩尔％、21.5摩尔％、21.6摩尔％、21.7摩尔％、21.8摩尔％、21.9摩尔％、22摩尔％、22.1摩尔％、22.2摩尔％、22.3摩尔％、22.4摩尔％、22.5摩尔％、22.6摩尔％、22.7摩尔％、22.8摩尔％、22.9摩尔％、23摩尔％、23.1摩尔％、23.2摩尔％、23.3摩尔％、23.4摩尔％、23.5摩尔％、23.6摩尔％、23.7摩尔％、23.8摩尔％、23.9摩尔％、24摩尔％、24.1摩尔％、24.2摩尔％、24.3摩尔％、24.4摩尔％、24.5摩尔％、24.6摩尔％、24.7摩尔％、24.8摩尔％、24.9摩尔％、25摩尔％、25.1摩尔％、25.2摩尔％、25.3摩尔％、25.4摩尔％、25.5摩尔％、25.6摩尔％、25.7摩尔％、25.8摩尔％、25.9摩尔％、26摩尔％、26.1摩尔％、26.2摩尔％、26.3摩尔％、26.4摩尔％、26.5摩尔％、26.6摩尔％、26.7摩尔％、26.8摩尔％、26.9摩尔％、27摩尔％、27.1摩尔％、27.2摩尔％、27.3摩尔％、27.4摩尔％、27.5摩尔％、27.6摩尔％、27.7摩尔％、27.8摩尔％、27.9摩尔％、28摩尔％、28.1摩尔％、28.2摩尔％、28.3摩尔％、28.4摩尔％、28.5摩尔％、28.6摩尔％、28.7摩尔％、28.8摩尔％、28.9摩尔％、29摩尔％、29.1摩尔％、29.2摩尔％、29.3摩尔％、29.4摩尔％、29.5摩尔％、29.6摩尔％、29.7摩尔％、29.8摩尔％、29.9摩尔％或30摩尔％)的氧化碲、10摩尔％到20摩尔％(例如，10摩尔％、10.1摩尔％、10.2摩尔％、10.3摩尔％、10.4摩尔％、10.5摩尔％、10.6摩尔％、10.7摩尔％、10.8摩尔％、10.9摩尔％、11摩尔％、11.1摩尔％、11.2摩尔％、11.3摩尔％、11.4摩尔％、11.5摩尔％、11.6摩尔％、11.7摩尔％、11.8摩尔％、11.9摩尔％、12摩尔％、12.1摩尔％、12.2摩尔％、12.3摩尔％、12.4摩尔％、12.5摩尔％、12.6摩尔％、12.7摩尔％、12.8摩尔％、12.9摩尔％、13摩尔％、13.1摩尔％、13.2摩尔％、13.3摩尔％、13.4摩尔％、13.5摩尔％、13.6摩尔％、13.7摩尔％、13.8摩尔％、13.9摩尔％、14摩尔％、14.1摩尔％、14.2摩尔％、14.3摩尔％、14.4摩尔％、14.5摩尔％、14.6摩尔％、14.7摩尔％、14.8摩尔％、14.9摩尔％、15摩尔％、15.1摩尔％、15.2摩尔％、15.3摩尔％、15.4摩尔％、15.5摩尔％、15.6摩尔％、15.7摩尔％、15.8摩尔％、15.9摩尔％、16摩尔％、16.1摩尔％、16.2摩尔％、16.3摩尔％、16.4摩尔％、16.5摩尔％、16.6摩尔％、16.7摩尔％、16.8摩尔％、16.9摩尔％、17摩尔％、17.1摩尔％、17.2摩尔％、17.3摩尔％、17.4摩尔％、17.5摩尔％、17.6摩尔％、17.7摩尔％、17.8摩尔％、17.9摩尔％、18摩尔％、18.1摩尔％、18.2摩尔％、18.3摩尔％、18.4摩尔％、18.5摩尔％、18.6摩尔％、18.7摩尔％、18.8摩尔％、18.9摩尔％、19摩尔％、19.1摩尔％、19.2摩尔％、19.3摩尔％、19.4摩尔％、19.5摩尔％、19.6摩尔％、19.7摩尔％、19.8摩尔％、19.9摩尔％或20摩尔％)的氧化锂、以及5摩尔％到15摩尔％(例如，5摩尔％、5.1摩尔％、5.2摩尔％、5.3摩尔％、5.4摩尔％、5.5摩尔％、5.6摩尔％、5.7摩尔％、5.8摩尔％、5.9摩尔％、6摩尔％、6.1摩尔％、6.2摩尔％、6.3摩尔％、6.4摩尔％、6.5摩尔％、6.6摩尔％、6.7摩尔％、6.8摩尔％、6.9摩尔％、7摩尔％、7.1摩尔％、7.2摩尔％、7.3摩尔％、7.4摩尔％、7.5摩尔％、7.6摩尔％、7.7摩尔％、7.8摩尔％、7.9摩尔％、8摩尔％、8.1摩尔％、8.2摩尔％、8.3摩尔％、8.4摩尔％、8.5摩尔％、8.6摩尔％、8.7摩尔％、8.8摩尔％、8.9摩尔％、9摩尔％、9.1摩尔％、9.2摩尔％、9.3摩尔％、9.4摩尔％、9.5摩尔％、9.6摩尔％、9.7摩尔％、9.8摩尔％、9.9摩尔％、10摩尔％、10.1摩尔％、10.2摩尔％、10.3摩尔％、10.4摩尔％、10.5摩尔％、10.6摩尔％、10.7摩尔％、10.8摩尔％、10.9摩尔％、11摩尔％、11.1摩尔％、11.2摩尔％、11.3摩尔％、11.4摩尔％、11.5摩尔％、11.6摩尔％、11.7摩尔％、11.8摩尔％、11.9摩尔％、12摩尔％、12.1摩尔％、12.2摩尔％、12.3摩尔％、12.4摩尔％、12.5摩尔％、12.6摩尔％、12.7摩尔％、12.8摩尔％、12.9摩尔％、13摩尔％、13.1摩尔％、13.2摩尔％、13.3摩尔％、13.4摩尔％、13.5摩尔％、13.6摩尔％、13.7摩尔％、13.8摩尔％、13.9摩尔％、14摩尔％、14.1摩尔％、14.2摩尔％、14.3摩尔％、14.4摩尔％、14.5摩尔％、14.6摩尔％、14.7摩尔％、14.8摩尔％、14.9摩尔％或15摩尔％)的氧化镁，基于所述玻璃料的总摩尔数计。当玻璃料包含上述量的氧化碲、氧化锂及氧化镁时，基于DSW的太阳能电池电极用组合物在印刷于DSW上时可表现出减少的扩散，且因此可在开路电压、串联电阻及填充因子方面提供改善的性质，从而最终提高太阳能电池的转换效率。在一个实施例中，玻璃料可包含15摩尔％到30摩尔％的氧化碲、15摩尔％到20摩尔％的氧化锂及5摩尔％到10摩尔％的氧化镁，但并不仅限于此。
玻璃料还可包含选自由以下组成的群组中的至少一种金属：铅(Pb)、铋(Bi)、磷(P)、锗(Ge)、镓(Ga)、铈(Ce)、铁(Fe)、硅(Si)、锌(Zn)、钨(W)、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)及铝(Al)，但并不仅限于此。
在一个实施例中，玻璃料还可包含氧化铅，其中氧化铅可以例如15摩尔％到40摩尔％(例如，15摩尔％、15.1摩尔％、15.2摩尔％、15.3摩尔％、15.4摩尔％、15.5摩尔％、15.6摩尔％、15.7摩尔％、15.8摩尔％、15.9摩尔％、16摩尔％、16.1摩尔％、16.2摩尔％、16.3摩尔％、16.4摩尔％、16.5摩尔％、16.6摩尔％、16.7摩尔％、16.8摩尔％、16.9摩尔％、17摩尔％、17.1摩尔％、17.2摩尔％、17.3摩尔％、17.4摩尔％、17.5摩尔％、17.6摩尔％、17.7摩尔％、17.8摩尔％、17.9摩尔％、18摩尔％、18.1摩尔％、18.2摩尔％、18.3摩尔％、18.4摩尔％、18.5摩尔％、18.6摩尔％、18.7摩尔％、18.8摩尔％、18.9摩尔％、19摩尔％、19.1摩尔％、19.2摩尔％、19.3摩尔％、19.4摩尔％、19.5摩尔％、19.6摩尔％、19.7摩尔％、19.8摩尔％、19.9摩尔％、20摩尔％、20.1摩尔％、20.2摩尔％、20.3摩尔％、20.4摩尔％、20.5摩尔％、20.6摩尔％、20.7摩尔％、20.8摩尔％、20.9摩尔％、21摩尔％、21.1摩尔％、21.2摩尔％、21.3摩尔％、21.4摩尔％、21.5摩尔％、21.6摩尔％、21.7摩尔％、21.8摩尔％、21.9摩尔％、22摩尔％、22.1摩尔％、22.2摩尔％、22.3摩尔％、22.4摩尔％、22.5摩尔％、22.6摩尔％、22.7摩尔％、22.8摩尔％、22.9摩尔％、23摩尔％、23.1摩尔％、23.2摩尔％、23.3摩尔％、23.4摩尔％、23.5摩尔％、23.6摩尔％、23.7摩尔％、23.8摩尔％、23.9摩尔％、24摩尔％、24.1摩尔％、24.2摩尔％、24.3摩尔％、24.4摩尔％、24.5摩尔％、24.6摩尔％、24.7摩尔％、24.8摩尔％、24.9摩尔％、25摩尔％、25.1摩尔％、25.2摩尔％、25.3摩尔％、25.4摩尔％、25.5摩尔％、25.6摩尔％、25.7摩尔％、25.8摩尔％、25.9摩尔％、26摩尔％、26.1摩尔％、26.2摩尔％、26.3摩尔％、26.4摩尔％、26.5摩尔％、26.6摩尔％、26.7摩尔％、26.8摩尔％、26.9摩尔％、27摩尔％、27.1摩尔％、27.2摩尔％、27.3摩尔％、27.4摩尔％、27.5摩尔％、27.6摩尔％、27.7摩尔％、27.8摩尔％、27.9摩尔％、28摩尔％、28.1摩尔％、28.2摩尔％、28.3摩尔％、28.4摩尔％、28.5摩尔％、28.6摩尔％、28.7摩尔％、28.8摩尔％、28.9摩尔％、29摩尔％、29.1摩尔％、29.2摩尔％、29.3摩尔％、29.4摩尔％、29.5摩尔％、29.6摩尔％、29.7摩尔％、29.8摩尔％、29.9摩尔％、30摩尔％、30.1摩尔％、30.2摩尔％、30.3摩尔％、30.4摩尔％、30.5摩尔％、30.6摩尔％、30.7摩尔％、30.8摩尔％、30.9摩尔％、31摩尔％、32.1摩尔％、32.2摩尔％、32.3摩尔％、32.4摩尔％、32.5摩尔％、32.6摩尔％、32.7摩尔％、32.8摩尔％、32.9摩尔％、33摩尔％、33.1摩尔％、33.2摩尔％、33.3摩尔％、33.4摩尔％、33.5摩尔％、33.6摩尔％、33.7摩尔％、33.8摩尔％、33.9摩尔％、34摩尔％、34.1摩尔％、34.2摩尔％、34.3摩尔％、34.4摩尔％、34.5摩尔％、34.6摩尔％、34.7摩尔％、34.8摩尔％、34.9摩尔％、35摩尔％、35.1摩尔％、35.2摩尔％、35.3摩尔％、35.4摩尔％、35.5摩尔％、35.6摩尔％、35.7摩尔％、35.8摩尔％、35.9摩尔％、36摩尔％、36.1摩尔％、36.2摩尔％、36.3摩尔％、36.4摩尔％、36.5摩尔％、36.6摩尔％、36.7摩尔％、36.8摩尔％、36.9摩尔％、37摩尔％、37.1摩尔％、37.2摩尔％、37.3摩尔％、37.4摩尔％、37.5摩尔％、37.6摩尔％、37.7摩尔％、37.8摩尔％、37.9摩尔％、38摩尔％、38.1摩尔％、38.2摩尔％、38.3摩尔％、38.4摩尔％、38.5摩尔％、38.6摩尔％、38.7摩尔％、38.8摩尔％、38.9摩尔％、39摩尔％、39.1摩尔％、39.2摩尔％、39.3摩尔％、39.4摩尔％、39.5摩尔％、39.6摩尔％、39.7摩尔％、39.8摩尔％、39.9摩尔％或40摩尔％，再举例来说为20摩尔％到40摩尔％)的量存在，基于所述玻璃料的总摩尔数计。在氧化铅量的此范围内，玻璃料可降低串联电阻。
在另一实施例中，玻璃料还可包含氧化铋，其中氧化铋可以例如5摩尔％到20摩尔％(例如5摩尔％、5.1摩尔％、5.2摩尔％、5.3摩尔％、5.4摩尔％、5.5摩尔％、5.6摩尔％、5.7摩尔％、5.8摩尔％、5.9摩尔％、6摩尔％、6.1摩尔％、6.2摩尔％、6.3摩尔％、6.4摩尔％、6.5摩尔％、6.6摩尔％、6.7摩尔％、6.8摩尔％、6.9摩尔％、7摩尔％、7.1摩尔％、7.2摩尔％、7.3摩尔％、7.4摩尔％、7.5摩尔％、7.6摩尔％、7.7摩尔％、7.8摩尔％、7.9摩尔％、8摩尔％、8.1摩尔％、8.2摩尔％、8.3摩尔％、8.4摩尔％、8.5摩尔％、8.6摩尔％、8.7摩尔％、8.8摩尔％、8.9摩尔％、9摩尔％、9.1摩尔％、9.2摩尔％、9.3摩尔％、9.4摩尔％、9.5摩尔％、9.6摩尔％、9.7摩尔％、9.8摩尔％、9.9摩尔％、10摩尔％、10.1摩尔％、10.2摩尔％、10.3摩尔％、10.4摩尔％、10.5摩尔％、10.6摩尔％、10.7摩尔％、10.8摩尔％、10.9摩尔％、11摩尔％、11.1摩尔％、11.2摩尔％、11.3摩尔％、11.4摩尔％、11.5摩尔％、11.6摩尔％、11.7摩尔％、11.8摩尔％、11.9摩尔％、12摩尔％、12.1摩尔％、12.2摩尔％、12.3摩尔％、12.4摩尔％、12.5摩尔％、12.6摩尔％、12.7摩尔％、12.8摩尔％、12.9摩尔％、13摩尔％、13.1摩尔％、13.2摩尔％、13.3摩尔％、13.4摩尔％、13.5摩尔％、13.6摩尔％、13.7摩尔％、13.8摩尔％、13.9摩尔％、14摩尔％、14.1摩尔％、14.2摩尔％、14.3摩尔％、14.4摩尔％、14.5摩尔％、14.6摩尔％、14.7摩尔％、14.8摩尔％、14.9摩尔％、15摩尔％、15.1摩尔％、15.2摩尔％、15.3摩尔％、15.4摩尔％、15.5摩尔％、15.6摩尔％、15.7摩尔％、15.8摩尔％、15.9摩尔％、16摩尔％、16.1摩尔％、16.2摩尔％、16.3摩尔％、16.4摩尔％、16.5摩尔％、16.6摩尔％、16.7摩尔％、16.8摩尔％、16.9摩尔％、17摩尔％、17.1摩尔％、17.2摩尔％、17.3摩尔％、17.4摩尔％、17.5摩尔％、17.6摩尔％、17.7摩尔％、17.8摩尔％、17.9摩尔％、18摩尔％、18.1摩尔％、18.2摩尔％、18.3摩尔％、18.4摩尔％、18.5摩尔％、18.6摩尔％、18.7摩尔％、18.8摩尔％、18.9摩尔％、19摩尔％、19.1摩尔％、19.2摩尔％、19.3摩尔％、19.4摩尔％、19.5摩尔％、19.6摩尔％、19.7摩尔％、19.8摩尔％、19.9摩尔％或20摩尔％，再举例来说为5摩尔％到15摩尔％)的量存在，基于所述玻璃料的总摩尔数计。在氧化铋量的此范围内，玻璃料可降低串联电阻。
在又一实施例中，玻璃料还可包含氧化钨，其中氧化钨可以例如5摩尔％到20摩尔％(例如5摩尔％、5.1摩尔％、5.2摩尔％、5.3摩尔％、5.4摩尔％、5.5摩尔％、5.6摩尔％、5.7摩尔％、5.8摩尔％、5.9摩尔％、6摩尔％、6.1摩尔％、6.2摩尔％、6.3摩尔％、6.4摩尔％、6.5摩尔％、6.6摩尔％、6.7摩尔％、6.8摩尔％、6.9摩尔％、7摩尔％、7.1摩尔％、7.2摩尔％、7.3摩尔％、7.4摩尔％、7.5摩尔％、7.6摩尔％、7.7摩尔％、7.8摩尔％、7.9摩尔％、8摩尔％、8.1摩尔％、8.2摩尔％、8.3摩尔％、8.4摩尔％、8.5摩尔％、8.6摩尔％、8.7摩尔％、8.8摩尔％、8.9摩尔％、9摩尔％、9.1摩尔％、9.2摩尔％、9.3摩尔％、9.4摩尔％、9.5摩尔％、9.6摩尔％、9.7摩尔％、9.8摩尔％、9.9摩尔％、10摩尔％、10.1摩尔％、10.2摩尔％、10.3摩尔％、10.4摩尔％、10.5摩尔％、10.6摩尔％、10.7摩尔％、10.8摩尔％、10.9摩尔％、11摩尔％、11.1摩尔％、11.2摩尔％、11.3摩尔％、11.4摩尔％、11.5摩尔％、11.6摩尔％、11.7摩尔％、11.8摩尔％、11.9摩尔％、12摩尔％、12.1摩尔％、12.2摩尔％、12.3摩尔％、12.4摩尔％、12.5摩尔％、12.6摩尔％、12.7摩尔％、12.8摩尔％、12.9摩尔％、13摩尔％、13.1摩尔％、13.2摩尔％、13.3摩尔％、13.4摩尔％、13.5摩尔％、13.6摩尔％、13.7摩尔％、13.8摩尔％、13.9摩尔％、14摩尔％、14.1摩尔％、14.2摩尔％、14.3摩尔％、14.4摩尔％、14.5摩尔％、14.6摩尔％、14.7摩尔％、14.8摩尔％、14.9摩尔％、15摩尔％、15.1摩尔％、15.2摩尔％、15.3摩尔％、15.4摩尔％、15.5摩尔％、15.6摩尔％、15.7摩尔％、15.8摩尔％、15.9摩尔％、16摩尔％、16.1摩尔％、16.2摩尔％、16.3摩尔％、16.4摩尔％、16.5摩尔％、16.6摩尔％、16.7摩尔％、16.8摩尔％、16.9摩尔％、17摩尔％、17.1摩尔％、17.2摩尔％、17.3摩尔％、17.4摩尔％、17.5摩尔％、17.6摩尔％、17.7摩尔％、17.8摩尔％、17.9摩尔％、18摩尔％、18.1摩尔％、18.2摩尔％、18.3摩尔％、18.4摩尔％、18.5摩尔％、18.6摩尔％、18.7摩尔％、18.8摩尔％、18.9摩尔％、19摩尔％、19.1摩尔％、19.2摩尔％、19.3摩尔％、19.4摩尔％、19.5摩尔％、19.6摩尔％、19.7摩尔％、19.8摩尔％、19.9摩尔％或20摩尔％，再举例来说为5摩尔％到15摩尔％)的量存在，基于所述玻璃料的总摩尔数计。在氧化钨量的此范围内，所述组合物可具有良好的粘合强度。
在再一实施例中，玻璃料还可包含氧化锌，其中氧化锌可以例如0.1摩尔％到5摩尔％(例如，0.1摩尔％、0.2摩尔％、0.3摩尔％、0.4摩尔％、0.5摩尔％、0.6摩尔％、0.7摩尔％、0.8摩尔％、0.9摩尔％、1摩尔％、1.1摩尔％、1.2摩尔％、1.3摩尔％、1.4摩尔％、1.5摩尔％、1.6摩尔％、1.7摩尔％、1.8摩尔％、1.9摩尔％、2摩尔％、2.1摩尔％、2.2摩尔％、2.3摩尔％、2.4摩尔％、2.5摩尔％、2.6摩尔％、2.7摩尔％、2.8摩尔％、2.9摩尔％、3摩尔％、3.1摩尔％、3.2摩尔％、3.3摩尔％、3.4摩尔％、3.5摩尔％、3.6摩尔％、3.7摩尔％、3.8摩尔％、3.9摩尔％、4摩尔％、4.1摩尔％、4.2摩尔％、4.3摩尔％、4.4摩尔％、4.5摩尔％、4.6摩尔％、4.7摩尔％、4.8摩尔％、4.9摩尔％或5摩尔％，再举例来说为0.5摩尔％到5摩尔％)的量存在，基于所述玻璃料的总摩尔数计。在氧化锌量的此范围内，所述组合物可具有良好的粘合强度。
在又一实施例中，玻璃料可包含氧化铅及氧化铋并视情况包含氧化钨和/或氧化锌，但并不仅限于此。
玻璃料的形状及尺寸不受特别限制。举例来说，玻璃料可具有球形或非晶形形状，并且可具有0.1微米到10微米(例如，0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米)的平均粒径(D50)。此处，可在25℃下经由超声波作用3分钟将玻璃料分散在异丙醇(IPA)中后，利用1064LD型粒度分析仪(西莱斯有限公司)来测量平均粒径(D50)。可通过所属领域中已知的任何典型方法由氧化碲、氧化锂及氧化镁且视情况由前述金属和/或其氧化物来制备玻璃料。举例来说，可通过以下方式来制备玻璃料：使用球磨机或行星式磨机将氧化碲、氧化锂及氧化镁以及视情况前述金属和/或其氧化物混合，在800℃到1300℃下熔融所述混合物，并将所述经熔融混合物淬火到25℃，然后使用盘磨机、行星式磨机等将所获得的产物粉碎。
以基于DSW的太阳能电池电极用组合物的总重量计，可存在0.1重量％到20重量％(例如，0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、1.1重量％、1.2重量％、1.3重量％、1.4重量％、1.5重量％、1.6重量％、1.7重量％、1.8重量％、1.9重量％、2重量％、2.1重量％、2.2重量％、2.3重量％、2.4重量％、2.5重量％、2.6重量％、2.7重量％、2.8重量％、2.9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％或20重量％，再举例来说为0.5重量％到10重量％)的量的玻璃料。在此范围内，玻璃料可确保p-n结在各种薄层电阻下的稳定性，最小化电阻，并最终提高太阳能电池效率。
有机载体
有机载体通过与基于DSW的太阳能电池电极用组合物的无机组分进行机械混合而对所述组合物赋予适合于印刷的粘度及流变特性。
有机载体可为太阳能电池电极用组合物中所用的任何典型有机载体，且可包含粘合剂树脂、溶剂等。
粘合剂树脂可选自丙烯酸酯树脂(acrylate resins)或纤维素树脂(celluloseresins)。举例来说，可使用乙基纤维素(ethyl cellulose)作为粘合剂树脂。作为另外一种选择，粘合剂树脂可选自乙基羟乙基纤维素(ethyl hydroxyethyl cellulose)、硝基纤维素(nitrocellulose)、乙基纤维素(ethyl cellulose)与酚树脂(phenol resin)的掺合物、醇酸树脂(alkyd resins)、酚树脂(phenol resins)、丙烯酸酯树脂(acrylate esterresins)、二甲苯树脂(xylene resins)、聚丁烯树脂(polybutane resins)、聚酯树脂(polyester resins)、脲树脂(urea resins)、三聚氰胺树脂(melamine resins)、乙酸乙烯酯树脂(vinyl acetate resins)、木松香(wood rosin)及醇的聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylates of alcohols)等。
所述溶剂可选自由例如以下组成的群组：己烷(hexane)、甲苯(toluene)、乙基溶纤剂(ethyl cellosolve)、环己酮(cyclohexanone)、丁基溶纤剂(butyl cellosolve)、丁基卡必醇(butyl carbitol，二乙二醇丁醚(diethylene glycol monobutyl ether))、二丁基卡必醇(dibutyl carbitol，二乙二醇二丁醚(diethylene glycol dibutyl ether))、丁基卡必醇乙酸酯(butyl carbitol acetate，二乙二醇丁醚乙酸酯(diethylene glycolmonobutyl ether acetate))、丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether)、己二醇(hexylene glycol)、萜品醇(terpineol)、甲基乙基酮(methylethylketone)、苯甲醇(benzylalcohol)、γ-丁内酯(γ-butyrolactone)、乳酸乙酯(ethyl lactate)及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate，例如，酯醇(Texanol))。这些溶剂可单独使用或以其混合物形式使用。
尽管有机载体的量不受特别限制，但以基于DSW的太阳能电池电极用组合物的总重量计，可存在例如1重量％到30重量％(例如，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％，再举例来说为3重量％到20重量％)的量的有机载体。在此范围内，有机载体可为所述组合物提供足够的粘合强度及良好的印刷适性。
添加剂
基于DSW的太阳能电池电极用组合物还可视需要进一步包含任何典型的添加剂以增强流动性、加工性及稳定性。所述添加剂可包括分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、颜料、紫外线稳定剂、抗氧化剂、及偶合剂等。这些添加剂可单独使用或以其混合物形式使用。以基于DSW的太阳能电池电极用组合物的总重量计，可存在0.1重量％到5重量％(例如，0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％或5重量％)的量的添加剂，但所述添加剂的含量可视需要进行改变。
基于DSW的太阳能电池电极及包括所述电极的基于DSW的太阳能电池
根据本发明的其他方面，提供了一种由基于DSW的太阳能电池电极用组合物形成的基于DSW的太阳能电池电极、以及包括所述电极的基于DSW的太阳能电池。图2是根据本发明的一个实施例的太阳能电池100的示意图。
参照图2，可通过以下方式来形成后电极21及前电极23：将基于DSW的太阳能电池电极用组合物印刷在包括p层(或n层)11及将用作发射极的n层(或p层)12的DSW 10上，然后进行烘烤。举例来说，可通过将基于DSW的太阳能电池电极用组合物印刷在DSW的正面上然后进行干燥来执行制备前电极的初步工艺。此外，可通过在DSW的背面上印刷基于DSW的太阳能电池电极用组合物、然后在200℃到400℃下干燥10到60秒来执行制备后电极的初步工艺。然后，可通过在400℃到970℃、例如在600℃到970℃下将DSW烘烤30到210秒来形成前电极及后电极。
接下来，将参照实例来更详细地阐述本发明。然而，应注意，提供这些实例仅用于说明，而不应将所述实例解释为以任何方式限制本发明。
实例
实例1
在60℃下将作为粘合剂树脂的2重量份的乙基纤维素(STD4，陶氏化学公司(DowChemical Company))充分溶解在6.5重量份的萜品醇(日本萜品有限公司(Nippon TerpineCo.,Ltd.))中，并向所述粘合剂溶液中添加了90重量份的平均粒径为2.0微米的作为导电粉的球形银粉(AG-5-11F，同和高科技有限公司(Dowa Hightech Co.Ltd.))、以及1.5重量份的如在表1中所示的平均粒径为2.0微米的玻璃料A，随后在三辊捏合机中混合及捏合，从而制备基于DSW的太阳能电池电极用组合物。
实例2及实例3以及比较例1到比较例10
除了使用表1所列的玻璃料B到玻璃料M来代替玻璃料A之外，以与实例1相同的方式制备了基于DSW的太阳能电池电极用组合物。
表1
PbO Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub> TeO<sub>2</sub> WO<sub>3</sub> Li<sub>2</sub>O ZnO MgO
玻璃料A 20 10 25 15 17 3 10
玻璃料B 23 10 30 10 17 - 10
玻璃料C 32 10 21 15 15 - 7
玻璃料D - 5 48 5 20 18 4
玻璃料E 5 - 50 2 20 15 8
玻璃料F 10 - 55 - 15 15 5
玻璃料G 45 - 36 - 5 12 2
玻璃料H 48 10 5 10 17 - 10
玻璃料I 18 10 35 10 17 - 10
玻璃料J 35 10 30 10 5 - 10
玻璃料K 20 10 30 10 23 - 7
玻璃料L 32 10 30 10 17 - 1
玻璃料M 22 10 30 10 12 - 16
*单位：摩尔％
性质评估
(1)短路电流(Isc，A)、开路电压(Voc，V)及串联电阻(Rs，Ω)：通过丝网印刷以预定图案将在实例及比较例中制备的基于DSW的太阳能电池电极用组合物中的每一者沉积在DSW的正面上，然后在300℃下的红外线干燥炉中进行干燥。在带式烘炉中在970℃的温度下将根据此程序形成的电池烘烤70秒，从而制作太阳能电池。使用太阳能电池效率测试仪CT-801(帕森有限公司(Pasan Co.,Ltd.))评估了太阳能电池的短路电流、开路电压及串联电阻。结果示于表2中。
(2)填充因子(FF，％)及转换效率(Eff.，％)：将铝膏印刷在DSW(通过对掺杂有硼的p型晶片的正面进行纹理化、在纹理化表面上形成POCl3的n+层、并在n+层上形成氮化硅(SiNx:H)的抗反射膜而制备的多晶晶片)的背面上，然后在300℃下进行干燥。然后，通过丝网印刷以预定图案将在实例及比较例中制备的基于DSW的太阳能电池电极用组合物中的每一者沉积在DSW的正面上，随后以与上述相同的方式进行干燥。在带式烘炉中在970℃下将根据此程序形成的电池烘烤70秒，从而制作太阳能电池。使用太阳能电池效率测试仪(弗拉什模拟器，哈尔姆(Flash Simulator,H.A.L.M.))评估了太阳能电池的填充因子及转换效率。结果示于表2中。
表2
Isc(A) Voc(V) Rs(欧姆) FF(％) Eff.(％)
实例1 8.918 637.500 2.50 78.80 18.50
实例2 8.903 637.700 2.70 79.61 18.60
实例3 8.909 637.000 2.40 79.83 18.75
比较例1 8.908 636.300 3.87 76.86 17.91
比较例2 8.906 635.200 8.51 71.27 16.70
比较例3 8.909 634.500 15.36 63.19 14.83
比较例4 8.907 634.000 18.50 59.72 14.24
比较例5 8.904 634.200 5.36 73.45 17.85
比较例6 8.876 634.400 14.50 59.34 13.44
比较例7 8.765 633.500 5.36 73.19 17.33
比较例8 8.988 633.800 8.50 69.54 15.94
比较例9 8.859 633.600 5.34 73.33 16.93
比较例10 8.845 632.000 12.30 69.72 14.45
从表2所示的结果可看出，与使用比较例1到比较例10的组合物，其中氧化碲、氧化锂及氧化镁中的至少一者的量未落于本文中所述的范围内，制作的基于DSW的太阳能电池电极相比，使用实例1到实例3的组合物，以本文中所述的量包含氧化碲、氧化锂及氧化镁，制作的基于DSW的太阳能电池电极在开路电压及串联电阻方面具有改善的性质，并且表现出良好的填充因子及转换效率。
应理解，在不背离本发明的精神及范围的条件下，所属领域中的技术人员可做出各种修改、改变、变更及等效实施例。

Claims (8)

1.一种基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，包含：
导电粉；
玻璃料；以及
有机载体，
其中所述玻璃料包含10摩尔％到30摩尔％的氧化碲、10摩尔％到20摩尔％的氧化锂以及5摩尔％到15摩尔％的氧化镁，基于所述玻璃料的总摩尔数计。
2.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，其中所述玻璃料还包含选自由以下组成的群组中的至少一种金属：铅、铋、磷、锗、镓、铈、铁、硅、锌、钨、铯、锶、钼、钛、锡、铟、钒、钡、镍、铜、钠、钾、砷、钴、锆、锰及铝。
3.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，其中所述玻璃料还包含15摩尔％到40摩尔％的氧化铅。
4.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，其中所述玻璃料还包含5摩尔％到20摩尔％的氧化铋。
5.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，其中所述玻璃料还包含5摩尔％到20摩尔％的氧化钨。
6.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，其中所述玻璃料还包含0.1摩尔％到5摩尔％的氧化锌。
7.根据权利要求1所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物，基于所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物的总重量计，包含：
60重量％到95重量％的所述导电粉；
0.1重量％到20重量％的所述玻璃料；以及
1重量％到30重量％的所述有机载体。
8.一种基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极，由根据权利要求1到7中任一项所述的基于金刚石锯切晶片的太阳能电池电极用组合物形成。
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