CN113366586A - 触变性及滑移性得到提升的太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法 - Google Patents

触变性及滑移性得到提升的太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池电极用导电性浆料及其制造方法,其特征在于,作为太阳能电池电极用导电性浆料,包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及蜡溶液,上述蜡溶液为在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物中对蜡(wax)类化合物进行活化的溶液,可以利用上述导电性浆料稳定地形成太阳能电池正面电极的微细线宽,同时可以通过改善电极的电气特性而提升太阳能电池的发电效率。

Description

触变性及滑移性得到提升的太阳能电池电极用导电性浆料的 制造方法
技术领域
本发明涉及一种在形成太阳能电池的电极时所使用的导电性浆料的制造方法,尤其涉及一种触变性以及滑移性得到提升的导电性浆料的制造方法。
背景技术
太阳能电池(solar cell)是用于将太阳能转换成电能的半导体元件,通常为p-n结形态,其基本结构与二极管相同。太阳能电池元件通常利用厚度为180~250μm的p型硅半导体基板构成。在硅半导体基板的受光面一侧,形成有厚度为0.3~0.6μm的n型掺杂层和位于其上方的反射防止膜以及正面电极。此外,在p型半导体基板的背面一侧形成有背面电极。
正面电极是将由主成分为银的导电粒子(silver powder)、玻璃熔块(glassfrit)、有机粘接剂、溶剂以及添加剂等混合而得的导电性浆料涂布到反射防止膜上之后以烧制方式形成,而背面电极是将由铝粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及添加剂构成的铝浆料组合物通过如丝网印刷等进行涂布和干燥之后在660℃(铝的熔点)以上的温度下以烧制方式形成。在上述烧制过程中,铝将被扩散到p型硅半导体基板的内部,从而在背面电极与p型硅半导体基板之间形成Al-Si合金层的同时作为铝原子扩散的掺杂层而形成p+层。借助于如上所述的p+层的存在,可以防止电子的再结合并实现可提升对所生成的载流子的收集效率的背面电场(BSF,Back Surface Field)效果。在背面铝电极的下部,还可以配备背面银电极。
此外,结晶质太阳能电池的正面电极为了增加其受光面积而向适用30μm以下的微细线宽印刷工艺的趋势发展,因此正面电极用浆料也会被设计成可以在微细线宽上呈现出优秀的印刷特性且具有高纵横比特性的方式。为此,可以利用蜡成分提升浆料的滑移性(slip)以及触变性(thixotropic)。
因为在使用蜡的情况下选择太阳能电池用电极材料的溶剂(solvent)时需要考虑到如粘接剂溶解度(binder solubility)、溶胀(swelling)特性、挥发速度、与导电性粒子的表面处理剂的相容性、与印刷用丝网制版的乳剂以及网丝(mesh)的相容性等限制性特性,因此通常在脂肪族(aliphatic)、芳香族(aromatic)、含氧溶剂(oxygenated solvent)中对粉末(power)状态的蜡执行活化(activation)工程(分散以及稳定化)之后使用。但是,因为执行活化工程时的工程温度为70℃以上,因此会导致溶剂挥发以及组成变得不均匀的问题。
此外,因为在使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)时与一般的溶剂之间没有相容性(solubility),因此为了改善与溶剂之间的相容性而适用改性的聚二甲基硅氧烷(PDMS),但仍然很容易因为如上所述的非相容性而导致相分离现象的发生。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供一种为了实现太阳能电池电极用导电性浆料的微细线宽印刷特性以及高纵横比而适用蜡类化合物以及聚二甲基硅氧烷类化合物时的有效的制造方法。
但是,本发明的目的并不限定于在上述内容中提及的目的,相关行业的从业人员将可以通过下述记载进一步明确理解未被提及的其他目的。
解决课题的方法
本发明提供一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及蜡溶液,上述蜡溶液为包含蜡(wax)类化合物以及聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物的溶液。
此外,本发明的特征在于,上述蜡类化合物包含从由酰胺蜡(amide wax)、聚酰胺蜡(polyamide wax)、蓖麻油蜡(castor oil wax)、聚烯烃蜡(polyolefin wax)构成的组中选择的任一种以上。
此外,本发明的特征在于,上述蜡溶液是包含10至20wt%的上述蜡类化合物,并包含80至90wt%的上述聚二甲基硅氧烷类化合物的溶液。
此外,本发明的特征在于,上述蜡类化合物相对于上述导电性浆料的总重量包含0.01至0.5wt%,上述聚二甲基硅氧烷类化合物相对于上述导电性浆料的总重量包含0.1至2wt%。
此外,本发明的特征在于,上述聚二甲基硅氧烷类化合物包含分子量为3000至150000的改性聚二甲基硅氧烷。
此外,本发明的特征在于,包括:通过在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物中对蜡(wax)类化合物进行活化而制造出蜡溶液的活化步骤;以及,对金属粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及上述所制造出的蜡溶液进行混合和分散以及过滤而制造出导电性浆料的浆料制造步骤。
此外,本发明的特征在于,上述活化步骤,包括:对包含上述蜡类化合物以及上述聚二甲基硅氧烷类化合物的混合物进行混合的混合步骤;在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌的搅拌步骤;在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及加热的加热步骤;以及,在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及冷却的冷却步骤。
此外,本发明的特征在于,在上述混合步骤中,以上述蜡类化合物为5至20wt%且上述聚二甲基硅氧烷类化合物为75至90wt%的比例进行混合。
此外,本发明的特征在于,上述加热步骤是加热至40至100℃范围的温度的步骤。
此外,本发明提供一种太阳能电池,其特征在于,在基材上部配备正面电极并在基材下部配备背面电极的太阳能电池中,上述正面电极是通过在涂布上述太阳能电池电极用导电性浆料之后进行干燥以及烧制而制造。
发明效果
本发明可以在蜡的活化(activation)工程中设定适当的活化温度并在工程过程中可靠地对因为溶剂挥发而导致的固态成分的变动可能性进行控制,还可以增加制造时的工程温度裕度(margin)。此外,可以通过在蜡的活化工程中适用通常与溶剂之间没有相容性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)而对有机物与无机物发生分离的相分离现象进行抑制,还可以通过提升聚二甲基硅氧烷(PDMS)的混合特性而将材料自身的特性极大化。
此外,通过提供可以实现稳定性以及最佳纵横比的蜡/聚二甲基硅氧烷(WAX/PDMS)比例,可以在形成太阳能电池正面电极时在微细线宽上呈现出优秀的印刷特性,还可以通过提供较高的纵横比特性而呈现出短路电流的增加效果,从而改善电极的电气特性并借此提升太阳能电池的发电效率。
附图说明
图1对按照适用本发明之实施例以及比较例制造出的导电性浆料进行离心分离之后的相分离拍摄图像进行了图示。
具体实施方式
在对本发明进行详细的说明之前需要理解的是,在本说明书中所使用的术语只是为了对特定的实施例进行描述,本发明的范围并不因为所使用的术语而受到限定,本发明的范围应仅通过所附的申请权利范围做出定义。除非另有明确的说明,否则在本说明书中所使用的所有技术术语以及科学术语的技术性含义与掌握一般技术的人员所通常理解的含义相同。
除非另有说明,否则在本说明书以及权利要求书的所有内容中所使用的包含(comprise,comprises,comprising)术语是指包含所提及的对象、步骤或一系列的对象以及步骤,但并不是指排除任意其他对象、步骤或一系列对象或一系列步骤存在的可能性。
此外,除非另有明确的相反记载,否则适用本发明的各个实施例还可以与其他实施例结合实施。尤其是,被指定为较佳或有利的某个特征还可以与指定为较佳或有利的之外的其他某个特征以及多个特征结合。接下来,将结合附图对适用本发明的实施例及其效果进行详细的说明。
导电性浆料
适用本发明之一实施例的导电性浆料的特征之一在于,作为适合于在形成太阳能电池电极时使用的浆料,包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体(有机粘接剂以及溶剂)以及蜡溶液,上述蜡溶液为包含蜡(wax)类化合物以及聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物的溶液。
适用本发明的太阳能电池电极形成用导电性浆料,因为几乎没有粘度的经时变化,因此30μm以下的微细线宽印刷特性非常优秀,从而可以通过短路电流的增加效果改善电极的电气特性并借此提升太阳能电池的发电效率。
上述蜡溶液是在聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物中对蜡类化合物进行活化的溶液,包含蜡类化合物以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物。
上述蜡类化合物相对于导电性浆料的总重量包含0.01至0.5wt%,而且为了实现浆料(paste)的优秀的触变性(Thixotropy)性质,包含从由酰胺蜡(amide wax)、聚酰胺蜡(polyamide wax)、蓖麻油蜡(castor oil wax)、聚烯烃蜡(polyolefin wax)构成的组中选择的任一种以上。较佳地,使用聚酰胺蜡或蓖麻油蜡为宜。
上述聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物相对于上述导电性浆料的总重量包含0.1至2wt%,包含从聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)以及平均分子量为3000至150000的改性聚二甲基硅氧烷(modified polydimethylsiloxane)中选择的任一种以上。在分子量不足3000的情况下,可能会因为浆料的形成粘度过低而导致印刷特性结果不良的问题,而在超过150000的情况下与其相反,可能会因为浆料的形成粘度过高而导致无法制造出浆料的问题。较佳地,使用平均分子量为3500至50000的改性聚二甲基硅氧烷为宜。
上述蜡溶液包含5至25wt%的上述蜡类化合物,并包含75至95wt%的上述聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物。较佳地,包含10至20wt%的上述蜡类化合物,并包含80至90wt%的上述聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物为宜。在上述蜡类化合物的含量不足10wt%的情况下,可能会因为对导电性浆料粘度的经时变化的阻碍效果下降而导致所制造出的电极的线宽增加率变大,并因为聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物的使用量增加而导致相分离现象的发生。在上述蜡类化合物的含量超过20wt%的情况下,可能会因为导电性浆料的高粘度特性而导致印刷断点增加的问题。
作为上述金属粉末,可以使用如银(Ag)粉末、铜(Cu)粉末、镍(Ni)粉末或铝(Al)粉末等。
在考虑到印刷时所形成的电极的厚度以及电极的线性电阻的情况下,金属粉末的含量可以以导电性浆料组合物的总重量为基准包含40至95重量%。更较佳地,包含60至90重量%为宜。
金属粉末的平均粒径可以是0.1至10μm,而在考虑到浆料化的简易性以及烧制时的致密度的情况下为0.5至5μm为宜,其形状可以是球状、针状、板状以及非特定形状中的至少一种以上。金属粉末也可以对平均粒径或粒度分布以及形状等不同的2种以上的粉末进行混合使用。
上述玻璃熔块的组成或粒径、形状并不受到特殊的限制。不仅可以使用含铅玻璃熔块,也可以使用无铅玻璃熔块。较佳地,作为玻璃熔块的成分以及含量,以氧化物换算标准包含5~29mol%的PbO、20~34mol%的TeO2、3~20mol%的Bi2O3、20mol%以下的SiO2、10mol%以下的B2O3、10~20mol%的碱金属(Li、Na、K等)以及碱土金属(Ca、Mg等)为宜。通过对上述各个成分的有机含量组合,可以防止电极的线宽增加、优化高表面电阻中的接触电阻特性并优化短路电流特性。
玻璃熔块的平均粒径并不受限,可以是0.5至10μm的范围,还可以对平均粒径不同的多种粒子进行混合使用。较佳地,所使用的至少一种玻璃熔块的平均粒径(D50)为2μm以上10μm以下为宜。借此,可以优化烧制时的反应性,尤其是可以将高温状态下的n层的损坏最小化,还可以改善粘接力并优化开路电压(Voc)。此外,还可以减少烧制时的电极线宽的增加。
玻璃熔块的含量以导电性浆料组合物的总重量为基准包含1至10重量%为宜,当含量小于1重量%时,可能会因为非完全烧制而导致电气比电阻过高的问题,而当含量大于10重量%时,可能会因为银粉末的烧制体内部的玻璃成分过多而同样导致电气比电阻过高的问题。
对于上述包含有机粘接剂以及溶剂的有机载体(organic vehicle),要求具有可以使金属粉末和玻璃熔块等维持均匀混合状态的特性,例如在通过丝网印刷将导电性浆料涂布到基材上时,应可以实现导电性浆料的均质化,从而而抑制印刷图案的模糊以及流动,同时应可以提升导电性浆料从丝网印刷版的流出性以及印刷版的分离性。
作为有机粘接剂,纤维素酯类化合物的实例包含乙酸纤维素以及乙酸丁酸纤维素等,纤维素醚类化合物的实例包含乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素以及羟乙基甲基纤维素等,丙烯酸类化合物的实例包含聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚甲基丙烯酸乙酯等,乙烯类的实例包含聚乙烯醇缩丁醛、聚乙酸乙烯酯以及聚乙烯醇等。可以从上述有机粘接剂中选择使用至少1种以上。
有机粘接剂的含量不受限制,但以导电性浆料组合物的总重量为基准包含1至15重量%为宜。当有机粘接剂的含量小于1重量%时,可能会导致组合物的粘度、所形成的电极图案的粘接力下降的问题,而当含量大于15重量%时,可能会导致金属粉末、溶剂、分散剂等的含量不充分的问题。
溶剂是用于对有机粘接剂进行溶解的物质,从由α-松油醇、十二碳醇酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、环己烷、己烷、甲苯、苯甲醇、二氧六环、二甘醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚以及二乙二醇单丁醚醋酸酯(DBA)等构成的化合物中选择至少一种以上进行使用为宜。
适用本发明的导电性浆料组合物,可以根据需要进一步包含通常所知的添加剂,如分散剂、增塑剂、粘度调节剂、表面活性剂、氧化剂、金属氧化物以及金属有机化合物等。
导电性浆料的制造方法
如上所述的太阳能电池电极制造用导电性浆料的制造方法包括:通过在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物中对蜡(wax)类化合物进行活化而制造出蜡溶液的活化步骤S1;以及,对金属粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及上述所制造出的蜡溶液进行混合以及分散之后再进行过滤而制造出导电性浆料的浆料制造步骤S2。
具体来讲,上述活化步骤S1,包括:对包含上述蜡类化合物以及上述聚二甲基硅氧烷类化合物的混合物进行混合的混合步骤S11;在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌的搅拌步骤S12;在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及加热的加热步骤S13;以及,在向上述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及冷却的冷却步骤S14。
上述混合步骤S11是以上述蜡类化合物为5至25wt%且上述聚二甲基硅氧烷类化合物为75至95wt%的比例,较佳地以上述蜡类化合物为10至20wt%且上述聚二甲基硅氧烷类化合物为80至90wt%的比例进行混合的步骤,因为此时的蜡类化合物为粉末形态,因此在混合到溶剂即聚二甲基硅氧烷类化合物时将处于凝聚状态。在混合步骤S11中,蜡类化合物以及聚二甲基硅氧烷类化合物的具体的组成以及混合条件与如上所述的导电性浆料组成相同。
在上述搅拌步骤S12中,向上述混合物施加剪断力(shear)的同时进行搅拌,从而对溶剂的溶胀(swelling)以及凝聚进行粉碎。搅拌可以利用分散机(Dispermat)执行,搅拌方法可以根据容器的尺寸以及叶轮(impeller)的尺寸发生变化,通常是在搅拌时形成涡流(vortex)并在搅拌热不超过50℃的范围内执行1小时至2小时。
上述加热步骤S13是通过在向上述经过搅拌的混合物施加剪断力(shear)的同时进行加热以及分散而执行第一次活化的步骤。上述加热温度为40至100℃的温度范围。较佳地,加热至50至90℃的温度范围内为宜。在加热至超出上述温度范围的情况下,即,在加热至过低的温度或过高的温度的情况下,可能会因为蜡添加特性减少而造成粘度稳定性的下降,从而导致形成微细线宽时的线宽增加的问题。
上述冷却步骤S14是通过在向上述经过加热的混合物施加剪断力(shear)的同时进行冷却以及稳定化而执行第二次活化的步骤。在上述冷却过程中可以通过在以上述搅拌步骤S12以及上述加热步骤S13中所适用的搅拌速度的1/5至1/10水准的搅拌速度进行低速搅拌的同时进行空气冷却的方式防止再凝聚。
上述浆料制造步骤S2是通过对金属粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及上述所制造出的蜡溶液进行混合以及分散之后再进行过滤而制造出导电性浆料的步骤。
具体来讲,包括:将上述金属粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及上述所制造出的蜡溶液按照在上述导电性浆料中给出的含量比例进行混合以及分散的分散步骤S21;以及,对经过分散的混合物进行过滤的过滤步骤S22。
上述分散步骤S21是利用三辊机(Three roll mill)进行加压分散的步骤,可以反复实施1次至5次上述分散。较佳地,反复分散2次至4次为宜。
三辊机通过使上述高粘度的混合物通过三个分别以不同的转速进行旋转的棍子之间的间隙,可以借助于辊子速度差异所造成的碾压力(剪断力)提供分散效果。因为各个辊子是按照一定比例的转速(rpm)进行旋转,因此可以通过向试料施加压力以及剪断力(Shear)而实现混合(Mixing)和研磨(Milling)以及分散(Dispersion)。
在上述过滤步骤S22中,可以利用过滤网进行减压过滤并对异物等进行去除,从而对混合物内的凝聚体进行粉碎和去除并借此制造成均匀的状态。
减压过滤是通过减少过滤器一侧的内部压力而使用此时所产生的对过滤液的吸引力的方法,通过采用减压过滤方法,可以与依赖于大气压力的过滤相比提升过滤速度并实现更加稳定的过滤运转。作为上述过滤网,使用网大小为30μm以下的过滤网为宜。
太阳能电池电极形成方法以及太阳能电池电极
本发明提供一种将上述导电性浆料涂布在基材上方并对其进行干燥以及烧制的太阳能电池的电极形成方法以及通过上述方法制造的太阳能电池电极。在本发明的太阳能电池的电极形成方法中,除了使用包含经过活化的蜡溶液的导电性浆料之外,基材、印刷、干燥以及烧制可以使用通常在太阳能电池的制造中所使用的方法。作为一实例,上述基材可以是硅晶圆。
通过利用本发明的导电性浆料形成电极,因为几乎没有粘度的经时变化而可以改善在形成电极时的线宽扩散的现象。借此,不仅可以稳定地实现具有微细线宽的电极,同时可以借助于微细线宽提升短路电流(short circuit current,Isc),从而通过改善电极的电气特性而提升太阳能电池的发电效率。
此外,适用本发明的导电性浆料可以适用于如结晶质太阳能电池(P-型、N-型)、PESC(Passivated Emitter Solar Cell,钝化发射区太阳电池)、PERC(PassivatedEmitter and Rear Cell,钝化发射极和背面电池)、PERL(Passivated Emitter RealLocally Diffused,钝化发射区局部背场电池)等结构以及双层网印(Double printing)、复式网印(Dual printing)等改良的印刷工程。
实施例以及比较例
首先,制造出包含于导电性浆料中的蜡溶液。作为蜡类化合物准备了酰胺蜡(amide Wax),作为适用本发明之实施例的聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物准备了聚二甲基硅氧烷,而作为适用本发明之比较例的非聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物准备了十二碳醇酯(Texanol)以及二乙二醇单丁醚醋酸酯(Diethylene glycol monobutyl ether,DBA)。所准备的化合物的物性如下述表1所示。
【表1】
Figure BDA0003186500230000091
Figure BDA0003186500230000101
利用上述所准备的酰胺蜡和聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物以及非聚二甲基硅氧烷(PDMS)类化合物,按照如下述表2所示的条件以及组成制造出蜡溶液。例如在制造例D中,在对酰胺蜡20重量份以及聚二甲基硅氧烷80重量份进行混合之后利用三辊机进行搅拌,从而将溶剂中处于溶胀(swelling)以及凝聚状态的啦粉末进行粉碎,接下来通过在继续搅拌的同时加热至加热温度即70℃而进行分散(第一次活化),然后通过在继续搅拌的同时进行冷却而进行稳定化(第二次活化),从而制造出了被活化的蜡溶液。在其他制造例中,除了按照如下述表2所示的方式对组成以及加热温度进行变更之外,按照与上述制造例D相同的方法进行了活化,而在制造例A中准备了没有被活化的粉末状态的酰胺蜡。
【表2】
Figure BDA0003186500230000102
Figure BDA0003186500230000111
接下来,按照如下述表3所示的组成(重量%)添加玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及分散剂并利用三辊式滚轧机进行分散之后,再混合利用十八胺(Octadecyl Amine)进行涂布护理的银粉末(球状、平均粒径1μm)并利用三辊机进行分散。接下来通过进行减压过滤以及脱气而制造出导电性浆料。
【表3】
Figure BDA0003186500230000112
Figure BDA0003186500230000121
试验例
(1)经时粘度变化测定
利用RV1流变仪(RV1 rheometer)(HAAKE)在P35 Ti L锭子(spindle)、30RPM以及25℃条件下对通过上述实施例1至实施例9以及比较例1至比较例3制造出的导电性浆料的经时粘度进行测定,其结果如下述表4所示。
【表4】
Figure BDA0003186500230000122
Figure BDA0003186500230000131
如上述表4所示,在通过适用本发明的实施例制造出的导电性浆料的一部分实施例中,呈现出了与初始粘度(第1天的粘度)相比随着时间的经过粘度逐渐增加的倾向,但是在经过30天以后测定到的粘度与初始粘度相比维持100%,可以确认其粘度几乎没有经时变化。但是在通过比较例制造出的导电性浆料中,与初始粘度(第1天的粘度)相比在经过30天之后测定到的粘度最少下降至90%(比较例3),最多下降至74%(比较例1)。
(2)离心分离相分离评估
对于通过上述实施例1至实施例3以及比较例1至比较例3制造出的浆料,对以相同的条件进行离心分离时是否发生相分离进行了评估。在离心分离之后所拍摄的图像如图1所示。通过图1可以确认在比较例1中在表面流动的液体最多,即相分离最严重,而最优秀的时实施例1以及实施例3。
(3)电气特性评估
利用通过上述实施例以及比较例制造出的导电性浆料,通过开口(opening)为25μm的360-16目丝网印刷工艺在晶圆(wafer)的正面进行图案印刷,再利用带式干燥炉在200~350℃下进行20秒至30秒的干燥处理。接下来在晶圆(Wafer)的背面印刷铝浆料(Alpaste)之后利用相同的方法进行干燥处理。通过将在上述过程中形成的电池单元(Cell)利用带式烧制炉在500至900℃下进行20秒至30秒的烧制而制造出太阳能电池单元(Cell)。
利用太阳能电池效率测定装置(Halm公司,cetisPV-Celltest 3)对上述所制造出的电池单元(Cell)的短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、转换效率(Eff)、填充因子(FF)、电阻(Rser,Rsht)以及线宽进行测定,其结果如下述表5以及表6所示。
表5中给出了利用通过适用不同的活化温度的实施例1至实施例5以及比较例制造出的导电性浆料的太阳能电池单元(cell)的测定数据,而表6中给出了利用通过适用不同的活化溶液的成分含量的实施例1以及实施例6至实施例9制造出的导电性浆料的太阳能电池单元(cell)的测定数据。
【表5】
Figure BDA0003186500230000141
【表6】
Figure BDA0003186500230000142
如上述表5所示,利用适用本发明之实施例的导电性浆料形成的电极与比较例相比可以实现更窄的线宽,借此可以确认其滑移性得到了改善。具体来讲,可以确认实施例1、4、5、7、8通过线宽的改善而与比较例1至比较例3相比其短路电流(Isc)值有所增加,从而呈现出了更加优秀的转换效率(Eff)。如上述表4所示,以25%含量使用蜡的实施例9的粘度达到60Pa.s以上,因为其高粘度特性而造成了印刷断点的增加,从而在电阻(Rser)值以及填充因子(FF)值方面略为不利,因此按照如实施例1、4、5、7、8所示的方式以10至20%含量使用蜡并以50至90℃的温度进行活化为宜。
通过实施例2以及实施例3可以确认,在对利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的蜡进行活化的过程中以过低的温度(40℃)或过高的温度(100℃)进行加热时,蜡添加特性会有所减少。
在如上所述的各个实施例中所介绍的特征、结构以及效果等,可以由具有本发明所属技术领域之一般知识的人员与其他实施例进行组合或变形实施。因此,如上所述的组合或变形相关的内容也应解释为包含在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,
包含金属粉末、玻璃熔块、有机载体以及蜡溶液,
所述蜡溶液为包含蜡(wax)类化合物以及聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物的溶液。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,
所述蜡类化合物包含从由酰胺蜡(amide wax)、聚酰胺蜡(polyamide wax)、蓖麻油蜡(castor oil wax)、聚烯烃蜡(polyolefin wax)构成的组中选择的任一种以上。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,
所述蜡溶液是包含10至20wt%的所述蜡类化合物,并包含80至90wt%的所述聚二甲基硅氧烷类化合物的溶液。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,
所述蜡类化合物相对于所述导电性浆料的总重量包含0.01至0.5wt%,
所述聚二甲基硅氧烷类化合物相对于所述导电性浆料的总重量包含0.1至2wt%。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池电极用导电性浆料,其特征在于,
所述聚二甲基硅氧烷类化合物包含分子量为3000至150000的改性聚二甲基硅氧烷。
6.一种太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法,其特征在于,包括:
通过在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)类化合物中对蜡(wax)类化合物进行活化而制造出蜡溶液的活化步骤;以及
对金属粉末、玻璃熔块、有机粘接剂、溶剂以及所述所制造出的蜡溶液进行混合和分散以及过滤而制造出导电性浆料的浆料制造步骤。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法,其特征在于,
所述活化步骤,包括:
对包含所述蜡类化合物以及所述聚二甲基硅氧烷类化合物的混合物进行混合的混合步骤;
在向所述混合物施加剪断力的同时进行搅拌的搅拌步骤;
在向所述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及加热的加热步骤;以及
在向所述混合物施加剪断力的同时进行搅拌以及冷却的冷却步骤。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法,其特征在于,
在所述混合步骤中,以所述蜡类化合物为5至25wt%且所述聚二甲基硅氧烷类化合物为75至95wt%的比例进行混合。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池电极用导电性浆料的制造方法,其特征在于,
所述加热步骤是加热至40至100℃范围的温度的步骤。
10.一种太阳能电池,其特征在于:
在基材上部配备正面电极并在基材下部配备背面电极的太阳能电池中,
所述正面电极是通过在涂布根据权利要求1所述的太阳能电池电极用导电性浆料之后进行干燥以及烧制而制造。
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