DE112010003118T5 - Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode - Google Patents

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Yong-jun Jung
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Abstract

Es wird eine Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode bereitgestellt, die hohe elektrische Leitfähigkeit, niedrigen Übergangswiderstand, hohes Aspektverhältnis, überlegene Lagerbeständigkeit und hervorragende Haftfestigkeit aufweist. Wenn eine Solarzellenelektrode aus der Paste gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann sie bei einer Trocknungstemperatur gehärtet werden, ohne sich einem getrennten Sinterprozess zu unterziehen, wobei dadurch die Rentabilität in der Fertigung von Solarzellenelektroden erhöht wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode, die hohe elektrische Leitfähigkeit, niedrigen Übergangswiderstand, hohes Aspektverhältnis, überlegene Lagerbeständigkeit und hervorragende Haftfestigkeit aufweist. Wenn eine Solarzellenelektrode aus der Paste gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann sie bei einer Trocknungstemperatur gehärtet werden, ohne sich einem getrennten Sinterprozess zu unterziehen, wobei dadurch die Rentabilität in der Fertigung von Solarzellenelektroden erhöht wird.
  • HTNTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Stand der Technik wurden organische Substanzen in den Pasten in der Fertigung von Elektroden für Solarzellen leicht eliminiert, weil eine Sinterprozedur bei einer hohen Temperatur von nicht weniger als 350°C durchgeführt wurde. In dem Fall jedoch, dass Elektrodenmaterialien, von denen die Sintertemperatur weniger als 350°C beträgt, erforderlich sind, verbleiben organische Substanzen in den Pasten, und es kommt dazu, dass sie als elektrochemische Isolatoren wirken und den Fluss von Elektronen inhibieren. Insbesondere aus dem Gebiet von Solarzellen erfordern amorphe/kristalline Silizium-Heterojunction-Solarzellen eine Niedertemperatursinter-(250°C oder darunter)Bedingung, um die Kristallisation der amorphen Schichten zu unterdrücken. Deshalb können in den Elektroden, die das Niedertemperatursintern erfordern, die verbleibenden organischen Substanzen die Verschlechterung von elektrischen Eigenschaften verursachen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode, wobei sie hohe elektrische Leitfähigkeit, niedrigen Übergangswiderstand, hohes Aspektverhältnis, überlegene Lagerbeständigkeit und hervorragende Haftfestigkeit aufweist und wenn eine Solarzellenelektrode daraus hergestellt wird, kann sie bei einer Trocknungstemperatur gehärtet werden, ohne sich einer getrennten Sinterprozedur zu unterziehen, wobei dadurch die Rentabilität in der Fertigung von Solarzellenelektroden erhöht wird, und ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenelektrode unter Verwendung derselben bereitzustellen.
  • Um die vorstehenden Aufgaben zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode bereit, die enthält:
    • (a) ein Silberpulver;
    • (b) mindestens ein leitfähiges Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen);
    • (c) ein Cellulosederivat; und
    • (d) ein Lösungsmittel.
  • Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenelektrode unter Verwendung der Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode, eine durch das Verfahren hergestellte Solarzellenelektrode und eine die Elektrode enthaltende Solarzelle bereitzustellen.
  • Die Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Effekte auf:
    • 1) Hohe Rentabilität: Sie erfordert nicht einen separaten Sinterprozess, weil sie gehärtet werden kann, um eine Elektrode innerhalb einer kurzen Zeit bei einer Trocknungstemperatur (nicht höher als 100–250°C) herzustellen.
    • 2) Hohe Leitfähigkeit und überlegener spezifischer elektrischer Widerstand: Leitfähige Polymere sind in der Paste bei einer Trocknungstemperatur (nicht höher als 100–250°C) vorhanden, und sie sind elektrochemisch stabil, um dadurch den Fluss von Elektroden reibungslos zu induzieren.
    • 3) Niedriger Übergangswiderstand: Sie zeigt einen niedrigen Übergangswiderstand, und sie ist insbesondere für amorphe/kristalline Heterojunction-Solarzellen geeignet.
    • 4) Thermische Lagerbeständigkeit: Sie zeigt überlegene Verträglichkeit mit organischen Bindemitteln und Lösungsmitteln, und folglich ist sie hoch thermisch stabil und zeigt wenig Änderung in ihrem physikalischen und chemischen Zustand.
    • 5) Hohes Aspektverhältnis: Sie kann ein hohes Aspektverhältnis aufgrund der überlegenen Rheologieeigenschaften der Paste erreichen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird im Detail beschrieben werden.
  • Die Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung enthält:
    • (a) ein Silberpulver;
    • (b) mindestens ein leitfähiges Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen);
    • (c) ein Cellulosederivat; und
    • (d) ein Lösungsmittel.
  • Bevorzugt kann die Elektrodenpaste gemäß der vorliegenden Erfindung (a) 30–95 Gew.-% des Silberpulvers; (b) 0,1–40 Gew.-% von mindestens einem leitfähigen Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus PEDDT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen); (c) 0,1–50 Gew.-% des Cellulosederivats; und (d) eine restliche Menge des Lösungsmittels enthalten.
  • Die „Elektrodenpaste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode”, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann Pasten einschließen, die als Materialien zur Bildung von Schaltkreisen wie beispielsweise Verdrahtungsplatten in einer oder mehreren Schichten verwendet werden, die Laminat-Schichtstrukturen enthalten. Deshalb können sie nicht nur Elektroden, die für Solarzellen verwendet werden, sondern auch elektrische Leitungen einschließen, in diesen Geräten verwendet werden.
  • Jede Komponente wird weiterhin im Detail beschrieben werden.
  • (a) Silberpulver
  • Das Silberpulver der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,05 bis 10 μm aufweisen. Es kann vorteilhaft sein, eine Mischung aus Metallpulvern mit unterschiedlichen Partikelgrößen zu verwenden, weil die Genauigkeit des Druckens erhöht werden kann, und wenn auf Solarzellen angewendet, kann der Füllfaktor (FF) der Solarzellen in hohem Maße verbessert werden.
  • Das Silberpulver kann in einer Menge von 30 bis 95 Gew.-% in der Paste enthalten sein. Wenn der Silbergehalt weniger als 30 Gew.-% beträgt, ist die Viskosität der Paste so niedrig, dass sie ein breiteres Drucken als die Mustergröße einer Maske beim Drucken auf ein Substrat durch Rastersiebdruck verursachen kann. Wenn der Silbergehalt mehr als 95 Gew.-%, beträgt, ist ihre Viskosität so hoch, dass es schwierig sein kann, eine gleichmäßige Dispersion des leitfähigen Pulvers zu erhalten, und es kann für die Paste schwierig sein, aus der Maske während des Druckens zu fallen, wobei dadurch ein Problem in der Elektrodenherstellung verursacht wird, und das Substrat kann nach dem Drucken eine schlechte Oberflächenillumination aufweisen.
  • (b) Leitfähiges Polymer
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete leitfähige Polymer kann ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylen) und deren Mischung. Weiterhin können jene verwendet werden, die durch Mischen des leitfähigen Polymers mit einem Lösungsmittel erhalten werden. Insbesondere die leitfähigen Pulver, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylen) und deren Mischung, die in der Erfindung verwendet werden, zeigen beträchtliche Unterschiede im Hinblick auf spezifischen elektrischen Widerstand, Substrathaftvermögen, Übergangswiderstand, Aspektverhältnis und Viskositätsänderungsrate im Vergleich mit üblichen leitfähigen Polymeren wie beispielsweise Polyanilin.
  • Das leitfähige Polymer kann in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-% enthalten sein. Wenn die Menge des leitfähigen Polymers weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, wird die elektrische Leitfähigkeit nicht viel verbessert, und wenn die Menge des leitfähigen Polymers mehr als 40 Gew.-% beträgt, weist die herzustellende Elektrodenpaste eine niedrige Viskosität aufgrund des leitfähigen Pulvers auf, wobei dadurch die Diffusion der gedruckten Musterlinienbreiten verursacht wird, was es schwierig macht, ein hohes Rasterungsmuster zu erreichen, und was es schwierig macht, das Elektrodenmuster mit einem überlegenen Aspektverhältnis zu erhalten.
  • (c) Cellulosederivat
  • Das Cellulosederivat in der vorliegenden Erfindung wirkt als ein Bindemittel, und es weist eine überlegene Verträglichkeit mit den leitfähigen Polymeren und den Lösungsmitteln auf und verbessert folglich die elektrische Leitfähigkeit und Lagerbeständigkeit der Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode der Erfindung beträchtlich. Als spezifische Beispiele des Cellulosederivats der vorliegenden Erfindung kann mindestens eines verwendet werden, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxycellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose und Ethylcellulose.
  • Das Cellulosederivat kann in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% enthalten sein. Wenn die Menge des Cellulosederivats weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann das Fallen aus der Maske beim Drucken schlecht sein. Wenn die Menge mehr als 30 Gew.-% beträgt, kann eine große Menge an Cellulosederivaten verbleiben, nachdem eine Trocknung in den Bereichen von 100–250°C durchgeführt wird, und folglich können sie eine Substrathaftfestigkeit durch Wirken als ein Element verringern, das den Härtungsgrad der Elektrodenpaste niederhält.
  • (d) Lösungsmittel
  • Die Komponenten (a) bis (c) können beim Verwenden in dem Lösungsmittel gemischt und dispergiert werden.
  • Das einsetzbare Lösungsmittel kann bevorzugt jene sein, die einen Siedepunkt von 80–250°C aufweisen, und zum Beispiel können Ethylcellosolveacetat, Butylcellosolveacetat, Propylenglycolmethyletheracetat, Butylcarbitolacetat, Dipropylenglycolmethyletheracetat, Butylcarbitol, Propylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonomethyletherpropionat, Ethyletherpropionat, Terpineol, Texanol, Ethylenglycol, Propylenglcol, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Triethylenglycol, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycolmethylether, Ethylenglycolmonomethylether, Dimethylaminoformaldehyd, Methylethylketon, gamma-Butyrolacton oder Ethyllactat alleine oder in Kombination verwendet werden. Bevorzugt können Butylcarbitolacetat, Ethylenglycol oder deren Mischung verwendet werden.
  • Das Lösungsmittel kann in einer restlichen Menge außer den Komponenten (a) bis (c) enthalten sein.
  • (e) Andere Additive
  • Zusätzlich zu den vorstehenden Komponenten kann die Elektrodenpaste gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin andere Additive aufweisen, die gewöhnlich in Pasten enthalten sein können, wenn notwendig. Zum Beispiel können die Additive ein Verdickungsmittel, Stabilisierungsmittel, Dispergiermittel, Entschäumungsmittel oder Tensid einschließen, und sie können bevorzugt in einer Menge von 0,1–5 Gew.-% verwendet werden.
  • Die Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrodenpaste der vorliegenden Erfindung mit den vorstehenden Zusammensetzungen kann durch Formulieren der wesentlichen Komponenten und optionalen Komponenten in einem gewünschten Verhältnis und gleichmäßigem Dispergieren von ihnen unter Verwendung eines Mischers oder einer Mühle wie beispielsweise eine 3-Achsenwalze erhalten werden.
  • Bevorzugt kann die Paste der vorliegenden Erfindung eine Viskosität von 1 bis 300 Pa·S aufweisen, wenn unter Verwendung eines Brookfield HBT Viscometer und eines Mehrzweckbechers unter Verwendung einer #14 Spindel bei 10 Upm und 25°C gemessen.
  • Die Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Herstellung von Elektroden nur durch einen Trocknungsprozess ohne das Erfordernis eines separaten Sinterprozesses. Dementsprechend ist, weil der Sinterprozess nicht separat erforderlich ist, ein Gesamtbetrieb leicht, und die leitfähigen Polymere, die im Innern der Paste aufgrund einer Niedertemperaturtrocknung verbleiben, sind elektrochemisch stabil und induzieren folglich den Fluss von Elektronen reibungslos. Diese Effekte können insbesondere beim Anwenden auf amorphe/kristalline Silizium-Heterojunction-Solarzellen weiterhin erhöht werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für Solarzellen, das gekennzeichnet ist durch Drucken der vorstehenden Elektrodenpaste auf ein Substrat und Trocknen von ihr, und eine durch das Verfahren hergestellte Solarzellenelektrode und eine Solarzelle bereit, die die Solarzellenelektrode enthält.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung wird bemerkt, dass Substrate, Drucken und Trocknung, die herkömmlich zur Herstellung von Solarzellen verwendet worden sind, mit der Ausnahme der Verwendung der vorstehenden Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode verwendet werden können. Zum Beispiel können die Substrate ein Si-Substrat sein; die Elektroden können eine vorderseitige Elektrode für Silizium-Solarzellen sein; das Drucken kann Siebdrucken sein; und die Trocknung kann bei 100–250°C 10 Min. bis 30 Min. lang durchgeführt werden; und das Drucken kann optional gesteuert und bevorzugt in einer Dicke von 20 bis 50 μm durchgeführt werden.
  • Weil das Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenelektrode der vorliegenden Erfindung keinen separaten Sinterprozess erfordert, weist es überlegene Betriebseffizienz und Rentabilität und hohe Genauigkeit auf. Die Solarzellen, die die Elektroden enthalten, die unter Verwendung der Elektrodenpasten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, weisen eine hohe Effizienz und hohe Rasterung auf, und sie sind insbesondere für eine Niedertemperatursinterung geeignet, wobei dadurch eine hervorragende Massenherstellung ermöglicht wird, und ihre Effekte können beim Anwenden auf amorphe/kristalline Silizium-Heterojunction-Solarzellen weiterhin erhöht werden.
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung folgen bevorzugte Beispiele. Die folgenden Beispiele sind beabsichtigt, die Erfindung nur zu veranschaulichen, ohne den Umfang der Erfindung einzuschränken.
  • Beispiele
  • Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
  • Die Elektrodenpasten wurden durch Formulieren der Komponenten in Mengen (Gew.-%), die in nachstehender Tabelle 1 dargestellt sind, und anschließend Mischen und Dispergieren von ihnen unter Verwendung einer 3-Walzen-Mühle hergestellt. Tabelle 1
    Elektrodenpaste (Gewichtsteil)
    Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Vgl.-Bsp. 1 Vgl.-Bsp. 2 Vgl.-Bsp. 3
    Leitfähiges Pulver Silberpulver 10 30 15 45 10 20
    Silberpulver 30 30 65 45 30 80 65
    Leitfähiges Polymer PEDOT-PSS 30 - 10 4 - - -
    Polypyrrol - 10 - 3 - - -
    Poly(p-phenylenvinylen) - 10 - - - - -
    Polyanilin - - - - - - 7
    Cellulosederivat Hydroxycellulose 4 3 0,5 0,5 5 1 1
    Ethylcellulose - 1,5 0,5 0,2 4 2 1
    Lösungsmittel Butylcarbitolacetat 12,5 7 4 1 25 8 2
    Ethylenglycol 12,5 8 4 1 25 8 3
    Additiv Entschäumungsmittel 0,5 0,5 0,5 - 0,5 0,5 0,5
    Dispergiermittel 0,5 - 0,5 0,3 0,5 0,5 0,5
    Silberpulver 1: Kugelförmiges Silberpulver mit der Partikelgröße von 1,5 μm. Silberpulver 2: Plattenförmiges Silberpulver mit der Partikelgröße von 2,5 μm. Entschäumungsmittel: Entschäumungsmittel vom Silizium-Typ Dispergiermittel: Alkylolammoniumsalz
  • Die in den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Elektrodenpasten wurden jeweils in Bezug auf ihre Eigenschaften (spezifischer Widerstand, Substrathaftvermögen, Übergangswiderstand, Aspektverhältnis und Viskositätsänderungsrate) gemäß den folgenden Verfahren gemessen. Die Ergebnisse werden in nachstehender Tabelle 2 gezeigt.
  • 1) Spezifischer Widerstand (* 10–5 Ω·cm)
  • Nachdem die Elektrodenpasten, die in Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellt wurden, auf Substrate gedruckt wurden und anschließend 15 Min. lang bei 180°C, 15 Min. bei 200°C und 15 Min. bei 220°C gehärtet wurden, wurden ihre spezifischen Widerstände unter Verwendung einer 4-Punkt-Probe gemessen.
  • 2) Substrat-Haftvermögen
  • Entsprechend dem Gitter-Haftvermögentest (ASTM D3359) wurden 100 Gittermuster zu den Pasten, die auf das Substrat gedruckt und gehärtet wurden, unter Verwendung eines Kreuzhiebmessers gegeben. Anschließend wurde ein auf Metallhaftvermögen spezialisiertes Band (3M, #610) daran befestigt und anschließend abgezogen, und dann wurde die Anzahl der abgezogenen Gitter gezählt.
  • 3) Übergangswiderstand (m Ω·cm)
  • Die in den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Elektrodenpasten wurden auf die Rückseite von Solarzellen durch ein Siebdruckverfahren gedruckt und unter Verwendung eines Trockenofens vom Heißluft-Typ getrocknet. Dann wurde das Elektrodenmuster einer Linienbreite von 110 μm auf die Vorderseite gedruckt und 5 Min. lang bei 160°C getrocknet. Die so hergestellten Zellen wurden unter Verwendung eines Sinterofens 15 Min. bei 220°C gesintert. Die so hergestellten Zellen wurden unter Verwendung von Correscan in Bezug auf ihren Übergangswiderstand gemessen.
  • 4) Aspektverhältnis (%)
  • Nachdem Elektrodenmuster einer Linienbreite von 110 μm gedruckt, getrocknet und gesintert wurden, wurden die Höhe des Elektrodenmusters und die Musterlinienbreite jeweils mit SEM gemessen, und das Verhältnis der Musterhöhe/Musterlinienbreite wurde berechnet, um das Aspektverhältnis (%) zu erkennen.
  • 5) Viskositätsänderungsrate (%)
  • Nachdem die in den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Elektrodenpasten bei 25°C einen Monat lang gelagert wurden, wurde ihre Viskositätsänderung unter Verwendung vom Brookfield HBT Viscometer bei #51 Spindel mit der Bedingung eines Schergefälles von 3,84 Sek.-1 unter der Temperatur von 25°C gemessen, um die Viskositätsänderungsrate zu beobachten. Tabelle 2
    Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Vgl.-Bsp. 1 Vgl.-Bsp. 2 Vgl.-Bsp. 3
    Widerstand (* 10–5 Ω·cm) Härtung bei 180°C 15 Min. lang 4,94 6,96 2,39 1,70 32,50 7,16 7,30
    Härtung bei 200°C 15 Min. lang 3,61 2,35 1,99 1,19 27,50 5,68 6,02
    Härtung bei 220°C 15 Min. lang 1,13 1,57 1,01 0,84 8,79 3,24 4,55
    Substrat-Haftvermögen Band-Haftvermögen (ASTM D3359) 0 0 0 0 5 10 5
    Übergangswiderstand (m Ω·cm) Solarzellenbewertung 7 7 6 6 9 9 9
    Aspektverhältnis (%) Musterhöhe/Musterlinienbreitenverhältnis nach Sinterung 21,2 24,7 25 24 13,8 15,5 14,3
    Viskositätsänderungsrate (%) Nach Lagerung bei 25°C für 1 Monat 2,5 4,7 3,2 3,1 6,9 9,3 5
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt, wiesen die Elektrodenpasten, die mindestens ein leitfähiges Polymer enthielten, das ausgewählt war aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen), gemäß der vorliegenden Erfindung der Beispiele 1 bis 4 beträchtlich verbesserte Effekte in Aspekten des spezifischen elektrischen Widerstands, Substrathaftvermögens, Übergangswiderstands, Aspektverhältnisses und Viskositätsänderungsrate im Vergleich mit den Elektrodenpasten der Vergleichsbeispiele 1 und 2, die keine leitfähigen Polymere enthielten, und der Elektrodenpaste auf, die Polyanilin enthielt. Insbesondere die Elektrodenpasten der Beispiele 1 bis 4 gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserten den spezifischen Widerstand beim Sintern bei niedrigen Temperaturen beträchtlich.
  • Die Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Effekte auf:
    • 1) Hohe Rentabilität: Sie erfordert nicht einen separaten Sinterprozess, weil sie gehärtet werden kann, um eine Elektrode innerhalb einer kurzen Zeit bei einer Trocknungstemperatur (nicht höher als 100–250°C) herzustellen.
    • 2) Hohe Leitfähigkeit und überlegener spezifischer elektrischer Widerstand: Leitfähige Polymere sind in der Paste bei einer Trocknungstemperatur (nicht höher als 100–250°C) vorhanden, und sie sind elektrochemisch stabil, um dadurch reibungslos den Fluss von Elektroden zu induzieren.
    • 3) Niedriger Übergangswiderstand: Sie zeigt einen niedrigen Übergangswiderstand, und sie ist insbesondere für amorphe/kristalline Heterojunction-Solarzellen geeignet.
    • 4) Thermische Lagerbeständigkeit: Sie zeigt überlegene Verträglichkeit mit organischen Bindemitteln und Lösungsmitteln, und folglich ist sie hoch thermisch stabil und zeigt wenig Änderung in ihrem physikalischen und chemischen Zustand.
    • 5) Hohes Aspektverhältnis: Sie kann ein hohes Aspektverhältnis aufgrund der überlegenen Rheologieeigenschaften der Paste erreichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ASTM D3359 [0032]
    • ASTM D3359 [0035]

Claims (10)

  1. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode, enthaltend: (a) ein Silberpulver; (b) mindestens ein leitfähiges Polymer, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen); (c) ein Cellulosederivat; und (d) ein Lösungsmittel.
  2. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode nach Anspruch 1, enthaltend: (a) 30–95 Gew.-% des Silberpulvers; (b) 0,1–40 Gew.-% des leitfähigen Polymers; (c) 0,1–50 Gew.-% des Cellulosederivats; und (d) eine restliche Menge des Lösungsmittels.
  3. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode nach Anspruch 1, wobei das leitfähige Polymer mindestens eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus PEDOT-PSS, Polythiophen, Poly(3-alkylthiophen), Polypyrrol, Poly((2,5-dialkoxy)-p-phenylenvinylen), Poly(p-phenylenvinylen) und Poly(p-phenylen).
  4. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode nach Anspruch 1, wobei das Cellulosederivat mindestens eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxycellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose und Ethylcellulose.
  5. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel einen Siedepunkt von 80–250°C aufweist.
  6. Paste zur Herstellung einer Solarzellenelektrode nach Anspruch 1, wobei die Solarzelle eine amorphe/kristalline Silizium-Heterojunction-Solarzelle darstellt.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenelektrode, wobei es Drucken der in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 dargestellten Paste auf ein Substrat und Trocknen von ihr enthält.
  8. Solarzellenelektrode, hergestellt durch das Verfahren nach Anspruch 7.
  9. Solarzellenelektrode nach Anspruch 8, wobei die Solarzelle eine amorphe/kristalline Silizium-Heterojunction-Solarzelle darstellt.
  10. Solarzelle, enthaltend die in Anspruch 8 dargestellte Solarzellenelektrode.
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