TW201534570A - 玻璃組成物及使用該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物 - Google Patents
玻璃組成物及使用該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201534570A TW201534570A TW104102583A TW104102583A TW201534570A TW 201534570 A TW201534570 A TW 201534570A TW 104102583 A TW104102583 A TW 104102583A TW 104102583 A TW104102583 A TW 104102583A TW 201534570 A TW201534570 A TW 201534570A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- resin
- oxide
- composition
- glass
- solar cell
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 13
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 42
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 42
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 19
- -1 tetracarbitol Chemical compound 0.000 claims description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 15
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M dipotassium;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].[K+] FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 claims description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 3-(3-methoxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound COCCCOCCCO QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 claims description 2
- LNOLJFCCYQZFBQ-BUHFOSPRSA-N (ne)-n-[(4-nitrophenyl)-phenylmethylidene]hydroxylamine Chemical compound C=1C=C([N+]([O-])=O)C=CC=1C(=N/O)/C1=CC=CC=C1 LNOLJFCCYQZFBQ-BUHFOSPRSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 claims description 2
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N ethyl butylhexanol Natural products CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920005673 polypropylene based resin Polymers 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N monopropylene glycol Natural products CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N (9Z)-octadecen-1-ol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCO ALSTYHKOOCGGFT-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims 1
- 229940119177 germanium dioxide Drugs 0.000 claims 1
- 229940055577 oleyl alcohol Drugs 0.000 claims 1
- XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N oleyl alcohol Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCCCCO XMLQWXUVTXCDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 5
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- DOVZUKKPYKRVIK-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-yl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC(C)COC DOVZUKKPYKRVIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RHFOYRRUVLOOJP-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;propanoic acid Chemical compound CCOCC.CCC(O)=O RHFOYRRUVLOOJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 2
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKVGKJDLLALEMP-UHFFFAOYSA-N O=C1CCCO1.O=C1CCCO1 Chemical compound O=C1CCCO1.O=C1CCCO1 PKVGKJDLLALEMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/122—Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/14—Compositions for glass with special properties for electro-conductive glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022433—Particular geometry of the grid contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2205/00—Compositions applicable for the manufacture of vitreous enamels or glazes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本發明有關於一種玻璃組成物及包含該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物。更具體地,根據本發明提供一種具有低玻璃轉移溫度以及至少三個以上放熱峰值的玻璃組成物、以及利用該玻璃組成物使太陽能電池具有低串聯電阻及高填充率,從而可提高能量轉換效率的太陽能電池用電極組成物。
Description
本發明係關於一種用於改善電極和基板的接觸電阻並抑制pn接面的分流(Shunt)的玻璃組成物,及利用該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物。
太陽能電池電極的主要構成成分為導電性金屬粉、玻璃粉、有機黏合劑、溶劑等,其中玻璃粉具有非常重要的作用,用於誘導電極材料與pn接面結構單元(Cell)的接觸電阻。
為了獲得晶質太陽能電池的優異的轉換效率,高燒製溫度(700℃至900℃)下玻璃粉的反應性要得到提高。具有優異反應性的玻璃粉會在n層表面增加銀(Ag)成分的析出相,並透過由此帶來的接觸電阻的改善能夠提高串聯電阻和填充率(Fill Factor)特性,從而可以製作高效率太陽能電池。而且,透過接觸電阻的改善,在如高表面電阻(80Ω/□以上)結構等基板的電阻較高的情況下也能獲得穩定的串聯電阻特性。
然而,對於普通的玻璃粉,在700℃至900℃的高溫下會持續誘導擴散反應,從而誘發n層表面的導電成分(Ag)滲透至p層的分
流(Shunt)現象。
為了防止這些問題,韓國專利公開第10-2011-0105682號中提及使用結晶化玻璃粉的組成物。該方法雖可具有結晶化玻璃抑制持續的擴散反應而減少分流(Shunt)現象的效果,但不易控制隨燒製溫度變化的結晶化反應,可能會導致對燒製溫度的餘裕(margin)較少的問題。
此外,韓國專利公開第10-2010-0125273號中揭示了鉍(Bi)系玻璃組成物中未含一氧化鉛(PbO)的組成物。對於該方法,由於未含具有快速反應性的PbO成分會導致Ag析出相減少,因而難以獲得優異的接觸電阻,而且用於高表面電阻電池(80Ω/□以上)時可能會導致串聯電阻增加。
美國專利公開第2011-0232746號中揭示了作為必要成分包含鉛-碲-硼(Pb-Te-B)氧化物的薄膜漿料組成物。然而,該方法由於玻璃形成劑三氧化二硼(B2O3),可能會導致玻璃熔體流動性降低及基板濕潤性降低。
本發明的目的在於提供一種與電池的接觸電阻低,可防止pn接面結構的分流(shunt),而且具有低玻璃轉移溫度,尤其具有至少三個以上放熱峰值的玻璃組成物。
本發明的另一目的在於提供一種使用該玻璃組成物而具有低串聯電阻和高填充率,進而可提高能量轉換效率的太陽能電池
用電極組成物。
本發明提供一種在200℃至600℃的區域透過示差掃描量熱儀測定的放熱峰值為至少三個以上的玻璃組成物。
該玻璃組成物可包含一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、及氧化鋰(Li2O)。而且,該玻璃組成物還可包含選自氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、三氧化二鉍(Bi2O3)及二氧化矽(SiO2)中的一種以上的金屬氧化物。這時,該玻璃組成物可包含PbO、TeO2、Li2O、及Bi2O3;PbO、TeO2、Li2O、Na2O、及K2O;PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O及SiO2;PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O及Bi2O3;或者PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O、Bi2O3及SiO2的金屬氧化物組成。
另外,該玻璃組成物除了上述的金屬氧化物之外,不包含其他金屬成分或者金屬氧化物,除了雜質外。
在該玻璃組成物中,以玻璃組成物的總重量為基準,可包含20至70重量%的PbO、20至70重量%的TeO2、及0.1至20重量%的Li2O。
而且,進一步包含的該金屬氧化物的含量,以PbO、TeO2及Li2O的總量100重量份為基準,可為0.1至30重量份。
該玻璃組成物的玻璃轉移溫度(Tg)優選為200℃至400℃。
此外,本發明提供一種太陽能電池用電極組成物,係為包含導電性粒子、玻璃粉、黏合劑及溶劑的漿料組成物,其特徵在於
該玻璃粉包含上述的玻璃組成物。
該玻璃粉的含量相對於總漿料組成物,優選為0.1至20重量%。
該導電性粒子可包含平均粒徑為10nm至10μm的銀(Ag)粒子、銅(Cu)粒子或鎳(Ni)粒子。
該黏合劑可為選自甲基纖維素(methylcellulose)、乙基纖維素(ethylcellulose)、硝化纖維素(nitrocellulose)、羥基纖維素(hydroxycellulose)或乙酸纖維素(cellulose acetate)的纖維素衍生物;丙烯酸樹脂;醇酸(alkyd)樹脂;聚丙烯基(polypropylene)樹脂;聚氯乙烯(polyvinyl chloride)樹脂;聚胺基甲酸酯(polyurethane)樹脂;環氧(epoxy)樹脂;矽氧(silicone)樹脂;松香(rosin)樹脂;萜烯(terpene)樹脂;酚醛(phenolic)樹脂;脂肪族石油(aliphatic petroleum)樹脂;丙烯酸酯(acrylic ester)樹脂;二甲苯(xylene)樹脂;苯并呋喃-茚(Coumarone-Indene)樹脂;苯乙烯(styrene)樹脂;二環戊二烯(dicyclopentadiene)樹脂;聚丁烯(polybutene)樹脂;聚醚(polyether)樹脂;脲(urea)樹脂;蜜胺(melamine)樹脂;聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)樹脂;以及聚異丁基(polyisobutyl)樹脂中的一種以上。
該溶劑可為選自二甘醇丁醚醋酸酯(butyl carbitol acetate)、丁卡必醇(butyl carbitol)、丙二醇單甲醚(propylene glycol monomethyl ether)、二丙二醇單甲醚(dipropylene glycol monomethyl ether)、丙二醇單甲醚丙酸酯(propylene glycol monomethyl ether propionate)、乙醚丙酸酯(ethyl ether propionate)、丙二醇單甲醚醋酸酯
(propylene glycol monomethyl ether acetate)、松油醇(terpineol)、十二醇酯(texanol)、二甲胺基甲醛(dimethyl amino formaldehyde)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、γ-丁內酯(γ-butyrolactone)、以及乳酸乙酯(ethyl lactate)中的一種以上。
該太陽能電池用電極組成物可用於在表面電阻為80Ω/□以上的基板上形成正面電極。
本發明的玻璃組成物為具有低玻璃轉移溫度(200℃~400℃)的結晶化玻璃粉,使用包含這種玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物來形成電極,就能獲得低串聯電阻和高填充率,進而可以提高能量轉換效率。而且,本發明的玻璃組成物在一定的溫度區域具有至少三個以上的放熱峰值,因而可呈現與電池的低接觸電阻。此外,本發明將放熱峰值為三個以上的玻璃組成物用於製造太陽能電池的正面電極,因此可以抑制形成於n層表面的導電性成分滲透至p層的pn接面結構的分流(Shunt)。不僅如此,本發明還可以提高對燒製溫度及時間的餘裕。
第1圖顯示對實施例1的玻璃組成物利用示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定的熱分析結果。
第2圖顯示對實施例2的玻璃組成物利用示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定的熱分析結果。
第3圖顯示對實施例3的玻璃組成物利用示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定的熱分析結果。
第4圖顯示對比較例1的玻璃組成物利用示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定的熱分析結果。
第5圖顯示對實施例9及比較例6使用接觸電阻量測(TLM)圖案測定的接觸電阻結果。
第6圖顯示對實施例9及比較例6使用接觸電阻掃描(Corescan)測試儀測定的接觸電阻結果。
第7圖顯示對實施例9及比較例6的電極表面用掃描電子顯微鏡(SEM)測定的結果。
下面,更詳細地描述本發明。
根據本發明一實施例,提供一種在200℃至600℃的區域內,透過示差掃描量熱儀測定的放熱峰值為至少三個以上的玻璃組成物。
本發明的玻璃組成物包含一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、及氧化鋰(Li2O)。而且,本發明的玻璃組成物還可包含選自氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、三氧化二鉍(Bi2O3)及二氧化矽(SiO2)中的一種以上的金屬氧化物。
此時,本發明中的玻璃組成物表示玻璃粉或者玻璃料(glass frit),係可用於作為太陽能電池用電極組成物的成分。本發明的玻璃組成物根據上述的特定組成,具有透過示差掃描量熱儀(DSC熱分
析儀)測定的在200℃以上區域的放熱峰值為至少三個以上的特徵。
尤其,本發明的玻璃組成物具有在200℃至400℃以下的區域,透過示差掃描量熱儀測定的放熱峰值為至少一個以上的特徵。而且,本發明的玻璃組成物其在400℃至600℃的區域透過示差掃描量熱儀測定的放熱峰值可為至少兩個以上,優選為三個以上。最優選地,本發明的玻璃組成物透過示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定的在200℃至600℃區域或者400℃至600℃區域的放熱峰值為四個至五個的多個放熱峰值。
因此,與以往相比,本發明的玻璃組成物可防止pn接面結構的分流。而且,本發明的玻璃組成物是玻璃轉移溫度(Tg)為200℃~400℃的低溫型玻璃粉,反應性及流動性優異,易於控制結晶化反應,因而用於電極組成物時會在n層表面增加Ag析出相,進而改善接觸電阻,以提供使太陽能電池高效率化的效果。
此外,本發明的玻璃組成物可具有比習知低的上述溫度區的玻璃轉移溫度,但更優選地該玻璃組成物的玻璃轉移溫度(Tg)為200度至300度。
此時,如果該玻璃組成物的玻璃轉移溫度為400度以上,則在Ag電極燒製過程中,會因玻璃的黏性高而難以獲得均勻的接觸特性,如果玻璃轉移溫度為200度以下,則由於塑性流動特性過強,會導致電極圖案向周邊擴展,而發生圖案擴展現象。此外,即使習知的玻璃組成物為低溫型,其組成也不符合本發明中必須包含的特定成分組成和含量範圍,因此無法具有多個放熱峰值。
具體而言,本發明的玻璃組成物為玻璃粉,其特徵為上述的特定成分的組成,誘發熱分析上放熱峰值為三個以上的多步驟反應,如果燒製過程中使用具有多種發熱特性的本發明的玻璃組成物,就能獲得較低的接觸電阻特性。
另外,對於製造太陽能電池的電極時,燒製過程的擴散反應性,本發明由於可進行多步驟控制,因此能夠抑制n層表面的導電成分(Ag)滲透至p層的分流(Shunt)現象。也就是說,越是高表面電阻的具有低n層厚度的太陽能電池結構,控制高溫擴散特性越重要,而本發明透過控制過高的玻璃粉流動特性,能夠防止pn接面結構的分流(Shunt)。因此,不僅燒製餘裕(margin)優秀,而且在高表面電阻電池(80Ω/□以上)結構中,穩定而優秀的接觸電阻特性也可以實現晶質太陽能電池的高效率化。
本發明的玻璃組成物除了如上所列舉的特定金屬氧化物之外,不包含其他金屬成分或者金屬氧化物。
因此,本發明的玻璃組成物作為必要成分包含PbO、TeO2、及Li2O系化合物,尤其根本不包含現有普通玻璃組成物中使用的三氧化二硼(B2O3)和五氧化二磷(P2O5)成分。而且,在本發明中,僅包含TeO2成分與鉛(Pb)及鋰(Li)氧化物,有助於如上所述般具有多個放熱峰值。
此時,如果玻璃組成物中包含B2O3成分,則如上所述熔體的流動性會降低,而且可能會導致基板濕潤性降低。另外,如果玻璃組成物中包含P2O5成分,則Tg會增加,導致熔體的流動性及基板濕
潤性降低,而且會成為雜質,導致接觸電阻(Rc)大幅增加。尤其,如果不使用上述Pb、Te及Li成分中的任何一種成分,則在燒製過程中玻璃熔體會持續蝕刻n層表面,導致導電成分(Ag)滲透至p層的分流(Shunt)現象。
在本發明中,對於上述三個必要成分的含量,以玻璃組成物的總重量為基準,優選包含20至70重量%的PbO、20至70重量%的TeO2、及0.1至20重量%的Li2O。
此外,對於本發明的玻璃組成物,作為添加成分,使用Na2O等金屬氧化物,以形成低的玻璃轉移溫度,提高與Ag電極和抗反射膜層的反應性,進而形成均勻的接觸電阻,在此方面可期待綜合效果。例如,如上所述本發明的玻璃組成物與上述三個必要成分一起,還可包含選自Na2O、K2O、Bi2O3及SiO2中的一種以上金屬氧化物。另外,如果該玻璃組成物中使用其他金屬氧化物,則可對整個組成進行適當調整,以三個必要成分PbO、TeO2及Li2O的總量100重量份為基準,其他金屬氧化物的使用量為0.1至30重量份。
優選地,本發明的玻璃組成物包含PbO、TeO2、Li2O及Bi2O3;PbO、TeO2、Li2O、Na2O及K2O;PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O及SiO2;PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O及Bi2O3;或者PbO、TeO2、Li2O、Na2O、K2O、Bi2O3及SiO2的組成。而且如上所述,玻璃組成物除了上述列舉的金屬氧化物之外,不包含其他金屬成分或者金屬氧化物,除了雜質之外。也就是說,本發明的玻璃組成物只包含上述成分。
另外,如果上述PbO成分的含量低於20重量%,則基板
濕潤性降低,且無法穿透抗反射膜,如果含量超出70重量%,則難以形成玻璃化。其次,如果上述TeO2成分的含量低於20重量%,則不可能控制多步驟反應,會導致n層表面的導電成分(Ag)滲透至p層的分流(Shunt)現象,如果含量超出70重量%,則難以形成玻璃化。再者,如果上述Li2O成分的含量低於0.1重量%,則黏附力會降低,如果含量超出20重量%,則熱膨脹係數會增加,進而導致表面上產生微裂痕。
如果上述其他金屬化合物的含量超出30重量份,則在金屬化合物為Na2O、K2O的情形下,會因鹼含量的增加而難以形成玻璃化,而在金屬化合物為Bi2O3、SiO2的情形下,由於玻璃轉移溫度較高,在燒製過程中難以降低玻璃的高溫黏度,進而導致與基板的濕潤性降低。
另外,根據本發明的另一實施例提供一種太陽能電池用電極組成物,係為包含導電性粒子、玻璃粉、黏合劑及溶劑的漿料組成物,其特徵在於該玻璃粉包含上述的玻璃組成物。
根據本發明,玻璃組成物確保低接觸電阻特性,在一定溫度區域的放熱峰值為三個以上,並且可防止pn接面結構的分流,將具有上述特性的玻璃組成物加入太陽能電池用電極組成物中,就能獲得太陽能電池的低串聯電阻和高填充率,進而可提高能量轉換效率。
此時,根據本發明的電極組成物優選用於製造太陽能電池的正面電極。而且,本發明的電極組成物不僅適用於普通之具有低表面電阻的基板,而且用其可製造出包括表面電阻為80Ω/□以上的基板的高表面電阻結構的太陽能電池。因此,本發明的太陽能電池用電
極組成物最好用於在表面電阻為80Ω/□以上的基板上形成正面電極。
另外,在本發明的太陽能電池用電極組成物中,該玻璃粉的含量相對於總漿料組成物優選為0.1至20重量%,更優選可為0.5至5重量%。
而且,該導電性粒子可包含平均粒徑為10nm至10μm的Ag粒子、Cu粒子、Ni粒子,優選使用Ag粒子。此時,對Ag粒子的形狀沒有特別限制,球形、非球形、片狀(flake)等均可採用,而且根據需要也可混用。該導電性粒子的含量相對於總漿料組成物可為45至95重量%。
對於該黏合劑,疏水性或者親水性黏合劑均可使用,這種黏合劑可為選自甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維素、羥基纖維素或乙酸纖維素的纖維素衍生物;丙烯酸樹脂;醇酸樹脂;聚丙烯基樹脂;聚氯乙烯樹脂;聚胺基甲酸酯樹脂;環氧樹脂;矽氧樹脂;松香樹脂;萜烯樹脂;酚醛樹脂;脂肪族石油樹脂;丙烯酸酯樹脂;二甲苯樹脂;苯并呋喃-茚樹脂;苯乙烯樹脂;二環戊二烯樹脂;聚丁烯樹脂;聚醚樹脂;脲樹脂;蜜胺樹脂;聚醋酸乙烯酯樹脂;以及聚異丁基樹脂中的一種以上。該黏合劑的含量相對於總漿料組成物可為0.1至10重量%。
對於該溶劑,疏水性或者親水性的溶劑均可使用。該溶劑例如可為選自二甘醇丁醚醋酸酯、丁卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚丙酸酯、乙醚丙酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、松油醇、十二醇酯、二甲胺基甲醛、甲基乙基酮、γ-丁內酯、以
及乳酸乙酯中的一種以上。該溶劑的含量為可溶解該黏合劑的含量,對其範圍沒有特別限制。例如,溶劑的含量相對於總漿料組成物可為1至40重量%。
此外,本發明的太陽能電池用電極組成物,根據需要還可包含添加劑,例如可使用消泡劑、分散劑、可塑劑等。而且,添加劑的含量相對於該太陽能電池用電極組成物100重量份可為0.01至10重量份。
另外,本發明利用該太陽能電池用電極組成物可製造正面電極,除了可使用本發明的電極組成物和具有高表面電阻的基板之外,對其方法沒有特別限制。因此,在本發明中,太陽能電池可按照本領域中公知的方法來製造。
例如,可在矽基板上印刷普通的Ag漿料組成物而形成Ag背面電極,而且在與這種Ag背面電極的一部分重疊的部分上印刷鋁漿料組成物並進行乾燥而形成Al電極。然後,可將本發明的太陽能電池用電極組成物印刷在該矽基板的正面上並進行乾燥而形成太陽能電池用正面電極。此時,該正面電極可用指形線和匯流條圖案來形成。
此外,在本發明中,將用於形成正面電極及背面電極的各漿料組成物塗佈於基板時可採用網版印刷(screen printing)、刮刀(doctor blade)、噴墨印刷(inkjet printing)、凹版印刷(gravure printing)等常規方法。而且,對電極組成物的塗佈後乾燥及燒製溫度範圍也沒有特別限制。
另外,本發明中使用的基板可為矽太陽能電池中包含之
用於形成正面電極的矽基板,該基板可為表面電阻為80Ω/□以上的基板。
而且,電極組成物的乾燥可在150℃至350℃的溫度下進行1至30分鐘,而燒製可在最高溫度為750℃至950℃的溫度條件下進行數秒至5分鐘。
進一步地,本發明的太陽能電池透過本領域中公知的方法可形成射極層(emitter layer)、抗反射膜等。
下面,參照下列實施例及比較例進一步說明本發明。然而,下列實施例及比較例僅用於闡明本發明而非用於限制本發明。
[實施例1至6及比較例1至5]
以與下表1至2一樣的組成和含量製備實施例及比較例的玻璃組成物。
[實施例7至9及比較例6至7]
以與下表3一樣的組成和含量製備含有導電性粒子、玻璃粉及溶解黏合劑的溶劑的導電性漿料(單位:重量%)。
具體而言,使用PLM混合器(固液分散混合系統)向載體(vehicle)(黏合劑以及溶解黏合劑的溶劑)混合玻璃組成物之後,添加導電性粒子(Ag)並進行二次PLM混合,將透過混合得到的漿料利用三輥
研磨機進行混煉,最終製得太陽能電池電極用漿料。
[實驗例1]
對於實施例1至3及比較例1-2的玻璃組成物,利用示差掃描量熱儀(DSC熱分析儀)測定了玻璃轉移溫度(Tg)及放熱峰值,其結果顯示於表4中。而且,將實施例1至3及比較例1的示差掃描量熱儀測定結果顯示於第1圖至第4圖中。
[實驗例2]
使用實施例9及比較例6的導電性漿料,以常規方法製造了太陽能電池。
用於印刷電極的矽晶片使用了表面電阻為90Ω/□的高表面電阻單元(Cell),在該矽晶片上印刷背面Ag電極用漿料,並進行乾燥而形成背面Ag電極。接著,將背面Al電極用漿料進行網版印刷,使其與該背面Ag電極的一部分重疊,然後進行乾燥。各漿料的乾燥溫度為170℃。
而且,透過網版印刷將上述實施例及比較例的漿料印刷於該矽晶片正面上,然後進行乾燥過程。此時,使用了360網目(mesh)之總厚度為47μm的印刷用遮罩,而對於圖案,用寬度為40μm的指形線(finger line)和寬度為1.5mm的匯流條(bus bar)圖案形成了正面電極。接著,在170℃下乾燥後進行燒製,製得太陽能電池後進行性能評價。對於電池的性能,透過以下方法進行評價。
(1)接觸電阻
用接觸電阻量測(TLM)圖案和接觸電阻掃描(Corescan)測試儀對接觸電阻進行評價,其結果顯示於第3圖及第4圖中。
(2)評價是否生成電極表面的Ag析出物
對於形成在n層表面上的Ag析出物,將形成於單元(Cell)表面上的電極圖案在30%氫氟酸溶液中浸漬數秒至3分鐘並剝離圖案後,利用掃描電子顯微鏡(SEM)進行觀察,其結果顯示於第7圖中。
(3)電特性
對於太陽能電池基板的電特性(電流-電壓曲線,I-V
curve),利用太陽光模擬器(solar simulator)進行評價,其結果顯示於表5中。
透過第5圖及第6圖的結果可知,本發明之實施例的接觸電阻相對於比較例的接觸電阻大為改善。而且,從第7圖來看,在實施例9的電極的n層表面上,Ag析出物增加,可以確認如第5圖及第6圖所示接觸電阻得到改善。但,比較例6在電極表面上的Ag析出物較少,導致接觸電阻高,電池性能也降低。
另外,從表5的結果可知,即使實施例9用於高表面電阻(90Ω/□以上)結構等電阻高的基板的情況下,相對於比較例6,還是能獲得低串聯電阻和高填充率,因此可提高能量轉換效率。
Claims (14)
- 一種玻璃組成物,其在200℃至600℃的區域,透過示差掃描量熱儀測定的放熱峰值為至少三個以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃組成物,其包含一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、及氧化鋰(Li2O)。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃組成物,其還包含選自氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、三氧化二鉍(Bi2O3)及二氧化矽(SiO2)中的一種以上的金屬氧化物。
- 如申請專利範圍第3項所述之玻璃組成物,其包含:一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、氧化鋰(Li2O)及三氧化二鉍(Bi2O3);一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)及氧化鉀(K2O);一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)及二氧化矽(SiO2);一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)及三氧化二鉍(Bi2O3);或者一氧化鉛(PbO)、二氧化碲(TeO2)、氧化鋰(Li2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、三氧化二鉍(Bi2O3)及二氧化矽(SiO2)的金屬氧化物組成。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃組成物,其僅包含有第2項或者第4項所述的金屬氧化物,不包含其他金屬成分或者金屬氧化物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之玻璃組成物,以玻璃組成物的總重量為基準,包含20至70重量%的一氧化鉛(PbO)、20至70重量%的二氧化碲(TeO2)、及0.1至20重量%的氧化鋰(Li2O)。
- 如申請專利範圍第3項所述之玻璃組成物,其中以一氧化鉛(PbO)、 二氧化碲(TeO2)及氧化鋰(Li2O)的總和100重量份為基準,該金屬氧化物的含量為0.1至30重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃組成物,其玻璃轉移溫度(Tg)為200℃至400℃。
- 一種太陽能電池用電極組成物,為包含導電性粒子、玻璃粉、黏合劑及溶劑的漿料組成物,該玻璃粉包含第1項所述的玻璃組成物。
- 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池用電極組成物,其中相對於總漿料組成物,該玻璃粉的含量為0.1至20重量%。
- 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池用電極組成物,其中該導電性粒子包含平均粒徑為10nm至10μm的銀(Ag)粒子、銅(Cu)粒子或鎳(Ni)粒子。
- 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池用電極組成物,其中該黏合劑為選自甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維素、羥基纖維素或乙酸纖維素的纖維素衍生物;丙烯酸樹脂;醇酸樹脂;聚丙烯基樹脂;聚氯乙烯樹脂;聚胺基甲酸酯樹脂;環氧樹脂;矽氧樹脂;松香樹脂;萜烯樹脂;酚醛樹脂;脂肪族石油樹脂;丙烯酸酯樹脂;二甲苯樹脂;苯并呋喃-茚樹脂;苯乙烯樹脂;二環戊二烯樹脂;聚丁烯樹脂;聚醚樹脂;脲樹脂;蜜胺樹脂;聚醋酸乙烯酯樹脂;以及聚異丁基樹脂中的一種以上。
- 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池用電極組成物,其中該溶劑為選自二甘醇丁醚醋酸酯、丁卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚丙酸酯、乙醚丙酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、松 油醇、十二醇酯、二甲胺基甲醛、甲基乙基酮、γ-丁內酯、以及乳酸乙酯中的一種以上。
- 如申請專利範圍第9項所述之太陽能電池用電極組成物,其用於在表面電阻為80Ω/□以上的基板上形成正面電極。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20140010312 | 2014-01-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201534570A true TW201534570A (zh) | 2015-09-16 |
Family
ID=53757291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104102583A TW201534570A (zh) | 2014-01-28 | 2015-01-26 | 玻璃組成物及使用該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160311721A1 (zh) |
KR (1) | KR20150089939A (zh) |
CN (1) | CN105939976A (zh) |
TW (1) | TW201534570A (zh) |
WO (1) | WO2015115747A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10065882B2 (en) | 2016-05-13 | 2018-09-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for forming solar cell electrode and electrode fabricated using the same |
TWI686959B (zh) * | 2018-03-26 | 2020-03-01 | 南韓商三星Sdi股份有限公司 | 用於太陽能電池電極的組成物及使用其製備的電極 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101608123B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2016-03-31 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
US10134925B2 (en) | 2016-04-13 | 2018-11-20 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
CN106098144A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-09 | 上海匡宇科技股份有限公司 | 一种玻璃粉及用其制备的太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
KR102060425B1 (ko) * | 2017-10-31 | 2020-02-11 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 태양전지 전극용 도전성 페이스트 및 이에 포함되는 유리 프릿, 그리고 태양 전지 |
CN114883027B (zh) * | 2022-05-05 | 2023-09-01 | 潮州三环(集团)股份有限公司 | 一种厚膜电阻浆料 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI498308B (zh) * | 2010-05-04 | 2015-09-01 | Du Pont | 含有鉛-碲-鋰-鈦-氧化物之厚膜膏及其在半導體裝置之製造中的用途 |
TWI552975B (zh) * | 2011-10-25 | 2016-10-11 | 賀利氏貴金屬北美康舍霍肯有限責任公司 | 含有金屬奈米顆粒之導電膠組合物 |
KR20130064659A (ko) * | 2011-12-08 | 2013-06-18 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극용 페이스트 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
US9087937B2 (en) * | 2012-05-10 | 2015-07-21 | E I Du Pont De Nemours And Company | Glass composition and its use in conductive silver paste |
CN105073672B (zh) * | 2013-02-01 | 2019-04-12 | 纳美仕有限公司 | 玻璃料 |
JP2013189372A (ja) * | 2013-04-23 | 2013-09-26 | Central Glass Co Ltd | 導電性ペースト材料 |
KR101608123B1 (ko) * | 2013-09-13 | 2016-03-31 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
-
2015
- 2015-01-19 CN CN201580006166.7A patent/CN105939976A/zh active Pending
- 2015-01-19 KR KR1020150008817A patent/KR20150089939A/ko not_active Application Discontinuation
- 2015-01-19 WO PCT/KR2015/000523 patent/WO2015115747A1/ko active Application Filing
- 2015-01-26 TW TW104102583A patent/TW201534570A/zh unknown
-
2016
- 2016-07-07 US US15/203,949 patent/US20160311721A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10065882B2 (en) | 2016-05-13 | 2018-09-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composition for forming solar cell electrode and electrode fabricated using the same |
TWI651289B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-02-21 | 三星Sdi股份有限公司 | 用於太陽電池電極的組合物以及使用其製作的電極 |
TWI686959B (zh) * | 2018-03-26 | 2020-03-01 | 南韓商三星Sdi股份有限公司 | 用於太陽能電池電極的組成物及使用其製備的電極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160311721A1 (en) | 2016-10-27 |
WO2015115747A1 (ko) | 2015-08-06 |
KR20150089939A (ko) | 2015-08-05 |
CN105939976A (zh) | 2016-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201534570A (zh) | 玻璃組成物及使用該玻璃組成物的太陽能電池用電極組成物 | |
JP6343661B2 (ja) | 太陽電池電極形成用組成物およびそれにより製造された電極 | |
TWI638367B (zh) | 含有氧化銻之厚膜組成物及其於製造半導體裝置的用途 | |
TW201523638A (zh) | 太陽能電池電極用組成物及使用此組成物製造的電極 | |
KR20140022511A (ko) | 태양전지 전극용 페이스트, 이로부터 제조된 전극 및 이를 포함하는 태양전지 | |
KR101982412B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
US9608136B2 (en) | Composition for solar cell electrodes and electrode fabricated using the same | |
KR101396444B1 (ko) | 태양전지의 전극의 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 | |
TWI599058B (zh) | 形成電極的方法、由其製造的電極以及太陽能電池 | |
US20140186994A1 (en) | Composition for solar cell electrodes and electrode fabricated using the same | |
JP6042932B2 (ja) | 鉛フリーのガラスフリットを含む導電ペースト | |
TW201110377A (en) | Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer | |
TWI635514B (zh) | 用於太陽能電池之無鉛導電糊料 | |
TWI529744B (zh) | 太陽能電池電極用組成物以及使用該組成物製造的電極 | |
TWI556259B (zh) | 太陽電池電極用的組成物和使用其製造的電極 | |
TWI655784B (zh) | 用於太陽能電池的前電極和包括其的太陽能電池 | |
TWI657119B (zh) | 用於太陽能電池之背面電極糊料組成物 | |
TWI648239B (zh) | P型太陽能電池電極的組成物、由使用此組成物製備的電極以及使用此組成物製備的p型太陽能電池 | |
TWI741283B (zh) | 用於太陽能電池電極的組成物以及太陽能電池 | |
TW201929244A (zh) | 用於形成太陽能電池電極的組成物和使用其製備的電極 | |
TWI663739B (zh) | 用於太陽電池電極的組成物及使用其製作的太陽電池電極 | |
TWI603487B (zh) | 用於形成電極的組合物、使用所述組合物製成的電極以及太陽能電池 | |
KR102007863B1 (ko) | 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 사용하여 제조된 태양전지 | |
JP2017112097A (ja) | 電極形成用組成物ならびにこれを用いて製造された電極および太陽電池 |