TW201800354A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201800354A TW201800354A TW106118783A TW106118783A TW201800354A TW 201800354 A TW201800354 A TW 201800354A TW 106118783 A TW106118783 A TW 106118783A TW 106118783 A TW106118783 A TW 106118783A TW 201800354 A TW201800354 A TW 201800354A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- solar cell
- composition
- type solar
- glass frit
- electrode
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 12
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000000326 ultraviolet stabilizing agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 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 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- -1 polybutylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 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
- KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]butane Chemical compound CCCCOCCOCCOCCCC KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010812 external standard method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229940079938 nitrocellulose Drugs 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 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 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of 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
- H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
-
- 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
- H01L31/06—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 characterised by potential barriers
- H01L31/068—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本發明提供p型太陽能電池電極的組成物、由使用此組成物製作的電極以及使用此組成物製作的太陽能電池。p型太陽能電池電極的組成物包含:(A)銀粉;(B)玻璃料;以及(C)有機載體,其中所述玻璃料包含50 ppm至10,000 ppm的鋁(Al)。
Description
本發明是有關於一種p型太陽能電池電極的組成物、一種由使用此組成物製作的電極以及一種使用此組成物製作的p型太陽能電池。更具體而言,本發明是有關於一種p型太陽能電池電極的組成物,其中所述p型太陽能電池電極的組成物使用包含極少量Al的玻璃料,藉此改良電阻特性及電極與晶圓之間的接觸效率,且是有關於一種由使用此組成物製作的電極以及一種使用此組成物製作的p型太陽能電池。
太陽能電池利用將日光的光子轉換成電力的p-n結(p-n junction)的光伏打效應(photovoltaic effect)來產生電力。在太陽能電池中,在半導體晶圓或基板的上表面及下表面上分別形成前電極及後電極,且在所述前電極與所述後電極之間具有p-n結。然後,由進入半導體晶圓的日光誘發p-n結處的光伏打效應,且藉由p-n結處的光伏打效應而產生的電子經由電極提供電流。藉由對電極組成物進行施加、圖案化及烘烤而在晶圓上形成太陽能電池的電極。作為太陽能電池電極的組成物,使用包含導電粉、玻璃料及有機載體的導電膏體組成物。
主要使用矽基板作為用於太陽能電池的晶圓或基板。使用矽基板的太陽能電池可被劃分為:p型太陽能電池,包括藉由以例如磷(P)等摻雜劑對n型矽基板進行摻雜而形成的n型射極層;以及n型太陽能電池,包括藉由以例如硼(B)等摻雜劑對n型矽基板進行摻雜而形成的p型射極層。p型太陽能電池的優點在於:在形成射極層時使用的磷擴散可在較硼擴散低的溫度下執行,且電子的遷移率快於電洞的遷移率。然而,p型太陽能電池的效率低於n型太陽能電池的效率。
近來,為了增大太陽能電池效率,太陽能電池的面積逐漸增大且射極層的厚度持續減小。晶圓的片電阻(sheet resistance)隨著增大的太陽能電池面積而增大,從而使得太陽能電池的接觸電阻增大且太陽能電池效率劣化。此外,射極厚度的持續減小導致頻繁分流(shunting),此可導致太陽能電池效能劣化。
因此,需要一種p型太陽能電池電極的組成物,其可因射極層的存在而在各種片電阻下防止對p-n結造成損害,且可提高晶圓與電極之間的界面處的導電性以增強接觸電阻,藉此提高太陽能電池效率。
本發明的一個態樣提供一種p型太陽能電池電極的組成物,其可改良電阻特性及電極與基板(晶圓)之間的接觸效率。
根據本發明的一個態樣,提供一種p型太陽能電池電極的組成物,所述組成物包含:(A)銀粉;(B)玻璃料;以及(C)有機載體,其中所述玻璃料包含50 ppm至10,000 ppm的鋁(Al)。
所述玻璃料可包含碲(Te)。此外,所述玻璃料可包含鉛(Pb)及鉍(Bi)中的至少一者以及碲(Te)。
在一個實施例中,所述玻璃料可包含碲及鉛,且在所述玻璃料中碲對鉛的莫耳比可介於1:10至30:1的範圍內。
在另一實施例中,所述玻璃料可包含碲及鉍,且在所述玻璃料中碲對鉍的莫耳比可介於1:10至40:1的範圍內。
p型太陽能電池電極的組成物可包含:60重量%至95重量%的所述銀粉;0.5重量%至20重量%的所述玻璃料;以及1重量%至30重量%的所述有機載體。
p型太陽能電池電極的組成物可更包含氧化鎢顆粒及/或選自由分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩定劑、抗氧化劑及偶合劑組成的群組中的至少一種添加劑。
根據本發明的另一態樣,提供一種p型太陽能電池電極,其使用根據本發明的p型太陽能電池電極的組成物製作。
根據本發明的又一態樣,提供一種p型太陽能電池,其包括:晶圓,包括p型基板及形成於所述p型基板的一個表面上的n型射極;前電極,形成於所述n型射極上;後電極,形成於所述p型基板的另一表面上,其中所述前電極是由根據本發明的p型太陽能電池電極的組成物形成。
以下將詳細闡述本發明的實施例。
太陽能電池電極的組成物
一種根據本發明的太陽能電池電極的組成物包含:銀粉;玻璃料;以及有機載體,其中所述玻璃料包含50 ppm至10,000 ppm的鋁(Al)。
(
A
)銀粉
根據本發明的太陽能電池電極的組成物包含銀(Ag)粉以作為導電粉。銀粉可具有奈米級粒度或微米級粒度。舉例而言,銀粉可具有數十奈米至數百奈米的粒度或數微米至數十微米的粒徑。作為另一選擇,銀粉可為具有不同粒度的兩種或更多種銀粉的混合物。
銀粉可具有各種顆粒形狀,例如球形顆粒形狀、薄片顆粒形狀或非晶顆粒形狀等,但對此並無限制。
具體而言,銀粉可具有0.1微米至10微米且更具體而言0.5微米至5微米的平均粒徑(D50)。在此平均粒徑範圍內,可減小接觸電阻及線電阻。可在經由超音波作用在25℃下將銀粉分散在異丙醇(isopropyl alcohol,IPA)中達3分鐘之後,利用例如型號1064D(西萊斯有限公司(CILAS Co., Ltd.))來量測所述平均粒徑。
以太陽能電池電極的組成物的總重量計,可存在60重量%至95重量%的量的銀粉。在此範圍內,所述組成物可提高太陽能電池的轉換效率且可易於製備成膏形式。具體而言,以所述組成物的總重量計,可存在70重量%至90重量%的量的銀粉。
(
B
)玻璃料
玻璃料用以藉由在太陽能電池電極的組成物的烘烤製程期間對抗反射層進行蝕刻並對銀粉進行熔融而在射極區中形成銀晶粒。此外,玻璃料會改善銀粉與晶圓的黏著力,且在烘烤製程期間被軟化以降低烘烤溫度。
在本發明中,玻璃料可包含50 ppm、100 ppm、200 ppm、300 ppm、400 ppm、500 ppm、600 ppm、700 ppm、800 ppm、900 ppm、1,000 ppm、1,500 ppm、2,000 ppm、2,500 ppm、3,000 ppm、3,500 ppm、4,000 ppm、4,500 ppm、5,000 ppm、5,500 ppm、6,000 ppm、6,500 ppm、7,000 ppm、7,500 ppm、8,000 ppm、8,500 ppm、9,000 ppm、9,500 ppm或10,000 ppm的鋁。作為另一選擇,可存在介於上述數值中的一者至上述數值中的另一者範圍內的量的鋁。舉例而言,玻璃料可包含50 ppm至10,000 ppm且更具體而言100 ppm至10,000 ppm的鋁。
如上所述,p型太陽能電池具有以下結構,在所述結構中,可藉由以例如磷(P)等摻雜劑對p型基板的一個表面進行摻雜而形成射極層,且在所述射極層上形成前電極。當鋁(Al)結合至n型射極層時,可發生分流。因此,p型太陽能電池的前電極的典型組成物一般不包含Al。
然而,根據本發明者所進行的研究已發現,當玻璃料中含有極少量的鋁時,由於鋁(Al)與n型射極層之間發生反應,因此電阻特性及電極與基板(晶圓)之間的接觸效率可得以改良而不會發生分流現象。可視為與基板的接觸效率以及電阻特性的改良是由於玻璃料中含有的鋁、銀粉以及基板中含有的矽三者之間的共晶反應(eutectic reaction)在烘烤期間在低溫下發生的事實而產生。
圖2是示出銀(Ag)、鋁(Al)及矽(Si)的三元共晶點的圖式。參照圖2可看出,在銀、鋁及矽的三元體系中,共晶點隨著鋁含量的降低而減小。亦即,當如在本發明中鋁以極少量存在於玻璃料中時,玻璃料中的鋁、銀粉以及基板中的矽三者之間的共晶反應可在低溫下發生,使得燒結速率增大,且在電極的燒結溫度下銀粉熔融為液體狀態,造成液相燒結,藉此減小與矽基板(晶圓)的表面的接觸電阻。若在玻璃料中含有多於10,000 ppm的鋁,則玻璃料中含有的鋁可與n型射極層發生反應而藉此造成分流。因此,包含多於10,000 ppm的鋁(Al)的此種玻璃料不適用於p型太陽能電池。
除鋁(Al)以外,玻璃料可更包含碲(Te),且可為包含10重量%至80重量%的氧化碲的氧化碲(TeO2
)系玻璃料。
玻璃料可更包含鉛(Pb)及鉍(Bi)中的至少一者以及鋁(Al)及碲(Te)。
在一個實施例中,玻璃料可為包含碲及鉛的Te-Pb-O系玻璃料。此處,在玻璃料中,碲對鉛的莫耳比可為1:10、1:5、1:2、1:1、2:1、5:1、10:1、15:1、20:1、25:1或30:1。作為另一選擇,碲對鉛的莫耳比可介於上述數值中的一者至上述數值中的另一者的範圍內。舉例而言,碲對鉛的莫耳比可介於1:10至30:1且更具體而言1:5至20:1的範圍內。
在另一實施例中,玻璃粉可為包含碲及鉍的Te-Bi-O系玻璃料。在玻璃料中,碲對鉍的莫耳比可為1:10、1:5、1:2、1:1、2:1、5:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1或40:1。作為另一選擇,碲對鉍的莫耳比可介於上述數值中的一者至上述數值中的另一者的範圍內。舉例而言,碲對鉍的莫耳比可介於1:10至40:1且更具體而言1:5至30:1的範圍內。
玻璃料除包含鋁、碲以及鉛及/或鉍以外可更包含金屬及/或金屬氧化物。舉例而言,玻璃料可更包含選自由以下組成的群組中的至少一者:鋰(Li)、磷(P)、鍺(Ge)、鎵(Ga)、鈰(Ce)、鐵(Fe)、矽(Si)、鋅(Zn)、鎢(W)、鎂(Mg)、銫(Cs)、鍶(Sr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、錫(Sn)、銦(In)、釩(V)、鋇(Ba)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈉(Na)、鉀(K)、砷(As)、鈷(Co)、鋯(Zr)、錳(Mn)及其氧化物。
可藉由此項技術中已知的任何典型方法來製備玻璃料。舉例而言,可藉由以下方式來製備玻璃料:利用球磨機或行星式磨機將上述組分進行混合,在約900℃至約1300℃下對所述混合物進行熔融,並將所述經熔融混合物驟冷至約25℃,然後利用碟磨機、行星式磨機等將所獲得的產物粉碎。
玻璃料可具有0.1微米至10微米的平均粒徑(D50),但並非僅限於此。此外,玻璃粉可具有各種形狀,例如球形或非晶形,但對此並無限制。
以太陽能電池電極的組成物的總重量計,可存在0.5重量%至20重量%且例如3重量%至15重量%的量的玻璃料。在此範圍內,玻璃料可確保在各種片電阻下p-n結的穩定性、使電阻最小化以及最終提高太陽能電池效率。
(
C
)有機載體
有機載體藉由與太陽能電池電極的組成物的無機組分進行機械混合而對所述組成物賦予適合於印刷的合適的黏度及流變特性。
有機載體可為太陽能電池電極的組成物中所用的任何典型有機載體,且可包含黏合劑樹脂、溶劑等。
黏合劑樹脂可選自丙烯酸酯樹脂或纖維素樹脂。一般使用乙基纖維素作為所述黏合劑樹脂。另外,黏合劑樹脂可選自乙基羥乙基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素與酚樹脂的摻合物、醇酸樹脂、酚樹脂、丙烯酸酯樹脂、二甲苯樹脂、聚丁烯樹脂、聚酯樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、木松香、醇的聚甲基丙烯酸酯等。
溶劑可選自由以下組成的群組:例如己烷、甲苯、乙基溶纖劑、環己酮、丁基溶纖劑、丁基卡必醇(二乙二醇單丁醚)、二丁基卡必醇(二乙二醇二丁醚)、丁基卡必醇乙酸酯(二乙二醇單丁醚乙酸酯)、丙二醇單甲醚、己二醇、萜品醇、甲基乙基酮、苯甲醇、γ-丁內酯及乳酸乙酯。這些溶劑可單獨使用或作為其混合物形式使用。
以太陽能電池電極的組成物的總重量計,可存在1重量%至約30重量%的量的有機載體。在此範圍內,有機載體可對所述組成物提供足夠的黏著強度及優異的可印刷性。
(
D
)金屬氧化物
除上述組分以外,根據本發明的太陽能電池電極的組成物可更視需要更包含金屬氧化物顆粒。
太陽能電池可包括多個電池。此處,相鄰的電池經由帶狀物而彼此連接。所述帶狀物可直接結合至匯電條型(busbar-type)電極。若太陽能電池電極對所述帶狀物的黏著強度不足夠牢固,則電池可被分離或太陽能電池的可靠性可劣化。金屬氧化物顆粒用以提高電極與帶狀物之間的黏著強度,且金屬氧化物顆粒可為例如氧化鎢(WO3
)顆粒。
此處,氧化鎢(WO3
)顆粒可為粉末或微粒形式。在燒結之前,氧化鎢(WO3
)顆粒可具有例如0.1微米至10微米且具體而言0.1微米至5微米的平均粒度(D50)。在此範圍內,利用所述組成物製作的太陽能電池電極可具有優異的黏著強度及光電轉換效率。
以電極膏的總重量計,可存在0.1重量%至1.0重量%的量的氧化鎢顆粒。在此範圍內,在對電極進行蝕刻時可形成精確的圖案。此外,氧化鎢顆粒可在確保電極的優異的黏著強度的同時提高電極的開路電壓(open-circuit voltage)。
(
E
)添加劑
根據本發明的太陽能電池電極的組成物可視需要更包含典型添加劑以增強流動性、製程性質及穩定性。添加劑可包括分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩定劑、抗氧化劑、偶合劑等。這些添加劑可單獨使用或作為其混合物形式使用。以太陽能電池電極的組成物的總重量計,可存在0.1重量%至5重量%的量的添加劑,但所述添加劑的量並非僅限於此。
根據本發明的組成物使用包含極少量Al的玻璃料,以使得鋁、銀粉及矽之間的共晶反應可在對電極的烘烤期間發生以誘發液相燒結,藉此改良電阻特性及電極與晶圓之間的接觸效率。此外,所述組成物包含極少量的鋁,且因此即使在應用至p型太陽能電池時仍不會造成分流。
太陽能電池電極及包括所述太陽能電池電極的太陽能電池
本發明的其他態樣是有關於一種由太陽能電池電極的組成物形成的電極以及包括所述電極的太陽能電池。圖1示出根據本發明一個實施例的太陽能電池。
參照圖1,根據本發明的太陽能電池可包括:晶圓100,包括p型基板101及形成於所述p型基板的一個表面上的n型射極102;前電極230,形成於所述n型射極上;以及後電極210,形成於p型基板101的另一表面上。
此處,n型射極102可藉由以例如銻(Sb)、砷(As)或磷(P)(其為V族元素)等摻雜劑對p型基板101的一個表面進行摻雜而形成。
前電極230可由根據本發明的太陽能電池電極的組成物形成,且後電極210可由鋁膏形成。具體而言,前電極(P+電極)230可藉由將太陽能電池電極的組成物印刷於包括p型基板101及n型射極102的晶圓100的前表面上然後進行烘烤而形成,且後電極210可藉由將鋁膏施加至晶圓的背面然後進行烘烤而形成。舉例而言,藉由以下方式來執行形成後電極的初步製程:將組成物印刷在晶圓的背面上且在約200℃至約400℃下將經印刷組成物乾燥約10秒至約60秒。此外,可藉由將組成物印刷在晶圓的前表面上且對經印刷組成物進行乾燥來執行用於形成前電極的初步製程。接著,可藉由在約400℃至約950℃下且具體而言在約850℃至約950℃下將晶圓烘烤約30秒至約50秒來形成前電極230及後電極210。
接下來,將參照實例來更詳細地闡述本發明。然而,應注意提供這些實例僅用於說明,且不應理解為以任何方式限制本發明。
實例及比較例
作為有機黏合劑,在60℃下將1.0重量%的乙基纖維素(STD4,陶氏化學品公司(Dow Chemical Company))充分溶解在了6.2重量%的特神龍(Texanol)中,且向所述黏合劑溶液中添加了89.0重量%的平均粒徑為1.0微米的球形銀粉(AG-4-8,同和高級技術有限公司(Dowa Hightech Co., Ltd.))、3.0重量%的根據表1中所列組成物製備的玻璃料、0.2重量%的分散劑BYK102(畢克化學(BYK-Chemie))、0.3重量%的觸變劑奇科薩特牢(Thixatrol)ST(海名斯股份有限公司(Elementis Co., Ltd.))以及0.3重量%的氧化鎢顆粒,然後在3輥捏合機中進行混合及捏合,藉此製備電極膏。表 1
利用電感耦合電漿
-
發射光譜法(
ICP-OES
)量測玻璃料中
Al
的含量(重量
%
)
以如下方式量測了每一玻璃料的組成及含量。
樣本預處理
:將0.5克待分析的玻璃料樣本放置在了燒杯中並準確秤量至差距0.0001克內的精度。將5毫升硫酸(H2
SO4
)添加至燒杯中,隨後利用加熱板在220℃下加熱了3小時,藉此使所述樣本完全碳化。向燒杯中添加了過氧化氫(H2
O2
)直至包含經碳化的樣本的燒杯變得透明,藉此完成預處理。
製備標準溶液
:製備了待分析的每一元素(包括Al)的標準溶液。
量測金屬組分的含量
:向包括所述經預處理的樣本的燒杯中添加了硝酸(HNO3
),隨後加熱5分鐘並進行空氣冷卻。將所製備的標準溶液引入至ICP-OES測定儀(鉑金埃爾默公司(PerkinElmer, Inc))中,並藉由外標法(external standard method)繪製了校準曲線,然後利用ICP-OES測定儀對樣本中的每一元素的濃度進行量測及轉換,藉此計算玻璃料中的Al含量。
每一元素的量(%)=每一元素的濃度(ppm)×稀釋係數(DF)/10000
Al的含量(重量%)=(元素Al的量/所有元素的量)×100
性質評估
( 1 )串聯電阻( Rs )、分流電阻( Rsh )、填充係數( FF , % )以及轉換效率( Eff , % )
:
藉由以預定圖案進行網版印刷然後在紅外(IR)乾燥爐中進行乾燥,而將在實例及比較例中製備的太陽能電池電極的膏狀物中的每一者沈積在摻雜有POCL3
的p型基板(c-Si p型晶圓,光為綠色新能源股份有限公司(LIGHTWAY GREEN NEW ENERGY CO., LTD.))的前表面之上。接著,將鋁膏印刷在晶圓的背面上並以與以上相同的方式進行了乾燥。在帶型(belt-type)烘烤爐中在400℃至950℃的溫度下對根據此步驟而形成的電池進行了烘烤達30秒至180秒,藉此製作太陽能電池。利用太陽能電池效率測定儀(CT-801,帕桑有限公司(Pasan Co., Ltd.))在接觸電阻(Rs)(歐姆)、分流電阻(Rsh)(歐姆)、填充係數(FF,%)及轉換效率(Eff,%)方面對太陽能電池進行了評估。表 2
如表2所示,可看出使用實例1至實例6的電極膏(其使用包含在本發明中規定範圍內的Al的玻璃料製備)製作的太陽能電池表現出最小化的分流,亦即高分流電阻(Rsh)及良好的接觸電阻(Rs),且因此表現出優異的電性性質(填充係數及轉換效率)。相反地,使用比較例1的電極膏(其使用包含超出在本發明中規定範圍的量的Al的玻璃料製備)製作的太陽能電池具有良好的接觸電阻,但發生分流並表現出相對差的電性性質,且使用比較例2的電極膏(其使用不包含Al的玻璃料製備)製作的太陽能電池表現出高接觸電阻且因此表現出不良電性性質。
本文中已揭露了各種示例性實施例,且儘管使用具體用語,但這些用語僅用於且被解釋為通常意義及闡述性意義,而並非用以限制目的。在某些情形中,除非另外明確地指明,否則如在本申請案提出申請之前此項技術中具有通常知識者所理解,結合一特定實施例所闡述的特徵、特性及/或元件可單獨使用或與結合其他實施例所述的特徵、特性及/或元件組合使用。因此,熟習此項技術者應理解,在不背離由下文申請專利範圍所述的本發明的精神及範圍的條件下,可作出各種形式及細節上的變化。
100‧‧‧晶圓
101‧‧‧p型基板
102‧‧‧n型射極
210‧‧‧後電極
230‧‧‧前電極
101‧‧‧p型基板
102‧‧‧n型射極
210‧‧‧後電極
230‧‧‧前電極
圖1為根據本發明一個實施例的太陽能電池的示意圖。 圖2是示出Ag-Al-Si的三元共晶點(ternary eutectic point)的圖式。
100‧‧‧晶圓
101‧‧‧p型基板
102‧‧‧n型射極
210‧‧‧後電極
230‧‧‧前電極
Claims (10)
- 一種p型太陽能電池電極的組成物,包含:(A)銀粉;(B)玻璃料;以及(C)有機載體, 其中所述玻璃料包含50至10,000百萬分率的鋁。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,其中所述玻璃料包含碲。
- 如申請專利範圍第2項所述的p型太陽能電池電極的組成物,其中所述玻璃料包含鉛及鉍中的至少一者。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,其中所述玻璃料包含碲及鉛,且在所述玻璃料中碲對鉛的莫耳比介於1:10至30:1的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,其中所述玻璃料包含碲及鉍,且在所述玻璃料中碲對鉍的莫耳比介於1:10至40:1的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,包含: 60重量%至95重量%的所述銀粉; 0.5重量%至20重量%的所述玻璃料;以及 1重量%至30重量%的所述有機載體。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,更包含氧化鎢顆粒。
- 如申請專利範圍第1項所述的p型太陽能電池電極的組成物,更包含選自由分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線穩定劑、抗氧化劑及偶合劑組成的群組中的至少一種添加劑。
- 一種p型太陽能電池電極,使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型太陽能電池電極的組成物製作。
- 一種p型太陽能電池,包括: 晶圓,包括p型基板及形成於所述p型基板的一個表面上的n型射極; 前電極,形成於所述n型射極上; 後電極,形成於所述p型基板的另一表面上, 其中所述前電極是由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的p型太陽能電池電極的組成物而形成。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160078908A KR101955759B1 (ko) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | P형 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이를 이용해 제조된 전극 및 p형 태양전지 |
??10-2016-0078908 | 2016-06-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201800354A true TW201800354A (zh) | 2018-01-01 |
TWI648239B TWI648239B (zh) | 2019-01-21 |
Family
ID=60784347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106118783A TWI648239B (zh) | 2016-06-23 | 2017-06-07 | 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 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190157473A1 (zh) |
EP (1) | EP3475955A4 (zh) |
JP (1) | JP6940166B2 (zh) |
KR (1) | KR101955759B1 (zh) |
CN (1) | CN109416954B (zh) |
TW (1) | TWI648239B (zh) |
WO (1) | WO2017222181A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102171405B1 (ko) * | 2018-03-27 | 2020-10-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3760361B2 (ja) * | 1997-03-24 | 2006-03-29 | 株式会社村田製作所 | 太陽電池用導電性組成物 |
WO2009052141A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices |
JP5536761B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2014-07-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 伝導性組成物、および半導体デバイスの製造における使用方法 |
US20110126897A1 (en) * | 2009-05-20 | 2011-06-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Composition for extruding fibers |
US20100301479A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Devices containing silver compositions deposited by micro-deposition direct writing silver conductor lines |
KR101765919B1 (ko) * | 2011-01-25 | 2017-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 유리 프릿, 페이스트 조성물 및 태양 전지 |
KR101765920B1 (ko) * | 2011-01-31 | 2017-08-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 페이스트 조성물 및 태양 전지 |
JP5768455B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2015-08-26 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子 |
JP2013201071A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 電池用電極材料、電池用電極材料ペースト、色素増感太陽電池、および蓄電池 |
KR20140022511A (ko) * | 2012-08-13 | 2014-02-25 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극용 페이스트, 이로부터 제조된 전극 및 이를 포함하는 태양전지 |
CN102881350B (zh) * | 2012-09-25 | 2015-07-22 | 深圳市首骋新材料科技有限公司 | 太阳能电池正面电极浆料及玻璃粉 |
JP2014084249A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Asahi Glass Co Ltd | 電極形成用ガラスフリット、電極形成用導電ペーストおよび太陽電池 |
CN103915127B (zh) * | 2013-01-03 | 2017-05-24 | 上海匡宇科技股份有限公司 | 用于表面高方阻硅基太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
EP2980857B1 (en) * | 2013-03-29 | 2019-02-27 | Shoei Chemical Inc. | Conductive paste for solar cell element surface electrodes and method for manufacturing solar cell element |
KR20150045831A (ko) * | 2013-10-21 | 2015-04-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전극 및 태양전지 |
KR101780531B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2017-09-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
KR101731674B1 (ko) * | 2014-06-20 | 2017-05-02 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
KR20160057583A (ko) * | 2014-11-13 | 2016-05-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극용 페이스트 및 이로부터 제조된 전극 |
KR101716549B1 (ko) * | 2014-11-19 | 2017-03-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
TWI521548B (zh) * | 2014-12-08 | 2016-02-11 | 碩禾電子材料股份有限公司 | 一種含無鉛玻璃熔塊之導電漿(四) |
-
2016
- 2016-06-23 KR KR1020160078908A patent/KR101955759B1/ko active IP Right Grant
-
2017
- 2017-05-12 CN CN201780039354.9A patent/CN109416954B/zh active Active
- 2017-05-12 US US16/099,898 patent/US20190157473A1/en not_active Abandoned
- 2017-05-12 JP JP2018565749A patent/JP6940166B2/ja active Active
- 2017-05-12 WO PCT/KR2017/004961 patent/WO2017222181A1/en unknown
- 2017-05-12 EP EP17815594.1A patent/EP3475955A4/en active Pending
- 2017-06-07 TW TW106118783A patent/TWI648239B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190157473A1 (en) | 2019-05-23 |
WO2017222181A1 (en) | 2017-12-28 |
KR101955759B1 (ko) | 2019-03-07 |
CN109416954B (zh) | 2021-03-16 |
JP2019519113A (ja) | 2019-07-04 |
TWI648239B (zh) | 2019-01-21 |
EP3475955A1 (en) | 2019-05-01 |
KR20180000632A (ko) | 2018-01-03 |
CN109416954A (zh) | 2019-03-01 |
JP6940166B2 (ja) | 2021-09-22 |
EP3475955A4 (en) | 2020-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9899545B2 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode produced from same | |
JP6392354B2 (ja) | 太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極 | |
KR101982412B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
US9911872B2 (en) | Composition for forming electrode of solar cell, and electrode manufactured using same | |
US10315950B2 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
KR101731674B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
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 | |
US20150179296A1 (en) | Composition for solar cell electrodes and electrode fabricated using the same | |
TWI686362B (zh) | 用於形成太陽能電池電極的組成物及使用所述組成物製備的電極 | |
TWI731236B (zh) | 用於形成太陽電池電極的組成物及使用其製備的太陽電池電極 | |
TWI684286B (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 | |
US20200203538A1 (en) | Method for forming solar cell electrode and solar cell | |
US10439080B2 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
KR101737172B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
TWI741393B (zh) | 用於形成基於dsw的太陽能電池電極的組合物以及使用所述組合物製備的基於dsw的太陽能電池電極 | |
TWI681410B (zh) | 用於太陽電池電極的組成物及使用其製備的太陽電池電極 | |
TWI686959B (zh) | 用於太陽能電池電極的組成物及使用其製備的電極 | |
TW201618317A (zh) | 包含在高片電阻晶圓上形成的電極的太陽能電池 | |
TW201925124A (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 | |
TW201917903A (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 |