TWI595039B - 用於形成電極的組成物、使用其所製成的電極以及太陽能電池 - Google Patents

Description

用於形成電極的組成物、使用其所製成的電極以及太陽能電池

本發明有關一用於形成電極的組成物、由其製成的電極以及太陽能電池。

太陽能電池使用將日光的光子轉換成電的p-n接面的光伏效應產生電能。在太陽能電池中，前電極以及後電極分別形成於具有p-n接面的半導體基板（半導體晶片）的前表面以及後表面上。然後，藉由日光射入基板誘導p-n接面產生光伏效應，並且藉由p-n接面的光伏效應所產生的電子提供通過電極流向外部的電流。

太陽能電池的電極可以藉由塗布、圖案化以及燒制電極組成物而按預定圖案形成於晶片表面上。

太陽能電池的轉換效率已知藉由以下方式改進：改進電極與基板的接觸性質，並且因此使接觸電阻（contact resistance，Rc）和串聯電阻（series resistance，Rs）最小化；或將含有有機材料的網版遮罩的圖案線寬調節得更小，並且從而形成細線並且提高短路電流（shortcut current，Isc）。然而，用網版遮罩減小電極圖案的線寬的方法可能會導致串聯電阻（Rs）增加並且使得精細圖案的連續可印刷性劣化。

電極組成物包含有機媒劑以賦予適於印刷的黏度以及流變特性，並且有機媒劑通常包含有機黏合劑以及溶劑。

可以增加有機黏合劑的量或可以使用具有高分子量的聚合物以便增強分散性以及儲存穩定性。

然而，當增加有機黏合劑的量時，在電極形成期間，電阻還可能會提高，並且當使用具有高分子量的有機黏合劑時，即使在高剪切速率下，也可能由於黏度增加而存在拖尾現象以及印刷缺陷的問題。

一個實施例提供用於形成電極的組成物，其能夠形成具有高解析度的精細圖案並且具有改進的印刷特徵以及改進的分散性以及儲存穩定性。

另一個實施例提供使用所述電極組成物製成的電極。

又一個實施例提供包含所述電極的太陽能電池。

根據一個實施例，用於形成電極的組成物包含導電粉末、玻璃料、有機黏合劑以及溶劑，其中所述有機黏合劑包含聚合物，所述聚合物包含第一結構單元以及由化學式2表示的第二結構單元，第一結構單元選自由化學式1A表示的結構單元、由化學式1B表示的結構單元以及其組合。 [化學式1A]在化學式1A中， R¹¹ 是氫或甲基，以及 R¹² 以及R¹³ 獨立地選自氫、鹵素、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C10烷基以及被取代或未被取代的C6到C12芳基。 [化學式1B]在化學式1B中， R²¹ 是氫或甲基，以及 R²² 、R²³ 、R²⁴ 、R²⁵ 、R²⁶ 以及R²⁷ 獨立地選自氫以及直鏈或支鏈C1到C10烷基。 [化學式2]在化學式2中， R³¹ 是氫或甲基，以及 R³² 是選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C2到C20伸烷基；直鏈或支鏈C3到C20伸烷基，其中至少一個與酯基不鄰接的亞甲基被選自-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)NR-（其中R是氫或C1到C6烷基）以及其組合的鍵聯基團（linking group）所置換；被取代或未被取代的C6到C30伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30伸環烷基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸環烷基；以及其組合。

選自由化學式1A表示的結構單元、由化學式1B表示的結構單元以及其組合的第一結構單元和由化學式2表示的第二結構單元可以按5:95到95:5的莫耳比存在。

當聚合物包含由化學式1A表示的結構單元以及由化學式1B表示的結構單元時，由化學式1A表示的結構單元和由化學式1B表示的結構單元可以按5:95到95:5的莫耳比存在。

聚合物可以進一步包含由化學式3表示的結構單元： [化學式3]在化學式3中， R⁴¹ 獨立地選自氫或甲基， R⁴² 獨立地選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C30烷基、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C30烷氧基、被取代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C3到C30雜環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基，以及被取代或未被取代的C3到C30雜芳基。

化學式3的結構單元以聚合物的100莫耳%計可以按1莫耳%到95莫耳%的量存在。

聚合物的重量平均分子量（Mw）可以是1,000克/莫耳到300,000克/莫耳。

用於形成電極的組成物可以包含60重量%到95重量%的導電粉末、0.5重量%到20重量%的玻璃料、1重量%到20重量%的有機黏合劑；以及餘量的溶劑。

玻璃料可以包含至少一種選自鉛（Pb）、碲（Te）、鉍（Bi）、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）以及鋁（Al）的元素。

溶劑可以包含選自甲基溶纖劑（methyl cellosolve）、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、脂肪醇、α-松油醇、β-松油醇、二氫-松油醇、乙二醇、乙二醇單丁基醚、丁基溶纖劑乙酸酯以及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇異丁酸酯（2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol 1-isobutyrate）的至少一種。

玻璃料的平均粒徑（D50）可以是0.1微米到10微米。

用於形成電極的組成物可以進一步包含選自表面處理劑、分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線（UV）穩定劑、抗氧化劑以及偶合劑中的至少一種。

另一個實施例提供使用形成電極的組成物所製成的電極。

另一個實施例提供包含所述電極的太陽能電池。

用於形成電極的組成物可以形成具有高解析度的精細圖案並且具有優良的印刷特徵、分散性以及儲存穩定性。

下文中，本發明將參照附圖在下文中更加充分地描述，在這些附圖中示出了本發明的示範性實施例。如所屬領域的技術人員將認識到，可以各種不同方式來修改所描述的實施例，而這些修改均不脫離本發明的精神或範圍。

在附圖中，為清楚起見放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在通篇說明書中，相同的圖式元件符號表示相同的元件。應理解，當提及元件（例如層、膜、區域或基板）位於另一元件「上」時，其可直接位於另一元件上或也可存在插入元件。相比之下，當提及元件「直接位於」另一元件「上」時，不存在插入元件。

如本文所用，當未另外提供特定定義時，術語「被取代」是指被以下取代而非被至少一個氫取代：鹵素（F、Cl、Br或I）、羥基、C1到C20烷氧基、硝基、氰基、氨基、亞氨基、疊氮基、脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C30芳基、C3到C20環烷基、C3到C20環烯基、C3到C20環炔基、C2到C20雜環烷基、C2到C20雜環烯基、C2到C20雜環炔基、C3到C30雜芳基或其組合。

如本文所用，當未另外提供特定的定義時，術語「雜」可以指環基中被N、O、S以及P中的至少一個雜原子取代，而非被至少一個C取代。

如本文所用，（甲基）丙烯醯基意指丙烯醯基和甲基丙烯醯基，並且（甲基）丙烯酸酯可以指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。

根據一個實施例，用於形成電極的組成物包含導電粉末、玻璃料、有機黏合劑以及溶劑，

在下文中，對本發明進行詳細描述。

電極組成物包含金屬粉末作為導電粉末。金屬粉末可以包含銀（Ag）、金（Au）、鈀（Pd）、鉑（Pt）、釕（Ru）、銠（Rh）、鋨（Os）、銥（Ir）、錸（Re）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、鋁（Al）、銅（Cu）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、釩（V）、鋅（Zn）、鎂（Mg）、釔（Y）、鈷（Co）、鋯（Zr）、鐵（Fe）、鎢（W）、錫（Sn）、鉻（Cr）、錳（Mn）等，但不限於此。

導電粉末的粒度（particle size）可以是奈米級或微米級。舉例來說，導電粉末的粒度可以是幾十奈米到幾百奈米或幾微米到幾十微米。在其他實施例中，導電粉末可以是兩種或多於兩種類型的具有不同粒度的銀粉的混合物。

導電粉末可以具有球形、薄片形或無定形的顆粒形狀。導電粉末的平均粒徑（D50，基於體積）可以是0.1微米到10微米，例如0.5微米到5微米。可以在室溫（24℃到25℃）下通過超聲波處理將導電粉末分散於異丙醇（isopropyl alcohol，IPA）中3分鐘後，使用例如型號1064D（西萊斯有限公司（CILAS Co., Ltd.））設備測量平均粒徑。在這平均粒子直徑範圍內，所述組成物可以提供低接觸電阻和低線路電阻。

導電粉末按用於形成電極的組成物的100重量%計，可以按60重量%到95重量%的量存在。在此範圍內，可以防止轉換效率由於電阻增加而降低，並且還可以防止因機媒劑的相對減少而導致形成漿料的困難。在一個實施例中，導電粉末可以按70重量%到90重量%的量存在。

玻璃料可以用來增強導電粉末與晶片或襯底之間的粘著力並且通過蝕刻抗反射層以及熔融導電粉末而在發射極區中形成銀晶粒，以便在電極膏的燒制過程中降低接觸電阻。此外，在燒結過程中，玻璃料可以軟化並且可以降低燒制溫度。

當增加太陽能電池的面積以便改進太陽能電池效率時，存在太陽能電池的接觸電阻可能增加的可能性。因此，需要最小化對p-n接面的影響，同時最小化串聯電阻。另外，燒制溫度可以隨具有不同片電阻的各種晶片的用途增加而在廣泛範圍內變化。需要玻璃料確保足夠的熱穩定性以耐受廣泛範圍的燒制溫度。

玻璃料可以是電極組成物中常用的鉛玻璃料和非鉛玻璃料中的一種或多種。

玻璃料可以進一步包含至少一種選自鉛（Pb）、碲（Te）、鉍（Bi）、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）以及鋁（Al）的元素。

玻璃料可以由元素的氧化物通過任何適合方法製備。舉例來說，金屬氧化物可以通過以下方式獲得：按預定比率混合元素的氧化物，熔融混合物，對所得物進行淬火，並且然後粉碎經淬火的產物。混合可以使用球磨機或行星式磨機進行。熔融可以在700℃到1300℃下進行，並且淬火可以在室溫（20℃到25℃）下進行。粉碎可以使用（但不限於）盤磨機或行星式磨機進行。

玻璃料可以具有0.1微米到10微米的平均粒徑（D50，基於體積），並且以用於形成電極的組成物的100重量%計，可以按0.5重量%到20重量%的量存在。在此範圍內，玻璃料可以確保電極的優良粘著強度，同時不會降低電極的電學特性。

玻璃料可以具有球形或無定形形狀。在一個實施例中，可以使用具有不同轉變溫度的兩種不同種類的玻璃料。舉例來說，轉變溫度在高於200℃或等於200℃到低於350℃或等於350℃範圍內的第一玻璃料和轉變溫度在高於350℃到低於550℃或等於550℃範圍內的第二玻璃料可以按1:0.2到1:1範圍內的重量比混合。

有機黏合劑包含聚合物，所述聚合物包含第一結構單元以及由化學式2表示的第二結構單元，第一結構單元選自由化學式1A表示的結構單元、由化學式1B表示的結構單元以及其組合。 [化學式1A]在化學式1A中， R¹¹ 是氫或甲基， R¹² 以及R¹³ 獨立地選自氫、鹵素（-F、-Cl、-Br或-I）、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C10烷基以及被取代或未被取代的C6到C12芳基。舉例來說，被取代的C1到C10烷基或被取代的C6到C12芳基可以是被羥基取代的烷基或被羥基取代的芳基。 [化學式1B]在化學式1B中， R²¹ 是氫或甲基，以及 R²² 、R²³ 、R²⁴ 、R²⁵ 、R²⁶ 以及R²⁷ 獨立地選自氫以及直鏈或支鏈C1到C10烷基。 [化學式2]在化學式2中， R³¹ 是氫或甲基，以及 R³² 是選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C2到C20伸烷基；直鏈或支鏈C3到C20伸烷基，其中至少一個與酯基不鄰接的亞甲基被選自-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)NR-（其中R是氫或C1到C6烷基）以及其組合的鍵聯基團置換；被取代或未被取代的C6到C30伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30伸環烷基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸環烷基；以及其組合。

由化學式1A表示的結構單元具有被取代或未被取代的丙烯醯胺結構，並且由化學式1B表示的結構單元具有被取代或未被取代的吡咯啶酮（pyrrolidone）結構。被取代或未被取代的丙烯醯胺結構以及被取代或未被取代的吡咯啶酮結構中的氮原子和氧原子誘導與用於形成電極的組成物中所包含的導電粉末產生靜電鍵，並且可以改良導電粉末的分散性。另外，由化學式2表示的結構單元包含羥基並且由此可以誘導氫鍵並且改進與溶劑的相容性以及溶解性以及由此改進分散性以及儲存穩定性，並且防止線寬因在燒制過程中電極圖案塌陷而導致的增加。

用於提供由化學式1A表示的結構單元的單體可以是（甲基）丙烯醯胺（(meth)acrylamide）、N-甲基（甲基）丙烯醯胺（N-methyl (meth)acrylamide）、N-異丙基（甲基）丙烯醯胺（N-isopropyl (meth)acrylamide）、N-丁基（甲基）丙烯醯胺（N-butyl (meth)acrylamide）、N-異丁基（甲基）丙烯醯胺（N-isobutyl (meth)acrylamide）、N-第三丁基（甲基）丙烯醯胺（N-t-butyl(meth)acrylamide）、N-第三辛基（甲基）丙烯醯胺（N-t-octyl (meth)acrylamide）、N-二丙酮（甲基）丙烯醯胺（diacetone (meth)acrylamide）、N-羥基甲基（甲基）丙烯醯胺（N-hydroxy methyl (meth) acrylamide）、N-羥基乙基（甲基）丙烯醯胺（N-hydroxy ethyl (meth)acrylamide）、N-環己基（甲基）丙烯醯胺（N-cyclohexyl (meth)acrylamide）、N-苯基（甲基）丙烯醯胺（N-phenyl (meth)acrylamide）、N-苄基（甲基）丙烯醯胺（N-benzyl (meth)acrylamide）、N-三苯基甲基（甲基）丙烯醯胺（N-triphenyl methyl(meth) acrylamide）、N,N-二甲基（甲基）丙烯醯胺（N,N-dimethyl (meth) acrylamide）等。

用於提供由化學式1B表示的結構單元的單體可以是N-乙烯基吡咯烷酮（N-vinyl pyrrolidone）、N-乙烯基-3-甲基吡咯烷酮（N-vinyl-3-methyl pyrrolidone）、N-乙烯基-5-甲基吡咯烷酮（N- vinyl-5-methyl pyrrolidone）、N-乙烯基-3,3,5-三甲基甲基吡咯烷酮（N- vinyl-3,3,5-trimethyl methyl pyrrolidone）等。

用於提供由化學式2表示的結構單元的單體可以是(甲基)丙烯酸羥甲酯（hydroxy methyl (meth)acrylate）、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯（2-hydroxy ethyl (meth)acrylate）、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯（3-hydroxy propyl (meth)acrylate）、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯（4-hydroxy butyl (meth)acrylate）等。

這些單體可單獨使用或以其兩者或大於兩者的混合物形式使用。

選自由化學式1A表示的結構單元、由化學式1B表示的結構單元以及其組合的第一結構單元和由化學式2表示的第二結構單元可以按5:95到95:5（例如20:80到80:20）的莫耳比存在。當結構單元在所述範圍內使用時，可以改進導電粉末的分散性以及與溶劑的相容性，並且可以獲得具有精細線寬以及高縱橫比（aspect ratio，AR）的電極圖案。

當聚合物包含由化學式1A表示的結構單元以及由化學式1B表示的結構單元時，由化學式1A表示的結構單元和由化學式1B表示的結構單元可以按5:95到95:5（例如20:80到80:20）的莫耳比存在。當結構單元在所述範圍內使用時，可以改進導電粉末的分散性以及與溶劑的相容性，並且可以獲得具有精細線寬以及高縱橫比（AR）的電極圖案。

聚合物可以進一步包含由化學式3表示的結構單元： [化學式3]在化學式3中， R⁴¹ 獨立地是氫或甲基，以及 R⁴² 獨立地選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C30烷基、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C2到C30烯基、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C2到C30炔基、被取代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C3到C30雜環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基，以及被取代或未被取代的C3到C30雜芳基。

提供化學式3的結構單元的單體實例可以是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷酯、(甲基)丙烯酸正十三烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸正丁氧基乙酯、丁氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基壬基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、2-苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基五乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基六乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基七乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基八乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基九乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基十乙二醇(甲基)丙烯酸酯，以及其組合。

按包含第一結構單元、第二結構單元以及化學式3的結構單元的聚合物的100莫耳%計，化學式3的結構單元可以按1莫耳%到95莫耳%（例如1莫耳%到80莫耳%）的量存在。在所述範圍內可以實現精細線寬。

聚合物的重量平均分子量（Mw）可以是1,000克/莫耳到300,000克/莫耳。在所述範圍內，可以改進用於形成電極的組成物的分散性以及印刷特徵。

用於形成電極的組成物可以包含60重量%到95重量%的導電粉末、0.5重量%到20重量%的玻璃料、1重量%到20重量%的有機黏合劑；以及餘量的溶劑。當有機黏合劑在所述範圍內使用時，電極組成物可以具有適當黏度，並且防止與基板的粘著性劣化，並且還可以由於有機黏合劑在燒制期間的分解不順利而具有高電阻，並且防止電極在燒制期間開裂、斷開、具有小孔等。

溶劑的沸點可以是100℃或更高，並且溶劑可以是甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、脂肪醇、α-松油醇、β-松油醇、二氫-松油醇、乙二醇、乙二醇單丁基醚、丁基溶纖劑乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇異丁酸酯等，其可以單獨或以兩者或多於兩者的組合使用。

溶劑可以按餘量存在，例如按用於形成電極的組成物的總量計，1重量%到30重量%。當溶劑在所述範圍內使用時，可以確保充足粘著強度和優良印刷特徵。

用於形成電極的組成物可以按需要進一步包含典型添加劑以增強流動性質、加工性質以及穩定性。添加劑可以包含表面處理劑、分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、紫外線（UV）穩定劑、抗氧化劑、偶合劑等。這些添加劑可以單獨或以其混合物形式使用。

按用於形成電極的組成物的100重量%計，這些添加劑可以按0.1重量%到5重量%的量存在。這一量可以按需要改變。可以考慮用於形成電極的組成物的印刷特徵、分散性以及儲存穩定性來選擇添加劑的量。

另一個實施例提供由用於形成電極的組成物所形成的電極。

另外，另一個實施例提供包含所述電極的太陽能電池。

參看圖1，圖示了根據一個實施例的太陽能電池。

圖1是繪示根據一個實施例的太陽能電池結構的示意圖。

參看圖1，將電極組成物印刷於包含p層（或n層）101以及n層（或p層）102作為發射極的晶片100上並且燒制，從而形成後電極210和前電極230。舉例來說，用於後電極的先前製備步驟可以通過以下方式進行：將電極組成物印刷於晶片的後表面上，並且在200℃到400℃下乾燥10秒到60秒，並且使其乾燥。

另外，用於前電極的先前製備步驟可以通過以下方式進行：將電極組成物印刷於晶片的前表面上，並且使其乾燥。然後，可以將前電極以及後電極在400℃到約980℃並且特定地說在700℃到980℃下燒制30秒到210秒。

為了突顯一個或多個實施例的特徵，提供以下實例和比較例，但應瞭解，實例和比較例不應視為限制實施例的範圍，比較例也不應視為在實施例的範圍之外。此外，應瞭解，實施例不限於實例和比較例中所描述的具體細節。

有機黏合劑的合成

合成實例 1

在裝備有冷凝器的氮氣環境的圓底燒瓶中，將乙烯基吡咯啶酮（8當量）、甲基丙烯酸2-羥乙酯（2當量）添加到二甲亞碸（dimethylsulfoxide，DMSO）（多達單體總重量的兩倍）中，並且將混合物加熱到高達60℃，同時充分攪拌。接下來，將偶氮異丁腈（azoisobutyronitrile，AIBN）（0.1莫耳%，按單體總重量的100莫耳%計）完全溶解於二甲亞碸中，將溶液通過滴液漏斗以逐滴方式緩慢地添加到其中並且在60℃、在氮氣環境下反應24小時。當反應完成時，使其產物在正己烷中再沉澱並且過濾，從而獲得重量平均分子量為130,000克/莫耳的聚合物（丙烯酸類（acryl-based）的共聚物）。

合成實例 2

除了使用丙烯醯胺（8當量）替代乙烯基吡咯啶酮（8當量）以外，根據與合成實例1相同的方法獲得重量平均分子量為130,000克/莫耳的聚合物（丙烯酸類的共聚物）。

合成實例 3

除了使用乙烯基吡咯啶酮（4當量）替代乙烯基吡咯啶酮（8當量）以外，根據與合成實例1相同的方法獲得重量平均分子量為130,000克/莫耳的聚合物（丙烯酸類的共聚物）。

製備用於形成電極的組成物

＜ 實例 1＞

以如表1中所述的每一個含量，用於形成電極的組成物如下製備：在50℃將根據合成實例1的聚合物作為有機黏合劑充分溶解於作為溶劑的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇異丁酸酯中，添加具有5.0微米平均粒徑的球形銀粉（5-8F，多瓦高科技有限公司（Dowa Hightech Co. Ltd.））、具有1.0微米平均粒徑和341℃轉變溫度的低熔點彈性玻璃料（CI-124，帕蒂克有限公司（Particlogy Co., Ltd.）），以及0.2重量%的分散劑（BYK102，BYK化學公司（BYK-Chemie））和0.3重量%的觸變劑（Thixatrol ST，海名斯公司（Elementis Co.））作為添加劑，將其均勻地混合，並且用三輥捏合機分散混合物。

＜ 實例 2＞

除了使用根據合成實例2的聚合物替代根據合成實例1的聚合物作為有機黏合劑以外，根據與實例1相同的方法製備用於形成電極的組成物。

＜ 實例 3＞

除了使用根據合成實例3的聚合物替代根據合成實例1的聚合物作為有機黏合劑以外，根據與實例1相同的方法製備用於形成電極的組成物。

＜ 比較例 1＞

除了使用甲基苯甲酸苄酯（benzyl methacrylate，BEMA，西格瑪-奧德里奇有限公司（Sigma-Aldrich Co., Ltd.））替代所述聚合物作為有機黏合劑以外，根據與實例1相同的方法製備用於形成電極的組成物。

特性評估

（ 1 ）儲存穩定性（ % ）

電極組成物的儲存穩定性是按照在儲存之前及之後的根據等式1的黏度變化比來評估，並且結果提供於表格1中。 [等式1]在等式1中， F₀ 是電極組成物在25℃、在50±5%相對濕度下儲存1天之後，在室溫（24℃）下測量的黏度，以及 F₁ 是電極組成物在25℃、在50±5%相對濕度下儲存30天之後，在室溫（25℃）下測量的黏度。

※黏度測量值如下獲得：使用黏度計（HBDV-2+pro，布洛克菲爾德工程實驗室（Brookfield Engineering Laboratories））並且在其上安裝SC4-14螺旋和SC4-6RP腔室，並且然後在25℃和10 rpm下預剪切組成物30秒。

（ 2 ）精細圖案評估

使用根據實例1到3以及比較實例1的用於形成電極的每種組成物，使用網版遮罩在具有90Ω片電阻的聚p型矽晶片的正面上網版印刷電極圖案（指形桿），並且然後通過使用紅外線乾燥熔爐進行乾燥。然後，將用於形成包含鋁的電極的組成物印刷於晶片的後面，並且然後用如上所述的相同方法乾燥。經由上述工藝製成的電池隨後通過使用傳送帶型熔爐、在400℃到950℃下燒制30秒到50秒，並且通過使用EL測試儀（MV技術公司（MV Tech Inc.））對線斷開的數目進行計數以便檢查所製成的電極（指形桿）是否斷開，並且使用VK設備（VK9710，基恩士公司（KEYENCE Co.））測量電極線的線寬和厚度，並且將結果提供於表格1中。

* 網版遮罩：SUS325型/乳膠厚度：15微米/指形桿線寬：35微米，指形桿數目：90

（表格1）

參看表1，相較於根據比較例1的用於形成電極的組成物，根據實例1到3的用於形成電極的組成物顯示了優良的儲存穩定性、由其製成的電極圖案中的精細線寬，以及高縱橫比。

雖然已經結合目前視為實用示範性實施例的內容來描述本發明，但應理解本發明不限於所公開的實施例，而是相反，本發明旨在涵蓋包含在所附權利要求書的精神和範圍內的各種修改和等效佈置。

100‧‧‧晶片
101‧‧‧p層（或n層）
102‧‧‧n層（或p層）
210‧‧‧後電極
230‧‧‧前電極

圖1是繪示根據一個實施例的太陽能電池結構的示意圖。

100‧‧‧晶片

101‧‧‧p層(或n層)

102‧‧‧n層(或p層)

210‧‧‧後電極

230‧‧‧前電極

Claims (12)

1. 一種用於形成電極的組成物，包括導電粉末、玻璃料、有機黏合劑以及溶劑，其中所述有機黏合劑包含聚合物，所述聚合物包含第一結構單元以及由化學式2表示的第二結構單元，所述第一結構單元選自由化學式1A表示的結構單元、由化學式1B表示的結構單元以及其組合： 其中在化學式1A中，R¹¹是氫或甲基，以及R¹²以及R¹³獨立地選自氫、鹵素、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C10烷基，以及被取代或未被取代的C6到C12芳基， 其中在化學式1B中，R²¹是氫或甲基，以及R²²、R²³、R²⁴、R²⁵、R²⁶以及R²⁷獨立地選自氫以及直鏈或支鏈C1到C10烷基， 其中在化學式2中，R³¹是氫或甲基，以及R³²是選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C2到C20伸烷基；直鏈或支鏈C3到C20伸烷基，其中至少一個與酯基不鄰接的亞甲基被選自-O-、-S-、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)NR-以及其組合的鍵聯基團置換，其中R是氫或C1到C6烷基；被取代或未被取代的C6到C30伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸芳基；被取代或未被取代的C3到C30伸環烷基；被取代或未被取代的C3到C30雜伸環烷基；以及其組合。
2. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中選自所述由化學式1A表示的結構單元、所述由化學式1B表示的結構單元以及其組合的所述第一結構單元以及所述由化學式2表示的第二結構單元是按5：95到95：5的莫耳比存在。
3. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述聚合物進一步包括由化學式3表示的結構單元： 其中在化學式3中，R⁴¹獨立地是氫或甲基，以及R⁴²獨立地選自被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C30烷基、被取代或未被取代的直鏈或支鏈C1到C30烷氧基、被取代或未被取代的C3到C30環烷基、被取代或未被取代的C3到C30雜環烷基、被取代或未被取代的C6到C30芳基，以及被取代或未被取代的C3到C30雜芳基。
4. 如申請專利範圍第3項所述的用於形成電極的組成物，其中所述化學式3的結構單元按所述聚合物的100莫耳%計，以1莫耳%到95莫耳%的量存在。
5. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述聚合物的重量平均分子量是1,000克/莫耳到300,000克/莫耳。
6. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述用於形成電極的組成物包括60重量%到95重量%的所述導電粉末；0.5重量%到20重量%的所述玻璃料；1重量%到20重量%的所述有機黏合劑；以及餘量的所述溶劑。
7. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述玻璃料包括至少一種元素，所述元素選自鉛、碲、鉍、鋰、磷、鍺、鎵、鈰、鐵、矽、鋅、鎢、鎂、銫、鍶、鉬、鈦、錫、銦、釩、鋇、鎳、銅、鈉、鉀、砷、鈷、鋯、錳以及鋁。
8. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述溶劑包括選自甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、脂肪醇、α-松油醇、β-松油醇、二氫-松油醇、乙二醇、乙二醇單 丁基醚、丁基溶纖劑乙酸酯以及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇異丁酸酯的至少一種。
9. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述玻璃料的平均粒徑是0.1微米到10微米。
10. 如申請專利範圍第1項所述的用於形成電極的組成物，其中所述用於形成電極的組成物進一步包括選自表面處理劑、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、抗氧化劑以及偶合劑中的至少一種。
11. 一種藉由使用如申請專利範圍第1項至第10項中的任一項所述的用於形成電極的組成物所製成的電極。
12. 一種太陽能電池，包括如申請專利範圍第11項所述的電極。