TWI622180B - 用於太陽能電池電極的組成物及太陽能電池電極 - Google Patents
用於太陽能電池電極的組成物及太陽能電池電極 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI622180B TWI622180B TW104144128A TW104144128A TWI622180B TW I622180 B TWI622180 B TW I622180B TW 104144128 A TW104144128 A TW 104144128A TW 104144128 A TW104144128 A TW 104144128A TW I622180 B TWI622180 B TW I622180B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- solar cell
- composition
- weight
- group
- cell electrode
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 29
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- -1 decane compound Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N n-butylhexane Natural products CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 11
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 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 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 3
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 13
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical group 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
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 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
- YTPFRRRNIYVFFE-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,5,5-hexamethyl-1,4-dioxane Chemical compound CC1(C)COC(C)(C)C(C)(C)O1 YTPFRRRNIYVFFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing 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
- 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
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-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
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100023033 Cyclic AMP-dependent transcription factor ATF-2 Human genes 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000974934 Homo sapiens Cyclic AMP-dependent transcription factor ATF-2 Proteins 0.000 description 1
- 101000997829 Homo sapiens Glial cell line-derived neurotrophic factor Proteins 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 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
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-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
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-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
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method 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
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- AXTYOFUMVKNMLR-UHFFFAOYSA-N dioxobismuth Chemical class O=[Bi]=O AXTYOFUMVKNMLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- JUXKDUURTIYYGF-UHFFFAOYSA-N iridium;oxorhodium Chemical compound [Ir].[Rh]=O JUXKDUURTIYYGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000005011 phenolic resin Substances 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
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 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
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
-
- 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
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
本發明披露一種用於太陽能電池電極的組成物和太陽能
電池電極。所述組成物包含銀粉；玻璃料，其含有碲並且玻璃轉化溫度(Tg)是150℃到300℃；有機矽烷化合物；以及有機媒劑。通過包含所述有機矽烷化合物，所述組成物允許形成具有精細線路和較高縱橫比的電極。另外，使用所述組成物製備的太陽能電池電極具有較高短路電流(Isc)和較低串聯電阻(Rs)，並且展現極好的轉換效率和填充因數。
Description
2014年12月30日在韓國智慧財產權局(Korean Intellectual Property Office)提交的標題為「用於形成太陽能電池電極的組成物和使用其製備的電極(Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same)」的韓國專利申請第10-2014-0194317號以全文引用的方式併入本文中。
本發明涉及一種用於太陽能電池電極的組成物和使用其製備的電極。
太陽能電池使用將日光的光子轉化成電的p-n結的光生伏打效應產生電能。在太陽能電池中，前電極和後電極分別形成於具有p-n結的半導體晶圓或基底的上表面和下表面上。隨後，通過進入半導體晶圓的日光誘發p-n結的光生伏打效應並且通過由p-n結的光生伏打效應產生的電子通過電極將電流提供到外部。通過塗覆、圖案化以及烘烤用於電極的組成物在晶圓上形成太陽能電池的電極。
用於提高太陽能電池效率的發射極厚度連續減少可能引起可降低太陽能電池性能的分流。另外，太陽能電池的面積已逐漸增大以獲得高效率。然而，由於太陽能電池的接觸電阻增大，可能存在效率降低的問題。
為了提高太陽能電池電極的轉換效率，存在一種用於太陽能電池電極的組成物，其具有相對於晶圓提高的接觸效率，從而提供減到最少的接觸電阻（contact resistance，Rc）和串聯電阻（serial resistance，Rs），或利用有機材料，通過其可以減小網版遮罩圖案的線寬以形成精細線路，從而提高短路電流（short circuit current，Isc）。然而，使用網版遮罩減小電極線寬具有以下問題：其可能引起串聯電阻（Rs）增加以及精細圖案的連續可印刷性降低。
本發明的一個方面是提供一種允許製備具有精細線路和較高縱橫比的電極的用於太陽能電池電極的組成物。
本發明的另一個方面是提供一種可以使串聯電阻減到最少並且提高開路電壓的用於太陽能電池電極的組成物。
本發明的又一個方面是提供一種具有提高的短路電流（Isc）的太陽能電池電極，從而提供極好的轉換效率和填充因數。
本發明的再一個方面是提供由如上文所闡述的組成物製備的電極和包含其的太陽能電池。
根據本發明的一個方面，用於太陽能電池電極的組成物包含銀粉；玻璃料，其含有碲並且玻璃轉化溫度（Tg）是150℃到300℃；有機矽烷化合物；以及有機媒劑。
所述組成物可以包含60重量%到95重量%銀粉；0.1重量%到20重量%玻璃料；0.01重量%到3重量%有機矽烷化合物；以及1重量%到30重量%有機媒劑。
所述玻璃料可以是鉍-碲-氧型玻璃料，並且可以含有50莫耳%到90莫耳%的元素碲（Te）。
有機矽烷化合物可以包含由式1表示的矽氧烷化合物：其中R1
到R3
各自獨立地是C1
到C6
烷基、醚基、氨基、羥基、氟烷基、苯基、環氧基或羧基，並且y是0到3,000的整數。
鉍-碲-氧型玻璃料可以更包含由鋰（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）組成的群組中選出的至少一種元素。
玻璃料的平均粒徑（D50）可以是0.1微米到10微米。
組成物可以更包含由觸變劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、UV穩定劑、抗氧化劑以及偶合劑組成的群組中選出的至少一種添加劑。
根據本發明的另一個方面，太陽能電池電極可以由如上文所闡述的用於太陽能電池電極的組成物製備得到。
根據本發明的用於太陽能電池電極的組成物包含有機矽烷化合物以允許製備具有精細線路和較高縱橫比的電極。另外，使用所述組成物製造的太陽能電池電極具有較高短路電流（Isc）和較低串聯電阻（Rs），並且展現極好的轉換效率和填充因數。
如本文所使用，術語｢電極的縱橫比」是指烘烤後電極的厚度除以烘烤後電極的線寬得到的值。具體來說，電極的縱橫比由以下等式1給出： 縱橫比= D1/L3 其中D1是烘烤後電極的厚度（微米），並且L3是烘烤後電極的線寬（微米）。用於太陽能電池電極的組成物
根據本發明的用於太陽能電池電極的組成物包含銀（Ag）粉；玻璃料；有機矽烷化合物；以及有機媒劑。現在，將更詳細地描述根據本發明的用於太陽能電池電極的組成物的每一組分。（ A ） 銀粉
根據本發明的用於太陽能電池電極的組成物包含銀（Ag）粉作為導電粉末。銀粉可以具有奈米或微米尺度粒徑。舉例來說，銀粉的粒徑可以是幾十奈米到數百奈米，或數微米到幾十微米。或者，銀粉可以是具有不同粒徑的兩種或多於兩種類型銀粉的混合物。
銀粉可以具有球形、片狀或非晶形的形狀。
銀粉的平均粒徑（D50）可以是0.1微米到10微米，例如0.5微米到5微米。在這一範圍內，所述組成物可以提供較低接觸電阻和較低線路電阻。
在25℃下經由超聲波處理將導電粉末分散於異丙醇（isopropyl alcohol，IPA）中3分鐘之後，使用粒徑分析器型號1064D（西萊斯有限公司（CILAS Co., Ltd.））測量平均粒徑。在這一平均粒徑範圍內，組成物可以提供較低接觸電阻和較低線路電阻。
以組成物的總重量計，銀粉可以60重量%到95重量%的量存在。在這一範圍內，銀粉可以減少電阻，從而提高轉換效率。另外，通過使有機媒劑的量維持在恰當水準下，組成物可以容易地形成為膏狀物。舉例來說，以組成物的總重量計，銀粉可以70重量%到90重量%的量存在。在這一範圍內，組成物可以提供進一步提高的轉換效率並且更容易地形成為膏狀物。（ B ） 玻璃料
玻璃料用來通過蝕刻抗反射膜和使銀粉熔融，以增強導電粉末與晶圓之間的黏附性並且在發射極區中形成銀晶粒（silver crystal grain），以便在用於太陽能電池電極的組成物的烘烤製程期間減少接觸電阻。此外，在烘烤製程期間，玻璃料軟化並且降低烘烤溫度。
當太陽能電池的面積為了提高太陽能電池的效率而增大時，可能存在太陽能電池的接觸電阻增大的問題。因此，有必要使串聯電阻和對p-n結的影響兩者降到最低。另外，由於在越來越多地使用具有不同薄層電阻的各種晶圓的情況下，烘烤溫度在廣泛範圍內變化，因此需要玻璃料保證充分的熱穩定性以耐受廣泛範圍的烘烤溫度。
根據本發明的一個實施例的玻璃料可以是鉍-碲-氧型玻璃料。如本文所使用，鉍-碲-氧型玻璃料來源於包含氧化鉍（Bi）和氧化碲（Te）的金屬氧化物，並且是指含有元素鉍（Bi）和元素碲（Te）的玻璃料。
舉例來說，鉍-碲-氧型玻璃料的玻璃轉化溫度（Tg）是150℃到300℃。在這一玻璃轉化溫度範圍內，玻璃料展現流動性並且因而可以蝕刻抗反射膜，從而減少接觸電阻。
鉍-碲-氧型玻璃料可以含有50莫耳%到90莫耳%的元素碲（Te）和5莫耳%到20莫耳%的元素鉍（Bi）。在這一範圍內，組成物允許由其製備的電極具有減少的串聯電阻（Rs）和提高的開路電壓（open circuit voltage，Voc），從而提供提高的轉換效率。
在鉍-碲-氧型玻璃料中，鉍（Bi）與碲（Te）的莫耳比可以在1:1.5到1:3.5範圍內。在這一範圍內，玻璃料可以減少電極的串聯電阻（Rs）並且提高開路電壓（Voc），從而進一步提高轉換效率。
根據本發明的另一個實施例的玻璃料可以更包含由鋰（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）組成的群組中選出的至少一種元素。
在一個實施例中，玻璃料可以是鉍-碲-鎢-氧型玻璃料。在這一鉍-碲-氧型玻璃料中，鉍（Bi）與鎢（W）的莫耳比可以在1:0.004到1:0.5範圍內。在這一範圍內，由組成物製備的電極具有減少的串聯電阻（Rs）和提高的開路電壓（Voc），從而提供進一步提高的轉換效率。
在另一個實施例中，玻璃料可以是鉍-碲-鎢-鋅-氧型玻璃料。在這一鉍-碲-氧型玻璃料中，鉍（Bi）與鋅（Zn）的莫耳比可以在1:0.1到1:0.5範圍內。在這一範圍內，由組成物製備的電極具有減少的串聯電阻（Rs）和提高的開路電壓（Voc），從而提供進一步提高的轉換效率。
在另一個實施例中，玻璃料可以是鉍-碲-鎢-鋅-鋰-氧型玻璃料。在所述鉍-碲-氧型玻璃料中，鉍（Bi）與鋰（Li）的莫耳比可以在1:0.1到1:0.3範圍內。在這一範圍內，由組成物製備的電極具有減少的串聯電阻（Rs）和提高的開路電壓（Voc），從而提供進一步提高的轉換效率。
舉例來說，玻璃料中所包含的每一金屬組分的含量可以通過電感耦合電漿-光發射光譜測定（Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry，ICP-OES）測量。
玻璃料可以通過本領域中已知的任何典型方法由如上文所闡述的金屬氧化物製備。舉例來說，金屬氧化物可以預定比率混合。可以使用球磨機或行星式磨機進行混合。在800℃到1300℃下使混合組成物熔融，繼而淬滅到25℃。使用盤磨機、行星式磨機等對獲得的所得物進行粉碎，從而獲得玻璃料。
玻璃料的平均粒徑（D50）可以是0.1微米到10微米，並且可以具有球形或非晶形的形狀。在這一平均粒徑範圍內，玻璃料可以有利地提高電極的導電性同時減少接觸電阻。
按用於太陽能電池電極的組成物的總重量計，玻璃料可以0.1重量%到20重量%，優選0.5重量%到10重量%的量存在。在這一範圍內，有可能保證給出不同薄層電阻的p-n結穩定性，同時使串聯電阻降到最低，以便提高太陽能電池效率。（ C ） 有機矽烷化合物
有機矽烷化合物用於在印刷用於太陽能電池電極的組成物時控制線寬以獲得具有較高縱橫比的精細圖案。
在一個實施例中，有機矽烷化合物可以包含聚二甲基矽氧烷、六甲基二矽氧烷或其混合物，如式1所表示：其中R1
到R3
可以各自獨立地是C1
到C6
烷基、醚基、氨基、羥基、氟烷基、苯基、環氧基或羧基，並且y是0到3,000的整數。
烷基可以是經至少一種鹵素（例如，氟、溴、氯以及碘）取代的烷基。
以組成物的總重量計，有機矽烷化合物可以0.01重量%到3重量%，優選0.01重量%到0.1重量%的量存在。在這一範圍內，組成物展現極好的可印刷性並且允許實現具有較高縱橫比的精細圖案。
在一些實施例中，玻璃料與有機矽烷化合物的重量比可以在1:0.005到1:30範圍內。舉例來說，玻璃料與有機矽烷化合物的重量比可以是1:0.01到1:10、1:0.01到1:5、1:0.01到1:1或1:0.02到1:0.04。在這一範圍內，有可能保證給出不同薄層電阻的p-n結穩定性，同時實現較高縱橫比以提高太陽能電池效率。（ D ） 有機媒劑
有機媒劑賦予適合的黏度和流變學特徵以通過與用於太陽能電池電極的組成物的無機組分機械混合印刷到所述組成物中。
有機媒劑可以是在用於太陽能電池電極的組成物中使用的任何典型有機媒劑，並且可以包含黏合劑樹脂、溶劑等。
黏合劑樹脂可以由丙烯酸酯樹脂或纖維素樹脂中選出。乙基纖維素一般用作黏合劑樹脂。另外，黏合劑樹脂可以由以下各者之中選出：乙基羥乙基纖維素、硝化纖維、乙基纖維素與酚樹脂的混合物、醇酸樹脂、酚、丙烯酸酯、二甲苯、聚丁烯、聚酯、尿素、三聚氰胺、乙酸乙烯酯樹脂、木松香、醇的聚甲基丙烯酸酯等。
溶劑可以由例如己烷、甲苯、乙基溶纖劑（ethyl cellosolve）、環己酮、丁基溶纖劑、丁基卡必醇（butyl carbitol）（二甘醇單丁基醚）、二丁基卡比醇（二甘醇二丁基醚）、丁基卡必醇乙酸酯（二甘醇單丁基醚乙酸酯）、丙二醇單甲基醚、己二醇、松油醇（terpineol）、甲基乙基酮、苯甲醇、γ-丁內酯、乳酸乙酯等中選出。這些溶劑可以單獨使用或以其組合形式使用。
有機媒劑可以用於太陽能電池電極的組成物的總重量計1重量%到30重量%的量存在。在這一範圍內，有機媒劑可以為組成物提供充足的黏著強度和極好的可印刷性。（ E ） 添加劑
用於太陽能電池電極的組成物可以更包含典型添加劑以按需要增強流動性和加工特性以及穩定性。添加劑可以包含分散劑、觸變劑、塑化劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、UV穩定劑、抗氧化劑、偶合劑等，但不限於此。可以單獨或以其混合物形式使用這些添加劑。所述添加劑可以用於太陽能電池電極的組成物的總重量計0.1重量%到5重量%的量存在。然而，應理解，可以按需要改變添加劑的含量。太陽能電池電極和包含其的太陽能電池
本發明的其它方面涉及由用於太陽能電池電極的組成物構成的電極和包含其的太陽能電池。
圖1是根據本發明的一個實施例的太陽能電池的示意圖。參看圖1，根據本發明的一個實施例的太陽能電池包含基底100、形成於基底100的前表面上的前電極230以及形成於基底100的後表面上的背電極210。
如本文所使用，基底100可以是其中半導體基底101（其為p型半導體基底）的一個表面摻雜有n型摻雜物以形成發射極102（其為n型發射極），從而提供p-n結的基底，或其中半導體基底101（其為n型半導體基底）的一個表面摻雜有p型摻雜物以形成發射極102（其為p型發射極），從而提供p-n結的基底。
具體來說，半導體基底101具有接收入射光的前表面以及與前表面相對的後表面，並且可以由單晶或多晶矽半導體或化合物半導體形成。當使用晶體矽半導體時，基底可以是矽晶圓。作為半導體基底101，可以使用摻雜有p型摻雜物的p型基底。或者，可以使用摻雜有n型摻雜物的n型基底作為半導體基底。此處，p型摻雜物可以是包含如硼（B）、鋁（Al）或鎵（Ga）的第III族元素的材料，並且n型摻雜物可以是包含如磷（P）、砷（As）或銻（Sb）的第V族元素的材料，但不限於此。
形成於基底100的前表面或後表面上的背電極210以及前電極230可以通過印刷和烘烤如上文所闡述的用於太陽能電池電極的組成物形成。
舉例來說，通過在晶圓的後表面上印刷用於電極的組成物，繼而在200℃到400℃下乾燥10秒到60秒來進行背電極的初步製備方法。此外，可以通過在晶圓的前表面上印刷用於電極的組成物，繼而乾燥所印刷的組成物來進行前電極的初步製備方法。隨後，前電極和背電極可以通過在400℃到950℃下或在750℃到950℃下烘烤具有塗覆到其上的用於電極的組成物的晶圓或基底30秒到180秒而形成。
在一個實施例中，通過印刷和烘烤如上文所闡述的用於太陽能電池電極的組成物所製備的電極的縱橫比可以是0.1到0.3，如由等式1所表示。更具體來說，電極的縱橫比可以是0.15到0.25。在這一範圍內，有可能提高進入每單位面積電極的光的量，從而進一步提高太陽能電池效率。 [等式1] 縱橫比= D1/L3 其中D1是烘烤後電極的厚度（微米），並且L3是烘烤後電極的線寬（微米）。
如本文所使用，通過以下程序測量電極的縱橫比：首先，通過絲網印刷（來自微技術有限公司（Microtech Co., Ltd.）的SUS325印刷機，指杆（finger bar）厚度：15微米/指杆線寬：45微米/指杆數目：80）以預定圖案將用於太陽能電池電極的組成物沉積在薄片電阻為70歐姆的結晶多層晶圓的前表面上，繼而在IR乾燥鍋爐中乾燥。隨後，將鋁膏狀物印刷在晶圓的後表面上並且以與上述相同的方式乾燥。使根據這一程序形成的電池在400℃到900℃下在帶型烘烤鍋爐中經受烘烤30到50秒，從而製備電極（指杆）。其後，使用VK儀器（VK9710，基恩士有限公司（KEYENCE Co., Ltd.））測量所製備的電極的縱橫比。
接下來，將參考實例更詳細地描述本發明。然而，應注意，提供這些實例僅為了說明，並且不應以任何方式理解為限制本發明。實例 1 到實例 9 和比較例 1 到比較例 5 實例 1
作為有機黏合劑，在60℃下使1.0重量%乙基纖維素（STD4，陶氏化學公司（Dow Chemical Company））充分溶解於6.65重量%泰薩醇（Texanol）中，並且將89.0重量%平均粒徑為2.0微米的球形銀粉（AG-5-11F，多瓦高科技有限公司（Dowa Hightech Co., Ltd.））、2.5重量%根據如表1中所列出的組成製備的玻璃料I、0.05重量%作為有機矽烷化合物的聚二甲基矽氧烷（TEGO Glide410，贏創有限公司（Evonik Co., Ltd.））（I）、0.4重量%分散劑BYK102（畢克化學（BYK-Chemie））以及0.4重量%觸變劑Thixatrol ST（海名斯有限公司（Elementis Co., Ltd.））添加到黏合劑溶液中，繼而在3輥捏合機中混合並捏合，從而製備用於太陽能電池電極的組成物。
通過絲網印刷（來自微技術有限公司的SUS325印刷機/指杆厚度：15微米/指杆線寬：45微米/指杆數目：80）以預定圖案將所製備的用於太陽能電池電極的組成物沉積在薄片電阻為70歐姆的結晶多層晶圓的前表面上，繼而在IR乾燥鍋爐中乾燥。隨後，將鋁膏狀物印刷在晶圓的後表面上並且以與上述相同的方式乾燥。使根據這一程序形成的太陽能電池在400℃到900℃下在帶型烘烤鍋爐中經受烘烤30到50秒，並且隨後評估以下特性。結果在表4中示出。實例 2 到實例 6
除了根據如表2中所列出的組成製備各用於太陽能電池電極的組成物以外，以與實例1相同的方式製造太陽能電池。評估所製造的太陽能電池的以下特性。結果在表4中示出。實例 7 到實例 8
除了使用六甲基二矽氧烷（TEGO Flow ATF2，贏創有限公司）（II）作為有機矽烷化合物並且根據如表2中所列出的組成製備用於太陽能電池電極的組成物中的每一個以外，以與實例1相同的方式製造太陽能電池。評估所製造的太陽能電池的以下特性。結果在表4中示出。實例 9
除了使用表1中的玻璃料II並且根據表2中的組成製備用於太陽能電池電極的組成物以外，以與實例1相同的方式製造太陽能電池。評估所製造的太陽能電池的以下特性。結果在表4中示出。比較例 1 到比較例 5
除了使用表1中的玻璃料並且根據表3中的組成製備用於太陽能電池電極的組成物中的每一個以外，以與實例1相同的方式製造太陽能電池。評估所製造的太陽能電池的以下特性。結果在表5中示出。
在比較例2和比較例3中，除了使用丙烯酸化合物（TEGO Flow 300，贏創有限公司）來替代有機矽烷化合物以外，以與比較例1相同的方式製造太陽能電池。表 1
（單位：莫耳%）表 2 表 3 評估特性
評估精細圖案
：使用VK儀器（VK9710，基恩士有限公司）測量烘烤前/烘烤後所製備的電極線路的線寬和厚度。結果在表4和表5中示出。
短路電流、填充因數以及轉換效率的測量方法
：使用太陽能電池效率測試儀CT-801（帕山有限公司（Pasan Co., Ltd.））測量太陽能電池的短路電流（ISC）、填充因數（%）以及轉換效率（%）。表 4 表 5
如表1中所示，包含有機矽烷化合物和玻璃轉化溫度（Tg）為150℃到300℃的玻璃料I和II的實例1到實例9的用於太陽能電池電極的組成物允許製備具有精細線路和較高縱橫比的電極，並且所述電極可以具有較高短路電流（Isc）並且展現極好的轉換效率和填充因數。
相反地，相比於使用實例的用於太陽能電池電極的組成物製備的電極，使用不包含有機矽烷化合物的比較例1到比較例3的用於太陽能電池電極的組成物和包含玻璃轉化溫度高於300℃的玻璃料III和IV的比較例4到比較例5的用於太陽能電池電極的組成物製備的電極具有相對較低縱橫比（根據烘烤前/烘烤後所測量的其線寬和厚度的值）並且展現相對較低的短路電流（Isc）、轉換效率以及填充因數。
應理解，本領域的技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種修改、變化、更改以及等效實施例。
100‧‧‧基底
101‧‧‧半導體基底
102‧‧‧發射極
210‧‧‧背電極
230‧‧‧前電極
101‧‧‧半導體基底
102‧‧‧發射極
210‧‧‧背電極
230‧‧‧前電極
圖1是根據本發明的一個實施例的太陽能電池的示意圖。
Claims (10)
- 一種用於太陽能電池電極的組成物，包括：銀粉；玻璃料，其含有碲且其玻璃轉化溫度(Tg)為150℃到273℃；有機矽烷化合物；以及有機媒劑，其中所述玻璃料是鉍-碲-氧型玻璃料且含有50莫耳%到90莫耳%的元素碲(Te)和5莫耳%到20莫耳%的元素鉍(Bi)。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，包括：60重量%到95重量%所述銀粉；0.1重量%到20重量%所述玻璃料；0.01重量%到3重量%所述有機矽烷化合物；以及1重量%到30重量%所述有機媒劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其中，在所述鉍-碲-氧型玻璃料中，鉍(Bi)與碲(Te)的莫耳比在1：1.5到1：3.5範圍內。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其中所述玻璃料是無鉛玻璃料。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其中所述有機矽烷化合物包括由式1表示的矽氧烷化合物：
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其中所述鉍-碲-氧型玻璃料更包括由鋰(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)組成的群組中選出的至少一種元素。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其中所述玻璃料的平均粒徑(D50)是0.1微米到10微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池電極的組成物，其更包括：由觸變劑、黏度穩定劑、消泡劑、顏料、UV穩定劑、抗氧化劑以及偶合劑組成的群組中選出的至少一種添加劑。
- 一種太陽能電池電極，由如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的用於太陽能電池電極的組成物製備。
- 如申請專利範圍第9項所述的太陽能電池電極，其中所述太陽能電池電極的縱橫比是0.1到0.3，由等式1所表示：縱橫比=D1/L3其中在等式1中，D1是烘烤後所述太陽能電池電極的厚度(微米)，以及L3是烘烤後所述太陽能電池電極的線寬。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140194317A KR101696985B1 (ko) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| ??10-2014-0194317 | 2014-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201635572A TW201635572A (zh) | 2016-10-01 |
| TWI622180B true TWI622180B (zh) | 2018-04-21 |
Family
ID=56165217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104144128A TWI622180B (zh) | 2014-12-30 | 2015-12-29 | 用於太陽能電池電極的組成物及太陽能電池電極 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9997648B2 (zh) |
| JP (1) | JP6785042B2 (zh) |
| KR (1) | KR101696985B1 (zh) |
| CN (2) | CN105741905B (zh) |
| TW (1) | TWI622180B (zh) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018506152A (ja) | 2015-02-04 | 2018-03-01 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 導電性ペースト組成物およびそれによって製造された半導体デバイス |
| US10741300B2 (en) | 2016-10-07 | 2020-08-11 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
| KR101943711B1 (ko) | 2016-10-10 | 2019-01-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| US10593439B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-03-17 | Dupont Electronics, Inc. | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
| KR101980946B1 (ko) * | 2016-11-11 | 2019-05-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지용 전면 전극 및 이를 포함하는 태양전지 |
| KR101853417B1 (ko) * | 2016-11-24 | 2018-05-02 | 엘에스니꼬동제련 주식회사 | 태양전지 전극용 도전성 페이스트 조성물 및 이를 사용하여 제조된 전극을 포함하는 태양전지 |
| CN106653147B (zh) * | 2016-12-13 | 2018-02-16 | 中国计量大学 | 一种硅太阳能电池用无铅正面银浆及其制备方法 |
| CN106782752B (zh) * | 2016-12-13 | 2018-04-20 | 中国计量大学 | 一种用于硅太阳能电池正面银浆的添加剂及其制备方法 |
| KR102008186B1 (ko) * | 2017-02-09 | 2019-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| JP6737506B2 (ja) * | 2017-03-13 | 2020-08-12 | ナミックス株式会社 | 導電性ペースト、チップ電子部品及びその製造方法 |
| TWI638793B (zh) * | 2017-04-28 | 2018-10-21 | 碩禾電子材料股份有限公司 | 用於太陽能電池的導電漿、太陽能電池及其製造方法以及太陽能電池模組 |
| KR20190005463A (ko) * | 2017-07-06 | 2019-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20190005464A (ko) * | 2017-07-06 | 2019-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20190012878A (ko) * | 2017-07-28 | 2019-02-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20190073210A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR102316662B1 (ko) * | 2018-10-10 | 2021-10-25 | 창저우 퓨전 뉴 머티리얼 씨오. 엘티디. | 태양전지 전극 형성 방법, 이로부터 제조된 태양전지 전극 및 태양전지 |
| KR20200075682A (ko) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Dsw 기반의 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 dsw 기반의 태양전지 전극 |
| KR20200078172A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 태양전지 전극 |
| DE102019008616A1 (de) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Merck Patent Gmbh | Silberpaste und daraus hergestellte Beschichtungen |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005504409A (ja) * | 2001-09-20 | 2005-02-10 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 銀導体組成物 |
| US20090250106A1 (en) * | 2006-06-30 | 2009-10-08 | Toshiharu Hayashi | Composition for manufacturing electrode of solar cell, method of manufacturing same electrode, and solar cell using electrode obtained by same method |
| US20100180934A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Low softening point glass composition, bonding material using same and electronic parts |
| TW201035260A (en) * | 2008-11-26 | 2010-10-01 | Du Pont | Conductive paste for solar cell electrode |
| US20130167923A1 (en) * | 2010-10-07 | 2013-07-04 | Masami Nakamura | Solar cell element and method for manufacturing same |
| CN103310871A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 江苏新源动力有限公司 | 一种太阳能电池用浆料及其制备方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI329323B (en) * | 2006-04-21 | 2010-08-21 | Kwo Kung Ming | Method of fabricating conductive paste for conductive substrate or conductive film |
| CN101164943A (zh) * | 2006-10-19 | 2008-04-23 | 北京印刷学院 | 一种用作电子浆料组成中粘接相的无铅碲酸盐低熔玻璃 |
| US8623500B2 (en) * | 2007-08-16 | 2014-01-07 | Empire Technology Development Llc | Conductive paste and method for manufacturing the same, wiring using the conductive paste and method for manufacturing the same |
| 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 |
| KR101225909B1 (ko) * | 2008-08-07 | 2013-01-24 | 교토 에렉스 가부시키가이샤 | 태양전지소자의 전극형성용 도전성 페이스트, 태양전지소자 및 그 태양전지소자의 제조방법 |
| JP2010087251A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Dic Corp | 太陽電池用導電性ペースト |
| JP5219140B2 (ja) * | 2008-10-24 | 2013-06-26 | 東洋紡株式会社 | めっき用低温硬化導電性ペースト、およびそれを使用した電気配線 |
| TWI448444B (zh) | 2010-08-11 | 2014-08-11 | Hitachi Ltd | A glass composition for an electrode, a paste for an electrode for use, and an electronic component to which the electrode is used |
| JP2013103840A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Hitachi Ltd | 導電性ガラスペースト及びそれを利用した電気電子部品 |
| JP5600702B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2014-10-01 | 京都エレックス株式会社 | 太陽電池素子の電極形成用導電性ペースト |
| US8900488B2 (en) * | 2012-09-06 | 2014-12-02 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
| KR101587683B1 (ko) * | 2013-02-15 | 2016-01-21 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| US9899545B2 (en) * | 2013-03-27 | 2018-02-20 | Cheil Industries, Inc. | Composition for forming solar cell electrode and electrode produced from same |
| KR101648242B1 (ko) | 2013-03-27 | 2016-08-12 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR102032280B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2019-10-15 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지의 전극용 페이스트 조성물 |
| US20150194546A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-09 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Low-silver electroconductive paste |
| CN103951262B (zh) | 2014-04-15 | 2017-01-25 | 江苏欧耐尔新型材料有限公司 | 太阳能电池正电极用含铅碲铋玻璃浆及其制备和应用方法 |
| US20170092788A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Poly-siloxane containing organic vehicle for electroconductive pastes |
-
2014
- 2014-12-30 KR KR1020140194317A patent/KR101696985B1/ko active IP Right Grant
-
2015
- 2015-12-10 JP JP2015241516A patent/JP6785042B2/ja active Active
- 2015-12-10 US US14/964,705 patent/US9997648B2/en active Active
- 2015-12-25 CN CN201510993613.4A patent/CN105741905B/zh active Active
- 2015-12-25 CN CN201810164482.2A patent/CN108269643A/zh active Pending
- 2015-12-29 TW TW104144128A patent/TWI622180B/zh active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005504409A (ja) * | 2001-09-20 | 2005-02-10 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 銀導体組成物 |
| US20090250106A1 (en) * | 2006-06-30 | 2009-10-08 | Toshiharu Hayashi | Composition for manufacturing electrode of solar cell, method of manufacturing same electrode, and solar cell using electrode obtained by same method |
| TW201035260A (en) * | 2008-11-26 | 2010-10-01 | Du Pont | Conductive paste for solar cell electrode |
| US20100180934A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Low softening point glass composition, bonding material using same and electronic parts |
| US20130167923A1 (en) * | 2010-10-07 | 2013-07-04 | Masami Nakamura | Solar cell element and method for manufacturing same |
| CN103310871A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 江苏新源动力有限公司 | 一种太阳能电池用浆料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105741905A (zh) | 2016-07-06 |
| JP2016127276A (ja) | 2016-07-11 |
| CN105741905B (zh) | 2018-11-06 |
| KR101696985B1 (ko) | 2017-01-17 |
| JP6785042B2 (ja) | 2020-11-18 |
| KR20160083354A (ko) | 2016-07-12 |
| TW201635572A (zh) | 2016-10-01 |
| US9997648B2 (en) | 2018-06-12 |
| CN108269643A (zh) | 2018-07-10 |
| US20160190360A1 (en) | 2016-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI622180B (zh) | 用於太陽能電池電極的組成物及太陽能電池電極 | |
| 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 | |
| JP6605800B2 (ja) | 太陽電池電極形成用組成物およびこれにより製造された電極 | |
| TWI646557B (zh) | 用於形成太陽能電池電極的組成物和使用其製備的太陽能電池電極 | |
| TWI651289B (zh) | 用於太陽電池電極的組合物以及使用其製作的電極 | |
| TWI646700B (zh) | 用於太陽能電池的指狀電極及其製造方法 | |
| TWI731243B (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 | |
| JP2016210962A (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 | |
| CN109935641B (zh) | 用于形成太阳能电池电极的组成物和使用其制备的电极 | |
| KR101940170B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| TWI721620B (zh) | 用於太陽能電池電極的組合物及使用所述組合物製備的太陽能電池電極 | |
| CN111354803B (zh) | 用于形成太阳能电池电极的方法及太阳能电池 | |
| 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 | |
| TWI672819B (zh) | 用於太陽能電池的指狀電極以及其製造方法 | |
| 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 | |
| TW201943668A (zh) | 製造太陽能電池指狀電極的方法以及太陽能電池指狀電極 | |
| TWI686959B (zh) | 用於太陽能電池電極的組成物及使用其製備的電極 | |
| TW201829650A (zh) | 太陽能電池的指狀電極及其製造方法 | |
| JP6804255B2 (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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| TW202008393A (zh) | 用於太陽能電池電極的組成物以及太陽能電池 |