用于形成太阳电池电极的组成物及由其形成的电极的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种太阳电池电极用组成物及使用其制作的电极。
【背景技术】
[0002] 太阳电池使用pn接面的光伏效应来产生电能，光伏效应是将太阳光的光子 (photon)转化为电。在太阳电池中，前电极和背电极分别形成于有pn接面的半导体晶圆或 基板的上表面和下表面上。
[0003] 接着，进入半导体晶圆的太阳光诱发pn接面的光伏效应，而产生电子经由电极提 供电流给外部。藉由涂布、图案化与烘烤电极用组成物，将太阳电池的电极形成于晶圆上。
[0004] 为了改善太阳电池效率而持续减少射极（emitter)的厚度可能会造成分流 (shunting)，而可能使太阳电池性能变差。此外，为了实现高效率，已逐渐增加太阳电池的 面积。然而，在此情况下，可能会有太阳电池的接触电阻增加而导致效率变差的问题。
[0005] 藉由焊带将太阳电池（cell)彼此连接，W构成太阳电池组。在此情况下，电极与 焊带之间的低附着性可能会造成大的串联电阻并使转换效率变差。
[0006] 此外，如果使用包括传统的含铅玻璃料的太阳电池电极用组成物来制作电极，电 极对于焊带表现出不足的附着强度。关于此点，发明人开发了一种能够克服上述问题的太 阳电池。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 本发明的一个态样是提供一种太阳电池电极用组成物，其对于焊带具有优异的附 着强度。
[0009] 本发明的另一个态样是提供一种太阳电池电极用组成物，其可最小化串联电阻 巧S)。
[0010] 本发明的另一个态样是提供一种太阳电池电极用组成物，其具有优异的转换效 率。
[0011] 本发明的上述及其他态样与特征可藉由下文所述的本
【发明内容】
来实现。 阳〇1引技术方案
[0013] 根据本发明的一个态样，太阳电池电极用组成物包括：银粉、氧化祕-氧化蹄-氧 化鹤基玻璃料W及有机载体，其中，玻璃料包括作为第一金属氧化物的约40重量％至约60 重量％的氧化祕、作为第二金属氧化物的约0.25重量％至约15重量％的氧化蹄、作为第= 金属氧化物的约10重量％至约20重量％的氧化鹤W及与第一金属氧化物至第=金属氧化 物不同的约15重量％至约25重量％的第四金属氧化物。
[0014] 第四金属氧化物可包括氧化裡、氧化饥、氧化娃、氧化祕、氧化锋、氧化儀、氧化棚 和氧化侣中至少一个的金属氧化物。
[0015] 上述组成物可包括约60重量％至约95重量％的银粉、约0. 5重量％至约20重 量％的氧化祕-氧化蹄-氧化鹤基玻璃料W及约I重量％至约30重量％的有机载体。
[0016] 上述玻璃料的平均粒径值50)可为约0. 1ym至约5ym。
[0017] 上述组成物可还包括分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、消泡剂、色素、UV稳定 剂、抗氧化剂W及偶合剂中至少一个的添加物。
[0018] 根据本发明的另一个态样，提供一种使用上述太阳电池电极用组成物所形成的太 阳电池电极。
[0019] 有利效果
[0020] 依据本发明的实施例的太阳电池店及用组成物所形成的太阳电池电极对于焊带 具有优异的附着强度且最小化串联电阻巧S)，藉此提供优异的转换效率。
【附图说明】
[0021] 图1是使用根据本发明的一实施例的组成物所制作的太阳电池的示意图。
【具体实施方式】
[0022] 太阳电池电极用组成物
[0023] 根据本发明的太阳电池电极用组成物包括银粉、氧化祕-氧化蹄-氧化鹤基玻璃 料W及有机载体。上述组成物对于将太阳电池（cell)彼此连接的焊带表现出优异的附着 强度并减少串联电阻巧S)，从而提供优异的填充因子（FillFactor)与转换效率。
[0024] 现在将更详细地说明本发明。 W对 （A)银粉
[0026] 根据本发明的太阳电池电极用组成物包括银（Ag)粉。作为第一金属粉末的银粉 为导电性粉末。银粉的颗粒大小可为纳米或微米尺度。
[0027] 举例而言，银粉可具有数十至数百纳米的颗粒大小或数个至数十微米的颗粒大 小。或者，银粉可为两种或更多种具有不同颗粒大小的银粉的混合物。
[0028] 银粉可为球形、片状或无定形。
[0029] 银粉较佳的平均粒径值50)为约0. 1ym至约10ym，更佳为约0. 5ym至约5ym。 举例而言，可在25°C下透过超声波震荡3分钟，将导电性粉末分散于异丙醇（IPA)中之后， 使用型号106化D(希拉斯（CILA巧有限公司）来量测平均粒径。平均粒径在上述范围内的 组成物可提供低的接触电阻与低的线电阻。
[0030] 基于组成物的总重量而言，银粉的量可为约60重量％至约95重量％。在上述范 围内的导电性粉末可防止电阻增加而造成转换效率变差。有利的是，导电性粉末存在的量 为约70重量％至约90重量％。
[0031] 度）氧化祕-氧化蹄-氧化鹤基玻璃料
[0032] 玻璃料（glass化it)是用来加强导电性粉末与晶圆或基底之间的附着性，并用来 在射极区中藉由蚀刻（etching)抗反射层与烙化银粉来形成银晶粒，W在电极膏的烘烤制 程期间减少接触电阻。此外，在烘烤制程期间，玻璃料软化且降低了烘烤溫度。
[0033] 当为了改善太阳电池效率而增加太阳电池的面积时，可能会有太阳电池的接触电 阻增加的问题。因此，需要减少串联电阻W及对pn接面（pnjunction)的影响。
[0034]此外，随着增加使用具有不同片电阻的各种晶圆，烘烤溫度会在一宽广的范围内 变化，而此时玻璃料必须保证有足够的热稳定性，W承受一宽广的范围的烘烤溫度。
[0035] 藉由焊带将太阳电池（cell)彼此连接，W构成太阳电池组。在此情况下，太阳电 池电极与焊带之间的低附着强度（a化esionstrength)可能会造成电池（cell)分离或可 靠度变差。
[0036] 在本发明中，为了确保太阳电池具有理想的电气性能与物理性能（例如转换效率 与附着强度），使用无铅的氧化祕-氧化蹄-氧化鹤度i2〇3-Te〇2-W〇3)基玻璃料。
[0037] 上述无铅的氧化祕-氧化蹄-氧化鹤基玻璃料实质上包括作为第一金属氧化物至 第=金属氧化物的氧化祕、氧化蹄W及氧化鹤，且可还包括与第一金属氧化物至第=金属 氧化物不同的第四金属氧化物。
[0038] 在一实施例中，玻璃料可包括作为第一金属氧化物的约40重量％至约60重量％ 的氧化祕、作为第二金属氧化物的约0. 25重量％至约15重量％的氧化蹄、作为第=金属 氧化物的约10重量％至约20重量％的氧化鹤W及约15重量％至约25重量％的第四 金属氧化物。在上述范围内的玻璃料可同时保证有优异的附着强度与优异的转换效率 巧fficiency)。
[0039] 第四金属氧化物可包括氧化裡、氧化饥、氧化娃、氧化祕、氧化锋、氧化儀、氧化棚 和氧化侣中的至少一个。
[0040] 可藉由任何典型的方法，自上述金属氧化物制备玻璃料。举例而言，可将金属氧化 物W预先决定好的比例混合。可使用球磨机化allmill)或行星式磨机（planetarymill) 来进行上述混合。
[0041] 将混合好的组成物在约900°C至约1300°C下烙化，接着冷却（quenching)到25°C。 使得到的产物经过圆盘粉碎机（diskmill)、行星式磨机等的研磨，从而提供玻璃料。
[0042] 玻璃料的平均粒径值50)可为约0. 1ym至约10ym，且基于组成物的总重量而言， 玻璃料的量可为约0. 5重量％至约20重量％。玻璃料可为球形或无定形。 阳0创 似有机载体
[0044] 经由与太阳电池电极用组成物的无机成分机械混合，有机载体赋予膏组成物合适 的粘度与流变特性，使其适于印刷。
[0045] 有机载体