太陽(yáng)能電池用電極糊組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電極糊組合物，在金屬粉末的外面覆蓋覆膜粉末，形成填充物，不僅可以降低成本，還具有小比重，可以提高鍍膜密度，增加光轉(zhuǎn)換效率，通過(guò)調(diào)節(jié)無(wú)機(jī)結(jié)合料的軟化點(diǎn)及轉(zhuǎn)移點(diǎn)，提高與硅基板之間的結(jié)合強(qiáng)度，可以通過(guò)簡(jiǎn)便方法創(chuàng)造高附加價(jià)值。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池用電極糊組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及形成太陽(yáng)能電池電極的電極糊組合物，尤其涉及一種在氧化物粉末或 玻璃（Glass)粉末外面覆蓋電導(dǎo)率高的金屬粉末，構(gòu)成導(dǎo)電填充物（Conductive filler)， 降低成本，在印刷到硅晶片基材并燒制后，縱橫比（線高/線寬）增加，且收縮率降低，改善 系列（series)電阻（Rs)及分流電阻（Rsh :shunt resistor),提高電極效率的電極糊組合 物。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能電池 （Solar cell)是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體元件，由于具有資源的 無(wú)限性，設(shè)備的簡(jiǎn)便性，優(yōu)秀的耐久性及環(huán)保性等優(yōu)點(diǎn)，作為下一代能源受到關(guān)注。
[0003] 圖1是太陽(yáng)能電池剖面圖。
[0004] 如圖1所示，太陽(yáng)能電池由厚度為220?330μηι的p型半導(dǎo)體基板（102)，由η 型硅半導(dǎo)體形成、設(shè)置在Ρ型半導(dǎo)體基板（101) -側(cè)面的發(fā)射極（emitter)層（103)，為了 防止射入陽(yáng)光反射損失、涂裝在發(fā)射極層（103)外側(cè)面的防反射膜（105)，形成在防反射膜 (105)外側(cè)面的正面電極（107)，形成在p型半導(dǎo)體基板（101)另一層面的后面電極（109) 構(gòu)成。這里，所述P型半導(dǎo)體基板（102)與所述發(fā)射極層（103)也稱作半導(dǎo)體基板（101)。
[0005] 當(dāng)陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池（100)時(shí)，根據(jù)光伏效應(yīng)（photovoltaic effect)，涂抹有 雜質(zhì)的半導(dǎo)體基板（101)中產(chǎn)生電子和空穴，具體地，發(fā)射極層（103)產(chǎn)生多個(gè)載流子-- 電子，P型半導(dǎo)體基板（102)中產(chǎn)生多個(gè)載流子--空穴。
[0006] 這里，所產(chǎn)生的電子在光伏效應(yīng)下通過(guò)發(fā)射極層（103)移動(dòng)到正面電極（107)，空 穴在光伏效應(yīng)下通過(guò)P型半導(dǎo)體基板（102)移動(dòng)到后面電極（109)。即，太陽(yáng)能電池（100) 通過(guò)電線連接電子聚集的正面電極（107)和空穴聚集的后面電極（109)，產(chǎn)生電流，從而產(chǎn) ----ι會(huì)泛。
[0007] 另外，正面電極（107)把制造的電極糊組合物印刷在防反射膜（105)后，執(zhí)行反 復(fù)燒制（Firing)工序制造。這里，電極糊組合物（下稱，現(xiàn)有電極糊組合物）通常由以銀 (Ag)粉末形成的導(dǎo)電填充物（Conductive Filler),為電極糊組合物賦予變形性及流動(dòng)性 的有機(jī)結(jié)合料（Organic Binder)，溶解有機(jī)結(jié)合料的有機(jī)溶劑，更容易地與防反射膜（105) 表面結(jié)合的無(wú)機(jī)結(jié)合料（Inorganic Binder)構(gòu)成。
[0008] 即，把現(xiàn)有電極糊組合物反復(fù)印刷（Patterning)在防反射膜（105)后，反復(fù) 執(zhí)行燒制工序，讓導(dǎo)電金屬與半導(dǎo)體接觸，形成具有電極夠能的正面電極（107)。這里， 印刷工序通常適用絲印（Screen process printing)、膠?。∣ffset printing)、光刻 (Photolithography)等方法。
[0009] 正面電極（105)以具有一定長(zhǎng)度的桿形狀，印刷在防反射膜（107)上。這里，正面 電極（105)的縱橫比（線高/線寬）如果低，則太陽(yáng)光實(shí)際照射時(shí)，被正面電極（105)遮擋 的遮擋率（Shading Loss)上升，最終引發(fā)降低太陽(yáng)能電池（100)的單元（cell)效率的問(wèn) 題。即，太陽(yáng)能電池的電極性能決定于如何制造為正面電極（105)賦予電功能的電極糊組 合物，如何能在印刷電極糊組合物時(shí)，提高縱橫比。
[0010] 現(xiàn)有電極糊組合物通常由銀（Ag)、金（Au)及鈀（Pd)形成，電導(dǎo)率優(yōu)秀，但因?yàn)樵?材料價(jià)格高昂，引發(fā)太陽(yáng)能電池的價(jià)格上升的問(wèn)題。
[0011]另外，適用于現(xiàn)有填充物的貴金屬粉末在反復(fù)燒制后，收縮率上升，由于收縮率上 升，正面電極（105)與防反射膜（107)之間產(chǎn)生分層（Delamination)現(xiàn)象，降低電導(dǎo)率。
[0012] 為了克服這種問(wèn)題點(diǎn)，制造現(xiàn)有電極糊組合物時(shí)，添加抑制貴金屬粉末收縮率的 收縮率調(diào)節(jié)劑。但這種收縮率調(diào)節(jié)劑會(huì)增加系列電阻（Rs)，降低分流電阻（Rsh)，最終降低 電極效率。
[0013] 因此，很多研究人員正在研究以廉價(jià)鋁（A1)、鎳（Ni)及銅（Cu)等金屬粉末代替 貴金屬形成填充物的方法，但貴金屬粉末的使用量低會(huì)引發(fā)填充物電特性降低的問(wèn)題，鋁 (A1)、鎳（Ni)及銅（Cu)的氧化率高，引發(fā)電極氧化率上升，電極效率下降的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明的課題
[0015] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的發(fā)明，其目的在于以覆蓋有金屬粉末的氧化 物粉末或覆蓋有金屬粉末的玻璃粉末構(gòu)成導(dǎo)電填充物（Conductive Filer)，提供一種大幅 降低制造成本的電極糊組合物。
[0016] 本發(fā)明的另一目的在于一共一種電極糊組合物，以鍍有金屬粉末的氧化物粉末或 鍍有金屬粉末的玻璃粉末形成填充物，與現(xiàn)有填充物相比，降低填充物的重量，提高每單位 重量的印刷次數(shù)，提高縱橫比，降低系列電阻（Rs)，提高分流電阻（Rsh)，提高電極效率。
[0017] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電極糊組合物，以鍍有金屬粉末的氧化物粉末 (下稱，鍍金氧化物粉末）或鍍有金屬粉末的玻璃粉末（下稱，鍍金玻璃粉末）形成填充物， 降低收縮率，抑制與娃晶片（Silicon Wafer)的分層（Delamination)現(xiàn)象，提高電極效率。
[0018] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電極糊組合物，以氧化物粉末或玻璃粉末構(gòu)成填 充物的內(nèi)部，降低收縮率，不使用收縮率調(diào)節(jié)劑，避免由收縮率調(diào)節(jié)劑引發(fā)的系列電阻（Rs) 增加、分流電阻（Rsh)降低、光轉(zhuǎn)換效率降低的問(wèn)題點(diǎn)。
[0019] 發(fā)明效果
[0020] 本發(fā)明的填充物由氧化粉末或玻璃粉末，及按已設(shè)定的厚度覆蓋在所述氧化粉末 或玻璃粉末外面的金屬粉末構(gòu)成，與現(xiàn)有技術(shù)的適用貴金屬粉末填充物的電極糊組合物相 比，可以顯著降低制造成本。
[0021] 本發(fā)明的填充物由鍍金氧化物粉末或鍍金玻璃粉末形成，收縮率低，與硅晶片的 分層（Delamination)現(xiàn)象降低，可以提高電極效率。
[0022] 本發(fā)明由于收縮率低，不必添加額外的收縮率調(diào)節(jié)劑，可以改善現(xiàn)有技術(shù)的系列 電阻（Rs)增加、分流電阻（Rsh)降低的問(wèn)題，可以提高電極的電特性。
[0023]另外，本發(fā)明由于由氧化物粉末形成填充物，即便執(zhí)行反復(fù)燒制作業(yè)，也不產(chǎn)生氧 化，可以制造電極效率優(yōu)秀的電極糊組合物。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是太陽(yáng)能電池剖面圖。 t〇〇25] 圖2的（a)是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物印刷在硅晶片基材時(shí)的剖面圖，（b) 是現(xiàn)有電極糊組合物印刷在硅晶片基材時(shí)的剖面圖。
[0026]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物所適用的填充物制造方法流程圖。
[0027]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物所適用的玻璃粉末制造方法流程圖。
[0028] 圖5是本發(fā)明一實(shí)施例電極糊組合物所適用的導(dǎo)電填充物制造方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 在此，參照附圖，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0030] 本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池用電極糊組合物由導(dǎo)電填充物（Conductive filler)，提1?與娃晶片的粘接強(qiáng)度的無(wú)機(jī)結(jié)合料（i norganj_c Binder)，提高組合物粘性 的有機(jī)結(jié)合料（Organic Binder)，溶解有機(jī)結(jié)合料的有機(jī)溶劑構(gòu)成，所述導(dǎo)電填充物 由按已設(shè)定的厚度覆蓋有金屬粉末的氧化物粉末構(gòu)成。這里，電極糊組合物以填充物 (Filler) 5〇_ 0?9〇_ 0重量％，無(wú)機(jī)填充料5. 0?20. 0重量％，有機(jī)溶劑4. 5?20. 0重量％ 及有機(jī)結(jié)合料0· 5?10. 0重量!％構(gòu)成。
[0031]導(dǎo)電填充物（Filler)由氧化物粉末及按已設(shè)定的厚度覆蓋在各氧化物粉末外面 的金屬粉末構(gòu)成。這里，金屬粉末通過(guò)公知的無(wú)電鍍（Electroless plating)工序鍍?cè)谘?化物粉末的外面，這一在氧化物粉末外面鍍金屬粉末的方法，通過(guò)后述圖3進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 [00 32]另外，填充物由氧化物粉末10. 0?70. 0重量％，金屬粉末30. 0?90. 0重量％構(gòu) 成為宜。如果金屬粉末的含量不足30. 0重量％，則氧化物粉末的含量會(huì)增加，導(dǎo)致電特性 降低，如果金屬粉末的含量大于9〇· 0重量％，則氧化物粉末的含量降低，制造電極糊時(shí)的 粘度增加，會(huì)降低印刷特性。
[0033]另外，填充物可以由無(wú)定型、球型、板狀、多面體等多種形狀的粒子形成。
[0034] 填充物的平均直徑以〇· 1 μ m?30 μ m厚度形成為宜。
[0035]如果填充物的平均直徑如果小于0· 1 μ m，則電極糊的分散性會(huì)降低，如果填充物 的平均直徑大于3〇 μ m，則燒結(jié)鍍膜的密度會(huì)降低，增加電極的系列電阻（Rs)。
[0036]所述填充物的金屬粉末分別覆蓋在各氧化物粉末的外面，由選自銀（Ag)粉末、鎳 (Ni)粉末、錫（Sn)粉末、銅（Cu)粉末、鐵（Fe)粉末、鈀（Pd)粉末、鋁（A1)粉末、金（Au)粉 末、鋅（Zn)粉末、白金（Pt)粉末的1種形成。
[0037]另外，填充物的氧化物粉末由選自硅氧化物（si〇2)、鋁氧化物（Al2〇3)、鈦氧化 物（Ti〇2)、鈣氧化物（CaO)、鎂氧化物（MgO)、鋅氧化物（ZnO)、鐵氧化物（Fe2〇)、錫氧化物 (Sn0 2)、猛氧化物（Μη02)、鈷氧化物（C〇02)、鋇氧化物（Ba20 3)及鉛氧化物（pb〇)的某一種形 成。
[0038]本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物由覆蓋有金屬粉末的氧化物粉末形成填充物，與 只以銀（Ag)粉末及金（AU)粉末等單一貴金屬粉末形成的現(xiàn)有填充物相比，可以降低制造 成本。
[0039]另外，電極糊組合物由于由覆蓋有金屬粉末的氧化物粉末形成填充物，因此重量 低，可以增加印刷時(shí)的縱橫比，可以獲得減小遮擋率的效果，降低系列電阻（Rs)的同時(shí)增 加分流電阻（Rsh)，可以增加光轉(zhuǎn)換效率。
[0040]另外，電極糊組合物的填充物由氧化物粉末形成，可降低反復(fù)燒制時(shí)的金屬氧化， 降低收縮率，降低與硅晶片基材之間的分層（Delamination)現(xiàn)象，可提髙電池效率。
[0041] 圖2的（a)是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物印刷在硅晶片基材時(shí)的剖面圖，（b) 是現(xiàn)有電極糊組合物印刷在硅晶片基材時(shí)的剖面圖。
[0042]電極糊組合物的填充物由比重低于貴金屬粉末的氧化物粉末形成，印刷時(shí)，同一 重量下的印刷次數(shù)增加，可以增加縱橫比，降低電極的遮擋率，可以增加電池的光吸收率。 這里縱橫比是線高除以線寬的值，縱橫比越大，硅晶片基板吸收太陽(yáng)光的面積越大，會(huì)增加 光吸收率。
[0043] 如圖2(a)所示，本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物在向硅晶片基板上印刷時(shí)，與圖 2(b)所示現(xiàn)有電極糊組合物的線寬（w'）及線高（h'）相比，線寬（w)變小、線高（h)增加。
[0044]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物所適用的填充物制造方法流程圖。
[0045]氧化選自硅（Si)、鋁（A1)、鈦（Ti)、鈣（Ca)、鎂（Mg)、鋅（Zn)、鐵（Fe)、錫（Sn)、猛 (Μη)、鈷（Co)、鋇（Ba)及鉛（Pb)的某一種，制造金屬氧化物。這里金屬氧化物的制造方法 是公知的技術(shù)，這里省略其詳細(xì)說(shuō)明（S10)。
[0046]把步驟1〇 (S10)制造的氧化物粉末投入到添加有聯(lián)氨（hydrazine)、福爾馬林 (Formalin)、葡萄糖（glucose)、酒石酸（tartaric acid)、羅謝爾鹽（Rochelle Salt)等還 原劑的還原液，進(jìn)行混合，制造分散性好的含金屬粉末的溶液。氧化物粉末與還原液的混合 通過(guò)公知技術(shù)--攪拌、超聲波、吹氣（Gas blowing)等方法進(jìn)行（S20)。
[0047]制造溶解有硝酸金屬混合物的硝酸金屬混合物水溶液。這里硝酸金屬混合物定義 為把硝酸（ΗΝ03)與覆蓋于填充物氧化物粉末的金屬粉末混合的混合物。這里金屬粉末由 選自銀（Ag)粉末、鎳（Ni)粉末、錫（Sn)粉末、銅（Cu)粉末、鐵（Fe)粉末、鈀（Pd)粉末、鋁 (A1)粉末、金（Au)粉末、鋅（Zn)粉末、白金（Pt)粉末的某一種形成，比如作為金屬粉末使 用銀（Ag)粉末時(shí)，硝酸金屬混合物為硝酸銀（AgN0 3) (S30)。
[0048] 向由步驟30(S30)制造的硝酸金屬混合物水溶液添加一種以上選自檸檬酸 (citric acid)、琥珀酸、蟻酸、水楊酸（saliCylic acid)的酸，形成金屬物-X系列復(fù)合 物--中間體（S40)。
[0049]向由步驟40 (S40)制造的中間體添加氫氧化鈉（Na〇H)，生成金屬系列復(fù)合氧化物 (S50)。
[0050]向由步驟5〇(S5〇)制造的金屬系列復(fù)合氧化物添加氨水（ Nh4〇h)制造硝酸金屬氨 復(fù)合物（S60)。
[0051]向由步驟2〇(S20)制造的含金屬粉末的還原液投入由步驟60( S60)制造的硝酸金 屬氨復(fù)合物，投入后通過(guò)公知的無(wú)電鍍（Electroless plating)方法，進(jìn)行水洗、干燥及卷 繞工序，制造由覆膜有金屬粉末的氧化物粉末形成的填充物（S70)。
[0052]這里，步驟7〇 (S70)的無(wú)電鍍是鍍金工藝通常使用的技術(shù)，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0053]無(wú)機(jī)結(jié)合料加強(qiáng)填充物覆膜物的結(jié)合強(qiáng)度，使其易于結(jié)合在硅晶片基材，并提高 覆膜物的燒結(jié)特性，讓后續(xù)加工工序變得容易。
[0054]無(wú)機(jī)結(jié)合料使用公知的玻璃粉末（Glass frits)為宜。
[0055]另外，玻璃粉末以選自化〇3、ZnO、Si02、Al 2〇3、CaO、Bi203、PbO、Na20、Ce0 2、Cu20、Ba203、 Mg02、Cr203、C〇02及Fe20及氧化物的某一種氧化物或至少 2種以上氧化物混合形成混合物 后進(jìn)行熔化及快速冷卻獲得。
[0056] 另外，玻璃粉末在電極糊中的含量為5. 0?20. 0重量％。如果玻璃粉末的含量不 足5.0重量％，則粘接強(qiáng)度弱，引發(fā)與硅晶片基材的粘接強(qiáng)度下降的問(wèn)題，如果玻璃粉末的 含量大于20.0重量％，則填充物的量相對(duì)減少，不僅讓電極糊的電導(dǎo)率下降，還讓電極的 接觸電阻增加，使電極效率下降。
[0057] 另外，玻璃粉末的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（轉(zhuǎn)移點(diǎn)），即物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化的溫度為300? 600°C為宜。如果玻璃轉(zhuǎn)化溫度小于300°C，則玻璃粉末在燒制時(shí)會(huì)向電極周圍流淌、阻礙電 極的形成，如果玻璃轉(zhuǎn)化溫度大于600°C，則會(huì)引發(fā)玻璃粉末的軟化（Softening)不充分的 問(wèn)題。
[0058] 玻璃粉末的軟化溫度（軟化點(diǎn)），即固態(tài)物質(zhì)因?yàn)闊崃咳刍臏囟葹?30°C? 650°C為宜。如果軟化點(diǎn)的溫度不足330°C，則收縮率會(huì)增加，引發(fā)電極的卷邊（Edge curl) 程度變大的問(wèn)題，如果軟化點(diǎn)的溫度大于650?，則銀覆膜金屬粉末的燒結(jié)不充分，引發(fā)阻 值上升的問(wèn)題。
[0059] 另外，玻璃粉末的粒子形狀雖然沒(méi)有特別限制，但以球形形成為宜，平均粒徑為 5.0μηι以下為宜。如果玻璃粉末的平均粒徑大于5.0μηι，則印刷涂裝作業(yè)中，會(huì)降低印刷 鍍膜圖案及燒制鍍膜圖案的直進(jìn)性。
[0060] 圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物所適用的玻璃粉末制造方法流程圖。
[0061] 如圖4所示，以1200?1500°C溫度熔化1小時(shí)氧化物粉末后，快速冷卻熔化的玻 璃粉末，制造玻璃樣片。這里，氧化物粉末是選自B203、Zn0、Si02、A1203、Ca0、Bi203、Pb0、 Na20、Ce02、Cu20、Ba203、Mg02、Cr203、C〇02 及 Fe20 的某一種（S110)。
[0062] 把步驟110(S110)制造的玻璃樣片，通過(guò)盤式磨粉機(jī)（Disk Mill)，以7000rpm以 上條件進(jìn)行30分鐘干式粉碎（Dry grinding)，獲得平均粒徑為200 μ m的玻璃粉末（S120)。
[0063] 把步驟120 (S120)制造的平均粒徑為200 μ m的玻璃粉末100g，直徑2mm的氧化鋯 (zirconia)球600g，純凈水100g混合后，通過(guò)單親乳機(jī)（Mono Mill)裝備，在300rpm條件 下，對(duì)該混合物進(jìn)行30分鐘濕式粉碎（Wet grinding)，制造玻璃粉末菜（S130)。
[0064] 把步驟130 (S130)制造的玻璃粉末楽，在100°C條件下干燥12小時(shí)，制造粒徑為 1〇μπι以下的玻璃粉末（S140)。
[0065] 把步驟140(S140)制造的粒徑為ΙΟμπι的玻璃粉末100g，直徑0. 5mm的氧化鋯 (zirconia)球600g，純凈水160g混合后，通過(guò)單棍乳機(jī)裝備，在300rpm條件下，對(duì)該混合 物進(jìn)行30分鐘濕式粉碎，制造玻璃粉末漿（S150)。
[0066] 把步驟150 (S150)制造的玻璃粉末漿，在200°C條件下干燥12小時(shí)，制造平均粒徑 為1 μ m以下、最大直徑3 μ m以下的玻璃粉末（S160)。
[0067] 有機(jī)結(jié)合料以機(jī)械方式混合填充物與玻璃粉末，決定與電極糊組合物粘 度（Consistency)及組合物變形及流動(dòng)相關(guān)的特性--流變特性（Rheological Characteristics)，讓電極糊組成物易于印刷在基材上。
[0068] 另外，有機(jī)結(jié)合料可以由熱塑性結(jié)合料或熱硬化性結(jié)合料之一構(gòu)成，但由熱處 理時(shí)有機(jī)結(jié)合料成分或其分解生成物對(duì)覆膜粉末的影響很小的熱塑性樹脂構(gòu)成為宜。 這里，熱塑性樹脂可以由選自丙烯酸（Acryl)、乙基纖維素 （Ethyl cellulose)、聚酯 (Polyester)、聚砜（Polysulfone)、聚酸氧（Phenoxy)、聚酰胺（Polyamide)系列的 1 種 或某2中以上混合物構(gòu)成，熱硬化結(jié)合料可以由選自氨（Amino)、環(huán)氧樹脂（Epoxy)、苯酚 (Phenol)的1種或某2種以上混合物構(gòu)成。
[0069] 另外，相對(duì)于電極糊組合物，有機(jī)結(jié)合料的含量為〇· 4?10· 0重量％為宜。如果 有機(jī)結(jié)合料含量不足〇. 4重量％，則電極糊組合物在制造后粘度會(huì)降低、且印刷及千燥后 粘接力會(huì)下降。如果有機(jī)結(jié)合料含量大于10. 0重量％，則在燒制時(shí)，由于有機(jī)結(jié)合料過(guò)量， 不易引發(fā)有機(jī)結(jié)合料的分解，導(dǎo)致阻值增加，且由于燒制時(shí)有機(jī)結(jié)合料不能完全去除（Burn out)，引發(fā)在電極上殘留碳的問(wèn)題。
[0070] 有機(jī)溶劑溶解有機(jī)結(jié)合料，調(diào)節(jié)電極糊的粘性，通常由選自芳香族碳?xì)?(Hydrocarbon)類、醚（Ether)類、酮（Ketone)類、內(nèi)酯（Lactone)類、醚醇（Ether alcohol)類、酯（Ester)類及雙酯類（Diester)的1種或至少2種以上混合物構(gòu)成。
[0071] 另外，相對(duì)于電極糊，有機(jī)溶劑的含量為4. 5?20. 0重量％為宜，但也按所需的粘 度，以多種含量構(gòu)成。
[0072] 圖5是本發(fā)明一實(shí)施例電極糊組合物所適用的導(dǎo)電填充物制造方法流程圖。
[0073] 以覆膜有根據(jù)圖3所述的方法制造好的金屬粉末的氧化物粉末制造50. 0?90. 0 重量％填充物（S210)。
[0074] 根據(jù)圖4所述的制造方法，制造轉(zhuǎn)移點(diǎn)為300?600°C、軟化點(diǎn)為330?650°C的 5?20重量％的玻璃粉末（S220)。
[0075] 混合有機(jī)結(jié)合料0. 5?10. 0重量％和有機(jī)溶劑4. 5?20重量％后，利用攪拌機(jī) (Planetary mixer)進(jìn)行溶解，制造載體（vehicle) (S230)。
[0076] 對(duì)步驟210 (S210)制造的填充物、步驟220 (S220)制造的玻璃粉末、步驟 230(S230)制造的載體，進(jìn)行混合攪拌。這里，為了防止燒結(jié)（sintering)，添加添加劑 0· 01?0· 10重量％進(jìn)行攪拌為宜（S240)。
[0077] 利用3輥軋機(jī)（3-Rol 1 Mi 11)，機(jī)械混合通過(guò)步驟240 (S240)制造的中間體 (S250)。
[0078] 通過(guò)過(guò)濾（Filtering)去除雜質(zhì)及粒徑大的粒子（S260)。
[0079] 把通過(guò)步驟26〇(S26〇)去除雜質(zhì)的電極糊組合物，通過(guò)脫泡裝置進(jìn)行脫泡，去除 組合物內(nèi)的氣泡，制造本發(fā)明一實(shí)施例的電極糊組合物（S270)。
[00S0]下面，對(duì)本發(fā)明第2實(shí)施例的電極糊組合物（下稱，第2電極糊組合物），進(jìn)行說(shuō) 明。
[0081]第2電極糊組合物由以覆蓋有金屬粉末的玻璃粉末形成的填充物（下稱，第2填 充物），由相同于一實(shí)施例的玻璃粉末、玻璃結(jié)合料、玻璃溶劑及添加劑構(gòu)成。
[0082]與一實(shí)施例相同，第2電極糊組合物由第2填充物（Filler) 50. 0?90.0重量％， 無(wú)機(jī)填充料5. 0?2〇· 0重量％，有機(jī)溶劑4· 5?20· 0重量％及有機(jī)結(jié)合料〇· 5?10. 〇重 量％構(gòu)成。
[0083]第2填充物由玻璃粉末與以己設(shè)定的厚度覆蓋在所述各玻璃粉末外面的金屬粉 末構(gòu)成。
[0084]與一實(shí)施例相同，所述金屬粉末由選自銀（Ag)粉末、鎳（Ni)粉末、錫（Sn)粉末、 銅（Cu)粉末、鐵（Fe)粉末、鈀（Pd)粉末、鋁（A1)粉末、金 （Au)粉末、鋅（Zn)粉末、白金 (Pt)粉末的1種形成。
[0085]所述第2填充物由玻璃粉末1〇_ 〇?7〇_ 〇重量％，金屬粉末3〇· 〇?90· 〇重量％ 構(gòu)成為宜。如果金屬粉末的含量不足30. 0重量％，則氧化物粉末的含量會(huì)增加，導(dǎo)致電特 性降低，如果金屬粉末的含量大于9〇· 0重量％，則氧化物粉末的含量降低，制造電極糊時(shí) 的粘度增加，會(huì)降低印刷特性。
[0086]另外，填充物的玻璃粉末把由選自 B203、ZnO、Si02、A1203、CaO、Bi 203、PbO、Νει20、 Ce02、Cu20、Ba203、Mg0 2、Cr203、C〇02及Fe20的1種或至少2中以上混合的混合物，熔化后干 燥獲得的玻璃原料（Glass frit)形成。這里，玻璃粉末的制造方法已通過(guò)圖4詳細(xì)說(shuō)明， 這里不再累述。
[0087]另外，玻璃粉末的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（轉(zhuǎn)移點(diǎn)），即物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化的溫度為300? 1000°C為宜。如果玻璃轉(zhuǎn)化溫度小于3〇〇°C，則玻璃粉末在燒制時(shí)會(huì)向電極周圍流淌、阻礙 電極的形成，如果玻璃轉(zhuǎn)化溫度大于1000?，則會(huì)引發(fā)玻璃粉末的軟化（Softening)不充 分的問(wèn)題。
[0088]玻璃粉末的軟化溫度（軟化點(diǎn)），即固態(tài)物質(zhì)因?yàn)闊崃咳刍臏囟葹?50。〇? 1100°C為宜。如果軟化點(diǎn)的溫度不足350°C，則收縮率會(huì)增加，引發(fā)電極的卷邊（Edge curD 程度變大的問(wèn)題，如果軟化點(diǎn)的溫度大于ikktc，則銀覆膜金屬粉末的燒結(jié)不充分，引發(fā)阻 值上升的問(wèn)題。
[0089]本發(fā)明第2實(shí)施例的電極糊組合物由覆蓋有金屬粉末的玻璃粉末形成填充物，與 只以銀（Ag)粉末及金（Au)粉末等單一貴金屬粉末形成的現(xiàn)有填充物相比，可以降低制造 成本。
[0090]另外，電極糊組合物由于由覆蓋有金屬粉末的玻璃粉末形成第2填充物，因此重 量低，可以增加印刷時(shí)的縱橫比，可以獲得減小遮擋率的效果，降低系列電阻（Rs)的同時(shí) 增加分流電阻（Rsh)，可以增加太陽(yáng)能電池的光吸收率。
[0091]另外，電極糊組合物的第2填充物由玻璃粉末形成，可降低收縮率，降低與硅晶片 基材之間的分層（Delamination)現(xiàn)象，可提高電池效率。
[0092]下面，通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例及第2實(shí)施例的電極糊組合物進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。下面的實(shí)施例只是用于說(shuō)明本發(fā)明，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0093]下面是適用本發(fā)明電極糊組合物一實(shí)施例及第2實(shí)施例的玻璃粉末制造方法。
[0094]【比較例制造方法】
[0095]把以BiA系列玻璃粉末為基本成分的玻璃組合物，放入白金坩堝，在 120〇-l5〇0°C條件下，熔化1小時(shí)后，快速冷卻，制造玻璃樣片。把所述玻璃樣片，通過(guò)盤式 磨粉機(jī)（Disk Mill)，以7〇OOrpm以上條件進(jìn)行3〇分鐘干式粉碎（Dry grinding)，獲得平均 粒徑為2〇0 μ m的玻璃粉末后，把該玻璃粉末100g，直徑2艦的氧化鋯球6〇〇g，純凈水 2〇〇g 混合后，通過(guò)單輥軋機(jī)裝備，在300rpm條件下，對(duì)該混合物進(jìn)行3〇分鐘濕式粉碎，制造玻璃 粉末漿。把所述玻璃粉末漿，在100°C條件下干燥12小時(shí)，制造粒徑為1〇 μ m以下的玻璃粉 末。把所述粒徑為10 μ m的玻璃粉末，直徑〇· δππη的氧化鋯球6〇〇g，純凈水16〇g混合后，通 過(guò)單輥乳機(jī)裝備，在 3〇〇rpm條件下，對(duì)該混合物進(jìn)行30分鐘濕式粉碎，制造玻璃粉末漿后， 在200 C條件下干丨栄I2小時(shí)，制造平均粒徑為1 μ m以下、最大粒徑3μ m以下的玻璃粉末。 [00%]通過(guò)所述方法制造的玻璃粉末成分、轉(zhuǎn)移點(diǎn)（Tg)及軟化點(diǎn)記錄在表 [00 97]表1是玻璃粉末的與成分相關(guān)的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg)及軟化點(diǎn)表格。
[0098]【表1】
[0099] __

【權(quán)利要求】
1. 一種電極糊組合物，其特征在于： 包括50. 0?90. 0重量％的導(dǎo)電填充物，5. 0?20. 0重量％的無(wú)機(jī)結(jié)合料，0. 5?20. 0 重量％的有機(jī)結(jié)合料，4. 5?20. 0重量％的有機(jī)溶劑， 所述導(dǎo)電填充物包括 10. 0?70. 0重量％的氧化物粉末； 以30. 0?90. 0重量％覆蓋在所述氧化物粉末外面的金屬粉末。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述氧化物粉末為選自 B203、ZnO、Si02、A1203、CaO、Bi 203、PbO、Na20、Ce02、Cu20、Ba 203、 Mg02、Cr203、C〇02及Fe20氧化物的某一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述覆膜粉末是選自銀（Ag)粉末、鎳（Ni)粉末、錫（Sn)粉末、銅（Cu)粉末、鐵（Fe) 粉末、鈀（Pd)粉末、鋁（A1)粉末、金（Au)粉末、鋅（Zn)粉末、白金（Pt)粉末的某一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的某一項(xiàng)所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述無(wú)機(jī)結(jié)合料是轉(zhuǎn)移點(diǎn)為300?600°C、軟化點(diǎn)為330?650°C，是把B203、Zn0、Si0 2、 A1203、CaO、Bi203、PbO、Na 20、Ce02、Cu20、Ba203、Mg0 2、Cr203、C〇02 及 Fe20 氧化物中的至少一種 以上混合物熔化后快速冷卻獲得的玻璃原料（Glass frit)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述導(dǎo)電填充物的平均直徑為〇. 1?30 μ m。
6. -種電極糊組合物，其特征在于： 包括50. 0?90. 0重量％的導(dǎo)電填充物，5. 0?20. 0重量％的無(wú)機(jī)結(jié)合料，0. 5?20. 0 重量％的有機(jī)結(jié)合料，4. 5?20. 0重量％的有機(jī)溶劑， 所述導(dǎo)電填充物包括 10. 0?70. 0重量％的玻璃粉末； 以30. 0?90. 0重量％覆蓋在所述氧化物粉末外面的金屬粉末。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述玻璃粉末為把 B203、ZnO、Si02、A1203、CaO、Bi 203、PbO、Na20、Ce02、Cu20、Ba 203、 Mg02、Cr203、C〇02及Fe20中的至少一種以上混合物熔化后快速冷卻獲得的玻璃原料（Glass frit)〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述覆膜粉末是選自銀（Ag)粉末、鎳（Ni)粉末、錫（Sn)粉末、銅（Cu)粉末、鐵（Fe) 粉末、鈀（Pd)粉末、鋁（A1)粉末、金（Au)粉末、鋅（Zn)粉末、白金（Pt)粉末的某一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中的某一項(xiàng)所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述無(wú)機(jī)結(jié)合料是轉(zhuǎn)移點(diǎn)為300?600°C、軟化點(diǎn)為330?650°C，是把B203、Zn0、Si0 2、 A1203、CaO、Bi203、PbO、Na 20、Ce02、Cu20、Ba203、Mg0 2、Cr203、C〇02 及 Fe20 中的至少一種以上混 合物熔化后快速冷卻獲得的玻璃原料（Glass frit)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極糊組合物，其特征在于： 所述導(dǎo)電填充物的平均直徑為〇. 1?30 μ m。
【文檔編號(hào)】H01L31/042GK104246908SQ201280071694
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】樸成容, 鄭仁范, 梁承鎮(zhèn), 李正雄, 樸起范, 李丙潤(rùn), 李在煜, 柳在林 申請(qǐng)人:株式會(huì)社昌星