[发明专利]用于太阳能电池的前电极和包括其的太阳能电池

说明书

本发明提供一种用于太阳能电池的前电极和包含其的太阳能电池。所述用于太阳能电池的前电极包含：其最外表面上的阶梯式结构，其中阶梯式结构由n级(其中n为3或大于3的整数)构成且第n级的横截面积比第n‑1级小以使得第n‑1级部分曝露，且其中阶梯式结构占据最外表面的总表面积的5％到100％。本发明的前电极在不添加导致接触电阻变差的任何组分的情况下可经由控制其表面形态展现提高的粘附力且因此可展现良好的电阻特征。

相关申请的交叉参考

本申请主张2016年8月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0103293号的权益，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池的前电极和包括其的太阳能电池。更确切地说，本发明涉及一种用于太阳能电池的前电极，其具有形成于其最外表面上的阶梯式多层结构且对将太阳能电池的电池单元彼此连接的条带(ribbon)展现良好的粘附力；以及一种包含其的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池使用将日光的光子转换成电的p-n结的光生伏打效应产生电。在太阳能电池中，分别在具有p-n结的半导体晶片或衬底的上表面和下表面上形成前电极和后电极。随后，通过进入半导体晶片的日光诱发p-n结处的光生伏打效应且通过p-n结处的光生伏打效应产生的电子通过电极提供电流。

太阳能电池的电极可通过施加包含导电粉末、玻璃粉以及有机媒剂的电极膏状物，使其图案化且烘烤而形成于晶片上。

最近，已持续减小发射极的厚度以便提高太阳能电池效率。然而，发射极的厚度减小可能引起分流(shunting)，从而降低太阳能电池性能。另外，已逐渐提高太阳能电池的面积以便实现高光生伏打效率。然而太阳能电池的面积提高可能经由提高其接触电阻而导致效率降低。

参看图10(A)及图10(B)，可经由条带3将构成太阳能电池的电池1连接到相邻电池(未示出)。条带可直接粘结到充当电极的接线排(busbar)2。如果不能充分确保电极对条带的粘附力，那么电极的串联电阻可能提高且太阳能电池的转换效率可能降低。常规地，含铅玻璃粉主要用于太阳能电池的电极膏状物中。然而，此类含铅玻璃粉可能导致电极对条带的粘附力降低。最近，已作出各种尝试以将能够改进条带粘附力的材料，如氧化钨添加到电极膏状物中。然而，添加此类材料可能导致太阳能电池的电特性降低。

因此，需要可在不降低太阳能电池效率的情况下改进条带粘附力的用于太阳能电池的前电极。

韩国专利特许公开案第2014-0127938号中揭露了本发明的背景技术。

发明内容

本发明的一个方面为提供可经由控制电极的表面形态展现提高的条带粘附力的用于太阳能电池的前电极。

本发明的另一个方面为提供包含如上文所阐述的前电极且在可靠性和转换效率方面展现良好特性的太阳能电池。

根据本发明的一个方面，提供一种用于太阳能电池的前电极，在其最外表面上包含阶梯式结构，其中阶梯式结构由n级(其中n为3或大于3的整数)构成且第n级的横截面积比第n-1级小以使得第n-1级部分曝露，且其中阶梯式结构占据最外表面的总表面积的5％到100％。

阶梯式结构的每个级可至少部分地包含棱柱结构(prismatic structure)。

阶梯式结构可基本上由银(Ag)组成，且确切地说，可具有50重量％到100重量％的银含量。

前电极可通过烘烤包含银粉、玻璃粉以及有机媒剂的组成物形成。此处，组成物可包含60重量％到95重量％银粉、0.1重量％到20重量％玻璃粉以及1重量％到30重量％有机媒剂。玻璃粉可包含碲。组成物可更包含由以下所构成的族群中选出的至少一种添加剂：分散剂、触变剂、塑化剂、粘度稳定剂、抗起泡剂、颜料、UV稳定剂、抗氧化剂以及偶合剂。