JP2016533019A

JP2016533019A - 太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極

Info

Publication number: JP2016533019A
Application number: JP2016542622A
Authority: JP
Inventors: リプソン，テ; ホキム，チェ; ヒョンヤン，サン; ウクチョイ，ヨン
Original assignee: Cheil Industries Inc
Current assignee: Cheil Industries Inc
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2016-10-20
Also published as: EP3026674A1; KR20150031150A; WO2015037798A1; CN104903973A; US20150280024A1; EP3026674A4; EP3026674B1; US9515202B2; CN104903973B; TWI559335B; KR101648253B1; TW201513134A

Abstract

本発明は、太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極に関する。より具体的に、スクリーン印刷法で基板上に印刷するとき、微細線幅の印刷と高アスペクト比での印刷が可能であり、変換効率に優れた太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極に関する。さらに詳しくは、スクリーン印刷法で基板上に印刷される場合に、微細線幅の印刷と高アスペクト比での印刷が可能であり、変換効率に優れた太陽電池電極形成用組成物及びこれによって製造された電極に関する。

太陽電池は、太陽光のフォトン（ｐｈｏｔｏｎ）を電気に変換させるｐｎ接合の光電効果を用いて電気エネルギーを発生させる。太陽電池においては、半導体ウエハーまたはｐｎ接合を有する基板の上・下面にそれぞれ前面電極と後面電極が形成されている。太陽電池は、半導体ウエハーに入射した太陽光によってｐｎ接合の光電効果が誘導され、これによって発生した各電子が電極を介して外部に流れる電流を提供する。このような太陽電池の電極は、電極用ペースト組成物の塗布、パターニング及び焼成によってウエハーの表面に形成されてもよい。

太陽電池電極形成用組成物を基板上に印刷する方法は、大きく、グラビアオフセット印刷法とスクリーン印刷法とに分けることができる。特に、電極形成用組成物を基板上に印刷するとき、微細線幅での印刷、および高いアスペクト比での印刷が可能な電極形成用組成物を使用することが重要である。グラビアオフセット印刷法の場合は、組成物の粘性、乾燥性、粘着性の条件により顕著な影響を受け、また、スクリーン印刷法の場合は、組成物のレオロジー特性またはチクソトロピー性（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｈｙ）により顕著な影響を受ける。

韓国特許公開第２０１１―００４０７１３号では、狭い線幅及び高いアスペクト比を実現するために、可塑剤で組成物のレベリング性及びチクソトロピー性を調節している。韓国特許公開第２０１０―００６９９５０号では、高いアスペクト比を実現するために、二層電極としてガラス転移温度（Ｔｇ）が高いバインダーを用いたグラビアオフセット印刷方法を用いている。そして、韓国特許公開第２００７―００５５４８９号では、銀（Ａｇ）粉末の粒径でチクソトロピー性（ＴＩ）を制御することによって問題を解決しようとしたが、微細線幅と高アスペクト比を有する印刷パターンを実現するには依然として限界がある。

本発明の一つの目的は、印刷時に微細線幅及び高アスペクト比を有するパターンを実現できる太陽電池電極形成用組成物を提供することである。

本発明の他の目的は、変換効率に優れた太陽電池電極形成用組成物を提供することである。

本発明の前記各目的は、下記で説明する本発明によって全て達成することができる。

本発明の一観点は、導電性粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル及びチクソトロピックエージェントを含み、下記の数式１〜数式７を満足することを特徴とする太陽電池電極形成用組成物に関する：

前記数式１〜数式７において、チクソトロピック指数（ＴＩ）は、２３℃において回転粘度計および１４番スピンドルを用いて各回転数（ｒｐｍ）で測定された粘度を代入して算出された値である。

本発明の他の観点は、前記太陽電池電極形成用組成物で製造された太陽電池電極に関する。

本発明の太陽電池電極形成用組成物は、微細線幅及び高アスペクト比を有する印刷パターンを実現することができ、且つ変換効率に優れる。

実施例１〜５及び比較例１〜３で測定されたＴＩ指数値を示したグラフである。本発明の一実施形態に係る太陽電池の構造を概略的に示した概念図である。

［発明を実施するための最善の形態］
本発明の一観点は、導電性粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル及びチクソトロピックエージェントを含み、下記の数式１〜数式７を満足することを特徴とする太陽電池電極形成用組成物に関する：

前記数式１〜数式７において、チクソトロピック指数（ＴＩ）は、２３℃で回転粘度計および１４番スピンドルを用いて各回転数（ｒｐｍ）で測定された粘度を代入して算出された値である。

前記組成物は、前記導電性粉末約５０重量％〜約９０重量％；前記ガラスフリット約１重量％〜約１５重量％；前記有機ビヒクル約３重量％〜約４０重量％；及び前記チクソトロピックエージェント約０.０１重量％〜２重量％を含みうる。

前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及びＩＴＯ（インジウム錫オキシド）からなる群から選ばれる１種以上を含んでもよい。

前記ガラスフリットは、有鉛ガラスフリット、無鉛ガラスフリットまたはこれらの混合物でありうる。

前記チクソトロピックエージェントは、アミン系化合物、ヒマシ油系化合物、カーボンブラック系化合物、脂肪酸アミド系化合物、ヒュームド・シリカ系化合物、有機クレイ（ＯｒｇａｎｏＣｌａｙ）系化合物及びナノ有機／無機粒子からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含みうる。

前記ガラスフリットの平均粒径（Ｄ５０）は、約０．１μｍ〜約５μｍでありうる。

前記組成物は、分散剤、可塑剤、粘度安定化剤、消泡剤、顔料、紫外線安定剤、酸化防止剤及びカップリング剤からなる群から選ばれる添加剤を１種以上さらに含んでもよい。

前記組成物で印刷されたパターンの線幅は約７５μｍ〜約９０μｍで、線厚は約１５μｍ〜約２０μｍで、アスペクト比（線厚／線幅）は約０．１５以上でありうる。

以下では、本発明の好ましい実施例を通じて本発明の構成及び作用をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は、本発明の理解を促進するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例に限定されることはない。ここに記載されていない内容は、この技術分野で熟練した者であれば十分に技術的に類推可能であるので、それについての説明は省略する。

［太陽電池電極形成用組成物］
本発明の太陽電池電極形成用組成物は、導電性粉末（Ａ）、ガラスフリット（Ｂ）、有機ビヒクル（Ｃ）及びチクソトロピックエージェント（Ｄ）を含み、スクリーン印刷法でウエハー基板上に印刷される場合に、微細線幅の具現が可能であり、前記組成物で製造された太陽電池電極は変換効率に優れる。

以下、本発明を詳細に説明する。

（Ａ）導電性粉末
本発明で使用される導電性粉末としては、導電性を有する任意の有機物または無機物を使用することができる。好ましくは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケルまたはＩＴＯ（インジウム錫オキシド）を使用してもよい。前記導電性粉末は、１種またはその２種以上を混合して使用してもよい。前記導電性粉末は銀（Ａｇ）粒子を含むことが好ましく、銀粒子の他に、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）または銅（Ｃｕ）粒子がさらに添加されてもよい。

前記導電性粉末の平均粒径（Ｄ５０）は、約０．１μｍ〜約１０μｍの平均粒径であってもよい。前記導電性粉末の平均粒径（Ｄ５０）は、約０．２μｍ〜約７μｍであることが好ましく、約０．５μｍ〜約５μｍであることが特に好ましい。

前記導電性粉末は、組成物全体の重量に対して約５０重量％〜約９０重量％で含まれてもよく、約７０重量％〜約９０重量％で含まれることが好ましい。前記範囲であると、抵抗の増加によって変換効率が低下することを防止することができ、有機ビヒクルの量の相対的な減少によってペースト化が難しくなることを防止することができ、また、適切な分散性、流動性及び印刷性を付与することができる。

（Ｂ）ガラスフリット
ガラスフリットは、接触抵抗を減少させるために、電極ペーストの焼成工程中に反射防止膜をエッチングし、銀粒子を溶融させ、エミッター領域に銀結晶粒子を生成させることができる。また、ガラスフリットは、導電性粉末とウエハーとの間の接着力を向上させ、焼結時に軟化することによって焼成温度をより低下させる効果をもたらす。

太陽電池の効率を増加させるために太陽電池の面積を増加させると、太陽電池の接触抵抗が高くなり得るので、ｐｎ接合（ｐｎｊｕｎｃｔｉｏｎ）に対する被害を最小化すると同時に、直列抵抗を最小化しなければならない。また、異なる面抵抗のウエハーを使用することによって焼成温度の変動幅が大きくなるので、広い焼成温度でも熱安定性を十分に確保できるガラスフリットを使用することが好ましい。

前記ガラスフリットとしては、通常、太陽電池電極形成用組成物に使用される有鉛ガラスフリット及び無鉛ガラスフリットのうちいずれか一つ以上が使用されてもよい。

前記ガラスフリットは、酸化鉛、酸化ケイ素、酸化テルル、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化タングステンなどから選ばれる金属酸化物を単独で含んでもよいし、またはこれらの混合物を含んでもよい。例えば、前記ガラスフリットとしては、酸化亜鉛−酸化ケイ素系（ＺｎＯ−ＳｉＯ_２）、酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系（ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素−酸化アルミニウム系（ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ビスマス−酸化ケイ素系（Ｂｉ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、酸化ビスマス−酸化ホウ素−酸化ケイ素系（Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、酸化ビスマス−酸化ホウ素−酸化ケイ素−酸化アルミニウム系（Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ビスマス−酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系（Ｂｉ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、または酸化ビスマス−酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素−酸化アルミニウム系（Ｂｉ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３）ガラスフリットなどが用いられてもよい。

前記ガラスフリットは、通常の方法を用いて上述金属酸化物によって製造してもよく、例えば、上述金属酸化物を既定の比率で混合し、混合はボールミル（ｂａｌｌｍｉｌｌ）またはプラネタリーミル（ｐｌａｎｅｔａｒｙｍｉｌｌ）を使用して行ってもよい。混合物を約９００℃〜約１３００℃の条件で溶融させてから、約２５℃に急冷（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）し、このようにして得られた結果物をディスクミル（ｄｉｓｋｍｉｌｌ）、またはプラネタリーミルなどによって粉砕しガラスフリットが得られる。

前記ガラスフリットの形状は、球状または無定形であってもよい。

前記ガラスフリットは、市販の製品を購買して使用してもよいし、所望の組成を得るために、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）、ホウ素酸化物（Ｂ_２Ｏ_３）、ビスマス酸化物（Ｂｉ_２Ｏ_３）、ナトリウム酸化物（Ｎａ_２Ｏ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを選択的に溶融して製造してもよい。

前記ガラスフリットは、組成物全体の重量に対して約１重量％〜約１５重量％で含まれてもよく、約２重量％〜約１０重量％で含まれることが好ましい。前記範囲であると、適切な分散性、流動性及び印刷性を有することができる。

（Ｃ）有機ビヒクル
有機ビヒクルは、太陽電池電極形成用組成物の無機成分との機械的混合を通じて、組成物に印刷に適した粘度及びレオロジー的特性を付与する。

前記有機ビヒクルとしては、通常、太陽電池電極形成用組成物に使用される有機ビヒクルが使用されてもよい。前記有機ビヒクルは、バインダー樹脂及び溶媒などを含んでもよい。

前記バインダー樹脂としては、アクリレート系またはセルロース系樹脂などを使用してもよい。エチルセルロースが一般的に使用される樹脂であるが、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、エチルセルロースとフェノール樹脂との混合物、アルキド樹脂、フェノール系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、キシレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリエステル系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、木材ロジン（ｒｏｓｉｎ）またはアルコールのポリメタクリレートなどを使用してもよい。

前記溶媒としては、へキサン、トルエン、エチルセロソルブ、シクロヘキサノン、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）、ジブチルカルビトール（ジエチレングリコールジブチルエーテル）、ブチルカルビトールアセテート（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート）、プロピレングリコールモノメチルエーテル、へキシレングリコール、テルピネオール（Ｔｅｒｐｉｎｅｏｌ）、メチルエチルケトン、ベンジルアルコール、γ―ブチロラクトンまたはエチルラクテートなどを単独でまたは２種以上混合して使用してもよい。

前記有機ビヒクルは、組成物全体の重量に対して約３重量％〜約４０重量％で含まれてもよい。前記範囲であると、十分な接着強度と優れた印刷性を確保することができる。

（Ｄ）チクソトロピックエージェント
本発明の組成物は、チクソトロピックエージェント（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃａｇｅｎｔ）を含む。前記チクソトロピックエージェントは、アミン系化合物、ヒマシ油系化合物、カーボンブラック系化合物、脂肪酸アミド系化合物、ヒュームド・シリカ系化合物、有機クレイ系化合物及びナノ有／無機粒子からなる群から選ばれた１種以上の化合物を含んでもよい。

一実施形態として、チクソトロピックエージェントは、アミン系化合物としてＴＨＩＸＡＴＲＯＬＰ６００（ＥＬＥＭＥＮＴＩＳ社）、ヒマシ油系化合物としてＴＨＩＸＡＴＲＯＬＳＴ（ＥＬＥＭＥＮＴＩＳ社）、カーボンブラック系化合物としてＶＵＬＣＡＮＸＣ７２（ＣＡＢＯＴ社）、脂肪酸アミド系化合物としてＦｌｏｗｎｏｎ（ＫＹＯＥＩＳＨＡ社）、ヒュームド・シリカ系化合物としてＡ２００（ＥＶＯＮＩＫ社）、有機クレイ系化合物としてＢＥＮＴＯＮＥＳＤ―３（ＥＬＥＭＥＮＴＩＳ社）等であってもよい。

前記チクソトロピックエージェントは、太陽電池電極形成用組成物全体の重量に対して約０．０１重量％〜約２重量％で含まれてもよく、約０．０５重量％〜約１重量％で含まれることが好ましい。前記範囲であると、適切な流動性及び印刷性を有することができる。

（Ｅ）その他添加剤
本発明の太陽電池電極形成用組成物は、上述した構成要素の他に、流動特性、工程特性及び安定性を向上させるために、必要に応じて通常の添加剤をさらに含んでもよい。前記添加剤としては、分散剤、可塑剤、粘度安定化剤、消泡剤、顔料、紫外線安定剤、酸化防止剤、カップリング剤などを単独でまたは２種以上混合して使用してもよい。前記添加剤は、太陽電池電極形成用組成物全体の重量に対して約０．１重量％〜約５重量％で含まれてもよいが、必要に応じて含量を変更してもよい。

本発明の太陽電池電極形成用組成物は、下記の数式１〜数式７を満足するスクリーン印刷に適用する組成物であって、微細パターンの印刷が可能であり、優れた変換効率を示すことができる。

具体的に、前記数式１〜数式４のチクソトロピック指数（ＴＩ）は、回転粘度計を用いて異なる回転数（ｒｐｍ）で測定した粘度値の比と定義することができる。一例において、チクソトロピック指数ＴＩ１０は、２３℃で回転粘度計および１４番スピンドルを用いて回転数１ｒｐｍで測定した粘度と、回転数１０ｒｐｍで測定した粘度との比を意味し、チクソトロピック指数ＴＩ２０は、２３℃で回転粘度計および１４番スピンドルを用いて回転数２ｒｐｍで測定した粘度と、回転数２０ｒｐｍで測定した粘度との比を意味する。前記回転粘度計の一例は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製ＨＢＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏを例示することができる。

また、太陽電池電極形成用組成物は、印刷適性の観点から約２００Ｐａ・ｓ〜約６００Ｐａ・ｓの粘度範囲を有することが好ましい。前記粘度は、回転粘度計を用いて、２３℃で回転数１０ｒｐｍで測定したときの値である。

本発明の太陽電池電極形成用組成物で基板上に印刷するとき、特に、スクリーン印刷法で印刷する場合、印刷されたパターンの線幅は約７５μｍ〜約９０μｍで、線厚は約１５μｍ〜約２０μｍであってもよい。また、印刷されたパターンの線厚に対する線幅の比率であるアスペクト比（線厚／線幅）は、約０．１５以上であり、約０．１５〜約０．２０であることが好ましく、約０．１６〜約０．１８であることが特に好ましい。前記アスペクト比の範囲であると、優れた印刷性を有することができる。

［太陽電池電極及びこれを含む太陽電池］
本発明の他の観点は、前記太陽電池電極形成用組成物によって形成された電極及びこれを含む太陽電池に関する。図２は、本発明の一実施形態に係る太陽電池の構造を示したものである。

図２を参照すると、ｐ層（またはｎ層）１０１及びエミッターとしてのｎ層（またはｐ層）１０２を含むウエハー１００または基板上には、電極形成用組成物を印刷して焼成することによって後面電極２１０及び前面電極２３０を形成することができる。例えば、電極形成用組成物をウエハーの後面に印刷・塗布した後、約２００℃〜約４００℃の温度で約１０秒〜約６０秒間乾燥し、後面電極のための事前準備段階を行うことができる。また、ウエハーの前面に電極形成用組成物を印刷した後で乾燥し、前面電極のための事前準備段階を行うことができる。その後、約４００℃〜約９５０℃、好ましくは約７５０℃〜約９５０℃で約３０秒〜約５０秒間焼成する焼成過程を行うことによって前面電極及び後面電極を形成することができる。

以下では、実施例を通じて本発明をより具体的に説明するが、これら各実施例は、説明の目的のためのものに過ぎず、本発明を制限するためのものと解釈してはならない。

実施例１〜５及び比較例１〜３
実施例１
有機バインダーとしてエチルセルロース（Ｄｏｗｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐａｎｙ、ＳＴＤ４、ＳＤＴ２００）０．７重量％を、溶媒であるテキサノール（Ｔｅｘａｎｏｌ）３．３重量％に６０℃で十分に溶解することによって有機ビヒクルを製造し、有機ビヒクルに平均粒径が２．０μｍである球状の銀粉末（ＤｏｗａＨｉｇｈｔｅｃｈＣＯ．ＬＴＤ、ＡＧ−４−８）８８重量％、平均粒径が１．０μｍであり、転移点が２８０℃である低融点結晶相ガラス粉末（Ｐｂ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｏ）２．７重量％、添加剤として分散剤（ＢＹＫ１４５、ＢＹＫ−ｃｈｅｍｉｅ）０．６重量％、チクソトロピックエージェント（ＴｈｉｘａｔｒｏｌＳＴ、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓｃｏ．）０．４重量％を投入して均一に混合した後、３ロール混練機で混合・分散させることによって太陽電池電極形成用組成物を製造した。

前記太陽電池電極形成用組成物をウエハーの前面に一定のパターンでスクリーン印刷法によって印刷した。下記の物性測定方法に基づいて各物性を測定した後、その結果を下記の表２に示した。

実施例２〜５及び比較例１〜３
太陽電池電極形成用組成物は、下記の表２の組成で各成分を含むことを除いては、前記実施例１と同一の方法で製造した後、スクリーン印刷法でパターンを印刷した。

［物性測定方法］
・チクソトロピック指数（ＴＩ）の測定：
回転粘度計ＨＢＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製）およびスピンドル１４番を用いて２３℃で測定された粘度の比率で計算した。測定時、サンプルカップに試料を完全に充填し、スピンドルを装着してから５分間温度を安定化させた後、下記の表１の維持時間後の粘度を測定した。

測定された粘度に基づいて前記数式１〜数式４のＴＩ指数及び前記数式５〜数式７のＴＩ指数変化率を算出した後、その結果を下記の表２に示し、図１にグラフで示した。

［物性評価方法］
・直列抵抗、短絡電流及び変換効率の測定：
前記実施例及び比較例で調製した太陽電池電極形成用組成物を単結晶ウエハーの前面に一定のパターンでスクリーン印刷法によって印刷し、赤外線乾燥炉を用いて乾燥させた。前記過程で形成されたセルをベルト型焼成炉を用いて６００℃〜９００℃で６０秒〜２１０秒間焼成し、このようにして得られたセルに対しては、太陽電池効率測定装置（Ｐａｓａｎ社、ＣＴ−８０１）を用いて太陽電池の変換効率（％）、短絡電流（Ｉｓｃ）及び直列抵抗（Ｒｓ）を測定した。

・印刷性の測定：
上記のように調製した太陽電池電極形成用組成物のそれぞれを、３０μｍの線幅で設計されたスクリーンマスクを用いてウエハーの前面に一定のパターンでスクリーン印刷法によって印刷した。印刷したウエハーを乾燥・焼成した後、３次元測定顕微鏡でパターンの９箇所を測定し、ＥＬ分析機を通じてパターンの断線を確認した。

・アスペクト比の測定：
太陽電池電極形成用組成物を製造し、３０μｍの線幅で設計されたスクリーンマスクを用いてウエハーの前面に一定のパターンでスクリーン印刷法によって印刷した。印刷したウエハーを乾燥・焼成した後、３次元測定顕微鏡でパターンの９箇所を測定し、平均値を示した。

前記表２の結果値及び図１のグラフを参照すると、前記数式１〜数式７を満足する実施例１〜５の太陽電池電極形成用組成物は、微細パターン印刷性に優れ、これによって製造された太陽電池電極は、直列抵抗が低く、変換効率に優れることが分かる。

本発明の単純な変形及び変更は、この分野で通常の知識を有する者によって容易に実施可能であり、このような変形や変更は、いずれも本発明の領域に含まれるものと見なすことができる。

Claims

導電性粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル及びチクソトロピックエージェントを含み、
下記の数式１〜数式７を満足することを特徴とする太陽電池電極形成用組成物：
前記数式１〜数式７において、チクソトロピック指数（ＴＩ）は、２３℃で回転粘度計および１４番スピンドルを用いて各回転数（ｒｐｍ）で測定された粘度を代入して算出された値である。
前記導電性粉末約５０重量％〜約９０重量％；
前記ガラスフリット約１重量％〜約１５重量％；
前記有機ビヒクル約３重量％〜約４０重量％；及び
前記チクソトロピックエージェント約０．０１重量％〜約２重量％を含む、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
前記導電性粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）及びＩＴＯ（インジウム錫オキシド）からなる群から選ばれる１種以上を含む、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
前記ガラスフリットは、有鉛ガラスフリット、無鉛ガラスフリットまたはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
前記チクソトロピックエージェントは、アミン系化合物、ヒマシ油系化合物、カーボンブラック系化合物、脂肪酸アミド系化合物、ヒュームド・シリカ系化合物、有機クレイ（ＯｒｇａｎｏＣｌａｙ）系化合物及びナノ有機／無機粒子からなる群から選ばれる１種以上の化合物を含む、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
前記ガラスフリットは、平均粒径（Ｄ５０）が約０．１μｍ〜約５μｍである、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
分散剤、可塑剤、粘度安定化剤、消泡剤、顔料、紫外線安定剤、酸化防止剤及びカップリング剤からなる群から選ばれる添加剤を１種以上さらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池電極形成用組成物。
前記組成物で印刷されたパターンの線幅は約７５μｍ〜約９０μｍで、線厚は約１５μｍ〜約２０μｍで、アスペクト比（線厚／線幅）は０．１５以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池電極形成用組成物。
請求項１〜７のいずれか１項の太陽電池電極形成用組成物で製造された太陽電池電極。