KR101210112B1 - 유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물, 그리고 태양 전지 - Google Patents

유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물, 그리고 태양 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물에 이용되는 유리 프릿은 은(Ag)을 포함한다.

Description

유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물, 그리고 태양 전지{GLASS FRIT AND PASTE COMPISITION FOR FRONT ELECTRODE OF SOLAR CELL INCLUDING THE SAME, AND SOLAR SELL}
본 기재는 유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물, 그리고 태양 전지에 관한 것이다.
최근 화석 연료의 고갈 등으로 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중 태양 전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며, 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다.
이러한 태양 전지는 n형 및 p형 반도체를 가지는 실리콘 기판에 형성되는 전극들을 포함할 수 있다. 전극과 실리콘 기판의 부착력을 향상하기 위해서는 전극 형성용 페이스트 조성물의 유리 프릿(glass frit) 내의 납 함유량을 늘려야 한다. 그러나 유리 프릿 내의 납 함유량이 늘리면 페이스트 조성물에서 전도성 분말의 고용도가 낮아지게 된다. 따라서, 전극과 실리콘 기판의 부착력을 향상하면서도 전도성 분말의 고용도를 동시에 향상하는 것이 어려우며, 이에 따라 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상하는 데 일정한 한계가 있다.
실시예는 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있는 유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물, 그리고 이 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전면 전극을 포함하는 태양 전지를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물에 이용되는 유리 프릿은 은(Ag)을 포함한다.
상기 유리 프릿이 은 함유 산화물을 포함할 수 있다. 상기 은 함유 산화물이, Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 은 함유 산화물이 상기 유리 프릿의 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 유리 프릿이 70.1~90 중량%의 PbO, 4.9~12 중량%의 SiO2, 4.9~11 중량%의 B2O3 및 0.1~10 중량%의 상기 은 함유 산화물을 포함할 수 있다. 상기 유리 프릿이 0~5 중량%의 Al2O3, 0~0.2 중량%의 MgO, 0.5~5 중량%의 ZnO, 0~5 중량%의 TiO2, 0~5 중량%의 SrO, 0~5 중량%의 BaO, 0~5 중량%의 ZrO, 0.3~0.5 중량%의 Fe2O3, 0.2~0.5 중량%의 Cr2O3, 0.1~0.4 중량%의 Co2O3 또는 CoO, 0.3~0.5 중량%의 MnO2을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물은, 전도성 분말; 유기 비히클; 유리 프릿; 및 첨가제를 포함한다. 이때, 상기 유리 프릿 및 상기 첨가제 중 적어도 어느 하나가 은을 포함한다.
상기 첨가제가 상기 전도성 분말의 평균 입경보다 작은 평균 입경을 가지는 은일 수 있다.
또는, 상기 첨가제가 은 함유 산화물을 포함할 수 있다. 상기 은 함유 산화물이, Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 은 함유 산화물이 상기 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다.
상기 유리 프릿이 70.1~90 중량%의 PbO, 4.9~12 중량%의 SiO2, 4.9~11 중량%의 B2O3 및 0.1~10 중량%의 은 함유 산화물을 포함할 수 있다. 상기 은 함유 산화물이, Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지는 상술한 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전면 전극을 포함한다. 상기 전면 전극이 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 아연(Zn), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 철(Fe), 망간(Mn) 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
본 발명에서는 유리 프릿이 은 함유 산화물을 포함하거나 페이스트 조성물에 첨가제로 은 또는 은 함유 산화물을 첨가하여, 페이스트 조성물의 내에서 은의 고용도를 높일 수 있다. 이에 따라 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 전면 전극의 전기 전도도를 향상할 수 있고, 결과적으로 이 전면 전극을 포함하는 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있다.
또한, 첨가제로 은을 첨가한 경우에는 은이 소결의 구동력(driving force)으로 작용하여 소결 조제의 역할을 할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 유리 프릿 및 이를 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물(이하 “페이스트 조성물”), 그리고 이 페이스트 조성물을 이용하여 전면 전극을 포함하는 태양 전지를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 페이스트 조성물은 전도성 분말, 유기 비히클, 유리 프릿 및 첨가제를 포함할 수 있다.
여기서, 전도성 분말은 은(Ag) 분말일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 전도성 분말은 단일 입자로 형성될 수 있고, 또는 서로 다른 특성을 가지는 입자를 혼합하여 사용할 수도 있다.
이러한 전도성 분말은 구형의 형상을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전도성 분말이 판형, 종형, 또는 플레이크형의 형상을 가지는 분말이 포함될 수도 있다.
전도성 분말의 평균 입경은 1~10 ㎛일 수 있다. 평균 입경이 1㎛ 미만인 경우에는, 전도성 분말 사이에 유기물이 들어갈 수 있는 공간이 적어 분산이 원활하지 않을 수 있다. 그리고 평균 입경이 10㎛를 초과하는 경우에는, 전도성 분말 사이에 공극이 많아서 치밀도가 떨어지고 저항이 높아질 수 있다.
유기 비히클은 용매에 바인더가 용해된 것일 수 있으며, 소포제, 분산제 등을 더 포함할 수 있다. 용매로는 테르피네올, 카르비톨 등의 유기 용매를 사용할 수 있고, 바인더로는 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 알키드 수지 등을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 유기 비히클을 사용할 수 있음은 물론이다.
이러한 유기 비히클은 칙소제(thixotropic agent), 레벨링(levelling)제, 소포제 등을 더 포함할 수도 있다. 칙소제는 우레아계, 아마이드계, 우레탄계 등의 고분자/유기물이 사용되거나 무기계의 실리카 등이 사용될 수 있다.
유리 프릿은 PbO, SiO2, B2O3 등을 포함하는 PbO-SiO2-B2O3계 유리 프릿일 수 있으며, 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있는 다양한 물질(일례로, Al2O3, MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, ZrO, Fe2O3, Cr2O3, Co2O3, CoO, MnO2 등)을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 PbO-SiO2-B2O3계 유리 프릿을 포함하여 페이스트 조성물과 실리콘 기판의 부착력을 향상할 수 있으며, 납의 함유량을 제어하여 유리 전이점을 조절할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 PbO-SiO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-B2O3-ZbO-SiO2 등이 사용될 수 있다.
그리고 Al2O3, MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, ZrO, Fe2O3, Cr2O3, Co2O3, CoO, MnO2 등과 같은 물질을 포함하여 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, Al2O3은 유리 프릿과 전도성 분말의 컨택 효과(contact effect)을 향상하기 위하여 첨가되는 것이다. MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, ZrO은 광흡수 계수를 향상하기 위하여 첨가되는 것이다. 그리고, Fe2O3, Cr2O3, Co2O3, CoO, MnO2는 여기 전압을 낮추어 여기 전압 효과(excitation voltage effect)를 개선하기 위한 것이다. 여기서, 여기 전압이라 함은 기저 상태의 원자나 분자가 충돌에 의해 여기되는데 필요한 최소 에너지를 공급하기 위하여 필요한 최소 전압을 의미한다.
그리고, 본 발명에서는 유리 프릿이 은(Ag) 함유 산화물을 포함할 수 있다. 상기 은 함유 산화물은 은을 단독으로 포함하는 산화물일 수 있고, 또는 은과 함께 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 아연(Zn), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 철(Fe), 망간(Mn) 구리(Cu) 등과 같은 다른 금속을 더 포함할 수 있다. 일례로, 은 함유 산화물은 Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO 등 일 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지는 상술한 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전면 전극을 포함한다. 상기 전면 전극이 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 아연, 주석, 카드뮴, 철, 망간, 구리로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 유리 프릿이 은 함유 산화물을 포함하여, 페이스트 조성물의 내에서 은의 고용도를 높일 수 있다. 이에 따라 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 전면 전극의 전기 전도도를 향상할 수 있고, 결과적으로 이 전면 전극을 포함하는 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있다.
상술한 유리 프릿의 다양한 물질은 전도성 페이스트와 실리콘 기판의 부착력을 향상하면서 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있는 적절한 비율로 포함될 수 있다.
일례로, 유리 프릿에는 PbO가 70.1~90 중량%만큼, SiO2가 4.9~12 중량%만큼, B2O3가 4.9~11 중량%만큼 포함될 수 있다. 이는 납의 함량을 높여 페이스트 조성물과 실리콘 기판과의 부착력을 향상하면서, 페이스트 조성물과 실리콘 기판의 컨택 특성을 향상하기 위한 비율로 한정된 것이다.
그리고 상기 은 함유 산화물은 유리 프릿 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. 0.1 중량% 미만에서는 광전 변환 효율을 향상하는 효과가 상대적으로 작을 수 있으며, 10 중량%를 초과하면 유리 프릿으로 기능하기 어려울 수 있다. 이때, 상기 은 함유 산화물이 유리 프릿 전체에 대하여 0.1~2 중량%만큼 포함되어 유리 프릿으로서의 역할을 안정적으로 수행하면서 태양 전지의 광전 변환 효율을 최대화할 수 있다.
그리고 유리 프릿에는 유리 프릿 전체에 대하여 Al2O3가 0~5 중량%만큼, MgO가 0~0.2 중량%만큼, ZnO가 0.5~5 중량%만큼, TiO2가 0~5 중량%만큼, SrO가 0~5 중량%만큼, BaO가 0~5 중량%만큼, ZrO가 0~5 중량%만큼, Fe2O3가 0.3~0.5 중량%만큼, Cr2O3가 0.2~0.5 중량%만큼, Co2O3또는 CoO가 0.1~0.4 중량%만큼, MnO2가 0.3~0.5 중량%만큼 더 포함될 수 있다. 이러한 비율은 유리 전이 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하면서 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있는 범위로 결정된 것이다.
그리고 페이스트 조성물은 원하는 특성을 향상할 수 있도록 다양한 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 예로는 소결조제, 증점제, 안정화제, 또는 계면활성제 등을 들 수 있다.
그리고, 첨가제는 은 또는 은 함유 산화물을 포함할 수 있다.
첨가제로 은을 포함하는 경우에는 첨가제로 추가한 은의 평균 입경이 전도성 분말의 평균 입경보다 작을 수 있다. 일례로, 첨가제로 추가한 은의 평균 입경은 100nm 이하일 수 있다. 이렇게 작은 평균 입경을 가지는 은은 소결의 구동력(driving force)으로 작용하여 소결 조제의 역할을 할 수 있다.
상기 은 함유 산화물은 은을 단독으로 포함하는 산화물일 수 있고, 또는 은과 함께 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 아연, 주석, 카드뮴, 철, 망간, 구리 등과 같은 다른 금속을 더 포함할 수 있다. 일례로, 은 함유 산화물은 Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO 등일 수 있다.
첨가제로 은 또는 은 함유 산화물을 사용할 경우, 페이스트 조성물 내에 은의 고용도를 향상할 수 있다. 이에 의하여 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 전면 전극의 전기 전도도를 향상할 수 있다. 결과적으로 이 전면 전극을 포함하는 태양 전지의 광전 변환 효율을 향상할 수 있다.
일례로, 페이스트 조성물에서 상술한 전도성 분말은 50~90 중량%, 유기 비히클은 10~50 중량%, 유리 프릿이 1~20 중량%, 첨가제는 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다.
전도성 분말이 90 중량%를 초과하여 포함되면 조성물을 페이스트 상태로 형성하기 어려울 수 있다. 전도성 분말이 50 중량% 미만으로 포함되면 전도성 분말의 양이 줄어들어 제조된 전면 전극의 저항이 커질 수 있다.
유기 비히클이 50 중량%를 초과하여 포함되면, 제조된 전면 전극의 저항이 커질 수 있다. 유기 비히클이 10 중량% 미만으로 포함되면, 실리콘 기판과의 접합 특성이 저하될 수 있다.
유리 프릿은 1~20 중량%의 범위 내에서 접착력, 소결성 및 태양전지의 후가공 공정 특성을 향상할 수 있다.
첨가제가 10 중량%를 초과하여 포함되면, 전도성 분말의 양이 적어져서 이 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 전면 전극의 저항이 커질 수 있다. 이에 의해 태양 전지의 효율이 저하될 수 있다. 첨가제가 0.1 중량% 미만으로 포함되면, 첨가제에 의한 효과를 충분히 기대하기 어려울 수 있다.
이때, 첨가제가 은 함유 산화물을 포함하는 경우, 은 함유 산화물이 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. 10 중량% 초과하는 경우에는 페이스트 조성물의 수축력이 증대되어 소성에 의하여 태양 전지의 휨 특성을 저하할 수 있으며, 0.1 중량% 미만인 경우에는 은 함유 산화물에 의한 효과를 충분히 기대하기 어려울 수 있다. 이때, 이때, 은 함유 산화물에 의한 효과 및 휨 특성 등을 좀더 고려하면, 은 함유 산화물이 0.5~5 중량%만큼 포함될 수 있다. 일례로, 은 함유 산화물이 1~2 중량%만큼 포함될 수 있다.
상술한 설명에서는 첨가제로 은 함유 산화물을 사용하는 동시에, 은 또는 은 함유 산화물을 포함한 유리 프릿을 사용한 것을 예시로 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 은 함유 산화물을 포함하지 않는 유리 프릿을 사용하면서 첨가제로 은 또는 은 함유 산화물을 사용하는 경우도 본 발명의 범위에 속한다. 마찬가지로, 첨가제로 은 또는 은 함유 산화물을 사용하지 않으면서, 은 함유 산화물을 포함하는 유리 프릿을 사용한 경우도 본 발명의 범위에 속한다.
이러한 페이스트 조성물은 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.
바인더를 용매에 용해한 후 프리 믹싱(pre-mixing)하여 유기 비히클을 형성한다. 전도성 분말과 첨가제를 유기 비히클에 첨가하여 1 내지 12시간 동안 숙성(aging) 시킨다. 이때, 유리 프릿을 함께 첨가할 수도 있다. 숙성된 혼합물을 3롤밀(3 roll mill)을 통해 기계적으로 혼합 및 분산시킨다. 혼합물을 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 제조한다. 그러나 이러한 방법은 일례로 제시한 것에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 페이스트 조성물이 적용될 수 있는 태양 전지의 일례를 설명한다. 도 1은 태양 전지의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 태양 전지는 전면에 n형 반도체부(11)를 포함하는 p형 실리콘 기판(10), n형의 반도체층(11)에 전기적으로 연결되는 전면 전극(12) 및 p형 실리콘 기판(10)에 전기적으로 연결되는 후면 전극(13)을 포함한다. 전면 전극(12)을 제외한 n형 반도체부(11)의 상면에는 반사 방지막(14)이 형성될 수 있다. 그리고 후면 전극(13)이 형성된 실리콘 기판(10)에는 후면 전계층(back surface field, BSF)(15)이 형성될 수 있다.
본 발명의 페이스트 조성물은 이러한 태양 전지의 전면 전극(12)을 형성하는 데 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 페이스트 조성물을 실리콘 기판(10)에 도포한 후 건조한 후 소성하여 전면 전극(12)을 형성할 수 있다. 일례로, 페이스트의 조성물은 80~200℃에서 1~30분 동안 건조될 수 있으며, 700~900℃에서의 급속 열처리에 의하여 소성될 수 있다.
이렇게 은의 고용도가 높은 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 전면 전극(12)은 우수한 전기 전도도를 가질 수 있다. 이에 의해 이 전면 전극(12)을 구비한 태양 전지의 효율을 향상할 수 있다. 은 함유 산화물로 은과 함께 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 아연, 주석, 카드뮴, 철, 망간, 구리 등의 다른 금속을 포함하는 산화물을 사용한 경우에는, 전면 전극(12)이 바나듐, 몰리브덴, 텅스텐, 아연, 주석, 카드뮴, 철, 망간, 구리 등을 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
용매에 바인더를 용해하여 유기 비히클을 준비하였다. 용매로는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트와 α-테르피네올의 혼합 용매를 사용하였으며, 바인더로는 에틸 셀룰로오스계 바인더를 사용하였다. 유기 비히클에 전도성 분말로 은 분말과 유리 프릿을 첨가한 후 혼합하였다. 12 시간 동안 숙성한 후 3롤밀을 이용하여 2차로 혼합 및 분산하였다. 이를 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 형성하였다.
이때, 페이스트 조성물은, 16.5 중량%의 유기 비히클, 80 중량%의 은 분말 및 3.5 중량%의 유리 프릿을 포함하였다. 그리고 유리 프릿은 71.1 중량%의 PbO, 10.6 중량%의 SiO2, 6.9 중량%의 B2O3, 0.4 중량%의 Al2O3, 4.0 중량%의 ZnO, 5.0 중량%의 ZrO, 0.3 중량%의 Fe2O3, 0.2 중량%의 Cr2O3, 0.1 중량%의 CoO, 0.4 중량%의 MnO2, 1 중량%의 Ag2O를 포함하였다.
이 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법에 의하여 200㎛의 두께의 실리콘 기판에 도포한 다음 200℃에서 2분 동안 건조하였다. 그리고 900℃에서 30초 동안 급속 열처리하여 전면 전극을 제조하였다.
실시예 2
유리 프릿 전체에 대하여 ZnO가 2 중량%만큼 포함되고 Ag2O가 3 중량%만큼 포함된 유리 프릿을 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
실시예 3
유리 프릿 전체에 대하여 ZnO가 포함되지 않고 Ag2O가 5 중량%만큼 포함된 유리 프릿을 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
실시예 4
페이스트 조성물의 조성을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다. 페이스트 조성물은 16.5 중량%의 유기 비히클, 80 중량%의 은 분말, 2.5 중량%의 유리 프릿, 첨가제로 첨가된 1 중량%의 Ag2O을 포함하였다. 그리고 유리 프릿은 71.1 중량%의 PbO, 10.6 중량%의 SiO2, 6.9 중량%의 B2O3, 0.4 중량%의 Al2O3, 1 중량%의 MgO, 4.0 중량%의 ZnO, 5.0 중량%의 SrO, 0.3 중량%의 Fe2O3, 0.2 중량%의 Cr2O3, 0.1 중량%의 CoO, 0.4 중량%의 MnO2를 포함하였다.
실시예 5
첨가제로 Ag2O 대신 Ag4V2O7을 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
비교예 1
유리 프릿의 조성을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다. 유리 프릿은 71.1 중량%의 PbO, 10.6 중량%의 SiO2, 6.9 중량%의 B2O3, 0.4 중량%의 Al2O3, 1 중량%의 MgO, 4.0 중량%의 ZnO, 5.0 중량%의 ZrO, 0.3 중량%의 Fe2O3, 0.2 중량%의 Cr2O3, 0.1 중량%의 CoO, 0.4 중량%의 MnO2를 포함하였다.
비교예 2
유리 프릿이 5.0 중량%의 ZrO 대신 5.0 중량%의 BaO를 포함한다는 점을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
비교예 3
유리 프릿이 5.0 중량%의 ZrO 대신 5.0 중량%의 SrO를 포함한다는 점을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
비교예 4
유리 프릿이 5.0 중량%의 ZrO 대신 5.0 중량%의 TiO2를 포함한다는 점을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 전면 전극을 제조하였다.
실시예 1 내지 5, 그리고 비교예 1 내지 4에 의해 제조된 전면 전극을 포함하는 태양 전지에 대하여 합선 전류(ISC), 개방 전압(VOC), 충밀도(fill factor), 효율을 측정하여 표 1에 그 결과를 나타내었다.
실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4
합선
전류
[A]		 8.40 8.50 8.54 8.53 8.45 8.31 8.37 8.41 8.63
개방
전압
[V]		 0.623 0.623 0.622 0.624 0.627 0.626 0.622 0.622 0.624
충밀도
[%]		 72.7 74.6 75.6 75.2 74.8 68.5 68.8 74.4 70.0
효율
[%]		 16.16 16.19 16.47 16.52 16.59 15.25 15.28 16.31 15.77
표 1을 참조하면, 유리 프릿 내에 또는 첨가제로 은 또는 은 함유 산화물이 포함된 실시예 1 내지 5가 비교예들에 비하여 우수한 충밀도 및 광전 변환 효율을 가지는 것을 알 수 있다. 이는 실시예 1 내지 5에서는 전면 전극을 형성하는 페이스트 조성물 내의 은 고용도를 증가시켜 제조된 전면 전극의 전기 전도도를 향상하였기 때문이다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 삭제
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  7. 전도성 분말; 유기 비히클; 유리 프릿; 및 첨가제를 포함하고,
    상기 유리 프릿 및 상기 첨가제 중 적어도 어느 하나가 은 및 은 함유 산화물을 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 첨가제가 상기 전도성 분말의 평균 입경보다 작은 평균 입경을 가지는 은인 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 은 함유 산화물이, Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO 및 AgCdO로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 은 함유 산화물이 상기 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함되는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 유리 프릿이 70.1~90 중량%의 PbO, 4.9~12 중량%의 SiO2, 4.9~11 중량%의 B2O3 및 0.1~10 중량%의 은 함유 산화물을 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 은 함유 산화물이, Ag2O, Ag4V2O7, Ag2Mo4, Ag2WO4, AgZnO, AgSnO2, AgFe2O3, AgMno4, AgCuO, AgCdO로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물.
  14. 제7항, 제8항 및 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 의한 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 전면 전극을 포함하는 태양 전지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전면 전극이 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 아연(Zn), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 철(Fe), 망간(Mn) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지.
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