KR101323199B1 - Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same - Google Patents
Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101323199B1 KR101323199B1 KR1020130064153A KR20130064153A KR101323199B1 KR 101323199 B1 KR101323199 B1 KR 101323199B1 KR 1020130064153 A KR1020130064153 A KR 1020130064153A KR 20130064153 A KR20130064153 A KR 20130064153A KR 101323199 B1 KR101323199 B1 KR 101323199B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- substrate
- solar cell
- film
- electrode paste
- Prior art date
Links
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 14
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOVZUKKPYKRVIK-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-yl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC(C)COC DOVZUKKPYKRVIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical group CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 3-(3-methoxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound COCCCOCCCO QCAHUFWKIQLBNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Natural products CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007472 ZnO—B2O3—SiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- -1 methyl ether ketone Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell electrode paste and a solar cell manufacturing method using the same.
태양전지는 사용 재료의 종류에 따라서 결정계, 비정질계, 화합물계 등으로 분류되며, 결정계 실리콘 태양전지는 단결정형 및 다결정형으로 분류된다.Solar cells are classified into crystal systems, amorphous systems, compound systems and the like depending on the kind of materials used, and crystal silicon solar cells are classified into monocrystalline type and polycrystalline type.
단결정 실리콘 태양전지는 기판의 품질이 좋기 때문에 고효율화가 용이하지만 기판의 제조 비용이 큰 단점이 있다. 이에 반하여 다결정 실리콘 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지에 비해 상대적으로 기판의 품질이 좋지 않기 때문에 고효율화가 어려운 단점이 있었지만, 최근에는 기판의 품질이 향상되고 공정 기술이 진일보함에 따라 고효율화가 가능하게 되고 있다.Single crystal silicon solar cell is easy to high efficiency because the quality of the substrate is good, but there is a disadvantage that the manufacturing cost of the substrate is large. On the other hand, polycrystalline silicon solar cells have a disadvantage in that high efficiency is difficult because the quality of the substrate is relatively poor compared to single crystal silicon solar cells.
또한, 태양전지의 수명 및 효율면에서 패시베이션 효과가 매우 중요한 작용을 한다. 결정질 실리콘 태양전지는 먼저 에미터를 형성한 후 반사 방지막 공정 전 또는 후에 Al2O3막을 증착하거나, 반사 방지막 공전 전에 SiO2막을 증착하여 패시베이션 막을 형성한다. 다음으로 태양전지의 후면에 Al 페이스트를 도포한 후에, Al 페이스트가 패시베이션막인 Al2O3막을 뚫고 들어가 실리콘 기판의 후면과 전기적으로 접촉되도록 하거나, 전극 컨택용 비어홀을 형성하고 패시베이션막의 후면에 Al 페이스트를 도포하여 후면 전극을 형성한다. 또는 상기 패시베이션막의 후면에 배리어막을 형성한 후에 후면 전극 컨택용 비아홀을 형성하고 배리어막 후면에 Al 페이스트를 도포하여 후면 전극을 형성한다. In addition, the passivation effect is very important in terms of life and efficiency of the solar cell. The crystalline silicon solar cell first forms an emitter and then deposits an Al 2 O 3 film before or after the anti-reflective coating process, or deposits a SiO 2 film before the anti-reflective coating to form a passivation film. Next, after Al paste is applied to the back of the solar cell, the Al paste penetrates the Al 2 O 3 film, which is a passivation film, to be in electrical contact with the back of the silicon substrate, or forms a via hole for electrode contact, and Al on the back of the passivation film. The paste is applied to form the back electrode. Alternatively, after the barrier layer is formed on the rear surface of the passivation layer, a via hole for the rear electrode contact is formed and an Al paste is applied on the rear surface of the barrier layer to form the rear electrode.
그러나, 상기 후면 전극은 Al 페이스트로 형성되므로 Si으로 형성되는 기판과의 접합 계면에 Si-Al 금속간 화합물이 형성되면서 커켄달 보이드(kirkendall void)가 형성되면서 전기적인 접촉이 양호하지 못하여 접촉 불량에 따른 전기적 저항이 증가되고 태양전지의 효율을 저하시키는 문제가 있다.However, since the back electrode is formed of Al paste, the Si-Al intermetallic compound is formed at the junction interface with the substrate formed of Si, and the Kirkendall void is formed so that the electrical contact is not good. The electrical resistance is increased and there is a problem of lowering the efficiency of the solar cell.
본 발명은 후면 전극과 기판의 접촉성을 향상시켜 접촉 저항을 감소시킬 수 있는 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다.The present invention provides an electrode paste for a solar cell and a method of manufacturing a solar cell using the same, which can reduce contact resistance by improving contact between a rear electrode and a substrate.
본 발명의 태양전지용 전극 페이스트는 알루미늄 분말의 표면에 실리콘 분말 및 유리 프릿이 코팅되는 형성되는 코어쉘(core-shell) 구조의 전극 분말, 바인더 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 실리콘 분말은 상기 알루미늄 분말의 전체 중량 대비 1 내지 15wt%로 포함될 수 있다. 또한, 상기 실리콘 분말은 상기 알루미늄 분말보다 크기가 작은 나노 입자로 형성될 수 있다.The electrode paste for a solar cell of the present invention is characterized in that it comprises a core-shell electrode powder, a binder and a solvent in which a silicon powder and a glass frit are coated on a surface of an aluminum powder. In this case, the silicon powder may be included in 1 to 15wt% relative to the total weight of the aluminum powder. In addition, the silicon powder may be formed of nanoparticles smaller in size than the aluminum powder.
또한, 상기 유리 프릿은 상기 알루미늄 분말보다 크기가 작은 나노 입자로 형성될 수 있다. In addition, the glass frit may be formed of nano particles having a smaller size than the aluminum powder.
또한, 본 발명의 전극 페이스트를 이용한 태양전지 제조방법은 제1 도전성 타입의 기판을 준비하는 기판 준비 단계와, 상기 기판의 전면(front surface)에 위치하는 제2 도전성 타입의 에미터층을 형성하는 에미터층 형성 단계와, 상기 에미터층의 상부에 반사방지막을 형성하는 반사방지막 형성 단계와, 상기 기판의 후면에 패시베이션막을 형성하는 패시베이션막 형성 단계와, 상기 반사방지막의 상부에 형성되며 상기 에미터층과 전기적으로 연결되는 전면 전극을 형성하는 전면 전극 형성 단계 및, 상기 패시베이션막의 후면에 전극 페이스트를 도포하여 상기 기판의 후면과 전기적으로 연결되는 후면 전극을 형성하는 후면 전극 형성 단계를 포함하며, 상기 전극 페이스트는 알루미늄 분말의 표면에 실리콘 분말 및 유리 프릿이 코팅되는 형성되는 코어쉘(core-shell) 구조의 전극 분말, 바인더 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the solar cell manufacturing method using the electrode paste of the present invention is a substrate preparation step of preparing a substrate of the first conductivity type, and an Emmy to form an emitter layer of the second conductivity type located on the front surface of the substrate A layer forming step, an antireflection film forming step of forming an antireflection film on top of the emitter layer, a passivation film forming step of forming a passivation film on the rear surface of the substrate, and an upper part of the antireflection film formed on the antireflection film and electrically Forming a front electrode connected to the front surface; and forming a rear electrode electrically connected to a rear surface of the substrate by applying an electrode paste to a rear surface of the passivation layer, wherein the electrode paste includes: Core formed by coating silicon powder and glass frit on the surface of aluminum powder (Core-shell) characterized by comprising the electrode powder, binder and solvent in the structure.
또한, 상기 후면 전극 형성 단계는 상기 전극 페이스트를 상기 패시베이션막의 후면에 먼저 도포하고, 추가로 일반 전극 페이스트를 도포하도록 이루어질 수 있다.In addition, the forming of the rear electrode may be performed by first applying the electrode paste to the rear surface of the passivation layer, and then applying a general electrode paste.
또한, 상기 패시베이션막은 Al2O3막, SiO2막 또는 SiN막으로 형성될 수 있다. In addition, the passivation film may be formed of an Al 2 O 3 film, a SiO 2 film or a SiN film.
또한, 본 본 발명의 전극 페이스트를 이용한 태양전지 제조방법은 상기 패시베이션막의 후면에 실리콘계 배리어막을 형성하는 배리어막 형성 단계 및, 상기 패시베이션막과 상기 배리어막의 일부를 제거하여 상기 기판의 후면의 컨택 영역을 노출시키는 컨택 영역 형성 단계를 포함하며, 상기 전극 페이스트는 상기 배리어막의 후면에 도포되어 상기 기판의 후면의 컨택 영역에 접촉되도록 형성될 수 있다.In addition, the solar cell manufacturing method using the electrode paste of the present invention is a barrier film forming step of forming a silicon-based barrier film on the back surface of the passivation film, and removing the passivation film and a portion of the barrier film to remove the contact region on the back surface of the substrate And exposing a contact region, wherein the electrode paste is applied to a rear surface of the barrier layer to be in contact with a contact region of a rear surface of the substrate.
본 발명의 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 의하면 알루미늄 입자의 표면에 실리콘 분말을 코팅한 코어쉘 구조의 분말을 이용하여 후면 전극을 형성하므로 후면 전극과 기판의 접합 계면에 형성되는 Si-Al 금속간 화합물에 커켄달 보이드가 형성되는 것을 방지하여 후면 전극과 기판의 접촉성을 향상시키고, 후면 전극과 기판의 접촉 저항을 감소되고 태양전지의 효율을 증가시키는 효과가 있다.According to the solar cell electrode paste of the present invention and a solar cell manufacturing method using the same, Si is formed at a junction interface between the rear electrode and the substrate because the rear electrode is formed by using a core-shell powder coated with silicon powder on the surface of aluminum particles. It is possible to prevent the formation of kekendal voids in the -Al intermetallic compound to improve the contact between the back electrode and the substrate, reduce the contact resistance between the back electrode and the substrate, and increase the efficiency of the solar cell.
본 발명의 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 의하면, 알루미늄 분말의 표면에 상대적으로 크기가 작은 실리콘 입자를 미리 코팅한 코어쉘 구조의 분말을 이용하여 알루미늄 페이스트를 제조하므로 페이스트에서 실리콘이 전체적으로 균일하게 혼합되고, 후면 전극에서 실리콘이 균일하게 분포되며, 후면 전극과 기판의 접촉성이 전체적으로 균일하게 향상되는 효과가 있다.According to the electrode paste for a solar cell of the present invention and a solar cell manufacturing method using the same, the aluminum paste is manufactured by using a core shell structure powder coated with silicon particles having a relatively small size on the surface of the aluminum powder. It is mixed uniformly as a whole, silicon is uniformly distributed in the rear electrode, and the contact between the rear electrode and the substrate is improved uniformly as a whole.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 의하여 제조된 태양전지의 부분 사시도이다.1 is a flow chart of a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial perspective view of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a solar cell electrode paste and a solar cell manufacturing method using the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법의 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 의하여 제조된 태양전지의 부분 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극 페이스트를 구성하는 전극 분말의 코어쉘 구조를 나타내는 수평 단면도이다.
1 is a flow chart of a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 2 is a partial perspective view of a solar cell manufactured by a solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 3 is a horizontal cross-sectional view showing the core shell structure of the electrode powder constituting the electrode paste according to the embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법은, 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 준비 단계(S10), 에미터층 형성 단계(S20), 패시베이션막 형성 단계(S40), 및 후면 전극 형성 단계(S80)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 태양전지 제조방법은 반사방지막 형성 단계(S30)와 배리어막 형성 단계(S50)와 컨택 영역 형성 단계(S60) 및 전면 전극 형성 단계(S70)을 더 포함하여 형성될 수 있다.In the solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention, referring to Figures 1 and 2, the substrate preparation step (S10), the emitter layer forming step (S20), the passivation film forming step (S40), and the back electrode forming step It includes (S80). The solar cell manufacturing method may further include an anti-reflection film forming step (S30), a barrier film forming step (S50), a contact region forming step (S60), and a front electrode forming step (S70).
한편, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 제조방법을 p-type 태양전지에 적용하는 경우를 중심으로 설명하지만, n-type 태양전지의 제조에도 적용할 수 있음은 물론이다. 더욱이, 상기 태양전지 제조방법을 n-type 태양전지의 제조에 적용하는 경우에 n-type 기판에 원자층 증착법에 의한 양면 증착이 가능하게 된다.
Meanwhile, hereinafter, the solar cell manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the case of applying to a p-type solar cell, but of course can also be applied to the production of n-type solar cell. In addition, when the solar cell manufacturing method is applied to the manufacture of n-type solar cells, it is possible to deposit on both sides of the n-type substrate by atomic layer deposition.
상기 기판 준비 단계(S10)는 태양전지의 베이스를 이루는 기판(10)을 준비하는 단계이다. 상기 기판(10)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 상기?기판(10)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다. The substrate preparing step (S10) is a step of preparing a
상기 기판(10)의 전면(front surface)과 후면(rear surface)은 반사율을 감소시키기 위하여 산성 에칭과 같은 습식 에칭을 통하여 미세한 텍스쳐링 구조 또는 요철 구조(미도시)가 형성될 수 있다. 여기서, 전면은 도 2에서 전면 전극이 형성되는 상면을 의미하며, 후면은 전면과 반대면이며 후면 전극이 형성되는 하면을 의미한다. The front surface and the rear surface of the
한편, 상기 기판(10)은 n형 도전성 타입일 수 있다. 상기 기판(10)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(10)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
Meanwhile, the
상기 에미터층 형성 단계(S20)는 기판(10)에서 빛이 입사되는 전면에 기판(10)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부로서의 에미터층(20)을 형성하는 단계이다. 상기 에미터층(20)은 태양전지의 제조에서 사용되는 일반적인 방법에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 에미터층(20)은 기판(10)의 전면(front surface)에 텍스처링 표면을 형성하고, 기판(10)의 내부에 불순물을 확산시켜 일정 두께의 에미터층(20)을 형성한 후, 고체 용해도 이상의 불순물 농도를 갖는 에미터층(20)을 식각하여 텍스처링 표면을 형성하는 것에 따라 제조한다. 상기 에미터층(20)은 전하의 이동량을 증가시키기 위하여 상기와 같이 고체 용해도 이상의 불순물 농도를 갖는 일정영역이 제거될 수 있다.The emitter layer forming step S20 may include an impurity portion having a second conductivity type, for example, an n-type conductivity type, opposite to the conductivity type of the
상기 에미터층(20)은 기판(10)과 p-n 접합을 이룬다. 상기 p-n 접합으로 인해 발생하는 내부 전위차(built-in potential difference)로 인해 기판(10)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 상기 기판(10)이 p형이고 에미터층(20)이 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(10) 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터층(20) 쪽으로 이동한다. The emitter layer 20 forms a p-n junction with the
또한, 상기 기판(10)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터층(20)은 p형의 도전성 타입을 갖는다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(10) 쪽으로 이동하고, 분리된 정공은 에미터층(20) 쪽으로 이동한다. 상기 에미터층(20)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터층(20)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(10)에 도핑하여 형성할 수 있다. 이와 반대로 에미터층(20)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터층(20)은 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(10)에 도핑하여 형성할 수 있다.
In addition, when the
상기 반사방지막 형성 단계(S30)는 에미터층(20)의 상부에 반사방지막(30)을 형성하는 단계이다. 상기 반사방지막(30)은 일반적인 태양전지에 형성되는 반사방지막으로 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 반사방지막(30)은 SiNx과 같은 절연막으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사방지막(30)은 TiO2, MgO, ITO, SnO2, ZnO 등과 같은 물질로 이루어질 수 있다. 상기 반사방지막(30)은 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)법에 의하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 반사방지막(30)은 반사방지층의 역할과 함께 패시베이션층의 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 반사방지막(30)은 에미터층(20)의 상부에 별도의 패시베이션막(도시하지 않음)을 형성한 후에 형성할 수 있다.
The anti-reflection film forming step (S30) is a step of forming the
상기 패시베이션막 형성 단계(S40)는 기판(10)의 후면에 패시베이션막(40)을 형성하는 단계이다. 상기 패시베이션막(40)은 Al2O3막으로 형성하며, SiO2막 또는 SiN막으로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션막(40)은 5~50nm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션막(40)은 원자막증착(Atomic Layer Deposition; ALD)법 또는 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced CVD; PECVD)법에 의하여 증착되어 형성된다. 상기 패시베이션막 형성 단계(S40)은 소스로 Al(OC2H5)3 (Tri Methyl Aluminum; TMA)를 사용하며, 산소 공급원으로 수증기(H2O) 또는 오존(O 3 )를 사용하며, 공정 온도 100℃∼450℃에서 진행될 수 있다. 한편, 상기 패시베이션막(40)은 원자막 증착법에 의하여 형성되는 경우에 기판(10)의 후면뿐 만 아니라 에미터층(20)의 전면에도 형성될 수 있다. The passivation film forming step (S40) is a step of forming the
한편, 상기 패시베이션막 형성 단계(S40)는 반사 방지막 형성 단계(S30) 전에 진행될 수 있다.
On the other hand, the passivation film forming step (S40) may be performed before the anti-reflective film forming step (S30).
상기 배리어막 형성 단계(S50)는 패시베이션막(40)의 후면에 실리콘계 배리어막(50)하는 단계이다. 상기 배리어막(50)은 SiNx막 또는 SiON막으로 형성될 수 있다. 상기 배리어막(50)은 반도체 공정에서 사용되는 원자막 증착(Atomic Layer Deposition; ALD)법 또는 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced CVD; PECVD)법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 배리어막(50)이 SiON막으로 형성되는 경우에는 SiNx막을 형성하기 위한 소스 가스와 함께 N2O가스를 함께 공급하면서 성막을 진행하게 된다. The barrier film forming step (S50) is a step of forming a silicon barrier film 50 on the back surface of the passivation film (40). The barrier film 50 may be formed of a SiNx film or a SiON film. The barrier layer 50 may be formed by atomic layer deposition (ALD) or plasma enhanced CVD (PECVD). When the barrier film 50 is formed of a SiON film, film formation is performed while supplying N 2 O gas together with a source gas for forming a SiN x film.
한편, 상기 배리어막(50)은 패시베이션막(40)의 특성에 따라 생략될 수 있다.
The barrier layer 50 may be omitted according to the characteristics of the
상기 컨택 영역 노출 단계(S60)는 기판(10)의 후면에 형성된 패시베이션막(40) 및 배리어막(50)의 일부를 제거하여 기판(10)의 후면의 컨택 영역(10a)을 노출시키는 단계이다. 여기서, 상기 컨택 영역(10a)는 기판(10)에서 후면 전극(70)이 직접 접촉되는 영역을 의미한다. 상기 컨택 영역 노출 단계(S60)는 반도체 공정에서 일반적으로 사용되는 식각 공정에 의하여 이루어질 수 있으며, 여기서 상세한 설명은 생략한다. The contact region exposing step S60 is a step of exposing the
상기 컨택 영역 노출 단계(S60)는 먼저 배리어막(50)을 관통하여 패시베이션막(40)의 후면을 노출시키는 하부 비아홀(50a)을 형성하며, 추가로 하부 비아홀(50a)과 연결되며 패시베이션막(40)을 관통하는 상부 비아홀(40a)을 형성한다. 상기 상부 비아홀(50a)은 기판(10) 후면의 컨택 영역(10a)을 노출시킨다.In the contact area exposing step S60, first, a lower via
한편, 상기 컨택 영역 노출 단계(S60)은 기판의 후면에 패시베이션막(40)만을 형성하는 경우에 생략될 수 있다.
Meanwhile, the contact region exposing step S60 may be omitted when only the
상기 전면 전극 형성 단계(S70)는 에미터층(20)과 전기적으로 연결되며 반사방지막(30)의 상면에 형성되는 전면 전극(60)을 형성하는 단계이다. 상기 전면 전극(60)은 에미터층(20)의 상부에서 반사방지막(50)의 상부에 전면 전극 페이스트를 인쇄하고 건조 및 소성을 통하여 형성될 수 있다. 상기 전면 전극 페이스트는 소성 과정에서 반사 방지막(50)을 통과하여 에미터층(20)과 접촉되는 전면 전극(60)을 형성한다. 상기 도전성 페이스트는 은(Ag), 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전면 전극(60)은 저온 소성이 가능한 도전성 페이스트를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 전면 전극(60)이 저온 소성이 가능한 도전성 페이스트로 형성되는 경우에 고온에서 소성되는 도전성 페이스트로 형성되는 경우에 비하여 우수한 전기 전도도를 나타내므로, 전하 수집 효율을 개선할 수 있다. The front electrode forming step (S70) is a step of forming the
한편, 상기 전면 전극(60)은 반사방지막(50)이 형성되지 않는 영역 또는 반사방지막(50)이 식각되어 제거된 영역에 형성되어 에미터층(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면 전극(60)이 구리(Cu)로 형성되는 경우에, 전면 전극(60)은 반사 방지막(50)에 형성되는 패턴에 도금 과정에 의하여 형성된다.Meanwhile, the
상기 전면 전극(60)은 정해진 방향으로 나란히 연장되는 복수의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 전면 전극(60)은 태양전지에 사용되는 일반적인 전극으로 형성될 수 있다. 상기 전면 전극(60)은 에미터층(20)쪽으로 이동한 전하, 예를 들어 전자를 수집한다. 한편, 도시하지는 않았지만, 상기 전면 전극(60) 위에는 전면 전극(60)과 교차하는 방향으로 복수의 집전부가 위치할 수 있으며, 집전부와 전면 전극(60)은 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.The
한편, 상기 전면 전극 형성 단계(S60)은 후면 전극 형성 단계(S70)후에 진행될 수 있음은 물론이다.
Meanwhile, the front electrode forming step S60 may be performed after the rear electrode forming step S70.
상기 후면 전극 형성 단계(S80)는 기판의 후면에 후면 전극을 형성하는 단계이다. The back electrode forming step (S80) is a step of forming a back electrode on the back of the substrate.
상기 후면 전극(70)은 알루미늄(Al)을 함유하는 코어쉘 구조의 전극 페이스트를 패시베이션막(40)의 후면에 스크린 프린팅과 같은 방식으로 도포하여 형성하게 된다 또한, 상기 후면 전극(70)은 전극 페이스트를 건조한 후에 열 소성 공정을 통하여 소성되어 형성된다. 상기 후면 전극(70)은 기판(10)의 후면과 점 접촉 형태로 전기적으로 연결된다.The
한편, 상기 후면 전극 형성 단계(S80)는 코어쉘 구조의 전극 페이스트를 패시베이션막(40)의 후면에 도포하고, 그 위에 추가로 일반 전극 페이스트를 도포하는 2단계로 진행될 수 있다. 여기서, 일반 전극 페이스트는 알루미늄 분말을 포함하며, 후면 전극의 형성에 사용되는 일반적인 페이스트를 의미하며, 여기서 상세한 설명은 생략한다. On the other hand, the back electrode forming step (S80) may be carried out in two steps to apply the electrode paste of the core shell structure to the back of the
또한, 상기 패시베이션막(40)의 후면에 배리어막(50)이 형성되는 경우에, 후면 전극(70)은 배리어막(50)에 형성되는 비아 홀(50a) 및 패시베이션막(40)에 형성되는 상부 비아홀(40a)을 통하여 기판(10)의 후면과 전기적으로 연결된다. In addition, when the barrier layer 50 is formed on the rear surface of the
상기 후면 전극(70)은 기판(10)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 외부 장치로 출력한다.
The
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 코어쉘 구조의 전극 페이스트에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, an electrode paste having a core shell structure according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
상기 전극 페이스트는 전극 분말, 바인더 및 용매를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전극 페이스트는 분산제를 더 포함하여 형성될 수 있다. The electrode paste is formed including an electrode powder, a binder and a solvent. In addition, the electrode paste may be formed by further including a dispersant.
상기 전극 분말은, 도 3을 참조하면, 후면 전극(70)을 형성하는 알루미늄(Al) 분말의 표면에 실리콘(Si) 분말 및 유리 프릿(glass frit)이 코팅되는 코어쉘(core-shell) 구조로 형성된다. 또한, 상기 전극 분말은 알루미늄 분말의 표면에 코팅되는 첨가제(additives)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 전극 분말은 전체적으로 나노 크기의 분말로 형성된다.Referring to FIG. 3, the electrode powder has a core-shell structure in which silicon (Si) powder and glass frit are coated on a surface of an aluminum (Al) powder forming the
상기 알루미늄 분말은 나노(nm) 단위의 직경을 가지는 분말이며, 바람직하게는 구형 분말로 형성된다. 또한, 상기 알루미늄 분말은 비닐편(flake) 형상의 분말로 형성될 수 있다.The aluminum powder is a powder having a diameter in nano (nm) units, preferably formed of a spherical powder. In addition, the aluminum powder may be formed of a powder of a vinyl flake shape.
상기 실리콘 분말은 나노(nm) 단위의 직경을 가지는 분말이며, 알루미늄 분말보다 작은 크기로 형성되며, 바람직하게는 알루미늄 분말보다 적어도 10배 작은 크기로 형성된다. 상기 실리콘 분말은 알루미늄 분말의 표면에 전체적으로 코팅된다. 상기 실리콘 분말은 소성 과정에서 후면 전극(70)과 기판(10)의 접합 계면으로 이동하게 되며, 접합 계면에 형성되는 Si-Al의 금속간 화합물에 커켄달 보이드(kirkendall void)가 생성되는 것을 방지한다. 상기 실리콘 분말은 알루미늄 분말의 전체 중량 대비 1 내지 15wt%로 포함된다. 상기 실리콘 분말의 함량이 1wt%보다 적게 되면 Si-Al의 금속간 화합물에 커켄달 보이드(kirkendall void)가 생성되는 것을 방지하는데 부족하게 된다. 또한, 상기 실리콘 분말의 함량이 15wt%보다 많게 되면 실리콘 함량이 증가되는데 따른 효과가 없게 된다.
The silicon powder is a powder having a diameter in nano (nm) unit, is formed in a smaller size than the aluminum powder, preferably is formed at least 10 times smaller than the aluminum powder. The silicon powder is entirely coated on the surface of the aluminum powder. The silicon powder moves to the bonding interface between the
상기 유리 프릿은 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-B2O3계, ZnO-B2O3-SiO2계 및 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계에서 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 유리 프릿은 무기 결합제로 작용하게 되며, 전극 페이스트가 소성되면서 기판(10)에 접착될 수 있도록 한다. The glass frit may be made of any one or more combinations selected from PbO-SiO 2, PbO-SiO 2 -B 2 O 3, ZnO-B 2 O 3 -SiO 2, and Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO-SiO 2. The glass frit serves as an inorganic binder and allows the electrode paste to be bonded to the
상기 유리 프릿은 나노 크기의 입자로 형성되며, 알루미늄 분말보다 크기가 작은 분말로 형성된다. 따라서, 상기 유리 프릿은 알루미늄 분말의 표면에 코팅된다. 상기 유리 프릿은 알루미늄 분말의 총 중량 대비 1 내지 3wt%로 첨가된다. 상기 유리 프릿의 양이 작게 되면 후면 전극(70)과 기판(10)의 결합력이 충분하지 않게 된다. 또한, 상기 유리 프릿의 양이 많게 되면, 후면 전극(70)의 소성과정에서 유리 성분이 후면 전극(70)의 표면으로 용출되어 후면 전극과 연결되는 외부의 리드와의 연결 공정 및 연결 강도에 영향을 주게 된다.
The glass frit is formed of nano-sized particles and formed of a powder smaller in size than aluminum powder. Thus, the glass frit is coated on the surface of the aluminum powder. The glass frit is added in an amount of 1 to 3 wt% based on the total weight of the aluminum powder. When the amount of the glass frit is small, the coupling force between the
상기 첨가제는 전극 페이스트에서 요구되는 특성을 조정하게 위한 다양한 첨가제일 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가제는 증점제, 안정화제, 분산제, 점도 조절제와 같은 첨가제일 수 있다. 상기 첨가제는 첨가제의 특성에 따라 전극 페이스트의 특성을 조정하게 위한 소정 함량으로 첨가될 수 있으며, 당업자에 의하여 적정한 함량으로 첨가될 수 있다.
The additive may be various additives for adjusting the properties required in the electrode paste. For example, the additive may be an additive such as a thickener, a stabilizer, a dispersant, a viscosity modifier. The additive may be added in a predetermined amount for adjusting the properties of the electrode paste according to the properties of the additive, it may be added in an appropriate amount by those skilled in the art.
상기 바인더는 전극 페이스트의 제조에 사용되는 일반적인 바인더가 사용될 수 있다. 또한, 상기 바인더는 송유(pine oil), 에틸렌글리콜모노부틸에티르모노아세테이트, 폴리메타크릴레이트 및 에틸쉘룰로오스테르피네올에서 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 바인더는 전극 페이스트의 총 중량 대비 5 내지 30%로 포함될 수 있다.
The binder may be a general binder used in the preparation of the electrode paste. In addition, the binder may be composed of any one or more selected from pine oil, ethylene glycol monobutyl ethyryr monoacetate, polymethacrylate, and ethyl cellulose terpineol. The binder may be included in 5 to 30% of the total weight of the electrode paste.
상기 용매는 부틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨, 부틸쉘루솔브, 부틸쉘루솔브아세테이트, 프필렌글리콜모노메틸에티르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노 포름알데히드, 메틸에텔케톤, 감마 부티로락톤, 에틸락테이트 및 텍사놀에서 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 용매는 전극 페이스트의 형성에 필요한 범위에서 소정의 함량으로 첨가될 수 있다.
The solvent is butyl carbitol acetate, butyl carbitol, butyl shellusolve, butyl shellusolve acetate, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether propionate, ethyl ether pro Cationate, terpineol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dimethylamino formaldehyde, methyl ether ketone, gamma butyrolactone, ethyl lactate and texanol. The solvent may be added in a predetermined content in a range necessary for forming the electrode paste.
상기 분산제는 전극 페이스트의 제조에 사용되는 일반적인 분산제가 사용될 수 있다. 상기 분산제는 전극 분말이 전극 페이스트 내에서 균일하게 분산될 수 있도록 한다.
The dispersant may be a general dispersant used in the preparation of the electrode paste. The dispersant allows the electrode powder to be uniformly dispersed in the electrode paste.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 태양전지용 전극 페이스트 및 이를 이용한 태양전지 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the solar cell electrode paste according to the present invention and a solar cell manufacturing method using the same, the present invention is not limited to the above embodiment, it is claimed in the claims below As will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention, the technical spirit of the present invention will be described to the extent that various modifications can be made.
10 - 기판 20 - 에미터층
30 - 반사 방지층 40 - 패시베이션막
50 - 배리어막 60 - 전면전극
70 - 후면전극10-Substrate 20-Emitter Layer
30-antireflection layer 40-passivation film
50-barrier layer 60-front electrode
70-back electrode
Claims (8)
상기 실리콘 분말은 상기 알루미늄 분말의 전체 중량 대비 1 내지 15wt%인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트.The method of claim 1,
The silicon powder is a solar cell electrode paste, characterized in that 1 to 15wt% relative to the total weight of the aluminum powder.
상기 실리콘 분말은 상기 알루미늄 분말보다 크기가 작은 나노 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트.The method of claim 1,
The silicon powder is an electrode paste for a solar cell, characterized in that formed of nanoparticles smaller in size than the aluminum powder.
상기 유리 프릿은 상기 알루미늄 분말보다 크기가 작은 나노 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트.The method of claim 1,
The glass frit is formed of nanoparticles having a smaller size than the aluminum powder electrode paste for solar cells.
상기 기판의 전면(front surface)에 위치하는 제2 도전성 타입의 에미터층을 형성하는 에미터층 형성 단계와,
상기 에미터층의 상부에 반사방지막을 형성하는 반사방지막 형성 단계와,
상기 기판의 후면에 패시베이션막을 형성하는 패시베이션막 형성 단계와,
상기 반사방지막의 상부에 형성되며 상기 에미터층과 전기적으로 연결되는 전면 전극을 형성하는 전면 전극 형성 단계 및,
상기 패시베이션막의 후면에 전극 페이스트를 도포하여 상기 기판의 후면과 전기적으로 연결되는 후면 전극을 형성하는 후면 전극 형성 단계를 포함하며,
상기 전극 페이스트는 제 1 항 내지 4 항중 어느 하나의 항에 따른 전극 페이스트로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.A substrate preparation step of preparing a substrate of a first conductivity type,
An emitter layer forming step of forming an emitter layer of a second conductivity type located on a front surface of the substrate;
An anti-reflection film forming step of forming an anti-reflection film on the emitter layer;
A passivation film forming step of forming a passivation film on a rear surface of the substrate;
Forming a front electrode formed on the anti-reflection film and electrically connected to the emitter layer;
Forming a back electrode by applying an electrode paste on a back surface of the passivation film to form a back electrode electrically connected to the back surface of the substrate,
The electrode paste is a solar cell manufacturing method, characterized in that formed with the electrode paste according to any one of claims 1 to 4.
상기 후면 전극 형성 단계는 상기 전극 페이스트를 상기 패시베이션막의 후면에 먼저 도포하고, 추가로 일반 전극 페이스트를 도포하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.The method of claim 5, wherein
The forming of the back electrode may include applying the electrode paste to the rear surface of the passivation layer first, and then applying general electrode paste.
상기 패시베이션막은 Al2O3막, SiO2막 또는 SiN막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.The method of claim 5, wherein
The passivation film is a solar cell manufacturing method, characterized in that formed of Al 2 O 3 film, SiO 2 film or SiN film.
상기 패시베이션막의 후면에 실리콘계 배리어막을 형성하는 배리어막 형성 단계 및,
상기 패시베이션막과 상기 배리어막의 일부를 제거하여 상기 기판의 후면의 컨택 영역을 노출시키는 컨택 영역 형성 단계를 포함하며,
상기 전극 페이스트는 상기 배리어막의 후면에 도포되어 상기 기판의 후면의 컨택 영역에 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.The method of claim 5, wherein
Forming a barrier layer on a back surface of the passivation layer;
Removing a portion of the passivation layer and the barrier layer to form a contact region for exposing a contact region on a rear surface of the substrate;
The electrode paste is applied to the back of the barrier film is a solar cell manufacturing method, characterized in that formed in contact with the contact area of the back of the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130064153A KR101323199B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130064153A KR101323199B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101323199B1 true KR101323199B1 (en) | 2013-10-30 |
Family
ID=49639519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130064153A KR101323199B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101323199B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101500942B1 (en) * | 2014-07-29 | 2015-03-16 | 충남대학교산학협력단 | Manufacturing Method of Solar Cell |
WO2016171323A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | (주)창성 | Electrode paste composition for chip component |
KR20190016532A (en) | 2019-02-08 | 2019-02-18 | 대주전자재료 주식회사 | Rear electrode paste composition for solar cell |
CN111768891A (en) * | 2020-07-09 | 2020-10-13 | 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 | Aluminum paste for PERC solar cell |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164838A (en) | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | Metal composite particle, conductive paste, glass precursor solution and method of manufacturing metal composite particle |
KR20120128875A (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | Solar cell and method for fabricating the same |
KR20130006762A (en) * | 2011-06-23 | 2013-01-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Paste composition, method of fabricating the same and solar cell apparatus |
KR20130027950A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-18 | 한국세라믹기술원 | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same |
-
2013
- 2013-06-04 KR KR1020130064153A patent/KR101323199B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164838A (en) | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Daiken Kagaku Kogyo Kk | Metal composite particle, conductive paste, glass precursor solution and method of manufacturing metal composite particle |
KR20120128875A (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | Solar cell and method for fabricating the same |
KR20130006762A (en) * | 2011-06-23 | 2013-01-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Paste composition, method of fabricating the same and solar cell apparatus |
KR20130027950A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-18 | 한국세라믹기술원 | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101500942B1 (en) * | 2014-07-29 | 2015-03-16 | 충남대학교산학협력단 | Manufacturing Method of Solar Cell |
WO2016171323A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | (주)창성 | Electrode paste composition for chip component |
KR20190016532A (en) | 2019-02-08 | 2019-02-18 | 대주전자재료 주식회사 | Rear electrode paste composition for solar cell |
CN111768891A (en) * | 2020-07-09 | 2020-10-13 | 江苏国瓷泓源光电科技有限公司 | Aluminum paste for PERC solar cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101322072B1 (en) | Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer | |
JP5541370B2 (en) | SOLAR CELL MANUFACTURING METHOD, SOLAR CELL, AND SOLAR CELL MODULE | |
KR100927725B1 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
KR101322142B1 (en) | Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer | |
JP2011521401A (en) | Aluminum paste and its use in the manufacture of silicon solar cells | |
KR102175305B1 (en) | Electroconductive paste and method for producing crystalline silicon solar battery | |
JP5822952B2 (en) | Solar cell and method for manufacturing solar cell | |
US20190044005A1 (en) | Conductive paste and solar cell | |
KR101322149B1 (en) | Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer | |
JP6050376B2 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
KR101323199B1 (en) | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same | |
US20110120548A1 (en) | Solar cell structure and method of making | |
WO2011024587A1 (en) | Electrically conductive paste, electrode for semiconductor device, semiconductor device, and process for production of semiconductor device | |
US20110253210A1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
WO2013031751A1 (en) | Conductive paste, electrode for semiconductor devices, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device | |
US20130160835A1 (en) | Back-side electrode of p-type solar cell and method for forming the same | |
JP2019106525A (en) | Solar cell | |
JP6176783B2 (en) | Crystalline silicon solar cell and manufacturing method thereof | |
JP2014146553A (en) | Conductive paste for electrode of solar battery and method of producing the same | |
KR101312278B1 (en) | Electrode paste for solar cell and manufacturing method of solar cell using the same | |
KR20090126427A (en) | Metal paste composition for forming electrode, method of preparing the same and silicon solar cell using the same | |
JP2014509092A (en) | Process for manufacturing MWT silicon solar cells | |
JP2014515184A (en) | Process for manufacturing MWT silicon solar cells | |
KR101619831B1 (en) | Solar cell and Method for manufacturing the same | |
JP2019106524A (en) | Solar cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160928 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170927 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180921 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190926 Year of fee payment: 7 |