KR101543046B1 - 태양 전지용 층상 컨택 구조 - Google Patents

태양 전지용 층상 컨택 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR101543046B1
KR101543046B1 KR1020107004254A KR20107004254A KR101543046B1 KR 101543046 B1 KR101543046 B1 KR 101543046B1 KR 1020107004254 A KR1020107004254 A KR 1020107004254A KR 20107004254 A KR20107004254 A KR 20107004254A KR 101543046 B1 KR101543046 B1 KR 101543046B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ink
glass
silver
delete delete
layer
Prior art date
Application number
KR1020107004254A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100047291A (ko
Inventor
찬드라셰크하르 에스. 카딜카르
스리니바산 스리드하란
폴 에스. 세만
아지즈 에스. 샤이크
Original Assignee
헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 filed Critical 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨
Publication of KR20100047291A publication Critical patent/KR20100047291A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101543046B1 publication Critical patent/KR101543046B1/ko

Links

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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/04—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/16—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions with vehicle or suspending agents, e.g. slip
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • 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

Abstract

본 발명에서는 반도체 장치 및 태양 전지 컨택을 제조하기 위한 조성물 및 방법이 기술된다. 본 발명은 실리콘 웨이퍼 상에, 일반적으로 높은 고형물 로딩(20-80 wt%)의 유리 프리트 및 은과 같은 전도성 금속을 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하는 것을 포함하는, 반도체 장치 또는 태양 전지 컨택을 제조하는 방법을 제공한다. 웨이퍼는 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하도록 소성되므로서 실리콘에 대한 컨택층을 형성한다.

Description

태양 전지용 층상 컨택 구조{LAYERED CONTACT STRUCTURE FOR SOLAR CELLS}
본 발명은 태양 전지용 컨택을 제조하기 위한 방법 및 거기에 사용된 전도성 잉크에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다층 태양 전지 컨택 및 잉크-젯 프린팅과 같은 제 1 층의 비 접촉 프린팅으로 층들을 만드는 것을 포함하는, 태양 전지 컨택의 제조방법에 관한 것이다.
실리콘 계 태양 전지 의 상업적인 제조는 하기의 몇가지 단계를 포함한다: (1) 적절한 에칭액으로 다이스(diced) 또는 용융 성장된 Si 웨이퍼를 세정하는 단계. 사용된 웨이퍼는 일반적으로 보론 도핑을 갖는 p-타입이다. (2) 인 침착(deposition) 및 소성하여 약 0.3-0.5 미크론의 깊이로 높은 인 표면 농도를 갖는 층을 형성하는 단계. 소성은 일반적으로 벨트 로를 사용하여 10-120분 동안 800-950℃에서 수행된다. 소성 중에 형성된 인 유리의 제거 단계. (4) 약 50-70 nm의 일반적인 두께를 갖는, 일반적으로 SiNX인 얇은 항-반사/패시베이션 코팅물의 침착 단계. (5) 스크린-프린팅을 사용하는 전면 컨택의 침착 또는 전면 컨택 페이스트를 사용하는 압출 공정 단계. 전면 컨택 페이스트는 일반적으로 적절한 유기 비히클 시스템에 분산된 은 및 유리 분말을 포함한다. (6) 스크린 프린팅 또는 패드 프린팅을 사용하는 후면 컨택 은 및 알루미늄 페이스트의 침착 단계. (7) 수 초에서 수 분동안 600-1000℃에서 전면 및 후면 컨택 페이스트의 벨트 로 소성 단계.
본 발명은 적어도 하나의 층이 잉크-젯 프린팅과 같은 비 접촉 프린팅 법에 의해 실리콘 웨이퍼 상에 침착되는, 다층 태양 전지 컨택을 형성하기 위한 방법을 제공한다. 컨택 및 그것으로 이루어진 태양 전지는 효율성(h) 및 채움 인자(FF)로 측정했을 때 고성능 태양 전지를 제공하도록 낮은 직렬 저항(Rs) 및 높은 분로( shunt) 저항(RSh)을 갖는다.
넓게는, 본 발명은 기판상에 (1) 유리를 포함하는 잉크; (2) 유리 및 은을 포함하는 잉크; (3) 유리 및 은 이외의 전이금속을 포함하는 잉크; 또는 유리 및 에칭제를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하는 방법을 포함한다: .
특히, 본 발명은 컨택 층과 벌크 층을 포함하는 태양 전지 컨택을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 (a) 약 20-80 wt%의 고형물 로딩을 가지며, (i)(1)약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 (2) 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하는 잉크를, 적어도 일부가 항 반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에 잉크-젯 프린팅하고, (b) 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고, 실리콘에 대한 컨택트 층을 형성하도록 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 부분적으로 에칭된 항반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에, Si, Pb, Bi, Al, Zn, B, Zr, Ti, Ta, P, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하고 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 유리 프리트 및 은을 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 그 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는, 태양 전지 컨택을 형성하는 방법이다.
본 발명의 제 3 구현예는 실리콘 웨이퍼 상에 인 조성물을 포함하는 제 1 층을 잉크-젯 프린팅하고; 제 1층의 적어도 일부 상에 전도성 잉크를 잉크-젯 프린팅하며; 그리고 약 970℃ 이하의 온도에서의 대기에서 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는 태양 전지 컨택을 형성하는 방법이다.
제 4 구현예는 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부 상에 인-화합물 및 용매를 포함하는 도금 용액을 포함하는 제 1 인 층을 잉크-젯 프린팅하고, 도금 용액으로부터 용매를 증발시키며, 제 1 인 층의 적어도 일부 상에 은과 유리 프리트를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 그리고 프리트를 융합시키기 위하여 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는. 태양 전지 컨택 제조방법이다.
본 발명의 제 5 구현예는 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부 상에 인 및 용매를 포함하는 도금 용액을 잉크-젯 프린팅하고, 용매를 증발시키며, 인 층의 적어도 일부 상에 은이외의 전이금속을 잉크-젯 프린팅하고, 실리사이드를 형성하기 위하여 웨이퍼를 소성시키며, 실리사이드에 대하여 은-함유 조성물을 도포하고, 은-함유 조성물을 소성시켜 전도성 경로를 형성하는 것을 포함하는. 태양 전지 컨택 제조방법이다.
본 발명의 제 6 구현예는 컨택트 층과 벌크 층을 포함하는 인쇄된 전자회로를 제조하는 방법으로서 이 방법은 기판 상에 약 20-80 wt%의 고형물 로딩을 가지며, 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고, 기판에 대한 컨택트 층을 형성하도록 기판을 소성시키는 것을 포함한다.
기술되고 청구된 모든 구현예에 있어서, 용어 "--로 이루어진 그룹으로부터 선택된"이 포함되는 경우에는 해당 리스트로부터의 조합(원소, 금속, 산화물, 다른 성분들 및 공정 단계와 같은)도 설명되는 것으로 추정되어야 한다. 달리 구체적으로 기술되지 않는 한, 모든 수치 및 퍼센트 값, 온도, 시간, 입자 크기, 등은 앞에 "약"이 있는 것으로 추정된다.
본 발명의 중요한 양태는 잉크-젯 프린팅, 스핀 코팅, 침지 코팅 및 스프레이과 같은 비 점촉 침착 방법으로 바람직하게는 실리콘 웨이퍼에 도포된 태양 전지 컨택의 제조에 사용된 잉크이다.
유리 부분을 형성하는데 사용된 유리 프리트는 중요하지 않으며; 다양한 맙 함유 및 무연(lead-free) 유리가 본 발명의 잉크 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 은-계 잉크는 대기에서 소성될 수 있으며, 특별한 분위기가 요구되지 않는다. 그러나, 실리사이드 형성 잉크는 일반적으로 약 10-3 기압 산소 부분 압력을 함유하는 저 산소 분위기에서 소성된다. 그러나, 질소 또는 다른 불활성 분위기, 환원 분위기 또는 실질적인 진공의 조건을 포함하는 다른 분위기가 사용될 수 있다.
태양 전지 효율성의 개선은 저항 손실의 감소를 요구한다. 전지 효율성을 증가시키기 위해서는 하기의 접근이 이루어진다: (1)소성된 전면 컨택 잉크 및 Si 웨이퍼 사이의 저 컨택 저항의 달성. (2) 고 시트 저항성 웨이퍼의 사용. (3) 보다 많은 전면 영역이 광에 노출되도록 섀도우 손실을 감소시키기 위해 좁은 라인을 프린트. (4) 전체 섀도우 손실을 부적절하게 증가시키지 않고 좁은 라인을 사용하여 단위 길이당 라인 수의 증가. (5) 저 벌크 저항성 및 증가된 단면적을 갖는 컨덕터를 사용하여 증가된 높이를 갖는 좁은 핑거 형성. 전면 컨택 침착의 통상적인 방법은 스크린 프린팅으로서 이것은 약 120 미크론의 폭 및 약 8-20 미크론의 소성된 두께를 갖는 라인을 프린팅할 수 있다.
본 발명은 다층 구조를 만들어서 전지효율성을 개선하는 단계를 포함한다. 전면 컨택을 제조하기 위한 저 시트 저항성 트랙을 갖는 고 시트 저항성 에미터 전지를 제조하기 위한 방법, 이러한 저 시트 저항성 트랙을 갖는 저 컨택 저항 컨택을 형성하기 위한 방법 및 이 트랙에 고 가로 세로비(aspect ratio)의 라인을 침착시키기 위한 방법들도 모두 여기에 기술된다.
본 발명의 상기한 그리고 다른 특징들은 하기에서 보다 충분히 설명되고 특히 청구범위에서 지적되는데 하기 설명은 본 발명의 설명을 위한 특정 구현예를 나타내는 것이지만 이들은 단지 본 발명의 원리가 사용되는 다양한 방법들 중 일부를 나타낸다.
도 1-6은 반도체 장치의 제조를 개략적으로 설명하는 공정 흐름도로서 여기에 사용된 참고 번호는 하기에 설명된다.
10: p-타입 실리콘 기판
20: n-타입 확산 층
30: 실리콘 니트라이드 막, 티타늄 산화물 막 또는 실리콘 산화물 막 중 하나일 수 있는, 패시베이션 층/항-반사 코팅물
40: p+ 층(후면 전계, BSF)
60: 후면측에 형성된 알루미늄 계 페이스트
61: 후면측 알루미늄 계 페이스트를 소성시키므로서 얻어진, 알루미늄 계 후면 전극
70: 후면측에 형성된 은 또는 은/알루미늄 페이스트
71: 후면 측 은 페이스트를 소성시켜 얻어진, 은 또는 은/알루미늄 후면 전극
500: 본 발명에 따른 전면측 상에 형성된 은 페이스트
501: 전면 측 은 페이스트를 소성시켜 형성된 , 본 발명에 따른 은 전면 전극
510: 제 1 컨택 층
520: 제 2 컨택 층
530: 벌크 층
실리콘 웨이퍼 상에 전도성 잉크를 잉크-젯 프린팅하기 위한 본 발명 방법은 잉크-젯 프린팅으로 가능한, 정밀한 폭 조절로 인하여 전면 컨택 상의 저 새도우 손실을 위한 기초를 제공한다. 통상적인 스크린 프린팅은 종종 ca. 100-120 미크론의 최소 라인 폭을 가져온다. 역으로, 잉크-젯 프린팅 기술에서는 10-60 미크론(즉, 단일 잉크-젯) 정도의 라인폭이 일반적으로 달성될 수 있다. 그러한 좁은 직경 잉크 젯 개구는 젯가 막히는 것을 피하기 위하여 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기(유리 프리트 및 은 금속 모두)를 요구한다.
본 발명의 은- 및 유리 함유 잉크는 광에 대한 노출에 의해 생성된 전류를 수집하기 위한 실리콘 계 태양 전지용 전면 컨택을 제조하거나, 또는 외부 로드로 전자를 전도하기 위한 후면 컨택을 제조하는데 사용될 수 있다. 전지 효율성(h) 및채움 인자(FF)로 측정 했을 때의 전지 전기적 성능은 은/실리콘 인터페이스의 미소구조 및 전기적 특성에 의해 매우 영향을 받는다. 태양 전지의 전기적 특성은 직렬 저항(RS) 및 분로 저항(RSh)으로 특징된다. 전면 컨택 인터페이스의 조성 및 미소구조는 RS를 매우 결정한다. 본 발명의 컨택트 층의 잉크(들)은 바람직하게는 잉크-젯 프린팅으로 도포된다. 잉크-젯 프린트된 전면 컨택을 갖는 태양 전지는 인 도핑된 실리콘 웨이퍼의 N-측 및 은-계 잉크 사이의 저 저항 컨택을 형성하도록 상대적으로 낮은 온도(550-850℃의 웨이퍼 온도; 650-1000℃의 소성 로 설정 온도)로 소성된다. 소성 전에 전면 컨택 잉크는 하나 이상의 물리적 및 화학적 형태(분말, 플레이크, 콜로이드, 상화물, 염, 합금, 금속 유기물)의 은 금속을 포함하는 금속부를 포함한다. 이 잉크는 또한 일반적으로 유리 성분, 비히클 및/또는 다른 첨가제를 포함한다.
온도의 함수로서 발생하는 반응의 순서 및 속도는 은 잉크 및 실리콘 웨이퍼 사이의 저 저항 컨택을 형성하는데 있어서의 요인들이다. 인터페이스 구조는 다수의 상들로 이루어진다: 기판 실리콘, Ag/Si 이일랜, 절연 유리층 내의 Ag 침전물 및 벌크 은. 유리는 실리콘 인터페이스 및 벌크 은 사이에 거의 연속적인 층을 형성한다.
특히, 본 발명은 컨택 층과 벌크 층을 포함하는 태양 전지 컨택을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 (a) 약 20-80 wt%의 고형물 로딩을 가지며, (i)(1)약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 (2) 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하는 잉크를, 적어도 일부가 항 반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에 잉크-젯 프린팅하고, (b) 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고, 실리콘에 대한 컨택트 층을 형성하도록 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 부분적으로 에칭된 항반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에, Si, Pb, Bi, Al, Zn, B, Zr, Ti, Ta, P, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속의 산화물을 포함하고 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 유리 프리트 및 은을 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 그 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는, 태양 전지 컨택을 형성하는 방법이다.
본 발명의 제 3 구현예는 실리콘 웨이퍼 상에 인 조성물을 포함하는 제 1 층을 잉크-젯 프린팅하고; 제 1층의 적어도 일부 상에 전도성 잉크를 잉크-젯 프린팅하며; 그리고 약 970℃ 이하의 온도에서의 대기에서 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는 태양 전지 컨택을 형성하는 방법이다.
제 4 구현예는 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부 상에 인-화합물 및 용매를 포함하는 도금 용액을 포함하는 제 1 인 층을 잉크-젯 프린팅하고, 도금 용액으로부터 용매를 증발시키며, 제 1 인 층의 적어도 일부 상에 은과 유리 프리트를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 그리고 프리트를 융합시키기 위하여 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함하는 태양 전지 컨택 제조방법이다.
본 발명의 제 5 구현예는 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부 상에 인 및 용매를 포함하는 도금 용액을 잉크-젯 프린팅하고, 용매를 증발시키며, 인 층의 적어도 일부 상에 은이외의 전이금속을 잉크-젯 프린팅하고, 실리사이드를 형성하기 위하여 웨이퍼를 소성시키며, 실리사이드에 대하여 은-함유 조성물을 도포하고, 은-함유 조성물을 소성시켜 전도성 경로를 형성하는 것을 포함하는. 태양 전지 컨택 제조방법이다.
본 발명의 제 6 구현예는 컨택트 층과 벌크 층을 포함하는 인쇄된 전자회로를 제조하는 방법으로서 이 방법은 기판 상에 약 20-80 wt%의 고형물 로딩을 가지며, 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고 기판에 대한 컨택트 층을 형성하도록 기판을 소성시키는 것을 포함한다.
잉크 젯 프린팅. 잉크-젯 프린팅은 작은 젯트 노즐 직경(ca. 10-60 미크론)으로 인하여 잉크 침착의 극히 정밀한 조절을 제공할 수 있고, 따라서, 그러한 노즐로부터 자유롭게 유동하도록 요구되는 작은 미립자(유리 프리트 및 금속)를 제공할 수 있다. 여기에 사용된 용어 "잉크-젯 프린팅"이란 기판 상에 스프레이 또는 젯팅 및 방울 형성의 메카닉(mechanics)에 관계없이, 액체뿐만 아니라 고온 용융 잉크를 위한 비-접촉 패턴 침착법을 일컫는다. 이 방법들은 에어로졸 젯 프린팅, 마이크로 펜 라이팅(micro pen writing), 마이크로 스프레이, 마이크로 에어 브러싱, 등으로 다양하게 불린다. 또한, 본 발명 잉크의 높은 고형물 로딩으로 인하여, 전도성의 연속적인 층들(즉, 컨택 및 벌크 층)이 빠르게, 예를 들면 ca. 1-10 wt% 정도의 저 고형물 로딩을 갖는 통상적인 잉크보다 더 빠르게 만들어질 수 있다.; 이 층의 충분한 두께가 우수한 표시(registration) 및 라인 해상도를 이루는 최소 수의 통과로 만들어질 수 있다. 본 발명의 방법에 사용하기 위하여, 잉크를 구성하는 주 성분 타입들 각각 - 금속, 유리 및 유기물 -이 하기에 상세히 설명된다.
은 성분. 은의 원은 은 금속, 은 합금, 오르가노금속성 은 화합물 또는 은을 포함하는 도금 용액 중 하나 이상의 미세 분말일 수 있다. 은의 일부는 산화 은(Ag2O)으로서 또는 AgCl, AgNO3, Ag2SO4 또는 AgOOCCH3 (은 아세테이트)와 같은 은 염으로서 첨가될 수 있다. 또한, 은은 인과 같은 다양한 물질로 코팅될 수 있다. 또한, 산화 은은 유리 용융/제조 공정 중에 유리에 용해될 수 있다. 잉크에 사용된 은 입자는 구형이거나 플레이크일 수 있거나 콜로이드성 현탁액에 제공될 수 있고, 본 문단에서 기술된 은의 형태들의 조합이 사용될 수 있다. 은 입자의 적절한 상업적인 예는 모두 미국, 오하이오, 클리블랜드의 페로 코포레이션(Ferro Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능한, 구형 은 분말 Ag3000-1, S7000-24, S7000-35, 은 플레이크 SFCGED 및 SF-23 그리고 콜로이드성 은 현탁액 RDAGCOLB; 미국 RI, 운속켓(Wnsocket)에 소재하는 파우더 테크놀로지, 인코포레이티드(Powder Technology Inc.)로 부터의 Ag 572, Ag 574 은 분말이다. 은 입자는 잉크-젯 프린팅에 사용하기 위하여 약 3 미크론 이하의 중간 입자 크기를 가져야 한다. 가장 바람직하게는, 은 금속 입자가 사용된다.
전이금속 성분 - 실리사이드 형성. 전도성 물질로서 은 대신에 실리콘 웨이퍼에 전이금속 실리사이드를 형성하도록 다른 전이 금속이 사용될 수 있다. 그러한 전이금속 실리사이드들은 은 아일랜드에 대한 대안으로서 전도성 경로를 형성한다. Ni, Fe, Co, Pt, Pd, W, Mo, Gd, Y, Zr, Hf, Ti, La, Ta, Nb, V, Ir, Rh, 및 이들의 조합과 같은 전이 금속이 전도성 실리사이드의 형성에 적합하다. 이 실리사이드들은 약 100 마이크로오옴-cm 이하의 저항 및/또는 N-Si와의 낮은 쇼트키(Schottky) 배리어 전위를 갖는다. 전이 금속은 미립자 또는 도금 용액의 형태로 도포될 수 있다. 실리사이드를 형성하기 위하여 소성하는 동안 산화의 가능성으로 인하여, 저-산소 소성 분위기가 바람직하다. 그러한 소성 조건으로는 일반적으로 약 10-3 기압 이하의 부분 압력에서의 산소, 또는 ,진공, 또는 환원 또는 불활성 또는 질소 분위기, 및 약 500-1000℃, 바람직하게는 650-1000℃의 소성 설정 온도를 포함한다.
에칭제. 본 발명의 잉크는 기본적으로 또는 단독으로 항반사 코팅물(ARC)을 에칭할 목적으로 조성될 수 있다. 유리 프리트의 소결이 ARC의 적어도 일부를 에칭 또는 제거하는 효과를 가질 수 있지만, 어떤 구현예에서는, 본 발명의 잉크가 유일한 목적이 ARC를 에칭 또는 제거하는 것인 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 경우에, 잉크는 유리 프리트 및 에칭제 뿐만 아니라 본 명세서에 기술된 유기 성분을 포함한다. 일반적인 에칭제로는 여기에 참고로 도입된 클레인(Klein) 등의 WO2005/050673 및 클레인 등의 U.S. 2004/0242019에 기술된 것들을 포함한다. 예를 들면, 플루오르화 수소산 및 질산이 컨택 부분들을 마스킹하는데 복잡하기 때문에 사용하는 것이 바람직하지는 않지만 에칭을 위해 사용될 수 있다. NH4HF2 또는 NH4F와 같은 암모늄 플루오라이드가 사용될 수 있다. 인산 및 이들의 염도 상업적으로 수용가능한 제거 속도를 제공하는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 암모늄 염 (NH4)2HPO4; NH4H2PO4; (NH4)3PO4 및 열 분해시 상기한 것들을 형성하는 화합물을 포함하는, 오르소인산, 메타인산, 피로인산 및 이들의 염들이 250℃ 이상의 수 초에서 수 분 내에 70 nm 두께의 실리콘 니트라이드 층을 제거할 수 있다. 300℃에서 요구되는 시간은 약 60 초이다. 환경문제로 인하여, 에칭제는 플루오르화 수소산 또는 플루오라이드 염을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
상업적인 에칭제로는 그 조성이 특징이 있는, 상표명 SolarEtchTM, isishapeTM 및 HiperEtchTM로 판매되는 독일, 다름슈타트(Darmstadt)에 소재하는 Merck, KGaA로부터 입수가능한 것들이다. Merck 에칭제 중 어떤 것은 SiNX, SiO2, 실리콘 금속 및/또는 인듐 주석 옥사이드(ITO)를 에칭한다. 플루오라이드 없는 에칭제도 이용가능하다.
잉크 유리 프리트. 본 발명에 사용된 유리 프리트는 중요하지 않다. 초기 문제로서, 본 발명의 잉크에 사용된 유리 프리트는 납 및/또는 카드뮴을 고의적으로 함유하거나, 고의적으로 첨가된 납 및/또는 카드뮴이 없을 수 있다. 유리는 부분적으로 결정화하거나 비-결정화할 수 있다. 하기 표는 본 발명의 실시에 유용한 유리 프리트 조성을 설명한다. 일반적으로, 본 발명에 유용한 유리로는 Pb-Si 유리, Pb-B 유리, Pb-B-Si 유리, Pb-Bi-Si 유리, Pb-Al-Si 유리 및 포스페이트 유리 또는 무연 Bi-Si 유리; 무연 알칼리-Si 유리; 무연 Zn-Si 유리; 무연 Zn-B 유리; 무연 알칼리 토-Si 유리; 및 무연 Zn-B-Si 유리와 같은 무연 유리를 포함한다. 상기한 것들의 조합도 가능하다. 하기 표 (1-6)은 본 발명의 실시에 유용한 유리 프리트 조성물을 설명한 것이다. "5-55 mol% Li2O + Na2O + K2O+Rb2O3" 와 같은 엔트리는 Na2O, K2O, Rb2O3가 단독으로 또는 조합하여 특정량으로 존재한다는 것을 의미한다.
유리 프리트는 일반적으로 분말, 액체 유리 산화물 성분의 물리적 혼합물 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 형태를 가질 수 있다.
특히, 유리 프리트는 약 1000 나노미터 이하, 바람직하게는 100 나노미터 이하, 보다 바람직하게는 50 나노미터 그리고 보다 더 바람직하게는 약 30 나노미터 이하의 평균 입자크기를 갖는 나노분말의 형태를 가질 수 있다.
총 유리의 몰 퍼센트로의 층상 컨택 유리용 비스무스 및 아연 프리트 성분
유리 조성 I II III
성분
Bi 2 O 3 5-85 15-80 50-80
SiO 2 1-70 2-45 15-35
ZnO 0-55 0.1-25 1-15
V 2 O 5 0-30 0.1-25 1-15
총 유리의 몰 퍼센트로의 층상 컨택 유리용 비스무스 프리트 성분
유리 조성 IV V VI
성분
Bi 2 O 3 5-65 5-55 10-40
SiO 2 15-70 20-70 30-65
B 2 O 3 0-35 0.1-35 3-20
알칼리 산화물 0-35 0.1-25 5-25
총 유리의 몰 퍼센트로의 전면 컨택용 납 프리트 성분
유리 조성 VII VIII IX
성분
PbO 15-75 25-66 30-64
SiO 2 5-50 15-40 20-35
ZnO 0-50 5-35 20-33
PbO+ZnO 15-80 20-70 25-65
총 유리의 몰 퍼센트로의 알칼리-티타늄-실리케이트 후면 컨택용 삼화물 프리트 성분
유리 조성 IV V VI
성분
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O+Rb 2 O 3 5-55 15-50 30-40
TiO 2 2-26 10-26 15-22
B 2 O 3 + SiO 2 5-75 25-70 30-52
V 2 O 5 + Sb 2 O 5 + P 2 O 5 0-30 0.25-25 5-25
MgO + CaO + BaO + SrO 0-20 0-15 0.1-10
F 0-20 0-15 5-13
총 유리의 몰 퍼센트로의 층상 컨택 유리용 아연 프리트 성분
유리 조성 IV V VI
성분
ZnO 5-65 7-50 10-32
SiO 2 10-65 20-60 22-58
B 2 O 3 5-55 7-35 10-25
주어진 구현예는 상기 표에 기술된 모든 프리트 성분들을 함유할 필요는 없다; 다양한 조합이 가능하다. 실제로, 산화물의 범위는 하나의 "구현예"를 구성하는 표 내에서 다른 컬럼으로부터 선택될 수 있다. 컨택 유리의 또 다른 구현예는 표 6에 제시되었다. 여기에 기술된 표에서, 0의 하한(lower bound) 범위를 갖는 각 산화물 범위에서는 바람직한 구현예가 0.1%의 하한을 갖는 범위이다.
유리 성분의 유리 조성물 몰 퍼센트로의 추가 구현예
유리 ID XIII XIV XV XVI XVII XVIII XIX XX XXI XXII XXIII
산화물
PbO 58-64 25-40 58-64 26-34 58-66 58-66 58-70 58-66 58-64 58-66
SiO 2 25-31 20-31 22-32 27-33 20-31 20-31 20-31 20-32 30-45 20-32 35-50
ZnO 0-10 5-34 27-33 5-15
Al 2 O 3 2-11 4-10 5-11 1-9 1-9 1-11 1-9 1-9 1-9
Ta 2 O 5 0-2 0.1-2 0.1-2 0.1- 4
P 2 O 5 0.1- 4
HfO 2 +In 2 O 3 +Ga 2 O 3 0.1-8
ZrO 2 0.1-5 0.1-2 0.1- 4 0.1- 4 0.1-5 5-15
B 2 O 3 0-3 20-30 5-10 5-15
Sb 2 O 5 0.1-3
TiO 2 10-20
Bi 2 O 3 15-25
Nb 2 O 5 0.1-2
알칼리 유리 1-15
전면 컨택의 저항을 감소시키기 위하여 인이 다양한 방법으로, 다양한 인 조성으로 잉크에 첨가될 수 있다. 예를 들면, 특정 유리가 분말화 또는 프리트된 산화물 형태로의 P2O5로 개질될 수 있거나, 또는 인이 포스페이트 에스테르 및 다른 오르가노-인 화합물로 잉크에 첨가될 수 있다. 특정 구현예에서, 인 조성물을 건성의 경우, 적어도 약 10 wt%의 원소 인을 포함한다. 다시 말하면, 인 조성물은 적어도 약 25 mole% P2O5를 포함하는 인 유리를 포함한다. 본 발명에 유용한 무기 인 화합물로는 H3PO4, 포스페이트 염, 포스페이트 유리, 포스파인, P2O5 및 이들의 조합을 포함한다.
다른 구현예에서, 인 조성물은 [R1-O]3-P; [Ar1-O]3-P; [R2-Ar2-O]3-P; [R3-Ar3-O]3-P; P-[(R4-O)x (Ar4-O)y(R5-Ar5-O)3-(x+y)]; [(R6O)2-P-Ar6]2; [(Ar7O)2-P-Ar7]2; and [(R7O)2-P-R8]2(여기에서, R1 - R8는 C1-C10 알킬 및 치환된 알킬기로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되고, Ar1 - Ar10은 각각 페닐 및 치환된 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택된다)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 오르가노 인 화합물을 포함한다.
보다 간단하게는, 인이 잉크를 만들기 전에 은 입자에 대한 코팅물로서 첨가될 수 있다. 그러한 경우에는, 잉크를 만들기 전에, 은 입자가 액체 인 및 용매와 혼합된다. 예를 들면, 약 85-95 wt%의 은 입자, 약 5-15 wt%의 용매 및 약 0.5-10 wt%의 액체 인의 블렌드가 혼합되고, 용매는 증발될 수 있다. 인 코팅된 은 입자는 본 발명 잉크에서 인과 은의 확실한 혼합이 보장되게 한다.
미세 실리콘 또는 탄소 분말 또는 둘 모두와 같은 다른 첨가제가 은 감소 및 침전 반응을 조절하기 위하여 잉크에 첨가될 수 있다. 인터페이스에서 또는 벌크 유리에서 은 침전은 소성 분위기(예를 들면, 유동하는 N2 또는 N2/H2/H2O 혼합물에서 소성)를 조정하므로서 조절될 수 있다. 그러나, 은-계 컨택을 소성하는데 특수한 분위기는 요구되지 않는다. 상기한 바와 같이, 실리사이드를 형성하기 위한 전이금속 함유 잉크는 저 산소 분위기 (pO2 < 10-3 기압)에서 소성하는 것이 요구된다. Pb, Bi, In, Ga, Sn 및 Zn 및 이들 각각과 적어도 하나의 다른 금속의 합금과 같은 미세 저 용융 금속 첨가제(즉, 금속 산화물과는 다른 원소 금속 첨가제)가 저 소성온도에서 컨택을 제공하고, 또는 소성 윈도우(window)을 넓히기 위하여 첨가될 수 있다.
(a) 유리의 혼합물 또는 (b) 결정성 첨가제와 유리의 혼합물 또는 (c) 하나 이상의 결정성 첨가제의 혼합물이 소정의 조성범위로 유리 성분을 제형화 하는데 사용될 수 있다. 목표는 컨택 저항을 감소시키고 태양전지 전기 성능을 개선시키는 것이다. 예를 들면, Bi2O3, Sb2O3, Sb2O5, In2O3, Ga2O3, SnO, ZnO, Pb3O4, PbO, SiO2, ZrO2, Al2O3, B2O3 및 Ta2O5와 같은 제 2-상 결정성 물질이 컨택 특성을 조정하기 위하여 유리 성분에 첨가될 수 있다. 상기한 산화물의 조합 및 반응 생성물도 소정의 특성을 갖는 유리 성분을 설계하는데 적합하다. 예를 들면, 4PbO·SiO2, 3PbO·SiO2, 2PbO·SiO2, 3PbO·SiO2, 및 PbO·SiO2와 같은, PbO 및 SiO2의 반응에 의해 형성된, 결정성 또는 유리질의 저 용융 납 실리케이트가 단독으로 또는 혼합물로 유리 성분을 제형화 하는데 사용될 수 있다. 납 실리케이트의 제 2 상이 임의적으로 사용될 수 있다. ZnO·SiO2 및 ZrO2·SiO2와 같은 상기한 산화물들의 다른 반응 생성물도 사용될 수 있다. 그러나, 상기 산화물의 총 량은 본 명세서에 기재된 다양한 구현예에서 특정된 범위 내에 있어야 한다.
하프늄(HfO2), 인듐(In2O3), 및/또는 갈륨(Ga2O3)의 산화물을 함유하는 특정 유리가 전도성 Ag/Si 아일랜드의 크기 및 양 모두를 증가시키는 것으로 발견되었다. 따라서, 약 0.1-15 15 mol%의 HfO2+In2O3+Ga2O3가 유리 성분에 포함될 수 있다.
탄탈과 몰리브덴의 산화물은 소성 중에 유리의 표면 장력 및 유리 점도를 감소시켜 용융 유리에 의한 웨이퍼의 보다 우수한 웨팅(wetting)을 용이하게 한다. 따라서, 약 10 mol% 이하의 Ta2O5, 및 약 3 mol% 이하의 MoO3가 유리 성분에 포함될 수 있다. 바람직하게는, Ta2O5 및 MoO3의 포함 범위가 0.1 mol%의 하한을 갖는다.
유리 조성물로부터의 은 용해 및 침전의 동력학(kinetics)은 알칼리 금속 산화물의 존재에 의해 변화된다. 이와 관련하여, 본 발명의 조성물은 알칼리 금속의 산화물, 예를 들면, Na2O, K2O, Li2O 및 Rb2O 및 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 특정 구현예의 유리 성분은 약 0.1 - 15 mol%의 Na2O + K2O + Li2O + Rb2O, 또는 약 0.1 - 5 mol%의 Na2O + K2O + Li2O + Rb2O를 함유할 수 있다.
전면 컨택 잉크에 있는 유리는 효율적인 전면 컨택 은-실리콘 인터페이스를 형성하는데 많은 역할을 한다. 전면 컨택 잉크 유리는 일반적으로 실리콘 니트라이드(SiNX) 또는 티타늄 디옥사이드(TiO2)로 만들어진 항반사코팅물을 부식시켜 하부 Si에 대한 화이어 쓰루(fired through) 컨택을 형성한다. 이 유리는 또한 Si의 일부를 SiO2로서 산화되어 유리에 용해하도록 Ni 및 Si와의 자기-제한(self-limiting) 상호작용에 관여한다. SiO2의 국소적인 농도가 유리의 점도를 증가시키기 때문에, 이러한 증가는 결국 SiO2로서 Si의 추가 용해를 더 제한하여 PN 접합을 보존하도록 Si와 유리의 자기-제한 상호작용을 야기한다. 이 유리는 또한 Ag 금속을 유리에 용해시키고, Ag 이온을 실리콘 인터페이스로 이송시키며, 유리로부터 Ag를 침전시켜 인터페이스에 유익한 Ag/Si 아일랜드를 형성한다. 마지막으로, 이 유리는 벌크 은 저항성을 감소시키기 위하여 은 잉크의 고밀화(densification)을 강화시키도록 제공되고, 실리콘 웨이퍼와 소성된 은 잉크 사이의 접합(점착)을 강화시킨다.
유기 비히클 및 다른 유기 성분. 대부분의 전도성 조성물의 유기 비히클은 일반적으로 용매에 용해된 수지의 용액이고, 주로 수지와 틱소트로픽제(thixotropic agent) 둘 모두를 함유하는 용매 용액이다. 용매는 일반적으로 약 130-350℃에서 비등한다. 에틸 셀룰로오스가 이러한 목적으로 가장 빈번히 사용되는 수지이다. 그러나, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 목재 수지, 에틸 셀룰로오스와 페놀 수지의 혼합물, 하이드로카본 수지, 저급 알콜의 폴리메타크릴레이트 및 에틸렌 글리콜 모노아세테이트의 모노부틸 에테르와 같은 수지도 사용될 수 있다.
잉크 적용을 위해 가장 널리 사용되는 용매로는 부틸 Carbitol®(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르); 디부틸 Carbitol®(디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르); 부틸 Carbitol® 아세테이트(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트), 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르(DPM), 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르(DM), 헥실렌 글리콜, Texanol®(2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트)뿐만 아니라 알콜 에스테르, 케로센 및 디부틸 프탈레이트와 같은 다른 용매들과 함께 알파- 또는 베타-터피네올과 같은 테르펜 또는 Dowanol®(디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르)와 같은 고 비등 알콜 또는 이들의 혼합물이다. 이 비히클은 오르가노금속성 화합물, 예를 들면, 컨택을 변성시키기 위한 인 또는 은에 기초한 것들을 함유할 수 있다. 이들 및 다른 용매들의 다양한 조합이 각각의 적용을 위한 소정의 점도 및 휘발성 요건을 얻도록 제형화될 수 있다.
다른 유기 성분. 잉크 제형에 일반적으로 사용되는 다른 분산제, 게면 활성제 및 유동 개질제(rheology modifiers)가 포함될 수 있다. 예를 들면, 실온의 범위에서 "약한 겔(weak gel)"을 형성하는 유동 개질제가 제품 저장, 선적, 등의 경우에 유리와 금속 입자의 침전을 방비하기 위하여 잉크에 포함될 수 있다. "약한 겔"에서, 겔형성제(gelator)의 분자 형상, 용매 특성 및 겔이 형성되는 열동력학적 조건이 졸-겔 전이 온도(TGS) 이하의 액체형 점탄성 특성을 가져온다. 일시적인 네트워크가 생성된다. "강한 겔(strong gel)"과 같이, "약한 겔" 네트워크는 열적으로 가역적이다. 가열시, 초분자 구조물(supramolecular architectures)이 용융되고, 개별적인 분자들(또는 응집된 분자의 분리된 스트랜드)이 다시 벌크 용액에 분산된다.
"약한 겔"을 제공하는 그러한 유동 개질제로는 Elementis Corp.로부터의 Thixatrol-ST, Thixatrol-SR, Thixatrol-SR100, Thixatrol-Plus; BYK Chemie로부터의 BYK-410, BYK-411; Arizona Chemicals에 의해 공급된 겔화제 PE-400, PA-1200, PE-1800를 포함한다.
유기 캐리어에 유용한 제품들은 하기 상표하에서 상업적으로 얻을 수 있다.: Texanol®(Eastman Chemical Company, Kingsport, TN); Dowanol®및 Carbitol®(Dow Chemical Co., Midland, MI); Triton®(Union Carbide Division of Dow Chemical Co., Midland, MI), Thixatrol®(Elementis Company, Hightstown, NJ) 및 Diffusol®(Transene Co. Inc., Danvers, MA). N-DIFFUSOL®은 원소 인과 유사한 확산 계수를 갖는 n-타입 확산제를 함유하는 안정화된 액체 제제이다. 상표가 Surfynol인 제품은 미국, 펜실베니아, 알렌타운에 소재하는 Air Products and Chemicals, Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 계면 활성제이다. 상표가 Solsperse인 제품은 미국, 오하이오, 클리블랜드에 소재하는 Lubrizol Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 분산제이다. Natralith 611은 미국, 일리노이, 시카고에 소재하는 The Fanning Corporation으로부터 상업적으로 입수가능한 잉크 첨가제이다.
상표 Tergitol로 판매되는 계면 활성제는 미국, 미시건, 미들랜드에 소재하는 Dow Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능하다. 상표 Piccolastic로 판매되는 스티렌 계 수지는 미국, 테네시, 킹스포트에 소재하는 Eastman Chemical Company로부터 입수가능하다. Aromatic 100은 미국, 텍사스, 휴스톤에 소재하는 ExxonMobil Chemical Company로부터 입수가능한 하이드로카본 액이다.
일반적으로 사용되는 유기 틱소트로픽제는 수소화된 캐스터(castor) 유 및 이들의 유도체이다. 틱소트로프는 항상 필요하지는 않은데 이는 어떤 현탁액에 본래부터 있는 유막 감소(shear thinning)와 결합된 용매/수지 특성이 이와 관련하여 단독으로 적합할 수 있기 때문이다. 또한, 지방산 에스테르, 예를 들면, N-탈로우(tallow)-1,3-디아미노프로판 디-올레이트; N-탈로우 트리메틸렌 디아민 디아세테이트; N-코코 트리메틸렌 디아민, 베타 디아민; N-올레일 트리메틸렌 디아민; N-탈로우 트리메틸렌 디아민; 및 N-탈로우 트리메틸렌 디아민 디올레이트 및 이들의 조합과 같은 습윤제가 사용될 수 있다.
상기한 조성 범위들이 바람직하지만 이 범위로 제한되는 것을 의도하지 않는 다는 것을 알아야 하며, 본 기술에서 숙련된 자들은 이들 범위가 특정 적용, 특정 성분 및 최종 제품을 가공 및 성형하기 위한 조건에 따라서 변할 수 있다는 것을 알 것이다.
잉크 제조. 본 발명에 따른 잉크는 3-롤 밀에서 편리하게 제조되어 적절한 용매 또는 용매와 첨가제의 혼합물로 희석될 수 있다. 잉크는 또한 비드 밀, 볼 밀, 초음파 혼합 장치와 같은 적절한 분산 장치로 제조될 수 있다. 사용된 캐리어의 양 및 형태는 주로 주어진 잉크 젯 프린터에 대하여 요구되는 최종 조성물 점도에 의해 결정된다. 본 발명에 따른 조성물의 제조시에 미립자 무기 고형물은 캐리어와 혼합되고 적절한 장치로 분산되어 현탁액을 형성하므로서 점도가 25℃에서 Carri-Med 점도계로 측정했을 때, 약 200 sec-1의 전단 속도에서 약 5-500 cps, 바람직하게는 약 10-200 cps 범위인 조성물을 제공한다. 잉크의 고형물 함량은 일반적으로 Dimatix 잉크 젯 프린터와 같은 장치에 대해서는 약 20-80 wt%, 바람직하게는 약 40-60 wt% 범위이고, 보다 바람직하게는, Optomec 잉크 젯 프린터과 같은 에어로졸 물질 침착 장치에 대해서는 약 60-75 wt% 범위이다. "고형물 함량"에 포함된 고형물은 상기한 바와 같이 유리 프리트, 금속 입자 및 무기 첨가제이다. 잉크의 표면 장력은 약 20-60 dyne-cm, 바람직하게는 30-50 dyne-cm 이다.
잉크(들)의 프린팅 및 소성. 상기한 잉크 조성물은 태양 전지 컨택 또는 다른 태양 전지 성분을 제조하는 공정에 사용될 수 있다. 태양 전지 컨택을 제조하는 본 발명의 방법은 (1) 적어도 제 1 은- 및 유리-함유 잉크를 실리콘 기판에 잉크-젯 프린팅 하여 컨택 층을 형성하고, (2) 잉크를 소성시켜 금속을 소결하고 유리를 융합하므로서 실리콘에 대한 컨택을 제조하는 것을 포함한다. 잉크의 프린트된 패턴은 약 650-1000℃의 로 설정온도, 또는 약 550-850℃의 웨이퍼 온도와 같은 적절한 온도에서 소성된다. 바람직하게는, 로 설정 온도가 약 750-930℃이고, 잉크는 대기에서 소성된다. 항 반사층(SiNX, 또는 SiO2 또는 TiO2)은 소성중에 유리에 의해 산화 및 부식되는 것으로 믿어지고, Ag/Si 아일랜드는 Si 기판괴의 반응 시에 형성된다. 아일랜드는 실리콘에 에피택시얼적으로 접합된다. 소성 조건은 실리콘/은 인터페이스에서 실리콘 웨이퍼 상에 Ag/Si 아일랜드의 충분한 밀도를 생성하도록 선택되어 저 저항성의 컨택을 가져오고, 이에 의해 벌크층을 증착한 후에 고 효율, 고 채움 인자의 태양 전지를 제조한다.
일반적인 ARC는 실리콘 니트라이드, 일반적으로 Si3N4, 또는 SiO2와 같은 SiNX와 같은 실리콘 화합물로 이루어진다. 티타늄 디옥사이드(TiO2)도 ARC로서 유용하다. 이러한 층은 콘택 저항을 증가시키는 경향이 있는, 절연체로서 작용한다. 따라서, 유리 성분에 의한 ARC의 부식은 전면 컨택 형성에서 필요한 단계이다. 본 발명자들은 실리콘 웨이퍼와 잉크 또는 페이스트 사이에 저항을 감소시키는 것이 인터페이스에서 에피택셜 은/실리콘 전도성 아일랜드의 형성에 의해 용이해진다는 것을 발견했다. 즉, 실리콘 상의 은 아일랜드는 실리콘 기판에서 발견된 것과 동일한 결정성 구조를 나타낸다. 그러한 에피택셜 은/실리콘 인터페이스가 결과가 없을 때, 그 인터페이스에서의 저항은 받아드릴 수 없게 높게된다. 지금까지, 저 저항의 에피택셜 은/실리콘 인터페이스를 이루기 위한 공정 조건은 매우 좁았으며, 달성하기 어려웠다. 본 발명의 잉크 및 공정은 넓은 공정 조건 - 약 650℃의 최소 소성 온도, 그러나 약 850℃(웨이퍼 온도) 이하에서 소성될 수 있는- 하에서 저 저항을 갖는 컨택을 가져오는 에피택셜 은/실리콘 인터페이스를 제조하는 것이 가능하다. 본 발명의 은-계 잉크는 대기 중에서 소성될 수 있다.
전면 컨택 제조 방법. 본 발명에 따른 태양 전지 컨택은 컨택층을 형성하도록 여기에 기술된 어떤 전도잉크를 기판 상에 예를 들면 잉크-젯 프린팅에 의해 소정의 습윤 두께, 예를 들면 약 40-80 미크론으로 도포하므로서 제조될 수 있다.
특히, 도 1은 단일-결정 실리콘 또는 다결정성 실리콘의 기판이 일반적으로 광 반사를 감소시키는 구조화 표면으로 제공되는 단계를 개략적으로 도시한 것이다. 태양 전지의 경우에, 기판은 종종 견인 또는 캐스팅 공정으로부터 형성된 잉곳(ingots)으로부터 슬라이스된 상태로 사용된다. 슬라이싱을 위해 사용된 와이어 소우(wire saw)와 같은 공구에 의해 야기된 기판 표면 손상 및 웨이퍼 슬라이싱 단계로부터의 오염은 일반적으로 KOH 또는 NaOH와 같은 수성 알칼리 용액 또는 HF 및 HNO3의 혼합물을 사용하여 약 10-20 미크론의 기판 표면을 에칭하므로서 제거된다. 기판은 HCl 및 H2O2의 혼합물로 세척되어 기판 표면에 점착될 수 있는 철과 같은 중금속을 제거한다. 항반사성의 구조화 표면은 종종 예를 들면, 수성 포타슘 하이드록사이드 또는 수성 소듐 하이드록사이드와 같은 수성 알칼리 용액을 사용하여 그 후에 형성된다. 이것은 일반적인 실리콘 웨이퍼가 ca. 200 미크론 두께이므로 두께 치수를 확대하여 도시한 기판(10)을 제공한다.
도 2는 p-타입 기판이 사용될 때, n-타입 층(20)이 p-n 접합부를 생성하도록 형성되는 것을 개략적으로 도시한 것이다. 인 확산 층은 인 옥시클로라이드(POCl3), 오르가노인 화합물 및 여기에 기술된 다른 것들을 포함하여, 어떤 다양한, 적절한 형태로 공급된다. 인의 원은 실리콘 웨이퍼의 한 쪽면에만 선택적으로 도포된다. 확산층의 깊이는 확산 온도 및 시간을 조절하므로서 다양할 수 있는데, 일반적으로 약 0.3-0.5 미크론이고, 스퀘어 당 약 40-100 오옴의 시트 저항성을 갖는다. 인의 원은 포스포실리케이트 유리(PSG)와 같은 인-함유 액체 코팅 물질을 포함할 수 있는데, 스핀 코팅과 같은 공정에 의해 기판의 한 쪽면에만 도포되고, 확산은 적절한 조건하에서의 어닐링에 의해 달성된다.
다음에, 도 3에서는, SiNX, TiO2 또는 SiO2로 이루어진 항반사 코팅(ARC)(30)이 상기한 n-타입 확산층(20) 상에 형성된다. ARC(30)는 일반적으로 부동태 막으로서 제공된다. 실리콘 니트라이드는 종종 수소에 의한 부동태화를 강조하기 위하여 SiNX:H로서 표현된다. ARC(30)는 입사광에 대한 태양 전지의 표면 반사율을 감소시켜 광 흡수량을 증가시키고, 이에 의해 전류 발생을 증가시킨다. 부동태 층(30)의 두께는 도포된 물질의 굴절율에 좌우되지만 약 700-900Å의 두께가 약 1.9-2.0의 굴절율에 있어서 적합하다. 부동태 층은 저압 CVD, 플라즈마 CVD 또는 열 CVD를 포함하는 다양한 과정에 의해 형성될 수 있다. SiNX 코팅을 형성하기 위해 열 CVD가 사용될 경우, 출발 물질은 종종 디클로로실란(SiCl2H2) 및 암모니아(NH3) 가스이고, 막 형성은 적어도 700℃의 온도에서 수행된다. 열 CVD가 사용될 때, 고온에서 출발 가스의 열 분해는 실리콘 니트라이드 막에서 수소가 실질적으로 없게 하여 실리콘과 질소사이에 실질적인 화학양론적 조성비를 제공한다-Si3N4. 부동화 층을 형성하기 위한 다른 방법도 본 기술에서 알려져있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 알루미늄 페이스트 또는 잉크(60) 및 후면 은 또는 알루미늄 페이스트 또는 잉크(70)는 이후 기판의 후면 상에 선택적으로 스크린-프린팅되어 성공적으로 건조된다. 알루미늄 페이스트 또는 잉크는 하나 이상의 표 1-5로부터의 유리 프리트를 포함할 수 있다. 전면 전극용 은 잉크(500)는 이후 ARC(30) 상에 스크린 프린트되어 건조된다; 은 잉크(500)도 마찬가지로 하나 이상의 표 1-5로부터의 유리 프리트를 포함할 수 있다. 후속("벌크") 층에 있어서는 예를 들면 200-325 메쉬 스크린을 사용하는 자동 스크린-프린팅과 같은 다른 기술이 사용될 수 있다. 잉크-젯 프린팅된 잉크는 일반적으로 건조를 요구하지 않지만 스크린 프린팅된 층들은 소성 전에 약 5-15분 동안 200℃ 이하, 바람직하게는 약 125-175℃에서 건조된다. 소성은 일초 내지 수분, 예를 들면, 3, 5, 7, 9 분 이상의 시간 동안 약 650-1000℃, 예를 들면, 700℃, 750℃, 800℃, 850℃, 900℃, 950℃ 및 그 사이의 다른 온도 범위 내로 설정된 온도의 적외선 벨트 로에서 수행된다. 소성 중에, 유리는 융합되고, 금속(벌크로 그리고 그것이 존재하는 다른 층으로의)은 소결된다. 용어 "로 설정 온도" 및 유사한 용어는 가열 장치, 오븐, 가마, 또는 본 발명의 작업편(웨이퍼 및 다른 기판)을 소성하는데 사용되는 로가 지시된 온도로 설정되어 있으며, 소성을 위해 작업편을 유입하기 전에 그러한 "설정 온도"가 달성된다는 것을 의미한다. 본 발명에 기술되고 청구된 모든 온도는 "설정 온도" 및 "웨이퍼 온도"를 일컫고, 유사한 용어는 작업편이 가열되는 온도를 나타낸다. "웨이퍼 온도"는 주어진 소성 작업에 있어서의 "설정 온도"와 반드시 동일하지는 않다.
원할 경우, 질소(N2) 또는 다른 불활성 분위기가 사용될 수 있지만, 은-계 컨택을 제조하기 위하여 특별한 분위기가 요구되지는 않는다. 소성은 일반적으로 보다 낮은 온도에서 소성될 때는 1, 3 또는 5분의 보다 긴 소성시간이 가능하지만 약 1초 동안 지속하는, 약 650-1000℃의 피크 로 설정온도의 시간 동안 약 300-550℃에서 유기물질을 태울 수 있는 온도 프로파일에 따른다. 예를 들면, 분당 약 1-4 미터(40-160 인치), 바람직하게는 3 미터/분(약 120 인치/분)의 벨트 속도로 세-구역 소성 프로파일이 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 구역 1은 약 7 인치(18 cm) 길이이고, 구역 2는 약 16 인치(40 cm)이며, 구역 3은 약 7 인치(18 cm) 길이이다. 각각의 연속적인 구역의 온도는 일반적으로 항상 그렇지는 않지만, 기존의, 예를 들면, 구역 1에서 700-790℃, 구역 2에서 800-850℃ 및 구역 3에서 800-970℃보다 더 높다. 자연적으로, 4, 5, 6 또는 7 이상의 구역을 포함하는 3 이상의 구역을 갖는 소성 배치가 본 발명에 의해 구현되는데, 각각 약 5-20 인치의 구역 길이 및 650-1000℃의 소성 온도를 갖는다.
따라서, 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 은 잉크(500) 및 알루미늄 페이스트 또는 잉크(60)로부터의 알루미늄은 용융하여, 소성 중에 실리콘 기판(10)과 반응한다. 이후, 후면측 페이스트 또는 잉크(60)는 고 농도의 알루미늄 도판트를 함유하는 p+ 층(40)을 형성하도록 고형화한다. 이 층은 일반적으로 후면 전계(BSF) 층으로 불리고, 태양 전지의 에너지 전환율의 개선을 돕는다.
후면측 알루미늄 페이스트는 소성에 의해 건조된 상태(60)에서 알루미늄 후면 컨택(61)로 변형된다. 동시에, 후면측 은 또는 알루미늄 페이스트(70)는 소성되어 은 또는 알루미늄 후면 컨택(71)이 된다. 소성 중에, 후면 측 Al과 후면측 은 또는 알루미늄 사이의 경계는 합금상태인 것으로 추축되는데 역시 전기적으로 연결되어 있다. 후면 컨택은 부분적으로 보다 두꺼운 p+ 층(40)을 형성할 필요성으로 인하여, 약 30-50 미크론의 습윤 두께로, Al 페이스트 또는 잉크로 커버된다. 후면 특 은 페이스트 영역은 모듈 제작 중에 탭 부착용으로 사용된다. 또한, 전면 전극-형성 은 페이스트(500)는 소결하여 실리콘 니트라이드 막(30)으로 침투(즉, 화이어 쓰루(fires through))하므로서 도 5에서 전면 전극(501)으로 도시된 바와 같이, n-타입 층(20)전기적으로 접촉할 수 있다. 특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 은 잉크(500) 및 전면 전극(501) 각각은 컨택 층위에 순차적으로 프린트될 수 있는, 적어도 하나의 컨택층(510) 및 적어도 하나의 벌크 층(530)을 포함한다. 도 6은 도 4 및 도 5 각각으로부터 소성된 전극(501)이 되는 은 잉크(500)의 개략적인 근접도이다. 층(520)은 임의적인 제 2 컨택층을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 증착 층(510, 520)이 컨택층의 부분을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지 후면 컨택은 은 이면 컨택 페이스트로 예비-코팅된 실리콘 기판의 P-측에, 예를 들면 약 30-50 미크론의 소정 두께로, 예를 들면 스크린 프린팅으로, 알루미늄 분말과 표 1-6의 유리 조성물을 혼합하여 제조된, 여기에 기술된 Ag 또는 Al 페이스트를 도포하므로서 제조될 수 있다. 전면 컨택을 제조하기 위하여, 전면 컨택 은 페이스트가 전면 측상에 프린트된다.
특히, 본 발명은 컨택층 및 벌크 층을 포함하는 태양전지의 제조방법을 제공하는데, 이 방법은 (a) 약 20-70 wt%의 고형물 로딩을 가지며, (i)(1)약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 (2) 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하는 잉크를, 적어도 일부가 항 반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에 잉크-젯 프린팅하고, (b) 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고, 실리콘에 대한 컨택트 층을 형성하도록 웨이퍼를 소성시키는 것을 포함한다. 또한, 단계 (b)의 웨이퍼를 소성시킨 후, 금속을 포함하는 제 2 잉크층을 컨택층에 도포하므로서 벌크층이 형성될 수 있다. 제 2 잉크는 유리 프리트를 더 포함할 수 있다. 소성된 컨택층과 하나 이상의 습윤(금속-함유) 벌크층을 갖는 웨이퍼는 소결된 벌크층을 이루기 위하여 두 번(또는 그 이상) 소성된다. 벌크층은 도금 방법 또는 직접적인 라이팅 방법을 사용하여 침착될 수 있다. 벌크와 컨택층은 동시-소성될 수 있다. 또한, 웨이퍼를 소성하여 컨택층을 형성한 후에, 유리의 적어도 일부가 제거될 수 있다.
금속 대신에, 경화가능한 폴리머성 수지를 포함하는 잉크로 벌크층(들)이 형성될 수 있다. 그러한 경우에, 본 발명 방법은 제 2의(또는 후속하는) 전도성 잉크를 경화시키는 것을 포함한다.
실시예 : 180-250 미크론 두께의 15.6 cm x 15.6 cm 다결정성 실리콘 웨이퍼를 실리콘 니트라이드 항반사 코팅물로 코팅했다. 이 웨이퍼의 시트 저항성은 약 55 Ω/스퀘어였다. 표 7의 페이스트 조성물을 사용하는 예가 미국, 캘리포니아, 산타 클라라에 소재하는 Dimatix Inc.로부터의 Dimatix Material Printer (DMP-2800)("Di") 또는 미국, 뉴 멕시코, 앨버커키에 소재하는 Optomec, Inc.으로부터의 Maskless Mesoscale Deposition System (M3D)("Op")를 사용하여 프린트했다. 심볼 "~"은 "약"이다. 프린팅 중의 잉크 점도는 실온에서 ~80℃로 잉크 저장소 온도를 조정하므로서 더 조정될 수 있다. Dimatix 잉크-젯 프린터에 있어서는 50-60 wt%의 높은 고형물 로딩이 그리고 Optomec Systems에 있어서는 ~70-75 wt%의 높은 고형물 로딩이 표 7에 도시된 바와 같이 달성될 수 있다.
샘플을 전면 컨택의 프린팅 후 10분 동안 약 150℃에서 건조했다. 적절한 컨택 형성을 측정하기 위한 샘플을 30초 동안 약 700-750℃의 온도의 실험실 박스 로에서 소성했다. 전기 시함을 위한 프린트된 웨이퍼를 세 구역 모두에서 분당 약 3 미터(120")의 벨트 속도, 830℃의 온도 설정점으로, RTC로부터의 3-구역 적외선(IR) 벨트 로를 사용하여 대기 중에서 동시-소성했다. 구역들은 각각 7", 16" 및 7" 길이였다. 대부분 샘플에 있어서 소성된 핑거 폭은 약 120-170 미크론이었으며, 소성된 두께는 약 10-15 미크론이었다. 상부에 은을 도금하여 컨택의 벌크층을 형성했다.
태양 전지의 전기적 성능을 ASTM G-173-03에 따라 AM 1.5 태양 조건 하에서 솔라 테스터(solar tester)로 측정했다. 표 7의 실시예에 대한 이러한 전기적 시험의 결과를 표 9에 도시하였다. 표 8의 은 분말 예 및 표 9의 은 플레이크 예에 대한 이러한 전기적 시험의 결과를 각 표에 제시하였다. Jsc는 제로 출력 전압에서 측정된 단락 회로 전류 밀도를 의미하고; Voc는 제로 출력 전류에서 측정된 개방 회로 전압을 의미하며; Rs 및 Rsh는 상기에서 정의되었다. 유리 조성물 A-D를 표 8에 도시하였다. 점도를 200의 전단 속도(1/초)에서 측정했다. Jsc는 제로 출력 전압에서 측정된 단락 회로 전류 밀도를 의미하고; Voc는 제로 출력 전류에서 측정된 개방 회로 전압을 의미한다. 태양 전지 특성을 Ferro로부터의 프린트된 상업적 솔라 잉크 CN33-462와 비교했다. 표 9는 본 발명의 잉크젯 잉크 조성 및 그들의 특성이 전지 효율성(η) 및 채움 인자(FF)로 측정했을 때 태양 전지 성능에 있어서 많은 개선을 나타낸다는 것을 명확히 도시하고 있다.
컨택용 잉크 조성물
잉크 조성물 ID 1 2 4 9 10 12 15 16 17 18 19 20 21
침착 시스템 Op Op Op Op Op Op Op Op Op Op Op Di Di
물질
Ag 574 (0.55 m2/g) 공급자 Technic 67.8 　 66.0 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
은 분말
3000-1 Ferro		 　 56.2 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
S7000-24 　 　 　 68.9 68.9 66.3 65.1 61.7 65.2 65.2 65.2 　 　
S7000-35 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 52.9 51.8
콜로이드성 은
RDAGCOLB		 　 10.2 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
아연 금속 분말 2.6 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Glass A 3.9 　 3.8 3.9 3.9 7.5 5.5 10.5 7.3 　 　 　 　
Glass B 　 3.7 　 　 　 　 　 　 　 　 　 4.1 6.8
Glass C 　 　 　 　 　 　 　 　 　 7.3 　 　 　
Glass D 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 7.3 　 　
비히클w/에틸 셀룰로오즈 4.4 4.1 4.1 4.4 4.4 4.2 3.9 3.7 　 　 　 5.0 　
PiccolasticTMA5 수지 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 2.9
SolsperseTM
28000		 0.8 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.5 1.0
SurfynolTM61 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 2.0
TritonTMX-100 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 0.1 　
SurfynolTM CT-111 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 3.4 　
SurfynolTM 104A 　 0.7 0.8 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
NatralithTM 611 　 0.8 0.8 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 　 　
TergitolTM NP-4 　 　 　 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 　 　
Butyl Diglyme 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 34.0 　
Terpineol Mix 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 23.0
Aromatic 100 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 12.4
Dowanol 20.0 22.9 23.0 20.5 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Dowanol DPM 　 　 　 　 20.5 19.7 23.2 22.0 25.2 25.2 25.2 　 　
BYK-410 0.5 0.8 0.8 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 　 0.05
Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
% 고형물 74.4 70.1 69.8 72.8 72.8 73.8 70.6 72.2 72.5 72.5 72.5 57.0 58.7
점도(cP) 100 100 80 150 130 190 110 140 116 　 　 　30 15　
표 7의 실시예에 사용된 유리 조성물
프리트 ID A B C D
산화물
Mole%
Al2O3 5 8 2.14
B2O3 10.00 24.05
Bi2O3 21.57
K2O 0.87
Li2O 10.50
Na2O 2.50 12.03
Nb2O5 1.86
P2O5 2.5
PbO 62.6 31.3
SiO2 28.4 29.8 43.90 24.23
TiO2 3.65
Ta2O5 0.3 0.9
ZnO 30 9.70 30.09
ZrO2 1.2 2.95
스크린 프린트 잉크와 비교했을 때 표 7의 잉크 조성물로 만들어진 태양 전지의 특성
잉크 No. VOC JSC FF η
잉크젯




 [mV] [mA/㎠] [%]
9 612.0 34.4 0.729 15.4
10 612.8 34.2 0.774 16.2
12 612.6 34.1 0.776 16.2
15 612.6 34.0 0.774 16.2
16 612.7 34.2 0.772 16.2
33-462 스크린 프린트 601.6 33.4 0.745 15.0
추가적인 이점 및 변형은 본 기술에서 숙련된 자들에게 쉽게 발생할 것이다. 따라서, 넓은 의미에서 본 발명은 여기에 도시되고 기술된 상세한 설명 및 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 일반적인 본 발명 개념의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (45)

  1. 컨택 층과 벌크 층을 포함하는 태양 전지 컨택 제조방법에 있어서,
    a. 약 20-80 wt%의 고형물 로딩을 갖는 제 1 잉크 층을 적어도 일부가 항 반사 코팅물을 갖는 실리콘 웨이퍼 상에 잉크-젯 프린팅하는데 잉크가 약 3 미크론 이하의 평균 입자 크기 및 약 200-700℃의 유리 전이 온도를 갖는 유리 프리트를 포함하며,
    b. 유리 프리트가 융합하여 유리를 형성하고, 실리콘에 대한 컨택트 층을 형성하도록 웨이퍼를 소성시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 잉크가 전도성으로서 은을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 은이 분말, 플레이크, 콜로이드성 입자, 콜로이드성 현탁액 및 은 코팅 입자 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 은이 도금 용액 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 은이 AgCl, AgNO3, Ag2SO4, AgOOCCH3, 오르가노금속성 은 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서, 잉크가 인 조성물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 인 조성물이 건조 기준으로 적어도 약 10 wt%의 원소 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 인 조성물이 적어도 약 25 mole%의 P2O5을 포함하는 인 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 인이 은 위의 코팅물로서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 인 조성물이 [R1-O]3-P; [Ar1-O]3-P; [R2-Ar2-O]3-P; [R3-Ar3-O]3-P; P-[(R4-O)x (Ar4-O)y(R5-Ar5-O)3-(x+y)]; [(R6O)2-P-Ar6]2; [(Ar7O)2-P-Ar7]2; and [(R7O)2-P-R8]2(여기에서, R1 - R8는 C1-C10 알킬 및 치환된 알킬기로 이루어진 그룹으로부터 각각 독립적으로 선택되고, Ar1 - Ar10은 각각 페닐 및 치환된 페닐기로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택된다)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 오르가노 인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 6항에 있어서, 인 조성물이 H3PO4, 포스페이트 염, 포스페이트 유리, 포스파인, P2O5 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 무기 인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제 2항에 있어서, 잉크가 Ni, Fe, Co, Pt, Pd, W, Mo, Gd, Y, Zr, Hf, Ti, La, Ta, Nb, V, Ir, Rh, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1항에 있어서, 잉크가 에칭제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 태양 전지 컨택을 형성하는 방법에 있어서,
    a. 실리콘 웨이퍼 상에 인 조성물을 포함하는 제 1 층을 잉크-젯 프린팅하고;
    b. 제 1층의 적어도 일부 상에 전도성 잉크를 잉크-젯 프린팅하며; 그리고
    c. 약 970℃ 이하의 온도에서의 대기에서 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 단계
    를 포함하며, 잉크가
    i. 은, 및
    ii. Si, Pb, Bi, Al, Zn, B, Zr, Ti, Ta, P, 알칼리 금속, 알칼린 토 금속 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속의 산화물을 포함하며, 약 3미크론 이하의 평균 입자 크기를 갖는 유리 프리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 삭제
  31. 제 29항에 있어서, 인 조성물이 건조 기준으로 적어도 약 10 wt%의 원소 인을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 29항에 있어서, 인 조성물이 적어도 약 25 mole%의 P2O5을 포함하는 인 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 태양 전지 컨택을 제조하는 방법에 있어서,
    a. 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부 상에 인-화합물 및 용매를 포함하는 도금 용액을 포함하는 제 1 인 층을 잉크-젯 프린팅하고,
    b, 도금 용액으로부터 용매를 증발시키며,
    c. 제 1 인 층의 적어도 일부 상에 은과 유리 프리트를 포함하는 잉크를 잉크-젯 프린팅하고, 그리고
    d. 프리트를 융합시키기 위하여 실리콘 웨이퍼를 소성시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33항에 있어서, 도금 용액이 Ag, Ni, Fe, Co, Pt, Pd, W, Mo, Gd, Y, Zr, Hf, Ti, La, Ta, Nb, V, Ir, Rh 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 삭제
  36. 제 33항에 있어서, 제1 인 층을 잉크-젯 프린팅 하기 전에 실리콘 웨이퍼 상에 적어도 하나의 그루브(groove)을 형성하는 것을 더 포함하는 방법.
  37. 제 36항에 있어서, 도금 용액이 적어도 하나의 그루브로 잉크-젯 프린팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
KR1020107004254A 2007-08-31 2008-08-29 태양 전지용 층상 컨택 구조 KR101543046B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96934007P 2007-08-31 2007-08-31
US60/969,340 2007-08-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100047291A KR20100047291A (ko) 2010-05-07
KR101543046B1 true KR101543046B1 (ko) 2015-08-07

Family

ID=40387800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107004254A KR101543046B1 (ko) 2007-08-31 2008-08-29 태양 전지용 층상 컨택 구조

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8236598B2 (ko)
EP (1) EP2191514A4 (ko)
JP (1) JP5629210B2 (ko)
KR (1) KR101543046B1 (ko)
CN (2) CN101796650B (ko)
WO (1) WO2009029738A1 (ko)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383235B1 (en) * 2009-01-26 2017-09-13 Asahi Glass Company, Limited Glass for scattering layer of organic led device and organic led device
WO2010135496A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer
US20100294360A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of forming a grid electrode on the front-side of a silicon wafer
JP2012527782A (ja) 2009-05-20 2012-11-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー シリコンウエハの前面にグリッド電極を形成する方法
US20110146781A1 (en) * 2009-06-26 2011-06-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process of forming a grid cathode on the front-side of a silicon wafer
US8420517B2 (en) * 2009-07-02 2013-04-16 Innovalight, Inc. Methods of forming a multi-doped junction with silicon-containing particles
US20110183504A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 Innovalight, Inc. Methods of forming a dual-doped emitter on a substrate with an inline diffusion apparatus
US20110003466A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Innovalight, Inc. Methods of forming a multi-doped junction with porous silicon
US8163587B2 (en) 2009-07-02 2012-04-24 Innovalight, Inc. Methods of using a silicon nanoparticle fluid to control in situ a set of dopant diffusion profiles
US8513104B2 (en) 2009-07-02 2013-08-20 Innovalight, Inc. Methods of forming a floating junction on a solar cell with a particle masking layer
FR2952474B1 (fr) * 2009-11-06 2012-01-06 Commissariat Energie Atomique Conducteur de cellule photovoltaique en deux parties serigraphiees haute et basse temperature
JP4868079B1 (ja) * 2010-01-25 2012-02-01 日立化成工業株式会社 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
US20110256658A1 (en) * 2010-02-05 2011-10-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for producing photovoltaic cell
US20110212564A1 (en) 2010-02-05 2011-09-01 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for producing photovoltaic cell
JP2011165805A (ja) * 2010-02-08 2011-08-25 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池の製造方法
TWI482302B (zh) * 2010-04-23 2015-04-21 Hitachi Chemical Co Ltd 形成ｎ型擴散層的組成物、ｎ型擴散層的製造方法及太陽電池元件的製造方法
KR101155891B1 (ko) * 2010-05-24 2012-06-20 엘지전자 주식회사 페이스트 및 이를 이용한 태양 전지
US20110308614A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Etching composition and its use in a method of making a photovoltaic cell
WO2011162394A1 (ja) * 2010-06-24 2011-12-29 日立化成工業株式会社 不純物拡散層形成組成物、ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池素子の製造方法
FR2961911A1 (fr) * 2010-06-29 2011-12-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de rayonnement et procede de fabrication
TW201213265A (en) * 2010-08-06 2012-04-01 Du Pont Conductive paste for a solar cell electrode
JP5728868B2 (ja) * 2010-09-24 2015-06-03 日立化成株式会社 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層形成組成物の製造方法、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
EP2636070A4 (en) * 2010-10-28 2014-04-02 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc SOLAR CELL METALLIZATION CONTAINING METAL ADDITIVE
CN102456427A (zh) * 2010-10-30 2012-05-16 比亚迪股份有限公司 一种导电浆料及其制备方法
US20120122265A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for producing photovoltaic cell
US20140035995A1 (en) * 2010-12-07 2014-02-06 Sun Chemical Corporation Aerosol jet printable metal conductive inks, glass coated metal conductive inks and uv-curable dielectric inks and methods of preparing and printing the same
US8778231B2 (en) 2010-12-16 2014-07-15 E I Du Pont De Nemours And Company Aluminum pastes comprising boron nitride and their use in manufacturing solar cells
US9680036B2 (en) * 2011-01-06 2017-06-13 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Organometallic and hydrocarbon additives for use with aluminum back solar cell contacts
EP2498296A1 (de) * 2011-03-09 2012-09-12 Deutsche Solar AG Verfahren zur Erzeugung von elektrisch leitfähigen Kontaktstrukturen auf einer Substratoberfläche
US8691326B2 (en) * 2011-04-01 2014-04-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for manufacturing solar cell electrode
KR101497038B1 (ko) * 2011-04-07 2015-03-02 주식회사 엘지화학 전극 형성용 은 페이스트 조성물 및 이의 제조 방법
CN102815870B (zh) * 2011-06-10 2016-08-03 深圳市纳宇材料技术有限公司 一种纳米玻璃粉及其制备方法和用途
JP5176158B1 (ja) * 2011-07-05 2013-04-03 日立化成株式会社 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法及び太陽電池素子の製造方法
EP2743967A4 (en) * 2011-07-19 2015-06-03 Hitachi Chemical Co Ltd COMPOSITION FORMING AN N-TYPE DIFFUSION LAYER, METHOD FOR MANUFACTURING AN N-TYPE DIFFUSION LAYER, AND METHOD FOR MANUFACTURING A PHOTOVOLTAIC CELL ELEMENT
EP2764000A4 (en) * 2011-08-26 2015-10-14 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc FIRE ALUMINUM PASTE FOR SINX AND BETTER BSF EDUCATION
KR20130035014A (ko) * 2011-09-29 2013-04-08 삼성전기주식회사 금속 입자의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 잉크 조성물 및 페이스트 조성물
JP2013093563A (ja) * 2011-10-04 2013-05-16 Shin Etsu Chem Co Ltd ホウ素拡散用塗布剤
US20130092218A1 (en) * 2011-10-17 2013-04-18 International Business Machines Corporation Back-surface field structures for multi-junction iii-v photovoltaic devices
CN104205242A (zh) * 2011-12-22 2014-12-10 赫劳斯贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于低电阻接触层的太阳能电池糊剂
JP5820278B2 (ja) * 2012-01-10 2015-11-24 シャープ株式会社 太陽電池及び太陽電池の製造方法
US9590119B2 (en) * 2012-01-13 2017-03-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Decoupling capacitor and method of making same
WO2013129002A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 日立化成株式会社 ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
JP6082187B2 (ja) * 2012-04-06 2017-02-15 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ 金属コンタクトを形成する改良された方法
KR20150000486A (ko) * 2012-04-18 2015-01-02 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 태양전지 접촉부의 인쇄 방법
WO2013179387A1 (ja) * 2012-05-29 2013-12-05 三洋電機株式会社 太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュール
US10158032B2 (en) 2012-10-12 2018-12-18 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Solar cells produced from high Ohmic wafers and halogen containing paste
ES2897647T3 (es) * 2012-11-14 2022-03-02 Sun Chemical Corp Composiciones y procesos para fabricar células solares pasivadas por la parte posterior
US9637409B2 (en) 2013-04-18 2017-05-02 Ferro Corporation Low melting glass compositions
KR101470293B1 (ko) * 2013-07-17 2014-12-08 코닝정밀소재 주식회사 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법
CN105409009A (zh) * 2013-07-25 2016-03-16 纳美仕有限公司 导电性糊剂以及结晶系硅太阳能电池的制造方法
KR101648253B1 (ko) 2013-09-13 2016-08-12 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
EP2921533A1 (en) 2014-03-20 2015-09-23 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken LLC Inorganic oxide particles having organic coating
JP6845015B2 (ja) 2014-05-30 2021-03-17 エレクトロニンクス ライタブルズ， インコーポレイテッド 基材上に形成されたローラーボールペンおよび導電性トレースのための導電性インク
JP6505572B2 (ja) * 2015-09-30 2019-04-24 日東電工株式会社 加熱接合用シート及びダイシングテープ付き加熱接合用シート
CN110337423A (zh) * 2017-03-24 2019-10-15 贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司 用于导电膏组合物的低蚀刻和非接触式玻璃
US20190280133A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Seed layer for improved contact on a silicon wafer
CN113517358B (zh) * 2021-03-30 2023-03-31 环晟光伏(江苏)有限公司 一种适用于电镀电池片工艺的正面开槽方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118362A (en) 1990-09-24 1992-06-02 Mobil Solar Energy Corporation Electrical contacts and methods of manufacturing same
WO2005052071A1 (en) 2003-11-25 2005-06-09 Johnson Matthey Public Limited Company Digital printing ink composition
US20060102228A1 (en) 2004-11-12 2006-05-18 Ferro Corporation Method of making solar cell contacts
US20060213870A1 (en) 2005-03-25 2006-09-28 Waldrop Robert P Ink jet printing of etchants and modifiers

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3839231A (en) * 1972-04-27 1974-10-01 Du Pont Air fireable compositions containing vanadium oxide and boron silicide, and devices therefrom
US3900945A (en) * 1973-01-02 1975-08-26 Philco Ford Corp Organic semiconductor solar cell
US3904453A (en) * 1973-08-22 1975-09-09 Communications Satellite Corp Fabrication of silicon solar cell with anti reflection film
US3982964A (en) * 1975-01-17 1976-09-28 Communications Satellite Corporation (Comsat) Dotted contact fine geometry solar cell
US4088502A (en) * 1975-12-12 1978-05-09 Aluminum Company Of America Corrosion resistant castable refractory mix
US4163678A (en) * 1978-06-30 1979-08-07 Nasa Solar cell with improved N-region contact and method of forming the same
US4235644A (en) * 1979-08-31 1980-11-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick film silver metallizations for silicon solar cells
GB2102026B (en) 1981-06-05 1985-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Conductive pastes
JPS5883073A (ja) 1981-11-11 1983-05-18 Shoei Kagaku Kogyo Kk 導電性塗料
JPS5933868A (ja) * 1982-08-20 1984-02-23 Hitachi Ltd 半導体装置用電極材料
JPS5984477A (ja) * 1982-11-04 1984-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池の電極形成法
JP2648918B2 (ja) * 1987-09-11 1997-09-03 日東電工株式会社 コーティング方法
US5698451A (en) * 1988-06-10 1997-12-16 Mobil Solar Energy Corporation Method of fabricating contacts for solar cells
US5070047A (en) * 1988-07-19 1991-12-03 Ferro Corporation Dielectric compositions
US5120579A (en) * 1988-07-19 1992-06-09 Ferro Corporation Dielectric compositions
US5164342A (en) * 1988-10-14 1992-11-17 Ferro Corporation Low dielectric, low temperature fired glass ceramics
US5071794A (en) * 1989-08-04 1991-12-10 Ferro Corporation Porous dielectric compositions
EP0474879B1 (en) * 1990-03-19 2000-05-31 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Paste for high temperature baking
US5074920A (en) * 1990-09-24 1991-12-24 Mobil Solar Energy Corporation Photovoltaic cells with improved thermal stability
US5151377A (en) * 1991-03-07 1992-09-29 Mobil Solar Energy Corporation Method for forming contacts
US5178685A (en) * 1991-06-11 1993-01-12 Mobil Solar Energy Corporation Method for forming solar cell contacts and interconnecting solar cells
JP2983746B2 (ja) * 1992-02-24 1999-11-29 三洋電機株式会社 太陽電池の製造方法
US5397830A (en) * 1994-01-24 1995-03-14 Ferro Corporation Dielectric materials
US5584941A (en) * 1994-03-22 1996-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell and production process therefor
US5714246A (en) * 1994-05-13 1998-02-03 Ferro Corporation Conductive silver low temperature cofired metallic green tape
DE69534582T2 (de) * 1994-05-19 2006-07-20 Canon K.K. Photovoltaisches Bauelement, Elektrodenstruktur desselben und Herstellungsverfahren
US5637156A (en) * 1994-09-22 1997-06-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Resin Composition and an electronic device using the same
EP0729189A1 (en) * 1995-02-21 1996-08-28 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method of preparing solar cells and products obtained thereof
US6197480B1 (en) * 1995-06-12 2001-03-06 Toray Industries, Inc. Photosensitive paste, a plasma display, and a method for the production thereof
US5882722A (en) * 1995-07-12 1999-03-16 Partnerships Limited, Inc. Electrical conductors formed from mixtures of metal powders and metallo-organic decompositions compounds
DE19543222C1 (de) * 1995-11-20 1997-02-20 Degussa Silber-Eisen-Werkstoff für elektrische Schaltkontakte (I)
US6225392B1 (en) * 1996-05-15 2001-05-01 Asahi Glass Company Ltd. Conductive paste
US5792716A (en) * 1997-02-19 1998-08-11 Ferro Corporation Thick film having acid resistance
JP3760361B2 (ja) * 1997-03-24 2006-03-29 株式会社村田製作所 太陽電池用導電性組成物
JPH1140933A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Alps Electric Co Ltd 導電性組成物およびそれを用いた電子機器
US5897912A (en) * 1997-09-03 1999-04-27 Ferro Corporation Method of making conductive electrodes for use in multilayer ceramic capacitors or inductors using organometallic ink
US5998037A (en) * 1997-12-22 1999-12-07 Ferro Corporation Porcelain enamel composition for electronic applications
US6592696B1 (en) * 1998-10-09 2003-07-15 Motorola, Inc. Method for fabricating a multilayered structure and the structures formed by the method
JP2000277768A (ja) * 1999-03-25 2000-10-06 Kyocera Corp 太陽電池の形成方法
US6632730B1 (en) * 1999-11-23 2003-10-14 Ebara Solar, Inc. Method for self-doping contacts to a semiconductor
JP4414036B2 (ja) * 1999-12-27 2010-02-10 シャープ株式会社 色素増感型太陽電池の作製方法
JP3513592B2 (ja) 2000-09-25 2004-03-31 独立行政法人産業技術総合研究所 太陽電池の製造方法
JP5008216B2 (ja) * 2000-10-13 2012-08-22 株式会社アルバック インクジェット用インクの製法
JP2002217434A (ja) * 2001-01-19 2002-08-02 Sharp Corp 太陽電池、太陽電池用インターコネクターおよびストリング
US6814795B2 (en) * 2001-11-27 2004-11-09 Ferro Corporation Hot melt conductor paste composition
US7740899B2 (en) * 2002-05-15 2010-06-22 Ferro Corporation Electronic device having lead and cadmium free electronic overglaze applied thereto
US6936556B2 (en) * 2002-05-15 2005-08-30 Ferro Corporation Durable glass enamel composition
US20040016456A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 Clean Venture 21 Corporation Photovoltaic device and method for producing the same
JP2004281813A (ja) * 2003-03-17 2004-10-07 Ebara Corp 太陽電池の製造方法
US7618704B2 (en) * 2003-09-29 2009-11-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Spin-printing of electronic and display components
US7144751B2 (en) * 2004-02-05 2006-12-05 Advent Solar, Inc. Back-contact solar cells and methods for fabrication
JP4419691B2 (ja) * 2004-06-02 2010-02-24 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ装置、電子機器
US7176152B2 (en) * 2004-06-09 2007-02-13 Ferro Corporation Lead-free and cadmium-free conductive copper thick film pastes
US7339780B2 (en) * 2004-06-09 2008-03-04 Ferro Corporation Copper termination inks containing lead free and cadmium free glasses for capacitors
US6982864B1 (en) * 2004-06-09 2006-01-03 Ferro Corporation Copper termination inks containing lead free and cadmium free glasses for capacitors
JP4846219B2 (ja) * 2004-09-24 2011-12-28 シャープ株式会社 結晶シリコン太陽電池の製造方法
JP2006196246A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 導電性ペースト及びそれを用いた配線回路基板
PL1853671T3 (pl) * 2005-03-04 2014-01-31 Inktec Co Ltd Tusze przewodzące i sposób ich wytwarzania
US7832233B2 (en) * 2005-05-18 2010-11-16 Ferro Corporation Method of making staged burnout enamels for second surface firing of multilayer glass structures
US8093491B2 (en) * 2005-06-03 2012-01-10 Ferro Corporation Lead free solar cell contacts
JP4182174B2 (ja) * 2006-03-07 2008-11-19 株式会社村田製作所 導電性ペースト及び太陽電池
US8076570B2 (en) * 2006-03-20 2011-12-13 Ferro Corporation Aluminum-boron solar cell contacts
US20080003364A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Ginley David S Metal Inks
US7547369B2 (en) * 2006-08-31 2009-06-16 Ferro Corporation Method of making multilayer structures using tapes on non-densifying substrates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118362A (en) 1990-09-24 1992-06-02 Mobil Solar Energy Corporation Electrical contacts and methods of manufacturing same
WO2005052071A1 (en) 2003-11-25 2005-06-09 Johnson Matthey Public Limited Company Digital printing ink composition
US20060102228A1 (en) 2004-11-12 2006-05-18 Ferro Corporation Method of making solar cell contacts
US20060213870A1 (en) 2005-03-25 2006-09-28 Waldrop Robert P Ink jet printing of etchants and modifiers

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010538471A (ja) 2010-12-09
KR20100047291A (ko) 2010-05-07
US20100173446A1 (en) 2010-07-08
EP2191514A4 (en) 2016-11-30
CN102593243A (zh) 2012-07-18
CN101796650B (zh) 2012-11-28
EP2191514A1 (en) 2010-06-02
CN101796650A (zh) 2010-08-04
WO2009029738A1 (en) 2009-03-05
JP5629210B2 (ja) 2014-11-19
US20120270366A1 (en) 2012-10-25
US8236598B2 (en) 2012-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101543046B1 (ko) 태양 전지용 층상 컨택 구조
JP5530920B2 (ja) 銀及びニッケル、もしくは、銀及びニッケル合金からなる厚膜導電体形成、及びそれから作られる太陽電池
JP6043291B2 (ja) 金属添加剤を含有する太陽電池メタライゼーション材料
CA2609646C (en) Lead free solar cell contacts
JP5395995B2 (ja) 半導体デバイスの製造に使用される導電性組成物および方法
US8815636B2 (en) Oxides and glasses for use with aluminum back solar cell contacts
US20140352778A1 (en) Solar cell pastes for low resistance contacts
KR20150000486A (ko) 태양전지 접촉부의 인쇄 방법
JP6208747B2 (ja) ニッケル金属間組成物を有する太陽電池接点
JP2010524257A (ja) 厚膜伝導性組成物、および半導体デバイスの製造における使用方法
CN101730941A (zh) 含铝、和硼、钛、镍、锡、银、镓、锌、铟及铜中的至少一种的太阳能电池接触层
JP6246135B2 (ja) 有機亜鉛化合物を含有する太陽電池の金属化

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant