KR101693078B1 - 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 - Google Patents

태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도전성 필러, 유리 프릿 및 유기 비히클을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 있어서, 상기 도전성 필러는 도전성 카본볼을 포함하며, 상기 도전성 카본볼은 탄수화물로부터 유래된 탄화체와 은(Ag) 성분의 복합체인 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 변환효율이 우수하고, 제조비용이 최소화하여 경제성이 우수하며, 제조 공정성이 우수하다.

Description

태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극{COMPOSITION FOR FORMING SOLAR CELL AND ELECTRODE PREPARED USING THE SAME}
본 발명은 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극에 관한 것이다.
태양전지는 태양광의 포톤(photon)을 전기로 변환시키는 pn 접합의 광전 효과를 이용하여 전기 에너지를 발생시킨다. 태양전지는 pn 접합이 구성되는 반도체 웨이퍼 또는 기판 상·하면에 각각 전면 전극과 후면 전극이 형성되어 있다. 태양전지는 반도체 웨이퍼에 입사되는 태양광에 의해 pn 접합의 광전 효과가 유도되고, 이로부터 발생된 전자들이 전극을 통해 외부로 흐르는 전류를 제공한다. 이러한 태양전지의 전극은 전극 형성용 조성물의 도포, 패터닝 및 소성에 의해, 웨이퍼 표면에 형성될 수 있다.
태양전지에 적용되는 전극은 태양전지의 변환효율에 지대한 영향을 주는 요소로서 높은 수준의 전기 전도성이 요구된다. 특히 전면 전극에 사용되는 은 분말은 비교적 고가이므로 이를 대체하는 재료를 개발하기 위하여 많은 노력이 있어 왔다. 그 대안으로 은이 코팅된 구리가 제안되었으나 고온 소성시 구리가 산화되거나 형성된 도금막의 치밀성 또는 밀착성이 좋지 않다는 문제점이 있다.
미국특허공개 제2013-0140501호는 아크릴계 수지 또는 스티렌계 수지에 은을 피복하는 기술을 개시하고 있으나, 은을 피복하기 전 하지도금으로 주석층을 먼저 형성하여야 하므로 제조 공정이 비교적 복잡하다.
본 발명자는 은 분말 수준의 전기 전도성을 확보함과 동시에 제조 공정이 용이하고, 제조비용을 최소화하기 위하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 변환효율이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 제조비용을 최소화하여 경제성이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 제조 공정이 용이한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명의 상기 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 일 관점은 도전성 필러, 유리 프릿 및 유기 비히클을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 있어서, 상기 도전성 필러는 도전성 카본볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 관한 것이다.
상기 도전성 카본볼은 탄수화물로부터 유래된 탄화체와 은(Ag) 성분의 복합체일 수 있으며, 상기 은(Ag) 성분은 상기 탄화체의 외부에 연속적 또는 불연속적으로 코팅되어 있거나, 또는 상기 탄화체 내부에 담지 되어 있을 수 있다.
상기 도전성 카본볼은 도전성 카본볼 전체 중량에 대하여 은(Ag) 성분을 5내지 95중량% 포함할 수 있다.
상기 도전성 카본볼의 평균입경(D50)은 0.1 내지 20㎛일 수 있다.
상기 도전성 카본볼의 비중은 0.5 내지 5 g/cm3일 수 있다.
상기 도전성 필러는 상기 도전성 카본볼 외에 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 크롬(Cr), 코발트(Co), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni) 및 ITO(인듐틴옥사이드)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 도전성 금속분말을 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 필러가 도전성 카본볼과 도전성 금속분말을 모두 포함하는 경우, 도전성 카본볼과 상기 도전성 금속분말은 1 : 20 내지 20 : 1의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 상기 도전성 필러 50 내지 95 중량%; 상기 유리 프릿 1 내지 15 중량%; 및 상기 유기 비히클 3 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기 조성물은 분산제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극에 관한 것이다.
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 변환효율이 우수하고, 제조비용을 최소화하여 경제성이 우수하며, 제조 공정성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
태양전지 전극 형성용 조성물
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 도전성 필러(A), 유리 프릿(B), 및 유기 비히클(C)을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
(A) 도전성 필러
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 도전성 필러를 포함하며, 상기 도전성 필러는 도전성 카본볼(electro-conductive carbon-ball)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 도전성 카본볼은 카본볼과 은(Ag)성분과의 복합체를 의미한다.
상기 카본볼은 탄수화물로부터 유래된 것으로, 예로서 단당류, 이당류 또는 다당류의 탄화체일 수 있다. 상기 카본볼은 구형, 판상, 무정형 형상일 수 있다.
상기 도전성 카본볼은 상기 카본볼의 외부에 은(Ag) 성분이 연속적 또는 불연속적으로 코팅된 것일 수 있으며 또는 카본볼 내부에 담지된 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 도전성 카본볼은 글루코오스 등의 단당류 또는 수크로오스 등의 이당류를 탄화시켜 제조된 카본볼에 은 입자를 무전해 도금하여 제조될 수 있다.
상기 도전성 카본볼은 도전성 카본볼 전체 중량에 대하여 은(Ag)성분을 5내지 95중량% 포함할 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 70중량%로 포함할 수 있다. 은(Ag)성분의 함량을 상기 범위로 포함 시 우수한 변환효율을 확보할 수 있다.
상기 도전성 카본볼의 평균입경(D50)은 0.1 내지 20㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 10㎛일 수 있다.
또한, 상기 도전성 카본볼의 비중은 0.5 내지 5g/cm3일 수 있다. 도전성 카본볼의 비중이 해당 범위를 갖는 경우, 우수한 인쇄성 및 전극의 미세선폭 구현이 가능할 수 있다.
본 발명에서 상기 도전성 필러는 상기 도전성 카본볼 외에 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 크롬(Cr), 코발트(Co), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni) 및 ITO(인듐틴옥사이드)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 도전성 금속분말을 포함할 수 있다. 상기 도전성 필러는 바람직하게는 도전성 금속분말로서 은(Ag) 분말을 포함할 수 있다.
상기 도전성 금속분말은 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 입경을 갖는 분말일 수 있는데, 예를 들어 수십 내지 수백 나노미터 크기의 분말(powder), 수 내지 수십 마이크로미터의 분말일 수 있으며, 2 이상의 서로 다른 사이즈를 갖는 금속분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 도전성 금속분말은 입자 형상이 구형, 판상, 무정형 형상을 가질 수 있다.
상기 도전성 금속분말의 평균입경(D50)은 0.1㎛ 내지 10㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 내지 5㎛이 될 수 있다. 상기 평균입경은 이소프로필알코올(IPA)에 도전성 분말을 초음파로 25℃에서 3분 동안 분산시킨 후 CILAS社에서 제작한 1064LD 모델을 사용하여 측정된 것이다. 상기 범위 내에서, 접촉저항과 선 저항이 낮아지는 효과를 가질 수 있다.
도전성 필러로서 상기 도전성 카본볼 및 도전성 금속분말을 혼용하여 사용하는 경우, 상기 도전성 카본볼과 도전성 금속분말은 1 : 20 내지 20 : 1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함 시 우수한 변환효율을 확보할 수 있으며, 도전성 금속분말을 단독으로 사용하는 경우 대비하여 제조비용을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 도전성 필러는 조성물 전체 중량 대비 50 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 저항의 증가로 변환 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다.
(B) 유리 프릿
유리 프릿(glass frit)은 전극 페이스트의 소성 공정 중 반사 방지막을 에칭(etching)하고, 은 입자를 용융시켜 저항이 낮아질 수 있도록 에미터 영역에 은 결정 입자를 생성시키고, 전도성 분말과 웨이퍼 사이의 접착력을 향상시키고 소결시에 연화하여 소성 온도를 보다 낮추는 효과를 유도한다.
태양전지의 효율을 증가시키기 위하여 태양전지의 면적을 증가시키면 태양전지의 접촉저항이 높아질 수 있으므로 pn 접합(pn junction)에 대한 피해를 최소화함과 동시에 직렬저항을 최소화시켜야 한다. 또한, 다양한 면저항의 웨이퍼의 증가에 따라 소성 온도가 변동폭이 커지므로 넓은 소성 온도에서도 열안정성을 충분히 확보될 수 있는 유리 프릿을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유리 프릿은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유연 유리 프릿 또는 무연 유리 프릿 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 유리 프릿은 산화납, 산화규소, 산화텔루륨, 산화비스무스, 산화아연, 산화붕소, 산화알루미늄, 산화텅스텐 등으로부터 선택된 1종 이상의 금속 산화물로부터 유래된 것일 수 있다.
예를 들어, 산화아연-산화규소계(ZnO-SiO2), 산화아연-산화붕소-산화규소계(ZnO-B2O3-SiO2), 산화아연-산화붕소-산화규소-산화알루미늄계(ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3), 산화비스무스-산화규소계(Bi2O3-SiO2), 산화비스무스-산화붕소-산화규소계(Bi2O3-B2O3-SiO2), 산화비스무스-산화붕소-산화규소-산화알루미늄계(Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3), 산화비스무스-산화아연-산화붕소-산화규소계(Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2), 또는 산화비스무스-산화아연-산화붕소-산화규소-산화알루미늄계(Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2-Al2O3) 유리 프릿 등이 이용될 수 있다.
유리 프릿은 통상의 방법을 사용하여 상기 기술된 금속 산화물로부터 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 기술된 금속산화물의 조성으로 혼합한다. 혼합은 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill)을 사용하여 혼합할 수 있다. 혼합된 조성물을 900℃-1300℃의 조건에서 용융시키고, 25℃에서 ??칭(quenching)한다. 얻은 결과물을 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 유리 프릿을 얻을 수 있다.
상기 유리 프릿의 형상은 구형이어도 부정형상이어도 무방하다.
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기 유리 프릿은 상용의 제품을 구매하여 사용하거나 원하는 조성을 얻기 위해, 예를 들어, 이산화규소(SiO2), 알루미늄산화물(Al2O3), 붕소산화물(B2O3), 비스무스산화물(Bi2O3), 나트륨산화물(Na2O), 산화아연(ZnO) 등을 선택적으로 용융하여 제조할 수도 있다.
상기 유리 프릿은 조성물 전체 중량 대비 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 적절한 분산성, 유동성 및 인쇄성을 가질 수 있다.
(C) 유기 비히클
유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물의 무기성분과 기계적 혼합을 통하여 조성물에 인쇄에 적합한 점도 및 유변학적 특성을 부여한다.
상기 유기 비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유기 비히클이 사용될 수 있고, 통상의 바인더 수지와 용매 등을 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지로는 아크릴레이트계 또는 셀룰로오스계 수지 등을 사용할 수 있으며 에틸 셀룰로오스가 일반적으로 사용되는 수지이다. 그러나, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스와 페놀 수지의 혼합물, 알키드 수지, 페놀계 수지, 아크릴산 에스테르계 수지, 크실렌계 수지, 폴리부텐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 요소계 수지, 멜라민계 수지, 초산비닐계 수지, 목재 로진(rosin) 또는 알콜의 폴리메타크릴레이트 등을 사용할 수도 있다.
상기 용매로는 예를 들어, 헥산, 톨루엔, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸센로솔브, 부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르), 디부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르), 부틸 카비톨 아세테이트(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 헥실렌 글리콜, 터핀올(Terpineol), 메틸에틸케톤, 벤질알콜, 감마부티로락톤 또는 에틸락테이트 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물 전체 중량 대비 3 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다.
(D) 기타 첨가제
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 상기에서 기술한 구성 요소 외에 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 분산제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 태양전지 전극 형성용 조성물 전체 중량 대비 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있지만 필요에 따라 함량을 변경할 수 있다.
태양전지 전극 및 이를 포함하는 태양전지
본 발명의 다른 관점은 상기 태양전지 전극 형성용 조성물로부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 태양전지에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, p층(또는 n층)(101) 및 에미터로서의 n층(또는 p층)(102)을 포함하는 웨이퍼(100) 또는 기판 상에, 전극 형성용 조성물을 인쇄하고 소성하여 후면 전극(210) 및 전면 전극(230)을 형성할 수 있다. 예컨대, 전극 형성용 조성물을 웨이퍼의 후면에 인쇄 도포한 후, 대략 200℃ 내지 400℃ 온도로 대략 10 내지 60초 정도 건조하여 후면 전극을 위한 사전 준비 단계를 수행할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 전면에 전극 형성용 조성물을 인쇄한 후 건조하여 전면 전극을 위한 사전 준비단계를 수행할 수 있다. 이후에, 400℃ 내지 950℃, 바람직하게는 750℃ 내지 950℃에서 약 30초 내지 50초 소성하는 소성 과정을 수행하여 전면 전극 및 후면 전극을 형성할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
제조예 1 - 2 : 도전성 카본볼의 제조
제조예 1
(1) 글루코오스(Glucose) 0.5 M을 탈이온수(D.I water) 120 ml에 투입 후 20분 동안 교반한다. 상기 교반을 마친 혼합 용액을 200 ml teflon-lined autoclave에 투입 후 200도에서 4시간 동안 탄화시켜 카본볼을 제조하였다. 제조된 카본볼을 0.45 ㎛의 멤브레인 필터를 통해서 5번의 수세과정을 거친 후 60 ℃ 오븐에서 12 시간 건조시켜 카본볼을 제조하였다.
(2) 증류수 500 ml에 31.66 g의 AgNO3(삼전화학)을 넣은 후, 상기 (1)에서 제조한 카본볼 5 g을 분산시켜 분산액을 제조하였다.
(3) 증류수 600 ml에 구연산 나트륨(sodium citrate)(대정화금) 32.34 g을 용해시키고, NH3ㆍH2O(삼전화학)을 투입하여 약 pH 10 이 되도록 용액을 제조하였다.
(4) 상기 (2)에서 제조한 분산액을 70℃에서 200-300 rpm으로 교반하면서 상기 (3)에서 만든 용액을 1시간 동안 적하하여 도전성 카본볼을 제조하였다.
(5) 상기 (4)에서 제조된 도전성 카본볼을 증류수를 이용하여 0.45 ㎛의 멤브레인 필터로 수세과정을 거친 후 60 ℃ 오븐에서 12시간 건조시켜, 최종적으로 은 함량 80 중량%인 도전성 카본볼(평균입경(D50): 1.9 ㎛, 비중: 1.3 g/cm3)(b-1) 제조하였다.
제조예 2
(1) 수크로오스(Sucrose) 0.5 M을 탈이온수(D.I water) 120 ml에 투입 후 20분 동안 교반한다. 상기 교반을 마친 혼합 용액을 200 ml teflon-lined autoclave에 장입 후 200도에서 4시간 동안 탄화시켜 카본볼을 제조하였다. 제조된 카본볼을 0.45 ㎛의 멤브레인 필터를 통해서 5번의 수세과정을 거친 후 60 ℃ 오븐에서 24시간 건조시켜 카본볼을 제조하였다.
(2) 증류수 500 ml에 11.88 g의 AgNO3(삼전화학)을 넣은 후 상기 (1)에서 제조한 카본볼 5 g을 분산시켜 분산액을 제조하였다.
(3) 증류수 600 ml에 구연산 나트륨(sodium citrate)(대정화금) 24.25 g을 용해시키고, NH3ㆍH2O(삼전화학)을 투입하여 약 pH 10 이 되도록 용액을 제조하였다.
(4) 상기 (2)에서 제조한 분산액을 70℃에서 200-300 rpm으로 교반하면서 상기 (3)에서 만든 용액을 천천히 1시간 동안 적하하여 도전성 카본볼을 제조하였다.
(5) 상기 (4)에서 제조된 도전성 카본볼을 증류수를 이용하여 0.45 ㎛의 멤브레인 필터로 수세과정을 거친 후 60 ℃ 오븐에서 12시간 건조시켜, 최종적으로 은 함량 60 중량%인 도전성 카본볼(평균입경(D50): 5.8 ㎛, 비중: 0.84 g/cm3)(b-2)을 제조하였다.
제조예 3
(1) 증류수 500 ml에 11.88 g의 AgNO3(삼전화학)을 넣은 후, 상기 제조예 2의 (1)에서 제조한 카본볼 5 g을 분산시켜 분산액을 제조하였다.
(2) 증류수 600 ml에 구연산 나트륨(sodium citrate)(대정화금) 24.25 g을 용해시키고, NH3ㆍH2O(삼전화학)을 투입하여 약 pH 10 이 되도록 용액을 제조하였다.
(3) (1)에서 제조한 분산액을 70℃에서 200-300 rpm으로 교반하면서, 상기 (2)에서 만든 용액을 천천히 1시간 동안 적하하여 도전성 카본볼을 제조하였다.
(4) 상기 (3)에서 제조된 도전성 카본볼을 증류수를 이용하여 0.45 ㎛의 멤브레인 필터로 수세과정을 거친 후 60 ℃ 오븐에서 12시간 건조시켜, 최종적으로 은 함량 60 중량%인 도전성 카본볼(평균입경(D50): 3.6 ㎛, 비중: 0.98 g/cm3)(b-3)을 제조하였다.
상기 제조된 도전성 카본볼 내 은(Ag) 함량 측정은 TGA : Q5000 (TA Instrument)기기를 이용하여 승온속도 20 ℃/min로 30 ℃에서 500 ℃까지 Air 분위기에서 진행하였다.
실시예 1 - 4 : 전극 형성용 조성물의 제조
실시예 1
유기 바인더로서 에틸셀룰로오스(Dow chemical company, STD4, SDT200) 1중량%를 용매인 부틸카비톨 8 중량%에 60℃에서 충분히 용해하여 유기 비히클을 제조 하고, 유기 비히클에 평균입경이 2.0㎛인 구형의 은 분말(Dowa Hightech CO. LTD, AG-4-8) 81 중량%, 제조예 1의 도전성 카본볼 6 중량%, 평균 입경이 1.0 ㎛인 유리프릿((주)파티클로지, CI-124) 3 중량%, 첨가제로서 분산제(BYK102, BYK-chemie) 0.2 중량%, 요변제(Thixatrol ST, Elementis co.) 0.8 중량%를 투입하여 골고루 믹싱 후 3롤 혼련기로 혼합 분산시켜 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 2 - 4
하기 표 1의 조성으로 각 성분이 포함된 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.
물성 평가 방법
상기 실시예 1 내지 4에서 준비된 태양전지 전극 형성용 조성물을 결정계 모노 웨이퍼(Wafer) 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 600 내지 900 ℃사이로 60초에서 210초간 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 태양전지효율 측정장비 (Pasan社, CT-801)를 사용하여 태양전지의 변환효율(%)을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112014045885740-pat00001
[단위: 중량%]
상기 표 1의 결과값에서 보듯이 도전성 필러로서 도전성 카본볼을 포함하는 실시예 1 내지 4의 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 전극은 변환효율이 우수한 것을 알 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

  1. 도전성 필러, 유리 프릿 및 유기 비히클을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 있어서,
    상기 도전성 필러는 도전성 카본볼을 포함하고,
    상기 도전성 카본볼은 탄수화물로부터 유래된 탄화체와 은(Ag) 성분의 복합체인 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 은(Ag) 성분은 상기 탄화체의 외부에 연속적 또는 불연속적으로 코팅되어 있거나, 또는 상기 탄화체의 내부에 담지되어 있는 것인 태양전지 전극 형성용 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 카본볼은 도전성 카본볼 전체 중량에 대하여 은(Ag)성분을 5내지 95중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 카본볼의 평균입경(D50)은 0.1 내지 20㎛인 태양전지 전극 형성용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 카본볼의 비중은 0.5 내지 5g/cm3인 태양전지 전극 형성용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 필러는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 크롬(Cr), 코발트(Co), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni) 및 ITO(인듐틴옥사이드)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 도전성 금속분말을 더 포함하는 것을 특징으로 것인 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도전성 금속분말은 은(Ag) 분말인 것을 특징으로 것인 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 도전성 필러는 도전성 카본볼과 도전성 금속분말을 1 : 20 내지 20 : 1의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 것인 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조성물은
    상기 도전성 필러 50 내지 95 중량%;
    상기 유리 프릿 1 내지 15 중량%; 및
    상기 유기 비히클 3 내지 40 중량%를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 분산제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  13. 제1항 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항의 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극.
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