KR101961946B1 - Glass frit, paste for forming perc solar cell electrode comprising the same and perc solar cell electrode - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유리프릿은 규소 산화물(SiO2) 20 내지 40 몰% 및 리튬 산화물(Li2O) 20 내지 40 몰%를 포함하는 금속 산화물로부터 형성된다.The glass frit of the present invention is formed from a metal oxide containing silicon oxide (SiO 2) 20 to 40 mol% and the lithium oxide (Li 2 O) 20 to 40 mol%.
Description
본 발명은 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극에 관한 것이다.The present invention relates to glass frit, a paste for forming a PERC solar cell electrode comprising the same, and a PERC solar cell electrode.
태양전지는 입사된 빛(photon)이 광전효과를 통해 전자와 정공으로 분리되고, pn 접합을 통해 각각 포집되어 전기를 생성시켜주는 장치이다. 태양전지는 상, 하면에 각각 전면전극과 후면전극이 형성되고, 태양전지의 전극은 태양전지 전극 형성용 페이스트를 도포, 패터닝 및 소성하여 형성될 수 있다.A solar cell is a device that separates incident photons into electrons and holes through a photoelectric effect and collects them through pn junctions to generate electricity. The front and rear electrodes are formed on the upper and lower surfaces of the solar cell, respectively, and the electrode of the solar cell can be formed by applying, patterning and firing a paste for forming a solar cell electrode.
태양전지 전극 형성용 페이스트로는 도전성 분말, 유리프릿, 유기 비히클을 포함하는 페이스트가 사용되고 있다. 이 중 유리프릿은 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 반사 방지막을 용해시켜 도전성 분말이 반도체 기판과 전기적으로 접촉될 수 있도록 하는 역할을 하며, 특히 전극의 개방 전압, 직렬저항, 단락전류, Fill Factor 등 태양전지의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있고, 이에 따라 태양전지의 변환 효율이 달라질 수 있다.As the paste for forming a solar cell electrode, a paste containing conductive powder, glass frit, and organic vehicle is used. Among them, the glass frit dissolves the antireflection film formed on the semiconductor wafer to make the conductive powder come into electrical contact with the semiconductor substrate. Particularly, the glass frit plays an important role, And the conversion efficiency of the solar cell can be changed accordingly.
한편, 태양전지에서 후면전극에서 생성된 전자와 정공이 재결합되어 소실되는 현상을 방지하기 위해 패시베이션층(passivation layer)를 형성시킨 PERC 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나, 패시베이션층(passivation layer)은 소성 과정의 높은 온도에 의해 손상을 입게 되고, 이로써 태양전지의 성능이 저하될 수 있는 문제가 있다.Meanwhile, attention has been paid to a PERC solar cell having a passivation layer to prevent the recombination of electrons and holes generated in a back electrode in a solar cell and disappearing. However, the passivation layer is damaged by the high temperature of the firing process, thereby deteriorating the performance of the solar cell.
따라서, 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라, PERC 태양전지의 전극에 적용하기 위해서는 소성 온도가 낮은 태양전지 전극 형성용 페이스트의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a paste for forming a solar cell electrode having a low firing temperature in order to apply it to an electrode of a PERC solar cell as well as an excellent electrical characteristic.
이와 관련한 선행기술은 한국 등록특허 제10-0846306호에 개시되어 있다.Prior art related to this is disclosed in Korean Patent No. 10-0846306.
본 발명의 목적은 낮은 소성 온도에서 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a glass frit, a paste for forming a PERC solar cell electrode and a PERC solar cell electrode, as well as having excellent electrical characteristics at a low firing temperature.
본 발명의 다른 목적은 접촉저항이 낮고, Fill Factor 및 변환 효율이 우수한 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a glass frit having a low contact resistance, an excellent fill factor, and a high conversion efficiency, a paste for forming a PERC solar cell electrode comprising the glass frit, and a PERC solar cell electrode.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
본 발명의 하나의 관점은 유리프릿에 관한 것이다.One aspect of the invention relates to glass frit.
일 구체예에 따르면, 상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2) 20 내지 40 몰% 및 리튬 산화물(Li2O) 20 내지 40 몰%를 포함하는 금속 산화물로부터 형성된다.According to one embodiment, the glass frit is formed from a metal oxide containing silicon oxide (
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 몰비가 0.6 : 1 내지 1.7 : 1일 수 있다.The metal oxide may have a molar ratio of silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O) of 0.6: 1 to 1.7: 1.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)을 총량 45 내지 60 몰%로 포함할 수 있다.The metal oxide may include silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O) in a total amount of 45 to 60 mol%.
상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO)을 1 내지 40 몰% 및 텔루륨 산화물(TeO2)을 1 내지 40 몰% 포함할 수 있다.The metal oxide may include 1 to 40 mol% of lead oxide (PbO) and 1 to 40 mol% of tellurium oxide (TeO 2 ).
상기 금속 산화물은 하기 식 1에 의한 D1이 5 몰% 이하일 수 있다.The metal oxide may have a D 1 of 5 mol% or less according to the following formula (1).
[식 1][Formula 1]
D1 = |MSiO2 - MLi2O|D 1 = | M SiO 2 - M Li 2 O |
(상기 식 1에서, MSiO2는 규소 산화물의 몰%이고, MLi2O는 리튬 산화물의 몰%임).( Wherein M SiO2 is the mol% of the silicon oxide and M Li2O is the mol% of the lithium oxide).
상기 금속 산화물은 하기 식 2에 의한 D2가 8 몰% 이하일 수 있다.The metal oxide may have a D 2 of 8 mol% or less according to the following formula (2).
[식 2][Formula 2]
D2 = |MPbO - MTeO2|D 2 = | M PbO - M TeO 2 |
(상기 식 2에서, MPbO는 납 산화물의 몰%이고, MTeO2는 텔루륨 산화물의 몰%임).(Where M PbO is the mole% of the lead oxide and M TeO2 is the mole% of the tellurium oxide).
상기 금속 산화물은 텔루륨(Te), 납(Pb), 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함할 수 있다.The metal oxide may be at least one selected from the group consisting of tellurium (Te), lead (Pb), bismuth (Bi), zinc (Zn), sodium (Na), thallium (Tl), phosphorus (P), germanium (Ge) (Fe), tungsten (W), magnesium (Mg), molybdenum (Mo), cesium (Cs), strontium (Sr), titanium (Ti), tin (Sn) (V), Ba, Ni, Cu, K, As, Co, Zr, Mn and Al And may further include one or more metal oxides.
상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO), 텔루륨 산화물(TeO2), 비스무스 산화물(Bi2O3) 및 탈륨 산화물(Tl2O3) 중 하나 이상을 30 내지 50 몰%로 포함할 수 있다.The metal oxide may include 30 to 50 mol% of at least one of lead oxide (PbO), tellurium oxide (TeO 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and thallium oxide (Tl 2 O 3 ).
상기 금속 산화물은 붕소 산화물(B2O3)을 포함하지 않을 수 있다.The metal oxide may not contain boron oxide (B 2 O 3 ).
본 발명의 다른 관점은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a paste for forming a PERC solar cell electrode.
일 구체예에 따르면, 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 상기 유리프릿, 도전성 분말, 및 유기 비히클을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the PERC solar cell electrode-forming paste may include the glass frit, the conductive powder, and the organic vehicle.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 소성 온도가 700℃ 내지 800℃일 수 있다.The paste for forming the PERC solar cell electrode may have a baking temperature of 700 ° C to 800 ° C.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 상기 도전성 분말 75 내지 95중량%, 상기 유리프릿 0.1 내지 10중량% 및 상기 유기 비히클 3 내지 20중량%를 포함할 수 있다.The paste for forming a PERC solar cell electrode may include 75 to 95% by weight of the conductive powder, 0.1 to 10% by weight of the glass frit, and 3 to 20% by weight of the organic vehicle.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The PERC solar cell electrode-forming paste may further include at least one of a dispersant, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, a defoamer, a pigment, a UV stabilizer, an antioxidant and a coupling agent.
본 발명의 또 다른 관점은 PERC 태양전지 전극에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a PERC solar cell electrode.
일 구체예에서, 상기 PERC 태양전지 전극은 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트로 제조될 수 있다.In one embodiment, the PERC solar cell electrode may be made of the paste for forming the PERC solar cell electrode.
본 발명은 낮은 소성 온도에서도 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라, 접촉저항이 낮고, Fill Factor 및 변환 효율이 우수한 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하는 효과를 갖는다.The present invention relates to glass frit having excellent electrical characteristics even at a low firing temperature, low contact resistance, excellent fill factor and conversion efficiency, a paste for forming a PERC solar cell electrode containing the glass frit, and a PERC solar cell electrode .
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지의 구조를 간단히 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic view of a structure of a PERC solar cell according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. In the following description of the present invention, detailed description of known related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured by the present invention.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.In the case where the word 'includes', 'having', 'done', etc. are used in this specification, other parts can be added unless '~ only' is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.Also, in interpreting the constituent elements, even if there is no separate description, it is interpreted as including the error range.
본 명세서에서, '금속 산화물'은 하나의 금속 산화물을 의미할 수도 있고, 복수의 금속 산화물을 지칭할 수도 있다.In this specification, 'metal oxide' may mean one metal oxide and may refer to a plurality of metal oxides.
본 명세서에서, '유리프릿'은 유리상(glass phase) 및 결정상(crystal phase) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 결정화유리(glass ceramic)일 수 있다.In this specification, 'glass frit' may include at least one of a glass phase and a crystal phase, and may be a glass ceramic.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다. In the present specification, 'X to Y' representing the range means 'X or more and Y or less'.
유리프릿Glass frit
유리프릿은 전극 형성 과정 중 소성 공정에서 도전성 분말 용융, 반사 방지막 에칭, 도전성 분말이 재석출 과정에 의해 전극과 에미터 사이의 접촉을 형성시키는 역할을 한다. 상기 유리프릿은 태양전지 전극 형성용 페이스트, 특히 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 사용될 수 있다.The glass frit acts to form contact between the electrode and the emitter by the process of melting the conductive powder, etching the antireflection film, and re-precipitating the conductive powder in the firing process during the electrode formation process. The glass frit can be used for a paste for forming a solar cell electrode, particularly a paste for forming a PERC solar cell electrode.
본 발명의 유리프릿은 금속 산화물로부터 형성되며, 상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 20 내지 40 몰%, 구체적으로 20 내지 35 몰%, 및 리튬 산화물(Li2O) 20 내지 40 몰%, 구체적으로 20 내지 35 몰%를 포함한다. 상기 몰% 범위에서, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도가 낮아 PERC 태양전지 전극 형성에 적합할 뿐만 아니라, 전기적 특성의 밸런스가 우수하다.The glass frit of the present invention is formed from a metal oxide, wherein the metal oxide comprises 20 to 40 mol%, specifically 20 to 35 mol%, of silicon oxide (SiO 2 ) and 20 to 40 mol% of lithium oxide (Li 2 O) Specifically 20 to 35 mol%. In the above range of mol%, the firing temperature of the glass frit-containing paste is low, so that it is suitable for forming a PERC solar cell electrode and has excellent balance of electrical characteristics.
구체적으로, 상기 유리프릿은 금속 산화물로부터 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속 산화물을 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill) 등을 사용하여 혼합한 후, 혼합된 배치(batch)를 900℃ 내지 1300℃의 조건에서 용융시키고, ?칭롤러로 냉각하여 파유리(Cullet) 형태를 제조한 후, 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 얻을 수 있다. 상기 유리프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.Specifically, the glass frit may be formed from a metal oxide, for example, a metal oxide may be mixed using a ball mill or a planetary mill, Is melted at a temperature of 900 ° C to 1300 ° C, cooled with a shaking roller to produce a cullet shape, and then pulverized by a disk mill, a planetary mill or the like. The glass frit may have an average particle diameter (D50) of 0.1 占 퐉 to 10 占 퐉.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 몰비가 0.6 : 1 내지 1.7 : 1, 구체적으로 0.7 : 1 내지 1.4 : 1일 수 있다. 상기 몰비 범위에서, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도를 낮출 수 있고, 전극의 직렬 저항이 우수한 장점이 있다.The metal oxide may have a molar ratio of silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O) of 0.6: 1 to 1.7: 1, specifically 0.7: 1 to 1.4: 1. The firing temperature of the paste containing the glass frit can be lowered within the above-mentioned molar ratio range, and the series resistance of the electrode is excellent.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2)이 리튬 산화물(Li2O) 보다 과량의 몰%로 포함될 수 있다. 이 경우, 전극의 접촉저항이 우수한 효과가 있다.The metal oxide may be contained in a molar% excess than the lithium oxide (Li 2 O) of silicon oxide (SiO 2). In this case, the contact resistance of the electrode is excellent.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)을 총량 45 내지 60 몰%로 포함할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극의 개방 전압이 우수하여 태양전지의 변환효율 및 태양전지의 Fill Factor가 개선되는 장점이 있다.The metal oxide may include silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O) in a total amount of 45 to 60 mol%. In the above content range, there is an advantage that the open-circuit voltage of the electrode is excellent and the conversion efficiency of the solar cell and the fill factor of the solar cell are improved.
상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO)을 1 내지 40 몰%, 구체적으로 5 내지 30 몰%, 더욱 구체적으로 10 내지 20 몰% 및 텔루륨 산화물(TeO2)을 1 내지 40 몰%, 구체적으로 5 내지 30 몰%, 더욱 구체적으로 10 내지 20 몰% 포함할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극은 단락 전류 및 저저항을 달성할 수 있으며, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도를 더욱 낮출 수 있는 효과가 있다.The metal oxide preferably comprises 1 to 40 mol%, specifically 5 to 30 mol%, more specifically 10 to 20 mol%, of lead oxide (PbO) and 1 to 40 mol% of tellurium oxide (TeO 2 ) To 30 mol%, more specifically 10 to 20 mol%. In the above content range, the electrode can attain a short-circuit current and a low resistance, and the firing temperature of the paste containing the glass frit can be further lowered.
상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO)을 텔루륨 산화물(TeO2) 소량의 몰%로 포함할 수 있다. 이 경우, 전극의 전기적 특성 밸런스가 우수하다. The metal oxide may contain lead oxide (PbO) in a small molar amount of tellurium oxide (TeO 2 ). In this case, the balance of electrical characteristics of the electrode is excellent.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 텔루륨 산화물(TeO2)을 1 : 1 내지 2 : 1의 몰비로 포함할 수 있다. 상기 몰비 범위에서, 전극의 션트 저항이 낮은 장점이 있다.The metal oxide may include silicon oxide (SiO 2 ) and tellurium oxide (TeO 2 ) in a molar ratio of 1: 1 to 2: 1. There is an advantage that the shunt resistance of the electrode is low in the above-mentioned molar ratio range.
상기 금속 산화물은 리튬 산화물(Li2O) 및 텔루륨 산화물(TeO2)을 1 : 1 내지 2 : 1의 몰비로 포함할 수 있다. 상기 몰비 범위에서, 전극의 접촉저항이 우수하다.The metal oxide may include lithium oxide (Li 2 O) and tellurium oxide (TeO 2 ) in a molar ratio of 1: 1 to 2: 1. In the above-mentioned molar ratio range, the contact resistance of the electrode is excellent.
상기 금속 산화물은 하기 식 1에 의한 D1이 5 몰% 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도가 낮아 PERC 태양전지 전극 형성에 적합할 뿐만 아니라, 전기적 특성의 밸런스가 우수하다.The metal oxide may have a D 1 of 5 mol% or less according to the following formula (1). In the above range, the firing temperature of the glass frit-containing paste is low, so that it is suitable for forming a PERC solar cell electrode and has excellent balance of electrical characteristics.
[식 1][Formula 1]
D1 = |MSiO2 - MLi2O|D 1 = | M SiO 2 - M Li 2 O |
(상기 식 1에서, MSiO2는 규소 산화물의 몰%이고, MLi2O는 리튬 산화물의 몰%임).( Wherein M SiO2 is the mol% of the silicon oxide and M Li2O is the mol% of the lithium oxide).
상기 금속 산화물은 하기 식 2에 의한 D2가 8 몰% 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 전극은 단락 전류 및 저저항을 달성할 수 있으며, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도를 더욱 낮출 수 있는 효과가 있다.The metal oxide may have a D 2 of 8 mol% or less according to the following formula (2). In the above range, the electrode can achieve a short-circuit current and a low resistance, and the firing temperature of the paste including the glass frit can be further lowered.
[식 2][Formula 2]
D2 = |MPbO - MTeO2|D 2 = | M PbO - M TeO 2 |
(상기 식 2에서, MPbO는 납 산화물의 몰%이고, MTeO2는 텔루륨 산화물의 몰%임).(Where M PbO is the mole% of the lead oxide and M TeO2 is the mole% of the tellurium oxide).
상기 금속 산화물은 텔루륨(Te), 납(Pb), 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함할 수 있다.The metal oxide may be at least one selected from the group consisting of tellurium (Te), lead (Pb), bismuth (Bi), zinc (Zn), sodium (Na), thallium (Tl), phosphorus (P), germanium (Ge) (Fe), tungsten (W), magnesium (Mg), molybdenum (Mo), cesium (Cs), strontium (Sr), titanium (Ti), tin (Sn) (V), Ba, Ni, Cu, K, As, Co, Zr, Mn and Al And may further include one or more metal oxides.
구체예에서, 상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO), 텔루륨 산화물(TeO2), 비스무스 산화물(Bi2O3) 및 탈륨 산화물(Tl2O3) 중 하나 이상을 30 내지 50 몰%로 포함할 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극의 전기적 특성들의 밸런스가 우수하여, 태양전지의 변환효율 및 태양전지의 Fill Factor가 개선되는 장점이 있다.In an embodiment, the metal oxide comprises 30 to 50 mol% of at least one of lead oxide (PbO), tellurium oxide (TeO 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and thallium oxide (Tl 2 O 3 ) can do. In the above content range, there is an advantage that the balance of the electrical characteristics of the electrode is excellent, the conversion efficiency of the solar cell and the fill factor of the solar cell are improved.
구체예에서, 상기 금속 산화물은 규소 산화물 20 내지 30 몰%, 리튬 산화물 20 내지 30 몰%, 납 산화물 8 내지 18 몰%, 텔루륨 산화물 13 내지 23 몰%, 비스무스 산화물 0.1 내지 10 몰%, 탈륨 산화물 0.1 내지 10 몰%, 알루미늄 산화물 0.1 내지 10 몰%, 아연 산화물 0.1 내지 10 몰% 및 텅스텐 산화물 0.1 내지 10 몰%로 포함할 수 있다.In an embodiment, the metal oxide comprises 20 to 30 mole% of silicon oxide, 20 to 30 mole% of lithium oxide, 8 to 18 mole% of lead oxide, 13 to 23 mole% of tellurium oxide, 0.1 to 10 mole% of bismuth oxide, 0.1 to 10 mol% of an oxide, 0.1 to 10 mol% of an aluminum oxide, 0.1 to 10 mol% of a zinc oxide, and 0.1 to 10 mol% of a tungsten oxide.
상기 금속 산화물은 붕소 산화물(B2O3)을 포함하지 않을 수 있다. 본 발명의 유리프릿은 붕소 산화물을 포함하지 않음으로써, 모든 전기적 특성들의 밸런스가 우수한 장점이 있다.The metal oxide may not contain boron oxide (B 2 O 3 ). Since the glass frit of the present invention does not contain boron oxide, it has an advantage of excellent balance of all electrical characteristics.
PERCPERC 태양전지 전극 형성용 For forming solar cell electrodes 페이스트Paste
본 발명의 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 본 발명의 하나의 관점에 따른 유리프릿, 도전성 분말, 및 유기 비히클을 포함할 수 있다.The paste for forming a PERC solar cell electrode of the present invention may include a glass frit, a conductive powder, and an organic vehicle according to one aspect of the present invention.
이하, 본 발명 페이스트의 각 성분들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, each component of the paste of the present invention will be described in detail.
유리프릿Glass frit
상기 유리프릿은 본 발명의 하나의 관점에 따른 유리프릿과 실질적으로 동일할 수 있다. The glass frit may be substantially the same as the glass frit according to one aspect of the present invention.
상기 유리프릿은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 0.1 내지 10 중량%, 구체적으로 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극 및 에미터의 접촉성이 우수하고, pn 접합 안정성을 확보할 수 있으며, 저항을 최소화함으로써 태양전지의 효율을 개선시킬 수 있다.The glass frit may be contained in the paste for forming the PERC solar cell electrode in an amount of 0.1 to 10% by weight, specifically 0.5 to 5% by weight. In the above content range, the contactability between the electrode and the emitter is excellent, the pn junction stability can be ensured, and the efficiency of the solar cell can be improved by minimizing the resistance.
도전성 분말Conductive powder
상기 도전성 분말은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 분말을 사용할 수 있고, 예를 들어 은 분말을 사용할 수 있다. 상기 도전성 분말은 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 입경을 갖는 분말일 수 있으며, 예를 들어 3㎛ 내지 15㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 11㎛ 크기일 수 있다. 상기 범위에서 저항을 감소시킬 수 있고, 전극의 균열을 방지할 수 있다.The conductive powder may be a metal powder such as silver (Ag) or aluminum (Al). For example, silver powder may be used. The conductive powder may be a powder having a nano-sized or micro-sized particle size, for example, 3 탆 to 15 탆, specifically, 5 탆 to 11 탆. It is possible to reduce the resistance in the above range and to prevent cracking of the electrode.
또한, 상기 도전성 분말로 2 이상의 서로 다른 사이즈를 갖는 은 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다. In addition, silver powder having two or more different sizes may be mixed with the conductive powder.
상기 도전성 분말은 입자 형상이 특별히 한정되지 않으며, 다양한 형상의 입자들, 예를 들면, 구형, 판상 또는 무정형 형상의 입자들이 제한 없이 사용될 수 있다. The shape of the conductive powder is not particularly limited, and particles having various shapes, for example, spherical, plate-like or amorphous shapes may be used without limitation.
상기 도전성 분말은 은 외에 다른 전기 전도성 금속을 사용할 수 있다. 구체적으로, 구리, 금, 은, 팔라듐, 백금, 이들의 혼합물 및 이들의 합금을 사용할 수 있다. The conductive powder may be an electrically conductive metal other than silver. Specifically, copper, gold, silver, palladium, platinum, mixtures thereof, and alloys thereof can be used.
상기 도전성 분말은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 75 내지 95 중량%, 구체적으로 78 내지 93 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, PERC 태양전지의 변환효율이 우수하게 나타나며, 페이스트화가 원활하게 이루어질 수 있다. The conductive powder may include 75 to 95% by weight, specifically 78 to 93% by weight of the paste for forming the PERC solar cell electrode. In the above content range, the conversion efficiency of the PERC solar cell is excellent, and the paste can be smoothly formed.
유기 abandonment 비히클Vehicle
유기비히클은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 적절한 점도를 부여할 수 있고, 공정성을 개선하는 역할을 한다.The organic vehicle can impart an appropriate viscosity to the paste for forming the PERC solar cell electrode and serves to improve the fairness.
상기 유기비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 페이스트에 사용되는 유기비히클이 사용할 수 있고, 예를 들어 통상 바인더 수지와 용매 등을 포함할 수 있다.The organic vehicle may be an organic vehicle ordinarily used in a paste for forming a solar cell electrode, and may include, for example, a binder resin and a solvent.
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.As the binder resin, an acrylate-based or cellulose-based resin can be used, and ethylcellulose is generally used. However, it is preferable to use a mixture of ethylhydroxyethylcellulose, nitrocellulose, a mixture of ethylcellulose and phenol resin, an alkyd resin, a phenol resin, an acrylic ester resin, a xylene resin, a polybutene resin, a polyester resin, Based resin, a rosin of wood, or a polymethacrylate of alcohol may be used.
상기 용매로는 예를 들어, 헥산, 톨루엔, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸셀로솔브, 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, 텍사놀(Texanol) 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. Examples of the solvent include hexane, toluene, ethyl cellosolve, cyclohexanone, butyl cellosolve, butyl carbitol (diethylene glycol monobutyl ether), dibutyl carbitol (diethylene glycol dibutyl ether) , Butyl carbitol acetate (diethylene glycol monobutyl ether acetate), propylene glycol monomethyl ether, hexylene glycol, terpineol, methyl ethyl ketone, benzyl alcohol, gamma butyrolactone or ethyl lactate, Texanol) may be used singly or in combination of two or more.
상기 유기비히클은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다.The organic vehicle may include 3 to 20% by weight of the paste for forming a PERC solar cell electrode. Sufficient adhesive strength and excellent printability can be ensured in the above content range.
첨가제additive
본 발명의 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 상기 구성 성분 외에 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 전체 중량 대비 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있지만 필요에 따라 함량을 변경할 수 있다.The paste for forming a PERC solar cell electrode of the present invention may further include conventional additives as needed in order to improve flow characteristics, process characteristics, and stability in addition to the above components. The additive may be used alone or as a mixture of two or more of a dispersing agent, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, a defoaming agent, a pigment, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant and a coupling agent. These may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the paste for forming a PERC solar cell electrode, but the content can be changed as necessary.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 소성 온도가 700℃ 내지 800℃, 구체적으로 750℃ 내지 795℃일 수 있다. 상기 소성 온도 범위에서, PERC 태양전지 전극에 사용되기 적합하며, 구체적으로 패시베이션층(passivation layer)의 손상을 최소화할 수 있어, PERC 태양전지의 효율을 개선시킬 수 있다.The paste for forming the PERC solar cell electrode may have a firing temperature of 700 ° C to 800 ° C, specifically 750 ° C to 795 ° C. In the firing temperature range, it is suitable for use in a PERC solar cell electrode, and in particular, it is possible to minimize the damage of the passivation layer, thereby improving the efficiency of the PERC solar cell.
PERCPERC 태양전지 전극 및 이를 포함하는 Solar cell electrodes and PERCPERC 태양전지 Solar cell
본 발명의 다른 관점은 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트로부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 PERC 태양전지에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지의 구조를 나타낸 것이다.Another aspect of the present invention relates to an electrode formed from the paste for forming the PERC solar cell electrode and a PERC solar cell including the same. 1 shows a structure of a PERC solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지(100)는 기판(20, 30), 상기 기판(20, 30) 전면에 형성된 전면전극(10), 상기 기판(20, 30) 후면에 형성되는 패시베이션층(passivation layer, 40) 및 상기 패시베이션층(40) 상에 형성되는 후면전극(50)을 포함한다.1, a PERC
일 구체예에서, 상기 기판은 PN 접합이 형성된 기판일 수 있다. 구체적으로, 기판은 반도체 기판(30) 및 에미터(20)를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 기판은 P형 반도체 기판(30) 일면에 N형 도펀트를 도핑하여 N형 에미터(20)가 형성된 기판 수 있다. 또는, 기판은 N형 반도체 기판(30) 일면에 P형 도펀트를 도핑하여 P형 에미터(20)가 형성된 기판일 수도 있다. 이 때, 반도체 기판(30)은 P형 기판 또는 N형 기판 중 어느 하나를 의미한다. 상기 P형 기판은 P형 도펀트(dopant)로 도핑되는 반도체 기판(11)이고, N형 기판은 N형 도펀트로 도핑되는 반도체 기판(11)일 수 있다. In one embodiment, the substrate may be a substrate on which a PN junction is formed. Specifically, the substrate may include a
예를 들어, 반도체 기판(30)은 결정질 규소 또는 화합물 반도체로 만들어질 수 있다. 이 때, 결정질 규소는 단결정 또는 다결정일 수 있다. 결정질 규소로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼가 사용될 수 있다. 이러한 경우, P형 도펀트는 보론, 알루미늄, 갈륨과 같은 주기율표 Ⅲ족 원소를 포함하는 물질일 수 있다. 또한, N형 도펀트는 인, 비소, 안티몬과 같은 주기율표 V족 원소를 포함하는 물질일 수 있다. For example, the
상기 전면전극(10) 및/또는 후면전극(50)은 본 발명에 따른 전극 형성용 페이스트를 사용하여 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 전면전극(10)은 도전성 분말로 은 분말을 사용한 페이스트를 이용하여 제조될 수 있으며, 후면전극(50)은 도전성 분말로 알루미늄 분말을 사용한 페이스트를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 전면전극(10)은 에미터(20)의 상부에 전극 형성용 페이스트를 인쇄하고 소성하여 형성할 수 있으며, 상기 후면전극(50)은 반도체 기판(11)의 후면 상에 형성된 패시베이션층(40)에 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 소성하여 형성할 수 있다. The
상기 PERC 태양전지(100)는 반도체 기판(30) 및 후면전극(50) 사이에 패시베이션층(40)를 포함한다. 상기 패시베이션층(passivation layer)은 태양전지 후면전극에서 생성된 전자와 정공이 재결합되어 소실되는 현상을 방지하여, PERC 태양전지 효율을 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 후면전극(50)은 상기 패시베이션층(40)의 적어도 일부에 형성된 홀을 통해 반도체 기판(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.The PERC
상기 PERC 태양전지(100)는 에미터(20) 상에 반사 방지막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 반사 방지막은 PERC 태양전지에서 반사에 의해 전기로 변환되지 않는 태양광을 최소화하여 PERC 태양전지 효율을 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 반사 방지막 형성 전 텍스쳐링 처리가 진행될 수 있고, 이 경우 태양전지의 광 반사를 감소시켜 PERC 태양전지 변환 효율이 더욱 개선 될 수 있다.The PERC
또한, 상기 PERC 태양전지(100)는 패시베이션층(40) 및 후면전극(50) 사이에 캐핑층(capping layer, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 캐핑층은 장파장의 태양광을 재반사 함으로써 변환효율을 증가시키고, 후면 전극(예: 알루미늄 후면 전극)으로부터 패시베이션층을 보호하여, PERC 태양전지의 변환 효율을 개선시키는 효과를 갖는다.In addition, the PERC
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
실시예Example 1 One
유기 바인더로서 에틸 셀룰로오스(다우케미칼社, ETOCHEL) 0.5 중량%를 용매인 부틸 카비톨 아세테이트 7.0 중량%에 50℃에서 충분히 용해한 유기비히클에 평균입경이 2㎛인 구형의 은 분말(도와社, 4-8F) 89중량%, 평균 입경이 2㎛인 표 1의 몰%를 갖는 유리프릿 2.5 중량%, 첨가제로서 요변제(Cray Vallay社, Cray Vallac MT) 0.5 중량%, 분산제(BYK社, BYK-102) 0.5중량%를 투입하여 골고루 혼합한 후 3롤밀로 분산시켜 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 준비하였다. As an organic binder, 0.5 wt% of ethyl cellulose (DOW CHEMICAL, ETOCHEL) was dissolved in 7.5 wt% of butylcarbitol acetate as a solvent at 50 ° C, and a spherical silver powder having an average particle diameter of 2 μm (BYK-102, manufactured by BYK Co., Ltd., trade name, manufactured by BYK Co., Ltd.) as an additive, 0.5% by weight of an antiseptic agent (Cray Vallay, Cray Vallac MT), 89% by weight of a glass frit having an average particle size of 2 μm ), And the mixture was evenly mixed and dispersed with a 3-roll mill to prepare a paste for forming a PERC solar cell electrode.
실시예Example 2 내지 13 및 비교에 1 내지 6 2 to 13 and a comparison of 1 to 6
유리프릿을 하기 표 1과 같이 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 준비하였다.A paste for forming a PERC solar cell electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass frit was applied as shown in Table 1 below.
물성 측정 방법 How to measure property
(1) 소성 온도(℃): 실시예 및 비교예에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 소성하는 벨트 소성로의 소성온도는 온도측정센서(DATAPAQ社, Q-18)을 벨트 소성로에 직접 올려 웨이퍼가 받는 실제 온도 Profile을 측정하였고, 이 중 Peak에 해당되는 온도를 이며 표 2에 나타내었다.(1) Firing temperature (占 폚): The firing temperature of the belt firing furnace for firing the PERC solar cell electrode-forming paste prepared in Examples and Comparative Examples was measured by placing a temperature measuring sensor (DATAPAQ, Q-18) The actual temperature profile of the wafer is measured, and the temperature corresponding to the peak is shown in Table 2.
(2) 유리용융성: 실시예 및 비교예의 금속산화물의 조성비로 혼합된 배치를 백금도가니에 담아 1250℃ 용융로에서 20분 유지 꺼내어 후 용융유리(melt)의 상태를 관찰하고 ?칭롤러에 부어 냉각된 파유리의 상태를 관찰하여 하기 기준으로 평가하였다.(2) Glass meltability: The batches were mixed in the platinum crucibles in the composition ratios of the metal oxides of the examples and the comparative examples and held for 20 minutes in a 1250 占 폚 melting furnace to observe the state of the melt after melting. The state of the wave glass was observed and evaluated according to the following criteria.
◎: 완전히 용융된 상태이고 냉각시 유리화됨◎: Completely melted and vitrified upon cooling
○: 완전히 용융된 상태이나 냉각시 결정화 발생?: Completely melted or crystallized during cooling
△: 용융유리내에 상분리(용융유리 + 고상석출) ?: Phase separation (molten glass + solid phase precipitation) in the molten glass
X: 용융유리(melt) 내에 미용융물 잔존함X: Unmelted material remains in the molten glass
(3) 접촉저항(Rc, mΩ·cm2): 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 Wafer의 전면에 TLM(Transfer Length Method) 측정용 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 Peak 온도 780℃ 내지 790℃로 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 Probe Station을 사용하여 태양전지의 접촉저항(Rc, mΩ·cm2)을 측정하고 하기 표 2에 나타내었다.(3) Contact Resistance (Rc, m? · Cm 2 ): The PERC solar cell electrode-forming paste prepared in the above Examples and Comparative Examples was screen-printed on the front surface of the wafer in a pattern for measurement of a TLM , And dried using an infrared drying furnace. The cell formed by the above process was fired at a peak temperature of 780 ° C. to 790 ° C. using a belt type firing furnace. The contact resistance (Rc, mΩ · cm 2 ) of the solar cell was measured using the probe station And are shown in Table 2 below.
(4) 직렬저항(Rs, Ω), 션트저항(Rsh, Ω), 단락전류(Isc, A), 개방전압(Voc, V), Fill Factor(%) 및 Efficiency(%): 상기 실시예 및 비교예 에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 Wafer의 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 이후 Wafer의 후면에 알루미늄 페이스트를 후면 인쇄한 후 동일한 방법으로 건조하였다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 Peak 온도 780℃ 내지 790℃로 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 태양전지 효율 측정 장비(Wavelabs社, SINUS-220)를 사용하여 태양전지의 직렬저항(Rs, Ω), 션트저항(Rsh, Ω), 단락전류(Isc, A), 개방전압(Voc, V), Fill Factor(%) 및 Efficiency(%)를 측정하고 하기 표 2에 나타내었다.(4) The series resistance (Rs,?), The shunt resistance (Rsh,?), The short circuit current (Isc, A), the open voltage (Voc, V), the fill factor (%) and the efficiency The paste for forming a PERC solar cell electrode prepared in Comparative Example was screen-printed on the entire surface of the wafer in a predetermined pattern, and dried using an infrared drying furnace. Thereafter, aluminum paste was printed on the rear side of the wafer and then dried in the same manner. The cells thus formed were fired at a peak temperature of 780 ° C. to 790 ° C. using a belt-type firing furnace. The cells thus manufactured were connected in series with a solar cell using a solar cell efficiency measuring device (Wavelabs, SINUS-220) The resistance (Rs, Ω), shunt resistance (Rsh, Ω), short circuit current (Isc, A), open voltage (Voc, V), fill factor (%) and efficiency .
(℃)Firing temperature
(° C)
(Rs, Ω) Series resistance
(Rs, Ω)
(Rc, mΩ·cm2)Contact resistance
(Rc, m? Cm 2 )
(Rsh, Ω),Shunt Resistance
(Rsh,?),
(Isc, A),Short-circuit current
(Isc, A),
(Voc, V)Open-circuit voltage
(Voc, V)
(%)Fill Factor
(%)
(%)Eff.
(%)
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 유리프릿의 규소 산화물 및 리튬 산화물의 함량이 본원발명 범위인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 780℃ 내지 790℃ 사이의 소성으로 모든 전기적 특성들이 우수하여, PERC 태양전지 전극 형성에 적용하기 적합한 것을 알 수 있다. As shown in Table 2, the paste for forming a PERC solar cell electrode in which the content of silicon oxide and lithium oxide of the glass frit is in the scope of the present invention is excellent in all electrical characteristics by firing between 780 ° C and 790 ° C, It can be seen that it is suitable for application to electrode formation.
반면에, 규소 산화물을 포함하지 않거나, 리튬 산화물을 포함하지 않는 비교예 1 및 2는 저온소성(780℃ 내지 790℃)하는 경우, Fill Factor 및 변환효율이 저하되고, 규소 산화물이 본 발명 범위를 초과하거나 리튬 산화물이 본 발명 범위에 미치지 못하는 비교예 4 및 5를 저온소성(780℃ 내지 790℃)하는 경우, 션트 저항이 높은 문제가 있고, 규소 산화물이 본 발명 범위에 미치지 못하거나 리튬 산화물이 본 발명 범위를 초과하는 비교예 3 및 6을 저온소성(780℃ 내지 790℃)하는 경우, 직렬저항이 현저하게 높은 문제가 있어, PERC 태양전지 전극 형성에는 적합하지 않은 것을 알 수 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 which do not contain silicon oxide or do not contain lithium oxide, the foil factor and conversion efficiency are lowered when low-temperature baking (780 ° C to 790 ° C) (780 DEG C to 790 DEG C) of Comparative Examples 4 and 5 in which lithium oxide is in excess of the range of the present invention has a problem of high shunt resistance, and silicon oxides do not fall within the range of the present invention, When Comparative Examples 3 and 6 exceeding the range of the present invention were subjected to low-temperature firing (780 to 790 占 폚), there was a problem that the series resistance was remarkably high, which is not suitable for forming a PERC solar cell electrode.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.
10: 전면전극
20: 에미터
30: 반도체 기판
40: 패시베이션층
50: 후면전극
100: PERC 태양전지10: front electrode
20: Emitter
30: semiconductor substrate
40: Passivation layer
50: rear electrode
100: PERC solar cell
Claims (14)
상기 유리 프릿은 규소 산화물(SiO2) 20 내지 40 몰% 및 리튬 산화물(Li2O) 20 내지 40 몰%를 포함하는 금속 산화물로부터 형성되고,
상기 금속 산화물은 납 산화물(PbO)을 1 내지 40 몰% 및 텔루륨 산화물(TeO2)을 10 내지 40 몰%로 포함하고,
상기 금속 산화물은 붕소 산화물(B2O3)을 포함하지 않는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
As a paste for forming a PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) solar cell electrode including glass frit, conductive powder, and organic vehicle,
Said glass frit being formed from a metal oxide containing silicon oxide (SiO 2) 20 to 40 mol% and the lithium oxide (Li 2 O) 20 to 40 mol%,
Wherein the metal oxide comprises 1 to 40 mol% of lead oxide (PbO) and 10 to 40 mol% of tellurium oxide (TeO 2 )
Wherein the metal oxide does not contain boron oxide (B 2 O 3 ).
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 몰비가 0.6 : 1 내지 1.7 : 1인 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
The metal oxide is silicon oxide (SiO 2) and lithium oxide (Li 2 O) molar ratio of 0.6: PERC solar cell electrode paste for forming the one that would: 1 to 1.7.
상기 금속 산화물은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)을 총량 45 내지 60 몰%로 포함하는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
The metal oxide is silicon oxide (SiO 2) and lithium oxide (Li 2 O) in a PERC solar cell electrode paste form comprising a total amount of 45 to 60 mol%.
상기 금속 산화물은 하기 식 1에 의한 D1이 5 몰% 이하인 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트:
[식 1]
D1 = |MSiO2 - MLi2O|
(상기 식 1에서, MSiO2는 규소 산화물의 몰%이고, MLi2O는 리튬 산화물의 몰%임).
The method according to claim 1,
Wherein the metal oxide has a D 1 of 5 mol% or less according to the following formula 1:
[Formula 1]
D 1 = | M SiO 2 - M Li 2 O |
( Wherein M SiO2 is the mol% of the silicon oxide and M Li2O is the mol% of the lithium oxide).
상기 금속 산화물은 하기 식 2에 의한 D2가 8 몰% 이하인 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트:
[식 2]
D2 = |MPbO - MTeO2|
(상기 식 2에서, MPbO는 납 산화물의 몰%이고, MTeO2는 텔루륨 산화물의 몰%임).
The method according to claim 1,
Wherein the metal oxide has a D 2 of 8 mol% or less according to the following formula (2): PERC solar cell electrode forming paste:
[Formula 2]
D 2 = | M PbO - M TeO 2 |
(Where M PbO is the mole% of the lead oxide and M TeO2 is the mole% of the tellurium oxide).
상기 금속 산화물은 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함하는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
The metal oxide may be at least one selected from the group consisting of Bi, Zn, Na, Tl, P, Ge, Ga, Ce, (W), Mg, Mo, Cs, Sr, Ti, Sn, In, V, Ba, Wherein the metal oxide further comprises at least one metal oxide selected from the group consisting of Ni, Cu, K, As, Co, Zr, Mn and Al. Paste for forming solar cell electrodes.
상기 금속 산화물은 비스무스 산화물(Bi2O3) 및 탈륨 산화물(Tl2O3) 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
8. The method of claim 7,
Wherein the metal oxide further comprises at least one of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and thallium oxide (Tl 2 O 3 ).
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 소성 온도가 700℃ 내지 800℃인 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the paste for forming the PERC solar cell electrode has a sintering temperature of 700 ° C to 800 ° C.
상기 도전성 분말 75 내지 95중량%;
상기 유리프릿 0.1 내지 10중량%; 및
상기 유기 비히클 3 내지 20중량%;를 포함하는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
75 to 95% by weight of the conductive powder;
0.1 to 10% by weight of the glass frit; And
And 3 to 20% by weight of the organic vehicle.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
The method according to claim 1,
Wherein the paste for forming a PERC solar cell electrode further comprises at least one of a dispersant, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, a defoamer, a pigment, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant and a coupling agent.
A PERC solar cell electrode made of the paste for forming a PERC solar cell electrode according to any one of claims 1 to 3, 5 to 8, 11 to 13.
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