KR102040302B1 - Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same - Google Patents

Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102040302B1
KR102040302B1 KR1020170107554A KR20170107554A KR102040302B1 KR 102040302 B1 KR102040302 B1 KR 102040302B1 KR 1020170107554 A KR1020170107554 A KR 1020170107554A KR 20170107554 A KR20170107554 A KR 20170107554A KR 102040302 B1 KR102040302 B1 KR 102040302B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
solar cell
forming
cell electrode
glass frit
Prior art date
Application number
KR1020170107554A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170103724A (en
Inventor
김태준
박상희
정명성
김군호
하현진
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020170107554A priority Critical patent/KR102040302B1/en
Publication of KR20170103724A publication Critical patent/KR20170103724A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102040302B1 publication Critical patent/KR102040302B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/14Compositions for glass with special properties for electro-conductive glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 전도성 분말, 유리 프릿, 유기 비히클 및 표면장력 조절제를 포함하고, 상기 표면장력 조절제의 표면장력은 40 내지 65 mN/m 이며, 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 관한 것이다.
[식 1]

Figure 112017082218610-pat00007
The present invention includes a conductive powder, a glass frit, an organic vehicle and a surface tension modifier, the surface tension of the surface tension modifier is 40 to 65 mN / m, for forming a solar cell electrode, characterized in that It relates to a composition.
[Equation 1]
Figure 112017082218610-pat00007

Description

태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극{COMPOSITION FOR FORMING SOLAR CELL AND ELECTRODE PREPARED USING THE SAME}A composition for forming a solar cell electrode and an electrode manufactured therefrom {COMPOSITION FOR FORMING SOLAR CELL AND ELECTRODE PREPARED USING THE SAME}

본 발명은 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극에 관한 것이다. 보다 구체적으로 스크린 인쇄법으로 기판상에 인쇄시 미세 선폭의 인쇄가 가능하며 변환효율이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming a solar cell electrode and an electrode prepared therefrom. More particularly, the present invention relates to a composition for forming a solar cell electrode and an electrode manufactured therefrom, which are capable of printing a fine line width when printing on a substrate by a screen printing method and having excellent conversion efficiency.

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.Solar cells generate electrical energy using the photoelectric effect of pn junctions that convert photons of sunlight into electricity. In the solar cell, front and rear electrodes are formed on the upper and lower surfaces of the semiconductor wafer or substrate on which the pn junction is formed. The photovoltaic effect of the pn junction is induced by solar light incident on the semiconductor wafer, and electrons generated therefrom provide a current flowing through the electrode to the outside. Electrodes of such solar cells may be formed on the wafer surface by coating, patterning, and firing the composition for forming an electrode.

태양전지 전극 형성용 조성물을 기판상에 인쇄하는 방법은 크게 그라비아 옵셋 인쇄법과 스크린 인쇄법으로 나눌 수 있다. 특히, 전극 형성용 조성물을 기판상에 인쇄시 미세선폭으로 인쇄가 가능하면서 높은 종횡비를 가질 수 있는 전극 형성용 조성물을 사용하는 것이 중요하다. 그라비아 옵셋 인쇄법의 경우에는 조성물이 갖는 점성, 건조성, 점착성 요건이 중요한 영향을 미치며, 스크린 인쇄법의 경우에는 조성물의 레올로지 특성 또는 요변성(thixotrophy)이 중요한 영향을 미친다.Methods for printing the composition for forming a solar cell electrode on a substrate can be largely divided into gravure offset printing method and screen printing method. In particular, it is important to use a composition for forming an electrode that can have a high aspect ratio while printing at a fine line width when the composition for forming an electrode is printed on a substrate. In the case of gravure offset printing, the viscosity, dryness, and tackiness requirements of the composition have a significant influence. In the case of screen printing, the rheological properties or thixotrophy of the composition have a significant influence.

한국특허공개 제2011-0040713호의 경우, 좁은 선폭 및 높은 종횡비(aspect ratio)를 구현하기 위하여 가소제로 조성물의 레벨링성 및 틱소성을 조절하였다. 한국특허공개 제2010-0069950호의 경우, 높은 종횡비를 구현하기 위해 이층 전극으로 유리전이온도(Tg)가 높은 바인더를 사용한 그라비아 오프셋 인쇄 방법을 사용하였다. 한국특허공개 제 2007-0055489 호는 은(Ag)분말의 입경으로 틱소성(TI)을 제어하려 해결하려 하였으나 미세 선폭과 고 종횡비를 갖는 인쇄 패턴을 구현하기에는 여전히 한계가 있다.In the case of Korean Patent Laid-Open No. 2011-0040713, the leveling and thixotropic properties of the composition were adjusted with a plasticizer in order to realize a narrow line width and a high aspect ratio. In the case of Korean Patent Publication No. 2010-0069950, in order to realize a high aspect ratio, a gravure offset printing method using a binder having a high glass transition temperature (Tg) as a two-layer electrode was used. Korean Patent Publication No. 2007-0055489 attempts to solve the control of thixotropy (TI) by the particle size of silver (Ag) powder, but there are still limitations in implementing a printing pattern having a fine line width and a high aspect ratio.

본 발명의 목적은 인쇄시 미세 선폭을 구현할 수 있는 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a composition for forming a solar cell electrode that can implement a fine line width during printing.

본 발명의 다른 목적은 변환효율이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하기 위함이다.Another object of the present invention is to provide a composition for forming a solar cell electrode excellent in conversion efficiency.

본 발명의 상기 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

본 발명의 일 관점은 전도성 분말, 유리 프릿, 유기 비히클 및 표면장력 조절제를 포함하고, 상기 표면장력 조절제의 표면장력은 40 내지 65 mN/m 이며, 하기 식 1을 만족하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 관한 것이다:One aspect of the invention comprises a conductive powder, a glass frit, an organic vehicle and a surface tension regulator, the surface tension of the surface tension regulator is 40 to 65 mN / m, the composition for forming a solar cell electrode that satisfies the following formula 1 It is about:

[식 1][Equation 1]

Figure 112017082218610-pat00001
Figure 112017082218610-pat00001

상기 식 1에서, 틱소트로픽 지수(TI)는 23℃에서 회전점도계를 이용하여 14번 스핀들로 각 회전수(rpm)에서 측정된 점도를 대입하여 산출된 값이다. In Equation 1, the thixotropic index (TI) is a value calculated by substituting the viscosity measured at each rotation speed (rpm) with a spindle 14 using a rotational viscometer at 23 ° C.

상기 표면장력 조절제는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 프로필렌 카보네이트, 포름아미드, 글리세롤, 및 푸르푸랄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.The surface tension modifiers ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, propylene carbonate, formamide, glycerol And at least one compound selected from the group consisting of furfural.

상기 조성물은 상기 전도성 분말 50 내지 90 중량%; 상기 유리 프릿 1 내지 15 중량%; 상기 유기 비히클 5 내지 40 중량%; 및 상기 표면장력 조절제 0.1 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.The composition comprises 50 to 90% by weight of the conductive powder; 1 to 15% by weight of the glass frit; 5 to 40% by weight of the organic vehicle; And it may include 0.1 to 40% by weight of the surface tension regulator.

상기 전도성 분말은 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Nickel) 및 ITO(인듐틴옥사이드)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 금속분말을 포함할 수 있다.The conductive powder is silver (Ag), gold (Au), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), aluminum (Al), tin (Sn), lead (Pb), zinc (Zn), iron (Fe), iridium (Ir), osmium (Os), rhodium (Rh), tungsten (W), molybdenum (Mo), nickel (Nickel) and ITO (indium tin oxide) It may include one or more metal powder selected from the group consisting of.

상기 유리 프릿은 유연 유리 프릿, 무연 유리 프릿 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The glass frit may comprise leaded glass frit, lead-free glass frit or mixtures thereof.

상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.The glass frit may have an average particle diameter (D50) of 0.1 μm to 5 μm.

상기 조성물은 분산제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.The composition may further comprise at least one additive selected from the group consisting of dispersants, plasticizers, viscosity stabilizers, antifoams, pigments, ultraviolet stabilizers, antioxidants and coupling agents.

본 발명의 다른 관점은 상기 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극에 관한 것이다.Another aspect of the invention relates to a solar cell electrode prepared from the composition for forming a solar cell electrode.

본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 미세 선폭의 인쇄 패턴을 구현할 수 있으며, 변환효율이 우수하다.The composition for forming a solar cell electrode of the present invention can implement a printed pattern of fine line width, it is excellent in conversion efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 개략적으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing the structure of a solar cell according to an embodiment of the present invention.

태양전지 전극 형성용 조성물Composition for forming solar cell electrode

본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 전도성 분말(A), 유리 프릿(B), 유기 비히클(C) 및 표면장력 조절제(D)를 포함하며, 스크린 인쇄법으로 웨이퍼 기판상에 인쇄시 미세선폭의 구현이 가능하고, 상기 조성물로 제조된 태양전지 전극은 변환효율이 우수하다.The composition for forming a solar cell electrode of the present invention includes a conductive powder (A), a glass frit (B), an organic vehicle (C) and a surface tension modifier (D), and fine line widths when printed on a wafer substrate by screen printing. It is possible to implement, the solar cell electrode prepared with the composition is excellent in conversion efficiency.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

(A) 전도성 분말(A) conductive powder

본 발명에서 사용되는 전도성 분말은 전도성을 가지는 유기물 또는 무기물이 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Nickel) 또는 ITO(인듐틴옥사이드)가 사용될 수 있다. 이러한 전도성 분말은 1종 또는 그 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 전도성 분말은 은(Ag) 입자를 포함하며, 은 입자 외에 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn) 또는 구리(Cu) 입자들이 더 첨가될 수 있다. As the conductive powder used in the present invention, both organic or inorganic materials having conductivity may be used. Preferably silver (Ag), gold (Au), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), aluminum (Al), tin (Sn), lead ( Pb), zinc (Zn), iron (Fe), iridium (Ir), osmium (Os), rhodium (Rh), tungsten (W), molybdenum (Mo), nickel (Nickel) or ITO (indium tin oxide) Can be used. Such conductive powder can be used 1 type or in mixture of 2 or more types. Preferably, the conductive powder includes silver (Ag) particles, and nickel (Ni), cobalt (Co), iron (Fe), zinc (Zn) or copper (Cu) particles may be further added in addition to the silver particles. .

상기 전도성 분말은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛의 평균 입경을 가지는 것을 사용될 수 있다. 바람직하게는 0.2 내지 7㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5㎛이다. The conductive powder may be used having an average particle diameter (D50) having an average particle diameter of 0.1 to 10㎛. Preferably it is 0.2-7 micrometers, More preferably, it is 0.5-5 micrometers.

상기 전도성 분말은 조성물 전체 중량 대비 50 내지 90 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 저항의 증가로 변환 효율이 낮아지는 것을 막을 수 있고, 유기 비히클 양의 상대적인 감소로 페이스트화가 어려워지는 것을 막을 수 있으며, 적절한 분산성, 유동성 및 인쇄성을 가질 수 있다. The conductive powder may be included in 50 to 90% by weight relative to the total weight of the composition, preferably from 70 to 90% by weight. In this range, it is possible to prevent the conversion efficiency from being lowered due to the increase of the resistance, to prevent the difficulty of pasting due to the relative decrease in the amount of the organic vehicle, and to have appropriate dispersibility, flowability, and printability.

(B) 유리 프릿(B) glass frit

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.The glass frit etches the anti-reflection film during the firing process of the electrode paste, generates silver crystal grains in the emitter region to melt the silver particles to lower the resistance, and the adhesion between the conductive powder and the wafer And soften during sintering to induce an effect of lowering the firing temperature.

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. Increasing the area of the solar cell in order to increase the efficiency of the solar cell can increase the contact resistance of the solar cell to minimize damage to the pn junction (pn junction) and at the same time minimize the series resistance. In addition, since the fluctuation range of the firing temperature increases with the increase of wafers with various sheet resistances, it is preferable to use a glass frit that can sufficiently secure thermal stability even at a wide firing temperature.

상기 유리 프릿은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유연 유리 프릿 또는 무연 유리 프릿 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The glass frit may be any one or more of a flexible glass frit or a lead-free glass frit typically used in a composition for forming a solar cell electrode.

상기 유리 프릿은 산화납, 산화규소, 산화텔루륨, 산화비스무스, 산화아연, 산화붕소, 산화알루미늄, 산화텅스텐 등으로부터 선택된 금속 산화물을 단독으로 또는 이들 혼합물을 포함할 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.The glass frit may include solely or a mixture of metal oxides selected from lead oxide, silicon oxide, tellurium oxide, bismuth oxide, zinc oxide, boron oxide, aluminum oxide, tungsten oxide, and the like. For example, zinc oxide-silicon oxide type (ZnO-SiO2), zinc oxide-boron oxide-silicon oxide type (ZnO-B2O3-SiO2), zinc oxide-boron oxide-silicon oxide-aluminum oxide type (ZnO-B2O3- SiO2-Al2O3), bismuth oxide-silicon oxide based (Bi2O3-SiO2), bismuth oxide-boron oxide-silicon oxide based (Bi2O3-B2O3-SiO2), bismuth oxide-boron oxide-silicon oxide-aluminum oxide-based (Bi2O3-B2O3 -SiO2-Al2O3), bismuth oxide-zinc oxide-boron oxide-silicon oxide system (Bi2O3-ZnO-B2O3-SiO2) or bismuth oxide-zinc oxide-boron oxide-silicon oxide-aluminum oxide system (Bi2O3-ZnO-B2O3 -SiO2-Al2O3) glass frit and the like can be used.

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. Glass frits can be prepared from the metal oxides described above using conventional methods. For example, it mixes with the composition of the metal oxide described above. Mixing can be performed using a ball mill or planetary mill. The mixed composition is melted at conditions of 900 ° C.-1300 ° C. and quenched at 25 ° C. The obtained result can be pulverized by a disk mill, planetary mill or the like to obtain a glass frit.

상기 유리 프릿의 형상은 구형이어도 부정형상이어도 무방하다. The shape of the glass frit may be spherical or indefinite.

상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.The glass frit may have an average particle diameter (D50) of 0.1 μm to 5 μm.

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.The glass frit is used to purchase a commercial product or to obtain a desired composition, for example, silicon dioxide (SiO 2), aluminum oxide (Al 2 O 3), boron oxide (B 2 O 3), bismuth oxide (Bi 2 O 3), sodium oxide (Na 2 O). Zinc oxide (ZnO) or the like may be selectively melted to prepare.

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. The glass frit may be included in an amount of 1 to 15% by weight, and preferably 2 to 10% by weight, based on the total weight of the composition. It may have a suitable dispersibility, flowability and printability in the above range.

(C) 유기 비히클(C) organic vehicle

유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물의 무기성분과 기계적 혼합을 통하여 조성물에 인쇄에 적합한 점도 및 유변학적 특성을 부여한다.The organic vehicle imparts suitable viscosity and rheological properties to the composition through mechanical mixing with the inorganic component of the composition for forming a solar cell electrode.

상기 유기 비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유기 비히클이 사용될 수 있고, 통상의 바인더 수지와 용매 등을 포함할 수 있다.The organic vehicle may be an organic vehicle that is typically used in a composition for forming a solar cell electrode, and may include a conventional binder resin, a solvent, and the like.

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 may be used, and ethyl cellulose is generally used. However, ethyl hydroxyethyl cellulose, nitro cellulose, a mixture of ethyl cellulose and phenol resin, alkyd resin, phenol resin, acrylic ester resin, xylene resin, polybutene resin, polyester resin, urea resin, melamine Resins, vinyl acetate-based resins, wood rosins, or polymethacrylates of alcohols;

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. As the solvent, for example, hexane, toluene, ethyl cellosolve, cyclohexanone, butyl centrosolve, 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 alone or the like It can mix and use 2 or more types.

상기 유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물 전체 중량 대비 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다. The organic vehicle may be included in 5 to 40% by weight based on the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. It is possible to secure sufficient adhesive strength and excellent printability in the above range.

(D) 표면장력 조절제(D) surface tension modifier

본 발명의 조성물은 표면장력 조절제(surface tension modifier)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 표면장력 조절제는 표면장력이 40 mN/m 이상, 예를 들면 40 내지 65 mN/m인 공용매(co-solvent)를 의미한다.The composition of the present invention may comprise a surface tension modifier. In the present invention, the surface tension modifier means a co-solvent having a surface tension of 40 mN / m or more, for example, 40 to 65 mN / m.

일 예로서, 상기 표면장력 조절제는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 프로필렌 카보네이트, 포름아미드, 글리세롤, 및 푸르푸랄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.As an example, the surface tension modifier may be ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, propylene carbonate, One or more compounds selected from the group consisting of formamide, glycerol, and furfural.

상기 표면장력 조절제는 태양전지 전극 형성용 조성물 전체 중량 대비 0.1 내지 40 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 적절한 유동성 및 인쇄성을 가질 수 있다. The surface tension modifier may be included in 0.1 to 40% by weight, preferably 0.1 to 25% by weight relative to the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. It can have a suitable fluidity and printability in the above range.

(E) 기타 첨가제(E) other additives

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.The composition for forming a solar cell electrode of the present invention may further include a conventional additive as needed to improve the flow characteristics, process characteristics and stability in addition to the components described above. The additive may be used alone or in combination of two or more of a dispersant, a plasticizer, a viscosity stabilizer, an antifoaming agent, a pigment, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a coupling agent and the like. These may be included in 0.1 to 5% by weight relative to the total weight of the composition for forming a solar cell electrode, but may be changed in content as necessary.

본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 하기 식 1을 만족하는 스크린 인쇄에 적용되는 조성물로서, 미세 패턴의 인쇄가 가능하고 우수한 변환효율을 나타낼 수 있다.The composition for forming a solar cell electrode of the present invention is a composition applied to screen printing that satisfies Equation 1 below, and printing of fine patterns is possible and may exhibit excellent conversion efficiency.

[식 1][Equation 1]

Figure 112017082218610-pat00002
Figure 112017082218610-pat00002

상기 식 1에서, 틱소트로픽 지수(TI)는 23℃에서 회전점도계를 이용하여 14번 스핀들로 각 회전수(rpm)에서 측정된 점도를 대입하여 산출된 값이다.In Equation 1, the thixotropic index (TI) is a value calculated by substituting the viscosity measured at each rotation speed (rpm) with a spindle 14 using a rotational viscometer at 23 ° C.

구체적으로, 상기 식 1의 틱소트로픽 지수(TI)는 회전점도계의 회전 수(rpm)를 달리하여 측정한 점도 값의 비로 정의할 수 있다. 일 예로, 틱소트로픽 지수(TI 10)은 23℃에서 회전점도계를 이용하여 14번 스핀들로 회전수 10rpm에서 측정했을 때의 점도와 회전수 100rpm에서 측정했을 때의 점도 비를 의미한다. 상기 회전점도계로는 Brookfield社의 HBDV-Ⅱ+Pro를 대표적으로 예시 할 수 있다.Specifically, the thixotropic index (TI) of Equation 1 may be defined as the ratio of the viscosity values measured by varying the number of revolutions (rpm) of the rotational viscometer. As an example, the thixotropic index (TI 10) means a viscosity ratio measured at a rotational speed of 100 rpm using a rotational viscometer at 23 ° C. at 14 rpm. Examples of the rotational viscometer include Brookfield's HBDV-II + Pro.

또한, 태양전지 전극 형성용 조성물은 인쇄 작업성의 관점에서 200 내지 600 Paㆍs의 점도 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 점도는 회전 점도계를 이용하여, 23℃에서 회전수 10 rpm에서 측정했을 때의 값이다. Moreover, it is preferable that the composition for solar cell electrode formation has a viscosity range of 200-600 Pa.s from a printing workability viewpoint. The said viscosity is a value when it measures at the rotation speed of 10 rpm at 23 degreeC using a rotational viscometer.

본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물로 기판 상에 인쇄시, 특히 스크린 인쇄법으로 인쇄하는 경우, 인쇄된 패턴의 선 폭은 65 내지 90㎛이고, 선 두께는 15 내지 20㎛일 수 있다. 또한, 인쇄된 패턴의 선 두께 대 선 폭의 비율인 종횡비(선 두께/선 폭)는 0.15 이상, 바람직하게는 0.15 내지 0.50, 보다 바람직하게는 0.20 내지 0.30일 수 있다. 상기 종횡비의 범위에서 우수한 인쇄성을 가질 수 있다.When printing on a substrate with the composition for forming a solar cell electrode of the present invention, in particular, when printing by the screen printing method, the line width of the printed pattern is 65 to 90㎛, the line thickness may be 15 to 20㎛. In addition, the aspect ratio (line thickness / line width), which is the ratio of the line thickness to the line width of the printed pattern, may be 0.15 or more, preferably 0.15 to 0.50, more preferably 0.20 to 0.30. It may have excellent printability in the range of the aspect ratio.

태양전지 전극 및 이를 포함하는 태양전지Solar cell electrode and solar cell comprising same

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.Another aspect of the invention relates to an electrode formed from the composition for forming a solar cell electrode and a solar cell comprising the same. 1 illustrates a structure of a solar cell according to an embodiment of the present invention.

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. Referring to FIG. 1, a composition for forming an electrode is printed and baked on a wafer 100 or a substrate including a p layer (or n layer) 101 and an n layer (or p layer) 102 as an emitter. Thus, the rear electrode 210 and the front electrode 230 may be formed. For example, the electrode forming composition may be printed on the back side of the wafer and then dried at a temperature of about 200 ° C. to 400 ° C. for about 10 to 60 seconds to perform a preliminary preparation step for the back electrode. In addition, the composition for forming an electrode on the front surface of the wafer may be printed and dried to perform a preliminary preparation step for the front electrode. Thereafter, a firing process may be performed at 400 ° C. to 950 ° C., preferably 750 ° C. to 950 ° C., for about 30 seconds to 50 seconds to form a front electrode and a rear electrode.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.

실시예 1 - 14 및 비교예 1 - 3Examples 1-14 and Comparative Examples 1-3

실시예 1Example 1

유기 바인더로서 에틸셀룰로오스(Dow chemical company, STD4, SDT200) 6.4 중량%를 용매인 부틸카비톨(Dow Chem.社) 5중량%에 60℃에서 충분히 용해하여 유기 비히클을 제조하고, 유기 비히클에 평균입경이 2.0㎛인 구형의 은 분말(Dowa Hightech CO. LTD, AG-4-8) 85 중량%, 평균 입경이 1.0 ㎛인 유리프릿((주)파티클로지, CI-124) 3 중량%, 표면장력 조절제로서 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol)(시그마 알드리치社) 0.1중량%, 첨가제로서 분산제(BYK102, BYK-chemie) 0.2 중량%, 요변제(Thixatrol ST, Elementis co.)을 0.3 중량% 투입하여 골고루 믹싱 후 3롤 혼련기로 혼합 분산시켜 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.6.4% by weight of ethyl cellulose (Dow Chemical Company, STD4, SDT200) as an organic binder was sufficiently dissolved in 5% by weight of butyl carbitol (Dow Chem.) At 60 ° C to prepare an organic vehicle, and an average particle diameter of the organic vehicle. 85 wt% of this 2.0 μm spherical silver powder (Dowa Hightech CO. LTD, AG-4-8), 3 wt% of glass frit (Particleage, CI-124) having an average particle diameter of 1.0 μm, surface tension Mix evenly by adding 0.1% by weight of tetraethylene glycol (Sigma Aldrich), 0.2% by weight of dispersant (BYK102, BYK-chemie), and 0.3% by weight of thixotropic agent (Thixatrol ST, Elementis co.) As a regulator. After mixing and dispersing with a three-roll kneader to prepare a composition for forming a solar cell electrode.

상기 태양전지 전극 형성용 조성물을 웨이퍼(Wafer) 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅하여 인쇄하였다. 하기 물성 측정 방법에 의거하여 각 물성을 측정한 후 하기 표 2에 나타내었다.The composition for forming a solar cell electrode was printed by screen printing a predetermined pattern on the entire surface of a wafer. After measuring the physical properties according to the following physical property measurement method is shown in Table 2 below.

실시예Example 2 - 13 및  2-13 and 비교예Comparative example 1 - 3 1-3

하기 표 2 및 표 3의 조성으로 각 성분이 포함된 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조한 후 스크린 프린팅으로 패턴을 인쇄하였다.Except that each component is included in the composition of Table 2 and Table 3 to prepare a composition for forming a solar cell electrode in the same manner as in Example 1 and then printed the pattern by screen printing.

물성 측정 방법Property measurement method

o 틱소트로픽 지수(TI)의 측정: o Determination of thixotropic index (TI):

회전 점도계인 Brookfield社의 HBDV-Ⅱ+Pro로 Spindle 14번을 사용하여 23℃에서 측정된 점도의 비율로 계산 하였다. 측정 시 샘플 컵에 시료를 완전히 충진하고, Spindle을 장착하여 5분간 온도를 안정화 시킨 후 하기 표 1의 유지시간 후 점도를 측정하였다.The rotational viscometer was used to calculate the ratio of the viscosity measured at 23 ° C. using Spindle 14 with HBDV-II + Pro of Brookfield. After the sample was completely filled in the sample cup, the spindle was mounted to stabilize the temperature for 5 minutes, and the viscosity was measured after the retention time shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

Figure 112017082218610-pat00003
Figure 112017082218610-pat00003

측정된 점도를 기초로 상기 식 1의 TI 지수를 산출한 후 하기 표 2 및 표 3에 각각 나타내었다.After calculating the TI index of the formula 1 based on the measured viscosity is shown in Table 2 and Table 3, respectively.

물성 평가 방법Property evaluation method

o 단락전류 및 변환효율 측정 : Short circuit current and conversion efficiency measurement

상기 실시예 및 비교예에서 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 단락전류(Isc) 및 변환효율(%)을 측정하였다. The composition for forming a solar cell electrode prepared in Examples and Comparative Examples was printed by screen printing in a predetermined pattern on the entire surface of a crystalline mono wafer (Wafer), and dried using an infrared drying furnace. The cell formed by the above process was fired for 60 seconds to 210 seconds between 600 and 900 ° C. using a belt type kiln, and the cell thus manufactured was manufactured using a solar cell efficiency measuring device (Pasan, CT-801). The short circuit current (Isc) and conversion efficiency (%) of were measured.

o 선 폭 측정: o Line width measurement:

태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하여 40㎛의 선 폭으로 설계된 스크린 마스크를 사용하여 웨이퍼(Wafer) 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하였다. 인쇄한 웨이퍼를 건조, 소성한 후 3차원 측정 현미경으로 패턴의 선 폭을 측정하였다.A composition for forming a solar cell electrode was prepared and printed by screen printing in a predetermined pattern on the entire surface of a wafer using a screen mask designed with a line width of 40 μm. After drying and baking the printed wafer, the line width of the pattern was measured with a three-dimensional measuring microscope.

[표 2]TABLE 2

Figure 112019057042664-pat00009
Figure 112019057042664-pat00009

[표 3]TABLE 3

Figure 112019057042664-pat00010
Figure 112019057042664-pat00010

상기 표 2 및 표 3의 결과 값을 참고하면, 상기 식 1을 만족하며 표면장력이 40 내지 65 mN/m 인 표면장력 조절제를 사용한 실시예 1 내지 13의 태양전지 전극 형성용 조성물은 미세패턴 인쇄성이 우수하고, 이로부터 제조된 태양전지 전극은 변환효율이 우수한 것을 알 수 있다.Referring to the results of Table 2 and Table 3, the composition for forming a solar cell electrode of Examples 1 to 13 using the surface tension regulator having a surface tension of 40 to 65 mN / m satisfying the formula 1 is fine pattern printing It is excellent in the properties, it can be seen that the solar cell electrode manufactured therefrom is excellent in conversion efficiency.

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.Simple modifications and variations of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (6)

전도성 분말 50 내지 90 중량%, 유리 프릿 1 내지 15 중량%, 유기 비히클 5 내지 40 중량% 및 표면장력 조절제 0.1 초과 내지 40 중량%를 포함하고,
상기 유기 비히클은 바인더 수지와 용매를 포함하고,
상기 용매는 헥산, 톨루엔, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸셀로솔브, 부틸 카비톨, 디부틸 카비톨, 부틸 카비톨 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 헥실렌 글리콜, 터핀올, 메틸에틸케톤, 벤질알콜, 감마부티로락톤, 에틸락테이트 또는 이들의 조합을 포함하며,
상기 표면장력 조절제의 표면장력은 40 내지 65 mN/m 이고,
상기 표면장력 조절제는 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 프로필렌 카보네이트 및 포름아미드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하며,
하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물:
[식 1]
Figure 112019101507019-pat00006

상기 식 1에서, 틱소트로픽 지수(TI)는 23℃에서 회전점도계를 이용하여 14번 스핀들로 각 회전수(rpm)에서 측정된 점도를 대입하여 산출된 값이다.
50 to 90 weight percent conductive powder, 1 to 15 weight percent glass frit, 5 to 40 weight percent organic vehicle, and 0.1 to 40 weight percent surface tension modifier,
The organic vehicle comprises a binder resin and a solvent,
The solvent is hexane, toluene, ethyl cellosolve, cyclohexanone, butyl cellosolve, butyl carbitol, dibutyl carbitol, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether, hexylene glycol, terpinol, methylethyl Ketones, benzyl alcohol, gamma butyrolactone, ethyl lactate or combinations thereof,
The surface tension of the surface tension regulator is 40 to 65 mN / m,
The surface tension modifier 1 selected from the group consisting of ethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, propylene carbonate and formamide Includes at least one compound,
Composition for forming a solar cell electrode, characterized in that to satisfy the following formula 1:
[Equation 1]
Figure 112019101507019-pat00006

In Equation 1, the thixotropic index (TI) is a value calculated by substituting the viscosity measured at each rotation speed (rpm) with a spindle 14 using a rotational viscometer at 23 ° C.
제1항에 있어서,
상기 전도성 분말은 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니켈(Nickel) 및 ITO(인듐틴옥사이드)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 금속분말을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
The method of claim 1,
The conductive powder is silver (Ag), gold (Au), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), aluminum (Al), tin (Sn), lead (Pb), zinc (Zn), iron (Fe), iridium (Ir), osmium (Os), rhodium (Rh), tungsten (W), molybdenum (Mo), nickel (Nickel) and ITO (indium tin oxide) Composition for forming a solar cell electrode comprising at least one metal powder selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 유연 유리 프릿, 무연 유리 프릿 또는 이들의 혼합물을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
The method of claim 1,
The glass frit is a composition for forming a solar cell electrode comprising a flexible glass frit, lead-free glass frit or a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
The method of claim 1,
The glass frit has a composition for forming a solar cell electrode, characterized in that the average particle diameter (D50) is 0.1㎛ to 5㎛.
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.
The method of claim 1,
The composition is a composition for forming a solar cell electrode, characterized in that it further comprises at least one additive selected from the group consisting of dispersants, plasticizers, viscosity stabilizers, antifoams, pigments, ultraviolet stabilizers, antioxidants and coupling agents.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극.
A solar cell electrode prepared from the composition for forming a solar cell electrode according to any one of claims 1 to 5.
KR1020170107554A 2017-08-24 2017-08-24 Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same KR102040302B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170107554A KR102040302B1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170107554A KR102040302B1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140043088A Division KR20150117762A (en) 2014-04-10 2014-04-10 Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170103724A KR20170103724A (en) 2017-09-13
KR102040302B1 true KR102040302B1 (en) 2019-11-04

Family

ID=59967816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170107554A KR102040302B1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102040302B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138949A (en) 2009-12-28 2011-07-14 Noritake Co Ltd Conductive paste composition for solar cell
JP2014029832A (en) 2012-04-17 2014-02-13 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Inorganic reaction system for an electroconductive paste composition

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3941785B2 (en) * 2003-03-13 2007-07-04 セイコーエプソン株式会社 Film forming method and color filter substrate manufacturing method
KR20100000685A (en) * 2008-06-25 2010-01-06 에스에스씨피 주식회사 Conductive paste composition and preparation of electrode using same
KR101285551B1 (en) * 2011-08-31 2013-07-18 주식회사 케이씨씨 Metal Paste for Electrode of Solar Cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138949A (en) 2009-12-28 2011-07-14 Noritake Co Ltd Conductive paste composition for solar cell
JP2014029832A (en) 2012-04-17 2014-02-13 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Inorganic reaction system for an electroconductive paste composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170103724A (en) 2017-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101648253B1 (en) Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same
JP6343661B2 (en) Composition for forming solar cell electrode and electrode produced thereby
KR101882525B1 (en) Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same
KR20140092489A (en) Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same
KR20140091091A (en) Electrode paste composition and electrode prepared using the same
KR20210111912A (en) Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same
US10544314B2 (en) Composition for solar cell electrodes and electrode fabricated using the same
TWI595511B (en) Composition for forming solar cell electrodes and electrodes fabricated using the same
KR101590224B1 (en) Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same
KR102040302B1 (en) Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same
KR20190113131A (en) Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same
KR102406747B1 (en) Method for forming solar cell electrode and solar cell
KR102316662B1 (en) Method for forming solar cell electrode, solar cell electrode manufactured therefrom and solar cell
KR20210121343A (en) Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same
KR102269870B1 (en) Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same
TWI663739B (en) Composition for solar cell electrodes and solar cell electrode fabricated using the same
KR20200094555A (en) Method for forming solar cell electrode, solar cell electrode manufactured therefrom and solar cell
KR20160121474A (en) Composition for forming solar cell and electrode prepared using the same
KR20200015318A (en) Composition for forming electrode for solar cell including aluminum oxide layer, electrode prepared using the same and solar cell comprising electrode prepared using the same
JP2017112097A (en) Composition for forming electrode, electrode manufactured using the same, and solar cell

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant