KR20120051501A - Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell - Google Patents

Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell Download PDF

Info

Publication number
KR20120051501A
KR20120051501A KR1020100112979A KR20100112979A KR20120051501A KR 20120051501 A KR20120051501 A KR 20120051501A KR 1020100112979 A KR1020100112979 A KR 1020100112979A KR 20100112979 A KR20100112979 A KR 20100112979A KR 20120051501 A KR20120051501 A KR 20120051501A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
paste composition
solar cell
binder
back electrode
weight
Prior art date
Application number
KR1020100112979A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101231344B1 (en
Inventor
이선미
이인재
김순길
Original Assignee
엘지이노텍 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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100112979A priority Critical patent/KR101231344B1/en
Publication of KR20120051501A publication Critical patent/KR20120051501A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101231344B1 publication Critical patent/KR101231344B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

PURPOSE: A paste composition is provided to form a backside electrode having high reflectivity. CONSTITUTION: A paste composition comprise: conductive powder containing spherical powder and non-spherical powder; an organic vehicle containing a solvent and a binder; and a glass frit. The binder comprises a first binder containing at least one of cellulose acetate butyrate and cellulose acetate propionate. The non-spherical powder comprises at least one selected from a group consisting of aluminum, nickel, gold, silver, palladium, platinum, and alloys thereof.

Description

태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 태양 전지{PASTE COMPISITION FOR REAR ELECTRODE OF SOLAR CELL INCLUDING THE SAME, AND SOLAR SELL}Paste composition for back electrode of solar cell and solar cell {PASTE COMPISITION FOR REAR ELECTRODE OF SOLAR CELL INCLUDING THE SAME, AND SOLAR SELL}

본 기재는 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 및 태양 전지에 관한 것이다. The present substrate relates to a paste composition for a front electrode of a solar cell and a solar cell.

최근 화석 연료의 고갈 등으로 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중 태양 전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며, 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. Recently, due to the depletion of fossil fuels, the importance of developing the next generation of clean energy is increasing. Among them, solar cells are expected to be an energy source that can solve future energy problems due to low pollution, infinite resources, and long-lasting life.

이러한 태양 전지는 실리콘 기판에 형성되는 전면 및 후면 전극들을 포함할 수 있다. 그리고 효율 등을 향상하기 위하여 실리콘 기판의 후면에 반사를 위한 별도의 반사층을 더 구비할 수 있다. 그러나, 이러한 반사층을 별도로 형성하는 것은 공정을 복잡하게 하고 제조 비용을 상승시키는 문제가 있다. Such solar cells may include front and back electrodes formed on a silicon substrate. In order to improve efficiency and the like, an additional reflective layer for reflection may be further provided on the rear surface of the silicon substrate. However, separately forming such reflective layers has a problem of complicated process and increased manufacturing cost.

실시예는 높은 반사도를 가지는 후면 전극을 형성할 수 있는 페이스트 조성물 및 이에 의해 제조된 후면 전극을 구비한 태양 전지를 제공하고자 한다. Embodiments provide a solar cell having a paste composition capable of forming a back electrode having high reflectivity and a back electrode prepared thereby.

실시예에 따른 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물은, 구형 분말 및 비구형 분말을 포함하는 전도성 분말; 용매와 바인더를 포함하는 유기 비히클; 유리 프릿을 포함한다. 상기 바인더가 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate, CAB) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 바인더를 포함한다. Paste composition for a back electrode of a solar cell according to the embodiment, the conductive powder comprising a spherical powder and a non-spherical powder; An organic vehicle comprising a solvent and a binder; Glass frit. The binder includes a first binder including at least one of cellulose acetate butyrate (CAB) and cellulose acetate propionate (CAP).

상기 비구형 분말은 알루미늄, 구리, 니켈, 금, 은, 팔라듐, 백금 및 이를 포함하는 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The non-spherical powder may include at least one selected from the group consisting of aluminum, copper, nickel, gold, silver, palladium, platinum and alloys thereof.

상기 구형 분말이 알루미늄을 포함할 수 있다. The spherical powder may comprise aluminum.

상기 비구형 분말은 상기 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. 이때, 상기 비구형 분말은 상기 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~5 중량%만큼 포함될 수 있다. The non-spherical powder may be included by 0.1 to 10% by weight based on the entire conductive powder. In this case, the non-spherical powder may be included by 0.1 to 5% by weight based on the entire conductive powder.

상기 유기 비히클은 상기 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 15~25 중량%만큼 포함될 수 있다. 상기 바인더는 상기 유기 비히클 전체에 대하여 5~15 중량%만큼 포함될 수 있다. The organic vehicle may be included by 15 to 25% by weight based on the whole paste composition for the back electrode of the solar cell. The binder may be included in an amount of 5 to 15% by weight based on the entire organic vehicle.

상기 바인더가 에틸 셀룰로오스를 포함하는 제2 바인더를 포함할 수 있다. 상기 제1 바인더가 상기 바인더 전체에 대하여 50~70 중량%만큼 포함될 수 있다. The binder may comprise a second binder comprising ethyl cellulose. The first binder may be included by 50 to 70% by weight based on the entire binder.

상기 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 상기 전도성 분말이 50~90 중량%, 상기 유기 비히클이 10~50 중량%, 상기 유리 프릿이 1~20 중량%, 상기 첨가제가 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. An additive may be further included with respect to the entire front electrode paste composition of the solar cell. The conductive powder is 50 to 90% by weight, the organic vehicle is 10 to 50% by weight, the glass frit is 1 to 20% by weight, and the additive is 0.1 to 10% by weight based on the entire front electrode paste composition of the solar cell. As many as can be included.

실시예에 따른 태양 전지는 상술한 후면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극을 포함한다. The solar cell according to the embodiment includes a back electrode formed by using the paste composition for the back electrode described above.

본 실시예에 따르면, 전도성 분말이 비구형 분말들을 포함하고 바인더가 CAB 또는 CAP를 포함하여, 페이스트 조성물의 소결 시 CAB 또는 CAP가 비구형 분말들의 자기 정렬(self arrangement)시켜 후면 전극의 반사도를 향상할 수 있다. 특히, 장파장 영역의 빛을 투과하지 않고 후면에서 반사할 수 있다. According to this embodiment, the conductive powder comprises non-spherical powders and the binder includes CAB or CAP, so that when the paste composition is sintered, the CAB or CAP self-aligns the non-spherical powders to improve the reflectivity of the back electrode. can do. In particular, the light of the long wavelength region may be reflected from the rear surface without transmitting the light.

이에 따라, 전체적인 광전류가 증가하고 캐리어의 재결합 속도가 작아져 효율을 향상할 수 있다. Accordingly, the overall photocurrent is increased and the recombination rate of the carrier is small, thereby improving efficiency.

또한, 후면 전극 자체의 반사도를 향상할 수 있으므로 반사를 향상하기 위한 별도의 반사층을 형성하지 않아도 되므로 제조 공정 및 제조 비용을 추가하지 않고도 반사도를 향상할 수 있다. In addition, since the reflectivity of the rear electrode itself can be improved, it is not necessary to form a separate reflective layer for improving reflection, so that the reflectivity can be improved without adding a manufacturing process and manufacturing cost.

도 1은 태양 전지의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 실시예 1 내지 4, 비교예에 따라 제조된 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 반사도를 나타내는 그래프이다.
1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell.
2 is a graph showing the reflectivity of the solar cell including a back electrode prepared according to Examples 1 to 4, Comparative Example.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 본 발명에 따른 태양 전지 및 이 태양 전지의 후면 전극의 형성에 이용되는 후면 전극용 페이스트 조성물(이하 “페이스트 조성물”)을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the paste composition for back electrodes ("paste composition") used for formation of the solar cell which concerns on this invention, and the back electrode of this solar cell is demonstrated in detail.

도 1을 참조하여 본 발명의 페이스트 조성물이 적용될 수 있는 태양 전지의 일례를 설명한다. 도 1은 태양 전지의 일 실시예를 도시한 단면도이다.An example of a solar cell to which the paste composition of the present invention can be applied will be described with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell.

도 1을 참조하면, 태양 전지는 전면에 n형 반도체부(11)를 포함하는 p형의 실리콘 기판(10), n형 반도체부(11)에 전기적으로 연결되는 전면 전극(12) 및 p형 실리콘 기판(10)에 전기적으로 연결되는 후면 전극(13)을 포함한다. 전면 전극(12)을 제외한 n형 반도체부(11)의 상면에는 반사 방지막(14)이 형성될 수 있다. 그리고 후면 전극(13)이 형성된 실리콘 기판(10)에는 후면 전계층(back surface field, BSF)(15)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 1, a solar cell includes a p-type silicon substrate 10 including an n-type semiconductor portion 11 on its front surface, a front electrode 12 and a p-type electrically connected to the n-type semiconductor portion 11. And a back electrode 13 electrically connected to the silicon substrate 10. An anti-reflection film 14 may be formed on the top surface of the n-type semiconductor unit 11 except for the front electrode 12. In addition, a back surface field (BSF) 15 may be formed on the silicon substrate 10 on which the back electrode 13 is formed.

본 발명의 페이스트 조성물은 이러한 태양 전지의 후면 전극(13)을 형성하는 데 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 페이스트 조성물을 실리콘 기판(10)에 도포한 후 건조한 후 소성하여 후면 전극(13)을 형성할 수 있다. 일례로, 페이스트의 조성물은 80~200℃에서 1~30분 동안 건조될 수 있으며, 700~900℃에서의 급속 열처리에 의하여 소성될 수 있다. The paste composition of the present invention can be used to form the back electrode 13 of such a solar cell. That is, the paste composition of the present invention may be applied to the silicon substrate 10, dried, and then fired to form the back electrode 13. In one example, the composition of the paste may be dried for 1 to 30 minutes at 80 ~ 200 ℃, it may be fired by rapid heat treatment at 700 ~ 900 ℃.

이러한 페이스트 조성물은 전도성 분말, 유기 비히클, 유리 프릿 및 첨가제를 포함할 수 있다. Such paste compositions may include conductive powders, organic vehicles, glass frits, and additives.

본 실시예에서는 전도성 분말은 구형 분말과 비구형 분말을 포함한다. 비구형 분말로는 판형, 종형 또는 플레이크형의 형상을 가지는 분말을 사용할 수 있다. 비구형 분말은 후면 전극(13)의 반사도를 향상하기 위하여 첨가되는데, 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. In the present embodiment, the conductive powder includes spherical powder and non-spherical powder. As the non-spherical powder may be used a powder having a plate, bell or flake shape. Aspherical powder is added to improve the reflectivity of the rear electrode 13, which will be described in more detail later.

구형 분말로는 후면 전극(13)의 주성분을 이루는 알루미늄 분말을 사용할 수 있다. 그리고 비구형 분말로는 반사율이 우수한 알루미늄, 구리, 니켈, 금, 은, 팔라듐, 백금, 이를 포함하는 합금 등이 사용될 수 있다. As spherical powder, aluminum powder which forms the main component of the back electrode 13 can be used. As the non-spherical powder, aluminum, copper, nickel, gold, silver, palladium, platinum, an alloy containing the same, and the like having excellent reflectance may be used.

전도성 분말의 평균 입경은 0.1~30 ㎛일 수 있다. 평균 입경이 0.1㎛ 미만인 경우에는, 전도성 분말 사이에 유기물이 들어갈 수 있는 공간이 적어 분산이 원활하지 않을 수 있다. 그리고 평균 입경이 30㎛를 초과하는 경우에는, 전도성 분말 사이에 공극이 많아서 치밀도가 떨어지고 저항이 높아질 수 있다. 분산 특성 및 치밀도를 고려하면 전도성 분말의 평균 입경은 0.1~10㎛일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 입경의 전도성 분말을 사용할 수 있음은 물론이다. The average particle diameter of the conductive powder may be 0.1 ~ 30 ㎛. If the average particle diameter is less than 0.1 μm, there may be less space for organic matter to enter between the conductive powders, so that dispersion may not be smooth. And when the average particle diameter exceeds 30㎛, there are many voids between the conductive powder, so that the density can be lowered and the resistance can be increased. Considering the dispersing characteristics and the density, the average particle diameter of the conductive powder may be 0.1 ~ 10㎛. However, the present invention is not limited thereto, and of course, conductive powders having various particle diameters may be used.

여기서, 구형 분말의 경우에는 그 입경을 기준으로, 비구형 분말의 경우에는 장변의 길이를 기준으로 하여 전도성 분말의 평균 입경을 구할 수 있다. Here, in the case of the spherical powder, the average particle diameter of the conductive powder may be obtained based on the particle size, and in the case of the non-spherical powder, based on the length of the long side.

전도성 분말로는 단일 입자를 사용할 수도 있고, 또는 서로 다른 입경 등을 가지는 입자를 혼합하여 사용할 수도 있다. As the conductive powder, single particles may be used, or particles having different particle diameters or the like may be mixed and used.

이러한 전도성 분말은 페이스트 조성물 전체에 대하여 50~90 중량%만큼 포함될 수 있다. 전도성 분말이 90 중량%를 초과하여 포함되면 조성물을 페이스트 상태로 형성하기 어려울 수 있다. 전도성 분말이 50 중량% 미만으로 포함되면 전도성 분말의 양이 줄어들어 제조된 후면 전극(13)의 전기 전도도가 낮을 수 있다. Such conductive powder may be included by 50 to 90% by weight based on the whole paste composition. If the conductive powder is included in excess of 90% by weight it may be difficult to form the composition in a paste state. When the conductive powder is included in less than 50% by weight, the amount of the conductive powder may be reduced, so that the electrical conductivity of the manufactured rear electrode 13 may be low.

그리고 비구형 분말은 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. 여기서, 비구형 분말이 10 중량%를 초과하여 포함되면 페이스트 조성물의 전체적인 점도가 높아져서 페이스트 형태를 이루는 것이 어려울 수 있으며, 이에 따라 인쇄 특성이 저하될 수 있다. 비구형 분말이 0.1 중량% 미만으로 포함되면 후면 전극(13)의 반사도를 향상하는 효과를 충분히 구현하기 어려울 수 있다. And the non-spherical powder may be included by 0.1 to 10% by weight based on the entire conductive powder. Here, when the non-spherical powder is included in excess of 10% by weight, the overall viscosity of the paste composition may be high, and thus, it may be difficult to form the paste, thereby degrading printing characteristics. If the non-spherical powder is included in less than 0.1% by weight it may be difficult to fully implement the effect of improving the reflectivity of the rear electrode (13).

인쇄 특성을 좀더 고려하면, 비구형 분말은 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~5 중량%만큼 포함될 수 있으며, 좀더 바람직하게는 비구형 분말이 0.1~2 중량%만큼 포함될 수도 있다. In consideration of printing characteristics, the non-spherical powder may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the entire conductive powder, and more preferably 0.1 to 2% by weight of the non-spherical powder.

유기 비히클은 용매에 바인더가 용해된 것일 수 있으며, 소포제, 분산제 등을 더 포함할 수 있다. 용매로는 테르피네올, 카르비톨 등의 유기 용매를 사용할 수 있다. 바인더로는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate, CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 등을 제1 바인더로 사용할 수 있다. 이 CAB 또는/및 CAP와 함께 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 알키드 수지 등을 제2 바인더를 더 사용할 수 있다. 제1 바인더인 CAB, CAP 등은 수산화기(OH)를 구비하지 않아 점도가 낮을 수 있으므로, 수산화기를 구비하여 점도를 높일 수 있는 에틸 셀룰로오스(EC) 등의 제2 바인더를 첨가하여 페이스트 조성물이 원하는 점도를 가지도록 할 수 있다. 제2 바인더는 필수적인 것은 아니며 원하는 점도 등에 따라 필요에 따라 추가할 수 있는 것이다.  The organic vehicle may be one in which a binder is dissolved in a solvent, and may further include an antifoaming agent and a dispersant. As the solvent, organic solvents such as terpineol and carbitol can be used. As the binder, cellulose acetate butyrate (CAB), cellulose acetate propionate (CAP), or the like may be used as the first binder. Along with this CAB or / and CAP, an acrylic resin, a cellulose resin, an alkyd resin, or the like may further use a second binder. Since the first binder CAB, CAP, etc. may not have a hydroxyl group (OH), the viscosity may be low. Therefore, the paste composition may have a desired viscosity by adding a second binder such as ethyl cellulose (EC), which may have a hydroxyl group to increase the viscosity. Can have The second binder is not essential and can be added as necessary according to the desired viscosity or the like.

여기서, CAB, CAP의 제1 바인더는 페이스트 조성물이 소결될 때 용매가 증발되는 과정에서 바인더에 존재하는 관능기에 의하여 비구형 분말들을 자기 정렬(self arrangement)시켜 비구형 분말을 배열하는 역할을 한다. 이에 의하여 후면 전극(13)의 반사도를 향상할 수 있다. 특히, 장파장 영역의 빛의 반사도를 향상하여 후면 전극(13)의 반사도를 향상할 수 있다. Here, the first binder of CAB and CAP serves to align the non-spherical powders by self-aligning the non-spherical powders by the functional groups present in the binder when the solvent is evaporated when the paste composition is sintered. Thereby, the reflectivity of the back electrode 13 can be improved. In particular, the reflectivity of the rear electrode 13 may be improved by improving the reflectivity of light in the long wavelength region.

유기 비히클은 분말은 페이스트 조성물 전체에 대하여 10~50 중량%만큼 포함될 수 있다. 여기서, 유기 비히클이 50 중량%를 초과하여 포함되면, 후면 전극(13)의 전기 전도도가 낮아질 수 있다. 유기 비히클이 10 중량% 미만으로 포함되면, 실리콘 기판(10)과의 접합 특성이 저하될 수 있다. 이때, 전기 전도도 및 접합 특성을 좀더 고려하면, 유기 비히클이 페이스트 조성물 전체에 대하여 15~25 중량%만큼 포함될 수 있다. The organic vehicle powder may be contained by 10 to 50% by weight based on the whole paste composition. Here, when the organic vehicle is included in excess of 50% by weight, the electrical conductivity of the rear electrode 13 may be lowered. When the organic vehicle is included in less than 10% by weight, the bonding property with the silicon substrate 10 may be degraded. At this time, in consideration of the electrical conductivity and bonding properties, the organic vehicle may be included by 15 to 25% by weight based on the whole paste composition.

바인더는 유기 비히클 전체에 대하여 5~15 중량%만큼 포함될 수 있다. 여기서, 바인더가 15 중량%를 초과하여 포함되면, 바인더가 용매에 잘 녹지 않을 수 있다. 바인더가 5 중량% 미만으로 포함되면, 실리콘 기판(10)과의 결합 특성이 저하될 수 있다. The binder may be included in an amount of 5 to 15 wt% based on the entire organic vehicle. Here, when the binder is included in excess of 15% by weight, the binder may not be easily dissolved in the solvent. When the binder is included in less than 5% by weight, the bonding property with the silicon substrate 10 may be degraded.

제1 바인더와 함께 제2 바인더를 포함하는 경우에는, 제1 바인더가 바인더 전체에 대하여 50 내지 70 중량%만큼 포함될 수 있다. 이는 CAB, CAP 등의 제1 바인더가 비구형 분말을 자기 정렬하는 효과를 최대화하면서, 페이스트 조성물 점도를 최적화하기 위함이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 바인더 없이 제1 바인더만 사용하는 것도 가능하다. When the second binder is included together with the first binder, the first binder may be included in an amount of 50 to 70 wt% based on the total binder. This is to optimize the paste composition viscosity while maximizing the effect of the first binder, such as CAB, CAP, self-aligning the non-spherical powder. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to use only the first binder without the second binder.

유리 프릿으로는 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-B2O3계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-B23-ZbO-SiO2 등이 사용될 수 있다. Glass frits include PbO-SiO 2 , PbO-SiO 2 -B 2 O 3 , ZnO-SiO 2 , ZnO-B 2 O 3 -SiO 2 , Bi 2 O 3 -B 23 -ZbO-SiO 2 And the like can be used.

유리 프릿은 페이스트 조성물 전체에 대하여 1~20 중량%만큼 포함될 수 있다. 유리 프릿은 1~20 중량%의 범위 내에서 접착력, 소결성 및 태양 전지의 후가공 공정 특성을 향상할 수 있다.Glass frit may be included by 1 to 20% by weight based on the whole paste composition. The glass frit can improve the adhesive force, the sinterability, and the post-processing characteristics of the solar cell within the range of 1 to 20% by weight.

첨가제로 칙소제(thixotropic agent), 레벨링(levelling)제, 소포제 등을 더 포함할 수도 있다. 칙소제는 우레아계, 아마이드계, 우레탄계 등의 고분자/유기물이 사용되거나 무기계의 실리카 등이 사용될 수 있다.The additive may further include a thixotropic agent, a leveling agent, an antifoaming agent, and the like. The thixotropic agent may be a polymer / organic substance such as urea-based, amide-based, urethane-based or inorganic silica or the like.

첨가제는 페이스트 조성물 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함될 수 있다. 이 범위에서 전도성 분말이 충분한 양으로 첨가되어 전기 전도도를 높은 수준으로 유지할 수 있으며, 첨가제에 의한 효과를 발휘할 수 있다. 이때 첨가제는 페이스트 조성물 전체에 대하여 0.2~5 중량%만큼 포함되는 것이 바람직하다. The additive may be included by 0.1 to 10% by weight based on the whole paste composition. In this range, the conductive powder may be added in a sufficient amount to maintain the electrical conductivity at a high level, and may exert the effect by the additive. At this time, the additive is preferably contained by 0.2 to 5% by weight based on the whole paste composition.

이러한 페이스트 조성물은 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.Such a paste composition can be prepared by the following method.

바인더를 용매에 용해한 후 프리 믹싱(pre-mixing)하여 유기 비히클을 형성한다. 전도성 분말과 첨가제를 유기 비히클에 첨가하여 1~12시간 동안 숙성(aging) 시킨다. 이때, 유리 프릿을 함께 첨가할 수도 있다. 숙성된 혼합물을 3롤밀(3 roll mill)을 통해 기계적으로 혼합 및 분산시킨다. 혼합물을 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 제조한다. 그러나 이러한 방법은 일례로 제시한 것에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The binder is dissolved in a solvent and then pre-mixed to form an organic vehicle. The conductive powder and the additive are added to the organic vehicle and aged for 1 to 12 hours. At this time, the glass frit may be added together. The aged mixture is mechanically mixed and dispersed through a 3 roll mill. The mixture is filtered and defoamed to prepare a paste composition. However, this method is only presented as an example and the present invention is not limited thereto.

본 실시예에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극(13)을 포함하는 태양 전지는 반사도가 향상되어 전체적인 광전류가 증가하고 캐리어의 재결합 속도가 작아져 효율을 향상할 수 있다. The solar cell including the back electrode 13 formed by using the paste composition according to the present exemplary embodiment may have improved reflectivity to increase the overall photocurrent and decrease the recombination rate of the carrier, thereby improving efficiency.

또한, 후면 전극(13) 자체의 반사도를 향상할 수 있으므로 반사를 향상하기 위한 별도의 반사층을 형성하지 않아도 되므로 제조 공정 및 제조 비용을 추가하지 않고도 반사도를 향상할 수 있다.
In addition, since the reflectivity of the rear electrode 13 itself can be improved, it is not necessary to form a separate reflective layer for improving reflection, so that the reflectivity can be improved without adding a manufacturing process and manufacturing cost.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

용매에 바인더를 용해하여 유기 비히클을 준비하였다. 용매로는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트와 α-테르피네올의 혼합 용매를 사용하였으며, 바인더로는 CAP를 사용하였다. The organic vehicle was prepared by dissolving a binder in a solvent. A mixed solvent of diethylene glycol monobutyl ether acetate and α-terpineol was used as a solvent, and CAP was used as a binder.

유기 비히클에 전도성 분말, 유리 프릿 및 첨가제를 첨가한 후 혼합하였다. 이를 12 시간 동안 숙성한 후 3롤밀을 이용하여 2차로 혼합 및 분산하였다. 이를 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 형성하였다. The conductive vehicle, glass frit and additives were added to the organic vehicle and then mixed. It was aged for 12 hours and then mixed and dispersed in a second roll using a 3 roll mill. It was filtered and defoamed to form a paste composition.

이때, 페이스트 조성물은, 20 중량%의 유기 비히클[90 중량%의 유기 용매, 10 중량%의 바인더], 75 중량%의 전도성 분말, 5 중량%의 유리 프릿을 포함하였다. 전도성 분말로는, 전체 페이스트 조성물에 대하여 70 중량%의 구형 알루미늄 분말과, 5 중량%의 비구형 알루미늄 분말을 사용하였다.실시예 2 At this time, the paste composition contained 20% by weight of organic vehicle [90% by weight of organic solvent, 10% by weight of binder], 75% by weight of conductive powder, and 5% by weight of glass frit. As the conductive powder, 70 wt% spherical aluminum powder and 5 wt% non-spherical aluminum powder were used with respect to the entire paste composition. Example 2

바인더 전체에 대하여 CAP가 50 중량%, EC가 50 중량%인 바인더를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다. A rear electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a binder having a CAP of 50% by weight and an EC of 50% by weight was used.

실시예Example 3 3

바인더로 CAP 대신 CAB를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다. A back electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that CAB was used instead of CAP as a binder.

실시예Example 4 4

바인더 전체에 대하여 CAB가 70 중량%, EC가 30 중량%인 바인더를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다. A rear electrode was prepared in the same manner as in Example 3, except that a binder having a CAB of 70% by weight and an EC of 30% by weight was used.

비교예Comparative example

바인더로 EC를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다.
A back electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that EC was used as the binder.

실시예 1 내지 4, 그리고 비교예에 의해 제조된 전면 전극을 포함하는 태양 전지에 대하여 합선전류(ISC), 개방전압(VOC), 충진률(fill factor), 효율을 표 1에 나타내었다. 그리고 실시예 1 내지 4, 비교예에 따른 반사도를 측정하여 도 2에 나타내었다. 반사도는 자외선-가시광선 분광 광도계(UV-visible spectrophotometer)를 이용하여 300nm에서 1200nm의 빛의 0˚ 반사를 측정하였다. Table 1 shows the short-circuit current (I SC ), the open circuit voltage (V OC ), the fill factor, and the efficiency of the solar cell including the front electrode manufactured by Examples 1 to 4 and the comparative example. . And the reflectivity according to Examples 1 to 4, Comparative Example was measured and shown in FIG. Reflectance was measured by 0-vis reflection of light from 300nm to 1200nm using a UV-visible spectrophotometer (UV-visible spectrophotometer).

합선전류[A]Short circuit current [A] 개방전압[V]Open voltage [V] 충진률Filling rate 효율[%]efficiency[%] 실시예 1Example 1 8.528.52 0.6260.626 0.7680.768 17.1517.15 실시예 2Example 2 8.498.49 0.6280.628 0.7640.764 17.0117.01 실시예 3Example 3 8.518.51 0.6250.625 0.760.76 16.9216.92 실시예 4Example 4 8.528.52 0.6240.624 0.7610.761 16.9316.93 비교예Comparative example 8.518.51 0.6250.625 0.7390.739 16.4316.43

표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 4에 따른 태양 전지가 비교예에 비하여 우수한 충진률 및 효율을 가짐을 알 수 있다. 그리고 도 2를 참조하면, 실시예 1 내지 4에 따른 태양 전지가 비교예에 비하여 우수한 반사도, 특히 1000nm 이상의 파장에서 우수한 반사도를 가짐을 알 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the solar cells according to Examples 1 to 4 have excellent filling rate and efficiency as compared with the comparative examples. And, referring to Figure 2, it can be seen that the solar cells according to Examples 1 to 4 have excellent reflectivity, especially at a wavelength of 1000nm or more than the comparative example.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. In addition, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the invention. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (11)

구형 분말 및 비구형 분말을 포함하는 전도성 분말;
용매와 바인더를 포함하는 유기 비히클; 및
유리 프릿
을 포함하고,
상기 바인더가 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate, CAB) 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate, CAP) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 바인더를 포함하는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
Conductive powders including spherical powders and non-spherical powders;
An organic vehicle comprising a solvent and a binder; And
Glass frit
Including,
The paste composition of claim 1, wherein the binder comprises a first binder including at least one of cellulose acetate butyrate (CAB) and cellulose acetate propionate (CAP).
제1항에 있어서,
상기 비구형 분말은 알루미늄, 구리, 니켈, 금, 은, 팔라듐, 백금 및 이를 포함하는 합금으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The non-spherical powder is a paste composition for a back electrode of a solar cell comprising at least one selected from the group consisting of aluminum, copper, nickel, gold, silver, palladium, platinum and an alloy containing the same.
제1항에 있어서,
상기 구형 분말이 알루미늄을 포함하는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
Paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the spherical powder comprises aluminum.
제1항에 있어서,
상기 비구형 분말은 상기 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~10 중량%만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The aspherical powder is paste composition for a back electrode of a solar cell is contained by 0.1 to 10% by weight based on the entire conductive powder.
제4항에 있어서,
상기 비구형 분말은 상기 전도성 분말 전체에 대하여 0.1~5 중량%만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 4, wherein
The non-spherical powder is paste composition for a back electrode of a solar cell is contained by 0.1 to 5% by weight based on the entire conductive powder.
제1항에 있어서,
상기 유기 비히클은 상기 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 15~25 중량%만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The organic vehicle is a paste composition for a back electrode of a solar cell is contained by 15 to 25% by weight relative to the entire back electrode paste composition of the solar cell.
제1항에 있어서,
상기 바인더는 상기 유기 비히클 전체에 대하여 5~15 중량%만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
The binder is a paste composition for a back electrode of a solar cell is contained by 5 to 15% by weight based on the entire organic vehicle.
제1항에 있어서,
상기 바인더가 에틸 셀룰로오스를 포함하는 제2 바인더를 포함하는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
Paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the binder comprises a second binder comprising ethyl cellulose.
제8항에 있어서,
상기 제1 바인더가 상기 바인더 전체에 대하여 50~70 중량% 만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 8,
Paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the first binder is included by 50 to 70% by weight based on the entire binder.
제1항에 있어서,
첨가제를 더 포함하고,
상기 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 전체에 대하여 상기 전도성 분말이 50~90 중량%, 상기 유기 비히클이 10~50 중량%, 상기 유리 프릿이 1~20 중량%, 상기 첨가제가 0.1~10 중량%만큼 포함되는 후면 전극용 페이스트 조성물.
The method of claim 1,
Further comprises an additive,
The conductive powder is 50 to 90% by weight, the organic vehicle is 10 to 50% by weight, the glass frit is 1 to 20% by weight, and the additive is 0.1 to 10% by weight based on the entire front electrode paste composition of the solar cell. Paste composition for a rear electrode is included as much.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 후면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극을 포함하는 태양 전지. A solar cell comprising a back electrode formed using the paste composition for back electrode according to any one of claims 1 to 10.
KR1020100112979A 2010-11-12 2010-11-12 Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell KR101231344B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100112979A KR101231344B1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100112979A KR101231344B1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120051501A true KR20120051501A (en) 2012-05-22
KR101231344B1 KR101231344B1 (en) 2013-02-07

Family

ID=46268574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100112979A KR101231344B1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101231344B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107699046A (en) * 2017-08-28 2018-02-16 广州市儒兴科技开发有限公司 A kind of two-sided PERC back of solar cell electrode slurry organic carrier and preparation method thereof
CN114927258A (en) * 2022-06-08 2022-08-19 嘉兴学院 Environment-friendly antioxidant conductive copper paste and preparation method and application thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100360546B1 (en) * 1999-10-22 2002-11-21 엘지이노텍 주식회사 Conductive paste composition for outer electrode of chip inductor
KR20100042766A (en) * 2008-10-17 2010-04-27 대주전자재료 주식회사 Conductive paste composition, preparation of electrode using same and solar cell comprising same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107699046A (en) * 2017-08-28 2018-02-16 广州市儒兴科技开发有限公司 A kind of two-sided PERC back of solar cell electrode slurry organic carrier and preparation method thereof
CN114927258A (en) * 2022-06-08 2022-08-19 嘉兴学院 Environment-friendly antioxidant conductive copper paste and preparation method and application thereof
CN114927258B (en) * 2022-06-08 2023-08-04 嘉兴学院 Environment-friendly antioxidant conductive copper paste and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101231344B1 (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9230709B2 (en) Paste composition for electrode of solar cell and solar cell including the same
KR101374359B1 (en) Paste for forming electrode of solar cell and solar cell using the same
US7718093B2 (en) Electroconductive thick film composition, electrode, and solar cell formed therefrom
KR101786148B1 (en) Paste compisition for electrode of solar cell, and solar cell including the same
US8562872B2 (en) Paste for solar cell electrode and solar cell prepared using the same
KR101765920B1 (en) Paste compisition and solar cell
JP2014003285A (en) Low metal content conductive paste composition
KR20120044819A (en) Paste compisition for front electrode of solar cell including the same, and solar sell
KR101648245B1 (en) The composition for forming solar cell electrode comprising the same, and electrode prepared using the same
KR20190051398A (en) Electrode Paste For Solar Cell's Electrode And Solar Cell using the same
KR101231344B1 (en) Paste compisition for rear electrode of solar cell including the same, and solar sell
EP2469542B1 (en) Paste composition for rear electrode of solar cell and solar cell including the same
KR101428131B1 (en) Conductive paste composite
KR101868638B1 (en) Paste composition for front electrode of silicon solar cell
KR101210112B1 (en) Glass frit and paste compisition for front electrode of solar cell including the same, and solar sell
KR101283146B1 (en) Paste composition for front electrode of solar cell including the same, and solar cell
KR20140048465A (en) Ag paste composition for forming electrode and silicon solar cell using the same
KR101283082B1 (en) Paste composition for rear electrode of solar cell including the same, and solar cell
KR20110024655A (en) Composition for foarming solar-cell electrode characterized by low bowing
KR101765919B1 (en) Glass frit, paste compisition, and solar cell
KR101094197B1 (en) Conductive silver paste for solar cell electrode and the method thereof
KR20130115490A (en) Paste compisition for rear electrode of solar cell, and solar cell including the same
KR20130008785A (en) Ag paste compisition for front electrode of solar cell including the same
KR20130063264A (en) Metal paste composition for forming electrode and silicon solar cell using the same
KR20130117155A (en) Glass frit, paste compisition for rear electrode of solar cell and solar cell including the same

Legal Events

Date Code Title Description
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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170105

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee