KR20130107766A - Electrode paste for solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지의 전극을 형성하는 전극 페이스트 조성물에 관한 것으로서, 상세하게로는 금속분말의 외면에 코팅분말을 피복시켜 도전성 필러(Conductive filler)를 구성함으로써 비용이 절감될 뿐만 아니라 도막밀도가 높아져 광변환효율이 증가되고, 무기바인더의 전이점 및 연화점을 조절하여 적용함으로써 실리콘 기재와의 부착강도가 증가되는 전극 페이스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode paste composition for forming an electrode of a solar cell, and in detail, by coating a coating powder on the outer surface of a metal powder to form a conductive filler, not only the cost is reduced but also the coating film density is increased. The present invention relates to an electrode paste composition in which light conversion efficiency is increased and adhesion strength with a silicon substrate is increased by adjusting and applying a transition point and a softening point of an inorganic binder.
태양전지(Solar cell)는 일반적으로 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 자원의 무한성, 설비의 간편성, 우수한 내구성 및 환경 친화성 등의 장점으로 인해 차세대 에너지원으로서 각광받고 있다. Solar cells are generally semiconductor devices that convert solar energy into electrical energy, and are being spotlighted as next-generation energy sources due to advantages such as infinite resources, simplicity of equipment, excellent durability, and environmental friendliness.
도 1은 태양전지를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell.
도 1에 도시된 바와 같이 태양전지는 220 ~ 330㎛ 두께를 갖는 p형 반도체기판(102)과, n형 실리콘 반도체로 형성되어 p형 반도체기판(101)의 일측면에 설치되는 에미터층(103)과, 입사되는 태양광의 반사손실을 방지하기 위한 에미터층(103)의 외측면에 도포되는 반사방지막(105)과, 반사방지막(105)의 외측면에 형성되는 전면전극(107)과, p형 반도체기판(101)의 타측면에 형성되는 후면전극(109)으로 이루어진다. 이때 상기 p형 반도체기판(102)과 상기 에미터층(103)은 반도체기판(101)이라고 하기로 한다.As shown in FIG. 1, the solar cell is formed of a p-
또한 태양전지(100)는 태양광이 입사되면 광기전력효과에 의해 불순물이 도핑된 반도체기판(101)에서 전자와 정공이 발생하고, 상세하게로는 에미터층(103)에서 복수개의 캐리어인 전자들이 발생되고, p형 반도체기판(102)에서 복수개의 캐리어인 정공들이 발생된다. In addition, when solar light is incident on the
이때 발생된 전자는 광기전력효과에 의해 에미터층(103)을 통해 전면전극(107)으로, 정공은 광기전력효과에 의해 p형 반도체기판(102)을 통해 후면전극(109)으로 이동된다. 즉 태양전지(100)는 전자가 수집된 전면전극(107)과 정공이 수집된 후면전극(109)을 전선으로 연결함으로써 전류가 이동되어 전기에너지가 발생하게 된다.The generated electrons are moved to the
또한 전면전극(107)은 은(Ag) 분말을 재료로 하는 전극 페이스트를 반사방지막(105)에 패터닝(Patterning)한 후 소성 공정(Firing)을 수행함으로써 형성된다. 이때 패터닝 공정은 스크린 인쇄(Screen process printing), 오프셋 인쇄(Offset printing) 및 포토리소그래피(Photolithography) 등과 같은 방법으로 수행된다.The
또한 상기 전극 페이스트 조성물(이하, 종래의 전극 페이스트 조성물이라고 하기로 함)은 통상적으로 금속분말로 형성되는 도전성 필러(Conductive filer)와, 전극 페이스트 조성물의 변형성 및 유동성을 부여하는 유기바인더(Organic Binder)와, 유기바인더를 녹이는 용매인 유기용매와, 반사방지막(105)의 표면에 용이하게 결합되도록 하는 무기바인더(Inorganic Binder)와, 소결을 억제시키는 첨가제로 이루어진다.In addition, the electrode paste composition (hereinafter, referred to as a conventional electrode paste composition) is typically a conductive filler formed of a metal powder, and an organic binder for imparting deformation and fluidity of the electrode paste composition. And an organic solvent which is a solvent for dissolving the organic binder, an inorganic binder for easily bonding to the surface of the
이와 같이 구성되는 종래의 전극 페이스트 조성물은 반사방지막(105)의 표면에 인쇄되는 인쇄단계와, 인쇄된 조성물을 건조시키는 건조단계와, 건조된 조성물을 소성시키는 소성단계를 통해 태양전지의 전극을 형성하게 된다.Conventional electrode paste composition is configured to form the electrode of the solar cell through a printing step printed on the surface of the
이때 도전성 필러를 형성하는 금속분말에는 일반적으로 전도율이 우수한 은(Ag), 금(Au) 및 팔라듐(Pd) 등의 귀금속 분말들을 사용하고 있으나, 이러한 귀금속 분말은 원자재 가격이 비싸기 때문에 태양전지의 비용이 증가하는 문제점을 발생시킨다.In this case, the metal powder forming the conductive filler generally uses noble metal powders such as silver (Ag), gold (Au), and palladium (Pd), which have excellent conductivity, but the cost of solar cells is high because these precious metal powders are expensive. This causes an increasing problem.
또한 무기바인더는 일반적으로 글라스 프릿(Glass frit, 유리분말), 금속산화물 및 유리분말과 금속산화물의 혼합물들 중의 하나로 구성되고, 유리분말은 인쇄 후 소성 시 반사방지막(105)을 웨팅(Wetting)시켜 기계적인 결합력을 갖도록 하고, 금속산화물은 인쇄 후 소성 시 화학적 반응을 발생시켜 반사방지막(105)에 화학적 결합을 하게 된다.In addition, the inorganic binder is generally composed of one of glass frit (glass powder), metal oxide, and a mixture of glass powder and metal oxide, and the glass powder is wetted by the
이와 같이 구성되는 태양전지(100)의 전면전극(107)은 종래의 전극 페이스트와 반사방지막(105)과의 계면반응을 통해서 형성되며, 이때 종래의 전극 페이스트에 포함된 은(Ag)은 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정될 때 유리 프릿을 매개로 하여 반사방지막(105)을 관통하여 에미터층(103)에 접촉하게 되고, 이에 따라 전류가 이동하게 된다.The
이때 전극의 전도성을 부여하는 필러는 일반적으로 은(Ag), 금(Au) 및 팔라듐(Pd) 등으로 형성되기 때문에 전도율이 우수한 장점을 가지나 전술하였던 바와 같이 원자재 가격이 증가하여 태양전지의 가격이 증가하는 문제점을 발생시킨다. At this time, since the filler that imparts conductivity of the electrode is generally formed of silver (Ag), gold (Au), and palladium (Pd), the conductivity is excellent, but as described above, the price of the solar cell is increased due to the increase in the raw material price. It causes an increasing problem.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 상기 귀금속 분말들에 비해 비용이 저렴한 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 등과 같은 금속분말로 필러를 형성하는 방법이 연구되었으나 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 등의 금속분말은 소성 시 분말의 산화로 인하여 태양전지의 전기적 특성을 감소시킬 뿐만 아니라 은(Ag) 분말에 비해 전도율이 떨어지기 때문에 전극효율이 감소하는 문제점을 발생시킨다.In order to overcome this problem, a method of forming a filler from metal powders such as aluminum (Al), nickel (Ni), and copper (Cu), which are inexpensive compared to the precious metal powders, has been studied, but aluminum (Al) and nickel (Ni) have been studied. ) And metal powders such as copper (Cu) not only reduce the electrical characteristics of the solar cell due to oxidation of the powder during firing, but also cause a problem in that the electrode efficiency decreases because the conductivity is lower than that of the silver (Ag) powder.
또한 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 등과 같은 금속분말은 반복소성 작업이 수행되는 경우 한 번의 소성 공정 수행 시 금속의 산화도가 증폭하기 때문에 전극의 전도율이 급격하게 낮아지게 된다.In addition, metal powders such as aluminum (Al), nickel (Ni), and copper (Cu), when the repeated firing operation is performed, the conductivity of the electrode is drastically lowered because the oxidation degree of the metal is amplified in one firing process. .
또한 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 등과 같은 금속분말은 반복소성 작업이 수행되는 경우 소성 공정의 횟수에 비례하여 전극의 저항값을 증가시킴으로써 태양전지의 전극효율이 낮아지는 문제점이 발생된다.In addition, metal powders such as aluminum (Al), nickel (Ni), and copper (Cu) have a problem that the electrode efficiency of a solar cell is lowered by increasing the resistance value of the electrode in proportion to the number of firing processes when repeated firing is performed. Is generated.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 도전성 필러(Filer)를 코팅분말이 피복된 금속분말로 구성함으로써 제조비용이 현저하게 절감되는 전극 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve this problem, and to provide an electrode paste composition that the manufacturing cost is significantly reduced by configuring the conductive filler (Filer) with a metal powder coated with a coating powder.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 필러를 순수 은(Ag) 분말이 아닌 코팅분말로 피복된 금속분말로 형성함으로써 인쇄 시 도막밀도가 증가되어 광변환효율을 높인 전극 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an electrode paste composition in which the coating film density is increased during printing by forming the filler as a metal powder coated with a coating powder instead of pure silver (Ag) powder.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 반복소성 시 금속분말의 외면에 피복된 코팅분말이 금속분말의 산화를 방지하여 저항값이 크게 증가하지 않기 때문에 종래에 코팅분말 없이 금속분말로 형성되는 필러를 구성할 때 전극의 저항값이 급격하게 증가하는 문제점을 극복할 수 있는 전극 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is that the coating powder coated on the outer surface of the metal powder at the time of repeated firing prevents the oxidation of the metal powder, so that the resistance value does not increase significantly. It is to provide an electrode paste composition that can overcome the problem that the resistance value of the electrode sharply increases when.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 무기바인더가 300 ~ 600℃의 전이점과 330 ~ 650℃의 연화점을 갖도록 제조함으로써 인쇄 시 실리콘 기판과의 부착강도를 높인 전극 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an electrode paste composition to increase the adhesion strength with the silicon substrate during printing by manufacturing the inorganic binder having a transition point of 300 ~ 600 ℃ and a softening point of 330 ~ 650 ℃.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 필러가 코팅분말이 피복된 금속분말 80 ~ 90 중량%와, 이에 혼합되는 은(Ag) 분말 10 ~ 30 중량%로 구성됨으로써 광변환효율이 더욱 증가되는 전극 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is an electrode paste that the light conversion efficiency is further increased by the filler is composed of 80 ~ 90% by weight of the metal powder coated with the coating powder, and 10 ~ 30% by weight of silver (Ag) powder mixed therein To provide a composition.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 50.0 ~ 90.0 중량%의 도전성 필러와, 5.0 ~ 20.0 중량%의 무기바인더, 0.5 ~ 20.0 중량%의 유기바인더, 4.5 ~ 20.0 중량%의 유기용매를 포함하고, 상기 도전성 필러는 10.0 ~ 70.0 중량%의 금속분말; 상기 금속분말의 외면에 30.0 ~ 90.0 중량%로 피복되는 코팅분말을 포함하고, 상기 금속분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것이다.Solution to Problem The present invention for solving the above problems comprises a conductive filler of 50.0 to 90.0% by weight, an inorganic binder of 5.0 to 20.0% by weight, an organic binder of 0.5 to 20.0% by weight, an organic solvent of 4.5 to 20.0% by weight And, the conductive filler is 10.0 ~ 70.0% by weight of the metal powder; 30.0 to 90.0% by weight of the coating powder coated on the outer surface of the metal powder, the metal powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron ( Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, gold (Au) powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powder is any one of.
또한 본 발명에서 상기 코팅분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In the present invention, the coating powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron (Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, It is preferably one of gold (Au) powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powders.
또한 본 발명에서 상기 무기바인더는 전이점이 300 ~ 600℃, 연화점이 330 ~ 650℃이며, 비스무스(Bi), 규소(Si), 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 아연(Zn), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 납(Pb), 탈륨(Tl), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 붕소(B), 세륨(Ce), Tl(탈륨), 칼슘(Ca) 산화물들 중 적어도 2종 이상이 혼합되는 유리 원료(Glass frit)인 것이 바람직하다.In the present invention, the inorganic binder has a transition point of 300 to 600 ℃, softening point of 330 ~ 650 ℃, bismuth (Bi), silicon (Si), aluminum (Al), sodium (Na), zinc (Zn), barium ( Ba), magnesium (Mg), lead (Pb), thallium (Tl), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), boron (B), cerium (Ce), Tl (thallium), calcium ( At least two or more of Ca) oxides are preferably glass frit mixed.
또한 본 발명에서 상기 용매는 방향족 탄화수소류, 에테르류, 케톤류, 락톤류, 에테르 알콜류, 에스테르류 및 디에스테르류들 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, the solvent is preferably at least one selected from aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, lactones, ether alcohols, esters and diesters.
또한 본 발명에서 0.10 ~ 0.1 중량%의 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 티타늄(Ti), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 팔라듐(Pd), 지르코니아(Zr), 규소(Si) 산화물들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the present invention further comprises an additive of 0.10 to 0.1% by weight, the additive is titanium (Ti), zinc (Zn), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), palladium (Pd), zirconia (Zr), silicon It is preferred to be one of the (Si) oxides.
또한 본 발명에서 상기 도전성 필러의 평균직경은 0.1 ~ 30㎛인 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the average diameter of the conductive filler is preferably 0.1 ~ 30㎛.
또한 본 발명의 다른 해결수단은 50.0 ~ 90.0 중량%의 도전성 필러와, 5.0 ~ 20.0 중량%의 무기바인더, 0.5 ~ 20.0 중량%의 유기바인더, 4.5 ~ 20.0 중량%의 유기용매를 포함하고, 상기 도전성 필러는 10.0 ~ 70.0 중량%의 금속분말과, 상기 금속분말의 외면에 30.0 ~ 90.0 중량%로 피복되는 코팅분말로 이루어지는 62.5 ~ 87.5 중량%의 코팅 금속분말; 상기 금속분말에 혼합되는 12.5 ~ 37.5 중량%의 은(Ag) 분말을 포함하고, 상기 금속분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것이다.In addition, another solution of the present invention comprises a conductive filler of 50.0 to 90.0% by weight, inorganic binder of 5.0 to 20.0% by weight, organic binder of 0.5 to 20.0% by weight, organic solvent of 4.5 to 20.0% by weight, Filler is 62.5 ~ 87.5 wt% coated metal powder consisting of a metal powder of 10.0 ~ 70.0% by weight, and a coating powder coated on the outer surface of the metal powder 30.0 ~ 90.0% by weight; 12.5 to 37.5 wt% of silver (Ag) powder mixed in the metal powder, wherein the metal powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron It is one of (Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, gold (Au) powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powder.
또한 본 발명에서 상기 코팅분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In the present invention, the coating powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron (Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, It is preferably one of gold (Au) powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powders.
또한 본 발명에서 상기 무기바인더는 전이점이 300 ~ 600℃, 연화점이 330 ~ 650℃이며, 비스무스(Bi), 규소(Si), 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 아연(Zn), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 납(Pb), 탈륨(Tl), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 붕소(B), 세륨(Ce), Tl(탈륨), 칼슘(Ca) 산화물들 중 적어도 2종 이상이 혼합되는 유리 원료(Glass frit)인 것이 바람직하다.In the present invention, the inorganic binder has a transition point of 300 to 600 ℃, softening point of 330 ~ 650 ℃, bismuth (Bi), silicon (Si), aluminum (Al), sodium (Na), zinc (Zn), barium ( Ba), magnesium (Mg), lead (Pb), thallium (Tl), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), boron (B), cerium (Ce), Tl (thallium), calcium ( At least two or more of Ca) oxides are preferably glass frit mixed.
또한 본 발명에서 상기 용매는 방향족 탄화수소류, 에테르류, 케톤류, 락톤류, 에테르 알콜류, 에스테르류 및 디에스테르류들 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, the solvent is preferably at least one selected from aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, lactones, ether alcohols, esters and diesters.
또한 본 발명에서 0.10 ~ 0.1 중량%의 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 티타늄(Ti), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 팔라듐(Pd), 지르코니아(Zr), 규소(Si) 산화물들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the present invention further comprises an additive of 0.10 to 0.1% by weight, the additive is titanium (Ti), zinc (Zn), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), palladium (Pd), zirconia (Zr), silicon It is preferred to be one of the (Si) oxides.
또한 본 발명에서 상기 도전성 필러의 평균직경은 0.1 ~ 30㎛인 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the average diameter of the conductive filler is preferably 0.1 ~ 30㎛.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 필러(Filler)를 니켈, 주석, 구리, 철, 팔라듐, 알루미늄, 금, 백금 및 아연 분말들 중 하나인 금속분말과, 은 분말, 니켈 분말, 주석 분말, 구리 분말, 철 분말, 팔라듐 분말, 알루미늄 분말, 금 분말 및 백금 분말들 중 하나로 형성되어 금속분말에 피복되는 코팅분말로 구성함으로써 종래의 우수한 전도율을 갖는 귀금속 분말로 형성된 필러가 적용되는 종래의 전극 페이스트 조성물에 비해 제조비용이 현저하게 절감된다.According to the present invention having the above problems and solutions, the filler (Filler) is a metal powder, silver powder, nickel powder, tin powder of one of nickel, tin, copper, iron, palladium, aluminum, gold, platinum and zinc powder Is formed of one of copper powder, iron powder, palladium powder, aluminum powder, gold powder and platinum powder and is coated with a metal powder to form a coating powder coated with a metal powder. The manufacturing cost is significantly reduced compared to the paste composition.
또한 본 발명에 의하면 소성 시 코팅분말이 금속분말의 산화를 억제시킴으로써 저항값이 증가하지 않게 되고, 이에 따라 전극효율이 떨어지지 않게 된다.In addition, according to the present invention, when the coating powder suppresses oxidation of the metal powder during firing, the resistance value does not increase, and thus electrode efficiency does not decrease.
또한 본 발명에 의하면 저온에서 소성이 가능하며, 300 ~ 600℃의 전이점을 갖으며, 330 ~ 650℃의 연화점을 갖는 무기바인더를 적용함으로써 인쇄 시 조성물의 도막밀도가 증가되어 광변환효율이 증가되고, 리본제와의 부착강도가 증가된다.In addition, according to the present invention can be fired at a low temperature, has a transition point of 300 ~ 600 ℃, by applying an inorganic binder having a softening point of 330 ~ 650 ℃ by increasing the coating film density of the composition during printing to increase the light conversion efficiency And the adhesive strength with the ribbon is increased.
또한 본 발명에 의하면 코팅분말이 피복된 금속분말 70 ~ 90 중량%에 은(Ag) 분말 10 ~ 30 중량%를 혼합시켜 필러를 구성함으로써 도막밀도 및 광변환효율이 더욱 증가하게 된다.In addition, according to the present invention, the coating film density and light conversion efficiency are further increased by forming a filler by mixing 10 to 30% by weight of silver (Ag) powder with 70 to 90% by weight of the metal powder coated with the coating powder.
도 1은 태양전지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 필러의 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 유리프릿이 제조되는 과정을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 도전성 필러의 제조방법을 나타내는 플로차트이다.
도 5의 (a)는 종래의 전극 페이스트 조성물의 글라스 번짐을 나타내는 실사진이고, (b)는 본 발명의 글라스 번짐을 나타내는 실사진이다.
도 6의 (a)는 종래의 전극 페이스트 조성물의 글라스 용출을 나타내는 실사진이고, (b)는 본 발명의 글라스 용출을 나타내는 실사진이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell.
2 is a flowchart illustrating a method of preparing a filler applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a glass frit applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a conductive filler applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a photogram showing glass bleeding of a conventional electrode paste composition, and (b) is a photogram showing glass bleeding of the present invention.
6 (a) is a photograph showing the glass elution of the conventional electrode paste composition, and (b) is a photograph showing the glass elution of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일실시예인 태양전지용 전극 페이스트 조성물은 금속분말과 상기 금속분말의 외면에 기 설정된 두께로 피복되는 코팅분말로 이루어지는 도전성 필러(Conductive filler)와, 실리콘 웨이퍼 기재와의 접착강도를 증가시키기 위한 무기바인더(Inorganic Binder)와, 조성물의 점성을 증가시키는 유기바인더(Organic Binder)와, 유기바인더를 용해시키는 유기용매로 구성된다. 이때 전극 페이스트 조성물은 필러(Filler) 50.0 ~ 90.0 중량%, 무기바인더 5.0 ~ 20.0 중량%, 유기용매 4.5 ~ 20.0 중량% 및 유기바인더 0.5 ~ 10.0 중량%로 구성된다. An electrode paste composition for a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a conductive filler composed of a metal powder and a coating powder coated on the outer surface of the metal powder at a predetermined thickness, and to increase the adhesive strength between the silicon wafer substrate and the substrate. An inorganic binder, an organic binder for increasing the viscosity of the composition, and an organic solvent for dissolving the organic binder. In this case, the electrode paste composition is composed of 50.0 to 90.0 wt% of a filler, 5.0 to 20.0 wt% of an inorganic binder, 4.5 to 20.0 wt% of an organic solvent, and 0.5 to 10.0 wt% of an organic binder.
또한 전극 페이스트 조성물은 조성물의 소결을 억제시키기 위해 0.01 ~ 0.10 중량%의 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the electrode paste composition preferably further comprises 0.01 to 0.10% by weight of additives to suppress sintering of the composition.
필러(Filler)는 전도성 재질의 금속분말과, 금속분말 각각의 외면에 기 설정된 두께로 피복되는 코팅분말로 이루어진다. 이때 코팅분말은 공지된 무전해 도금(Electroless plating) 공정을 통해 금속분말의 외면에 피복되고, 이와 같이 금속분말 외면에 코팅분말을 피복시키는 방법은 후술되는 도 2에서 상세하게 설명하기로 한다.Filler (Filler) is made of a metal powder of a conductive material, and a coating powder is coated on the outer surface of each metal powder to a predetermined thickness. In this case, the coating powder is coated on the outer surface of the metal powder through a known electroless plating process, and thus the method of coating the coating powder on the outer surface of the metal powder will be described in detail with reference to FIG. 2.
또한 금속분말 및 코팅분말들 각각은 은(Ag), 니켈(Ni), 주석(Sn), 구리(Cu), 철(Fe), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 금(Au), 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 하나로 형성된다. 이때 코팅분말은 금속분말에 비해 원가가 저렴한 분말로 형성되도록 함으로써 종래에 은(Ag) 분말로 형성되는 필러에 비교하여 전극효율은 유사하나 비용이 적은 필러를 제조할 수 있게 된다.In addition, each of the metal powder and the coating powder is silver (Ag), nickel (Ni), tin (Sn), copper (Cu), iron (Fe), palladium (Pd), aluminum (Al), gold (Au), zinc It is formed from one of (Zn) and platinum (Pt) powders. In this case, the coating powder may be formed of powder having a lower cost than that of the metal powder, thereby preparing a filler having similar electrode efficiency but lower cost than a filler formed of silver (Ag) powder.
또한 필러는 금속분말이 10.0 ~ 70.0 중량%로, 코팅분말이 30.0 ~ 90.0 중량%로 구성된다.In addition, the filler is composed of 10.0 to 70.0% by weight of the metal powder, 30.0 to 90.0% by weight of the coating powder.
또한 필러는 무정형, 구형, 판상형, 각형 등과 같이 다양한 형상의 입자로 형성될 수 있다.In addition, the filler may be formed of particles of various shapes such as amorphous, spherical, plate-shaped, and square.
또한 필러는 평균직경이 0.1㎛ ~ 30㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 만약 필러의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 전극 페이스트의 분산성이 절감되고, 만약 필러의 평균직경이 30㎛ 이상이면 소결도막의 밀도가 낮아져 전극의 저항값이 증폭하게 된다. In addition, the filler is preferably formed to a thickness of 0.1㎛ ~ 30㎛ average diameter. If the average diameter of the filler is less than 0.1 μm, the dispersibility of the electrode paste is reduced. If the average diameter of the filler is 30 μm or more, the density of the sintered coating film is lowered, thereby amplifying the resistance value of the electrode.
또한 코팅분말은 피복함량이 30.0 ~ 90.0 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 만약 코팅분말의 피복함량이 30.0 중량% 미만이면 금속분말의 함량이 증가하여 제조비용이 증가하게 되며, 코팅분말 피복함량이 90.0 중량% 이상이면 코팅분말의 함량이 별도로 석출되어 페이스트 제조 시 점도증가로 인해 인쇄특성이 저하된다.In addition, the coating powder is preferably composed of a coating content of 30.0 ~ 90.0% by weight. If the coating content of the coating powder is less than 30.0% by weight, the metal powder content is increased to increase the manufacturing cost. If the coating powder coating content is more than 90.0% by weight, the coating powder content is precipitated separately, resulting in an increase in viscosity during paste production. Due to this, print characteristics are degraded.
이와 같이 코팅분말이 피복된 금속분말로 형성되는 필러는 은(Ag) 분말 및 금(Au) 분말 등과 같은 귀금속 분말로 형성되는 종래의 필러에 비교하여 높은 비중을 가지기 때문에 인쇄 시 도막밀도를 증가시키고, 도막밀도가 증가됨에 따라 태양전지의 중요한 기능인 광변환효율이 증가하게 된다.Since the filler formed of the metal powder coated with the coating powder has a higher specific gravity than the conventional filler formed of the precious metal powder such as silver (Ag) powder and gold (Au) powder, the coating film density is increased during printing. As the film density increases, the light conversion efficiency, which is an important function of the solar cell, increases.
도 2는 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 필러의 제조방법을 나타내는 플로차트이다.2 is a flowchart illustrating a method of preparing a filler applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
질산금속 혼합물이 용해된 질산금속 혼합물 수용액을 제조한다. 이때 질산금속 혼합물은 질산(
단계 10(S10)에서 제조된 질산금속 혼합물 수용액에 구연산, 호박산, 개미산, 살리실산들 중 하나 이상을 첨가함으로써 금속물-X계 복화합물인 중간체를 형성한다(S20).By adding one or more of citric acid, succinic acid, formic acid and salicylic acid to the aqueous solution of metal nitrate mixture prepared in step 10 (S10) to form an intermediate of the metal-X complex compound (S20).
단계 20(S20)에 의해 제조된 중간체에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 금속물계 복산화물을 생성한다(S30).Injecting sodium hydroxide (NaOH) into the intermediate prepared in step 20 (S20) to produce a metal-based complex oxide (S30).
단계 30(S30)에 의해 제조된 금속물계 복산화물에 암모니아수(
또한 필러에 적용되는 금속분말을 히드라진, 포프말린, 글루코오스, 주석산, 롯셀염의 환원제가 첨가된 환원액에 투입하여 혼합시킴으로써 분산성이 확보된 금속분말이 포함된 용액을 제조한다. 이때 금속분말과 환원액의 혼합은 공지된 기술인 교반, 초음파, 가스 블로잉(Gas blowing) 등을 통해 이루어진다(S50).In addition, the metal powder applied to the filler is mixed with a reducing solution added with a reducing agent of hydrazine, popmalin, glucose, tartaric acid, and lotel salt to prepare a solution containing a metal powder having secured dispersibility. At this time, the mixing of the metal powder and the reducing solution is performed through stirring, ultrasonic waves, gas blowing, etc., which are known techniques (S50).
단계 50(S50)에서 제조된 금속분말이 포함된 환원액에 단계 40(S40)을 통해 제조된 질산금속 암모니아 복화합물을 투입하며, 투입 후 공지된 무전해 도금(Electroless plating)방법에 따라 수세, 건조 및 권취 공정을 통해 코팅분말이 피복된 금속분말이 제조된다(S60). Injecting the metal ammonia complex compound prepared in step 40 (S40) to the reducing solution containing the metal powder prepared in step 50 (S50), and washing and drying according to a known electroless plating method after the addition. And a metal powder coated with a coating powder is prepared through a winding process (S60).
이때 단계 60(S60)의 무전해 도금 법은 도금 공정에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.At this time, since the electroless plating method of step 60 (S60) is a technique commonly used in the plating process, a detailed description thereof will be omitted.
무기바인더는 필러의 코팅물의 접착강도를 증가시켜 실리콘 웨이퍼 기재에 용이하게 결합되도록 하며, 코팅물의 소결 특성을 향상시킴으로써 후 가공 공정이 용이하게 수행되도록 한다.The inorganic binder increases the adhesive strength of the coating of the filler to facilitate bonding to the silicon wafer substrate, and improves the sintering characteristics of the coating so that the post-processing process is easily performed.
또한 무기바인더는 공지된 글라스 프릿(Glass frits)(이하, 유리프릿이라고 하기로 함)인 것이 바람직하다.In addition, the inorganic binder is preferably glass frits (hereinafter, referred to as glass frits).
또한 유리프릿은 비스무스(Bi), 규소(Si), 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 아연(Zn), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 납(Pb), 탈륨(Tl), 구리(Cu), 크롬(Cr), 코발트(Co), 붕소(B), 세륨(Ce) 및 칼슘(Ca) 산화물들 중 어느 하나의 산화물이거나 또는 적어도 2개 이상의 산화물로 혼합되는 혼합물로 형성되는 것이 바람직하다.Glass frit also contains bismuth (Bi), silicon (Si), aluminum (Al), sodium (Na), zinc (Zn), barium (Ba), magnesium (Mg), lead (Pb), thallium (Tl), copper (Cu), chromium (Cr), cobalt (Co), boron (B), cerium (Ce) and calcium (Ca) oxide of any one of the oxides or formed of a mixture mixed with at least two or more oxides desirable.
또한 유리프릿은 전극 페이스트의 5.0 ~ 20.0 중량%로 구성되도록 한다. 만약 유리프릿이 5.0 중량% 미만이면 접착강도가 약해져 실리콘 웨이퍼 기재와의 접착강도가 떨어지는 문제점이 발생되며, 만약 유리프릿이 20 중량% 이상이면 상대적으로 필러의 양이 줄어들게 되어 전도율이 전극 페이스트의 전도율이 떨어질 뿐만 아니라 전극의 선저항 및 접촉저항이 높아져 전극효율이 떨어지게 된다.In addition, the glass frit is composed of 5.0 to 20.0% by weight of the electrode paste. If the glass frit is less than 5.0% by weight, the adhesive strength is weakened, resulting in a decrease in the adhesive strength with the silicon wafer substrate. If the glass frit is more than 20% by weight, the amount of filler is relatively decreased, so that the conductivity is the conductivity of the electrode paste. Not only does this fall, but the line resistance and the contact resistance of the electrode increase, so that the electrode efficiency decreases.
또한 유리프릿은 물질의 상태가 다른 상태로 변화되는 온도인 전이온도(전이점)가 300 ~ 600℃ 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 만약 전이온도가 300℃ 미만이면 전극 소성 시 유리프릿이 전극 주변으로 흘러내리게 되어 전극 형성을 방해하고, 전이점이 600℃ 이상이면 유리프릿의 연화(Softening)가 충분하게 발생하지 않는 문제점이 발생된다.In addition, the glass frit is preferably formed so that the transition temperature (transition point), which is the temperature at which the state of the material changes to another state, has a size of 300 to 600 ° C. If the transition temperature is less than 300 ℃ glass frit flows around the electrode when firing the electrode hinders the formation of the electrode, if the transition point is more than 600 ℃ softening of the glass frit (Softening) is not enough occurs.
또한 유리프릿은 고형의 물질이 열에 의하여 녹는 온도인 연화온도(연화점)가 330℃ ~ 650℃ 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 만약 연화점이 330℃ 미만이면 수축률이 증가하기 때문에 전극의 엣지컬(Edge curl)이 커지는 문제점이 발생하고, 연화점이 650℃ 이상이면 은 코팅 금속분말의 소결이 충분히 일어나지 않아 저항값이 상승하는 문제점이 발생된다. In addition, the glass frit is preferably formed so that the softening temperature (softening point), which is the temperature at which the solid material melts by heat, has a size of 330 ° C to 650 ° C. If the softening point is less than 330 ° C, the shrinkage increases, so that the edge curl of the electrode becomes large. If the softening point is more than 650 ° C, the silver coating metal powder does not sufficiently sinter, resulting in a problem of increasing resistance. Is generated.
또한 유리프릿은 입자 형상이 특별히 한정되지 않으나 구형으로 형성되는 것이 바람직하고, 5.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. 만약 유리프릿의 평균입경이 5.0㎛를 초과하면, 인쇄 도포작업 시 인쇄도막 패턴 및 소성도막 패턴의 직진성이 떨어지게 된다.The glass frit is not particularly limited in particle shape, but is preferably formed in a spherical shape, and is preferably 5.0 µm or less. If the average particle diameter of the glass frit exceeds 5.0㎛, the straightness of the print coating pattern and the plastic coating pattern during the printing coating operation is inferior.
도 3은 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 유리프릿이 제조되는 과정을 나타내는 플로차트이다.3 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a glass frit applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 산화물분말을 1200 ~ 1500℃의 온도로 한 시간 동안 용융시킨 후 용융된 유리분말을 급랭시켜 유리시편을 제조한다(S110).After melting the oxide powder at a temperature of 1200 ~ 1500 ℃ for 1 hour as shown in Figure 3 to quench the molten glass powder to prepare a glass specimen (S110).
단계 110(S110)을 통해 제조된 유리시편을 디스크 밀(Disk Mill) 장비를 이용하여 7000rpm이상에서 30분 동안 건식분쇄(Dry grinding)함으로써 평균입경 200㎛인 유리분말을 제조한다(S120). A glass powder having an average particle diameter of 200 μm is prepared by dry grinding the glass specimen prepared in step 110 (S110) using a disk mill for 30 minutes at 7000 rpm or more (S120).
단계 120(S120)에서 제조된 평균입경 200㎛인 유리분말 100g과, 직경 2mm인 지르코니아볼 600g과, 순수물 100g을 혼합한 후 혼합물을 모노 밀(Mono Mill) 장비를 이용하여 300rpm에서 30분간 습식분쇄(Wet grinding)함으로써 유리분말 슬러리를 제조한다(S130).100 g of the glass powder having an average particle diameter of 200 μm, 600 g of the zirconia ball having a diameter of 2 mm, and 100 g of pure water were mixed in step 120 (S120), and the mixture was wetted at 300 rpm for 30 minutes using a mono mill equipment. A glass powder slurry is prepared by wet grinding (S130).
단계 130(S130)을 통해 제조된 유리분말 슬러리를 100℃에서 12시간 건조하여 10㎛ 이하의 직경인 을 갖는 유리분말을 제조한다(S140).The glass powder slurry prepared through step 130 (S130) is dried at 100 ° C. for 12 hours to prepare a glass powder having a diameter of 10 μm or less (S140).
단계 140(S140)에서 제조된 10㎛ 이하의 직경을 갖는 유리분말 100g과, 직경 0.5mm의 지르코니아볼 600g과, 순수물 160g을 혼합하여 모노 밀 장비로 300rpm에서 30분간 습식분쇄 함으로써 유리분말 슬러리를 제조한다(S150).Glass powder slurry by mixing 100 g of the glass powder having a diameter of 10 μm or less prepared in step 140 (S140), 600 g of zirconia ball having a diameter of 0.5 mm, and 160 g of pure water, and wet grinding at 300 rpm for 30 minutes with a mono mill equipment. To manufacture (S150).
단계 150(S150)에서 제조된 유리분말 슬러리를 200℃ 이하에서 12시간 건조하여 평균직경 1㎛이하이며, 최대직경 3㎛이하인 유리분말을 제조한다(S160).The glass powder slurry prepared in step 150 (S150) is dried at 200 ° C. or less for 12 hours to prepare a glass powder having an average diameter of 1 μm or less and a maximum diameter of 3 μm or less (S160).
유기바인더는 필러와 유리프릿을 기계적으로 혼합시켜 페이스트 조성물의 점도(Consistency) 및 조성물의 변형과 흐름에 관한 특성인 유변학적 특성을 결정함으로써 페이스트 조성물이 기재에 용이하게 인쇄되도록 한다. The organic binder mechanically mixes the filler and the glass frit to determine the viscosity of the paste composition and the rheological properties that are characteristic of the deformation and flow of the composition so that the paste composition is easily printed onto the substrate.
또한 유기바인더는 열가소성 바인더 또는 열경화성 바인더들 중 하나로 이루어져도 무방하나 열처리 시 코팅분말에 유기바인더 성분이나 또는 그 분해 생성물의 양을 적게 발생시키는 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 이때 열가소성 바인더는 아크릴(Acryl), 에틸 셀룰로오스(Ethyl cellulose), 폴리에스테르(Polyester), 폴리설폰(Polysulfone), 페녹시(Phenoxy), 폴리아미드계(Polyamide)들 중 하나이거나 또는 적어도 2개 이상의 혼합물로 구성될 수 있고, 열경화성 바인더는 아미노(Amino), 에폭시(Epoxy), 페놀(Phenol)들 중 하나이거나 또는 적어도 2개 이상의 혼합물로 구성될 수 있다.In addition, the organic binder may be made of one of a thermoplastic binder or a thermosetting binder. However, the organic binder is preferably a thermoplastic resin which generates a small amount of the organic binder component or its decomposition product in the coating powder during the heat treatment. In this case, the thermoplastic binder may be one of acrylic, ethyl cellulose, polyester, polysulfone, phenoxy, and polyamide, or a mixture of at least two or more. The thermosetting binder may be one of amino, epoxy, phenol or a mixture of at least two or more.
또한 유기바인더는 전극 페이스트 조성물의 0.4 ~ 10.0 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 이때 만약 유기바인더가 0.4 중량% 미만이면 페이스트 조성물 제조 후 점도가 낮아질 뿐만 아니라 인쇄 및 건조 후에 접착력이 저하되는 문제점이 발생되며, 만약 유기바인더가 10.0 중량% 이상이면 소성 시 유기바인더의 양이 과다하여 유기바인더의 분해가 용이하게 이루어지지 않아 저항값이 높아질 뿐만 아니라 소성 시 유기바인더가 완전히 제거(Burn out)되지 않아 전극에 잔탄이 남는 문제점이 발생된다.In addition, the organic binder is preferably composed of 0.4 to 10.0% by weight of the electrode paste composition. At this time, if the organic binder is less than 0.4% by weight, not only the viscosity is lowered after the paste composition is manufactured but also the adhesive strength is lowered after printing and drying. If the organic binder is 10.0% by weight or more, the amount of the organic binder is excessive when firing. The organic binder is not easily decomposed, so that the resistance value is increased, and the organic binder is not completely burned out during firing, and thus residual coal remains in the electrode.
유기용매는 유기바인더를 용해시켜 전극 페이스트의 점성을 조절시키고, 일반적으로 방향족 탄화수소(Hydrocarbon)류, 에테르(Ether)류, 케톤(Ketone)류, 락톤(Lactone)류, 에테르 알콜(Ether alcohol)류, 에스트르(Ester)류 및 디에스테르류(Diester)들 중 하나이거나 또는 적어도 2개 이상의 혼합물로 이루어진다.The organic solvent dissolves the organic binder to control the viscosity of the electrode paste, and generally aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, lactones, ether alcohols, etc. , Esters and diesters, or at least two or more mixtures.
또한 유기용매는 전극 페이스트의 4.5 ~ 20.0 중량%로 구성되는 것이 바람직하나 점도의 조절에 따라 다양한 중량으로 구성될 수 있다.In addition, the organic solvent is preferably composed of 4.5 ~ 20.0% by weight of the electrode paste may be composed of various weights according to the control of the viscosity.
도 4는 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 적용되는 도전성 필러의 제조방법을 나타내는 플로차트이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a conductive filler applied to an electrode paste composition according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 적용되는 코팅분말이 피복된 금속분말로 구성되는 50.0 ~ 90.0 중량%의 필러를 제조하고, 이때 금속분말에 코팅분말을 피복시키는 방법은 도 2에서 전술하였기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다(S210).50.0 to 90.0% by weight of a filler comprising a metal powder coated with a coating powder applied to the present invention is prepared, and the method of coating the coating powder on the metal powder is described above in FIG. (S210).
또한 전이점이 300 ~ 600℃을 갖으며, 연화점이 330 ~ 650℃를 갖는 5 ~ 20 중량%의 유리프릿을 제조하고, 이때 유리프릿을 제조하는 방법은 도 3에서 상세하게 설명하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다(S220).In addition, the transition point has a 300 ~ 600 ℃, the softening point to produce a glass frit of 5 to 20% by weight having a 330 ~ 650 ℃, wherein the method for producing the glass frit will be described in detail in Figure 3 will be described in detail It will be omitted (S220).
유기바인더 0.5 ~ 10.0 중량%와, 유기용매 4.5 ~ 20 중량%를 혼합한 후 교반기(Planetary mixer)를 이용하여 용해시킴으로써 비어클을 제조한다(S230).0.5 to 10.0% by weight of the organic binder, 4.5 to 20% by weight of the organic solvent is mixed, and then dissolved by using a stirrer (Planetary mixer) to prepare a vehicle (S230).
단계 210(S210)을 통해 제조된 필러와, 단계 220(S220)을 통해 제조된 유리프릿과, 단계 230(S230)을 통해 제조된 비어클을 혼합 교반한다. 이때 소결이 억제되도록 첨가제 0.01 ~ 0.10 중량%를 포함하여 교반시키는 것이 바람직하다(S240).The filler prepared through the step 210 (S210), the glass frit manufactured through the step 220 (S220), and the mixing and stirring the vehicle manufactured via the step 230 (S230). At this time, it is preferable to stir including the additive 0.01 ~ 0.10% by weight so that sintering is suppressed (S240).
3롤 밀(3-Roll Mill)을 이용하여 단계 240(S240)을 통해 혼합 교반된 중간체를 기계적으로 혼합한다(S250).Using a three-roll mill (3-Roll Mill) through the step 240 (S240) mixing the stirred and intermediate intermediate mechanically (S250).
필터링(Filtering)을 통해 불순물 및 입경이 큰 입자를 제거한다(S260).Impurities and particles having a large particle size are removed through filtering (S260).
단계 260(S260)을 통해 불순물이 제거된 페이스트 조성물을 탈포장치로 탈포하여 조성물 내의 기포를 제거함으로써 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물을 제조한다(S270).In step 260 (S260), the paste composition from which impurities are removed is degassed with a degassing apparatus to remove bubbles in the composition, thereby preparing an electrode paste composition according to an exemplary embodiment of the present invention (S270).
본 발명의 제2 실시예인 전극 페이스트 조성물은 일실시예와 마찬가지로 동일한 유리프릿, 유기바인더, 유기용매 및 첨가제들과, 제2 실시예에 적용되는 필러로 구성된다. 이때 필러, 유리프릿, 유기바인더, 유기용매 및 첨가제들의 중량%는 일실시예와 동일한 중량%로 구성된다.The electrode paste composition, which is the second embodiment of the present invention, is composed of the same glass frit, organic binder, organic solvent and additives as in one embodiment, and a filler applied to the second embodiment. At this time, the weight percent of the filler, the glass frit, the organic binder, the organic solvent, and the additives are composed of the same weight percent as in one embodiment.
제2 실시예에 적용되는 필러는 일실시예의 코팅분말이 피복된 금속분말 70.0 ~ 90.0 중량%와, 코팅분말이 피복된 금속분말에 혼합되는 순수 은(Ag) 분말 10.0 ~ 30.0 중량%로 이루어진다.The filler applied to the second embodiment is composed of 70.0 to 90.0% by weight of the metal powder coated with the coating powder of one embodiment, and 10.0 to 30.0% by weight of pure silver (Ag) powder mixed with the metal powder coated with the coating powder.
이와 같이 코팅분말이 피복된 금속분말과 순수 은(Ag) 분말을 혼합시키면 전도율이 높아질 뿐만 아니라 도막밀도가 증가하여 시리즈 저항(Rs)이 낮아지고, 이에 따라 태양전지의 특성에 있어서 중요한 광변환효율이 현저하게 증가된다. When the metal powder coated with the coating powder and pure silver (Ag) powder is mixed in this way, not only the conductivity is increased but also the coating density increases, which lowers the series resistance (Rs), which is important for the characteristics of the solar cell. This is significantly increased.
이하, 본 발명의 일실시예인 전극 페이스트 조성물에 관해 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 또한 다음의 실시예들은 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, the electrode paste composition according to one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following embodiments are for illustrative purposes only and do not limit the scope of protection of the present invention.
다음의 실시예 1은 본 발명의 일실시예 및 제2 실시예에 적용되는 유리프릿의 구성 및 제조방법을 나타낸다.The following Example 1 shows a constitution and a manufacturing method of a glass frit applied to one embodiment and a second embodiment of the present invention.
[실시예 1]Example 1
상기와 같은 방법으로 제조한 유리분말의 조성, 전이점(Tg) 및 연화점을 표 1에 도시하였다.Table 1 shows the composition, transition point (Tg) and softening point of the glass powder prepared in the above manner.
표 1은 유리분말의 조성에 의한 전이온도(Tg) 및 연화점을 나타낸 것이다.Table 1 shows the transition temperature (Tg) and softening point by the composition of the glass powder.
* 상기 조성물의 함량은 중량% 임* The content of the composition is weight percent
표 1에 도시된 바와 같이 유리프릿 조성물의 적절한 조합으로 전이온도(Tg)를 300 ~ 600℃로 조절할 수 있다.As shown in Table 1, a suitable combination of the glass frit composition may adjust the transition temperature (Tg) to 300 to 600 ° C.
시료번호 GF1은 비교예로서, 산화납(PbO)의 중량%가 증가함에 따라 글라스의 멜팅 포인트(Melting point)가 낮아지기 때문에 전이온도(Tg)가 300℃ 미만인 것을 알 수 있다.Sample number GF1 is a comparative example, it can be seen that the transition temperature (Tg) is less than 300 ℃ because the melting point (melting point) of the glass is lowered as the weight percent of lead oxide (PbO) increases.
[실시예 2][Example 2]
70 중량%의 구리(Cu) 분말의 외면에 30 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시켜 얻은 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF1 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%; 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 전극 페이스트 조성물.80 wt% of the conductive filler obtained by coating 30 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of the 70 wt% copper (Cu) powder, 6 wt% of the sample number GF1 shown in Table 1 above as a glass powder, and an organic solvent 8.9 weight%; 5% by weight of the organic binder and 0.1% by weight of the additive paste composition.
[실시예 3 ~ 실시예 6][Example 3 to Example 6]
실시예 3 ~ 실시예 6은 실시예 2의 도전성 필러, 유기용매, 유기바인더 및 첨가제와 동일한 구성으로 이루어지되 실시예 3은 상기 표 1의 시료번호 GF3 6 중량%로, 실시예 4는 상기 표 1의 시료번호 GF5 6중량%로, 실시예 5는 상기 표 1의 시료번호 GF7 6 중량%로, 실시예 6은 상기 표 1의 시료번호 GF9 6 중량%로 구성되는 전극 페이스트 조성물.Example 3 to Example 6 is made of the same configuration as the conductive filler, organic solvent, organic binder and additives of Example 2 Example 3 is 6% by weight of the sample number GF3 in Table 1, Example 4 is the table Sample weight GF5 of 6, Example 5 is 6 wt% of the sample number GF7 of Table 1, Example 6 is 6 parts by weight of the sample number GF9 of Table 1 of the electrode paste composition.
[실험예 1][Experimental Example 1]
기판 부착력 테스트는 알루미나 기판에 1mm*1mm size로 인쇄 후, 830℃/3sec 소성하였다. 인쇄된 시편의 양단에 솔더페이스트와 리본제를 250℃/10min 건조하여, 만능재료 시험기(INSTRON 3382)를 사용하여 1mm/sec의 속도로 양단의 뜯김 정도를 측정하였다.Substrate adhesion test was printed on alumina substrate in 1mm * 1mm size, and then fired at 830 ℃ / 3sec. Solder paste and ribbon were dried at 250 ° C./10 min on both ends of the printed specimen, and the degree of tearing at both ends was measured at a speed of 1 mm / sec using a universal testing machine (INSTRON 3382).
표 2는 무기바인더 전이점(Tg) 및 연화점(Sp)에 따른 부착력 특성유리분말의 조성 및 전이온도에 따른 기판 부착력을 나타내는 것이다.Table 2 shows the adhesion properties according to the inorganic binder transition point (Tg) and the softening point (Sp). The composition of the glass powder and the substrate adhesion force according to the transition temperature are shown.
표 2는 무기바인더 전이점(Tg) 및 연화점(Sp)에 따른 부착력 특성유리분말의 조성 및 전이온도에 따른 기판 부착력을 나타내는 표이다.Table 2 is a table showing the adhesion properties according to the inorganic binder transition point (Tg) and softening point (Sp) composition of the glass powder and the substrate adhesion force according to the transition temperature.
도 5는 전이온도가 300℃이하 또는 600℃이상일 때 발생되는 글라스 용출을 나타내는 실사진이고, 도 6은 전이온도가 300℃이하 또는 600℃이상일 때 발생되는 글라스 번짐을 나타내는 실사진이다. FIG. 5 is a photograph showing glass dissolution generated when the transition temperature is 300 ° C. or lower or 600 ° C. or higher, and FIG. 6 is a photograph showing glass bleeding generated when the transition temperature is 300 ° C. or lower or 600 ° C. or higher.
도 5의 (a)에는 표 2의 비교예 1이 적용되었고, (b)에는 표 2의 실시예 3이 적용되었다.In FIG. 5A, Comparative Example 1 of Table 2 was applied, and Example 3 of Table 2 was applied to (B).
표 2의 비교예 1과 실시예 2를 살펴보면 전이온도(Tg)가 300℃ 미만인 유리프릿(시료번호 GF1)을 사용할 때 글라스(50) 번짐 현상이 발생하는 것을 알 수 있다. 이때 유리프릿의 전이온도(Tg)가 300℃ 미만이면 너무 이른 시간에 유리프릿이 녹기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 글라스(50)가 번지게 된다.Looking at Comparative Example 1 and Example 2 of Table 2 it can be seen that the
또한 실시예 6을 살펴보면 전이온도(Tg)가 650℃ 이상인 유리프릿(시료번호 GF9)을 사용할 때 글라스(50) 용출 현상이 발생한 것을 알 수 있다. 이때 유리프릿의 전이온도(Tg)가 650℃ 이상이면 유리프릿이 적정하게 녹지 않아 도 5에 도시된 바와 같이 글라스(50)가 용출하게 된다.In addition, looking at Example 6, it can be seen that the dissolution phenomenon of the
또한 전이온도(Tg)가 451℃인 유리프릿이 적용된 비교예 2와 실시예 4를 비교하면 코팅분말의 구성없이 은(Ag) 분말로 형성된 필러가 적용된 비교예 2의 부착력은 42인데 반해, 본 발명의 일실시예인 구리(Cu) 분말의 외면에 은(Au) 분말을 피복시킨 필러가 적용된 실시예 4의 부착력은 62인 것을 알 수 있다. 즉 단순히 은 분말로만 도전성 필러를 구성하는 것에 비해 구리 분말의 외면에 은 분말을 피복시켜 도전성 필러를 구성할 때 기판과의 부착력이 향상되는 것을 알 수 있다.In addition, when comparing the Comparative Example 2 and Example 4 with the glass frit having a transition temperature (Tg) of 451 ° C., the adhesive force of Comparative Example 2 to which the filler formed of silver (Ag) powder was applied without the composition of the coating powder was 42, It can be seen that the adhesion of Example 4 to which the filler coated with silver (Au) powder on the outer surface of the copper (Cu) powder, which is an embodiment of the present invention, is 62. In other words, it can be seen that the adhesion to the substrate is improved when the conductive filler is formed by coating the silver powder on the outer surface of the copper powder as compared with simply forming the conductive filler only with the silver powder.
또한 전이온도가 349℃인 유리프릿이 적용된 실시예 3과, 전이온도가 550℃인 유리프릿이 적용된 실시예 5를 실시예 4에 비교하면 글라스 용출 및 글라스 번짐 현상은 발생되지 않았으나 실시예 4에 비교하여 부착력이 떨어지는 것을 알 수 있다. 이와 같이 유리프릿의 조성물을 적절하게 조합함으로써 본 발명은 종래의 은 분말로 형성되는 도전성 필러로 구성되는 전극 페이스트 조성물에 비해 오히려 부착력을 향상시킬 수 있다.In addition, compared to Example 3, in which the glass frit has a transition temperature of 349 ° C., and Example 5, in which the glass frit has a transition temperature of 550 ° C., were not dissolved, and glass bleeding did not occur. It can be seen that the adhesion is inferior in comparison. Thus, by appropriately combining the composition of the glass frit, the present invention can improve the adhesion rather than the electrode paste composition composed of a conductive filler formed of a conventional silver powder.
[실시예 7][Example 7]
70 중량%의 구리(Cu) 분말의 외면에 30 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시킨 필러 70 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF4 6중량%와, 유기용매 18.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.70 wt% of a filler coated with 30 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of the 70 wt% copper (Cu) powder, 6 wt% of the sample number GF4 shown in Table 1 above as a glass powder, and 18.9 wt% of the organic solvent. And 5 wt% of an organic binder and 0.1 wt% of an additive.
[실시예 8][Example 8]
70 중량%의 구리(Cu) 분말의 외면에 30 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시킨 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF4 6중량%와, 유기용매 18.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of a filler coated with 30 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of 70 wt% copper (Cu) powder, 6 wt% of sample No. GF4 in Table 1 above as a glass powder, and 18.9 wt% of an organic solvent. And 5 wt% of an organic binder and 0.1 wt% of an additive.
[실시예 9][Example 9]
70 중량%의 구리(Cu) 분말의 외면에 30 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시킨 도전성 필러 70 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF5 6중량%와, 유기용매 18.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.70 wt% of the conductive filler coated with 30 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of the 70 wt% copper (Cu) powder, 6 wt% of the sample number GF5 in Table 1 above as a glass powder, and 18.9 wt% of the organic solvent. %, 5% by weight of the organic binder, 0.1% by weight of the additive paste composition.
[실시예 10][Example 10]
70 중량%의 구리(Cu) 분말의 외면에 30 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시킨 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF5 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of conductive filler coated with 30 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of 70 wt% copper (Cu) powder, 6 wt% of sample No. GF5 in Table 1 above as glass powder, and 8.9 wt% of organic solvent %, 5% by weight of the organic binder, 0.1% by weight of the additive paste composition.
[실험예 2] [Experimental Example 2]
표 3은 본 발명의 적용에 따른 광효율 증대효과를 나타낸 것이다.Table 3 shows the light efficiency increase effect according to the application of the present invention.
표 3에 도시된 바와 같이 동일한 구성으로 이루어지되 도전성 필러가 코팅분말 없이 은 분말로만 이루어지는 비교예 3과, 도전성 필러가 코팅분말(은분말)이 피복된 금속분말(구리분말)로 이루어지는 실시예 7을 비교하면, 실시예 7이 비교예 3에 비해 시리즈 저항(Rs) 값이 더 낮고, 이에 따라 시리즈 저항값이 낮아짐에 따라 광변환효율이 증가하는 것을 알 수 있다. 이때 비교예 4와 실시예 8 및 비교예 5와 실시예 10을 비교하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.Comparative Example 3 made of the same configuration as shown in Table 3, wherein the conductive filler is made of silver powder only without the coating powder, and the conductive filler is made of a metal powder (copper powder) coated with the coating powder (silver powder) In comparison, it can be seen that Example 7 has a lower series resistance (Rs) value than Comparative Example 3, and accordingly, the light conversion efficiency increases as the series resistance value is lowered. In this case, the same result can be obtained by comparing Comparative Example 4 with Example 8, and Comparative Example 5 with Example 10.
또한 실시예 7과 실시예 8을 비교하면 구리(Cu) 분말의 외면에 피복되는 은(Ag) 분말의 피복함량이 70%에 비해 80%로 피복되는 것이 광변환효율이 더 우수한 것을 알 수 있다. 이때 실시예 9와 실시예 10을 비교하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.In addition, comparing Example 7 and Example 8, it can be seen that the coating content of the silver (Ag) powder coated on the outer surface of the copper (Cu) powder at 80% compared to 70% is more excellent light conversion efficiency. . In this case, the same result can be obtained by comparing Example 9 and Example 10.
또한 동일한 구성으로 이루어지되 유리프릿이 상기 표1의 시료번호 GF4로 구성되는 실시예 7과 유리프릿이 상기 표1의 시료번호 GF5로 구성되는 실시예 9를 비교하면 전이온도가 451℃인 유리프릿을 사용할 때(실시예 9를 사용할 때) 광변환효율이 증가하는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 실시예 7은 실시예 9에 비해 유리프릿이 빨리 녹아 글라스가 침투하여 병렬저항이 낮아지기 때문이다. 이때 실시예 8과 실시예 10을 비교하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다. In addition, the glass frit has a transition temperature of 451 ° C. when the glass frit is made of the same configuration, and the glass frit is composed of the sample number GF4 of Table 1 and the glass frit is composed of the sample number GF5 of Table 1 above. It can be seen that the light conversion efficiency increases when using (When using Example 9). This is because in Example 7, the glass frit melts faster than in Example 9 and the glass penetrates, thereby lowering the parallel resistance. In this case, the same result can be obtained by comparing Example 8 and Example 10.
[실시예 11][Example 11]
75 중량%의 은(Ag) 분말의 외면에 25 중량%의 은(Ag) 분말을 피복시킨 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF5 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of a conductive filler coated with 25 wt% silver (Ag) powder on the outer surface of 75 wt% silver (Ag) powder, 6 wt% of sample No. GF5 in Table 1 above as a glass powder, and 8.9 wt% of an organic solvent %, 5% by weight of the organic binder, 0.1% by weight of the additive paste composition.
[실시예 12 내지 19] [Examples 12 to 19]
실시예 12 내지 19는 실시예 11과 동일한 구성으로 이루어지되 코팅분말(은 분말)이 피복되는 금속분말이 실시예 12는 니켈, 실시예 13은 구리, 실시예 14는 주석, 실시예 15는 철, 실시예 16은 팔라듐, 실시예 17은 알루미늄, 실시예 18은 금, 실시예 19는 백금으로 이루어지는 전극 페이스트 조성물.Examples 12 to 19 are made of the same configuration as in Example 11, but the metal powder coated with the coating powder (silver powder) is Example 12 is nickel, Example 13 is copper, Example 14 is tin, Example 15 is iron , Example 16 is palladium, Example 17 is aluminum, Example 18 is gold, Example 19 is an electrode paste composition consisting of platinum.
[실험예 3][Experimental Example 3]
도막밀도 테스트는 PET 필름 위에 100um 두께로 인쇄 후 110℃/30min 건조된 시편의 도막밀도를 측정하였다.Coating density test measured the coating film density of the specimen dried 110 ℃ / 30 minutes after printing to 100um thickness on the PET film.
표 4는 필러의 코팅분말의 종류에 따른 광변환효율 증대효과를 나타내는 것이다.Table 4 shows the effect of increasing the light conversion efficiency according to the type of coating powder of the filler.
상기 표 4에서와 같이 코팅분말 없이 은(Ag) 분말로만 형성되는 비교예 6을 살펴보면 도막밀도가 4.21g/㎤이고, 광변환효율이 15.23%인 것을 알 수 있다.Looking at Comparative Example 6, which is formed only of silver (Ag) powder without a coating powder as shown in Table 4, it can be seen that the coating film density is 4.21 g / cm 3 and the light conversion efficiency is 15.23%.
또한 실시예 11 내지 19의 전극 페이스트 조성물들을 살펴보면 은(Ag) 분말에 비해 도전율이 떨어지는 금속분말의 외면에 은 분말을 피복시키더라도 조성물의 조합을 통해 도막밀도를 높임으로써 오히려 비교예 6에 비해 광변환효율이 증가하는 것을 알 수 있다.In addition, in the electrode paste compositions of Examples 11 to 19, even when the silver powder is coated on the outer surface of the metal powder, which has a lower conductivity than the silver (Ag) powder, the coating film density is increased through the combination of the compositions, rather, it is lighter than that of Comparative Example 6. It can be seen that the conversion efficiency increases.
[실시예 20][Example 20]
은(Ag) 분말 12.5 중량%와, 30 중량%의 은(Ag) 분말이 피복되는 70 중량%의 구리(Cu) 분말로 형성되는 금속 코팅분말 87.5 중량%들이 혼합되는 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF6 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of a conductive filler mixed with 12.5 wt% of silver (Ag) powder and 87.5 wt% of a metal coating powder formed of 70 wt% of copper (Cu) powder coated with 30 wt% of silver (Ag) powder, An electrode paste composition comprising 6% by weight of sample number GF6 in Table 1, 8.9% by weight of an organic solvent, 5% by weight of an organic binder, and 0.1% by weight of an additive as a glass powder.
[실시예 21]Example 21
은(Ag) 분말 25 중량%와, 30 중량%의 은(Ag) 분말이 피복되는 70 중량%의 구리(Cu) 분말로 형성되는 금속 코팅분말 75 중량%들이 혼합되는 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서 상기 표 1의 시료번호 GF6 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of a conductive filler mixed with 25 wt% of silver (Ag) powder and 75 wt% of a metal coating powder formed of 70 wt% of copper (Cu) powder coated with 30 wt% of silver (Ag) powder, An electrode paste composition comprising 6% by weight of sample number GF6 in Table 1, 8.9% by weight of an organic solvent, 5% by weight of an organic binder, and 0.1% by weight of an additive as a glass powder.
[실시예 22][Example 22]
은(Ag) 분말 37.5 중량%와, 30 중량%의 은(Ag) 분말이 피복되는 70 중량%의 구리(Cu) 분말로 형성되는 금속코팅 분말 62.5 중량%들이 혼합되는 도전성 필러 80 중량%와, 유리분말로서, 상기 표 1의 시료번호 GF6 6중량%와, 유기용매 8.9 중량%와, 유기바인더 5 중량%와, 첨가제 0.1 중량%를 포함하는 전극 페이스트 조성물.80 wt% of a conductive filler mixed with 37.5 wt% of silver (Ag) powder and 62.5 wt% of a metal coating powder formed of 70 wt% of copper (Cu) powder coated with 30 wt% of silver (Ag) powder, An electrode paste composition comprising 6 wt% of sample No. GF6 in Table 1, 8.9 wt% of an organic solvent, 5 wt% of an organic binder, and 0.1 wt% of an additive as a glass powder.
[실험예 4] [Experimental Example 4]
도막밀도 테스트는 PET 필름 위에 100um 두께로 인쇄 후 110℃/30min 건조된 시편을 Mirage사의 SD-200L을 이용하여 측정하였다.Coating density test was measured using a Mirage SD-200L specimens dried 110 ℃ / 30 minutes after printing to 100um thickness on the PET film.
표 5는 분말 혼합 적용에 따른 광변환효율 증대효과를 나타내는 것이다.Table 5 shows the effect of increasing the light conversion efficiency according to the powder mixture application.
표 5를 살펴보면, 코팅분말 없이 은 분말로만 형성되는 도전성 필러가 적용되는 비교예 6은 도막밀도가 4.21g/㎤이며, 광변환효율은 15.23%인 것을 알 수 있다.Looking at Table 5, it can be seen that in Comparative Example 6 to which the conductive filler formed only of silver powder without coating powder is applied, the coating film density is 4.21 g / cm 3 and the light conversion efficiency is 15.23%.
또한 본 발명의 일실시예와 같이 은(Ag) 분말이 피복된 구리(Cu) 분말로 형성되는 필러가 적용되는 비교예 7은 도막밀도가 4.32g/㎤이며, 광변환효율은 15.64%인 것을 알 수 있으며, 단순히 은(Ag) 분말로만 이루어지는 비교예 6에 비해 광변환효율이 증가하는 것을 알 수 있다.In addition, Comparative Example 7 in which a filler formed of copper (Cu) powder coated with silver (Ag) powder is applied as an embodiment of the present invention has a coating film density of 4.32 g / cm 3 and an optical conversion efficiency of 15.64%. As can be seen, it can be seen that the light conversion efficiency is increased compared to Comparative Example 6 consisting of only silver (Ag) powder.
또한 본 발명의 제2 실시예와 같이 은(Ag) 분말이 피복된 구리(Cu)분말로 형성되는 금속 코팅분말에 은(Ag) 분말 10 중량%를 혼합시킨 필러가 적용되는 실시예 20을 비교예 6과 7에 비교하면 도막밀도가 증가하며, 이에 따라 광변환효율이 증가하는 것을 알 수 있다.In addition, compared to Example 20, in which a filler obtained by mixing 10% by weight of silver (Ag) powder with a metal coating powder formed of copper (Cu) powder coated with silver (Ag) powder was applied as in the second embodiment of the present invention. Compared with Examples 6 and 7, it is found that the coating film density is increased, thereby increasing the light conversion efficiency.
실시예 20과 실시예 21, 실시예 22를 비교하면 금속 코팅분말이 62.5 중량%, 은 분말이 37.5 중량%로 혼합될 때(실시예 22) 도막밀도가 가장 크게 증가하여 광변환효율이 가장 효율적으로 증가하는 것을 알 수 있다.Compared with Example 20, Example 21, and Example 22, when the metal coating powder was mixed at 62.5% by weight and silver powder at 37.5% by weight (Example 22), the film density was increased the most, resulting in the most efficient light conversion efficiency. It can be seen that the increase.
즉 상기 표 5의 결과에서 알 수 있듯이, 혼합분말을 통해 도막밀도를 증가시켜 태양전지 특성 중 가장 중요한 광변환효율을 향상시킬 수 있게 된다.That is, as can be seen from the results of Table 5, by increasing the coating film density through the mixed powder it is possible to improve the most important light conversion efficiency of the solar cell characteristics.
Claims (12)
상기 도전성 필러는
10.0 ~ 70.0 중량%의 금속분말;
상기 금속분말의 외면에 30.0 ~ 90.0 중량%로 피복되는 코팅분말을 포함하고,
상기 금속분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물.50.0 to 90.0 wt% conductive filler, 5.0 to 20.0 wt% inorganic binder, 0.5 to 20.0 wt% organic binder, 4.5 to 20.0 wt% organic solvent,
The conductive filler
10.0 to 70.0 wt% metal powder;
30.0 to 90.0 wt% of the coating powder is coated on the outer surface of the metal powder,
The metal powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron (Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, gold (Au) Electrode paste composition, characterized in that any one of powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powder.
상기 첨가제는 티타늄(Ti), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 팔라듐(Pd), 지르코니아(Zr), 규소(Si) 산화물들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물.The method of claim 3, further comprising 0.10 to 0.1% by weight of an additive,
The additive is an electrode paste composition, characterized in that any one of titanium (Ti), zinc (Zn), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), palladium (Pd), zirconia (Zr), silicon (Si) oxide. .
상기 도전성 필러는
10.0 ~ 70.0 중량%의 금속분말과, 상기 금속분말의 외면에 30.0 ~ 90.0 중량%로 피복되는 코팅분말로 이루어지는 62.5 ~ 87.5 중량%의 코팅 금속분말;
상기 금속분말에 혼합되는 12.5 ~ 37.5 중량%의 은(Ag) 분말을 포함하고,
상기 금속분말은 은(Ag) 분말, 니켈(Ni) 분말, 주석(Sn) 분말, 구리(Cu) 분말, 철(Fe) 분말, 팔라듐(Pd) 분말, 알루미늄(Al) 분말, 금(Au) 분말, 아연(Zn) 및 백금(Pt) 분말들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물50.0 to 90.0 wt% conductive filler, 5.0 to 20.0 wt% inorganic binder, 0.5 to 20.0 wt% organic binder, 4.5 to 20.0 wt% organic solvent,
The conductive filler
62.5 to 87.5 wt% of a coated metal powder comprising 10.0 to 70.0 wt% of metal powder and a coating powder coated on the outer surface of the metal powder at 30.0 to 90.0 wt%;
12.5 to 37.5 wt% of silver (Ag) powder mixed in the metal powder,
The metal powder is silver (Ag) powder, nickel (Ni) powder, tin (Sn) powder, copper (Cu) powder, iron (Fe) powder, palladium (Pd) powder, aluminum (Al) powder, gold (Au) Electrode paste composition, characterized in that any one of powder, zinc (Zn) and platinum (Pt) powder
상기 첨가제는 티타늄(Ti), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 마그네슘(Mg), 팔라듐(Pd), 지르코니아(Zr), 규소(Si) 산화물들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극 페이스트 조성물.The method of claim 7, further comprising 0.10 to 0.1% by weight of an additive,
The additive is an electrode paste composition, characterized in that any one of titanium (Ti), zinc (Zn), ruthenium (Ru), magnesium (Mg), palladium (Pd), zirconia (Zr), silicon (Si) oxide. .
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