KR20140017052A - 페이스트 조성물, 및 이를 포함하는 태양 전지용 전극 및 태양 전지 - Google Patents
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Abstract
도전성 분말, 텔루륨(Te) 분말 또는 Te 함유 합금 분말, 및 유기 비히클을 포함하는 페이스트 조성물, 그리고 이를 포함하는 태양 전지용 전극 및 태양 전지가 제공된다.
Description
페이스트 조성물, 및 이를 포함하는 태양 전지용 전극 및 태양 전지에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 소자로서, 무한정 무공해의 차세대 에너지 자원으로 각광받고 있다.
태양 전지는 p형 반도체 및 n형 반도체를 포함하며, 광활성층에서 태양 광 에너지를 흡수하면 반도체 내부에서 전자-정공 쌍(electron-hole pair, EHP)이 생성되고, 여기서 생성된 전자 및 정공이 n형 반도체 및 p형 반도체로 각각 이동하고 이들이 전극에 수집됨으로써 외부에서 전기 에너지로 이용할 수 있다.
태양 전지는 태양 에너지로부터 가능한 많은 전기 에너지를 출력할 수 있도록 효율을 높이는 것이 중요하다.
한편, 태양 전지의 전극은 페이스트 조성물을 이용하여 스크린 인쇄(screen printing) 방법으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 반도체와 전극의 접착력을 향상시켜 태양 전지의 효율을 개선할 수 있는 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 페이스트 조성물을 사용한 태양 전지용 전극을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 전극을 포함하는 태양 전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 도전성 분말, 텔루륨(Te) 분말 또는 Te 함유 합금 분말, 그리고 유기 비히클을 포함하는 페이스트 조성물을 제공한다.
상기 도전성 분말은 은(Ag) 분말 또는 Ag 함유 합금 분말, 알루미늄(Al) 분말 또는 Al 함유 합금 분말, 구리(Cu) 분말 또는 Cu 함유 합금 분말, 그리고 니켈(Ni) 분말 또는 Ni 함유 합금 분말로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 50 내지 90 중량%로 포함될 수 있다.
상기 Te 함유 합금 분말은 Ag2Te, AgGaTe2, AgInTe2, BiTe3, CoTe, CuTe, GaTe, Ga2Te3, In2Te3, Li2Te, MnTe, MoTe, NbTe, NiTe 및 PbTe 로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함할 수 있다.
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 0.01 내지 10 ㎛의 평균입경을 가질 수 있다.
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.
상기 유기 비히클은 (메타)아크릴레이트계 수지, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 페놀 수지의 중합체, 및 목재 로진(rosin)으로부터 선택되는 적어도 하나의 유기 화합물; 및 부틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨, 부틸셀루솔브, 부틸셀루솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올(terpineol), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노 포름알데히드, 메틸에틸케톤, 감마부티로락톤, 에틸락테이트 및 텍사놀(Texanol)로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 포함할 수 있다.
상기 유기 비히클은 칙소제(thixotropic agent), 레벨링제(leveling agent) 및 소포제로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 비히클은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
상기 페이스트 조성물은 유리 프릿(glass frit)을 더 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-TeO2계, PbO-SiO2-B2O3계, PbO-SiO2-B2O3-TeO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-SiO2-TeO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2-TeO2계, Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계, 및 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2-TeO2계로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 페이스트 조성물을 사용하여 제조된 태양 전지용 전극을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 반도체 물질을 포함하는 반도체 기판; 및 상기 반도체 기판의 적어도 일면에 형성되는 상기 전극을 포함하는 태양 전지를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
상기 페이스트 조성물을 사용하여 전극을 형성함에 따라, 반도체와 전극의 접착력을 향상시켜 태양 전지의 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1을 참고하여 일 구현예에 따른 태양 전지를 설명한다. 도 1은 태양 전지의 구조의 일 예에 해당될 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
이하에서는 설명의 편의상 반도체 기판(10)을 중심으로 상하의 위치 관계를 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 반도체 기판(10) 중 태양 에너지를 받는 면을 전면(front side)이라 하고 전면의 반대면을 후면(rear side)이라 한다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 태양 전지는 하부 반도체 층(10a) 및 상부 반도체 층(10b)을 포함하는 반도체 기판(10)을 포함한다.
상기 반도체 기판(10)은 반도체 물질로 만들어질 수 있다. 상기 반도체 물질은 구체적으로 결정질 규소 또는 화합물 반도체일 수 있고, 상기 결정질 규소인 경우 예컨대 실리콘 웨이퍼가 사용될 수 있다. 상기 하부 반도체 층(10a) 및 상기 상부 반도체 층(10b) 중 하나는 p형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있으며 다른 하나는 n형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있다. 예컨대 상기 하부 반도체 층(10a)은 상기 p형 불순물로 도핑된 반도체 층이고, 상기 상부 반도체층(10b)은 상기 n형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있다. 이 때 상기 p형 불순물은 붕소(B)와 같은 III족 화합물일 수 있고, 상기 n형 불순물은 인(P)과 같은 V족 화합물일 수 있다.
상기 반도체 기판(10)의 적어도 일면에 전극이 형성된다. 상기 전극은 전면 전극(20) 및 후면 전극(30)을 포함할 수 있으나, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.
상기 반도체 기판(10)의 전면에는 반사방지막(12)이 형성될 수 있다. 상기 반사방지막(12)은 빛을 적게 흡수하고 절연성이 있는 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 질화규소(SiNx), 산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화세륨(CeO2) 및 이들의 조합일 수 있으며, 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있다.
상기 반사방지막(12)은 예컨대 약 200 내지 1500Å의 두께를 가질 수 있다.
상기 반사방지막(12)은 태양 에너지를 받는 반도체 기판(10)의 전면에 형성되어 빛의 반사율을 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시킬 수 있다. 또한 상기 반도체 기판(10)의 표면에 존재하는 실리콘과의 접촉 특성을 개선하여 태양 전지의 효율을 높일 수 있다.
상기 반사방지막(12) 위에는 복수의 전면 전극(20)이 형성된다.
상기 전면 전극(20)은 상기 반도체 기판(10)의 일 방향을 따라 나란히 뻗어 있을 수 있다.
상기 전면 전극(20)은 도전성 물질을 포함하는 페이스트 조성물을 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 도전성 물질은 예컨대 은(Ag) 등의 저저항 도전성 물질을 사용할 수 있다. 상기 전면 전극(20)은 페이스트 조성물을 사용한 스크린 인쇄(screen printing) 방법으로 형성될 수 있으며, 상기 페이스트 조성물에 대해서는 후술한다.
상기 전면 전극(21) 위에는 버스 바(bus bar) 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상기 버스 바 전극은 복수의 태양 전지 셀을 조립할 때 이웃하는 태양 전지 셀을 연결하기 위한 것이다.
상기 반도체 기판(10)의 하부에는 후면 전극(30)이 형성되어 있다. 상기 후면 전극(30)은 도전성 분말을 포함하는 페이스트 조성물을 사용하여 형성될 수 있으며, 상기 도전성 분말은 예컨대 알루미늄(Al)과 같은 불투명 금속을 사용할 수 있다. 상기 후면 전극(30)은 상기 전면 전극(20)과 마찬가지로 페이스트 조성물을 사용한 스크린 인쇄 방법으로 형성될 수 있으며, 상기 페이스트 조성물에 대해서는 후술한다.
이하, 상기 전면 전극(20)과 상기 후면 전극(30) 중 적어도 하나의 전극에 사용되는 페이스트 조성물에 대하여 설명한다.
일 구현예에 따른 페이스트 조성물은 도전성 분말, 텔루륨(Te) 분말 또는 Te 함유 합금 분말, 그리고 유기 비히클을 포함한다.
상기 도전성 분말은 광생성된 전하를 수집하기 위한 전도성 물질이다.
구체적으로, 상기 도전성 분말은 은(Ag) 분말 또는 Ag 함유 합금 분말, 알루미늄(Al) 분말 또는 Al 함유 합금 분말, 구리(Cu) 분말 또는 Cu 함유 합금 분말, 그리고 니켈(Ni) 분말 또는 Ni 함유 합금 분말로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 다른 종류의 금속일 수도 있으며 상기 금속 외에 다른 첨가물을 포함할 수도 있다.
상기 도전성 분말은 0.001 내지 50 ㎛의 크기를 가질 수 있다.
상기 도전성 분말이 상기 은(Ag) 분말인 경우, 상기 은(Ag) 분말은 단일 입자이거나, 또는 입경이 다른 2종 이상의 입자가 혼합된 것일 수 있다. 상기 은(Ag) 분말은 0.001 내지 10 ㎛의 평균입경을 가질 수 있다.
상기 도전성 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 50 내지 90 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 80 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 도전성 분말이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 소성시 상기 도전성 분말의 적절한 충진 밀도에 의해 우수한 전기전도성을 가질 수 있고, 페이스트 조성물 제조시 분산성이 우수하다.
일 구현예에 따르면, 상기 도전성 분말과 함께, 텔루륨(Te) 분말 또는 Te 함유 합금 분말을 사용한다. 이들 중 좋게는 상기 텔루륨(Te) 분말을 사용할 수 있다.
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 저융점 금속으로서, 상기 도전성 분말로 사용되는 금속, 구체적으로는 은(Ag) 분말 보다 낮은 온도에서 용융될 수 있다. 이에 따라, 상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말을 포함하는 페이스트 조성물을 이용하여 태양 전지용 전극을 형성할 경우, 상기 전극은 반도체, 구체적으로 실리콘 웨이퍼와의 접착성이 향상될 수 있고, 이에 따라 접촉 저항이 감소하면서 태양 전지의 효율이 개선될 수 있다.
상기 Te 함유 합금 분말은 Ag2Te, AgGaTe2, AgInTe2, BiTe3, CoTe, CuTe, GaTe, Ga2Te3, In2Te3, Li2Te, MnTe, MoTe, NbTe, NiTe 및 PbTe 로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 사용할 수 있다.
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 0.01 내지 10 ㎛의 평균입경을 가질 수 있고, 구체적으로는 1 내지 5 ㎛의 평균입경을 가질 수 있다. 상기 범위 내의 평균입경을 가질 경우 실리콘 웨이퍼에 인쇄시 조대입자(coarse particle)에 의한 메쉬 막힘 현상을 제어할 수 있으며, 페이스트 조성물 제조시 분산성이 우수하고, 미세패턴을 구현할 수 있다.
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 사용될 경우 상기 도전성 분말의 전기전도성을 향상시키고, 실리콘 웨이퍼와의 접촉면에 균일하게 분포할 수 있어 실리콘 웨이퍼와의 접착성이 향상되고, 이에 따라 태양 전지의 효율이 개선될 수 있다.
상기 유기 비히클은 상기 도전성 분말과 상기 Te 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말과 혼합되어 적절한 점도를 부여함으로써 페이스트화 하는 것으로, 유기 화합물 및 이들을 용해하는 용매를 포함할 수 있다.
상기 유기 화합물은 (메타)아크릴레이트계 수지, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 페놀 수지의 중합체, 및 목재 로진(rosin)으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 용매는 부틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨, 부틸셀루솔브, 부틸셀루솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올(terpineol), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노 포름알데히드, 메틸에틸케톤, 감마부티로락톤, 에틸락테이트 및 텍사놀(Texanol)로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 비히클은 상기 유기 화합물 및 상기 용매 외에도, 칙소제(thixotropic agent), 레벨링제(leveling agent) 및 소포제로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 비히클은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기 비히클이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우 적절한 점도를 가진 페이스트 조성물을 제조할 수 있다.
상기 페이스트 조성물은 유리 프릿(glass frit)을 더 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 용융되면서 전극이 낮은 온도에서 반사방지막의 질화막을 통과하여 실리콘 웨이퍼와의 접촉을 유도하는 역할을 한다.
상기 유리 프릿은 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-TeO2계, PbO-SiO2-B2O3계, PbO-SiO2-B2O3-TeO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-SiO2-TeO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2-TeO2계, Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계, 및 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2-TeO2계로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 6 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유리 프릿이 상기 함량 범위 내로 포함될 경우 전극이 실리콘 웨이퍼와의 접착력이 향상되어 효율이 우수한 태양 전지를 구현할 수 있다.
상기 페이스트 조성물을 사용한 태양 전지, 예컨대 도 1의 구조를 가진 태양 전지의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(10)을 준비한다. 이 때 반도체 기판(10)은 예컨대 p형 불순물이 도핑되어 있을 수 있다. 다음 반도체 기판(10)에 예컨대 n형 불순물을 도핑한다. 여기서 n형 불순물은 POCl3, H3PO4 등을 고온에서 확산시킴으로써 도핑할 수 있다. 이에 따라 반도체 기판(10)은 다른 불순물로 도핑된 하부 반도체 층(10a)과 상부 반도체 층(10b)을 포함한다.
다음 상부 반도체 층(10b) 위에 반사방지막(12)을 형성할 수 있다. 상기 반사방지막(12) 위에 전술한 페이스트 조성물을 도포 및 건조하여, 전면 전극(20)을 형성할 수 있다. 이때 상기 도포는 스크린 인쇄 방법으로 수행할 수 있다. 이때 상기 페이스트 조성물 내에 함유된 상기 유리 프릿이 용융되면서 상기 반사방지막(12)을 관통함에 따라, 상기 전면 전극(20)은 상기 상부 반도체 층(10b)과 접촉하게 된다.
다음 하부 반도체 층(10a) 위에 전술한 페이스트 조성물을 도포 및 건조하여, 후면 전극(30)을 형성할 수 있다. 이때 상기 도포는 스크린 인쇄 방법으로 수행할 수 있다.
상기 전면 전극(20) 및 상기 후면 전극 (30) 형성시, 도포된 페이스트 조성물을 소성할 수 있다. 상기 소성은 소성로에서 도전성 분말의 용융 온도보다 높은 온도까지 승온할 수 있으며, 예컨대 약 400 내지 1000℃에서 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
(페이스트 조성물 제조)
실시예
1 내지 5
은(Ag) 분말, 텔루륨(Te) 분말, 유기 비히클로서 에틸셀룰로오스, 부틸카비톨 및 테르피네올, 그리고 PbO-SiO2계 유리 프릿을 각각 하기 표 1의 함량으로 혼합하여, 페이스트 조성물을 제조하였다. 이때 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 상기 에틸셀룰로오스는 1 중량%로, 상기 부틸카비톨은 8 중량%로, 상기 테르피네올은 1 중량%로 사용되었다.
실시예
6 내지 10
실시예 1에서 Te 분말 대신 Ag2Te 분말을 하기 표 1의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 페이스트 조성물을 제조하였다.
비교예
1
실시예 1에서 Te 분말을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 페이스트 조성물을 제조하였다.
(태양 전지 제작)
p형 불순물로 도핑된 하부 반도체 층 및 n형 불순물로 도핑된 상부 반도체 층으로 구성된 반도체 기판을 형성하였다. 이때 상기 반도체 층은 실리콘 웨이퍼로 이루어진다. 이후, 상기 상부 반도체 층 위에 실시예 1 내지 10 및 비교예 1에서 제조된 각각의 페이스트 조성물을 도포 및 건조하여 전면 전극을 형성하였다.
이후, 상기 하부 반도체 층 위에, 알루미늄(Al) 분말 73 중량%, 유기 비히클로서 에틸셀룰로오스 2.4 중량%, 부틸카비톨 19.2 중량% 및 테르피네올 2.4 중량%, 그리고 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계 유리 프릿 3 중량%를 혼합하여 제조된 페이스트 조성물을 도포 및 건조하여, 후면 전극을 형성하였다.
평가 1: 태양 전지의 효율 측정
위에서 제조된 태양 전지를 다음과 같은 방법으로 효율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
맥사이언스社의 K-3000 솔라 시뮬레이터(Solar Simulator)를 이용하여 곡선인자(Fill Factor, FF) 및 효율을 각각 측정하였다. 상기 효율은 단위면적당 입사하는 빛 에너지에 대한 태양 전지의 출력의 비율을 의미한다.
상기 곡선인자(FF)는 하기 수학식 1에 의해 얻어진다.
[수학식 1]
곡선인자(FF)(%) = Pmax / (개방전압(Voc) X 단락전류(Isc)) X 100
(Pmax = 최대 출력전압 X 최대 출력전류)
상기 태양 전지의 효율은 하기 수학식 2에 의해 얻어진다.
[수학식 2]
효율(η)(%) = 개방전압(Voc) X 단락전류밀도(Jsc) X 곡선인자(FF) / 100
| 페이스트 조성물 조성 | 곡선인자(FF)(%) | 효율(%) | |||||
| Ag 분말(중량%) | Te 분말(중량%) | Ag2Te 분말(중량%) | 유기 비히클(중량%) | 유리 프릿(중량%) | |||
| 실시예 1 | 85 | 0.5 | - | 10 | 4.5 | 78.29 | 18.59 |
| 실시예 2 | 84.5 | 1 | - | 10 | 4.5 | 78.77 | 18.69 |
| 실시예 3 | 83.5 | 2 | - | 10 | 4.5 | 78.62 | 18.65 |
| 실시예 4 | 82.5 | 3 | - | 10 | 4.5 | 78.36 | 18.63 |
| 실시예 5 | 80.5 | 5 | - | 10 | 4.5 | 78.26 | 18.55 |
| 실시예 6 | 85 | - | 0.5 | 10 | 4.5 | 77.89 | 18.53 |
| 실시예 7 | 84.5 | - | 1 | 10 | 4.5 | 78.23 | 18.62 |
| 실시예 8 | 83.5 | - | 2 | 10 | 4.5 | 78.04 | 18.58 |
| 실시예 9 | 82.5 | - | 3 | 10 | 4.5 | 77.78 | 18.51 |
| 실시예 10 | 80.5 | - | 5 | 10 | 4.5 | 77.71 | 18.49 |
| 비교예 1 | 85.5 | 0 | 0 | 10 | 4.5 | 77.65 | 18.48 |
상기 표 1을 통하여, 일 구현예에 따라 Te 분말 또는 Te 함유 합금 분말을 포함하는 실시예 1 내지 10의 페이스트 조성물을 사용하여 전극 형성시, 상기 Te 분말 또는 Te 함유 합금 분말을 포함하지 않은 비교예 1의 페이스트 조성물을 사용한 경우와 비교하여, 태양 전지의 효율이 보다 우수함을 알 수 있다. 이는 상기 Te 분말 또는 Te 함유 합금 분말이 Ag 분말과 같은 도전성 분말보다 용융점이 낮음에 따라 실리콘 웨이퍼와의 접착력이 보다 개선됨에 따른 것이다.
또한 Te 분말을 사용한 실시예 1 내지 5의 경우, Te 함유 합금 분말을 사용한 실시예 6 내지 10의 경우와 비교하여, 태양 전지의 효율이 보다 우수함을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10a: 하부 반도체 층
10b: 상부 반도체 층
10: 반도체 기판
12: 반사방지막
20: 전면 전극
30: 후면 전극
10b: 상부 반도체 층
10: 반도체 기판
12: 반사방지막
20: 전면 전극
30: 후면 전극
Claims (14)
- 도전성 분말, 텔루륨(Te) 분말 또는 Te 함유 합금 분말, 그리고 유기 비히클
을 포함하는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 분말은 은(Ag) 분말 또는 Ag 함유 합금 분말, 알루미늄(Al) 분말 또는 Al 함유 합금 분말, 구리(Cu) 분말 또는 Cu 함유 합금 분말, 그리고 니켈(Ni) 분말 또는 Ni 함유 합금 분말로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 50 내지 90 중량%로 포함되는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 Te 함유 합금 분말은 Ag2Te, AgGaTe2, AgInTe2, BiTe3, CoTe, CuTe, GaTe, Ga2Te3, In2Te3, Li2Te, MnTe, MoTe, NbTe, NiTe 및 PbTe 로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 0.01 내지 10 ㎛의 평균입경을 가지는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 텔루륨(Te) 분말 또는 상기 Te 함유 합금 분말은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 0.01 내지 5 중량%로 포함되는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기 비히클은
(메타)아크릴레이트계 수지, 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 페놀 수지의 중합체, 및 목재 로진(rosin)으로부터 선택되는 적어도 하나의 유기 화합물; 및
부틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨, 부틸셀루솔브, 부틸셀루솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올(terpineol), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노 포름알데히드, 메틸에틸케톤, 감마부티로락톤, 에틸락테이트 및 텍사놀(Texanol)로부터 선택되는 적어도 하나의 용매
를 포함하는 페이스트 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 유기 비히클은 칙소제(thixotropic agent), 레벨링제(leveling agent) 및 소포제로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기 비히클은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 5 내지 40 중량%로 포함되는 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 페이스트 조성물은 유리 프릿(glass frit)을 더 포함하는 페이스트 조성물.
- 제10항에 있어서,
상기 유리 프릿은 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-TeO2계, PbO-SiO2-B2O3계, PbO-SiO2-B2O3-TeO2계, ZnO-SiO2계, ZnO-SiO2-TeO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2-TeO2계, Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계, 및 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2-TeO2계로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 페이스트 조성물.
- 제10항에 있어서,
상기 유리 프릿은 상기 페이스트 조성물의 총량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함되는 페이스트 조성물.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 페이스트 조성물을 사용하여 제조된 태양 전지용 전극.
- 반도체 물질을 포함하는 반도체 기판; 및
상기 반도체 기판의 적어도 일면에 형성되는 제13항의 전극
을 포함하는 태양 전지.
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| KR1020120082735A KR20140017052A (ko) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 페이스트 조성물, 및 이를 포함하는 태양 전지용 전극 및 태양 전지 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140017052A (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20180315868A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Giga Solar Materials Corp. | Conductive paste for solar cell, solar cell and manufacturing method thereof, and solar cell module |
| CN109979640A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-05 | 南京苏煜新能源科技有限公司 | 一种太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
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2012
- 2012-07-27 KR KR1020120082735A patent/KR20140017052A/ko not_active Application Discontinuation
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| US10923608B2 (en) | 2017-04-28 | 2021-02-16 | Giga Solar Materials Corp. | Conductive paste for solar cell, solar cell and manufacturing method thereof, and solar cell module |
| CN109979640A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-07-05 | 南京苏煜新能源科技有限公司 | 一种太阳能电池正面银浆及其制备方法 |
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