KR20140143293A - 태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 - Google Patents

태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 Download PDF

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Abstract

본 발명은 은 분말; 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿; 및 유기 비히클을 포함하는 조성물이고, 상기 유리 프릿은 제1 금속산화물인 산화비스무스 40 내지 60 중량%; 제2 금속산화물인 산화텔루륨 0.25 내지 15 중량%; 제3 금속산화물인 산화텅스텐 10 내지 20 중량%; 및 상기 제1 내지 제3 금속산화물과 상이한 금속산화물인 제4 금속산화물 15 내지 25 중량%;를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물로서, 상기 태양전지 전극　형성용　조성물로 제조된 태양전지 전극은 리본과의 접착강도가 우수하고 직렬 저항이(Rs)이 최소화되어 변환 효율이 우수하다.

Description

태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극{COMPOSITION FOR FORMING SOLAR CELL ELECTRODE AND ELECTRODE PREPARED USING THE SAME}
본 발명은 태양전지 전극　형성용　조성물 및 이로부터 제조된 전극에 관한 것이다.
태양전지는 태양광의 포톤(photon)을 전기로 변환시키는 pn 접합의 광전 효과를 이용하여 전기 에너지를 발생시킨다. 태양전지는 pn 접합이 구성되는 반도체 웨이퍼 또는 기판 상·하면에 각각 전면 전극과 후면 전극이 형성되어 있다. 태양전지는 반도체 웨이퍼에 입사되는 태양광에 의해 pn 접합의 광전 효과가 유도되고, 이로부터 발생된 전자들이 전극을 통해 외부로 흐르는 전류를 제공한다. 이러한 태양전지의 전극은 전극용 페이스트 조성물의 도포, 패터닝 및 소성에 의해, 웨이퍼 표면에 형성될 수 있다.
최근 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 에미터(emitter)의 두께가 지속적으로 얇아짐에 따라, 태양전지의 성능을 저하시킬 수 있는 션팅(shunting) 현상을 유발시킬 수 있다. 또한, 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 태양전지의 면적을 점차 증가시키고 있는데, 이는 태양전지의 접촉저항을 높여 태양전지의 효율을 감소시킬 수 있다.
또한, 태양전지를 구성하는 셀(cell)들은 리본으로 서로 연결되는데, 전극과 리본의 접착력이 좋지 못한 경우에는 직렬 저항이 크고 변환효율이 저하될 우려가 있다. 본 발명자는 종래 유연 유리 프릿을 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 전극과 리본의 접착력이 충분히 확보되지 못한 점에 착안하여 이를 개선하고자 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 전극과 리본의 접착강도가 우수한 태양전지 전극　형성용　조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은 직렬 저항(Rs)을 최소화할 수 있는　태양전지 전극　형성용　조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 변환효율이 우수한 태양전지 전극을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 은 분말; 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿; 및 유기 비히클을 포함하는 조성물이고, 상기 유리 프릿은 제1 금속산화물인 산화비스무스 40 내지 60 중량%; 제2 금속산화물인 산화텔루륨 0.25 내지 15 중량%; 제3 금속산화물인 산화텅스텐 10 내지 20 중량%; 및 상기 제1 내지 제3 금속산화물과 상이한 금속산화물인 제4 금속산화물 15 내지 25 중량%;를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물에 관한 것이다.
상기 제4 금속산화물은　산화리튬, 산화바나듐, 산화규소, 산화비스무스, 산화아연, 산화마그네슘, 산화붕소, 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 산화물일 수 있다.
상기 조성물은 은 분말 60 내지 95 중량%; 상기 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿 0.5 내지 20 중량%; 및 상기 유기 비히클 1 내지 30 중량%; 를 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기 조성물은 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 태양전지 전극은 상기 태양전지 전극　형성용　조성물로부터　형성될 수 있다.
본 발명의 태양전지 전극　형성용　조성물로 제조된 태양전지 전극은 리본과의 접착강도가 우수하고 직렬 저항이(Rs)이 최소화되어 변환 효율이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 간략히 도시한 개략도이다.
태양전지 전극　형성용　조성물
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 은 분말; 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿; 및 유기 비히클을 포함하는 태양전지 전극　형성용　조성물로서, 태양전지 셀(cell)을 연결하는 리본과의 접착강도가 우수하며, 직렬 저항이(Rs)이 최소화되어 Fill Factor 및 변환 효율이 우수하다.
　
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
　
(A) 은 분말
본 발명의 태양전지 전극　형성용　조성물은　제1 금속 분말로서 도전성 분말인 은(Ag) 분말을 사용한다. 상기 은 분말은 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 입경을 갖는 분말일 수 있는데, 예를 들어 수십 내지 수백 나노미터 크기의 은 분말, 수 내지 수십 마이크로미터의 은 분말일 수 있으며, 2 이상의 서로 다른 사이즈를 갖는 은 분말을 혼합하여 사용할 수 있다.
은 분말은 입자 형상이 구형, 판상, 무정형 형상을 가질 수 있다
은 분말은 평균입경(D50)은 바람직하게는 0.1㎛ 내지 10㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 내지 5㎛이 될 수 있다. 상기 평균입경은 이소프로필알코올(IPA)에 도전성 분말을 초음파로 25℃에서 3분 동안 분산시킨 후 CILAS社에서 제작한 1064LD 모델을 사용하여 측정된 것이다. 상기 범위 내에서, 접촉저항과 선 저항이 낮아지는 효과를 가질 수 있다.
은 분말은 조성물 전체 중량 대비 60 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 저항의 증가로 변환 효율이 낮아지는 것을 막을 수 있다. 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다.
　
(B) 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿
유리 프릿(glass frit)은 전극 페이스트의 소성 공정 중 반사 방지막을 에칭(etching)하고, 은 입자를 용융시켜 저항이 낮아질 수 있도록 에미터 영역에 은 결정 입자를 생성시키고, 전도성 분말과 웨이퍼 사이의 접착력을 향상시키고 소결시에 연화하여 소성 온도를 보다 낮추는 효과를 유도한다.
태양전지의 효율을 증가시키기 위하여 태양전지의 면적을 증가시키면 태양전지의 접촉저항이 높아질 수 있으므로 pn 접합(pn junction)에 대한 피해를 최소화함과 동시에 직렬저항을 최소화시켜야 한다. 또한, 다양한 면저항의 웨이퍼의 증가에 따라 소성 온도가 변동폭이 커지므로 넓은 소성 온도에서도 열안정성을 충분히 확보될 수 있는 유리 프릿을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 태양전지를 구성하는 셀(cell)들은 리본에 의하여 서로 연결되는데, 리본과 접착되는 태양전지 전극의 접착강도(adhesion strength)가 충분하게 확보되지 않으면, 셀(cell)이 탈락되거나 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서는 상기에서 기술한 태양전지 전극의 전기적 특성과 접착강도와 같은 물리적 특성을 동시에 확보하고자 무연 유리프릿으로서 Bi2O3-TeO2-WO3계 유리 프릿을 도입하였다.
본 발명의 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿은 제1 내지 제3 금속산화물로서 산화비스무스, 산화텔루륨, 및 산화텅스텐을 필수적으로 포함하며, 상기 제1 내지 제3 금속산화물과 상이한 제4 금속산화물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예로서, 상기 유리 프릿은 제1 금속산화물인 산화비스무스 40 내지 60 중량%; 제2 금속산화물인 산화텔루륨 0.25 내지 15 중량%; 제3 금속산화물인 산화텅스텐 10 내지 20 중량%; 및 제4 금속산화물 15 내지 25 중량%;를 포함할 수 있으며, 상기 범위에서 우수한 접착강도 및 변환효율(Efficiency)을 동시에 확보할 수 있다.
상기 제4 금속산화물은 산화리튬, 산화바나듐, 산화규소, 산화비스무스, 산화아연, 산화마그네슘, 산화붕소, 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 산화물일 수 있다.
상기 유리 프릿은 통상의 방법을 사용하여 상기 기술된 금속 산화물로부터 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 기술된 금속산화물의 조성으로 혼합한다. 혼합은 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill)을 사용하여 혼합할 수 있다. 혼합된 조성물을 900℃-1300℃의 조건에서 용융시키고, 25℃에서 ?칭(quenching)한다. 얻은 결과물을 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 유리 프릿을 얻을 수 있다.
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛인 것이 사용될 수 있으며,조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 유리 프릿의 형상은 구형이거나 부정형상이어도 무방하다.
　
(C) 유기 비히클
유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물의 무기성분과 기계적 혼합을 통하여 페이스트 조성물에 인쇄에 적합한 점도 및 유변학적 특성을 부여한다.
상기 유기 비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유기 비히클이 사용될 수 있는데, 통상 바인더 수지와 용매 등을 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지로는 아크릴레이트계 또는 셀룰로오스계 수지 등을 사용할 수 있으며 에틸 셀룰로오스가 일반적으로 사용되는 수지이다. 그러나, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스와 페놀 수지의 혼합물, 알키드 수지, 페놀계 수지, 아크릴산 에스테르계 수지, 크실렌계 수지, 폴리부텐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 요소계 수지, 멜라민계 수지, 초산비닐계 수지, 목재 로진(rosin) 또는 알콜의 폴리메타크릴레이트 등을 사용할 수도 있다.
상기 용매로는 예를 들어, 헥산, 톨루엔, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸센로솔브, 부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르), 디부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르), 부틸 카비톨 아세테이트(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 헥실렌 글리콜, 터핀올(Terpineol), 메틸에틸케톤, 벤질알콜, 감마부티로락톤 또는 에틸락테이트 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 비히클의 배합량은 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다.　
　
(D) 첨가제
본 발명의 태양전지 전극 형성용 조성물은 상기한 구성 요소 외에 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 조성물 전제 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 첨가되지만 필요에 따라 변경할 수 있다.
　
태양전지 전극 및 이를 포함하는 태양전지
본 발명의 다른 관점은 상기 태양전지 전극 형성용 조성물부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 태양전지에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, p층(101) 및 에미터로서의 n층(102)을 포함하는 웨이퍼(100) 또는 기판 상에, 상기 태양전지 전극 형성용 조성물을 인쇄하고 소성하여 후면 전극(210) 및 전면 전극(230)을 형성할 수 있다. 예컨대, 태양전지 전극 형성용 조성물을 웨이퍼의 후면에 인쇄 도포한 후, 대략 200℃ 내지 400℃ 온도로 대략 10 내지 60초 정도 건조하여 후면 전극을 위한 사전 준비 단계를 수행할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 전면에 태양전지 전극 형성용 조성물을 인쇄한 후 건조하여 전면 전극을 위한 사전 준비단계를 수행할 수 있다. 이후에, 400℃ 내지 950℃, 바람직하게는 850℃ 내지 950℃에서 30초 내지 50초 정도 소성하는 소성 과정을 수행하여 전면 전극 및 후면 전극을 형성할 수 있다.
　
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
　
실시예
실시예 1
제1 내지 제3 금속산화물로서 산화비스무스, 산화텔루륨, 산화텅스텐을, 제4 금속산화물로서 산화리튬, 산화바나듐을 하기 표 1의 조성으로　혼합하여 900 내지 1400℃에서 용융 및 소결과정을 거쳐 평균입경(D50)이 2.0㎛인 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿을 제조하였다.
유기 바인더로서 에틸셀룰로오스 (Dow chemical company, STD4) 0.8　중량%를 용매인 부틸 카비톨 (Butyl Carbitol) 8.5　중량%에 60℃에서 충분히 용해한 후 평균입경이 2.0㎛인 구형의 은 분말(Dowa Hightech CO. LTD, AG-4-8) 86.3 중량%, 상기 제조된 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿 3.5 중량%, 첨가제로서 분산제 BYK102(BYK-chemie) 0.2 중량% 및 요변제 Thixatrol ST (Elementis co.) 0.5　중량%를 투입하여 골고루 믹싱 후 3롤 혼련기로 혼합 분산시켜 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 태양전지 전극 형성용 조성물을 결정계 모노 웨이퍼(Wafer) 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 이후 Wafer의 후면에 알루미늄을 포함하는 전극 형성용 조성물을　후면 인쇄한 후 동일한 방법으로 건조하였다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 940℃에서 40초간 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 태양전지효율 측정장비 (Pasan社, CT-801)를 사용하여 변환효율(%) 및 직렬 저항 Rs(Ω)를 측정한 후, 전극에 플럭스(flux)를 바른 후 인두기(HAKKO社)로 300~400℃에서 리본과 접합시켰다. 이후 박리각 180°조건에서 장력기(Tinius olsen社)를 사용하여 50 mm/min의 신장속도로 접착강도를 측정하였다. 측정한 효율, 직렬 저항 및 접착강도(N/mm)를 하기 표 1에 함께 나타내었다. 　
　
실시예 2 - 4 및 비교예 1 - 7
하기 표 1의 함량으로 유리 프릿을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조한 후 물성을 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다.
　
　 유리프릿의 조성 (단위: 중량%) 접착강도 Rs 변환효율
PbO Bi2O3 TeO2 WO3 B2O3 Li2O V2O5
실시예 1 - 58 5 20 - 1 16 2.98 0.0057 17.58
실시예 2 - 58 15 20 - 1 6 3.85 0.0058 17.51
실시예 3 - 60 15 15 - 1 9 4.12 0.0056 17.65
실시예 4 - 58 12 18 - 1 11 3.43 0.0054 17.64
실시예 5 - 58 17 12 - 1 12 3.55 0.0058 17.52
비교예 1 40 - 30 30 - - - 2.31 0.0058 17.55
비교예 2 - 35 15 15 10 1 24 1.78 0.0061 17.48
비교예 3 - 70 12 14 - 1 3 2.69 0.0067 17.41
비교예 5 - 55 20 10 - 1 14 2.23 0.0058 17.49
비교예 6 - 60 15 8 - 1 16 1.20 0.0055 17.59
비교예 7 - 60 15 22 - 1 2 1.89 0.0054 17.60
　
상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1 내지 5의 유리 프릿을 사용한 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극은 유연 유리 프릿을 사용한 비교예 1 또는 본 발명의 유리 프릿 조성을 벗어나는 비교예 2 내지 7에 비하여 리본과의 접착강도가 우수하며, 직렬 저항값이 낮으며 변환효율이 우수한 것을 알 수 있다.
　
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (6)

  1. 은 분말; 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿; 및 유기 비히클을 포함하는 조성물이고, 상기 유리 프릿은
    제1 금속산화물인 산화비스무스 40 내지 60 중량%;
    제2 금속산화물인 산화텔루륨 0.25 내지 15 중량%;
    제3 금속산화물인 산화텅스텐 10 내지 20 중량%; 및
    상기 제1 내지 제3 금속산화물과 상이한 금속산화물인 제4 금속산화물 15 내지 25 중량%;를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4 금속산화물은　산화리튬, 산화바나듐, 산화규소, 산화비스무스, 산화아연, 산화마그네슘, 산화붕소, 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 산화물인 태양전지 전극 형성용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 은 분말 60 내지 95 중량%; 상기 산화비스무스-산화텔루륨-산화텅스텐계 유리 프릿 0.5 내지 20 중량%; 및 상기 유기 비히클 1 내지 30 중량%; 를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 태양전지 전극 형성용 조성물로 제조된 태양전지 전극.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9997649B2 (en) 2015-04-28 2018-06-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode composition, electrode manufactured using the same, and solar cell
WO2019124649A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 삼성에스디아이 주식회사 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201601034D0 (en) 2016-01-20 2016-03-02 Johnson Matthey Plc Conductive paste,electrode and solar cell
JP2017218335A (ja) * 2016-06-03 2017-12-14 旭硝子株式会社 ガラス、導電ペーストおよび太陽電池
JP6690607B2 (ja) * 2016-08-03 2020-04-28 信越化学工業株式会社 合成石英ガラスリッド及び光学素子用パッケージ
CN106601335B (zh) * 2016-12-30 2018-08-31 无锡帝科电子材料科技有限公司 用于制备太阳能电池电极的糊剂组合物、太阳能电池电极及太阳能电池
KR20210121342A (ko) * 2020-03-26 2021-10-08 창저우 퓨전 뉴 머티리얼 씨오. 엘티디. 태양전지 전극 형성용 조성물, 선택적 에미터 태양전지 전극 및 선택적 에미터 태양전지
KR20220058168A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 창저우 퓨전 뉴 머티리얼 씨오. 엘티디. 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 태양전지 전극

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010109905A1 (ja) * 2009-03-27 2010-09-30 日立粉末冶金株式会社 ガラス組成物およびそれを用いた導電性ペースト組成物、電極配線部材と電子部品
JP2011201714A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi Ltd アルミニウム電極配線用のガラス組成物と導電性ペースト、そのアルミニウム電極配線を具備する電子部品、及び、この電子部品の製造方法
JP2012084585A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Shoei Chem Ind Co 太陽電池素子並びにその製造方法
JP2012084830A (ja) * 2010-01-25 2012-04-26 Hitachi Chem Co Ltd ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066621A (en) * 1990-06-21 1991-11-19 Johnson Matthey Inc. Sealing glass composition and electrically conductive formulation containing same
JP5083704B2 (ja) * 2006-10-24 2012-11-28 日本電気硝子株式会社 ビスマス系封着材料
KR100987533B1 (ko) * 2008-12-17 2010-10-12 주식회사 나노신소재 환경친화형 태양전지 전극용 페이스트 및 이를 이용한 태양전지
MY158807A (en) * 2009-09-04 2016-11-15 Basf Se Composition for printing electrodes
KR101789838B1 (ko) * 2009-09-04 2017-10-25 바스프 에스이 전도체 트랙을 인쇄하기 위한 조성물 및 태양 전지를 제조하기 위한 방법
JP5559509B2 (ja) * 2009-10-28 2014-07-23 昭栄化学工業株式会社 太陽電池電極形成用導電性ペースト
TWI448444B (zh) * 2010-08-11 2014-08-11 Hitachi Ltd A glass composition for an electrode, a paste for an electrode for use, and an electronic component to which the electrode is used
US20120260982A1 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 Hitachi Chemical Company, Ltd. Paste composition for electrode, photovoltaic cell element, and photovoltaic cell
KR101830780B1 (ko) * 2011-08-05 2018-04-05 삼성전자주식회사 박막의 제조방법, 박막, 박막의 제조장치 및 전자소자
US8691119B2 (en) * 2011-08-11 2014-04-08 E I Du Pont De Nemours And Company Thick film paste containing lead-tellurium-lithium-titanium-oxide and its use in the manufacture of semiconductor devices
KR101596548B1 (ko) * 2013-03-27 2016-02-22 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
US20160284889A1 (en) * 2013-03-29 2016-09-29 Shoei Chemical Inc. Conductive paste for solar cell element surface electrodes and method for manufacturing solar cell element
CN104575661B (zh) * 2013-10-25 2017-09-12 硕禾电子材料股份有限公司 一种导电浆及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010109905A1 (ja) * 2009-03-27 2010-09-30 日立粉末冶金株式会社 ガラス組成物およびそれを用いた導電性ペースト組成物、電極配線部材と電子部品
JP2012084830A (ja) * 2010-01-25 2012-04-26 Hitachi Chem Co Ltd ｎ型拡散層形成組成物、ｎ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
JP2011201714A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi Ltd アルミニウム電極配線用のガラス組成物と導電性ペースト、そのアルミニウム電極配線を具備する電子部品、及び、この電子部品の製造方法
JP2012084585A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Shoei Chem Ind Co 太陽電池素子並びにその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9997649B2 (en) 2015-04-28 2018-06-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode composition, electrode manufactured using the same, and solar cell
WO2019124649A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 삼성에스디아이 주식회사 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지
KR20190076740A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 삼성에스디아이 주식회사 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지

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