KR20170047010A - 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 - Google Patents
전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170047010A KR20170047010A KR1020150147359A KR20150147359A KR20170047010A KR 20170047010 A KR20170047010 A KR 20170047010A KR 1020150147359 A KR1020150147359 A KR 1020150147359A KR 20150147359 A KR20150147359 A KR 20150147359A KR 20170047010 A KR20170047010 A KR 20170047010A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- glass frit
- electrode
- composition
- boron
- tellurium
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 48
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 4
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000326 ultraviolet stabilizing agent Substances 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 2
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]butane Chemical compound CCCCOCCOCCOCCCC KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 1
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010022 rotary screen printing Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
도전성 분말, 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 및 유기 비히클을 포함하고, 상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 보론(B)을 5 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물을 제공한다.
Description
전극 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전극 및 태양전지에 관한 것이다.
태양전지는 태양광의 광자(photon)를 전기로 변환시키는 pn 접합의 광전 효과를 이용하여 전기 에너지를 발생시킨다. 태양전지는 pn 접합이 구성되는 반도체 웨이퍼 또는 기판 상하면에 각각 전면 전극과 후면 전극이 형성되어 있다. 태양전지는 반도체 웨이퍼에 입사되는 태양광에 의해 pn 접합의 광전 효과가 유도되고, 이로부터 발생된 전자들이 전극을 통해 외부로 흐르는 전류를 제공한다.
이러한 태양전지의 전극은 전극 형성용 조성물의 도포, 패터닝 및 소성에 의해, 웨이퍼 표면에 일정 패턴으로 형성될 수 있다.
태양 전지의 변환효율을 향상시키기 위하여 기판과의 접촉성을 향상시켜 접촉저항(Rc)과 시리즈 저항(Rs)을 최소화시키거나 유기물로 스크린 마스크(screen mask)의 패턴 선폭을 작게 조절함으로써 미세 선폭(fine line)을 형성하여 단락전류(Isc)를 높이는 방법이 알려져 있다.
이러한 접촉저항을 최소화하기 위해서는, 소성 과정 중에 기판 표면의 반사방지막이 전극형성용 조성물 내의 유리 프릿에 의해 에칭되어 전극과 에미터가 충분히 접촉(contact)하여야 한다. 이 때, 소성 시 진행되는 반응으로 기판 표면의 에미터가 손상(damage)을 받아 Voc 하락의 원인이 된다. 특히 소성 온도가 높을수록 에칭 반응성이 크기 때문에 Voc 하락폭이 크다.
따라서 pn 접합(pn junction)의 손상(damage)을 최소화함과 동시에 낮은 온도에서 소성하여도 접촉저항을 충분히 낮출 수 있는 전극 형성용 조성물이 요구된다.
일 구현예는 낮은 소성 온도에서도 충분히 접촉저항을 낮춤으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 전극 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
다른 일 구현예는 상기 전극 형성용 조성물로 제조된 전극을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다.
일 구현예는 도전성 분말, 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 및 유기 비히클(vehicle)을 포함하고, 상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 보론(B)을 5 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물을 제공한다.
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 보론을 10 내지 30 몰% 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 텔루륨을 40 내지 90 몰% 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 리튬을 1 내지 30 몰% 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿 내 텔루륨과 리튬의 몰비는 2:1 내지 80:1의 범위에 있을 수 있다.
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 아연(Zn)을 1 내지 20 몰% 더 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 텅스텐(W), 인(P), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 세륨(Ce), 스트론튬(Sr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 나트륨(Na), 칼륨(K), 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 칼슘(Ca), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛ 일 수 있다.
상기 전극 형성용 조성물은 상기 도전성 분말 60 내지 95 중량%; 상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 0.5 내지 20 중량%; 및 상기 유기 비히클 잔부량을 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛ 일 수 있다.
상기 전극 형성용 조성물은 표면처리제, 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제에서 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.
다른 구현예는 상기 전극 형성용 조성물로 제조된 전극을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다.
낮은 소성 온도에서도 충분히 접촉저항을 낮춤으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 전극 형성용 조성물이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 간략히 도시한 개략도이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 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 경우뿐 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.
일 구현예는 도전성 분말, 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 및 유기 비히클을 포함하고, 상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 보론(B)을 5 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전극 형성용 조성물은 도전성 분말로서 금속 분말을 사용할 수 있다. 상기 금속 분말은 은(Ag), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 레늄(Re), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 이트륨(Y), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 텅스텐(W), 주석(Sn), 크롬(Cr), 망간(Mn) 등을 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말은 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 입경을 갖는 분말일 수 있는데, 예를 들어 수십 내지 수백 나노미터 크기의 도전성 분말, 수 내지 수십 마이크로미터의 도전성 분말일 수 있으며, 2 이상의 서로 다른 사이즈를 갖는 도전성 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 도전성 분말은 입자 형상이 구형, 판상, 무정형 형상을 가질 수 있다. 상기 도전성 분말의 평균 입경(D50)은 바람직하게는 0.1 내지 10㎛이며, 더 바람직하게는 0.5 내지 5㎛이 될 수 있다. 상기 평균 입경은 이소프로필알코올(IPA)에 도전성 분말을 초음파로 상온(20 내지 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.
상기 도전성 분말은 바람직하게는 은(Ag) 분말을 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말은 전극 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 저항의 증가로 변환 효율이 낮아지는 것을 막을 수 있고, 유기 비히클 양의 상대적인 감소로 페이스트화가 어려워지는 것을 막을 수 있다.
상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿(glass frit)은 전극 형성용 조성물의 소성 공정 중 반사 방지막을 에칭(etching)하고, 도전성 분말 입자를 용융시켜 저항이 낮아질 수 있도록 에미터 영역에 도전성 분말의 금속 결정 입자를 생성시키고, 도전성 분말과 웨이퍼 사이의 접착력을 향상시키고 소결 시에 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 손상(damage)을 최소화함과 동시에 시리즈저항을 최소화시켜야 한다. 또한, 다양한 면저항의 웨이퍼의 증가에 따라 소성 온도의 변동폭이 커지므로 넓은 소성 온도에서도 열안정성을 충분히 확보될 수 있는 유리 프릿을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 일 구현예에서는 태양전지의 전기적 특성과 넓은 소성온도에서 열안정성을 충분히 확보하고자 일정함량의 보론(B)을 함유하는 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿을 사용한다.
상기 유리 프릿은 기본적으로 납(Pb) 또는 비스무스(Bi)를 포함하지 않는다. 여기서 포함하지 않는다는 의미는 상기 각 원소를 주성분이 아닌 부산물로서 전체 유리 프릿 중 0.1 몰% 이하로 포함할 수 있는 수준을 포함한다.
상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리는 납을 포함하지 않는 무연 유리로 친환경적이라는 장점이 있으며, 비스무스(Bi)를 포함하는 경우 원하는 개방전압을 충분히 확보하기 어려운 부분을 해소할 수 있다.
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿중 보론을 5 내지 30 몰%, 예를 들어 10 내지 30 몰%로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 전극 형성용 조성물의 열안정성과 접촉저항을 충분히 확보할 수 있다.
상기 유리 프릿은 유리 프릿 전체 중 텔루륨을 40 내지 90 몰%, 예를 들어 50 내지 90 몰%로 포함하고, 리튬을 1 내지 30 몰%, 구체적으로 1 내지 20 몰%로 포함할 수 있다. 또한 상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 내 텔루륨과 리튬의 몰비는 2:1 내지 80:1의 범위에 있을 수 있다. 상기 범위에서 태양전지의 효율(efficiency)을 개선시킬 수 있으며, 전극 패턴의 접착강도(adhesion strength)를 동시에 확보할 수 있다.
상기 유리 프릿은 아연(Zn)을 더 포함할 수 있으며, 유리 프릿 전체 중 1 내지 20 몰%로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 전극의 접촉저항을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 유리 프릿은 텅스텐(W), 인(P), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 세륨(Ce), 스트론튬(Sr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 나트륨(Na), 칼륨(K), 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 칼슘(Ca), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 통상의 방법을 사용하여 상기 기술된 금속 원소의 물로부터 유래된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 텔루륨, 리튬 및 보론 및/또는 상기 추가되는 금속 원소의 산화물을 특정 조성으로 혼합하여 제조한 혼합물을 용융한 후 급냉(quenching)한 다음 다시 분쇄하여 얻을 수 있다. 상기 혼합 공정은 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill)을 사용하여 실시할 수 있다. 상기 용융 공정은 700 내지 1300의 조건에서 실시할 수 있으며, 상기 급냉 공정은 상온(20 내지 25)에서 실시할 수 있다. 상기 분쇄 공정은 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 실시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 균질한(homogenous) 분말일 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 둘 이상의 분말의 조합일 수 있으며, 여기서, 각각의 분말은 개별적으로 균질한 분말일 수 있다.
상기 둘 이상의 분말의 조합의 전체 조성 및 함량은 상기에 기재된 범위 내에 속할 수 있다. 예를 들어, 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 둘 이상의 상이한 분말의 조합을 포함할 수 있으며, 개별적으로, 이러한 분말들 각각은 상이한 조성을 가질 수 있고, 상기에 기재된 함량 범위 내에 속하거나 속하지 않을 수 있으나, 이러한 분말 조합의 전체 조성 및 함량은 상기에 기재된 범위 내에 속할 수 있다.
또 다른 구현예에서, 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 텔루륨(Te), 리튬(Li) 및 보론(B)에서 선택되는 전부가 아닌 일부의 원소를 포함하는 제1 분말 및 텔루륨(Te), 리튬(Li) 및 보론(B)에서 선택되는 전부가 아닌 일부의 원소를 포함하는 제2 분말을 포함할 수 있다. 상기 제1 분말과 제2 분말의 조합의 전체 조성 및 함량은 상기에 기재된 범위 내에 속할 수 있다.
상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛인 것이 사용될 수 있으며, 전극 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 전극의 전기적 특성을 저해하지 않는 범위에서 전극패턴의 접착강도를 향상시킬 수 있다.
상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿의 형상은 구형이어도 무정형상이어도 무방하다.
유기 비히클은 전극 형성용 조성물의 무기성분과 기계적 혼합을 통하여 페이스트 조성물에 인쇄에 적합한 점도 및 유변학적 특성을 부여한다. 상기 유기 비히클은 유기 바인더 및 용매를 포함한다.
상기 유기 바인더는 아크릴레이트계 또는 셀룰로오스계 수지 등을사용할 수 있으며 에틸 셀룰로오스가 일반적으로 사용되는 수지이다. 그러나, 에틸하이드록시에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스와 페놀수지의 혼합물, 알키드 수지, 페놀계 수지, 아크릴산에스테르계 수지, 크실렌계 수지, 폴리부텐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 요소계 수지, 멜라민계 수지, 초산비닐계 수지, 목재 로진(rosin) 또는 알코올의 폴리메타크릴레이트를 사용할 수도 있다.
상기 유기 바인더의 중량평균분자량(Mw)은 30,000 내지 200,000g/mol 일 수 있으며, 바람직하게는 40,000 내지 150,000g/mol 일 수 있다. 상기 중량평균 분자량(Mw)이 상기 범위 이내인 경우, 인쇄성 면에서 우수한 효과를 가질 수 있다.
상기 용매로는 예를 들어, 헥산, 톨루엔, 텍사놀(texanol), 메틸셀로솔브(methyl cellosolve), 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸셀로솔브, 지방족 알코올(aliphatic alcohol), 부틸 카비톨(디에틸렌글리콜모노부틸 에테르), 디부틸카비톨(디에틸렌글리콜디부틸 에테르), 부틸 카비톨 아세테이트(디에틸렌글리콜모노부틸 에테르 아세테이트), 프로필렌글리콜모노메틸 에테르, 헥실렌글리콜, 터피네올(terpineol), 메틸에틸케톤, 벤질알코올, 감마부티로락톤, 에틸락테이트 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 비히클은 잔부량으로 사용될 수 있으며, 전극 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 전극 패턴과 기판의 부착강도를 향상시킬 수 있으며 우수한 연속 인쇄성을 확보할 수 있다.
상기 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 표면처리제, 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 전극 형성용 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%로 첨가되지만 필요에 따라 변경할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 전극 형성용 조성물의 인쇄 특성, 분산성 및 저장 안정성을 고려하여 선택될 수 있다.
다른 구현예에 따르면 상기 전극 형성용 조성물로부터 형성된 전극을 제공한다.
상기 전극은 전극 형성용 조성물의 도포, 패터닝 및 소성에 의해, 웨이퍼 표면에 일정 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 전극 형성용 조성물의 도포는 스크린 프린팅, 그라비어 옵셋 공법, 로터리 스크린 프린팅 공법 또는 리프트 오프법 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 도포된 전극 형성용 조성물은 일정 패턴을 가지며, 10㎛ 내지 40㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 패터닝 된 전극 형성용 조성물의 소성 공정은 하기 태양전지의 제작 공정에서 상세히 설명한다.
또 다른 구현예에 따르면 상기 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다. 도 1을 참조하여 일 구현예에 따른 태양전지를 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양전지의 구조를 간략히 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, p층(또는 n층)(101) 및 에미터로서의 n층(또는 p층)(102)을 포함하는 기판(100) 상에, 전극 형성용 조성물을 인쇄하고 소성하여 후면 전극(210) 및 전면 전극(230)을 형성할 수 있다. 예컨대, 전극 형성용 조성물을 기판(100)의 후면에 인쇄 도포한 후, 대략 200 ℃ 내지 400 ℃의 온도로 대략 10 내지 60초 정도 열처리하여 후면 전극을 위한 사전 준비 단계를 수행할 수 있다.
또한, 기판(100)의 전면에 전극 형성용 조성물을 인쇄한 후 건조하여 전면 전극을 위한 사전 준비단계를 수행할 수 있다. 이후에 400 ℃ 내지 1,000 ℃, 바람직하게는 850 ℃ 내지 1,000 ℃에서 약 30 내지 100초 동안의 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.
전극 형성용 조성물의 제조
실시예
1 내지 10 및
비교예
1 내지 5
유기 바인더(Dow chemical company, STD4)(Mw=50,000g/mol) 0.5 중량%를 60℃에서 용매인 텍사놀(Eastman) 7 중량%에 충분히 용해한 후 평균 입경이 2.0㎛인 구형의 은 분말(Dowa Hightech Co. LTD AG-5-11F) 90 중량%, 하기 표 1의 조성으로 제조된 유리 프릿 2 중량%, 분산제(BYK-chemie, BYK-102) 0.2 중량% 및 요변제(Elementis Co., Thixatrol ST) 0.3 중량%를 투입하여 믹싱 후 3롤 밀링기로 혼합 분산시켜 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 5에 따른 전극 형성용 조성물을 제조하였다.
| Te | Li | Zn | B | Bi | |
| 비교예1 | 70 | 20 | 10 | 0 | 0 |
| 비교예2 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 |
| 비교예3 | 90 | 5 | 5 | 0 | 0 |
| 비교예4 | 70 | 10 | 10 | 0 | 10 |
| 비교예5 | 40 | 10 | 10 | 40 | 0 |
| 실시예1 | 74 | 20 | 1 | 5 | 0 |
| 실시예2 | 59 | 1 | 10 | 30 | 0 |
| 실시예3 | 59 | 20 | 1 | 20 | 0 |
| 실시예4 | 90 | 4 | 1 | 5 | 0 |
| 실시예5 | 59 | 16 | 20 | 5 | 0 |
| 실시예6 | 59 | 10 | 1 | 30 | 0 |
| 실시예7 | 79 | 1 | 1 | 19 | 0 |
| 실시예8 | 59 | 1 | 20 | 20 | 0 |
| 실시예9 | 64.5 | 9.7 | 9.7 | 16.1 | 0 |
| 실시예10 | 74 | 1 | 20 | 5 | 0 |
태양전지의 효율 평가
웨이퍼(보론(Boron)이 도핑(doping)된 p 타입 웨이퍼) 전면에 텍스쳐링(texturing)한 후, POCl3로 n+층을 형성하고 그 위에 질화규소(SiNx:H)를 반사방지막으로 형성시킨 Multi crystalline 웨이퍼)의 전면에 상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조한 전극 형성용 조성물을 각각 일정한 패턴으로 스크린 프린팅하여 인쇄하고 적외선 건조로를 사용하여 300 ℃ 내지 400 ℃사이로 건조시켰다. 이후 웨이퍼의 후면에 알루미늄 페이스트를 인쇄한 후 동일한 방법으로 건조하였다. 상기 과정으로 형성된 셀을 벨트형 소성로를 사용하여 850 ℃, 900 ℃, 및 980 ℃에서 각각 40초간 소성을 행하여 테스트용 셀을 제작하였다.
상기 제작된 테스트용 셀의 효율을 태양전지 효율측정 장비(Passan社, CT-801)를 사용하여 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 기재한다.
| |
850 ℃ | 900 ℃ | 950 ℃ | ||||||
| Voc (mV) |
Rs (mΩ) |
효율 (%) |
Voc (mV) |
Rs (mΩ) |
효율 (%) |
Voc (mV) |
Rs (mΩ) |
효율 (%) |
|
| 비교예1 | 631.1 | 6.8 | 16.14 | 630.1 | 5 | 17.31 | 626.2 | 5.2 | 17.08 |
| 비교예2 | 631.8 | 7.5 | 15.32 | 630.3 | 5.8 | 17.02 | 631.0 | 5.4 | 17.07 |
| 비교예3 | 631.5 | 8.4 | 14.47 | 631.1 | 6.4 | 16.78 | 630.2 | 5.8 | 17.01 |
| 비교예4 | 630.1 | 7.1 | 15.18 | 630.4 | 5.5 | 17.20 | 629.4 | 4.7 | 17.38 |
| 비교예5 | 621.7 | 14.2 | 11.74 | 627.4 | 8.3 | 14.21 | 627.1 | 6.1 | 16.23 |
| 실시예1 | 631.1 | 5.5 | 16.98 | 630.9 | 5 | 17.38 | 630.8 | 4.9 | 17.42 |
| 실시예2 | 632.3 | 5.6 | 17.01 | 631.8 | 5.1 | 17.34 | 630.1 | 4.9 | 17.41 |
| 실시예3 | 631.4 | 5.7 | 16.99 | 630.9 | 5.1 | 17.41 | 630.5 | 4.9 | 17.38 |
| 실시예4 | 632.1 | 5.8 | 17.03 | 631.2 | 5.1 | 17.35 | 630.8 | 4.8 | 17.37 |
| 실시예5 | 631.3 | 5.5 | 16.87 | 630.2 | 5.2 | 17.38 | 630.4 | 4.9 | 17.4 |
| 실시예6 | 631.5 | 5.6 | 16.94 | 631.1 | 5 | 17.42 | 630.2 | 5 | 17.39 |
| 실시예7 | 631.3 | 5.8 | 17.03 | 630.8 | 5.1 | 17.39 | 630.4 | 4.8 | 17.43 |
| 실시예8 | 631.8 | 5.8 | 17.00 | 630.8 | 5.1 | 17.4 | 630.8 | 4.8 | 17.4 |
| 실시예9 | 631.4 | 5.7 | 16.91 | 630.4 | 5 | 17.38 | 630.8 | 4.8 | 17.4 |
| 실시예10 | 631.0 | 5.9 | 16.94 | 630.5 | 5 | 17.41 | 630.5 | 4.9 | 17.35 |
표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 10에 따른 전극 형성용 조성물을 이용하여 제조된 태양전지는 개방전압을 우수한 범위로 유지하면서 접촉저항을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시킴을 확인할 수 있다. 이에 비하여 보론(B)을 사용하지 않은 비교예 1 내지 4의 경우는 접촉저항의 증가로 태양전지의 효율이 저하되었고, 보론(B)을 30 몰% 초과하여 사용한 비교예 5의 경우는 개방전압(Voc)의 하락과 접촉저항(Rs)의 증가로 태양전지의 효율이 저하되었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (12)
- 도전성 분말;
텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿;
유기 비히클을 포함하고,
상기 유리 프릿은 보론(B)을 전체 유리 프릿중 5 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 보론을 전체 유리 프릿 중 10 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 텔루륨을 40 내지 90 몰%, 리튬을 1 내지 30 몰% 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿 내 텔루륨과 리튬의 몰비는 2:1 내지 80:1의 범위에 있는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 전체 유리 프릿 중 아연(Zn)을 1 내지 20몰% 더 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 텅스텐(W), 인(P), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 세륨(Ce), 스트론튬(Sr), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 나트륨(Na), 칼륨(K), 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 칼슘(Ca), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 평균입경(D50)이 0.1내지 10㎛인 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 전극 형성용 조성물은 상기 도전성 분말 60 내지 95 중량%; 상기 텔루륨(Te)-리튬(Li)-보론(B)계 유리 프릿 0.5 내지 20 중량%; 및 상기 유기 비히클 잔부량을 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 도전성 분말은 평균입경(D50)이 0.1 내지 10㎛인 전극 형성용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 전극 형성용 조성물은 표면처리제, 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제에서 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함하는 전극 형성용 조성물. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 전극 형성용 조성물로 제조된 전극.
- 제11항에 따른 전극을 포함하는 태양전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150147359A KR101940170B1 (ko) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150147359A KR101940170B1 (ko) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170047010A true KR20170047010A (ko) | 2017-05-04 |
| KR101940170B1 KR101940170B1 (ko) | 2019-01-18 |
Family
ID=58743077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150147359A KR101940170B1 (ko) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101940170B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180133166A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| CN111183491A (zh) * | 2017-10-03 | 2020-05-19 | 昭荣化学工业株式会社 | 太阳能电池电极形成用导电性糊剂 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013534023A (ja) * | 2010-05-04 | 2013-08-29 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 鉛−テルル−ホウ素−酸化物を含有する厚膜ペーストと半導体デバイスの製造においてのそれらの使用 |
| KR20130117345A (ko) * | 2012-04-17 | 2013-10-25 | 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 | 태양 전지 접촉을 위한 전도성 후막 페이스트용 텔루륨 무기 반응 시스템 |
| KR20140143294A (ko) * | 2013-06-05 | 2014-12-16 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20150054598A (ko) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 제일모직주식회사 | 유리 프릿, 이를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| JP2015122177A (ja) * | 2013-12-21 | 2015-07-02 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 太陽電池用導電性ペースト組成物およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-10-22 KR KR1020150147359A patent/KR101940170B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013534023A (ja) * | 2010-05-04 | 2013-08-29 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 鉛−テルル−ホウ素−酸化物を含有する厚膜ペーストと半導体デバイスの製造においてのそれらの使用 |
| KR20130117345A (ko) * | 2012-04-17 | 2013-10-25 | 헤레우스 프레셔스 메탈즈 노스 아메리카 콘쇼호켄 엘엘씨 | 태양 전지 접촉을 위한 전도성 후막 페이스트용 텔루륨 무기 반응 시스템 |
| JP2014028740A (ja) * | 2012-04-17 | 2014-02-13 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | 太陽電池接点用導電性厚膜ペーストのためのテルル無機反応系 |
| KR20140143294A (ko) * | 2013-06-05 | 2014-12-16 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20150054598A (ko) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 제일모직주식회사 | 유리 프릿, 이를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| JP2015122177A (ja) * | 2013-12-21 | 2015-07-02 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 太陽電池用導電性ペースト組成物およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180133166A (ko) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| CN111183491A (zh) * | 2017-10-03 | 2020-05-19 | 昭荣化学工业株式会社 | 太阳能电池电极形成用导电性糊剂 |
| CN111183491B (zh) * | 2017-10-03 | 2021-08-31 | 昭荣化学工业株式会社 | 太阳能电池电极形成用导电性糊剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101940170B1 (ko) | 2019-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9741876B2 (en) | Composition for solar cell electrodes and electrode fabricated using the same | |
| KR101780531B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| KR101859017B1 (ko) | 전극 형성 방법, 이로부터 제조된 전극 및 태양 전지 | |
| TW201739715A (zh) | 用於太陽電池電極的組合物以及使用其製作的電極 | |
| KR101976661B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR101835499B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR101940170B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR102171405B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| KR101590224B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| TWI714323B (zh) | 用於形成太陽能電池電極的方法及太陽能電池 | |
| CN109935641B (zh) | 用于形成太阳能电池电极的组成物和使用其制备的电极 | |
| CN113450941A (zh) | 用于形成太阳能电池电极的组合物及由其形成的太阳能电池电极 | |
| KR101907500B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR101835921B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| KR101974839B1 (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR20180133166A (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| KR20180090669A (ko) | 태양전지용 핑거 전극의 제조방법 및 이에 의해 제조된 태양전지용 핑거 전극 | |
| KR20180046810A (ko) | 태양전지용 핑거 전극 및 이의 제조방법 | |
| US20190035951A1 (en) | Composition for solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR101590226B1 (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 | |
| KR20220006374A (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 태양전지 전극 | |
| KR20170025892A (ko) | 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극과 태양전지 | |
| KR20210111400A (ko) | 태양 전지 | |
| KR20200015318A (ko) | 알루미늄 산화물층을 포함하는 태양 전지의 전극 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전극 및 이로부터 제조된 전극을 포함하는 태양 전지 | |
| KR20190045758A (ko) | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |