KR20190031816A - 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PERC형 태양전지로서 웨이퍼 후면에 구비된 패시베이션 층이 손상되지 않으면서 우수한 접착력을 구현할 수 있는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 PERC형 태양전지로 웨이퍼 후면에 구비된 패시베이션 층이 손상되지 않으면서 우수한 접착력을 구현할 수 있는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 관한 것이다.
태양전지는 태양에서 발생하는 광에너지를 흡수하여 전자와 정공을 발생하는 광기전 효과로 전류, 전압을 생성하며, pn 접합이 이루어지는 반도체 기판(substarte), 에미터층(emmitter layer), 에미터층 상부에 전면 전극 및 광입사면과 대향되는 다른 면에 기판과 통전되는 후면 전극을 구비한다.
PERC형(Passivated Emitter and Rear Contact Type) 태양전지는 일반적인 태양전지와 달리 웨이퍼 후면에 패시베이션층(Passivation Layer)을 구비한다.
패시베이션층은 태양전지에 입사되는 빛의 흡수율을 증가시키고, 생성된 전자와 정공의 재결합에 따른 손실을 방지하는 역할을 한다.
구체적으로, 태양전지는 태양에서 발생하는 자연광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 장치인데, 여기서 흡수되는 자연광은 파장이 짧은 것부터 긴 것까지 다양하게 이루어져있다. 빛은 파장에 따라 굴절률이 달라서, 이에 따라 태양전지에 흡수가 잘되는 파장의 빛이 있는가 하면, 흡수가 잘 되지 않고 태양전지를 투과하는 빛이 있다. 대체로 장파장의 빛은 굴절률이 작아 흡수가 잘 되지 않고 태양전지를 투과하게 된다. 패시베이션층은 투과되는 빛들을 반사시켜 태양전지를 다시 통과하게 하여 빛의 흡수를 증가시키는 역할을 하게 된다. 빛의 흡수가 증가하게 되면 태양전지 내 전자와 정공 생성이 늘어나면서 단락전류(Isc)를 향상시켜 태양전지의 효율이 증가하게 된다.
또한, 패시베이션층은 일반적으로 알루미늄산화물 층(Al2O3 Layer)과 실리콘질화물 층(SiNx Layer)으로 이루어지는데, 이 중 Al2O3 층은 태양전지 후면에서 fixed negative charge를 발생시킨다. 이 negative charge는 태양전지에서 발생된 정공을 후면 전극으로 이동하는 것을 도와주고, 이에 따라 발생된 전자와 정공이 다시 만나 재결합되는 양을 줄이게 하여 결과적으로 더 많은 전자와 정공을 수집할 수 있도록 한다. 즉, 일반적인 타입(NORMAL TYPE)의 태양전지보다 PERC형 태양전지는 더 많은 전자와 정공이 수집되어 개방전압(Voc)을 향상시킬 수 있고, 태양전지의 효율을 증가시키는 특성을 가진다.
한편, PERC형 태양전지의 제조공정은 패시베이션층이 약 800℃의 열처리 공정인 소성 공정 이후에도 문제없이 잘 형성되어야 한다.
패시베이션층은 웨이퍼의 후면부에서 알루미늄 전극과 후면전극과 접촉하는데, 각 전극 내에 존재하는 글라스 프릿 성분에 의해 소성 공정 중에 손상될 수 있다. 전극 내에 글라스 프릿은 전극이 태양전지와 접착하는 기능도 수행해야 하므로 PERC형 태양전지에 사용되는 알루미늄 전극과 후면전극은 패시베이션층에 손상을 주지 않으면서 동시에 필요한 접착력을 구현할 수 있는 특정한 글라스 프릿이 요구된다. 종래 PERC형 태양전지에 사용된 후면전극은 패시베이션층에 손상을 주어 패시베이션층이 태양전지에 작용하는 기능을 충분히 활용하지 못했기 때문에 이를 개선할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래 PERC형 태양전지보다 높은 효율은 물론 동등 이상의 접착력, 나아가 높은 온도 영역에서도 우수한 열적 특성을 가지는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는,
전도성 분말, 글라스 프릿 혼합물 및 유기 비히클을 포함하는 것으로,
상기 글라스 프릿 혼합물은 Bi2O3, SiO2, CuO 및 MnO2을 포함하는 무연계 제1글라스 프릿 및 Bi2O3, SiO2, CuO, PbO, B2O3, NiO 및 TiO2를 포함하는 제2글라스 프릿의 혼합물인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 글라스 프릿 혼합물은 Bi2O3 10내지 85 중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, CuO 10 내지 40 중량%, MnO2 5 내지 10 중량%를 포함하는 제1글라스 프릿; 및 Bi2O3 5 내지 10 중량%, SiO2 10 내지 20 중량%, CuO 1 내지 5 중량%, PbO 45 내지 65 중량%, B2O3 3 내지 10 중량%, NiO 1 내지 10 중량% 및 TiO2 1 내지 10 중량%를 포함하는 제2글라스 프릿;의 혼합물인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 제1글라스 프릿과 제2글라스 프릿의 중량혼합비는 2:8 내지 8:2인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 글라스 프릿 혼합물은 Bi2O3 5 내지 80 중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, PbO 10 내지 65 중량% 및 B2O3 1 내지 10 중량%, CuO 1 내지 40 중량%, MnO2 1 내지 30 중량%, NiO 1 내지 10 중량% 및 TiO2 1 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물은 글라스 프릿 혼합물의 함량이 0.1 내지 10중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 전도성 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 알루미늄, 팔라듐, 백금, 크롬, 코발트, 주석, 아연, 철, 이리듐, 로듐, 텅스텐, 몰리브덴 및 이들의 합금에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 전도성 분말은 진비중이 10 내지 11 g/cc이며, 평균 입자 크기가 0.1 내지 3.0㎛인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 있어서, 상기 유기 비히클은 셀룰로오스계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리비닐계 수지 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 유기 바인더가 용매에 용해된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태는 상술한 페이스트 조성물을 이용하여 형성되는 PERC형(Passivated Emitter and Rear Cell type) 구조를 갖는 태양전지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물은 태양전지 제조 시 소성 공정으로 인하여 패시베이션층이 손상되는 것을 방지함으로써 높은 에너지 전환 효율은 물론, 전극 및 기판 사이의 우수한 접착 특성, 나아가 높은 온도 영역에서도 향상된 접착력을 구현할 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 PERC형 태양전지의 일 양태를 간략하게 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물 및 이를 포함하여 제조되는 태양전지에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의해 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명에서 태양전지는 일반형(Normal type) 및 PERC형(Passivated Emitter and Rear Cell type) 구조를 갖는 것을 포함하며, 이 중 바람직하게는 아래에 예시하는 PERC형 태양전지에 적용 가능하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 PERC형 태양전지의 일 양태를 간략하게 나타낸 것이다. 전면에 n형 반도체부(30)를 포함하는 p형 실리콘 기판(10), p형 반도체층(31), n형 반도체층(30)에 전기적으로 연결되는 전면전극(60) 및 실리콘 기판(10)에 전기적으로 연결되는 후면전극(70)을 포함하며, 상기 n형 반도체층의 상부에 반사방지막(40)과 실리콘 기판(10)에 BSF층(20)이 형성된다. 특히, PERC형 태양전지는 후면의 알루미늄을 실리콘 산화막으로 대치하여 후면에 패시베이션층(passivation layer)(50)을 가진다. 또한, 상기 패시베이션층(50)의 일부분을 제거하여 금속전극을 직접 실리콘에 형성한다. 이때, 소성 공정 중에 후면전극용 페이스트에 포함된 글라스 프릿 성분은 패시베이션층을 에칭(etching)할 수 있으며, 패시베이션층이 손상을 입게 되면 개방전압 저하 및 저항 상승으로 인한 효율저하의 원인이 된다.
본 발명의 발명자는 후면에 패시베이션층(passivation layer)을 포함하는 PERC형 태양전지의 경우 빛의 흡수율을 높일 수 있고 전자와 정공의 재결합을 감소시키고 기판 손상을 줄여 산의 도핑 수준을 높여(heavy doping) 단락전류(Isc) 및 개방전압(Voc)을 높임으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 가지나, 제조 공정 중에 소성에 의해 후면전극용 페이스트에 함유된 성분이 상기 페시베이션층을 에칭(etching)하여 손상을 주고, 태양전지의 효율을 저하시키는 문제점을 인식하고 이를 해결하고자 연구를 심화하던 중, 특정 글라스 프릿의 혼합물을 포함함으로써 후면전극과 패시베이션층 사이의 접합 계면에서 발생할 수 있는 페시베이션층의 손상을 방지하는 것은 물론 높은 온도 영역에서 열에 의해 접착력이 저하되는 것을 막고 장기 내구성을 증진시킴으로써 태양전지 효율을 극대화할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 일 양태는 전도성 분말, 글라스 프릿 혼합물 및 유기 비히클을 포함하는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물에 관한 것으로, 상기 글라스 프릿 혼합물이 Bi2O3, SiO2, CuO 및 MnO2을 포함하는 제1글라스 프릿 및 Bi2O3, SiO2, PbO, B2O3, NiO 및 TiO2를 포함하는 제2글라스 프릿의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 글라스 프릿 혼합물은 서로 다른 성분들을 함유하는 다른 종류의 글라스 프릿의 조합을 혼합하여 형성되는 것으로, 소성 공정에서 패시베이션층을 손상시키지 않고 오히려 네트워크 구조를 더욱 치밀하게 할 수 있어 결정화 및 균일화를 향상시킬 수 있는 특성을 가지며, 태양전지 효율을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.
즉, 본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물은 상기 각 글리스 프릿에 해당하는 특정 성분들을 함유하는 것은 물론 이들 이종의 글라스 프릿의 조합을 포함함으로써 상기의 효과를 구현할 수 있는 것으로, 종래 후면전극에 대하여 향상된 효율과 동일 이상의 접착력 나아가 높은 온도 영역에서의 접착 성능 면에서 더욱 효과적이다.
구체적으로, 상기 제1글라스 프릿은 무연계 글라스 프릿으로서 Bi2O3, SiO2, CuO 및 MnO2을 포함한다. 상기 Bi2O3는 유리 프릿의 연화점을 낮추어서 충분히 낮은 온도에서도 쉽게 용융이 가능하도록 함으로써 태양전의 빠른 소성 공정에서도 안정적으로 용융될 수 있도록 하며, 상기 SiO2는 태양전지 기판과의 접착력을 강화시키는 역할을 하여, 다른 성분과의 조합으로 목적하는 물성의 상승 효과를 구현할 수 있다.
이때, 상기 제1글라스 프릿은 Bi2O3 10 내지 85 중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, CuO 10 내지 40 중량%, MnO2 5 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 Bi2O3 25 내지 60 중량%, SiO2 15 내지 20 중량%, CuO 20 내지 30 중량%, MnO2 6 내지 9 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 패시베이션층 손상 방지, 후면전극과 솔더리본의 접착력 향상 측면에서 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
상기 제2글라스 프릿은 상기 무연계 제1글라스 프릿과 달리 PbO를 포함하는 것으로, Bi2O3, SiO2, CuO, PbO, B2O3, NiO 및 TiO2를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2글라스 프릿은 Bi2O3 5 내지 10 중량%, SiO2 10 내지 20 중량%, PbO 45 내지 65 중량%, B2O3 3 내지 10 중량%, CuO 1 내지 5 중량%, NiO 1 내지 10 중량% 및 TiO2 1 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 Bi2O3 6 내지 9 중량%, SiO2 13 내지 17 중량%, PbO 50 내지 60 중량%, B2O3 5 내지 8 중량%, NiO 5 내지 10 중량% 및 TiO2 3 내지 8 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 패시베이션층 손상 방지, 후면전극과 솔더리본의 접착성능 및 열적 특성 향상 측면에서 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
나아가, 본 발명에서 상기 글라스 프릿 혼합물은 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿 각각에 해당하는 성분과 각 성분들의 함량을 조절하는 것 이외에 상기 두 글라스 프릿의 중량혼합비를 조절하는 구성의 조합을 통해 더욱 향상된 효과를 구현할 수 있다.
상기 제1글라스 프릿과 제2글라스 프릿의 중량혼합비는 2:8 내지 8:2, 바람직하게는 4:6 내지 6:4일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 태양전지의 제조 시 빠른 소성 공정에도 불구하고 패시베이션층의 결함이 발생하지 않아 상기 패시베인션층의 기능이 충분히 구현될 수 있도록 품질 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 높은 온도 영역에서도 우수한 접착 성능을 구현하는 데 있어 더욱 효과적이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 이종의 글라스 프릿의 조합, 즉, 무연계 제1글라스 프릿과 상기 제1글라스 프릿과 다른 성분 및 함량을 가지고 있는 제2글라스 프릿의 조합으로 이루어진 글라스 프릿 혼합물을 포함함으로써 균일한 네트워크 구조를 가질 수 있고, 결정 구조의 안정성을 유지할 수 있어 종래 PERC형 태양전지에 비하여 패시베이션층의 손상 방지를 통해 구조적 안정성은 물론 후면전극과 솔더리본 간의 접착력, 나아가 높은 온도에서 접착성능이 우수한 특성을 가질 수 있으며, 품질 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
상기 글라스 프릿 혼합물의 일 양태는 상기 무연계 제1글라스 프릿에 제2글라스 프릿에 해당하는 성분들을 혼합한 다음 열처리하여 이중네트워크 구조를 갖는 것일 수 있다. 이때, 상기 제1글라스 프릿은 미리 용융 및 열처리되어 결정화된 것이며, 제2글라스 프릿에 해당하는 성분들과 혼합되어 재용융 및 열처리되는 것일 수 있다.
상기 글라스 프릿 혼합물의 다른 양태는 상기 제2글라스 프릿에 상기 제1글라스 프릿에 해당하는 성분들을 혼합한 다음 열처리하여 이중네트워크 구조를 갖는 것일 수 있다. 이때, 상기 제2글라스 프릿은 미리 용융 및 열처리되어 결정화된 것이며, 무연계 제1글라스 프릿에 해당하는 성분들과 혼합되어 재용융 및 열처리되는 것일 수 있다.
상기 글라스 프릿 혼합물의 또 다른 양태는 상기 무연계 제1글라스 프릿에 상기 제2글라스 프릿을 혼합한 다음 용융 및 열처리한 것일 수 있다. 이때, 각각의 글라스 프릿들은 미리 용융 및 열처리되어 결정화된 것이며, 이들 각각의 글라스 프릿들을 혼합되어 재용융 및 열처리되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물은 상술한 글라스 프릿 혼합물의 양태들을 포함하는 것이며, 이는 글라스 프릿을 이루는 성분들을 한꺼번에 넣고 혼합한 후 용융 및 열처리하는 단일 글라스 프릿과 비교하여 볼 때, 평활한 소성 표면을 가지며, 글라스 프릿의 결정화 및 균일화 향상을 비롯하여 전도성 분말과의 균일하고도 치밀한 네트워크 구조를 가질 수 있는 면에서 더욱 효과적이다. 또한, 태양전지 제조 공정 상 구조적 안정성은 물론 품질 신뢰성을 확보할 수 있고, 특히 높은 온도를 포함하여 넓은 영역의 온도 범위에서도 우수한 접착 성능을 구현할 수 있는 특성을 가진다.
본 발명에 따른 태양전지 후면전극용에서 상기 글라스 프릿 혼합물은 태양전지의 제조 시 약 800℃까지 올라가는 열처리가 실시되는 소성 공정에서도 글라스 프릿에 의해 패시베이션층이 손상되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 소성 공정은 일예로, 800 내지 900℃의 범위에서 실시될 수 있고, 최고 온도에서 10분 이상 열처리할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
즉, 본 발명에 따른 글라스 프릿 혼합물은 태양전지 제조에 따른 소성 조건에 부합되도록 상기 글라스 프릿에 함유되는 성분 및 성분 함량을 조절하는 것과 동시에 서로 다른 종류의 글라스 프릿의 조합을 갖도록 함으로써 PERC형 태양전지에서 패시베이션층으로 하여금 얻을 수 있는 상승 효과를 극대화하여 태양전지 효율을 획기적으로 향상시키는 것을 포함하여 본 발명에서 목적하는 물성 효과를 달성할 수 있는 것이다.
상기 글라스 프릿 혼합물은 본 발명에 따른 글라스 프릿 전체 중량을 기준으로, 바람직하게는 Bi2O3가 5 내지 80중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, PbO 10 내지 65 중량% 및 B2O3 1 내지 10 중량%, CuO 1 내지 40 중량%, MnO2 1 내지 30 중량%, NiO 1 내지 10중량% 및 TiO2 1 내지 10중량%를 포함될 수 있다. 보다 바람직하게는 Bi2O3가 15 내지 55중량%, SiO2 가 10 내지 25 중량%, PbO 10 내지 50 중량% 및 B2O3 1 내지 6 중량%, CuO 5 내지 20 중량%, MnO2 1 내지 8 중량%, NiO 1 내지 7중량% 및 TiO2 1 내지 6중량%를 를 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 후면전극의 패시베이션층의 손상 방지는 물론 접착성능 향상측면에서 효과적인 특성을 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
본 발명에 따른 글라스 프릿 혼합물은 납을 함유하지 않은 무연계 글라스 프릿과 그렇지 않은 글라스 프릿의 조합을 가지고 있으며, 낮은 납 성분 함량에도 우수한 접착 성능 및 열적 특성을 가진다. 또한, 상기 글라스 프릿 혼합물은 연화점(Ts)이 450 내지 800℃, 바람직하게는 500 내지 750℃인 것일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)는 300℃ 내지 800℃, 바람직하게는 400℃ 내지 600℃인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 본 발명이 목적하는 물성의 효과 달성에 더욱 효과적이다.
본 발명에서 상기 글라스 프릿 혼합물은 목적하는 효과를 저하시키지 않는 범위에서 금속 산화물 또는 금속 할라이드를 더 포함할 수 있다. 일예로, 바람직하게는 V2O5, ZnO, BaO, SrO, WO3, Mo2O3, TeO2, Nb2O3, Li2O, GeO2, Ga2O3, In2O3, CoO, CaO, MgO, SrO, MnO, SeO2, MoO3, WO3, Y2O3, As2O3, La2O3, Nd2O3, Ta2O5, FeO, HfO2, Cr2O3, CdO, Sb2O3, PbF2, ZrO2, Mn2O3, P2O5, Pr2O3, Gd2O3, Sm2O3, Dy2O3, Eu2O3, Ho2O3, Yb2O3, Lu2O3, CeO2, BiF3, SnO, Ag2O, Nb2O5, Rb2O, Na2O, K2O, Cs2O, Lu2O3, SnO2 및 Tl2O3 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 금속 산화물 또는 NaCl, KBr, NaI, ZnF2 등의 금속 할라이드를 더 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 상술한 글라스 프릿 혼합물을 포함하는 PERC형 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물을 제공하는 것으로, 상기의 이종의 글라스 프릿의 조합을 가지는 글라스 프릿 혼합물에 전도성 분말 및 유기 비히클을 포함한다.
본 발명에서 상기 전도성 분말은 전기적 특성을 부여하는 금속의 분말인 것으로, 은(Ag), 금(Au), 구리(Ci), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 크롬(Cr), 코발트(Co), 주석(Sn), 아연(Zn), 철(Fe), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등을 사용할 수 있으며, 양호한 전도성을 가지는 금속 분말이라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 은, 금, 구리, 니켈, 알루미늄 및 이들을 하나 이상 포함하는 합금 중에서 선택된 것이 좋다. 보다 바람직하게는 소성 처리를 대기 중에서 실시하는 경우에도 산화되지 않고, 우수한 전도성을 유지할 수 있는 측면에서 은(Ag)을 사용하는 것이 더욱 효과적이다.
상기 전도성 분말은 그 형태가 크게 제한되는 것은 아니며, 구형을 포함하여 플레이크(flake)형, 판상형, 무정형 등의 비구형상인 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 구형상 또는 이들 비구형상 중에서 선택되는 어느 하나 이상이 혼합된 것일 수 있다.
상기 전도성 분말의 입경은 원하는 소결 속도와 전극을 형성하는 공정에 따른 영향 등을 고려하여 적절한 범위로 조절할 수 있다. 상기 전도성 분말의 평균입경은 0.1 내지 5㎛, 바람직하게는 0.2 내지 3㎛, 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.5㎛인 것일 수 있으며, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다. 바람직하게는 서로 다른 평균입경을 갖는 전도성 분말을 혼합하여 사용하는 것이 더욱 효과적이다.
또한, 상기 전도성 분말의 진비중은 10 내지 11 g/cc, 바람직하게는 10.3 내지 10.7g/cc인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 태양전지 효율 향상 측면에서 효과적일 수 있으나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
본 발명에서 전도성 분말은 페이스트를 이루는 성분 전체 중량에 대하여 30 내지 80중량%, 바람직하게는 35내지 75 중량% 함유될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 페이스트의 안정성을 높일 수 있고, 전극 저항을 낮출 수 있어 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다. 한편, 상기 전도성 분말이 30중량% 미만인 경우에는 페이스트의 점도가 낮아져 상분리가 일어날 수 있고, 전극의 막 두께가 얇아져 저항이 증가할 수 있으며, 80중량%를 초과하는 경우에는 점도가 높아져 인쇄가 어려워지고 비용이 상승되는 문제점을 가진다.
본 발명에서 상기 글라스 프릿 혼합물은 앞서 상술한 바와 같이 PERC형 태양전지에서 패시베이션층과의 조합으로 태양전지의 전기적 특성을 향상시키기 위해 사용되는 것으로, 특정 성분을 포함하고, 전도성 분말 및 유기 비히클과 페이스트를 이루어 패시베이션층의 손상을 방지시키고, 접착성을 높여 태양전지의 효율을 극대화할 수 있다.
이때, 상기 글라스 프릿 혼합물은 페이스트 전체 조성물 내 함량 범위는 가 0.1 내지 7.0중량%, 바람직하게는 0.2 내지 5.0중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3.0중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 계면에서의 반응성이 좋고, 우수한 접착력을 구현하면서도 패시베이션층에 침투하지 않아 패시베이션층의 손상을 방지함으로써 그 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 하며, 개방전압이 저하되지 않아 태양전지 효율 측면에서 더욱 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 범위를 벗어나면 전도성 분말의 소결성 및 접착력이 떨어지고, 저항이 높아져 태양전지의 효율을 저하시킬 수 있다.
상기 글라스 프릿 혼합물은 평균입경이 0.5 내지 5.0㎛, 바람직하게는 0.7 내지 3㎛인 것이 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 전극 형성 시 핀홀 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 특성을 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 유기 비히클(vehicle)은 태양전지용 페이스트의 무기성분과 물리적 혼합을 통하여 조성물에 인쇄성을 좋게 하도록 점도 및 유변학적 특성을 부여한다.
상기 유기 비히클은 통상적으로 태양전지 전극 페이스트에 사용되는 유기 비히클이 사용될 수 있으며, 일예로 고분자와 용매의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 TXIB(Trimethyl Pentanyl Diisobutylate), 디베이직 에스테르(Dibasic ester), BC(Butyl carbitol), 부틸카비톨아세테이트, 부틸카비톨, 부틸셀루솔브, 부틸셀루솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디메틸 아디페이트, 디메틸 글루타레이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 에틸에테르프로피오네이트, 테르피네올(terpineol), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디메틸아미노포름알데히드, 메틸에틸케톤, 감마 부티로락톤, 에틸락테이트 및 텍사놀(Texanol) 중에서 선택된 하나 이상의 용매 중에 에틸셀룰로스, 메틸셀룰로스, 니트로셀룰로스, 셀룰로오스 에스테르 등의 셀룰로스계 수지, 로진(rosin) 또는 알콜의 폴리메타크릴레이트, 아크릴산 에스테르 등의 아크릴계 수지 및 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 부티랄 등의 폴리비닐계 수지 중에서 선택된 하나 이상의 수지를 첨가한 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유기 비히클은 페이스트 전체 중량에 대하여 20 중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 25 내지 35중량%인 것이 좋다. 상기 범위를 만족하는 경우 전도성 분말을 용이하게 분산시키고, 소성 후 잔류 탄소에 의한 저항증가로 태양전지의 변환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 태양전지 후면전극용 페이스트는 상술한 구성 요소 이외에 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 분산제, 증점제, 요변제, 레벨링제, 가소제, 점도안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 분산제로는 LUBRISOL사 SOLSPERSE, BYK사의 DISPERBYK-180, 110, 996, 및 997 등을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 증점제로는 BYK사의 BYK-410, 411, 420 등을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 요변제로는 ELEMENTIS사 THIXATROL MAX, BYK사의 ANTI-TERRA-203, 204, 205, LONZA사 ACRAWAC C 등을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 레벨링제로는 BYK사의 BYK-3932 P, BYK-378, BYK-306, BYK-3440 등을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 유기 첨가제는 도전 페이스트 조성물 전체 100중량%에 대하여, 1 내지 20중량%로 함유될 수 있으며, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.
본 발명은 상술한 후면전극 페이스트를 포함하는 일반형(Conventional type) 또는 PERC형(Passivated Emitter and Rear Cell type) 구조를 갖는 태양전지를 제공한다.
이 중, 본 발명의 일 실시예에 따른 PERC형 태양전지는 제1 전도성 타입의 기판; 상기 기판상에 형성된 제2 전도성 타입의 에미터층; 상기 에미터층 상에 형성된 반사방지막; 상기 반사방지막을 관통하여 상기 에미터층에 접속되는 전면전극과, 상기 기판의 배면에 페이베이션층과 후면전극, 알루미늄전극을 포함한다.
상기 제1 전도성 타입의 기판은 P형 또는 N형에서 선택되며, 제2 도성 타입의 에미터층은 기판과 반대 도전형을 가지는 것으로 선택된다. P+층의 형성을 위해서는 3족 원소가 불순물로 도핑되고, N+층의 형성을 위해서는 5족 원소가 불순물로 도핑된다. 예를 들어, P+층 형성을 위해 B, Ga, In이 도핑되고, N+층 형성을 위해 P, As, Sb가 도핑될 수 있다. 상기 기판 및 에미터층 사이 계면에 P-N접합이 형성되고, 이는 태양광을 받아 광기전력효과에 의해 전류를 발생시키는 부분이다. 광기전력효과에 의해 발생된 전자와 정공은 각각 P층 및 N층으로 끌어 당겨져 각각 기판 하부 및 에미터층 상부와 접합된 전극으로 이동하며, 전극에 부하를 걸어 여기에서 발생한 전기를 이용할 수 있다.
상기 반사방지막은 태양전지 전면으로 입사되는 태양광의 반사율을 감소시킨다. 태양광의 반사율이 감소되면 P-N접합까지 도달하는 광량이 증대되어 태양전지의 단락전류가 증가되고, 태양전지의 변환효율이 향상된다. 반사방지막은 일예로, 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화질화막에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상이 조합된 다중막 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전면전극과 후면전극, 알루미늄전극은 공지된 방법으로 제조가능하며, 바람직하게는 스크린 인쇄법에 의해 형성된다.
상기 패시베이션층은 기판의 후면에 형성되는 것으로, 알루미늄 산화물(Al2O3)로 형성하며, 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiN)로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션층은 1 내지 50nm의 두께로 형성될 수 있다. 이는 원자층증착법(ALD, Atomic Layer Deposition) 또는 플라즈마강화 화학기상증착법(PECVD, Plasma Enhanced CVD)에 의하여 증착될 수 있다.
후면전극은 패시베이션층의 후면에 스크린 인쇄를 통하여 도포하여 형성될 수 있다. 상기 후면전극은 본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트를 이용한다. 상기 페이스트를 건조한 후 열처리 공정을 통하여 소성되어 형성된다. 상기 후면전극은 기판으로부터 이동하는 전하인 정공을 수집하여 외부 장치로 출력한다.
이하 본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트에 대한 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
표 1에 따른 조성에 따른 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿 각각을 1:1 중량혼합비로 혼합한 글라스 프릿 혼합물을 반응기에 투입하여 혼합하고, 이를 1100℃에서 30분 동안 용융하여 순수(H2O)로 켄칭(Quenching)하여 급냉시켰다. 급냉된 유리 용융물은 볼밀(Ball-mill)로 분쇄하여, 2㎛의 평균입경을 갖는 글라스 프릿을 제조하였다.
제조된 글라스 프릿을 사용하여 본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트를 제조하였다.
전도성 분말로는 은 분말을 사용하였다. 은 분말은 평균입경이 0.6㎛인 은 입자(Daejoo사) 35중량%와 평균입경이 1.2㎛인 은 입자(Daejoo사) 10중량%와 평균입경이 0.2㎛인 은 입자(Daejoo사) 5.0중량%를 혼합하여 사용하였다. 글라스 프릿혼합물은 1.4중량% 사용하였다. 바인더로는 에틸 셀룰로오스 수지(DOW사 STD-45)와 에틸 셀룰로오스 수지(DOW사 STD-200)를 각각 1.3중량%로 사용하였으며, 용매로는 텍사놀(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate) 20중량% 및 테르피네올(4-Trimethyl-3-cyclohexene-1-methanol) 20중량%를 사용하였으며, 첨가제로는 요변성 조정제(LONZA사 ACRAWAX C) 1.0중량%를 첨가하였다.
제조된 태양전지 후면전극용 페이스트를 이용하여 태양전지를 제조하고, 태양전지의 효율(개방전압, 변환효율) 및 접착성능을 측정하여 하기 표 2에 그 결과를 표기하였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿의 중량혼합비를 5:5에서 2:8로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 3)
실시예 1에서 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿의 중량혼합비를 5:5에서 8:2로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 4)
실시예 1에서 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿의 중량혼합비를 5:5에서 1:9로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 5)
실시예 1에서 제1글라스 프릿 및 제2글라스 프릿의 중량혼합비를 5:5에서 9:1로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 1)
이종의 글라스 프릿 혼합물을 사용한 실시예 1과 달리 하기 표 1에 표기한 바와 같은 단일 글라스 프릿(제1글라스 프릿)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 2)
제1글라스 프릿 대신에 제2글라스 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 3)
제1글라스 프릿 대신에 제3글라스 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 4)
제1글라스 프릿 대신에 제4글라스 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 5)
제1글라스 프릿 대신에 제5글라스 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 6)
제1글라스 프릿 대신에 제6글라스 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(태양전지의 제조)
결정질 실리콘 웨이퍼를 이용하여 관상로(tube furnace,850℃)에서 POCl3을 사용하는 확산 공정을 통해 인(P)을 도핑하여 80Ω/sq 시트 저항을 가지는 에미터층을 형성하였다. 상기 에미터층 상에 화학기상증착법(PECVD 방법)으로 전구체 SiH4와 NH3를 사용하여 실리콘 질화막을 증착하여 70nm두께로 형성하여 반사방지막을 형성하였다. 반사방지막의 상면에 전면전극 페이스트(DAEJOO V89-11)를 도포하고 건조하였다. 이후, 상기 실리콘 기판 후면에 앞서 제조된 후면전극 페이스트를 도포한 후 250℃에서 2분 동안 건조하였다. 이후, 상기 후면전극이 인쇄된 상기 실리콘 기판에 알루미늄전극(DAEJOO DPA-3200)을 도포한 후 250℃에서 2분 동안 건조하였다. 이때, 전면전극 및 후면전극, 알루미늄전극 도포는 스크린 인쇄(ASYS COMPANY사 인쇄기 이용)하여, 일정한 패턴으로 실시하였다.
얻어진 태양전지 실리콘 기판을 벨트타입 소성로에서 최고점의 온도 약 800℃에서 IN-OUT 약 1분의 조건으로 동시에 소성하여 목적하는 태양전지를 제조하였다.
제조된 태양전지의 전기적 특성(I-V특성)을 ORIEL사 제조의 솔라 시뮬레이터 를 사용하여 테스트하였다. 각 페이스트 당 10매의 샘플을 제조하고 10매 샘플의 평균치를 사용하였으며, 제조된 태양전지의 특성을 표 2에 나타내었다.
(평가)
(1) 태양전지의 효율(개방전압, 변환효율)
제조된 전극은 태양전지효율 측정장비(pasna사, CT-801)을 이용하여 태양전지의 개방전압(Voc, V) 및 변환효율(Eff, %)을 측정하였다.
(2) 전극 부착력
제조된 태양전지의 후면전극과 솔더리본 간의 접착력 측정을 위해 리본너비와 성분이 1.5mm, Sn/Pb=60/40 (KOSBON사)인 태양전지 리본을 사용하였다. 또한, 리본의 납땜을 위해 955 soldering flux(KESTER사)를 사용하였으며, 납땜온도는 350℃, 플레이트의 온도는 25℃에서 진행하였다. 솔더리본을 후면전극과 납땜 한 후 push-pull gauge(IMADA사)를 사용하여 리본과 180°의 각도로 잡아당겨 접착력을 측정하였다(일반 접착력 시험). 또한, 솔더리본과 납땜에 의해 접착된 후면전극을 150℃에서 2시간 동안 열처리 한 후 접착력을 측정하였다(열간 접착력 시험). 또한, 테이프(Tape, 3M사 810-ROK)를 5cm 정도로 잘라 완전하게 부착시킨 다음 부착된 tape를 180° 각도로 빠르게 떼내었다. 이때, 테이프에 전극이 전혀 묻어나지 않는 경우는 ○로, 희미하게 묻어나오는 경우에 △ (20%이하), 그 이상으로 묻어나오는 경우는 × 로 표기하였다(Tape peel test).
| 성분 (wt%) |
제1글라스 프릿 | 제2글라스 프릿 | 제3글라스 프릿 | 제4글라스 프릿 | 제5글라스 프릿 | 제6글라스 프릿 |
| Bi2O3 | 52.50 | 7.77 | 30.15 | - | - | 45.00 |
| SiO2 | 19.47 | 15.03 | 17.25 | 12.00 | 14.5 | - |
| MnO2 | 6.96 | - | 3.45 | - | - | 2.68 |
| PbO | - | 55.27 | 27.60 | 75.00 | 70.00 | - |
| B2O3 | - | 6.83 | 3.40 | 8.40 | 4.97 | |
| NiO | - | 8.12 | 4.00 | - | - | - |
| ZnO | - | - | - | - | 2.65 | 8.24 |
| Al2O | - | - | - | 1.00 | - | - |
| Na2O | - | - | - | 1.50 | 1.05 | 0.60 |
| K2O | - | - | - | - | 2.15 | 0.70 |
| BaO | - | - | - | 2.5 | - | - |
| TiO2 | - | 5.78 | 3.00 | - | - | - |
| SrO | - | - | - | - | 1.25 | 0.70 |
| CuO | 21.07 | 1.20 | 11.15 | - | - | 37.15 |
| 구분 | 실시예 | 비교예 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 글라스 프릿 종류 | 제1글라스 프릿 : 제2글라스 프릿 | 제1글라스 프릿 | 제2글라스 프릿 | 제3글라스 프릿 | 제4글라스 프릿 | 제5글라스 프릿 | 제6글라스 프릿 | ||||
| 중량 혼합비 |
5:5 | 8:2 | 2:8 | 1:9 | 9:1 | 단독 | 단독 | 단독 | 단독 | 단독 | 단독 |
| 개방전압 (V) |
0.667 | 0.667 | 0.667 | 0.662 | 0.661 | 0.664 | 0.664 | 0.663 | 0.654 | 0.654 | 0.661 |
| 변환효율 (%) |
21.11 | 21.09 | 21.08 | 20.81 | 20.91 | 20.92 | 20.97 | 20.95 | 20.70 | 20.75 | 20.86 |
| 일반 접착력(N) | 4.64 | 4.57 | 4.49 | 4.56 | 4.35 | 4.11 | 4.76 | 4.28 | 4.25 | 4.54 | 3.94 |
| 열간 접착력(N) (150℃,2hr) |
3.25 | 3.03 | 3.33 | 3.56 | 3.46 | 3.01 | 2.56 | 2.31 | 0.97 | 1.25 | 0.75 |
| Tape Peel Test | ○ | ○ | ○ | △ | △ | △ | ○ | △ | △ | △ | X |
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 개방전압 및 변환효율이 높게 나타나 본 발명에 따른 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물을 사용함으로써 태양전지 효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 전극과 솔더리본 사이의 일반 접착력은 물론 열간 접착력과 테이프 박리 시험에서도 우수한 특성을 나타냈다. 반면, 비교예들은 실시예와 달리 단독 글라스 프릿을 사용한 결과 변환효율이 저하되거나 열간 접착력 또는 박리 시험 특성이 좋지 않게 나타났다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 실리콘 기판,
20 : BSF층,
30: n형 반도체층, 31: p형 반도체층
40: 반사방지막, 50: 패시베이션층,
60: 전면전극, 70: 후면전극
30: n형 반도체층, 31: p형 반도체층
40: 반사방지막, 50: 패시베이션층,
60: 전면전극, 70: 후면전극
Claims (9)
- 전도성 분말, 글라스 프릿 혼합물 및 유기 비히클을 포함하며,
상기 글라스 프릿 혼합물은 Bi2O3, SiO2, CuO 및 MnO2을 포함하는 제1글라스 프릿 및 Bi2O3, SiO2, CuO , PbO, B2O3, NiO 및 TiO2를 포함하는 제2글라스 프릿의 혼합물인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 글라스 프릿 혼합물은
Bi2O3 10내지 85 중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, CuO 10 내지 40 중량%, MnO2 5 내지 10 중량%를 포함하는 제1글라스 프릿; 및
Bi2O3 5 내지 10 중량%, SiO2 10 내지 20 중량%, PbO 45 내지 65 중량%, CuO 1 내지 5중량%, B2O3 3 내지 10 중량%, NiO 1 내지 10 중량% 및 TiO2 1 내지 10 중량%를 포함하는 제2글라스 프릿;의 혼합물인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 제1글라스 프릿과 제2글라스 프릿의 중량혼합비는 2:8 내지 8:2인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 글라스 프릿 혼합물은 Bi2O3 5 내지 80중량%, SiO2 5 내지 30 중량%, PbO 10 내지 65 중량% 및 B2O3 1 내지 10 중량%, CuO 1 내지 40 중량%, MnO2 1 내지 30 중량%, NiO 1 내지 10 중량% 및 TiO2 1 내지 10 중량%를 포함하는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 글라스 프릿 혼합물의 함량이 0.1 내지 10중량%인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 전도성 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 알루미늄, 팔라듐, 백금, 크롬, 코발트, 주석, 아연, 철, 이리듐, 로듐, 텅스텐, 몰리브덴 및 이들의 합금에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 전도성 분말은 진비중이 10 내지 11 g/cc이며, 평균 입자 크기가 0.1 내지 3.0㎛인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기 비히클은 셀룰로오스계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리비닐계 수지 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 유기 바인더가 용매에 용해된 것인 태양전지 후면전극용 페이스트 조성물.
- 제1항 내지 제8항 중에서 선택되는 어느 하나의 페이스트 조성물을 이용하여 형성되는 일반형(Conventional type) 또는 PERC형(Passivated Emitter and Rear Cell type) 구조를 갖는 태양전지.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102238252B1 (ko) * | 2019-10-24 | 2021-04-09 | 주식회사 베이스 | 글라스 프릿 및 이를 포함하는 태양전지 전극용 페이스트 조성물 |
| CN114360765A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 广东南海启明光大科技有限公司 | 一种适高温烧结perc电池片背电极银浆及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110040519A (ko) * | 2009-10-14 | 2011-04-20 | 주식회사 엘지화학 | 페이스트 점착용 시트 및 이를 이용한 태양전지 |
| KR101428159B1 (ko) | 2012-04-17 | 2014-08-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 유리 프릿, 태양전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 태양전지 |
| KR20150054597A (ko) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR20160014503A (ko) * | 2013-10-21 | 2016-02-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전극 및 태양전지 |
| KR101736773B1 (ko) * | 2016-04-06 | 2017-05-29 | 대주전자재료 주식회사 | 태양전지용 후면전극 페이스트 조성물 |
-
2017
- 2017-09-18 KR KR1020170119734A patent/KR102004490B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110040519A (ko) * | 2009-10-14 | 2011-04-20 | 주식회사 엘지화학 | 페이스트 점착용 시트 및 이를 이용한 태양전지 |
| KR101428159B1 (ko) | 2012-04-17 | 2014-08-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 유리 프릿, 태양전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 태양전지 |
| KR20160014503A (ko) * | 2013-10-21 | 2016-02-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물, 이로부터 제조된 전극 및 태양전지 |
| KR20150054597A (ko) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 제일모직주식회사 | 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극 |
| KR101736773B1 (ko) * | 2016-04-06 | 2017-05-29 | 대주전자재료 주식회사 | 태양전지용 후면전극 페이스트 조성물 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102238252B1 (ko) * | 2019-10-24 | 2021-04-09 | 주식회사 베이스 | 글라스 프릿 및 이를 포함하는 태양전지 전극용 페이스트 조성물 |
| WO2021080244A1 (ko) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 주식회사 베이스 | 글라스 프릿 및 이를 포함하는 태양전지 전극용 페이스트 조성물 |
| CN113348520A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-09-03 | 博思有限公司 | 玻璃料及包括其的太阳能电池电极用浆料组合物 |
| CN114360765A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 广东南海启明光大科技有限公司 | 一种适高温烧结perc电池片背电极银浆及其制备方法 |
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