WO2019103278A1 - 유리프릿, 이를 포함하는 perc 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 perc 태양전지 전극 - Google Patents

유리프릿, 이를 포함하는 perc 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 perc 태양전지 전극 Download PDF

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백경훈
차명룡
정승훈
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Definitions

  • the present invention relates to glass frit, a paste for forming a PERC solar cell electrode comprising the same, and a PERC solar cell electrode.
  • a solar cell is a device that separates incident photons into electrons and holes through a photoelectric effect and collects them through pn junctions to generate electricity.
  • the front and rear electrodes are formed on the upper and lower surfaces of the solar cell, respectively, and the electrode of the solar cell can be formed by applying, patterning and firing a paste for forming a solar cell electrode.
  • the paste for forming a solar cell electrode a paste containing conductive powder, glass frit, and organic vehicle is used.
  • the glass frit dissolves the antireflection film formed on the semiconductor wafer to make the conductive powder come into electrical contact with the semiconductor substrate.
  • the glass frit plays an important role, And the conversion efficiency of the solar cell can be changed accordingly.
  • Another object of the present invention is to provide glass frit having a low series resistance, excellent fill factor and conversion efficiency, a paste for forming a PERC solar cell electrode comprising the same, and a PERC solar cell electrode.
  • One aspect of the invention relates to glass frit.
  • the glass frit comprises from about 0.5 mol% to about 5 mol% gallium oxide (Ga 2 O 3 ).
  • the glass frit may further include at least one of silicon oxide (SiO 2 ), lithium oxide (Li 2 O), lead oxide (PbO), and tellurium oxide (TeO 2 ).
  • the glass frit comprises from about 6 mole percent to about 19 mole percent lead oxide, from about 1 mole percent to about 10 mole percent bismuth oxide, from about 11 mole percent to about 24 mole percent tellurium oxide, from about 31 mole percent to about 44 mole percent silicon oxide, From about 1 mole percent to about 9 mole percent zinc oxide, from about 16 mole percent to about 24 mole percent lithium oxide, from about 1 mole percent to about 9 mole percent tungsten oxide, and from about 0.5 mole percent to about 5 mole percent gallium oxide, . ≪ / RTI >
  • the glass frit is a gallium oxide (Ga 2 O 3) and lead oxide in a molar ratio of (PbO) from about 0.2 may be from 1: 1 to about 1.
  • the glass frit is a gallium oxide (Ga 2 O 3) and tellurium oxide (TeO 2) a molar ratio of about 0.15: may be from 1: 1 to about 1.
  • the glass frit may comprise about 50 mol% to about 80 mol% of the sum of the contents of silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O).
  • the glass frit may comprise about 20 mol% to about 35 mol% of the sum of the contents of lead oxide (PbO) and tellurium oxide (TeO 2 ).
  • the glass frit may further comprise at least one of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO) and tungsten oxide (WO 3 ).
  • the glass frit may be made of at least one selected from the group consisting of Bi, Zn, Na, Tl, P, Ge, Ce, (Mg), molybdenum (Mo), cesium (Cs), strontium (Sr), titanium (Ti), tin (Sn), indium (In), vanadium (V), barium (Ba) At least one metal oxide selected from the group consisting of copper (Cu), potassium (K), arsenic (As), cobalt (Co), zirconium (Zr), manganese (Mn) and aluminum (Al).
  • Another aspect of the present invention relates to a paste for forming a PERC solar cell electrode.
  • the PERC solar cell electrode-forming paste may comprise the above glass frit, conductive powder, and organic vehicle.
  • the paste may have a firing temperature of about 700 ° C to about 800 ° C.
  • the paste may comprise about 75% to 95% by weight of the conductive powder, about 0.1% to about 10% by weight of the glass frit, and about 3% to about 20% by weight of the organic vehicle.
  • the paste may further include at least one of a dispersant, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, a defoamer, a pigment, a UV stabilizer, an antioxidant and a coupling agent.
  • the PERC solar cell electrode which is another aspect of the present invention, can be made of the paste for forming the PERC solar cell electrode.
  • the present invention provides a glass frit having excellent electrical characteristics even at a low firing temperature, low in series resistance, excellent in fill factor and conversion efficiency, a paste for forming a PERC solar cell electrode containing the glass frit, and a PERC solar cell electrode .
  • FIG. 1 is a schematic view of a structure of a PERC solar cell according to an embodiment of the present invention.
  • 'metal oxide' may mean one metal oxide and may refer to a plurality of metal oxides.
  • 'glass frit' may include at least one of a glass phase and a crystal phase, and may be a glass ceramic.
  • 'X to Y' representing the range means 'X or more and Y or less'.
  • the glass frit acts to form contact between the electrode and the emitter by the process of melting the conductive powder, etching the antireflection film, and re-precipitating the conductive powder in the firing process during the electrode formation process.
  • the glass frit can be used for a paste for forming a solar cell electrode, particularly a paste for forming a PERC solar cell electrode.
  • the glass frit of the present invention may be formed from a metal oxide.
  • the glass frit comprises from about 0.5 mol% to about 5 mol%, specifically from about 1 mol% to about 4.5 mol%, more specifically from about 1.7 mol% to about 4 mol% gallium oxide (Ga 2 O 3 ).
  • the glass frit may comprise gallium oxide (Ga 2 O 3 ) at a concentration of about 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 or 5 mol%.
  • the firing temperature of the glass frit-containing paste is low, so that it is suitable for forming a PERC solar cell electrode and has excellent balance of electrical characteristics.
  • the glass frit may be formed from a metal oxide, for example, a metal oxide may be mixed using a ball mill or a planetary mill, Is melted at a temperature of about 900 ° C to about 1,300 ° C, cooled with a quenching roller to produce a cullet shape, and then pulverized by a disk mill, a planetary mill or the like.
  • the glass frit may have an average particle diameter (D50) of 0.1 ⁇ ⁇ to 10 ⁇ ⁇ .
  • the glass frit is a gallium oxide (Ga 2 O 3), and the molar ratio of lead oxide (PbO) from about 0.2: 1, specifically about 0.2: 1 to about 5: 1 to about 1: 1, and more specifically, from about 0.2: 1 to about 0.9: 1.
  • PbO lead oxide
  • the glass frit is a gallium oxide (Ga 2 O 3) and tellurium oxide the molar ratio of (TeO 2) from about 0.15: 1 to about 3: 1, specifically about 0.15: 1 to about 1: 1, more specifically from about 0.15 : 1 to about 0.9: 1.
  • the series resistance and the fill factor of the electrode are excellent in the above-mentioned molar ratio range.
  • the glass frit may comprise about 50 mol% to about 80 mol%, specifically about 52 mol% to about 75 mol%, of the sum of the contents of silicon oxide (SiO 2 ) and lithium oxide (Li 2 O).
  • the contact resistance of the electrode is low in the above content range.
  • the glass frit may comprise about 20 mol% to about 35 mol% of the sum of the contents of lead oxide (PbO) and tellurium oxide (TeO 2 ).
  • the shunt resistance of the electrode can be lowered in the above content range.
  • the glass frit may have a molar content of silicon oxide greater than the sum of the molar content of lead oxide and tellurium oxide. In the above content range, the fill factor and conversion efficiency of the electrode are excellent.
  • the glass frit may further comprise at least one of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO) and tungsten oxide (WO 3 ).
  • Bi 2 O 3 bismuth oxide
  • ZnO zinc oxide
  • WO 3 tungsten oxide
  • the glass frit may be made of at least one selected from the group consisting of Bi, Zn, Na, Tl, P, Ge, Ce, (Mg), molybdenum (Mo), cesium (Cs), strontium (Sr), titanium (Ti), tin (Sn), indium (In), vanadium (V), barium (Ba) At least one metal oxide selected from the group consisting of copper (Cu), potassium (K), arsenic (As), cobalt (Co), zirconium (Zr), manganese (Mn) and aluminum (Al).
  • the glass frit comprises about 6 mol% to about 19 mol% lead oxide, about 1 mol% to about 10 mol% bismuth oxide, about 11 mol% to about 24 mol% tellurium oxide, about 31 mol% % To about 44 mol% zinc oxide, about 1 mol% to about 9 mol% zinc oxide, about 16 mol% to about 24 mol% lithium oxide, about 1 mol% to about 9 mol% tungsten oxide, and about 0.5 mol% About 5 mol%.
  • the firing temperature of the glass frit-containing paste is low, so that it is suitable for forming electrodes of PERC solar cells, has a low series resistance of electrodes, and is excellent in conversion efficiency of solar cells.
  • the paste for forming a PERC solar cell electrode of the present invention may include a glass frit, a conductive powder, and an organic vehicle according to one aspect of the present invention.
  • the glass frit may be substantially the same as the glass frit according to one aspect of the present invention.
  • the glass frit may comprise from about 0.1 wt.% To about 10 wt.%, Specifically about 0.5 wt.% To about 5 wt.%, Of the paste for forming a PERC solar cell electrode.
  • the contactability between the electrode and the emitter is excellent, the pn junction stability can be ensured, and the efficiency of the solar cell can be improved by minimizing the resistance.
  • the conductive powder may be a metal powder such as silver (Ag) or aluminum (Al).
  • silver powder may be used.
  • the conductive powder may be a powder having a nano-sized or micro-sized particle size, for example, about 3 ⁇ to about 15 ⁇ , specifically about 5 ⁇ to about 11 ⁇ . It is possible to reduce the resistance in the above range and to prevent cracking of the electrode.
  • silver powder having two or more different sizes may be mixed with the conductive powder.
  • the shape of the conductive powder is not particularly limited, and particles having various shapes, for example, spherical, plate-like or amorphous shapes may be used without limitation.
  • the conductive powder may be an electrically conductive metal other than silver. Specifically, copper, gold, silver, palladium, platinum, mixtures thereof, and alloys thereof can be used.
  • the conductive powder may include about 75 wt% to about 95 wt%, specifically about 78 wt% to about 93 wt% of the paste for forming the PERC solar cell electrode.
  • the conversion efficiency of the PERC solar cell is excellent, and the paste can be smoothly formed.
  • the conductive powder may be used in a paste for forming a PERC solar cell electrode at about 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, , 92, 93, 94 or 95% by weight.
  • the organic vehicle can impart an appropriate viscosity to the paste for forming the PERC solar cell electrode and serves to improve the fairness.
  • the organic vehicle may be an organic vehicle ordinarily used in a paste for forming a solar cell electrode, and may include, for example, a binder resin and a solvent.
  • an acrylate-based or cellulose-based resin can be used, and ethylcellulose is generally used.
  • ethylcellulose is generally used.
  • it is preferable to use a mixture of ethylhydroxyethylcellulose, nitrocellulose, a mixture of ethylcellulose and phenol resin, an alkyd resin, a phenol resin, an acrylic ester resin, a xylene resin, a polybutene resin, a polyester resin, Based resin, a rosin of wood, or a polymethacrylate of alcohol may be used.
  • solvent examples include hexane, toluene, ethyl cellosolve, cyclohexanone, butyl cellosolve, butyl carbitol (diethylene glycol monobutyl ether), dibutyl carbitol (diethylene glycol dibutyl ether) , Butyl carbitol acetate (diethylene glycol monobutyl ether acetate), propylene glycol monomethyl ether, hexylene glycol, terpineol, methyl ethyl ketone, benzyl alcohol, gamma butyrolactone or ethyl lactate, Texanol) may be used singly or in combination of two or more.
  • butyl carbitol diethylene glycol monobutyl ether
  • dibutyl carbitol diethylene glycol dibutyl ether
  • Butyl carbitol acetate diethylene glycol monobutyl ether acetate
  • the organic vehicle may comprise from about 3% to about 20% by weight of the paste for forming a PERC solar cell electrode. Sufficient adhesive strength and excellent printability can be ensured in the above content range.
  • the organic vehicle can be used in an amount of about 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 20% by weight.
  • the paste for forming a PERC solar cell electrode of the present invention may further include conventional additives as needed in order to improve flow characteristics, process characteristics, and stability in addition to the above components.
  • the additive may be used alone or as a mixture of two or more of a dispersing agent, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, a defoaming agent, a pigment, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant and a coupling agent. These may be included in an amount of about 0.1% by weight to about 5% by weight based on the total weight of the paste for forming a PERC solar cell electrode, but the content can be changed as necessary.
  • the PERC solar cell electrode forming paste may have a firing temperature of about 700 ⁇ to about 800 ⁇ , specifically about 750 ⁇ to about 795 ⁇ . In the firing temperature range, it is suitable for use in a PERC solar cell electrode, and in particular, it is possible to minimize the damage of the passivation layer, thereby improving the efficiency of the PERC solar cell.
  • Another aspect of the present invention relates to an electrode formed from the paste for forming the PERC solar cell electrode and a PERC solar cell including the same.
  • 1 shows a structure of a PERC solar cell according to an embodiment of the present invention.
  • a PERC solar cell 100 includes substrates 20 and 30, a front electrode 10 formed on the front surfaces of the substrates 20 and 30, And a back electrode 50 formed on the passivation layer 40.
  • the passivation layer 40 is formed on the rear surface of the passivation layer 40,
  • the substrate may be a substrate on which a PN junction is formed.
  • the substrate may include a semiconductor substrate 30 and an emitter 20. More specifically, the substrate may be a substrate on which an N-type emitter 20 is formed by doping an N-type dopant on one surface of the P-type semiconductor substrate 30. Alternatively, the substrate may be a substrate on which the P-type emitter 20 is formed by doping a P-type dopant on one surface of the N-type semiconductor substrate 30.
  • the semiconductor substrate 30 means either a P-type substrate or an N-type substrate.
  • the P-type substrate may be a semiconductor substrate 11 doped with a P-type dopant
  • the N-type substrate may be a semiconductor substrate 11 doped with an N-type dopant.
  • the semiconductor substrate 30 may be made of crystalline silicon or a compound semiconductor.
  • the crystalline silicon may be single crystalline or polycrystalline.
  • the crystalline silicon for example, a silicon wafer can be used.
  • the P-type dopant may be a material containing Group III elements of the periodic table such as boron, aluminum, and gallium.
  • the N-type dopant may be a material containing elements in the group V of the periodic table such as phosphorus, arsenic, and antimony.
  • the front electrode 10 and / or the rear electrode 50 may be manufactured using the electrode forming paste according to the present invention.
  • the front electrode 10 may be manufactured using a paste using silver powder as the conductive powder
  • the back electrode 50 may be manufactured using a paste using aluminum powder as the conductive powder.
  • the front electrode 10 may be formed by printing and firing an electrode forming paste on the emitter 20 and the rear electrode 50 may be formed by a passivation layer 40 formed on the rear surface of the semiconductor substrate 11 ), And then firing the paste.
  • the PERC solar cell 100 includes a passivation layer 40 between a semiconductor substrate 30 and a backside electrode 50.
  • the passivation layer prevents the recombination of electrons and holes generated in the back electrode of the solar cell to disappear, thereby further improving the PERC solar cell efficiency.
  • the rear electrode 50 may be electrically connected to the semiconductor substrate 30 through a hole formed in at least a portion of the passivation layer 40.
  • the PERC solar cell 100 may further include an antireflection film (not shown) on the emitter 20.
  • the antireflection film minimizes the sunlight that is not converted into electricity by reflection in the PERC solar cell, thereby further improving the efficiency of the PERC solar cell.
  • the texturing process may be performed before forming the antireflection film. In this case, the light reflection of the solar cell may be reduced to further improve the PERC solar cell conversion efficiency.
  • the PERC solar cell 100 may further include a capping layer (not shown) between the passivation layer 40 and the back electrode 50.
  • the capping layer has the effect of improving the conversion efficiency by retroreflecting long wavelength solar light and protecting the passivation layer from the back electrode (e.g., aluminum back electrode), thereby improving the conversion efficiency of the PERC solar cell.
  • ethyl cellulose As an organic binder, 0.5 wt% of ethyl cellulose (DOW CHEMICAL, ETOCHEL) was dissolved in 7.5 wt% of butylcarbitol acetate as a solvent at 50 ° C, and a spherical silver powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m (BYK-102, manufactured by BYK Co., Ltd., trade name, manufactured by BYK Co., Ltd.) as an additive, 0.5% by weight of an antiseptic agent (Cray Vallay, Cray Vallac MT), 89% by weight of a glass frit having an average particle size of 2 ⁇ m ), And the mixture was evenly mixed and dispersed with a 3-roll mill to prepare a paste for forming a PERC solar cell electrode.
  • DOW CHEMICAL, ETOCHEL a spherical silver powder having an average particle diameter of 2 ⁇ m
  • an antiseptic agent Cray Vallay, Cray Vallac
  • a paste for forming a PERC solar cell electrode was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass frit was applied as shown in Table 1 below.
  • Firing temperature ( ⁇ ⁇ ) The firing temperature of the belt firing furnace for firing the PERC solar cell electrode-forming paste prepared in Examples and Comparative Examples was measured by placing a temperature measuring sensor (DATAPAQ, Q-18) The actual temperature profile of the wafer is measured, and the temperature corresponding to the peak is shown in Table 2.
  • the paste for forming a PERC solar cell electrode prepared in Comparative Example was screen-printed on the entire surface of the wafer in a predetermined pattern, and dried using an infrared drying furnace. Thereafter, aluminum paste was printed on the rear side of the wafer and then dried in the same manner. The cells thus formed were fired at a peak temperature of 780 ° C. to 790 ° C. using a belt-type firing furnace.
  • Table 2 shows the resistance (Rs, ⁇ ), shunt resistance (Rsh, ⁇ ), short circuit current (Isc, A), open voltage (Voc, V), fill factor (%) and efficiency (%
  • the paste for forming a PERC solar cell electrode in which the content of silicon oxide and lithium oxide of the glass frit is in the scope of the present invention is excellent in all electrical characteristics by firing between 780 ° C and 790 ° C, It can be seen that it is suitable for application to electrode formation.
  • Comparative Examples 1 and 2 which do not contain gallium oxide or exceed the scope of the present invention, when the low-temperature baking (780 ° C to 790 ° C), the contact resistance is high and the fill factor and conversion efficiency And it is not suitable for forming a PERC solar cell electrode.

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Abstract

유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극에 관한 발명이 개시된다. 본 발명의 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함한다.

Description

유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극
본 발명은 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극에 관한 것이다.
태양전지는 입사된 빛(photon)이 광전효과를 통해 전자와 정공으로 분리되고, pn 접합을 통해 각각 포집되어 전기를 생성시켜주는 장치이다. 태양전지는 상, 하면에 각각 전면전극과 후면전극이 형성되고, 태양전지의 전극은 태양전지 전극 형성용 페이스트를 도포, 패터닝 및 소성하여 형성될 수 있다.
태양전지 전극 형성용 페이스트로는 도전성 분말, 유리프릿, 유기 비히클을 포함하는 페이스트가 사용되고 있다. 이 중 유리프릿은 반도체 웨이퍼 상에 형성되는 반사 방지막을 용해시켜 도전성 분말이 반도체 기판과 전기적으로 접촉될 수 있도록 하는 역할을 하며, 특히 전극의 개방 전압, 직렬저항, 단락전류, Fill Factor 등 태양전지의 전기적 특성에 영향을 줄 수 있고, 이에 따라 태양전지의 변환 효율이 달라질 수 있다.
한편, 태양전지에서 후면전극에서 생성된 전자와 정공이 재결합되어 소실되는 현상을 방지하기 위해 패시베이션층(passivation layer)를 형성시킨 PERC 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나, 패시베이션층(passivation layer)은 소성 과정의 높은 온도에 의해 손상을 입게 되고, 이로써 태양전지의 성능이 저하될 수 있는 문제가 있다.
따라서, 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라, PERC 태양전지의 전극에 적용하기 위해서는 소성 온도가 낮은 태양전지 전극 형성용 페이스트의 개발이 필요하다.
이와 관련한 선행기술은 한국 등록특허 제10-0846306호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 낮은 소성 온도에서 전기적 특성이 우수한 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 직렬저항이 낮고, Fill Factor 및 변환 효율이 우수한 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 유리프릿에 관한 것이다.
일 구체예에 따르면, 상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함한다.
상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2), 리튬 산화물(Li2O), 납 산화물(PbO) 및 텔루륨 산화물(TeO2) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 유리프릿은 납 산화물 약 6 몰% 내지 약 19 몰%, 비스무스 산화물 약 1 몰% 내지 약 10 몰%, 텔루륨 산화물 약 11 몰% 내지 약 24 몰%, 규소 산화물 약 31 몰% 내지 약 44 몰%, 아연 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰%, 리튬 산화물 약 16 몰% 내지 약 24 몰%, 텅스텐 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰% 및 갈륨 산화물 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함할 수 있다.
상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 납 산화물(PbO)의 몰비가 약 0.2:1 내지 약 1:1일 수 있다.
상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 몰비가 약 0.15:1 내지 약 1:1일 수 있다.
상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 함량 합이 약 50 몰% 내지 약 80 몰%일 수 있다.
상기 유리프릿은 납 산화물(PbO) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 함량 합이 약 20 몰% 내지 약 35 몰%일 수 있다.
상기 유리프릿은 비스무스 산화물(Bi2O3), 아연 산화물(ZnO) 및 텅스텐 산화물(WO3) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 유리프릿은 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 상기의 유리프릿, 도전성 분말, 및 유기 비히클을 포함할 수 있다.
상기 페이스트는 소성 온도가 약 700℃ 내지 약 800℃일 수 있다.
상기 페이스트는 상기 도전성 분말 약 75 중량% 내지 95 중량%, 상기 유리프릿 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 및 상기 유기 비히클 약 3 중량% 내지 약 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 페이스트는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 PERC 태양전지 전극은 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트로 제조될 수 있다.
본 발명은 낮은 소성 온도에서도 전기적 특성이 우수할 뿐만 아니라, 직렬저항이 낮고, Fill Factor 및 변환 효율이 우수한 유리프릿, 이를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트, 및 PERC 태양전지 전극을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지의 구조를 간단히 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 명세서에서, '금속 산화물'은 하나의 금속 산화물을 의미할 수도 있고, 복수의 금속 산화물을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서, '유리프릿'은 유리상(glass phase) 및 결정상(crystal phase) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 결정화유리(glass ceramic)일 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다.
유리프릿
유리프릿은 전극 형성 과정 중 소성 공정에서 도전성 분말 용융, 반사 방지막 에칭, 도전성 분말이 재석출 과정에 의해 전극과 에미터 사이의 접촉을 형성시키는 역할을 한다. 상기 유리프릿은 태양전지 전극 형성용 페이스트, 특히 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 사용될 수 있다.
본 발명의 유리프릿은 금속 산화물로부터 형성될 수 있다. 상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%, 구체적으로 약 1 몰% 내지 약 4.5 몰%, 더욱 구체적으로 약 1.7 몰% 내지 약 4 몰%를 포함한다. 예를 들면, 상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3)을 약 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3,8, 3.9, 4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 또는 5 몰% 포함할 수 있다. 상기 몰% 범위에서, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도가 낮아 PERC 태양전지 전극 형성에 적합할 뿐만 아니라, 전기적 특성의 밸런스가 우수하다.
구체적으로, 상기 유리프릿은 금속 산화물로부터 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속 산화물을 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill) 등을 사용하여 혼합한 후, 혼합된 배치(batch)를 약 900℃ 내지 약 1300℃의 조건에서 용융시키고, 퀜칭롤러로 냉각하여 파유리(Cullet) 형태를 제조한 후, 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 얻을 수 있다. 상기 유리프릿은 평균입경(D50)이 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 납 산화물(PbO)의 몰비가 약 0.2:1 내지 약 5:1, 구체적으로 약 0.2:1 내지 약 1:1, 더욱 구체적으로, 약 0.2:1 내지 약 0.9:1일 수 있다. 상기 몰비 범위에서 전극의 접촉저항 및 변환효율이 우수한 장점이 있다.
상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 몰비가 약 0.15:1 내지 약 3:1, 구체적으로 약 0.15:1 내지 약 1:1, 더욱 구체적으로 약 0.15:1 내지 약 0.9:1일 수 있다. 상기 몰비 범위에서 전극의 직렬저항 및 Fill Factor가 우수하다.
상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 함량 합이 약 50 몰% 내지 약 80 몰%, 구체적으로 약 52 몰% 내지 약 75 몰%일 수 있다. 상기 함량 범위에서 전극의 접촉저항이 낮은 장점이 있다.
상기 유리프릿은 납 산화물(PbO) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 함량 합이 약 20 몰% 내지 약 35 몰%일 수 있다. 상기 함량 범위에서 전극의 션트저항을 낮출 수 있다.
상기 유리프릿은 산화 규소의 몰함량이 산화 납 및 산화 텔루륨의 몰함량의 합보다 클 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극의 Fill Factor 및 변환효율이 우수하다.
상기 유리프릿은 비스무스 산화물(Bi2O3), 아연 산화물(ZnO) 및 텅스텐 산화물(WO3) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도가 낮아 PERC 태양전지 전극 형성에 적합할 뿐만 아니라, 전극의 전기적 특성의 밸런스를 최적으로 제어할 수 있다.
상기 유리프릿은 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 유리프릿은 납 산화물 약 6 몰% 내지 약 19 몰%, 비스무스 산화물 약 1 몰% 내지 약 10 몰%, 텔루륨 산화물 약 11 몰% 내지 약 24 몰%, 규소 산화물 약 31 몰% 내지 약 44 몰%, 아연 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰%, 리튬 산화물 약 16 몰% 내지 약 24 몰%, 텅스텐 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰% 및 갈륨 산화물 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 상기 유리프릿을 포함하는 페이스트의 소성 온도가 낮아 PERC 태양전지 전극 형성에 적합할 뿐만 아니라, 전극의 직렬 저항이 낮고, 태양전지의 변환효율이 우수하다.
PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트
본 발명의 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 본 발명의 하나의 관점에 따른 유리프릿, 도전성 분말, 및 유기 비히클을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명 페이스트의 각 성분들에 대해 상세히 설명한다.
유리프릿
상기 유리프릿은 본 발명의 하나의 관점에 따른 유리프릿과 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 유리프릿은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 구체적으로 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전극 및 에미터의 접촉성이 우수하고, pn 접합 안정성을 확보할 수 있으며, 저항을 최소화함으로써 태양전지의 효율을 개선시킬 수 있다.
도전성 분말
상기 도전성 분말은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 분말을 사용할 수 있고, 예를 들어 은 분말을 사용할 수 있다. 상기 도전성 분말은 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 입경을 갖는 분말일 수 있으며, 예를 들어 약 3㎛ 내지 약 15㎛, 구체적으로 약 5㎛ 내지 약 11㎛ 크기일 수 있다. 상기 범위에서 저항을 감소시킬 수 있고, 전극의 균열을 방지할 수 있다.
또한, 상기 도전성 분말로 2 이상의 서로 다른 사이즈를 갖는 은 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 도전성 분말은 입자 형상이 특별히 한정되지 않으며, 다양한 형상의 입자들, 예를 들면, 구형, 판상 또는 무정형 형상의 입자들이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 도전성 분말은 은 외에 다른 전기 전도성 금속을 사용할 수 있다. 구체적으로, 구리, 금, 은, 팔라듐, 백금, 이들의 혼합물 및 이들의 합금을 사용할 수 있다.
상기 도전성 분말은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 약 75 중량% 내지 약 95 중량%, 구체적으로 약 78 중량% 내지 약 93 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, PERC 태양전지의 변환효율이 우수하게 나타나며, 페이스트화가 원활하게 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 도전성 분말은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 약 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94 또는 95 중량% 포함될 수 있다.
유기 비히클
유기비히클은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트에 적절한 점도를 부여할 수 있고, 공정성을 개선하는 역할을 한다.
상기 유기비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 페이스트에 사용되는 유기비히클이 사용할 수 있고, 예를 들어 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, 부틸셀로솔브, 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, 텍사놀(Texanol) 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기비히클은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 약 3 중량% 내지 약 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다. 예를 들면 상기 유기비히클은 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 중 약 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 중량% 포함될 수 있다.
첨가제
본 발명의 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 상기 구성 성분 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 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트 전체 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%로 포함될 수 있지만 필요에 따라 함량을 변경할 수 있다.
상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 소성 온도가 약 700℃ 내지 약 800℃, 구체적으로 약 750℃ 내지 약 795℃일 수 있다. 상기 소성 온도 범위에서, PERC 태양전지 전극에 사용되기 적합하며, 구체적으로 패시베이션층(passivation layer)의 손상을 최소화할 수 있어, PERC 태양전지의 효율을 개선시킬 수 있다.
PERC 태양전지 전극 및 이를 포함하는 PERC 태양전지
본 발명의 다른 관점은 상기 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트로부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 PERC 태양전지에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지의 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 PERC 태양전지(100)는 기판(20, 30), 상기 기판(20, 30) 전면에 형성된 전면전극(10), 상기 기판(20, 30) 후면에 형성되는 패시베이션층(passivation layer, 40) 및 상기 패시베이션층(40) 상에 형성되는 후면전극(50)을 포함한다.
일 구체예에서, 상기 기판은 PN 접합이 형성된 기판일 수 있다. 구체적으로, 기판은 반도체 기판(30) 및 에미터(20)를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 기판은 P형 반도체 기판(30) 일면에 N형 도펀트를 도핑하여 N형 에미터(20)가 형성된 기판 수 있다. 또는, 기판은 N형 반도체 기판(30) 일면에 P형 도펀트를 도핑하여 P형 에미터(20)가 형성된 기판일 수도 있다. 이 때, 반도체 기판(30)은 P형 기판 또는 N형 기판 중 어느 하나를 의미한다. 상기 P형 기판은 P형 도펀트(dopant)로 도핑되는 반도체 기판(11)이고, N형 기판은 N형 도펀트로 도핑되는 반도체 기판(11)일 수 있다.
예를 들어, 반도체 기판(30)은 결정질 규소 또는 화합물 반도체로 만들어질 수 있다. 이 때, 결정질 규소는 단결정 또는 다결정일 수 있다. 결정질 규소로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼가 사용될 수 있다. 이러한 경우, P형 도펀트는 보론, 알루미늄, 갈륨과 같은 주기율표 Ⅲ족 원소를 포함하는 물질일 수 있다. 또한, N형 도펀트는 인, 비소, 안티몬과 같은 주기율표 V족 원소를 포함하는 물질일 수 있다.
상기 전면전극(10) 및/또는 후면전극(50)은 본 발명에 따른 전극 형성용 페이스트를 사용하여 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 전면전극(10)은 도전성 분말로 은 분말을 사용한 페이스트를 이용하여 제조될 수 있으며, 후면전극(50)은 도전성 분말로 알루미늄 분말을 사용한 페이스트를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 전면전극(10)은 에미터(20)의 상부에 전극 형성용 페이스트를 인쇄하고 소성하여 형성할 수 있으며, 상기 후면전극(50)은 반도체 기판(11)의 후면 상에 형성된 패시베이션층(40)에 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 소성하여 형성할 수 있다.
상기 PERC 태양전지(100)는 반도체 기판(30) 및 후면전극(50) 사이에 패시베이션층(40)을 포함한다. 상기 패시베이션층(passivation layer)은 태양전지 후면전극에서 생성된 전자와 정공이 재결합되어 소실되는 현상을 방지하여, PERC 태양전지 효율을 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 후면전극(50)은 상기 패시베이션층(40)의 적어도 일부에 형성된 홀을 통해 반도체 기판(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 PERC 태양전지(100)는 에미터(20) 상에 반사 방지막(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 반사 방지막은 PERC 태양전지에서 반사에 의해 전기로 변환되지 않는 태양광을 최소화하여 PERC 태양전지 효율을 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 반사 방지막 형성 전 텍스쳐링 처리가 진행될 수 있고, 이 경우 태양전지의 광 반사를 감소시켜 PERC 태양전지 변환 효율이 더욱 개선 될 수 있다.
또한, 상기 PERC 태양전지(100)는 패시베이션층(40) 및 후면전극(50) 사이에 캐핑층(capping layer, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 캐핑층은 장파장의 태양광을 재반사 함으로써 변환효율을 증가시키고, 후면 전극(예: 알루미늄 후면 전극)으로부터 패시베이션층을 보호하여, PERC 태양전지의 변환 효율을 개선시키는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
유기 바인더로서 에틸 셀룰로오스(다우케미칼社, ETOCHEL) 0.5 중량%를 용매인 부틸 카비톨 아세테이트 7.0 중량%에 50℃에서 충분히 용해한 유기비히클에 평균입경이 2㎛인 구형의 은 분말(도와社, 4-8F) 89 중량%, 평균 입경이 2㎛인 표 1의 몰%를 갖는 유리프릿 2.5 중량%, 첨가제로서 요변제(Cray Vallay社, Cray Vallac MT) 0.5 중량%, 분산제(BYK社, BYK-102) 0.5 중량%를 투입하여 골고루 혼합한 후 3롤밀로 분산시켜 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 준비하였다.
실시예 2 내지 23 및 비교에 1 내지 2
유리프릿을 하기 표 1과 같이 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 준비하였다.
Figure PCTKR2018008534-appb-T000001
Figure PCTKR2018008534-appb-T000002
물성 측정 방법
(1) 소성 온도(℃): 실시예 및 비교예에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 소성하는 벨트 소성로의 소성온도는 온도측정센서(DATAPAQ社, Q-18)을 벨트 소성로에 직접 올려 웨이퍼가 받는 실제 온도 Profile을 측정하였고, 이 중 Peak에 해당되는 온도를 이며 표 2에 나타내었다.
(2) 유리용융성: 실시예 및 비교예의 금속산화물의 조성비로 혼합된 배치를 백금도가니에 담아 1250℃ 용융로에서 20분 유지 꺼내어 후 용융유리(melt)의 상태를 관찰하고 퀜칭롤러에 부어 냉각된 파유리의 상태를 관찰하여 하기 기준으로 평가하고 표 2에 나타내었다.
◎: 완전히 용융된 상태이고 냉각시 유리화됨
○: 완전히 용융된 상태이나 냉각시 결정화 발생
△: 용융유리내에 상분리(용융유리 + 고상석출)
X: 용융유리(melt) 내에 미용융물 잔존함
(3) 접촉저항(Rc, mΩ·cm2): 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를　Wafer의 전면에 TLM(Transfer Length Method) 측정용 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 Peak 온도 780℃ 내지 790℃로 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 Probe Station을 사용하여 태양전지의 접촉저항(Rc, mΩ·cm2)을 측정하고 표 2에 나타내었다.
(4) 직렬저항(Rs, Ω), 션트저항(Rsh, Ω), 단락전류(Isc, A), 개방전압(Voc, V), Fill Factor(%) 및 Efficiency(%): 상기 실시예 및 비교예 에서 제조한 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트를 Wafer의 전면에 일정한 패턴으로 스크린 프린팅 하여 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 건조시켰다. 이후 Wafer의 후면에 알루미늄 페이스트를 후면 인쇄한 후 동일한 방법으로 건조하였다. 상기 과정으로 형성된 Cell을 벨트형 소성로를 사용하여 Peak 온도 780℃ 내지 790℃로 소성을 행하였으며, 이렇게 제조 완료된 Cell은 태양전지 효율 측정 장비(Wavelabs社, SINUS-220)를 사용하여 태양전지의 직렬저항(Rs, Ω), 션트저항(Rsh, Ω), 단락전류(Isc, A), 개방전압(Voc, V), Fill Factor(%) 및 Efficiency(%)를 측정하고 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 유리프릿의 규소 산화물 및 리튬 산화물의 함량이 본원발명 범위인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트는 780℃ 내지 790℃ 사이의 소성으로 모든 전기적 특성들이 우수하여, PERC 태양전지 전극 형성에 적용하기 적합한 것을 알 수 있다.
반면에, 갈륨 산화물을 포함하지 않거나, 본원발명의 범위를 초과하여 포함하는 비교예 1 및 2는 저온소성(780℃ 내지 790℃)하는 경우, 접촉저항이 높고, Fill Factor 및 변환효율이 저하되는 문제가 있어, PERC 태양전지 전극 형성에는 적합하지 않은 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (14)

  1. 갈륨 산화물(Ga2O3) 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함하는 유리프릿.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2), 리튬 산화물(Li2O), 납 산화물(PbO) 및 텔루륨 산화물(TeO2) 중 하나 이상을 더 포함하는 유리프릿.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리프릿은 납 산화물 약 6 몰% 내지 약 19 몰%, 비스무스 산화물 약 1 몰% 내지 약 10 몰%, 텔루륨 산화물 약 11 몰% 내지 약 24 몰%, 규소 산화물 약 31 몰% 내지 약 44 몰%, 아연 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰%, 리튬 산화물 약 16 몰% 내지 약 24 몰%, 텅스텐 산화물 약 1 몰% 내지 약 9 몰% 및 갈륨 산화물 약 0.5 몰% 내지 약 5 몰%를 포함하는 유리프릿.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 납 산화물(PbO)의 몰비가 약 0.2:1 내지 약 1:1인 유리프릿.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 갈륨 산화물(Ga2O3) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 몰비가 약 0.15:1 내지 약 1:1인 유리프릿.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 규소 산화물(SiO2) 및 리튬 산화물(Li2O)의 함량 합이 약 50 몰% 내지 약 80 몰%인 유리프릿.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 납 산화물(PbO) 및 텔루륨 산화물(TeO2)의 함량 합이 약 20 몰% 내지 약 35 몰%인 유리프릿.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 비스무스 산화물(Bi2O3), 아연 산화물(ZnO) 및 텅스텐 산화물(WO3) 중 하나 이상을 더 포함하는 유리프릿.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 유리프릿은 비스무스(Bi), 아연(Zn), 나트륨(Na), 탈륨(Tl), 인(P), 게르마늄(Ge), 세륨(Ce), 철(Fe), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 산화물을 더 포함하는 유리프릿.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 유리프릿, 도전성 분말, 및 유기 비히클을 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 페이스트는 소성 온도가 약 700℃ 내지 약 800℃인 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 도전성 분말 약 75 중량% 내지 약 95 중량%;
    상기 유리프릿 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%; 및
    상기 유기 비히클 약 3 중량% 내지 약 20 중량%;를 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 페이스트는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제 중 하나 이상을 더 포함하는 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트.
  14. 제10항의 PERC 태양전지 전극 형성용 페이스트로 제조된 PERC 태양전지 전극.
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