KR20120060047A - 태양전지용 전극 페이스트 조성물, 그 제조방법 및 태양전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체 개수가 200개 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 제조된 태양전지를 제공한다.
Description
본 발명은 태양전지용 전극 페이스트 조성물, 그 제조방법 및 태양전지에 관한 것이다.
태양 전지(solar cell)는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자로서 일반적으로 p-n 접합 형태를 가지며 그 기본 구조는 다이오드와 동일하다.
도 1은 태양 전지 소자의 일반적인 단면 구조를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 태양 전지 소자는 일반적으로 두께가 220~300㎛인 p형 실리콘 반도체 기판(1)을 이용하여 구성된다. 실리콘 반도체 기판(1)의 수광면측에는, 두께가 0.3~0.6㎛인 n형 불순물층(2)과, 그 위에 반사 방지막(3)과 전면 전극(4)이 형성되어 있다.
또한, p형 실리콘 반도체 기판(1)의 이면측에는 배면 전극(5)이 형성되어 있다. 배면 전극(5)은 알루미늄 분말, 유리 프릿 및 유기 비히클(organic vehicle)로 이루어지는 알루미늄 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 등에 의해 도포하고 건조한 후, 660℃(알루미늄의 융점) 이상의 온도에서 소성함으로써 형성되어 있다. 이 소성시에 알루미늄이 p형 실리콘 반도체 기판(1)의 내부로 확산됨으로써, 배면 전극(5)과 p형 실리콘 반도체 기판(1) 사이에 AlSi 합금층(6)이 형성됨과 동시에, 알루미늄 원자의 확산에 의한 불순물층으로서 p+층(7)이 형성된다. 이러한 p+층(7)의 존재에 의해 전자의 재결합을 방지하고, 생성 캐리어의 수집 효율을 향상시키는 BSF(Back Surface Field) 효과가 얻어진다.
한편, 소성시 전면 전극에서는 반사 방지막이 유리 프리트 분말의 산화 환원 반응을 통하여 침식되어지고, 유리 프리트 분말 내의 도전성 분말 결정이 기판 계면에 석출되는 형태로 도전성 금속 결정립이 석출되고 상기 석출된 금속 결정립이 벌크 전면 전극과 실리콘 기판의 가교 역할을 할뿐만 아니라, 유리 프리트 분말의 두께에 따라 터널링 효과 또는 벌크 전극과의 직접적인 접착에 의한 컨택을 나타내는 것으로 알려져 있다.
전면전극이나 배면전극에 사용되는 전극 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합한 후 3-롤밀 등으로 분산시키고 난 후 필터로 여과하여 오염물질을 제거하는 과정을 거치게 된다. 상기 필터 여과 과정은 생각보다 많은 시간이 소요되며 상당량의 필터 교체 작업을 요한다. 때로는 여과 과정이 더 이상 불가한 때도 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 전극 페이스트 조성물의 필터 여과에 많은 시간을 소모시키고 상당량의 필터를 소모시키는 주요 원인을 찾고, 이를 해결하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체 개수가 200개 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 걸러진 응집체가 금속 입자 총 100 중량 대비 0.5 중량부 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 상기 도전성 금속 분말에 존재하는 40㎛ 이상의 크기로 응집된 응집체가 사전에 관리되어 100kg의 전극 페이스트 조성물을 325 메쉬 필터(필터면적은 200mm×200mm)로 여과하였을 때 사용된 필터 수량은 10EA 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 상기 도전성 금속 분말은 은(Ag), 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합하는 단계; 분산시키는 단계; 및 필터로 여과하여 오염물질을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 혼합하는 단계 이전에 상기 도전성 금속 분말의 응집체를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 응집체의 입경은 25㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 응집체를 제거하는 단계는, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체의 개수가 200개 이하가 될 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 기재 상부에 전면 전극을 구비하고, 기재 하부에 배면 전극을 구비한 태양전지에 있어서, 상기 전면 전극 및 배면 전극 중 적어도 하나는, 전술한 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 도포한 후 소성시켜 제조된 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명은, 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 사용되는 도전성 금속 분말의 제조 과정이나 운반, 보관 과정, 사용 과정에서 발생하는 금속 분말 응집체를 소정 범위 이내로 함유하도록 도전성 금속 분말을 관리 및/또는 전처리함으로써 전극 페이스트 조성물의 필터 여과에 소요되는 시간과 필터의 사용량을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지의 단면도,
도 2는 도전성 금속 분말에 존재하는 응집체로서, 필터로 걸러진 응집체 현미경 사진,
도 3은 제조예 및 비교 제조예의 전극 페이스트 조성물의 여과 상태 사진이다.
도 2는 도전성 금속 분말에 존재하는 응집체로서, 필터로 걸러진 응집체 현미경 사진,
도 3은 제조예 및 비교 제조예의 전극 페이스트 조성물의 여과 상태 사진이다.
이하에서는 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양전지용 전극 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어지고, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체 개수가 200개 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것이 특징이다. 또 다른 일실시예에서는 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 걸러진 응집체가 금속 입자 총 100 중량 대비 0.5 중량부 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것이 특징이다.
이하 각 성분을 구체적으로 설명한다.
<도전성 금속 분말>
도전성 금속 분말로는 은 분말, 구리분말, 니켈 분말, 알루미늄 분말 등이 사용될 수 있는데, 전면 전극의 경우 은 분말이 주로 사용될 수 있으며, 배면 전극으로는 알루미늄 분말이 주로 사용될 수 있다.
도전성 금속 분말은 평균입경은 0.5 ~ 10㎛ 이며, 그 형상이 구상(球狀), 침상(針狀), 판상(板狀) 그리고 무정상(無定) 중 적어도 1종 이상일 수 있다. 도전성 금속 분말의 평균입경은 페이스트화 용이성 및 소성시 치밀도를 고려할 때 0.5 내지 10㎛ 이 바람직하다. 그리고, 도전성 금속 분말의 함량은 인쇄시 형성되는 전극 두께 및 전극의 선저항, BSF층 형성 등을 고려할 때 전극용 페이스트 조성물 총중량을 기준으로 50 내지 90 중량%가 바람직하다.
한편, 도전성 금속 분말은 일반적으로 입경이 작아야 효율면에서 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나 도전성 금속 분말의 입경이 작을 경우 치밀도가 높아 유기물이 소성 중 기화되어 날아가는 것을 방해하고 이로 인하여 전극과 기판간의 들뜸 현상이 발생하게 된다. 이로써 저항이 상승하여 효율이 낮아지는 문제가 발생하고 이러한 현상으로 인해 도전성 금속 분말의 입경을 작게 하는 것에 한계가 있다.
한편, 도전성 금속 분말은 평균입경 1종의 금속 분말을 사용하는 것보다 입경이 다른 다종의 금속 분말을 선택하여 입경을 다분산화시키는 경우가 많다.
도전성 금속 분말은 전극 페이스트 조성물 제조업체가 자체적으로 제조하는 경우도 있지만 대부분 전문화된 금속 분말 제조사로부터 금속 분말을 구입한 후 다른 성분과 혼합하여 페이스트화하는 경우가 많다. 금속 분말 제조사는 금속 분말의 평균 입경이나 입도 분포 등에 대한 데이타를 제공해준다. 대부분 제공 데이타 수치는 맞는 편이다. 평균 입경이나 입도 분포 데이타 역시 신뢰할 수 있는 범위이다.
그럼에도 불구하고, 전극 페이스트 제조에 있어서 문제점이 발생하는 경우가 많았으며 이는 평균 입경이나 입도 분포 데이타에 크게 영향을 미치지 않았던 다소의 금속 분말 응집체가 원인인 것으로 추정되었다. 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
전극 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합한 후 3-롤밀 등으로 분산시키고 난 후 필터로 여과하여 오염물질을 제거하는 과정을 거치게 된다. 상기 필터 여과 과정은 생각보다 많은 시간이 소요되며 상당량의 필터 교체 작업을 요한다. 때로는 여과 과정이 더 이상 불가한 때도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 연구하던 중, 본 발명자들은 필터 여과에 많은 시간을 소모시키고 상당량의 필터를 소모시키는 주요 원인이 금속 분말 응집체라는 것에 도달하게 되었다. 도전성 금속 분말의 제조 과정이나 운반, 보관 과정에서 발생한 일부의 금속 분말 응집체가 페이스트화되면서 필터에 여과되지 않고 필터를 막음으로써 여과를 방해하게 되는 것이다. 특히, 3-롤밀을 거치게 되면 금속 분말 응집체가 눌려져 판상으로 변형되는 현상이 발생하여 필터를 더욱 막히게 한다. 이러한 금속 분말 응집체는 분극을 통해 단분산화시킨 금속 분말이라 하더라도 입자간의 재응집을 완벽하게 방지하여 분산시키지 않는 한 응집체의 발생을 막을 수 없다. 따라서, 시중에 유통되는 대부분의 도전성 금속 분말에는 제조 과정이나 운반, 보관 과정, 사용 과정에서 금속 분말 응집체가 다소 발생, 존재한다고 보아야 한다.
여기서, 금속 분말 응집체란 금속 분말을 500 메쉬 필터로 자연 여과시켰을 때 걸러질 정도로 금속 입자가 응집된 것을 말하며, 금속입자가 단순히 접촉되어 있는 경우는 제외될 것이다.
본 발명자들은 이러한 금속 분말 응집체를 관리하는 것의 중요성, 필연성과 더불어 응집체 함유량의 측정 방법 및 한계범위를 제공한다.
즉, 도전성 금속 분말 3g을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체의 개수가 500개 이하, 보다 바람직하기로는 200개 이하로 존재하여야 필터 여과가 가능하며 여과 시간 및 필터 소모 측면에서 경제적이다. 상기 범위를 초과할 경우에는 여과시간이 급격하게 길어지며 필터가 많이 사용된다. 5000개를 초과하면 여과를 거의 할 수 없을 정도에 도달한다. 걸러진 응집체 사이즈는 다양하며, 보통 25~200㎛ 범위내의 응집체가 많다. 대체로 40㎛ 이상의 응집체는 대부분 걸러진다.
응집체의 개수는 작업자가 직접 현미경을 이용하여 눈으로 계수할 수도 있으며, 이미지 처리화 후 프로그램을 통해 자동으로 계수할 수도 있다.
또 다른 방법으로는, 500 메쉬 필터로 여과되지 않는 응집체가 금속 입자 총 100 중량 대비 0.5 중량부 이하인 것이 좋다. 마찬가지로 상기 범위를 초과할 경우에는 여과시간이 급격하게 길어지며 필터가 많이 사용된다. 걸러진 응집체의 중량은 여과된 금속 분말의 중량을 측정하거나, 필터의 중량 증가량을 측정하거나, 필터에 걸러진 응집체를 별도로 모아 직접 중량을 측정하는 방법 등을 이용할 수 있다.
상기한 방법을 통해 측정된 금속 분말 응집체의 존재 수준이 소정 범위를 넘어설 경우에는 페이스트화 공정 전에, 즉 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합하기 전에 도전성 금속 분말을 별도 공정으로 응집체를 제거하는 전처리 과정을 거치는 것이 좋다. 도전성 금속 분말 응집체를 제거하는 방법으로는 제한되지 않으나 메쉬 필터 등의 소정의 필터를 이용하여 제거하는 방법이 있으며, 싸이클로트론 등 원심력을 이용한 분리 방법으로 금속 분말 응집체를 제거할 수 있다.
<유기 비히클>
유기 비히클에는 제한되지 않으나 유기 바인더와 용제 등이 포함될 수 있다.본 발명의 실시예에 따른 전극용 페이스트 조성물에 사용되는 바인더는 제한되지 않으나 셀룰로오스 에스테르계 화합물로 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 에테르 화합물로는 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 플로필 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 셀룰로오스, 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스, 하이드록시 에틸 메틸 셀룰로오스, 아크릴계 화합물로는 폴리 아크릴아미드, 폴리 메타 아크릴레이트, 폴리 메틸 메타 아크릴레이트, 폴리 에틸 메타 아크릴레이트 비닐계로는 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 아세테이트 그리고 폴리비닐 알코올중 적어도 1종 이상 선택되어 사용될 수 있다. 상기 아크릴계 화합물의 중량평균 분자량은 5,000 내지 50,000인 것이 바람직하다.
조성물의 희석을 위해 사용되는 용제로서는 알파-터피네올, 텍사놀, 디옥틸 프탈레이트, 디부틸 프탈레이트, 시클로헥산, 헥산, 톨루엔, 벤질알코올, 디옥산, 디에틸렌글리콜, 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르 아세테이트, 등으로 이루어진 화합물 중에서 적어도 1종 이상 선택되어 사용되는 것이 좋다.
<유리 프릿>
사용되는 유리 프릿은 제한되지 않는다. 유연 유리 프릿뿐만 아니라 무연 유리 프릿도 사용 가능하다. 그 조성이나 입경, 형상에 있어서도 특별히 제한을 두지 않는다. 바람직하기로는 유리 프릿의 평균 입경은 0.5 ~ 5㎛ 이며, 그 성분이, PbO 43 ~ 91 wt%, SiO2 21 wt% 이하, B2O3+Bi2O3 25 wt%이하, Al2O3 7wt% 이하, ZnO 20 wt% 이하, Na2O+K2O+Li2O 15 wt% 이하, BaO+CaO+MgO+SrO 15 wt% 이하인 유리분말중 적어도 1종 이상인 것이 바람직하며, 유리 연화온도가 320 ~ 520℃, 열팽창 계수가 62 ~ 110×10-7/℃ 인 것이 바람직하다. 유리 프릿의 함량은 도전성 페이스트 조성물 총중량을 기준으로 1 내지 10중량%가 바람직한데, 1 중량% 미만이면 불완전 소성이 이루어져 전기 비저항이 높아질 우려가 있고, 10 중량% 초과하면 금속 분말의 소성체 내에 유리 성분이 너무 많아져 전기 비저항이 역시 높아질 우려가 있다.
본 발명에 의한 전극용 페이스트 조성물은 필요에 따라 통상적으로 알려져 있는 첨가제, 예를 들면, 분산제, 탈포제, 레벨링제 등을 더 포함할 수 있다.
상기와 같이, 금속 분말 응집체, 특히 40㎛ 이상의 크기로 응집된 응집체가 사전에 관리된 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지용 전극 페이스트 조성물은 도전성 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 100kg의 전극 페이스트 조성물을 325 메쉬 필터(필터면적은 200mm×200mm)로 여과하였을 때 사용된 필터 수량은 10EA 이하로 여과 특성이 매우 우수하며, 여과 시간은 60분 이내로 작업 시간이 적게 소요된다. 여기서, 필터 교체 기준은 초기 필터되는 최대량 대비 20중량% 이하로 떨어질 때 교체하는 것으로 한다(1~2 Kgf의 하중으로 가압하는 조건).
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법은 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합하는 단계, 3-롤밀 등의 분산기를 이용하여 분산시키는 단계. 및 필터로 여과하여 오염물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 혼합하는 단계 이전에 상기 도전성 금속 분말의 응집체를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 응집체의 입경은 대체로 25㎛ 이상이다.
즉, 도전성 금속 분말의 응집체를 제거하는 전처리 단계를 더 거치는 것이 특징이다. 상기 응집체를 제거하는 단계는, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 여과되지 않는 응집체의 개수가 200개 이하가 될 때까지 이루어지는 것이 좋다. 응집체 제거에 대하여는 자세히 전술하였으므로 설명을 생략한다.
또한 본 발명은 기재 상부에 전면 전극을 구비하고, 기재 하부에 배면 전극을 구비한 태양전지에 있어서, 상기 전면 전극 및 배면 전극 중 적어도 하나는, 전술한 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 도포한 후 소성시켜 제조된 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다. 전술한 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 사용하는 것을 제외하고, 기재, 인쇄, 건조 및 소성은 통상적으로 태양전지의 제조에 사용되는 방법들이 사용될 수 있다. 일예로 상기 기재는 실리콘 웨이퍼일 수 있으며, 본 발명의 페이스트로 제조되는 전극은 전면의 핑거 전극, 버스바 전극 또는 배면 전극일 수 있으며, 상기 인쇄는 스크린 인쇄, 옵셋 인쇄일 수 있으며, 상기 건조는 90 내지 250℃에서 이루어 질 수 있으며, 상기 소성은 600 내지 950℃에서 이루어질 수 있다. 바람직하기로는 상기 소성이 800 내지 950℃, 더욱 바람직하게는 850 내지 900℃에서 5초 내지 1분간 이루어지는 고온/고속 소성을 하는 것이 좋으며, 상기 인쇄는 20 내지 100㎛의 폭으로 인쇄를 하는 것이 좋다. 구체적인 일예로 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0108550호, 제10-2006-0127813호, 일본국 공개특허공보 특개2001-202822 및 특개2003-133567에 기재된 태양전지의 구조 및 이의 제조방법을 들 수 있다.
<실시예>
- 금속 분말 -
하기 표 1과 같이 금속 분말을 준비하였으며, 그 중 3g의 도전성 금속 분말을 채취하여 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체 개수 및 응집체 함량(도전성 금속 분말 전체 100 중량 대비)을 측정하여 결과를 표 1에 함께 나타내었고, 대표적으로 금속 분말 1, 비교 금속 분말 1, 비교 금속 분말 2의 현미경 사진을 순차적으로 도 2에 도시하였다.
| 구분 | 금속 분말 1 |
금속 분말 2 |
금속 분말 3 |
금속 분말 4 |
금속 분말 5 |
비교금속 분말 1 |
비교금속 분말 2 |
| 종류 | Al | Al | Al | Ag | Ag | Al | Ag |
| 평균입경(㎛) | 3 | 5 | 10 | 2 | 4 | 7 | 4 |
| 응집체 개수 | 35 | 95 | 170 | 55 | 180 | 350 | 5000 |
| 응집체 함량 (중량%) |
0.05 | 0.25 | 0.49 | 0.05 | 0.30 | 0.74 | 9.50 |
- 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조 -
하기 표 2의 조성(함량 수치는 중량%임)으로 바인더, 분산제, 레벨링제, 유리 프릿 등을 넣고 3롤밀을 사용하여 분산한 후, 상기 금속 분말 1을 혼합하고 또한 3롤밀을 사용하여 분산하였다. 그 뒤 감압 탈포하고 100kg의 전극 페이스트 조성물을 325 메쉬 필터(필터면적은 200mm×200mm)로 여과하여 여과에 걸린 시간과 사용된 필터 수량을 체크하여 표 2에 함께 나타내었다. 또한, 제조예 1, 제조예 3, 비교제조예 2의 여과 상태에 관한 사진을 순차적으로 도 3에 도시하였다.
| 구분 | 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 제조예 5 | 비교제조 예1 |
비교제조 예2 |
| 금속분말 | 금속 분말 1 |
금속 분말 2 |
금속 분말 3 |
금속 분말 4 |
금속 분말 5 |
비교금속 분말 1 |
비교금속 분말 2 |
| 금속분말 함량 | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 |
| 유리 프릿 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
| ECa | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
| EFKA-4300 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.8 |
| 용제 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 유동성 첨가제 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 레벨링제 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 여과 시간(min) | 40 | 90 | 150 | 60 | 150 | 400 | 불가 |
| 필터 수량(EA) | 2 | 4 | 6 | 3 | 6 | 16 | - |
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 응집체의 개수 및 함량이 여과 시간이나 사용되는 필터의 수량에 직접적인 영향을 미치는 것을 볼 수 있다.
이상, 상기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례이므로, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 가할 수 있는 구성의 변형, 치환, 수정, 생략 등은 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위에 포함된다.
Claims (8)
- 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체 개수가 200개 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물.
- 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 걸러진 응집체가 금속 입자 총 100 중량 대비 0.5 중량부 이하인 도전성 금속 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물.
- 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 포함하여 이루어진 태양전지용 전극 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말로는 금속 입자 평균입경이 10㎛ 이하이고, 상기 도전성 금속 분말에 존재하는 40㎛ 이상의 크기로 응집된 응집체가 사전에 관리되어 100kg의 전극 페이스트 조성물을 325 메쉬 필터(필터면적은 200mm×200mm)로 여과하였을 때 사용된 필터 수량은 10EA 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전성 금속 분말은 은(Ag), 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물.
- 도전성 금속 분말, 유리 프릿, 및 유기 비히클을 혼합하는 단계;
분산시키는 단계; 및
필터로 여과하여 오염물질을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 혼합하는 단계 이전에 상기 도전성 금속 분말의 응집체를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 응집체의 입경은 25㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 응집체를 제거하는 단계는, 3g의 도전성 금속 분말을 500 메쉬 필터(필터면적은 25.4mm×25.4mm)로 자연 여과하였을 때 걸러진 응집체의 개수가 200개 이하가 될 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지용 전극 페이스트 조성물의 제조방법.
- 기재 상부에 전면 전극을 구비하고, 기재 하부에 배면 전극을 구비한 태양전지에 있어서,
상기 전면 전극 및 배면 전극 중 적어도 하나는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 태양전지용 전극 페이스트 조성물을 도포한 후 소성시켜 제조된 것을 특징으로 하는 태양전지.
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