KR20130115490A - Paste compisition for rear electrode of solar cell, and solar cell including the same - Google Patents

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KR20130115490A
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김상곤
이인재
김순길
원주연
이종식
김채훈
박진경
권기영
채경훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A paste composition for a rear electrode reduces a leakage current, forms a good ohmic contact, thereby improving the open voltage and the fill factor of a solar cell. CONSTITUTION: A paste composition for a rear electrode includes a first powder with a first central diameter, a second powder with a second central diameter larger than the first central diameter, a third powder with a third central diameter larger than the second central diameter, and an organic vehicle. The first central diameter is 1-3 μm, the second central diameter is 4-6 μm, and the third central diameter is 7-10 μm. A solar cell includes a rear electrode (13) formed by using the paste composition for a rear electrode.

Description

태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 태양 전지{PASTE COMPISITION FOR REAR ELECTRODE OF SOLAR CELL, AND SOLAR CELL INCLUDING THE SAME}Paste composition for solar cell back electrode and solar cell {PASTE COMPISITION FOR REAR ELECTRODE OF SOLAR CELL, AND SOLAR CELL INCLUDING THE SAME}

본 기재는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 이를 이용하여 만든 후면 전극을 포함하는 태양 전지에 관한 것이다. The present disclosure relates to a solar cell comprising a paste composition for a back electrode of a solar cell and a back electrode made using the same.

최근 화석 연료의 고갈 등으로 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중 태양 전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며, 반영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. Recently, the importance of developing next-generation clean energy is increasing due to depletion of fossil fuels. Among them, solar cells are expected to be an energy source capable of solving future energy problems because they have fewer pollution, have infinite resources, and have a semi-permanent lifetime.

이러한 태양전지는 실리콘 기판에 형성되는 전면 및 후면 전극들을 포함할 수 있다. 그리고 효율 등을 향상하기 위하여 실리콘 기판의 후면에 반사를 위한 별도의 반사층을 더 구비할 수 있다.Such a solar cell may include front and back electrodes formed on a silicon substrate. In order to improve the efficiency and the like, a separate reflective layer for reflection may be further provided on the rear surface of the silicon substrate.

현재, 일반적인 태양전지 실리콘 기판은 약 200㎜ 내지 300㎜ 두께이고, 더 얇은 기판으로 가는 추세이다. 그러나 기판의 두께가 감소하면 소결 스트레스로 인한 태양전지의 굽힘(휨) 정도가 증가하게 된다. 이는 알루미늄(23.5)과 실리콘(7.6) 사이의 열팽창계수의 큰 차이에 의해 발생한다.At present, typical solar cell silicon substrates are about 200 mm to 300 mm thick and tend to be thinner substrates. However, as the thickness of the substrate decreases, the degree of bending of the solar cell due to sintering stress increases. This is caused by a large difference in thermal expansion coefficient between aluminum (23.5) and silicon (7.6).

실리콘 기판의 휨을 감소시키기 위한 공지의 방법으로는, 실리콘 후면전계층의 불안전 형성을 야기하고 동일한 결과를 얻기 위하여 보다 높은 소성 온도를 요구하는 스프린프린팅 중의 알루미늄 함량을 감소하는 방법이 있다.Known methods for reducing the warping of the silicon substrate include a method of reducing the aluminum content during sprin printing which causes unstable formation of the entire back surface of the silicon and requires a higher firing temperature to obtain the same result.

또한, 소성 후 수초 동안 실온에서 태양전지를 냉각시키는 방법이 있다. 그러나 이경우 휨 정도는 감소시킬 수 있으나, 추가적인 공정을 요구하며, 열 스트레스로 인하여 파손될 위험이 있다.There is also a method of cooling the solar cell at room temperature for several seconds after firing. However, in this case the degree of warpage can be reduced, but additional processing is required and there is a risk of breakage due to thermal stress.

따라서, 태양전지 산업에서는 휨 정도를 감소할 수 있고 고성능의 태양전지의 후면 전극용 페이스트 조성물의 필요성이 존재한다.Accordingly, there is a need for a paste composition for a back electrode of a high performance solar cell that can reduce the degree of warp in the solar cell industry.

실시예는 효율을 향상할 수 있는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물 및 이 페이스트 조성물에 의해 형성된 후면 전극을 포함하는 태양 전지를 제공하고자 한다. Embodiments provide a solar cell comprising a paste composition for a back electrode of a solar cell and a back electrode formed by the paste composition capable of improving efficiency.

실시예에 따른 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물은 제 1 중심 입경을 가지는 제 1 분말, 상기 제 1 중심 입경보다 큰 제 2 중심 입경을 가지는 제 2 분말 및 상기 제 2 중심 입경보다 큰 제 3 중심 입경을 가지는 제 3 분말을 포함하는 전도성 분말; 및 유기 비히클을 포함하고, 상기 제 1 중심 입경이 1㎛ 내지 3㎛이고, 상기 제 2 중심 입경이 4㎛ 내지 6㎛이며, 상기 제 3 중심 입경이 7㎛ 내지 10㎛ 이다.The paste composition for a back electrode of a solar cell according to an embodiment includes a first powder having a first central particle diameter, a second powder having a second central particle diameter larger than the first central particle diameter, and a third center larger than the second central particle diameter. Conductive powder including a third powder having a particle diameter; And an organic vehicle, wherein the first central particle diameter is 1 µm to 3 µm, the second central particle diameter is 4 µm to 6 µm, and the third central particle diameter is 7 µm to 10 µm.

실시예에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극을 포함하는 태양 전지는 개방 전압이 증가되어 효율이 향상될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양 전지는 고효율 특성을 확보한 후면 전극의 단면으로서 하이 후면전계층(high back surface field)를 가짐으로써, p 영역의 전자가 뒷면으로 이동하여 재결합하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 누설 전류를 줄이고 좋은 저항성 접촉(ohmic contact)을 만들수 있어 태양 전지의 개방 전압(Voc)과 충진율(Fill Factor)을 향상시킬 수 있다.A solar cell including a back electrode formed by using the paste composition according to the embodiment may increase efficiency by increasing an open voltage. That is, the solar cell according to the embodiment has a high back surface field as a cross section of the rear electrode having high efficiency characteristics, thereby preventing electrons in the p region from moving back to the back side and recombining. This can reduce leakage current and make good ohmic contact, thereby improving the open-circuit voltage (Voc) and fill factor of the solar cell.

도 1은 태양 전지의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 후면 사진이다.
도 3은 실시예 2에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 후면 사진이다.
도 4는 비교예에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 후면 사진이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell.
FIG. 2 is a photograph of a back side of a solar cell including a back electrode prepared using the paste composition according to Example 1. FIG.
3 is a rear photo of a solar cell including a back electrode prepared using the paste composition according to Example 2.
4 is a rear view of a solar cell including a rear electrode prepared by using a paste composition according to a comparative example.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 본 발명에 따른 태양 전지 및 이 태양 전지의 후면 전극의 형성에 이용되는 후면 전극용 페이스트 조성물(이하 “페이스트 조성물”)을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the paste composition for back electrodes ("paste composition") used for formation of the solar cell which concerns on this invention, and the back electrode of this solar cell is demonstrated in detail.

도 1을 참조하여 본 발명의 페이스트 조성물이 적용될 수 있는 태양 전지의 일례를 설명한다. 도 1은 태양 전지의 일 실시예를 도시한 단면도이다.An example of a solar cell to which the paste composition of the present invention can be applied will be described with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a solar cell.

도 1을 참조하면, 태양 전지는 전면에 n형 반도체부(11)를 포함하는 p형의 실리콘 기판(10), n형 반도체부(11)에 전기적으로 연결되는 전면 전극(12) 및 p형 실리콘 기판(10)에 전기적으로 연결되는 후면 전극(13)을 포함한다. 전면 전극(12)을 제외한 n형 반도체부(11)의 상면에는 반사 방지막(14)이 형성될 수 있다. 그리고 후면 전극(13)이 형성된 실리콘 기판(10)에는 후면 전계층(back surface field, BSF)(15)이 형성될 수 있다. 1, a solar cell includes a p-type silicon substrate 10 including an n-type semiconductor portion 11 on its front surface, a front electrode 12 electrically connected to the n-type semiconductor portion 11, And a back electrode 13 electrically connected to the silicon substrate 10. An antireflection film 14 may be formed on the top surface of the n-type semiconductor portion 11 except for the front electrode 12. A back surface field (BSF) 15 may be formed on the silicon substrate 10 on which the rear electrode 13 is formed.

본 발명의 페이스트 조성물은 이러한 태양 전지의 후면 전극(13)을 형성하는 데 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 페이스트 조성물을 실리콘 기판(10)에 도포한 후 건조 및 소성하여 후면 전극(13)을 형성할 수 있다. 일례로, 페이스트의 조성물은 80~200℃에서 1~30분 동안 건조될 수 있으며, 700~900℃에서의 급속 열처리에 의하여 소성될 수 있다. The paste composition of the present invention can be used to form the back electrode 13 of such a solar cell. That is, after applying the paste composition of the present invention to the silicon substrate 10, the back electrode 13 can be formed by drying and firing. In one example, the composition of the paste may be dried for 1 to 30 minutes at 80 ~ 200 ℃, it may be fired by rapid heat treatment at 700 ~ 900 ℃.

이러한 페이스트 조성물은 전도성 분말, 유기 비히클, 유리 프릿 및 첨가제를 포함할 수 있다. Such paste compositions may include conductive powders, organic vehicles, glass frit and additives.

본 실시예에서는 전도성 분말은 구형 분말과 비구형 분말을 포함한다. 비구형 분말로는 판형, 종형 또는 플레이크형의 형상을 가지는 분말을 사용할 수 있다. In the present embodiment, the conductive powder includes spherical powder and non-spherical powder. As the non-spherical powder may be used a powder having a plate, bell or flake shape.

전도성 분말로는 후면 전극(13)의 주성분을 이루는 알루미늄 분말을 사용할 수 있다. As the conductive powder, aluminum powder which is a main component of the back electrode 13 may be used.

본 실시예에서 전도성 분말은, 제 1 중심 입경을 가지는 제 1 분말, 제 1 중심 입경보다 큰 제 2 중심 입경을 가지는 제 2 분말, 그리고 제 2 중심 입경보다 큰 제 3 중심 입경을 가지는 제 3 분말을 포함한다. 즉, 전도성 분말이 서로 다른 중심 입경을 가지는 제 1 내지 제 3 분말을 포함하여, 전도성 분말의 충진률을 높일 수 있고 이에 의하여 제조된 후면 전극(13)의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.In the present embodiment, the conductive powder is a first powder having a first central particle diameter, a second powder having a second central particle diameter larger than the first central particle diameter, and a third powder having a third central particle diameter larger than the second central particle diameter. It includes. That is, the conductive powder may include the first to third powders having different center particle diameters, thereby increasing the filling rate of the conductive powder, thereby improving the electrical characteristics of the manufactured rear electrode 13.

일례로, 제 1 중심 입경이 1㎛ 내지 3㎛이고, 제 2 중심 입경이 4㎛ 내지 6㎛이며, 제 3 중심 입경이 7㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 이는 서로 구별되는 중심 입경을 가지면서 충진률 향상 효과를 최대화하기 위한 것이다. 여기서, 구형 분말의 경우에는 그 입경을 기준으로, 비구형 분말의 경우에는 장변의 길이를 기준으로 하여, 중심 입경을 구할 수 있다. For example, the first central particle size may be 1 μm to 3 μm, the second central particle size may be 4 μm to 6 μm, and the third central particle size may be 7 μm to 10 μm. This is to maximize the filling rate improvement effect while having a distinct center particle diameter. Here, in the case of spherical powder, the center particle size can be obtained based on the particle diameter, and in the case of non-spherical powder, based on the length of the long side.

즉, 전도성 분말의 중심 입경은 최소 1㎛이고, 최대 10㎛이다. 이에 대한 이유는 다음과 같다. 중심 입경이 1㎛ 미만인 경우에는, 전도성 분말 사이에 유기 비히클 등이 들어갈 수 있는 공간이 적어 분산이 원활하지 않을 수 있다. 그리고 중심 입경이 10㎛를 초과하는 경우에는, 전도성 분말 사이에 공극이 많아서 치밀도가 떨어지고 저항이 높아질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 서로 구별되는 중심 입경을 가지는 세 가지의 분말을 사용하면 족하다. That is, the central particle diameter of the conductive powder is at least 1 μm and at most 10 μm. The reason for this is as follows. When the central particle size is less than 1 μm, there is less space for the organic vehicle or the like to enter between the conductive powders, so that dispersion may not be smooth. In addition, when the central particle diameter exceeds 10 μm, there are many voids between the conductive powders, so that the density may be reduced and the resistance may be increased. However, the present invention is not limited thereto, and three powders having a central particle diameter different from each other may be used.

여기서, 제 1 분말은 구형 분말, 제 2 분말은 비구형 분말, 제 3 분말은 구형 분말로 하여, 전도성 분말의 충진도를 좀더 향상할 수 있다. 그러나 이는 제 1 내지 제 3 분말의 중심 입경 등에 의하여 변화할 수 있는 것이며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the first powder is a spherical powder, the second powder is a non-spherical powder, the third powder is a spherical powder, it is possible to further improve the filling degree of the conductive powder. However, this may be changed by the central particle diameter of the first to third powders, and the like, but the embodiment is not limited thereto.

이러한 전도성 분말은 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 62.6 중량부 ㄴ내지 78.2 중량부만큼 포함될 수 있다. 전도성 분말이 78.2 중량부를 초과하여 포함되면 조성물을 페이스트 상태로 형성하기 어려울 수 있다. 전도성 분말이 62.6 중량부 미만으로 포함되면 전도성 분말의 양이 줄어들어 제조된 후면 전극(13)의 전기 전도도가 낮을 수 있다. Such conductive powder may be included by 62.6 parts by weight to 78.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. If the conductive powder is included in excess of 78.2 parts by weight it may be difficult to form the composition into a paste state. When the conductive powder is included in less than 62.6 parts by weight, the amount of the conductive powder may be reduced, so that the electrical conductivity of the manufactured rear electrode 13 may be low.

이때, 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여, 제 1 분말이 35.42 중량부 내지 45.42 중량부, 제 2 분말이 24.54 중량부 내지 34.54 중량부, 제 3 분말이 1 중량부 내지 11 중량부만큼 포함될 수 있다. 또는, 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여, 제 1 분말이 36.1 중량부 내지 42.1 중량부, 제 2 분말이 25.1 중량부 내지 31.1 중량부, 제 3 분말이 1.8 중량부 내지 7.8 중량부만큼 포함될 수 있다. 이러한 범위는 페이스트 조성물을 이용하여 후면 전극(13)을 형성하였을 때, 휨 특성을 감소시키고, 고효율의 특성 확보를 위한 범위로 한정된 것이다. In this case, the first powder may include 35.42 parts by weight to 45.42 parts by weight, the second powder may include 24.54 parts by weight to 34.54 parts by weight, and the third powder may include 1 part by weight to 11 parts by weight. Alternatively, the first powder may include 36.1 parts by weight to 42.1 parts by weight, the second powder may contain 25.1 parts by weight to 31.1 parts by weight, and the third powder may include 1.8 parts by weight to 7.8 parts by weight. This range is limited to a range for reducing the bending property and securing high efficiency when the back electrode 13 is formed using the paste composition.

유기 비히클은 용매에 바인더가 용해된 것일 수 있으며, 소포제, 분산제 등을 더 포함할 수 있다. 용매로는 테르피네올, 카르비톨 등의 유기 용매를 사용할 수 있고, 바인더로는 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지, 알키드 수지 등을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 유기 비히클을 사용할 수 있음은 물론이다. The organic vehicle may be one in which a binder is dissolved in a solvent, and may further include an antifoaming agent and a dispersant. As the solvent, organic solvents such as terpineol and carbitol can be used. As the binder, an acrylic resin, a cellulose resin, an alkyd resin and the like can be used. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various organic vehicles can be used.

이때, 유기 비히클은 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 15 중량부만큼 포함될 수 있다. 유기 비히클이 15 중량부를 초과하여 포함되면, 전도성 분말의 양이 작아 제조된 후면 전극(13)의 전기 전도도가 낮아질 수 있고 점도가 낮아져서 인쇄성이 떨어질 수 있다. 유기 비히클이 5 중량부 미만으로 포함되면, 실리콘 기판(10)과의 접합 특성이 저하될 수 있고 점도가 높아져서 인쇄성이 떨어질 수 있다. At this time, the organic vehicle may be included by 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. When the organic vehicle is included in an amount of more than 15 parts by weight, the amount of the conductive powder may be small, so that the electrical conductivity of the manufactured rear electrode 13 may be lowered and the viscosity may be lowered, resulting in poor printability. When the organic vehicle is included in less than 5 parts by weight, the bonding property with the silicon substrate 10 may be lowered, and the viscosity may be increased, resulting in poor printability.

유리 프릿으로는 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-B2O3계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2계, Bi2O3-B2O3-ZbO-SiO2계 등이 사용될 수 있다. Glass frits include PbO-SiO 2 -based, PbO-SiO 2 -B 2 O 3 -based, ZnO-SiO 2 -based, ZnO-B 2 O 3 -SiO 2 -based, Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZbO- SiO 2 system and the like can be used.

이때, 유리 프릿은 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 3 중량부만큼 포함될 수 있다. 유리 프릿은 1 중량부 내지 3 중량부의 범위 내에서 접착력, 소결성 및 태양 전지의 후가공 공정 특성을 향상할 수 있다. In this case, the glass frit may be included by 1 part by weight to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. The glass frit can improve the adhesive force, the sinterability, and the post-processing process characteristics of the solar cell within the range of 1 part by weight to 3 parts by weight.

첨가제로 분산제, 칙소제(thixotropic agent), 레벨링(levelling)제, 소포제 등을 더 포함할 수도 있다. 칙소제는 우레아계, 아마이드계, 우레탄계 등의 고분자/유기물이 사용되거나 무기계의 실리카 등이 사용될 수 있다. The additive may further include a dispersant, a thixotropic agent, a leveling agent, an antifoaming agent, and the like. The thixotropic agent may be a polymer / organic substance such as urea-based, amide-based, urethane-based or inorganic silica or the like.

첨가제는 페이스트 조성물 100 중량부 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부만큼 포함될 수 있다. 이 범위에서 전도성 분말이 충분한 양으로 첨가되어 전기 전도도를 높은 수준으로 유지할 수 있으며, 첨가제에 의한 효과를 발휘할 수 있다. The additive may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. In this range, the conductive powder may be added in a sufficient amount to maintain the electrical conductivity at a high level, and may exert the effect by the additive.

이러한 페이스트 조성물은 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.Such a paste composition can be prepared by the following method.

바인더를 용매에 용해한 후 프리 믹싱(pre-mixing)하여 유기 비히클을 형성한다. 전도성 분말과 첨가제를 유기 비히클에 첨가하여 1시간 내지 12시간 동안 숙성(aging) 시킨다. 이때, 유리 프릿을 함께 첨가할 수도 있다. 숙성된 혼합물을 3롤밀(3 roll mill)을 통해 기계적으로 혼합 및 분산시킨다. 혼합물을 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 제조한다. 그러나 이러한 방법은 일례로 제시한 것에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The binder is dissolved in a solvent and then pre-mixed to form an organic vehicle. The conductive powder and the additives are added to the organic vehicle and aged for 1 to 12 hours. At this time, glass frit may be added together. The aged mixture is mechanically mixed and dispersed through a 3 roll mill. The mixture is filtered and defoamed to prepare a paste composition. However, this method is only presented as an example and the present invention is not limited thereto.

본 실시예에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극(13)을 포함하는 태양 전지는 개방 전압이 증가되어 효율이 향상될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양 전지는 고효율 특성을 확보한 후면 전극의 단면으로서 하이 후면전계층(high back surface field)를 가짐으로써, p 영역의 전자가 뒷면으로 이동하여 재결합하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 누설 전류를 줄이고 좋은 저항성 접촉(ohmic contact)을 만들수 있어 태양 전지의 개방 전압(Voc)과 충진율(Fill Factor)을 향상시킬 수 있다.
The solar cell including the back electrode 13 formed by using the paste composition according to the present exemplary embodiment may have an increased open voltage, thereby improving efficiency. That is, the solar cell according to the embodiment has a high back surface field as a cross section of the rear electrode having high efficiency characteristics, thereby preventing electrons in the p region from moving back to the back side and recombining. This can reduce leakage current and make good ohmic contact, thereby improving the open-circuit voltage (Voc) and fill factor of the solar cell.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

용매에 바인더를 용해하여 유기 비히클을 준비하였다. 용매로는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트와 α-테르피네올의 혼합 용매를 사용하였으며, 바인더로는 에틸 셀룰로오스를 사용하였다. The organic vehicle was prepared by dissolving the binder in the solvent. A mixed solvent of diethylene glycol monobutyl ether acetate and α-terpineol was used as a solvent, and ethyl cellulose was used as a binder.

유기 비히클에 전도성 분말, 유리 프릿 및 첨가제를 첨가한 후 혼합하였다. 이를 12 시간 동안 숙성한 후 3롤밀을 이용하여 2차로 혼합 및 분산하였다. 이를 여과 및 탈포하여 페이스트 조성물을 형성하였다. Conductive powder, glass frit and additives were added to the organic vehicle and then mixed. The mixture was aged for 12 hours and then mixed and dispersed in a second mill using a three-roll mill. This was filtered and defoamed to form a paste composition.

전도성 분말로는 알루미늄 분말을 사용하였으며, 중심 입경이 각기 2㎛, 5㎛, 10㎛인 제 1 내지 제 3 분말을 혼합하여 사용하였다. Aluminum powder was used as the conductive powder, and the first to third powders having a central particle diameter of 2 μm, 5 μm, and 10 μm, respectively, were used.

페이스트 조성물 100 중량부에 대하여, 제 1 분말이 40.42 중량부, 제 2 분말이 29.54 중량부, 제 3 분말이 6 중량부, 유기 비히클이 9.1 중량부, 유리 프릿이 2 중량부, 첨가제가 0.5 중량부 및 분산제가 2 중량부였다. With respect to 100 parts by weight of the paste composition, 40.42 parts by weight of the first powder, 29.54 parts by weight of the second powder, 6 parts by weight of the third powder, 9.1 parts by weight of the organic vehicle, 2 parts by weight of the glass frit, and 0.5 parts by weight of the additive Part and dispersant were 2 parts by weight.

이 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법에 의하여 200㎛의 두께의 실리콘 기판에 도포한 다음 200℃에서 2분 동안 건조하였다. 그리고 900℃에서 30초 동안 급속 열처리하여 후면 전극을 제조하였다. The paste composition was applied to a silicon substrate 200 mu m thick by screen printing and then dried at 200 deg. And a rapid heat treatment for 30 seconds at 900 ℃ to prepare a back electrode.

실시예Example 2 2

페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 제 1 분말이 39.1 중량부, 제 2 분말이 28.1 중량부, 제 3 분말이 4.8 중량부, 유기 비히클이 13.1 중량부인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다. With respect to 100 parts by weight of the paste composition, the back side was the same as in Example 1 except that the first powder was 39.1 parts by weight, the second powder was 28.1 parts by weight, the third powder was 4.8 parts by weight, and the organic vehicle was 13.1 parts by weight. An electrode was prepared.

비교예Comparative Example

페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 중심 입경이 6㎛인 제 1 분말이 60.1 중량부, 중심 입경이 1.5㎛인 제 2 분말이 10.2 중량부, 유기 비히클이 10.1 중량부인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 후면 전극을 제조하였다.
With respect to 100 parts by weight of the paste composition, except that 10.1 parts by weight of the first powder having a central particle size of 6 µm, 10.2 parts by weight of the second powder having a central particle size of 1.5 µm, and 10.1 parts by weight of the organic vehicle were used. In the same manner, the rear electrode was prepared.

실시예 1, 실시예2 및 비교예에 따른 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 후면 사진을 도 2 내지 도 4에 각기 나타내었다. 그리고 실시예 1, 실시예 2 및 비교예에 따른 후면 전극을 포함하는 태양 전지의 단락 전류(Isc), 개방 전압(Voc), 충밀도(Fill Factor, FF), 효율(Eff), 휨특성(Bow)을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 2 to 4 show photographs of the back of the solar cell including the back electrode according to Example 1, Example 2, and Comparative Example, respectively. In addition, the short circuit current Isc, the open circuit voltage Voc, the fill factor FF, the efficiency Eff, and the bending property of the solar cell including the back electrode according to Examples 1, 2, and Comparative Example Bow) was measured and the results are shown in Table 1.

단락전류[A]Short circuit current [A] 개방전압[V]Open voltage [V] 충밀도Fullness 효율[%]efficiency[%] 휨특성(㎜)Flexural Characteristics (mm) 실시예 1Example 1 9.0939.093 0.63660.6366 78.8578.85 19.1019.10 1.71.7 실시예 2Example 2 9.0799.079 0.63320.6332 78.7178.71 18.9318.93 1.71.7 비교예Comparative Example 9.0569.056 0.63610.6361 78.6078.60 18.9418.94 2.02.0

표 1, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 실시예 1 및 실시예 2에 대한 태양 전지의 후면 전극의 휨 정도가 비교예에 대한 태양전지의 후면 전극의 휨 정도에 비해 적게 휘는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 및 실시예 2에서는 페이스트 조성물에서 서로 다른 중심 입경을 가지는 전도성 분말의 비율을 최적화하여 후면 전극의 휨 특성을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. Referring to Table 1 and Figures 2 to 4, it can be seen that the degree of warpage of the rear electrode of the solar cell for Example 1 and Example 2 is less than the degree of warpage of the rear electrode of the solar cell for the comparative example. . That is, in Examples 1 and 2, it can be seen that the bending property of the rear electrode can be reduced by optimizing the ratio of the conductive powders having different center particle diameters in the paste composition.

또한, 실시예 1 및 실시예 2에 대한 태양 전지의 단락전류, 개방전압, 충밀도 및 효율 등이 비교예에 대한 태양 전지보다 모두 향상된 특징을 가지는 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 페이스트 조성물을 이용하여 제조된 후면 전극을 포함하는 태양 전지는 우수한 개방 전압 특성 및 효율 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the short-circuit current, the open circuit voltage, the charge density and the efficiency of the solar cells of Examples 1 and 2 have all improved characteristics than the solar cells of the comparative example. Therefore, it can be seen that the solar cell including the back electrode manufactured using the paste composition according to the present invention may have excellent open voltage characteristics and efficiency characteristics.

상술한 설명에서의 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like in the above description are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (9)

제 1 중심 입경을 가지는 제 1 분말, 상기 제 1 중심 입경보다 큰 제 2 중심 입경을 가지는 제 2 분말 및 상기 제 2 중심 입경보다 큰 제 3 중심 입경을 가지는 제 3 분말을 포함하는 전도성 분말; 및
유기 비히클을 포함하고,
상기 제 1 중심 입경이 1㎛ 내지 3㎛이고,
상기 제 2 중심 입경이 4㎛ 내지 6㎛이며,
상기 제 3 중심 입경이 7㎛ 내지 10㎛인 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. A conductive powder comprising a first powder having a first central particle diameter, a second powder having a second central particle diameter larger than the first central particle diameter, and a third powder having a third central particle diameter larger than the second central particle diameter; And
An organic vehicle,
The first central particle diameter is 1 μm to 3 μm,
The second central particle diameter is 4 μm to 6 μm,
The paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the third central particle diameter is 7 μm to 10 μm. 제 1항에 있어서,
상기 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 제 1 분말이 35.42 중량부 내지 45.42 중량부, 상기 제 2 분말이 24.54 중량부 내지 34.54 중량부, 상기 제 3 분말이 1 중량부 내지 11 중량부만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
The first powder is included in an amount of 35.42 parts by weight to 45.42 parts by weight, the second powder is 24.54 parts by weight to 34.54 parts by weight, and the third powder is contained by 1 part by weight to 11 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. Paste composition for the back electrode of a solar cell. 제 1항에 있어서,
상기 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 제1 분말이 36.1 중량부 내지 42.1 중량부, 상기 제2 분말이 25.1 중량부 내지 31.1 중량부, 상기 제3 분말이 1.8 중량부 내지 7.8 중량부만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
The first powder includes 36.1 parts by weight to 42.1 parts by weight, the second powder includes 25.1 parts by weight to 31.1 parts by weight, and the third powder includes 1.8 parts by weight to 7.8 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. Paste composition for the back electrode of a solar cell. 제 1항에 있어서,
상기 전도성 분말이 알루미늄을 포함하는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
Paste composition for a back electrode of a solar cell wherein the conductive powder comprises aluminum. 제 1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 분말은 각기 구형 분말 또는 비구형 분말인 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
The first to third powders are each a spherical powder or a non-spherical powder, the paste composition for the back electrode of the solar cell. 제 5항에 있어서,
상기 제1 분말은 구형 분말이고, 상기 제2 분말은 비구형 분말, 상기 제3 분말은 구형 분말인 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. 6. The method of claim 5,
The first powder is a spherical powder, the second powder is a non-spherical powder, the third powder is a spherical powder paste composition for a back electrode of a solar cell. 제 1항에 있어서,
상기 유기 비히클이 상기 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 15 중량부만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
Paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the organic vehicle is contained by 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. 제 1항에 있어서,
상기 페이스트 조성물이 유리 프릿을 더 포함하고,
상기 유리 프릿이 상기 페이스트 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 3 중량부만큼 포함되는 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물. The method of claim 1,
The paste composition further comprises a glass frit,
Paste composition for a back electrode of a solar cell, wherein the glass frit is included by 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the paste composition. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 의한 태양 전지의 후면 전극용 페이스트 조성물을 이용하여 형성된 후면 전극을 포함하는 태양 전지.A solar cell comprising a back electrode formed using the paste composition for back electrode of the solar cell according to any one of claims 1 to 8.
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