KR20200078172A - Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same - Google Patents
Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200078172A KR20200078172A KR1020180167820A KR20180167820A KR20200078172A KR 20200078172 A KR20200078172 A KR 20200078172A KR 1020180167820 A KR1020180167820 A KR 1020180167820A KR 20180167820 A KR20180167820 A KR 20180167820A KR 20200078172 A KR20200078172 A KR 20200078172A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar cell
- cell electrode
- composition
- forming
- silicone compound
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 43
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 43
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 17
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- -1 cyclic silicon compound Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentyl) 2-methylpropanoate Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)COC(=O)C(C)C DAFHKNAQFPVRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 3
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006715 Li—O Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- HBGPNLPABVUVKZ-POTXQNELSA-N (1r,3as,4s,5ar,5br,7r,7ar,11ar,11br,13as,13br)-4,7-dihydroxy-3a,5a,5b,8,8,11a-hexamethyl-1-prop-1-en-2-yl-2,3,4,5,6,7,7a,10,11,11b,12,13,13a,13b-tetradecahydro-1h-cyclopenta[a]chrysen-9-one Chemical compound C([C@@]12C)CC(=O)C(C)(C)[C@@H]1[C@H](O)C[C@]([C@]1(C)C[C@@H]3O)(C)[C@@H]2CC[C@H]1[C@@H]1[C@]3(C)CC[C@H]1C(=C)C HBGPNLPABVUVKZ-POTXQNELSA-N 0.000 description 1
- KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-butoxyethoxy)ethoxy]butane Chemical compound CCCCOCCOCCOCCCC KZVBBTZJMSWGTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRGGOIBYLYVKM-UHFFFAOYSA-N 15alpha-hydroxylup-20(29)-en-3-one Natural products CC(=C)C1CCC2(C)CC(O)C3(C)C(CCC4C5(C)CCC(=O)C(C)(C)C5CCC34C)C12 PFRGGOIBYLYVKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910016336 Bi—Te—O Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMSXQFUHVRWGNA-UHFFFAOYSA-N Decamethylcyclopentasiloxane Chemical compound C[Si]1(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O1 XMSXQFUHVRWGNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017299 Mo—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOKRNBGSNZXYIO-UHFFFAOYSA-N Resinone Natural products CC(=C)C1CCC2(C)C(O)CC3(C)C(CCC4C5(C)CCC(=O)C(C)(C)C5CCC34C)C12 SOKRNBGSNZXYIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007541 Zn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical compound CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940051250 hexylene glycol Drugs 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229940032007 methylethyl ketone Drugs 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 description 1
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000000326 ultraviolet stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
- H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/22—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions containing two or more distinct frits having different compositions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 태양전지 전극에 관한 것이다.It relates to a composition for forming a solar cell electrode and a solar cell electrode prepared therefrom.
실리콘계 태양전지는 p형의 실리콘 반도체로 이루어진 기판과 n형 실리콘 반도체로 이루어진 에미터층으로 이루어져 있다. p형의 기판과 n형의 에미터층 사이에는 p-n 접합이 형성되어 있다. 이와 같은 구조를 갖는 태양전지에 태양광이 입사되면, 광기전력 효과에 의해 n형 실리콘 반도체로 이루어진 에미터층에서는 전자가 다수 캐리어로 발생되고, p형 실리콘 반도체로 이루어진 기판에서는 정공이 다수 캐리어로 발생된다. 광기전력 효과에 의해 발생된 전자와 전공은 각각 에미터층 상부와 하부에 접합된 전면 전극 및 후면 전극으로 이동하여, 이 전극들을 전선으로 연결하면 전류가 흐르게 된다. 통상적으로 상기 전면 전극의 형성을 위해서는 Ag 페이스트가 사용된다. 전극 페이스트는 선저항을 최소화하면서 단락전류를 최대화할 수 있는 전극 형상을 구현함과 동시에 이로 인한 태양전지 효율의 상승을 확보할 수 있어야 한다.The silicon-based solar cell is composed of a substrate made of a p-type silicon semiconductor and an emitter layer made of an n-type silicon semiconductor. A p-n junction is formed between the p-type substrate and the n-type emitter layer. When sunlight enters a solar cell having such a structure, electrons are generated as a plurality of carriers in an emitter layer made of an n-type silicon semiconductor by photovoltaic effects, and holes are generated as a plurality of carriers in a substrate made of a p-type silicon semiconductor. do. Electrons and electrons generated by the photovoltaic effect move to the front electrode and the back electrode, which are bonded to the top and bottom of the emitter layer, respectively, and when these electrodes are connected by electric wires, current flows. Typically, Ag paste is used to form the front electrode. The electrode paste should be able to secure an increase in solar cell efficiency due to the implementation of an electrode shape capable of maximizing short-circuit current while minimizing line resistance.
태양전지에서 입사된 태양광이 전부 전기적 에너지로 변환되지 않기 때문에 고효율의 태양전지를 위해서는 손실되는 요소를 줄여야만 한다. 태양전지에서의 손실 요소는 크게 광학적 손실과, 전기적 손실로 구분할 수 있다. 광학적 손실은 태양광이 입사될 때에 일어나는 표면에서의 반사, 전극에 의한 그림자 손실, 태양광 파장에 따른 손실 등이 있다. 현재 상용화되고 있는 일반적인 태양전지는 빛이 입사되는 전면에 전극을 형성하고 있다. 그러므로 전극에 생기는 그림자가 태양광을 가리면 dead area가 생겨 태양광의 흡수를 방해하는 요인이 되는데, 이를 shadowing이라 하며 태양전지 변환효율의 저해 요인이 된다. 이러한 저해 요인을 없애기 위하여 전극 선폭을 줄이는 방안이 고려되고 있으나, 단순히 전극 선폭만 줄이는 경우, 전극 페이스트의 스크린 인쇄시 토출 특성이 나빠져 패턴 형성시 핑거 라인의 중간이 끊어지거나(line broken) 웨이퍼 상에서 탈착되는 문제가 있었다. 이에 따라, 전극 페이스트의 점도를 낮추어 토출 특성을 개선하려는 움직임이 있었으나, 소성 후에 고종횡비를 확보하는데 어려움이 있었다.Since all of the sunlight incident from the solar cell is not converted into electrical energy, the loss factor must be reduced for a highly efficient solar cell. The loss factor in the solar cell can be roughly classified into optical loss and electrical loss. The optical loss includes reflection on a surface that occurs when sunlight enters, shadow loss due to an electrode, and loss due to sunlight wavelength. A typical solar cell that is currently commercialized forms an electrode on the front side where light is incident. Therefore, when the shadow on the electrode blocks the sunlight, a dead area is created, which is a factor that interferes with the absorption of sunlight, which is called shadowing and is a factor that inhibits solar cell conversion efficiency. In order to eliminate such inhibitors, a method of reducing the electrode line width is considered, but if only the electrode line width is reduced, the ejection characteristics are deteriorated during screen printing of the electrode paste and the middle of the finger line is broken when forming a pattern or detached on the wafer. There was a problem. Accordingly, there has been a movement to improve the discharge characteristics by lowering the viscosity of the electrode paste, but it has been difficult to secure a high aspect ratio after firing.
본 발명의 목적은 토출성 및 인쇄성이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a composition for forming a solar cell electrode excellent in ejectability and printability.
본 발명의 다른 목적은 소성 후 종횡비가 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for forming a solar cell electrode having an excellent aspect ratio after firing.
본 발명의 또 다른 목적은 변환효율이 우수한 태양전지 전극을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a solar cell electrode having excellent conversion efficiency.
1. 일 측면에 따르면, 도전성 분말, 유리 프릿, 유기 비히클 및 실리콘 화합물을 포함하고, 상기 실리콘 화합물은 직쇄형 실리콘 화합물 및 환형 실리콘 화합물을 8:2 내지 7:3의 중량비로 포함하는 것인 태양전지 전극 형성용 조성물이 제공된다.1. According to an aspect, an aspect comprising a conductive powder, a glass frit, an organic vehicle and a silicone compound, wherein the silicone compound comprises a straight silicone compound and a cyclic silicone compound in a weight ratio of 8:2 to 7:3 A composition for forming a battery electrode is provided.
2. 상기 1에서, 상기 직쇄형 실리콘 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:2. In the above 1, the straight-chain silicone compound may be represented by Formula 1 below:
<화학식 1><
상기 화학식 1 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택되고, In
n1은 1 내지 500의 정수 중에서 선택되고,n1 is selected from an integer of 1 to 500,
n1이 2 이상인 경우, 2 이상의 R14는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 2 이상의 R15는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.When n1 is 2 or more, two or more R 14 may be the same or different from each other, and two or more R 15 may be the same or different from each other.
3. 상기 1 또는 2에서, 상기 환형 실리콘 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:3. In 1 or 2, the cyclic silicone compound may be represented by the following Chemical Formula 2:
<화학식 2><Formula 2>
상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택되고, In Formula 2, R 21 and R 22 are each independently selected from hydrogen and a C 1 -C 10 alkyl group,
n2는 2 내지 500의 정수 중에서 선택되고, n2 is selected from an integer of 2 to 500,
2 이상의 R21는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,2 or more R 21 may be the same or different from each other,
2 이상의 R22는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.Two or more R 22 may be the same or different from each other.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나에서, 상기 직쇄형 실리콘 화합물은 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000g/mol이고, 상기 환형 실리콘 화합물은 분자량이 200 내지 2,000g/mol일 수 있다.4. In any one of 1 to 3, the linear silicone compound may have a weight average molecular weight of 50,000 to 300,000 g/mol, and the cyclic silicone compound may have a molecular weight of 200 to 2,000 g/mol.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에서, 상기 태양전지 전극 형성용 조성물은 상기 도전성 분말 60 내지 95중량%; 상기 유리 프릿 0.1 내지 20중량%; 상기 유기 비히클 1 내지 30중량%; 및 상기 실리콘 화합물 0.1 내지 5중량%를 포함할 수 있다.5. In any one of 1 to 4, the composition for forming a solar cell electrode is 60 to 95% by weight of the conductive powder; 0.1 to 20% by weight of the glass frit; 1 to 30% by weight of the organic vehicle; And it may include 0.1 to 5% by weight of the silicone compound.
6. 다른 측면에 따르면, 상기 1 내지 5 중 어느 하나의 태양전지 전극 형성용 조성물로부터 제조된 태양전지 전극이 제공된다.6. According to another aspect, a solar cell electrode prepared from the composition for forming a solar cell electrode of any one of 1 to 5 above is provided.
본 발명은 토출성 및 인쇄성이 우수하고, 소성 후 종횡비가 우수하며, 변환효율이 우수한 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 태양전지 전극을 제공하는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a composition for forming a solar cell electrode having excellent dischargeability and printability, excellent aspect ratio after firing, and excellent conversion efficiency, and a solar cell electrode prepared therefrom.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지의 구조를 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a structure of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
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.When'include','have','consist of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless'~man' is used. When a component is expressed as a singular number, the plural number is included unless otherwise specified.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In addition, in analyzing the components, it is interpreted as including an error range even if there is no explicit description.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하' 또는 '≥X 내지 ≤Y'를 의미한다.In addition, in the present specification,'X to Y'representing a range means'X or more and Y or less' or'≥X to ≤Y'.
본 명세서 중, '중량평균분자량'은 겔크로마토그래피(GPC)를 사용하고 폴리스티렌 표준 물질을 이용하여 측정될 수 있다.In the present specification, the'weight average molecular weight' may be measured using gel chromatography (GPC) and a polystyrene standard material.
일 측면에 따르면, 태양전지 전극 형성용 조성물은 도전성 분말, 유리 프릿, 유기 비히클 및 실리콘 화합물을 포함하고, 상기 실리콘 화합물은 직쇄형 실리콘 화합물 및 환형 실리콘 화합물을 8:2 내지 7:3의 중량비로 포함한다.According to one aspect, the composition for forming a solar cell electrode includes a conductive powder, a glass frit, an organic vehicle, and a silicone compound, wherein the silicone compound comprises a straight-chain silicone compound and a cyclic silicone compound in a weight ratio of 8:2 to 7:3. Includes.
이하, 상기 태양전지 전극 형성용 조성물의 각 성분들에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each component of the composition for forming a solar cell electrode will be described in more detail.
도전성 분말Conductive powder
도전성 분말은, 예를 들어 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al) 및 니켈(Ni) 중 하나 이상의 금속 분말을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 구현예에 따르면, 도전성 분말은 은 분말을 포함할 수 있다.The conductive powder may include, for example, one or more metal powders of silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), aluminum (Al), and nickel (Ni), but is not limited thereto. It is not. According to one embodiment, the conductive powder may include silver powder.
도전성 분말의 입자 형상은 특별히 한정되지 않으며, 다양한 형상의 입자들, 예를 들면 구형, 판상 또는 무정형 형상의 입자들이 사용될 수 있다.The particle shape of the conductive powder is not particularly limited, and various shapes of particles may be used, for example, spherical, plate-shaped or amorphous-shaped particles.
도전성 분말은 나노 크기 또는 마이크로 크기의 입경을 갖는 분말일 수 있으며, 예를 들어 수십 내지 수백 나노미터 크기의 도전성 분말, 또는 수 내지 수십 마이크로미터 크기의 도전성 분말일 수 있다. 또한, 도전성 분말로 2 이상의 서로 다른 크기를 갖는 도전성 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.The conductive powder may be a nano-sized or micro-sized particle size, for example, a conductive powder having a size of tens to hundreds of nanometers, or a conductive powder having a size of several to several tens of micrometers. Further, two or more different conductive powders having different sizes may be used as the conductive powders.
도전성 분말의 평균 입경(D50)은 0.1 내지 10㎛, 예를 들어 0.5 내지 5㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 접촉저항과 직렬저항이 낮아질 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 도전성 분말을 이소프로필알콜(IPA) 중에서 25℃에서 3분 동안 초음파 분산시킨 후 CILAS社에서 제작한 1064LD 모델을 사용하여 측정될 수 있다.The average particle diameter (D 50 ) of the conductive powder may be 0.1 to 10 μm, for example, 0.5 to 5 μm. In the above range, contact resistance and series resistance may be lowered. The average particle diameter (D 50 ) may be measured using a 1064LD model manufactured by CILAS after ultrasonically dispersing the conductive powder in isopropyl alcohol (IPA) for 3 minutes at 25°C.
도전성 분말의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 도전성 분말은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 60 내지 95중량%(예를 들면, 70 내지 90중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지의 변환효율이 우수하며, 페이스트화가 원활히 이루어질 수 있다.The amount of the conductive powder used is not particularly limited, but for example, the conductive powder may be included in 60 to 95% by weight (for example, 70 to 90% by weight) of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, the conversion efficiency of the solar cell is excellent, and paste can be smoothly made.
유리 프릿Glass frit
유리 프릿은 태양전지 전극 형성용 조성물의 소성 공정 중 반사 방지막을 에칭(etching)하고, 도전성 분말을 용융시켜 에미터 영역에 도전성 분말의 결정 입자를 생성시키기 위한 것이다. 또한, 유리 프릿은 도전성 분말과 웨이퍼 사이의 접착력을 향상시키고 소결 시에 연화하여 소성 온도를 보다 낮추는 효과를 유도한다.The glass frit is for etching the antireflection film during the firing process of the composition for forming a solar cell electrode, and melting the conductive powder to generate crystal particles of the conductive powder in the emitter region. In addition, the glass frit improves the adhesion between the conductive powder and the wafer and softens during sintering to induce an effect of lowering the firing temperature.
유리 프릿은 납(Pb), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi), 리튬(Li), 인(P), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 세륨(Ce), 철(Fe), 규소(Si), 아연(Zn), 텅스텐(W), 마그네슘(Mg), 세슘(Cs), 스트론튬(Sr), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 인듐(In), 바나듐(V), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 구리(Cu), 나트륨(Na), 칼륨(K), 비소(As), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 망간(Mn) 및 알루미늄(Al)에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소를 포함할 수 있다.Glass frits are lead (Pb), tellurium (Te), bismuth (Bi), lithium (Li), phosphorus (P), germanium (Ge), gallium (Ga), cerium (Ce), iron (Fe), silicon (Si), Zinc (Zn), Tungsten (W), Magnesium (Mg), Cesium (Cs), Strontium (Sr), Molybdenum (Mo), Titanium (Ti), Tin (Sn), Indium (In), Vanadium (V), Barium (Ba), Nickel (Ni), Copper (Cu), Sodium (Na), Potassium (K), Arsenic (As), Cobalt (Co), Zirconium (Zr), Manganese (Mn) and Aluminum It may contain one or more metal elements selected from (Al).
예를 들어, 유리 프릿은 Bi-Te-O계 유리 프릿, Pb-Bi-O계 유리 프릿, Pb-Te-O계 유리 프릿, Pb-Te-Bi-O계 유리 프릿, Te-B-O계 유리 프릿, Te-Ag-O계 유리 프릿, Pb-Si-O계 유리 프릿, Bi-Si-O계 유리 프릿, Te-Zn-O계 유리 프릿, Bi-Te-Zn-Li-O계 유리 프릿, Bi-B-O계 유리 프릿, Pb-B-O계 유리 프릿, Bi-Mo-O계 유리 프릿, Mo-B-O계 유리 프릿 및 Te-Si-O계 유리 프릿 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 태양전지 전극의 전기적 특성의 밸런스가 우수한 장점이 있을 수 있다.For example, the glass frit includes Bi-Te-O-based glass frit, Pb-Bi-O-based glass frit, Pb-Te-O-based glass frit, Pb-Te-Bi-O-based glass frit, and Te-BO-based glass. Frit, Te-Ag-O based glass frit, Pb-Si-O based glass frit, Bi-Si-O based glass frit, Te-Zn-O based glass frit, Bi-Te-Zn-Li-O based glass frit , Bi-BO glass frit, Pb-BO glass frit, Bi-Mo-O glass frit, Mo-BO glass frit, and Te-Si-O glass frit. In this case, the balance of the electrical characteristics of the solar cell electrode may be excellent.
유리 프릿의 형상 및 크기 등은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 유리 프릿의 형상은 구형 또는 부정형일 수 있고, 유리 프릿의 평균 입경(D50)은 0.1 내지 10㎛일 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 유리 프릿을 이소프로필알콜 중에서 25℃에서 3분 동안 초음파 분산시킨 후 CILAS社에서 제작한 1064LD 모델을 사용하여 측정될 수 있다.The shape and size of the glass frit is not particularly limited. For example, the shape of the glass frit may be spherical or irregular, and the average particle diameter (D 50 ) of the glass frit may be 0.1 to 10 μm. The average particle diameter (D 50 ) can be measured using a 1064LD model manufactured by CILAS after ultrasonically dispersing glass frit in isopropyl alcohol for 3 minutes at 25°C.
유리 프릿은 통상의 방법을 사용하여 상술한 금속 및/또는 금속 산화물로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상술한 금속 및/또는 금속 산화물을 볼 밀(ball mill) 또는 플라네터리 밀(planetary mill) 등을 사용하여 혼합한 후, 혼합된 조성물을 800 내지 1,300℃에서 용융시키고, 25℃에서 ??칭(quenching)한 다음, 얻은 결과물을 디스크 밀(disk mill), 플라네터리 밀 등에 의해 분쇄하여 얻을 수 있다.Glass frits can be made from the metals and/or metal oxides described above using conventional methods. For example, after mixing the aforementioned metal and/or metal oxide using a ball mill or a planetary mill, the mixed composition is melted at 800 to 1,300° C., and 25° C. After quenching in, the obtained product can be obtained by pulverizing with a disk mill, planetary mill, or the like.
유리 프릿의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 유리 프릿은 태양전지 전극 형성용 조성물의 총 중량 중 0.1 내지 20중량%, 예를 들면 0.5 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 직렬저항, 개방전압, 단락전류가 우수하고 태양전지 효율을 높일 수 있어 전기적 특성이 우수하고 부착력 개선 효과가 있을 수 있다.The amount of the glass frit is not particularly limited, for example, the glass frit may be included in 0.1 to 20% by weight, for example, 0.5 to 10% by weight of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, the series resistance, the open voltage, the short-circuit current is excellent, and the solar cell efficiency can be increased, so that the electrical characteristics are excellent and the adhesion strength can be improved.
유기 비히클Organic vehicle
유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물의 무기성분과 기계적 혼합을 통하여 조성물에 인쇄에 적합한 점도 및 유변학적 특성을 부여한다.The organic vehicle imparts viscosity and rheological properties suitable for printing to the composition through mechanical mixing with inorganic components of the composition for forming a solar cell electrode.
유기 비히클은 통상적으로 태양전지 전극 형성용 조성물에 사용되는 유기 비히클이 사용될 수 있으며, 바인더 수지와 용매 등을 포함할 수 있다.As the organic vehicle, an organic vehicle used in a composition for forming a solar cell electrode may be used, and may include a binder resin and a solvent.
바인더 수지로는 아크릴레이트계 또는 셀룰로오스계 수지 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 바인더 수지로 에틸 셀룰로오스가 사용될 수 있다. 다른 예를 들면, 바인더 수지로 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 등이 사용될 수 있다.As the binder resin, an acrylate-based or cellulose-based resin may be used. For example, ethyl cellulose can be used as the binder resin. For another example, ethyl hydroxyethyl cellulose, nitrocellulose, a mixture of ethyl cellulose and phenol resin as a binder resin, alkyd resin, phenolic resin, acrylic ester resin, xylene resin, polybutene resin, polyester resin , Urea-based resin, melamine-based resin, vinyl acetate-based resin, wood rosin or alcohol polymethacrylate may be used.
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, 에틸락테이트 또는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트(예를 들면, 텍사놀) 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다.Examples of the solvent 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, ethyl lactate or 2,2, 4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (eg, texanol) or the like can be used alone or in combination.
유기 비히클의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 유기 비히클은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 1 내지 30중량%(예를 들면, 3 내지 20중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 충분한 접착강도와 우수한 인쇄성을 확보할 수 있다.The amount of the organic vehicle is not particularly limited, but for example, the organic vehicle may be included in 1 to 30% by weight (for example, 3 to 20% by weight) of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, it is possible to secure sufficient adhesive strength and excellent printability.
실리콘 화합물Silicone compound
태양전지 전극 형성용 조성물은 직쇄형 실리콘 화합물 및 환형 실리콘 화합물을 8:2 내지 7:3의 중량비로 포함한 실리콘 화합물을 포함함으로써, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극의 형성을 가능케 할 수 있으며, 그 결과 변환효율이 높은 태양전지 전극을 제공할 수 있다.The composition for forming a solar cell electrode includes a silicone compound containing a straight-chain silicone compound and a cyclic silicone compound in a weight ratio of 8:2 to 7:3, thereby improving the slip properties of the composition for forming a solar cell electrode, and thereby discharging the composition. And it is possible to improve the printability, and to enable formation of a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing, and as a result, to provide a solar cell electrode having high conversion efficiency.
직쇄형 실리콘 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:The straight-chain silicone compound may be represented by
<화학식 1><
상기 화학식 1 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기 및 프로필기 중에서 선택될 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 R11 내지 R18은 모두 메틸기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In
상기 화학식 1 중, n1은 1 내지 500의 정수 중에서 선택될 수 있다. n1은 *-Si(R14)(R15)-O-*'의 개수를 의미하는 것으로, 여기서 * 및 *'은 이웃한 원자와의 결합 사이트이고, n1이 2 이상인 경우, 2 이상의 R14는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 2 이상의 R15는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.In
직쇄형 실리콘 화합물은 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000g/mol(예를 들어, 50,000 내지 150,000g/mol)일 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극을 형성할 수 있는 효과가 있을 수 있다. The linear silicone compound may have a weight average molecular weight of 50,000 to 300,000 g/mol (eg, 50,000 to 150,000 g/mol). In the above range, it is possible to improve the slip property of the composition for forming a solar cell electrode, thereby improving the discharging property and printability of the composition, and to form a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing.
직쇄형 실리콘 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 직쇄형 실리콘 화합물은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 0.1 내지 5중량%(예를 들어, 0.1 내지 1.5중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극을 형성할 수 있는 효과가 있을 수 있다.The amount of the straight-chain silicone compound is not particularly limited, for example, the straight-chain silicone compound may be included in 0.1 to 5% by weight (eg, 0.1 to 1.5% by weight) of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, it is possible to improve the slip property of the composition for forming a solar cell electrode, thereby improving the ejectability and printability of the composition, and to form a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing.
환형 실리콘 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:The cyclic silicone compound can be represented by the following formula (2):
<화학식 2><Formula 2>
상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 R21 및 R22는 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기 및 프로필기 중에서 선택될 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 R21 및 R22는 모두 메틸기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In Formula 2, R 21 and R 22 may be each independently selected from hydrogen and a C 1 -C 10 alkyl group. According to an embodiment, R 21 and R 22 may be independently selected from methyl groups, ethyl groups, and propyl groups. According to another embodiment, the R 21 and R 22 may be both methyl groups, but are not limited thereto.
상기 화학식 2 중, n2는 2 내지 500의 정수 중에서 선택될 수 있다. n2는 *-Si(R21)(R22)-O-*'의 개수를 의미하는 것으로, 여기서 * 및 *'은 이웃한 원자와의 결합 사이트이고, 2 이상의 R21은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 2 이상의 R22은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.In Formula 2, n2 may be selected from integers of 2 to 500. n2 means the number of *-Si(R 21 )(R 22 )-O-*', wherein * and *'are bonding sites with neighboring atoms, and two or more R 21 are the same or different from each other. And two or more R 22 may be the same or different from each other.
환형 실리콘 화합물의 분자량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 환형 실리콘 화합물은 분자량이 200 내지 2,000g/mol(예를 들어, 200 내지 1,000g/mol)일 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극을 형성할 수 있는 효과가 있을 수 있다. The molecular weight of the cyclic silicone compound is not particularly limited, but for example, the cyclic silicone compound may have a molecular weight of 200 to 2,000 g/mol (eg, 200 to 1,000 g/mol). In the above range, it is possible to improve the slip property of the composition for forming a solar cell electrode, thereby improving the ejectability and printability of the composition, and to form a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing.
환형 실리콘 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 환형 실리콘 화합물은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 0.1 내지 5중량%(예를 들어, 0.1 내지 1.5중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극을 형성할 수 있는 효과가 있을 수 있다. The amount of the cyclic silicone compound is not particularly limited, but, for example, the cyclic silicone compound may be included in 0.1 to 5% by weight (for example, 0.1 to 1.5% by weight) of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, it is possible to improve the slip property of the composition for forming a solar cell electrode, thereby improving the ejectability and printability of the composition, and to form a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing.
실리콘 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 실리콘 화합물은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 0.1 내지 5중량%(예를 들어, 0.3 초과 1.5중량% 이하)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 태양전지 전극 형성용 조성물의 슬립성을 개선시켜 상기 조성물의 토출성 및 인쇄성을 향상시키고, 소성 후에도 종횡비가 높은 태양전지 전극을 형성할 수 있는 효과가 있을 수 있다.The amount of the silicon compound used is not particularly limited, but, for example, the silicon compound may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight (for example, more than 0.3 and 1.5% by weight or less) of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode. In the above range, it is possible to improve the slip property of the composition for forming a solar cell electrode, thereby improving the ejectability and printability of the composition, and to form a solar cell electrode having a high aspect ratio even after firing.
첨가제additive
태양전지 전극 형성용 조성물은 상술한 성분 외에도 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 더 포함할 수 있다. 이들은 태양전지 전극 형성용 조성물 총 중량 중 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있으나, 필요에 따라 그 함량을 변경할 수 있다.In addition to the above-mentioned components, the composition for forming a solar cell electrode includes a dispersant, a thixotropic agent, a plasticizer, a viscosity stabilizer, an antifoaming agent, a pigment, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a coupling agent, and the like, in order to improve flow characteristics, process characteristics, and stability as necessary. It may contain alone or 2 or more types. These may be included in 0.1 to 5% by weight of the total weight of the composition for forming a solar cell electrode, but the content can be changed as necessary.
태양전지 전극 및 이를 포함하는 태양전지Solar cell electrode and solar cell including the same
다른 측면에 따르면, 상기 태양전지 전극 형성용 조성물로부터 형성된 전극 및 이를 포함하는 태양전지가 제공된다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지(100)의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.According to another aspect, an electrode formed from the composition for forming a solar cell electrode and a solar cell including the same are provided. 1 schematically shows the structure of a
도 1을 참조하면, p층(또는 n층)(11) 및 에미터로서의 n층(또는 p층)(12)을 포함하는 웨이퍼(10) 또는 기판 상에, 태양전지 전극 형성용 조성물을 인쇄하고 소성하여 후면 전극(21) 및 전면 전극(23)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 태양전지 전극 형성용 조성물을 웨이퍼의 후면에 인쇄 도포한 후, 200 내지 400℃에서 10 내지 60초 동안 건조하여 후면 전극을 위한 사전 준비 단계를 수행할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 전면에 태양전지 전극 형성용 조성물을 인쇄한 후 건조하여 전면 전극을 위한 사전 준비단계를 수행할 수 있다. 이후에, 400 내지 950℃, 예를 들면 700 내지 950℃에서 30 내지 210초 동안 소성하는 소성 과정을 수행하여 전면 전극 및 후면 전극을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a composition for forming a solar cell electrode is printed on a
이하, 실시예를 들어 본 발명의 일 구현예를 따르는 태양전지 전극 형성용 조성물에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, for example, a composition for forming a solar cell electrode according to an embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention, and in no sense can be interpreted as limiting the present invention.
실시예Example
실시예 1Example 1
바인더 수지로서 에틸셀룰로오스(STD4, Dow chemical社) 1중량%, 용매인 텍사놀(texanol, Eastman社) 5.5중량%를 60℃에서 충분히 용해한 후, 도전성 분말로서 평균 입경이 1.5㎛인 구형의 은 분말(AG-5-11F, Dowa Hightech社) 90중량%, 산화비스무스(15.8중량%)-산화텔루륨(53.8중량%)-산화아연(13.2중량%)-산화리튬(17.2중량%)로 구성된 평균 입경이 1.0㎛이고 전이점이 273℃인 Bi-Te-Zn-Li-O계 유리 프릿 2.5중량%, 직쇄형 실리콘 화합물로서 폴리(디메틸실록산)(PDMS)(KF96, Shinetsu社) 0.7중량% 및 환형 실리콘 화합물로서 데카메틸시클로펜타실록산(Sigma-aldrich社) 0.3중량%를 투입하여 골고루 믹싱 후 3롤 혼련기로 혼합 분산시켜 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.After sufficiently dissolving 1% by weight of ethyl cellulose (STD4, Dow Chemical) and 5.5% by weight of solvent texanol (Eastman) as a binder resin at 60°C, a spherical silver powder having an average particle size of 1.5㎛ as a conductive powder (AG-5-11F, Dowa Hightech) 90% by weight, bismuth oxide (15.8% by weight)-tellurium oxide (53.8% by weight)-zinc oxide (13.2% by weight)-lithium oxide (17.2% by weight) Bi-Te-Zn-Li-O-based glass frit having a particle size of 1.0 µm and a transition point of 273°C, 2.5 wt%, 0.7% by weight of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) (KF96, Shinetsu) as a straight silicone compound and cyclic As a silicone compound, 0.3% by weight of decamethylcyclopentasiloxane (Sigma-aldrich Co.) was uniformly mixed and then mixed and dispersed with a 3-roll kneader to prepare a composition for forming a solar cell electrode.
실시예 2 내지 5 및 비교예 1 내지 3Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3
각 성분의 함량(단위: 중량%)을 하기 표 1에 기재된 대로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 태양전지 전극 형성용 조성물을 제조하였다.A composition for forming a solar cell electrode was prepared using the same method as in Example 1, except that the content (unit: wt%) of each component was changed as described in Table 1 below.
평가예 1: 전기적 특성 평가Evaluation Example 1: Evaluation of electrical properties
웨이퍼(보론(Bron)이 도핑(doping)된 p형 웨이퍼 전면에 텍스쳐링(texturing)한 후, POCl3로 n+층을 형성하고, 그 위에 질화규소(SiNx:H)를 반사 방지막으로 형성시킨 multi crystalline 웨이퍼)의 전면에 일정한 패턴으로 스크린 인쇄하고, 적외선 건조로를 사용하여 300 내지 400℃에서 건조시켰다. 이후 웨이퍼의 후면에 알루미늄 페이스트를 인쇄한 후 동일한 방법으로 건조하였다. 상기 과정으로 형성된 셀을 벨트형 소성로를 사용하여 400 내지 900℃에서 60초간 소성하여 태양전지 셀을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 태양전지 셀의 변환효율(단위: %)을 태양전지 효율측정장비(CT-801, Passan社)를 사용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.After texturing a wafer (texturing on the front surface of a p-type wafer doped with boron), an n + layer is formed of POCl 3 , and silicon nitride (SiN x :H) is formed thereon as an antireflection film. crystalline wafer) was screen printed in a constant pattern, and dried at 300 to 400°C using an infrared drying furnace. Thereafter, an aluminum paste was printed on the back side of the wafer and then dried in the same manner. The cells formed by the above process were baked at 400 to 900° C. for 60 seconds using a belt-type kiln to prepare solar cell cells. Conversion efficiency (unit: %) of the solar cell manufactured as above was measured using a solar cell efficiency measuring equipment (CT-801, Passan), and the results are shown in Table 2 below.
평가예 2: 종횡비 측정Evaluation Example 2: Aspect ratio measurement
실시예 및 비교예에서 제조한 태양전지 전극 형성용 조성물을 결정계 실리콘 모노 웨이퍼 전면에 일정한 패턴으로 스크린 인쇄(스크린 마스크: 360 메쉬, 에멀젼 15, 폭 35㎛)하였다. 전극의 형상은 사다리꼴 형상이고, 최대 폭은 75㎛, 최대 높이는 17㎛이었다. 벨트형 소성로를 이용하여, 375℃에서 30 내지 60초 동안 건조시키고, 600 내지 900℃에서 60 내지 210초 동안 소성하여 얻은 전극을 3D 레이저 현미경(VK-9700, KEYENCE社)으로 관찰하여, 전극의 두께(단위: ㎛) 및 선폭(단위: ㎛)을 측정한 후 전극의 종횡비를 계산하여, 그 결과를 표 2에 나타냈다.The composition for forming a solar cell electrode prepared in Examples and Comparative Examples was screen printed (screen mask: 360 mesh, emulsion 15, width 35 µm) in a constant pattern on the entire surface of the crystalline silicon mono wafer. The electrode had a trapezoidal shape, a maximum width of 75 µm, and a maximum height of 17 µm. Using a belt-type kiln, dried at 375° C. for 30 to 60 seconds, and baked at 600 to 900° C. for 60 to 210 seconds, the electrodes obtained were observed with a 3D laser microscope (VK-9700, KEYENCE Co., Ltd.). After measuring the thickness (unit: μm) and line width (unit: μm), the aspect ratio of the electrode was calculated, and the results are shown in Table 2.
평가예 3: 평탄성 측정Evaluation Example 3: Flatness measurement
실시예 및 비교예에서 제조한 태양전지 전극 형성용 조성물을 결정계 실리콘 모노 웨이퍼 전면에 일정한 패턴으로 스크린 인쇄(스크린 마스크: 360 메쉬, 에멀젼 15, 폭 35㎛)하였다. 전극의 형상은 사다리꼴 형상이고, 최대 폭은 75㎛, 최대 높이는 17㎛이었다. 벨트형 소성로를 이용하여, 375℃에서 30 내지 60초 동안 건조시키고, 600 내지 900℃에서 60 내지 210초 동안 소성하여 얻은 전극을 3D 레이저 현미경(KEYENCE社, VK-9700)으로 관찰하여, 전극의 10점 평균 조도(Rz) 값을 측정한 후, 그 결과를 표 2에 나타냈다.The composition for forming a solar cell electrode prepared in Examples and Comparative Examples was screen printed (screen mask: 360 mesh, emulsion 15, width 35 µm) in a constant pattern on the entire surface of the crystalline silicon mono wafer. The electrode had a trapezoidal shape, a maximum width of 75 µm, and a maximum height of 17 µm. Using a belt-type kiln, dried at 375° C. for 30 to 60 seconds, and the electrode obtained by firing at 600 to 900° C. for 60 to 210 seconds was observed with a 3D laser microscope (KEYENCE, VK-9700). After measuring the 10-point average roughness (R z ) value, the results are shown in Table 2.
상기 표 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 직쇄형 실리콘 화합물 및 환형 실리콘 화합물의 중량비(직쇄형 실리콘 화합물:환형 실리콘 화합물)가 본 발명의 범위에 속하는 실시예 1 내지 3의 태양전지 전극 형성용 조성물은 상기 중량비가 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1 및 2의 태양전지 전극 형성용 조성물에 비하여 높은 종횡비와 우수한 평탄성 및 변환효율을 갖는 것을 알 수 있다.As can be seen through Table 2, the weight ratio of the straight silicone compound and the cyclic silicone compound (linear silicone compound: cyclic silicone compound) belongs to the scope of the present invention Examples 1 to 3 solar cell electrode forming composition It can be seen that silver has a high aspect ratio and excellent flatness and conversion efficiency compared to the composition for forming a solar cell electrode of Comparative Examples 1 and 2, wherein the weight ratio is outside the scope of the present invention.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (6)
상기 실리콘 화합물은 직쇄형 실리콘 화합물 및 환형 실리콘 화합물을 8:2 내지 7:3의 중량비로 포함하는 것인 태양전지 전극 형성용 조성물.
Containing conductive powder, glass frit, organic vehicle and silicone compound,
The silicone compound is a composition for forming a solar cell electrode comprising a straight-chain silicone compound and a cyclic silicone compound in a weight ratio of 8:2 to 7:3.
상기 직쇄형 실리콘 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것인 태양전지 전극 형성용 조성물:
<화학식 1>
상기 화학식 1 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택되고,
n1은 1 내지 500의 정수 중에서 선택되고,
n1이 2 이상인 경우, 2 이상의 R14는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 2 이상의 R15는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
According to claim 1,
The straight silicone compound is a composition for forming a solar cell electrode represented by the following formula (1):
<Formula 1>
In Formula 1, R 11 to R 18 are each independently selected from hydrogen and a C 1 -C 10 alkyl group,
n1 is selected from an integer of 1 to 500,
When n1 is 2 or more, two or more R 14 may be the same or different from each other, and two or more R 15 may be the same or different from each other.
상기 환형 실리콘 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 태양전지 전극 형성용 조성물:
<화학식 2>
상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소 및 C1-C10 알킬기 중에서 선택되고,
n2는 2 내지 500의 정수 중에서 선택되고,
2개 이상의 R21는 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
2개 이상의 R22는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
According to claim 1,
The cyclic silicone compound is a composition for forming a solar cell electrode represented by the following formula (2):
<Formula 2>
In Formula 2, R 21 and R 22 are each independently selected from hydrogen and a C 1 -C 10 alkyl group,
n2 is selected from an integer of 2 to 500,
Two or more R 21 may be the same or different from each other,
Two or more R 22 may be the same or different from each other.
상기 직쇄형 실리콘 화합물은 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000g/mol이고,
상기 환형 실리콘 화합물은 분자량이 200 내지 2,000g/mol인 태양전지 전극 형성용 조성물.
According to claim 1,
The straight-chain silicone compound has a weight average molecular weight of 50,000 to 300,000 g/mol,
The cyclic silicone compound is a composition for forming a solar cell electrode having a molecular weight of 200 to 2,000g/mol.
상기 도전성 분말 60 내지 95중량%;
상기 유리 프릿 0.1 내지 20중량%;
상기 유기 비히클 1 내지 30중량%; 및
상기 실리콘 화합물 0.1 내지 5중량%를 포함하는 태양전지 전극 형성용 조성물.
According to claim 1,
60 to 95% by weight of the conductive powder;
0.1 to 20% by weight of the glass frit;
1 to 30% by weight of the organic vehicle; And
The composition for forming a solar cell electrode comprising 0.1 to 5% by weight of the silicon compound.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180167820A KR20200078172A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same |
| CN201911020789.6A CN111354502B (en) | 2018-12-21 | 2019-10-25 | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode |
| TW108139044A TWI721620B (en) | 2018-12-21 | 2019-10-29 | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180167820A KR20200078172A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200078172A true KR20200078172A (en) | 2020-07-01 |
Family
ID=71195627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180167820A KR20200078172A (en) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200078172A (en) |
| CN (1) | CN111354502B (en) |
| TW (1) | TWI721620B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117038146A (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-10 | 江苏日御光伏新材料科技有限公司 | Positive silver main grid slurry for solar silicon wafer battery and preparation method thereof |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727434B1 (en) * | 2005-03-04 | 2007-06-13 | 주식회사 잉크테크 | Transparent silver inks and their methods for forming thin layers |
| KR101279975B1 (en) * | 2010-10-05 | 2013-07-05 | 제일모직주식회사 | Electrical connecting material between conductors |
| KR20120078109A (en) * | 2010-12-31 | 2012-07-10 | 엘지이노텍 주식회사 | Paste compisition for electrode of solar cell, and solar cell including the same |
| JP5704049B2 (en) * | 2011-10-13 | 2015-04-22 | 信越化学工業株式会社 | Method for forming conductive circuit |
| US8952245B2 (en) * | 2012-01-23 | 2015-02-10 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Conductive thick film paste for solar cell contacts |
| CN105899616B (en) * | 2013-11-11 | 2019-02-22 | 道康宁东丽株式会社 | Curable organopolysiloxane composition and isolation film for being used together using it with dielectric ceramic layer forming material |
| CN106414612A (en) * | 2014-04-09 | 2017-02-15 | 道康宁东丽株式会社 | Curable organopolysiloxane composition, and protective-agent or adhesive-agent composition for electrical/electronic components |
| TW201618319A (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-16 | Taiwan Carbon Nano Technology Corp | Conductive aid for fabrication process of solar cell, and conductive paste using the conductive aid |
| KR101696985B1 (en) * | 2014-12-30 | 2017-01-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same |
| KR20170046203A (en) * | 2015-10-20 | 2017-05-02 | 주식회사 코템 | Conductive resin composition |
| CN108463500A (en) * | 2016-01-12 | 2018-08-28 | 诺利塔克股份有限公司 | Conductive composition |
| KR20180119623A (en) * | 2016-02-23 | 2018-11-02 | 바스프 에스이 | Conductive paste containing silicone oil |
| KR20170141559A (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same |
| US10741300B2 (en) * | 2016-10-07 | 2020-08-11 | E I Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste composition and semiconductor devices made therewith |
| SG11201809762PA (en) * | 2016-12-20 | 2018-12-28 | Zhejiang Kaiying New Materials Co Ltd | Siloxane-containing solar cell metallization pastes |
| KR102008186B1 (en) * | 2017-02-09 | 2019-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same |
| KR102021483B1 (en) * | 2017-03-16 | 2019-09-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Composition for forming electrode, electrode manufactured using the same and solar cell |
-
2018
- 2018-12-21 KR KR1020180167820A patent/KR20200078172A/en not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-10-25 CN CN201911020789.6A patent/CN111354502B/en active Active
- 2019-10-29 TW TW108139044A patent/TWI721620B/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117038146A (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-10 | 江苏日御光伏新材料科技有限公司 | Positive silver main grid slurry for solar silicon wafer battery and preparation method thereof |
| CN117038146B (en) * | 2023-08-28 | 2024-01-16 | 江苏日御光伏新材料科技有限公司 | Positive silver main grid slurry for solar silicon wafer battery and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202024101A (en) | 2020-07-01 |
| CN111354502B (en) | 2021-12-10 |
| CN111354502A (en) | 2020-06-30 |
| TWI721620B (en) | 2021-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6392354B2 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode produced thereby | |
| KR101696985B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR101648242B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR101716525B1 (en) | Electrode paste composition and electrode prepared using the same | |
| KR20140092489A (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20160057583A (en) | Paste for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20210111912A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20150146105A (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR102008186B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20200078172A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20140123205A (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20140119249A (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| CN109935641B (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20210121343A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR102018364B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20200078173A (en) | Method for forming solar cell electrode and solar cell | |
| KR20200040626A (en) | Method for forming solar cell electrode, solar cell electrode manufactured therefrom and solar cell | |
| KR102326611B1 (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| KR20190113131A (en) | Composition for forming solar cell electrode and electrode prepared using the same | |
| TWI741393B (en) | Composition for forming dsw based solar cell electrode and dsw based solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20210109728A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20220006374A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20200068499A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20200106708A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same | |
| KR20210158738A (en) | Composition for forming solar cell electrode and solar cell electrode prepared using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |