고효율 단결정 Si 태양전지 제작을 위한 은 페이스트의 제조 및 열 공정 최적화 (Manufacturing and Thermal Process Optimization of Ag-paste for Fabricating High Efficiency Mono-Si Solar Cell)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 26권 / 2호 / 144 ~ 150페이지
· 저자명 : 피지희, 김성진, 손창록, 권순용

초록

본 연구에서는 상용화된 벌크 실리콘 태양전지의 상부 전극 형성에 널리 사용되는 은 페이스트를 제작하고, 상용화되어 있는 고효율 단결정 실리콘 태양전지에 적용하여 전기적 특성을 평가하였다. 본 연구에서 개발된 은 페이스트 제조를 위하여, 은 분말 (84 wt%), 유리 분말 (2 wt%), 첨가제 (3 wt%) 및 용제 (11 wt%)를 주어진 비율로 칭량하여 혼합기로 무기물과 유기 결합제를 균일하게 혼합하였다. 그 다음, 3단 롤밀 (3 roll-mill)을 사용하여 입자들의 분산 특성을 극대화하여 은 페이스트를 제조하였다. 여기에서 유리 분말은 Pb 계 (PbO-SiO2-Bi2O3-Al2O3)를 적용하였고, 첨가제로 에틸 셀룰로오스 (ethyl cellulose)를 사용하였고, 용제로는 부틸 케비톨 아세테이트 (buthyl cabitol acetate)를 사용했다. 제조된 은 페이스트를 SiNx/n+/p- 적층을 갖는 상용으로 양산되는 단결정 실리콘 태양전지 위에 도포하였다. 그 다음 후속 열 공정 온도를 최적화하기 위하여 여러 열처리 온도에서 실험한 결과, 최적화된 열 공정 조건에서 18.28%라는 매우 높은 태양전지 효율을 확보할 수 있었다. 이상의 실험 결과로부터, 본 연구에서 개발된 은 페이스트는 스크린 프린팅 기법으로 제작되는 태양전지의 양산 공정에 적용 가능성이 충분히 있음을 확인할 수 있었다.

영어초록

A New Ag-pastes were developed for integrating the high efficiency mono-Si solar cell. The pastes were the mixture of 84 wt% Ag, 2 wt% glass frit, 11 wt% solvent of buthyl cabitol acetate, and 3 wt% additives. After fabricating the Ag-pastes by using a 3-roll mill, they were coated on a SiNx/n+/p- stacks of a commercial mono-Si solar cell. And the post-thermal process was also optimized by varying the process conditions of peak temperature. The optimized solar cell efficiency on a 6-inch mono-Si wafer was 18.28%, which was the one of the world best performances. It meaned that the newly developed Ag-paste could be adopted to fabricate a commercial bulk Si solar cell.

참고자료

· 없음