화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 25권 2호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 Study on Cu-Ag Core-Shell Paste for Front Electrode of Si Solar Cells
초록 결정질 실리콘 태양전지 전기적인 특성 및 출력을 결정하는 것에 있어서 중요한 공정 중 하나가 전극 소성(Metallization) 공정이다. 현재 상업적으로 사용되는 대표적인 전극 소성 공정은 금속 paste를 이용한 스크린프린팅 공정이다. 스크린 프린팅의 경우 짧은 시간 내 대량 생산이 가능하며 열처리 공정 최적화가 쉬워 상용화 라인에 전극 소성 공정으로 많이 이용되고 있다. 공정 최적화 및 태양전지의 효율을 향상하기 위해 finger 라인을 두 번 중첩프린팅 하는 더블 프린팅 및 Busbar 라인에 passivation 영역을 에칭 하지 못하게 glass frit이 첨가 되지 않은 금속 paste를 사용하여 프린팅 하는 듀얼 프린팅을 적용한 다양한 프린팅 방법들의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 태양전지 효율 상승을 시키기 위해 사용된 더블 프린팅의 경우 finger 라인의 중첩인쇄로 인한 Ag 페이스트의 사용량이 증가하게 되는데, 결과적으로 태양전지의 제작비용을 증가시키게 된다. 이러한 비용을 절감하기 위해서는 Ag와 유사한 전기전도도를 가지는 대체 물질에 관한 연구가 요구 된다. 이러한 물질 중 하나인 Cu-Ag core-shell은 Ag 페이스트의 좋은 저비용 대체재로 볼 수 있다. 선행 연구들에서는 결정질 실리콘 태양전지의 전면 전극 소성 공정으로 Cu particle을 적용하기 위한 연구들이 진행되었지만, Copper particle의 산화 문제로 인한 전기적 손실문제들이 제기되었다. 본 연구에서는 선행 연구들과 차별화된 Cu-Ag core-shell 페이스트를 사용하여 고온 열처리(fire-through) 공정을 실리콘 태양전지에 적용하기 위한 접근법에 관해 실험 및 분석을 진행하였다.
저자 최동진, 한혜빈, 박현정, 배수현, 강윤묵, 이해석, 김동환
소속 고려대
키워드 <P>Cu-Ag core-shell paste; Si solar cell; Metallization; Fire-through</P>
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