태양전지의 알루미늄 전기도금 기술

전문가 제언

   ○ 지금까지 실리콘 태양전지의 전극을 형성하기 위해서 주로 은(Ag) 전극 혹은 구리 전극을 사용하여 왔으나, 은 전극은 제조비용이 많이 들고 구리 전극은 일반적으로 장벽층(barrier layer)이 필요하다는 단점이 있었다. 본 발명은 전지의 제조가격을 감소시키고 전지구조에 대한 제조단계가 간단하고, 태양전지에서 효율을 증가시키기 위한 후면전극 내에 포인트접촉을 이용할 수 있고 대용량으로 제조할 수 있는 알루미늄전극의 제조기술에 관한 것이다.

 

   ○ 현재 생산되고 있는 태양전지의 대부분은 결정질 실리콘 태양전지로써 신뢰성 및 안정성이 좋으며 풍부한 실리콘으로 인해 저비용, 대량생산에 용이하다. 이러한 결정질 실리콘 태양전지의 전극은 형성방법은 간단하고 대면적 및 대량생산에 용이한 스크린 프린팅을 통해 생산되고 있다. 스크린 프린팅을 통해 형성되는 전면전극은 형성이 간단하고 연속공정에 적용할 수 있어 국내외에 연구가 활발히 이루어지고 있다. 향후 본 발명의 알루미늄 전극의 제조기술에 대한 활용이 기대된다.

 

   ○ 스크린 프린팅 방법에 사용되고 있는 은 페이스트는 비저항이 크므로 저항을 낮추기 위한 열처리공정이 필수적이며, 열처리 공정에 적용되는 온도가 높다는 단점이 있다. 태양전지의 생산비용을 낮추기 위하여 은 페이스트를 대체할 접촉물질에 대한 많은 연구들이 진행되고 있는데, 국내에서도 2016년 재료연구소(KIMS) 김은주 등에 의해 무전해 도금을 이용한 실리콘 태양전지 Ni-W-P/Cu 전극형성기술을 확립하였다. 향후 본 발명과 연계하여 더욱 향상된 전극기술의 국내정착이 기대된다.

 

   ○ 태양전지에 은(Ag) 대신에 본 발명의 방법인 알루미늄으로 대체함으로써 실리콘 태양전지는 15% 이상이나 양호한 효율(power conversion efficiency)을 유지하면서도 제조비용을 $0.1/Wp(watt point) 혹은 그 이상까지 감소할 수 있다. 본 발명의 태양전지는 terawatt(trillion watt) 단위까지의 대용량과 매우 낮은 비용으로 웨이퍼-실리콘 태양전지를 제조하는데 응용할 수 있으므로 향후 국내 기업체에서 낮은 비용으로 고품질의 실리콘 태양전지를 제조하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

저자

Meng Tao, Wein-Cheng Sun, Xiaofei Han

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

US20160204289

잡지명

Solar cells formed via aluminum electroplating

과학기술
표준분류

재료

페이지

~27

분석자

유*천

분석물

• 태양전지의 알루미늄 전기도금 기술.pdf [643,708 byte]

이미지변환중입니다.