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KR101999795B1 - 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지 - Google Patents

도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지 Download PDF

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KR101999795B1
KR101999795B1 KR1020120069242A KR20120069242A KR101999795B1 KR 101999795 B1 KR101999795 B1 KR 101999795B1 KR 1020120069242 A KR1020120069242 A KR 1020120069242A KR 20120069242 A KR20120069242 A KR 20120069242A KR 101999795 B1 KR101999795 B1 KR 101999795B1
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metal glass
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김세윤
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Abstract

도전성 분말, 금속 유리, 상기 금속 유리와 고용체를 이루는 원소(element)를 포함하는 금속 전구체, 그리고 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지에 관한 것이다.

Description

도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지{CONDUCTIVE PASTE AND ELECTRONIC DEVICE AND SOLAR CELL INCLUDING AN ELECTRODE FORMED USING THE CONDUCTIVE PASTE}
도전성 페이스트, 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자 및 태양 전지에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 소자로서, 무한정 무공해의 차세대 에너지 자원으로 각광받고 있다.
태양 전지는 p형 반도체 및 n형 반도체를 포함하며, 광 활성층에서 태양 광 에너지를 흡수하면 반도체 내부에서 전자-정공 쌍(electron-hole pair, EHP)이 생성되고, 여기서 생성된 전자 및 정공이 n형 반도체 및 p형 반도체로 각각 이동하고 이들이 전극에 수집됨으로써 외부에서 전기 에너지로 이용할 수 있다.
태양 전지는 태양 에너지로부터 가능한 많은 전기 에너지를 출력할 수 있도록 효율을 높이는 것이 중요하다. 이러한 태양 전지의 효율을 높이기 위해서는 반도체 내부에서 가능한 많은 전자-정공 쌍을 생성하는 것도 중요하지만 생성된 전하를 손실됨 없이 외부로 끌어내는 것 또한 중요하다.
한편, 태양 전지의 전극은 증착법으로 형성할 수 있지만 이 경우 공정이 복잡하고 비용 및 시간이 많이 소요된다. 이에 따라 도전성 페이스트를 사용하여 공정을 단순화하는 방안이 제안되었다.
도전성 페이스트는 도전성 분말과 유리 프릿(glass frit)을 포함한다. 그러나 유리 프릿은 비저항이 높아 전극의 도전성을 높이는데 한계가 있다.
근래 유리 프릿 대신 금속 유리(metallic glass)를 사용한 도전성 페이스트가 연구되고 있다.
그러나 금속 유리를 포함하는 도전성 페이스트를 사용하는 경우, 금속 유리를 이루는 성분과 반도체 기판을 이루는 실리콘의 화학적 반응에 의해 과도한 두께의 산화막이 형성될 수 있다. 이러한 산화막은 반도체 기판과 전극 사이의 도전성을 저하시킬 수 있다.
일 구현예는 반도체 기판과 전극 사이의 도전성을 개선할 수 있는 도전성 페이스트를 제공한다.
다른 구현예는 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 전극을 포함하는 태양 전지를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 도전성 분말, 금속 유리, 상기 금속 유리와 고용체를 이루는 원소(element)를 포함하는 금속 전구체, 그리고 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트를 제공한다.
상기 원소는 약 1nm 내지 200nm의 평균 입경을 가질 수 있다.
상기 원소는 약 20nm 내지 60nm의 평균 입경을 가질 수 있다.
상기 원소는 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 아연(Zn), 주석(Sn), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 납(Pb), 구리(Cu), 실리콘(Si), 베릴륨(Be), 망간(Mn), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 이들의 합금 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 금속 전구체는 상기 원소에 화학 결합되어 있는 작용기를 포함할 수 있고, 상기 작용기는 아세테이트, 알콕사이드, 아세틸아세토네이트, (메타)아크릴레이트, 카르보닐레이트, 카보네이트, 할라이드, 하이드록사이드, 나이트레이트, 설페이트, 포스페이트, 시트레이트, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 원소는 열분해에 의해 상기 금속 전구체로부터 분리될 수 있다.
상기 원소는 약 50 내지 1000℃에서 상기 금속 전구체로부터 분리될 수 있다.
상기 금속 유리와 상기 원소는 약 850℃ 이하에서 고용체를 형성할 수 있다.
상기 금속 유리와 상기 원소는 약 200 내지 350℃에서 고용체를 형성할 수 있다.
상기 금속 유리는 약 800℃ 이하의 유리 전이 온도를 가질 수 있다.
상기 금속 유리는 약 50 내지 800℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
상기 금속 유리는 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au), 세륨(Ce), 란탄(La), 이트륨(Y), 가돌륨(Gd), 베릴륨(Be), 탄탈늄(Ta), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 납(Pb), 백금(Pt), 은(Ag), 인(P), 보론(B), 규소(Si), 카본(C), 주석(Sn), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 에르븀(Er), 크롬(Cr), 프라세오디뮴(Pr), 툴륨(Tm) 및 이들의 조합 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다.
상기 금속 유리는 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리를 포함할 수 있고, 상기 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리는 각각 알루미늄, 구리, 티타늄, 니켈, 지르코늄, 철, 세륨, 스트론튬, 골드, 이테르븀, 아연, 칼슘, 마그네슘 및 플라티늄을 주성분으로 하고, 니켈(Ni), 이트륨(Y), 코발트(Co), 란탄(La), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 티타늄(Ti), 칼슘(Ca), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 주석(Sn), 아연(Zn), 칼륨(K), 리튬(Li), 인(P), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루비듐(Rb), 크롬(Cr), 스트론튬(Sr), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 프로메티윰(Pm), 사마리움(Sm), 루테티움(Lu), 네오디뮴(Nd), 니오븀(Nb), 가돌리늄(Gd), 테르비움(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미움(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 도륨(Th), 스칸듐(Sc), 바륨(Ba), 이테르븀(Yb), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf), 비소(As), 플루토늄(Pu), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 규소(Si), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 백금(Pt), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 오스뮴(Os), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 및 수은(Hg)에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 합금일 수 있다.
상기 도전성 분말은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말, 상기 금속 유리, 상기 금속 전구체 및 상기 유기 비히클은 상기 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 각각 약 30 내지 99중량%, 약 0.1 내지 20중량%, 약 0.1 내지 20중량% 및 잔량으로 포함될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 도전성 페이스트의 소성물을 포함하는 전극을 포함하는 전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 반도체 기판, 그리고 상기 반도체 기판과 전기적으로 연결되어 있고 상기 도전성 페이스트의 소성물을 포함하는 전극을 포함하는 태양 전지를 제공한다.
상기 태양 전지는 상기 반도체 기판과 상기 전극 사이에 위치하는 산화막을 더 포함할 수 있고, 상기 산화막은 약 10nm 이하의 두께를 가질 수 있다.
반도체 기판과 전극 사이에 과도한 두께의 산화막이 형성되는 것을 방지하여 반도체 기판과 전극 사이의 도전성을 개선할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고,
도 2는 실시예 1-2에 따른 전극 샘플의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,
도 3은 비교예 1에 따른 전극 샘플의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,
도 4는 실시예 1-2에 따른 전극 샘플의 투과전자현미경(TEM) 사진이고,
도 5는 비교예 1에 따른 전극 샘플의 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
이하에서 '원소(element)'는 금속(metal) 및 반금속(semimetal)을 포괄하는 용어이다.
먼저 일 구현예에 따른 도전성 페이스트에 대하여 설명한다.
일 구현예에 따른 도전성 페이스트는 도전성 분말, 금속 유리(metallic glass), 상기 금속 유리와 고용체를 이루는 원소(element)를 포함하는 금속 전구체(metal precursor), 그리고 유기 비히클을 포함한다.
상기 도전성 분말은 은 또는 은 합금과 같은 은(Ag) 함유 금속, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 알루미늄(Al) 함유 금속, 구리(Cu) 또는 구리 합금과 같은 구리(Cu) 함유 금속, 니켈(Ni) 또는 니켈 합금과 같은 니켈(Ni) 함유 금속 또는 이들의 조합일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 다른 종류의 금속일 수도 있으며 상기 금속 외에 다른 첨가물을 포함할 수도 있다.
상기 도전성 분말은 약 1nm 내지 약 50㎛의 크기를 가질 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
상기 도전성 분말은 상기 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 약 30 내지 99중량%로 포함될 수 있다.
상기 금속 유리는 두 종류 이상의 원소가 무질서한 원자 구조를 가지는 비정질 상태의 합금으로, 비정질 금속(amorphous metal)이라고도 부른다. 상기 금속 유리는 두 종류 이상의 금속 및/또는 반금속이 급속 응고됨으로써 형성된 비정질 부분을 가진다. 상기 금속 유리는 고온에서 액체(liquid) 상태일 때 형성된 비정질 부분을 상온(room temperature)에서도 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 상기 금속 유리는 고상으로 응고되었을 때 원자들이 규칙적인 배열 구조를 가지는 결정질 구조의 일반 합금과 다르고, 상온에서 액체(liquid) 상태로 존재하는 액체 금속(liquid metals)과도 다르다.
이 때 비정질 부분은 상기 금속 유리의 약 50 내지 100부피%일 수 있고, 그 중에서 약 70 내지 100부피%일 수 있고, 그 중에서 약 90 내지 100부피%일 수 있다.
상기 금속 유리는 실리케이트(silicate)와 같은 일반 유리와 달리 비저항이 낮아 도전성을 나타낸다.
상기 금속 유리는 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg) 이상에서 연화되어 액체와 같은 거동을 보일 수 있다. 이러한 액체와 같은 거동은 금속 유리의 유리 전이 온도(Tg)와 결정화 온도(crystalline temperature, Tx) 사이에서 유지되며, 이 온도 구간을 과냉각 액체구간(ㅿTx)이라 한다.
상기 금속 유리는 액체와 같은 거동을 나타내는 동안 하부막에 대하여 젖음성을 나타낼 수 있고, 이에 따라 도전성 페이스트와 하부막의 접촉 면적을 넓힐 수 있다. 상기 금속 유리의 액체와 같은 거동 및 젖음성은 도전성 페이스트의 열처리 중에 일어날 수 있다.
상기 금속 유리는 예컨대 약 800℃ 이하의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다. 상기 온도 범위에서 약 50 내지 800℃의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다.
상기 금속 유리는 예컨대 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au), 세륨(Ce), 란탄(La), 이트륨(Y), 가돌륨(Gd), 베릴륨(Be), 탄탈늄(Ta), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 납(Pb), 백금(Pt), 은(Ag), 인(P), 보론(B), 규소(Si), 카본(C), 주석(Sn), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 에르븀(Er), 크롬(Cr), 프라세오디뮴(Pr), 툴륨(Tm) 및 이들의 조합 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다.
상기 금속 유리로는 예컨대 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리는 각각 알루미늄, 구리, 티타늄, 니켈, 지르코늄, 철, 세륨, 스트론튬, 골드, 이테르븀, 아연, 칼슘, 마그네슘 및 플라티늄을 주성분으로 하고, 예컨대 니켈(Ni), 이트륨(Y), 코발트(Co), 란탄(La), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 티타늄(Ti), 칼슘(Ca), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 주석(Sn), 아연(Zn), 칼륨(K), 리튬(Li), 인(P), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루비듐(Rb), 크롬(Cr), 스트론튬(Sr), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 프로메티윰(Pm), 사마리움(Sm), 루테티움(Lu), 네오디뮴(Nd), 니오븀(Nb), 가돌리늄(Gd), 테르비움(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미움(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 도륨(Th), 스칸듐(Sc), 바륨(Ba), 이테르븀(Yb), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf), 비소(As), 플루토늄(Pu), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 규소(Si), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 백금(Pt), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 오스뮴(Os), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 및 수은(Hg)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금일 수 있다. 여기서 주성분이란 금속 유리 중 가장 많은 몰 비율을 가지는 원소를 말한다.
상기 금속 유리는 상기 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 20중량%로 포함될 수 있다.
상기 금속 전구체는 적어도 하나의 원소(element)와 상기 원소에 화학 결합되어 있는 작용기(functional group)를 포함한다.
상기 원소는 상기 금속 유리와 고용체(solid solution)를 이룰 수 있는 금속 또는 반금속으로, 예컨대 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 아연(Zn), 주석(Sn), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 납(Pb), 구리(Cu), 실리콘(Si), 베릴륨(Be), 망간(Mn), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 이들의 합금 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 작용기는 후술하는 유기 비히클에서 상기 금속 전구체의 분산성을 높일 수 있는 유기 작용기 및/또는 무기 작용기를 포함할 수 있다. 상기 작용기는 예컨대 아세테이트, 알콕사이드, 아세틸아세토네이트, (메타)아크릴레이트, 카르보닐레이트, 카보네이트, 할라이드, 하이드록사이드, 나이트레이트, 설페이트, 포스페이트, 시트레이트, 이들의 수화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 원소는 도전성 페이스트의 열처리시 열분해에 의해 상기 금속 전구체로부터 분리될 수 있으며, 예컨대 약 50 내지 1000℃, 그 중에서도 예컨대 약 50 내지 700℃에서 분해되어 상기 금속 전구체로부터 분리될 수 있다.
상기 원소는 상기 도전성 분말과 상기 금속 유리보다 작은 크기를 가질 수 있으며, 인접한 도전성 분말들 사이, 인접한 금속 유리들 사이 및 도전성 분말과 금속 유리 사이에 위치할 수 있다.
상기 원소는 예컨대 약 1nm 내지 200nm의 입경을 가지는 금속 나노입자일 수 있으며, 그 중에서 약 20nm 내지 60nm의 입경을 가지는 금속 나노입자일 수 있다.
상기와 같은 나노 수준의 크기를 가지는 금속 나노입자는 일반적으로 금속이라 불리는 벌크 금속(bulk metal)과는 다른 용융 상태를 보인다. 즉 벌크 금속은 일반적으로 용융점(melting point)이 정해져 있지만, 금속 나노입자는 입자 크기가 작아짐에 따라 표면적과 부피의 비율이 입자의 반경에 역비례하여 증가하게 되고, 이에 따라 표면에 위치하는 원자들이 루즈하게(loosely) 결합되면서 표면부터 부분 용융이 일어나게 된다. 이와 같이 표면에서 용융이 일어나기 시작하는 온도를 표면 용융점이라 하고, 나노 수준의 작은 크기로 인하여 표면 용융이 일어나기 시작한 시점부터 단시간 내에 금속 나노입자 전체가 용융될 수 있다. 따라서 상기 입경을 가지는 원소는 비교적 낮은 온도, 예컨대 약 850℃ 이하, 그 중에서도 약 200℃ 내지 350℃의 표면 용융점(surface melting point)을 가질 수 있고, 상기 온도 범위에서 상기 금속 유리와 고용체를 형성할 수 있다.
이와 같이 상기 원소와 상기 금속 유리가 고용체를 형성함으로써 반도체 기판 위에 상기 도전성 페이스트를 사용하여 전극을 형성할 때 고온에서 반도체 기판을 이루는 실리콘(Si)이 연화된 금속 유리 내로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여 구체적으로 설명한다.
반도체 기판의 표면에는 자연적으로 형성된 매우 얇은 두께의 실리콘 산화막(SiO2)이 형성되어 있다. 상기 실리콘 산화막(SiO2) 위에 상기 도전성 페이스트를 도포하고 열처리하는 경우, 하기 반응식 1과 같이 금속 유리의 성분(M')에 의해 상기 실리콘 산화막(SiO2)이 환원되면서 금속 산화막(MxOy)이 형성될 수 있다.
[반응식 1]
M' + SiO2 --> M'xOy + Si
이와 같은 반응에 의해 실리콘 산화막(SiO2)의 일부가 제거될 수 있고 그 제거된 부분을 통하여 금속 유리와 반도체 기판이 직접 접촉할 수 있다. 이 경우 반도체 기판의 실리콘(Si)과 연화된 금속 유리 사이에 상호 확산(inter-diffusion)이 일어나면서 실리콘(Si)이 상기 연화된 금속 유리 내로 확산될 수 있다. 상기 금속 유리 내로 확산된 실리콘(Si)은 산화되면서 약 15nm 이상의 두꺼운 실리콘 산화막이 형성될 수 있다.
본 구현예에 따르면, 상기 실리콘 산화막(SiO2)이 환원되면서 금속 산화막(M'xOy)이 형성되기 전에, 상기 원소가 상기 금속 유리와 고용체를 먼저 형성함으로써 반도체 기판의 실리콘(Si)이 연화된 금속 유리 내로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대 상기 실리콘 산화막(SiO2)이 환원되면서 금속 산화막(M'xOy)이 형성되기 전의 온도인 약 850℃ 이하, 그 중에서 약 200 내지 350℃에서 상기 원소와 상기 금속 유리는 고용체를 형성할 수 있다. 따라서 상술한 두꺼운 실리콘 산화막이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 예컨대 약 10nm 이하의 비교적 얇은 두께의 실리콘 산화막이 형성될 수 있다.
상기 금속 전구체는 상기 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 약 1.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 금속 유리와 효과적으로 고용체를 형성하면서도 도전성 페이스트의 적절한 점도를 유지할 수 있다.
상기 유기 비히클은 상술한 도전성 분말, 금속 유리 및 금속 전구체와 혼합되어 적절한 점도를 부여할 수 있는 유기 화합물과 이들을 용해하는 용매를 포함한다.
유기 화합물은 예컨대 (메타)아크릴레이트계 수지; 에틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 수지; 페놀 수지; 알코올 수지; 테플론; 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 분산제, 계면활성제, 증점제 및 안정화제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
용매는 이들을 혼합할 수 있는 형태이면 특히 한정되지 않으며, 예컨대 터피네올, 부틸카비톨, 부틸카비톨 아세테이트, 펜테인디올, 다이펜틴, 리모닌, 에틸렌글리콜 알킬에테르, 디에틸렌글리콜 알킬에테르, 에틸렌글리콜 알킬에테르 아세테이트 디에틸렌글리콜 알킬에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 디알킬에테르 아세테이트, 트리에틸렌글리콜 알킬에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 알킬에테르, 프로필렌글리콜 알킬에테르, 프로필렌글리콜 페닐에테르, 디프로필렌글리콜 알킬에테르, 트리프로필렌글리콜 알킬에테르, 프로필렌글리콜 알킬에테르 아세테이트, 디프로필렌글리콜 알킬에테르 아세테이트, 트리프로필렌글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 디메틸프탈산, 디에틸프탈산, 디부틸프탈산 및 탈염수에서 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
상기 유기 비히클은 고형 성분을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.
상술한 도전성 페이스트는 스크린 인쇄(screen printing) 등의 방법으로 형성되어 전자 소자의 전극으로 사용될 수 있다.
상기 전자 소자는 예컨대 액정 표시 장치(LCD), 플라즈시 표시 장치(PDP), 유기발광표시장치(OLED), 태양 전지 등일 수 있다.
상기 전자 소자 중의 하나인 태양 전지에 대하여 도면을 참고하여 예시적으로 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서는 설명의 편의상 반도체 기판(110)을 중심으로 상하의 위치 관계를 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 반도체 기판(110) 중 태양 에너지를 받는 면을 전면(front side)이라 하고 전면의 반대면을 후면(rear side)이라 한다.
이하 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 태양 전지는 하부 반도체 층(110a) 및 상부 반도체 층(110b)을 포함하는 반도체 기판(110)을 포함한다.
반도체 기판(110)은 결정질 규소 또는 화합물 반도체로 만들어질 수 있으며, 결정질 규소인 경우 예컨대 실리콘 웨이퍼가 사용될 수 있다. 하부 반도체 층(110a) 및 상부 반도체 층(110b) 중 하나는 p형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있으며 다른 하나는 n형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있다. 예컨대 하부 반도체 층(110a)은 n형 불순물로 도핑된 반도체 층이고, 상부 반도체층(110b)은 p형 불순물로 도핑된 반도체 층일 수 있다. 이 때 n형 불순물은 인(P)과 같은 V족 화합물일 수 있고, p형 불순물은 붕소(B)와 같은 III족 화합물일 수 있다.
반도체 기판(110) 위에는 얇은 두께의 실리콘 산화막(111)이 형성되어 있다. 실리콘 산화막(111)은 반도체 기판(110)이 자연적으로 산화되어 형성된 것을 포함하며, 약 10nm 이하의 얇은 두께를 가질 수 있다.
실리콘 산화막(111) 위에는 복수의 전면 전극(120)이 형성되어 있다. 전면 전극(120)은 반도체 기판(110)의 일 방향을 따라 나란히 뻗어 있으며, 빛 흡수 손실(shadowing loss) 및 면저항을 고려하여 그리드 패턴(grid pattern)으로 설계될 수 있다.
전면 전극(120)은 상부 반도체 층(110b)과 인접하는 영역에 위치하는 버퍼층(115), 그리고 버퍼층(115) 이외의 영역에 위치하고 도전성 물질을 포함하는 전면 전극부(121)를 포함한다. 그러나 버퍼층(115)은 생략될 수도 있고, 상부 반도체 층(110b)과 인접한 영역의 일부분에만 위치할 수도 있다.
전면 전극(120)은 전술한 도전성 페이스트의 소성물을 포함할 수 있다. 전면 전극(120)은 전술한 도전성 페이스트를 사용한 스크린 인쇄 방법으로 형성할 수 있으며, 도전성 페이스트는 전술한 바와 같이 도전성 분말, 금속 유리, 금속 전구체 및 유기 비히클을 포함할 수 있다.
전면 전극부(121)는 도전성 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 또는 이들의 조합과 같은 저저항 도전성 물질로 만들어질 수 있다.
버퍼층(115)은 전술한 도전성 페이스트에 포함된 금속 유리가 공정 중 유리 전이 온도(Tg) 이상에서 연화되어 하나의 층을 형성한 것으로, 전술한 금속 유리 및 원소의 소성물을 포함할 수 있다. 버퍼층(115)은 상기 금속 유리 및 상기 원소의 소성물을 포함함으로써 도전성을 가질 수 있으며, 전면 전극부(121)에 접촉하는 부분과 상부 반도체 층(110b)에 접촉하는 부분을 가지므로 상부 반도체 층(110b)과 전면 전극부(121) 사이에서 전하가 이동할 수 있는 통로(path)의 면적을 넓혀 전하가 손실되는 것을 줄일 수 있다.
전면 전극부(121)와 버퍼층(115) 사이 및 버퍼층(115)과 상부 반도체 층(110b) 사이에는 각각 제1 공융층(117) 및 제2 공융층(118)이 형성되어 있다. 제1 공융층(117)은 전면 전극부(120)를 이루는 도전성 물질과 버퍼층(115)을 이루는 금속 유리 및 원소가 공융된 공융물을 포함하며, 제2 공융층(118)은 버퍼층(115)을 이루는 금속 유리 및 원소와 상부 반도체 층(110b)을 이루는 실리콘이 공융된 공융물을 포함한다.
전면 전극부(120) 위에는 전면 버스 바(bus bar) 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 버스 바 전극은 복수의 태양 전지 셀을 조립할 때 이웃하는 태양 전지 셀을 연결하기 위한 것이다.
반도체 기판(110) 하부에는 얇은 두께의 실리콘 산화막(111)이 형성되어 있다. 실리콘 산화막(111)은 반도체 기판(110)이 자연적으로 산화되어 형성된 것으로, 약 10nm 이하의 얇은 두께를 가진다.
실리콘 산화막(111) 하부에는 후면 전극(140)이 형성되어 있다. 후면 전극(140)은 도전성 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 알루미늄(Al)과 같은 불투명 금속으로 만들어질 수 있다. 후면 전극(140)은 전면 전극과 마찬가지로 도전성 페이스트를 사용한 스크린 인쇄 방법으로 형성될 수 있다.
후면 전극(140) 또한 전면 전극(120)과 마찬가지로 하부 반도체 층(110a)과 인접하는 영역에 위치하는 버퍼층(125)과 상기 버퍼층(125) 이외의 영역에 위치하고 도전성 물질을 포함하는 후면 전극부(141)를 포함한다. 또한 후면 전극부(141)와 버퍼층(125) 사이 및 하부 반도체 층(110a)과 버퍼층(125) 사이에는 각각 제1 공융층(127) 및 제2 공융층(128)이 형성될 수 있다.
전면 전극(120)과 반도체 기판(110) 및 후면 전극(140)과 반도체 기판(110) 사이에는 상술한 바와 같이 과도한 산화막이 형성되는 것이 방지됨으로써 약 15mΩcm2 이하의 비교적 낮은 접촉 저항을 가질 수 있다.
이하 도 1의 태양 전지를 제조하는 방법을 예시적으로 설명한다.
먼저 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(110)을 준비한다. 이 때 반도체 기판(110)은 예컨대 p형 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
이어서, 반도체 기판(110)을 표면 조직화한다. 표면 조직화는 예컨대 질산 및 불산과 같은 강산 또는 수산화나트륨과 같은 강염기 용액을 사용하는 습식 방법으로 수행하거나 플라스마를 사용한 건식 방법으로 수행할 수 있다.
이어서 반도체 기판(110)에 예컨대 n형 불순물을 도핑한다. 여기서 n형 불순물은 POCl3 또는 H3PO4 등을 고온에서 확산시킴으로써 도핑할 수 있다. 이에 따라 반도체 기판(110)은 다른 불순물로 도핑된 하부 반도체 층(110a)과 상부 반도체 층(110b)을 포함한다.
이어서 반도체 기판(110)의 전면에 전면 전극(120)이 형성될 위치에 전면 전극용 도전성 페이스트를 도포하고 건조하는 스크린 인쇄 방법으로 형성한다.
도전성 페이스트는 전술한 바와 같이 금속 유리를 포함하며, 금속 유리는 예컨대 용융방사법(melt spinning), 흡입주조법(infiltration casting), 기체분무법(gas atomization), 이온조사법(ion irradiation) 또는 기계적 합금법(mechanical alloying) 등의 공지의 방법으로 제조될 수 있다.
이어서 반도체 기판(110)의 후면에 후면 전극(140)이 형성될 위치에 후면 전극용 도전성 페이스트를 도포하고 건조하는 스크린 인쇄 방법으로 형성한다.
그러나 스크린 인쇄 방법에 한정되지 않고 잉크젯 인쇄 또는 압인 인쇄(imprinting) 등의 다양한 방법으로 형성할 수 있다.
이어서 후면 전극용 도전성 페이스트를 건조한다.
이어서 전면 전극용 도전성 페이스트와 후면 전극용 도전성 페이스트가 도포된 반도체 기판(110)을 고온의 소성로(furnace)에 두고 소성(firing)한다. 소성은 도전성 페이스트의 용융 온도보다 높은 온도에서 수행할 수 있으며, 예컨대 약 200 내지 1000℃, 그 중에서 약 400 내지 900℃에서 수행할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 전면 전극용 도전성 페이스트와 후면 전극용 도전성 페이스트를 각각 소성할 수 있으며, 이 때 소성 온도는 같거나 다를 수 있다.
상술한 도전성 페이스트는 태양 전지의 전면 전극, 후면 전극에 한정되지 않고 어느 위치에 형성되는 전극에도 적용할 수 있다.
상기에서는 태양전지의 일 예만을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 모든 구조의 태양 전지에 동일하게 적용될 수 있다.
상기에서는 전술한 도전성 페이스트를 태양 전지의 전극으로 적용한 예만 예시하였지만, 이에 한정되지 않고 전극을 포함하는 모든 전자 소자에 적용할 수 있다.
실시예 1-1
은(Ag) 분말, 금속 유리 Al84 .5Ni5 .5Y10 및 은 아세테이트(silver acetate)를 에틸셀룰로오스 바인더, 계면활성제 및 부틸카르비톨/부틸카르비톨아세테이트 혼합용매를 포함한 유기 비히클에 첨가한다. 이 때 은(Ag) 분말, 금속 유리 Al84 .5Ni5 .5Y10 , 은 아세테이트 및 유기 비히클은 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 각각 86중량%, 2중량%, 1.5중량% 및 잔량으로 혼합한다.
이어서 3-롤 밀을 사용하여 반죽하여 도전성 페이스트를 제조한다.
이어서 p형 실리콘 웨이퍼와 n형 실리콘 웨이퍼 위에 각각 상기 도전성 페이스트를 스크린 인쇄 방법으로 도포한다. 이어서 벨트 퍼니스(belt furnace)를 사용하여 약 600℃까지 가열한다. 이후 냉각하여 전극 샘플을 형성한다.
실시예 1-2
은 아세테이트 1.5 중량% 대신 2.0 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
실시예 1-3
은 아세테이트 1.5 중량% 대신 2.5 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
실시예 1-4
은 아세테이트 1.5 중량% 대신 3.0 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
실시예 2
은 아세테이트 2중량% 대신 은 아세테이트 1중량%와 니켈 아세테이트(Ni acetate) 1중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
실시예 3
은 아세테이트 2중량% 대신 은 아세테이트 1중량%와 코발트 아세틸아세토네이트(Co acetylacetonate) 1중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
실시예 4
은 아세테이트 2중량% 대신 은 아세테이트 1중량%와 아연 아세테이트(Zn acetate) 1중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
비교예 1
은 아세테이트를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
비교예 2
금속 유리 Al84 .5Ni5 .5Y10 대신 PbO-SiO2-Bi2O3계 유리 프릿을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 전극 샘플을 형성한다.
평가 1
실시예 1-2와 비교예 1에 따른 전극 샘플을 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰한다.
도 2는 실시예 1-2에 따른 전극 샘플의 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 3은 비교예 1에 따른 전극 샘플의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 실시예 1-2에 따른 전극 샘플은 비교예에 따른 전극 샘플과 비교하여 소결성이 개선된 것을 확인할 수 있다.
평가 2
실시예 1-2와 비교예 1에 따른 전극 샘플을 투과전자현미경(TEM)을 사용하여 관찰한다.
도 4는 실시예 1-2에 따른 전극 샘플의 투과전자현미경(TEM) 사진이고, 도 5는 비교예 1에 따른 전극 샘플의 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 실시예 1-2에 따른 전극 샘플은 약 5nm 내지 10 nm 의 비교적 얇은 두께의 산화막이 형성되는데 반해 비교예 1에 따른 전극 샘플은 약 20nm의 두꺼운 산화막이 형성된 것을 확인할 수 있다.
평가 3
실시예 1-1 내지 1-4, 실시예 2 내지 4와 비교예 1, 2에 따른 전극 샘플의 접촉 저항 및 비저항을 측정한다.
접촉 저항은 투과선 방법(transmission line method, TLM)으로 측정하고, 비저항은 10㎝ 길이 및 400㎛의 선폭을 가지는 전극 샘플의 저항을 측정하고 전극 샘플의 단면적을 3-D 레이저 공초점 현미경(3-D laser confocal microscope)로 측정하여 계산한다.
그 결과는 표 1과 같다.
접촉저항(mΩ㎠) 비저항(mΩ㎝)
p형 n형
실시예 1-1 1.68 10.85 3.2
실시예 1-2 0.9 10.61 3.3
실시예 1-3 0.75 2.96 3.3
실시예 1-4 1.60 2.71 3.7
실시예 2 1.56 1.36 6.0
실시예 3 1.38 1.15 7.0
실시예 4 5.50 4.74 10.0
비교예 1 15.8 > 30 7.95
비교예 2 > 30 5.2 4.0
표 1을 참고하면, 실시예 1-1 내지 1-4, 실시예 2 내지 4에 따른 전극 샘플은 비교예 1, 2에 따른 전극 샘플과 비교하여 접촉 저항 및 비저항이 모두 낮은 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
110: 반도체 기판 111: 실리콘 산화막
115, 125: 버퍼층 120: 전면 전극
121: 전면 전극부 140: 후면 전극
141: 후면 전극부 117, 118, 127, 128: 공융층

Claims (18)

  1. 도전성 분말,
    금속 유리,
    상기 금속 유리와 고용체를 이루는 원소(element)를 포함하는 금속 전구체, 그리고
    유기 비히클
    을 포함하고,
    상기 금속 유리는 산화물이 아니며,
    상기 원소(element)는 금속(metal) 및 반금속(semimetal)에서 선택된 적어도 하나인 도전성 페이스트.
  2. 제1항에서,
    상기 원소(element)는 금속(metal) 및 반금속(semimetal)에서 선택된 적어도 하나이고 1nm 내지 200nm의 평균 입경을 가지는 도전성 페이스트.
  3. 제2항에서,
    상기 원소(element)는 금속(metal) 및 반금속(semimetal)에서 선택된 적어도 하나이고 20nm 내지 60nm의 평균 입경을 가지는 도전성 페이스트.
  4. 제1항에서,
    상기 원소(element)는 금속(metal) 및 반금속(semimetal)에서 선택된 적어도 하나이고, 은(Ag), 은 합금, 니켈(Ni), 니켈 합금, 코발트(Co), 코발트 합금, 아연(Zn), 아연 합금, 주석(Sn), 주석 합금, 금(Au), 금 합금, 백금(Pt), 백금 합금, 팔라듐(Pd), 팔라듐 합금, 납(Pb), 납 합금, 구리(Cu), 구리 합금, 실리콘(Si), 실리콘 합금, 베릴륨(Be), 베릴륨 합금, 망간(Mn), 망간 합금, 게르마늄(Ge), 게르마늄 합금, 갈륨(Ga), 갈륨 합금, 리튬(Li), 리튬 합금, 마그네슘(Mg), 마그네슘 합금 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나를 포함하는 도전성 페이스트.
  5. 제1항에서,
    상기 금속 전구체는 상기 원소에 화학 결합되어 있는 작용기를 포함하고,
    상기 작용기는 아세테이트, 아세테이트 수화물, 알콕사이드, 알콕사이드 수화물, 아세틸아세토네이트, 아세틸아세토네이트 수화물, (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴레이트 수화물, 카르보닐레이트, 카르보닐레이트 수화물, 카보네이트, 카보네이트 수화물, 할라이드, 할라이드 수화물, 하이드록사이드, 하이드록사이드 수화물, 나이트레이트, 나이트레이트 수화물, 설페이트, 설페이트 수화물, 포스페이트, 포스페이트 수화물, 시트레이트, 시트레이트 수화물 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나를 포함하는 도전성 페이스트.
  6. 제1항에서,
    상기 원소는 열분해에 의해 상기 금속 전구체로부터 분리되는 도전성 페이스트.
  7. 제6항에서,
    상기 원소는 50 내지 1000℃에서 상기 금속 전구체로부터 분리되는 도전성 페이스트.
  8. 제1항에서,
    상기 금속 유리와 상기 원소는 200℃ 내지 850℃에서 고용체를 형성하는 도전성 페이스트.
  9. 제8항에서,
    상기 금속 유리와 상기 원소는 200 내지 350℃에서 고용체를 형성하는 도전성 페이스트.
  10. 삭제
  11. 제1항에서,
    상기 금속 유리는 50 내지 800℃의 유리전이온도를 가지는 도전성 페이스트.
  12. 제1항에서,
    상기 금속 유리는 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 금(Au), 세륨(Ce), 란탄(La), 이트륨(Y), 가돌륨(Gd), 베릴륨(Be), 탄탈늄(Ta), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 납(Pb), 백금(Pt), 은(Ag), 인(P), 보론(B), 규소(Si), 카본(C), 주석(Sn), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 에르븀(Er), 크롬(Cr), 프라세오디뮴(Pr), 툴륨(Tm) 및 이들의 조합 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금인 도전성 페이스트.
  13. 제1항에서,
    상기 금속 유리는 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고,
    상기 알루미늄계 금속 유리, 구리계 금속 유리, 티타늄계 금속 유리, 니켈계 금속 유리, 지르코늄계 금속 유리, 철계 금속 유리, 세륨계 금속 유리, 스트론튬계 금속 유리, 골드계 금속 유리, 이테르븀 금속 유리, 아연계 금속 유리, 칼슘계 금속 유리, 마그네슘계 금속 유리 및 플라티늄계 금속 유리는 각각 알루미늄, 구리, 티타늄, 니켈, 지르코늄, 철, 세륨, 스트론튬, 골드, 이테르븀, 아연, 칼슘, 마그네슘 및 플라티늄을 주성분으로 하고, 니켈(Ni), 이트륨(Y), 코발트(Co), 란탄(La), 지르코늄(Zr), 철(Fe), 티타늄(Ti), 칼슘(Ca), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 주석(Sn), 아연(Zn), 칼륨(K), 리튬(Li), 인(P), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루비듐(Rb), 크롬(Cr), 스트론튬(Sr), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 프로메티윰(Pm), 사마리움(Sm), 루테티움(Lu), 네오디뮴(Nd), 니오븀(Nb), 가돌리늄(Gd), 테르비움(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미움(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 도륨(Th), 스칸듐(Sc), 바륨(Ba), 이테르븀(Yb), 유로퓸(Eu), 하프늄(Hf), 비소(As), 플루토늄(Pu), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 규소(Si), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 백금(Pt), 망간(Mn), 니오븀(Nb), 오스뮴(Os), 바나듐(V), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 및 수은(Hg) 중에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 합금이고,
    상기 주성분은 상기 금속 유리 중 가장 많은 몰 비율을 가지는 원소인
    도전성 페이스트.
  14. 제1항에서,
    상기 도전성 분말은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나를 포함하는 도전성 페이스트.
  15. 제1항에서,
    상기 도전성 분말, 상기 금속 유리, 상기 금속 전구체 및 상기 유기 비히클은 상기 도전성 페이스트의 총 함량에 대하여 각각 30 내지 99중량%, 0.1 내지 20중량%, 0.1 내지 20중량% 및 잔량으로 포함되어 있는 도전성 페이스트.
  16. 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 도전성 페이스트의 소성물을 포함하는 전극을 포함하는 전자 소자.
  17. 반도체 기판, 그리고
    상기 반도체 기판과 전기적으로 연결되어 있고 제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 도전성 페이스트의 소성물을 포함하는 전극
    을 포함하는 태양 전지.
  18. 제17항에서,
    상기 반도체 기판과 상기 전극 사이에 위치하는 산화막을 더 포함하고,
    상기 산화막은 0nm 초과 10nm 이하의 두께를 가지는
    태양 전지.
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