KR100366351B1 - 태양전지의 후면전극부 형성방법 - Google Patents

태양전지의 후면전극부 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 광포획을 극대화시키는 후면반사막의 기능뿐만 아니라 실리콘층 내로의 금속 확산을 효과적으로 방지하는 확산방지막의 기능을 동시에 수행하는 후면전극부를 형성하는 방법을 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명에서는 태양전지의 활성층인 실리콘층과 후면전극인 금속층의 사이에 실리사이드 또는 질화물로 이루어진 중간층을 형성함으로써, 실리콘층에서의 광포획을 극대화시키고 금속층(또는 기판)으로부터 금속(또는 불순물)이 실리콘층 내로 확산하는 것을 방지하여 태양전지의 효율을 증대시킨다.

Description

태양전지의 후면전극부 형성방법 {Fabrication method of back side electrode part of solar cell}
본 발명은 태양전지 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 태양전지에서 광포획을 극대화하는 후면반사막의 기능뿐만 아니라 태양전지의 성능 향상을 위한 확산방지의 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 후면전극부를 저가의 재료를 사용하여 간단한 방법으로 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지소자의 후면반사막은, 전면으로부터 투과되어 후면까지들어온 빛을 반사하여 활성층인 실리콘층에서 최대량의 빛을 흡수하도록 하는 역할을 한다.
태양전지의 후면전극으로 형성되는 금속층은 실리콘층보다 굴절률이 작아서 반사막의 역할을 수행할 수 있는데, 종래에는 금속층과 실리콘층 사이에 투명산화막을 형성하여 반사막의 역할을 강화한다. 또는 기판 또는 반사막층의 표면을 텍스쳐링(texturing)하여 요철을 형성함으로써 빛의 반사를 강화시키는 구조로 적용하기도 한다.
이와 같은 종래 후면반사막에 대해 많은 연구가 이루어져왔다.
그 중에서 미국특허 5,296,045호에서는, 도전성 기판 위에 형성된 복합 후면반사막이 개시되어 있는데, 이 때 복합 후면반사막은 기판 상에 형성된 도전성의 마이크로 크기로 요철화된 막과 그 위에 형성된 광 반사막으로 이루어진 구조로서, -20∼450℃의 온도범위에 걸쳐서 반응성이 없는 물질로 제조된 것이다. 요철화된 막은 아연산화물과 같은 금속 산화물로 이루어지고, 광 반사막은 은, 구리 또는 이들의 화합물과 같은 금속으로 이루어진다.
미국특허 5,101,260호에는, 기판과, 기판 상에 형성된 광산란 후면반사막, 그리고 후면반사막 상에 형성된 다층박막의 구조를 포함하는 태양전지 소자가 개시되어 있는데, 여기서의 후면반사막은, 기판 상에 차례로 형성된 제1, 제2, 제3층으로 이루어진 구조이다. 즉, 제1층은 기판 상에 형성된 것으로 비교적 경도가 있고 마이크로 크기로 요철화되어 있으며 알루미늄, 구리 또는 이들의 화합물로 이루어지고, 제2층은 제1층 상에 형성된 반사력이 강한 층으로서 은으로 이루어지며, 제3층은 제2층 상에 광 산란과 커플링을 증진시키기 위해 형성된 것으로서 아연산화물, 주석산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물, 카드뮴스테네이트 또는 이들의 화합물로 이루어진 도전성의 투명한 산화막층이다.
미국특허 5,620,530호에는 금속 또는 합금으로 이루어진 베이스층의 산화를 방지함으로써 반사도를 높인 텍스쳐 구조를 가지는 후면반사막이 개시되어 있다. 이 때 후면반사막은 금속 또는 합금(제1금속)의 베이스층과, 제1금속 상에 스퍼터링법으로 형성된 제2금속(투명산화막)층으로 이루어져 있으며, 제2금속의 전자친화도는 제1금속에 비해 0.46 eV 작다.
이러한 미국특허들에서의 후면반사막은 기판 위에 형성된 금속막과 투명산화막의 구조로 되어 있는데, 특히, 미국특허 5,296,045호와 5,101,260호에서의 후면반사막은 도 1에 도시된 바와 같은 다층금속막/투명산화막 구조이며, 미국특허 5,620,530호에서의 후면반사막은 도 2에 도시된 바와 같은 금속막/투명산화막 구조이다.
도 1의 후면반사막(2)은 금속층I(3), 금속층II(4) 및 투명산화막(5)으로 이루어진 구조로서, 이는 기판(1) 위에 굴절률이 작은 금속층I(3)을 코팅하고 그 위에 금속층I(3)보다 굴절률이 큰 금속층II(4)를 형성한 후 투명산화막(5)을 증착함으로써 형성되며, 이후 투명산화막(5)의 상부에는 태양전지의 활성층인 실리콘층(6)을 성장시킨다.
도 2의 후면반사막(8)은 금속층(9) 및 투명산화막(10)으로 이루어진 구조로서, 이는 기판(7) 위에 굴절률이 작은 금속층(9)을 코팅하고 그 위에 투명산화막(10)을 증착함으로써 형성되며, 이후 투명산화막(10)의 상부에는 태양전지의 활성층인 실리콘층(11)을 성장시킨다.
이와 같이 종래의 후면반사막은 후면까지 투과된 빛을 반사하여 활성층인 실리콘층에서의 광포획을 증대시켜 높은 광전류를 얻을 수 있도록 함으로써 태양전지의 성능을 향상시키는 기능에 중점을 두었으며, 투명산화막을 금속층과 실리콘층 사이의 중간층으로 사용하였다.
일반적인 태양전지 제조공정은 400∼1100℃의 고온공정을 수반하며, 특히 후면전극부 형성공정은 기본적으로 열처리과정을 포함한다. 후면전극부 형성공정이 전체 태양전지 제조공정의 시작 및 중간단계에 행해질 경우 후면전극부에 열부하가 가해진다.
후면전극부에 열부하가 가해지면 구리, 니켈, 철, 은 등의 금속으로 이루어진 후면전극 재료, 또는 기판에 함유되어 있는 불순물이 실리콘층 내로 확산해 들어가 여기된 캐리어들이 재결합할 수 있는 장소를 형성하며, 이로 인해 태양전지의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
그러나, 종래의 후면전극부 형성방법으로는 이와 같은 실리콘층 내로의 금속 확산에 의해 태양전지의 성능이 저하되는 것을 막을 수 없으며, 금속층과 실리콘층 사이의 중간층으로 사용한 투명산화막으로는 실리콘층 내로의 금속 확산을 효과적으로 막을 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 실리콘층 내로의 금속 확산을 방지하기 위해 실리사이드를 형성하는데, 종래의 또 다른 후면전극부 형성방법에 대한 연구 중에 미국특허5,797,999호에서 실리사이드를 이용하였다.
미국특허 5,797,999호에는 기판 상에 형성된 제1도전형의 비정질 실리콘막과 그 위에 형성된 니켈 실리사이드로 이루어진 태양전지가 개시되어 있는데, 이 때 비정질 실리콘막은 열처리를 통해 결정화되어 제1도전형의 결정질 실리콘막으로 되고, 제1도전형의 결정질 실리콘막의 표면에 남아있는 니켈 실리사이드를 제거한 다음, 제2도전형의 또 다른 결정질 실리콘막을 제1도전형의 결정질 실리콘막의 표면 상에 형성한다.
그러나, 상기한 바와 같이 미국특허 5,797,999호에서는 제조공정 중에 실리사이드를 제거하므로 최종적인 태양전지 소자에는 실리사이드가 존재하지 않으며, 여기서 사용된 실리사이드는 확산방지의 역할과는 무관한 것이었다.
이와 같이, 종래에는 실리콘층 내로의 금속 확산을 방지하기 위한 연구가 제대로 이루어지지 않았으므로, 이러한 금속 확산을 방지하기 위한 방법이 절실히 요청되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 광포획을 극대화시키는 후면반사막의 기능뿐만 아니라 실리콘층 내로의 금속 확산을 효과적으로 방지하는 기능을 포함하는 후면전극부를 형성하는 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 후면전극부인 다층금속막/투명산화막 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 후면전극부인 금속막/투명산화막 구조를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 방법을 도시한 공정단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 방법을 도시한 공정단면도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 태양전지의 활성층인 실리콘층과 후면전극인 금속층의 사이에, 실리사이드 또는 질화물로 이루어져 후면반사막의 기능 뿐만 아니라 확산방지막의 기능을 동시에 수행하는 중간층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 태양전지의 후면전극부 형성방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 방법을 도시한 공정단면도이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, p형 또는 n형의 제1도전형 실리콘층(22)에 대하여, 후면에는 제1도전형과 동일한 타입의 불순물이 고농도로 주입된 태양전지의 후면필드(back surface field : BSF) 부분(23)(즉, p형 실리콘층에는 p+층, n형 실리콘층에는 n+층)을 제작하고, 전면에는 전면전극부(21)를 제작한다.
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이 확산방지 및 반사막의 역할을 하는 중간층(24)을 후면필드부분(23)에 형성한다.
중간층(24)으로는 실리사이드 또는 질화물을 사용하는데, 실리사이드를 이루는 금속물질로는, Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 또는 Ni이 있으며, 질화물을 이루는 물질은, Ti, Ta, W, 또는 Ga이다. 이러한 실리사이드 및 질화물 각각의 형성방법은 다음과 같다.
실리사이드를 형성하는 방법에는 크게 두 가지가 있는데, 첫 번째는 후면필드부분(23)에 실리사이드를 형성하는 금속을 물리기상증착(physical vapordeposition : PVD, 이하 PVD라 칭한다)법으로 증착한 후 비교적 저온에서 열처리하여 실리사이드를 형성하거나, 또는 후면필드부분(23)에 열을 가하면서 PVD법으로 금속을 증착하여 실리사이드를 형성하는 방법이다. 일례로, Ti를 800℃에서 증착시키면 TiSi2가 형성되며, NiSi는 Ni를 350℃에서, NiSi2는 Ni를 800℃, CoSi는 Co를 350℃, FeSi2는 Fe를 300∼550℃에서 증착시키면 얻어진다("Properties of metal silicide", K. Maex and M. van Rossum, INSPEC, the institution of electrical engineers, 1995).
실리사이드를 형성하는 두 번째 방법은 비정질 실리콘과 금속, 또는 금속과 비정질 실리콘을 연속하여 증착한 후 저온에서 열처리하여 실리사이드를 형성하는 방법이다. 이 때, 비정질 실리콘은 PVD 또는 화학기상증착(chemical vapor deposition : CVD, 이하 CVD라 칭한다)에 의해 증착하고, 금속은 앞에서 언급한 바와 같은 실리사이드를 이루는 금속인 Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 또는 Ni으로서 PVD에 의해 증착한다. 이러한 방법으로는 PdSi2를 280℃에서 열처리하여 형성하고, NiSi2를 350℃에서 열처리하여 형성한다("Thin films interdiffusion and reactions", J. M. Poate et. al, John Wiley Sons, Inc., 1978).
질화물은 PVD 또는 CVD 법으로 형성할 수 있다. 그 중에서 스퍼터링에 의해 질화물인 TiN을 증착하는 방법은, Ti를 스퍼터링에 의해 증착한 후 플라즈마 소스 이온 주입(plasma source ion implantation)에 의해 질소를 주입하여 TiN을 형성하는 것이다. 이러한 방법으로 형성된 TiN은 700℃의 고온에서도 안정하며 구리의 확산을 방지하는 역할을 수행할 수 있다고 보고되어 있다 (W. Wang, J. Booske and S. S. Gearhart, et al. Journal of Materials Research, 13(3), p.214, 1990). 또한, 직류 반응성 마그네트론 스퍼터링(DC reactive magnetron sputtering)으로 TiN 박막을 형성할 수도 있으며, 이러한 방법으로 형성된 TiN 박막은 가시광선 영역에서 50% 이상의 반사율을 보이며 800∼1200 nm의 장파장 영역에서는 80% 이상의 반사율을 보인다고 보고되어 있다 (M. Zlatanovie, D. Sesum, and D. Dukie, IEEE, Microelectronics conference, vol. 1, p.205, 1997).
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 중간층(24)에 PVD, 도금법 또는 스크린 프린팅법에 의해 금속층(25)을 형성함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 공정을 완료한다.
이 때, 금속층은 Cu, W, Fe, Al, C. Ag, Ni 또는 Ti과 같은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 방법을 도시한 공정단면도이며, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(31) 위에 PVD, 도금법 또는 스크린 프린팅법 등을 이용하여 Cu, W, Fe, Al, C. Ag, Ni 또는 Ti과 같은 금속으로 이루어지는 금속층(32)을 코팅한 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이 금속층(32) 위에 실리사이드 또는 질화물 등의 재료로 중간층(33)을 형성한다.
실리사이드를 이루는 금속물질로는, Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 또는 Ni이 있으며, 질화물을 이루는 물질은, Ti, Ta, W, 또는 Ga으로서, 앞의 일 실시예에서 사용된 물질과 동일하다.
실리사이드는 앞의 일 실시예에서 언급한 두 가지 방법 중, 두 번째 방법인 비정질 실리콘과 금속, 또는 금속과 비정질 실리콘을 연속하여 증착한 후 저온에서 열처리하는 방법을 이용하여 형성한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 이 방법으로는 PdSi2를 280℃에서 열처리하여 형성하고, NiSi2를 350℃에서 열처리하여 형성한다.
질화물은 앞의 일 실시예에서 언급한 것과 동일한 방법으로 형성한다.
다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 중간층(33) 위에 용액성장법(liquid phase epitaxty : LPE) 또는 화학기상증착법 등의 방법을 이용하여 실리콘층(34)을 형성함으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따라 태양전지의 후면전극부를 형성하는 공정을 완료한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예 또는 다른 실시예에 따라 형성된 태양전지의 후면전극부에서는 실리사이드 또는 질화물을 중간층으로 사용하는데, 이러한 실리사이드와 질화물은 전기전도도가 대략 10-5Ω㎝로서 종래의 투명산화막보다 좋기 때문에 직렬저항을 감소시킬 수가 있으며, 직렬저항의 증가폭은 무시될 수 있는 정도이며 태양전지의 성능에 영향을 주지 않는 장점이 있다.
또한, 실리사이드 또는 질화물은 종래의 투명산화막보다 실리콘과의 격자불일치(lattice mismatch)가 적기 때문에, 실리콘층과 중간층의 계면근처에서의 계면결함에 의한 금지대 내의 에너지 레벨 밀도를 최소화시킬 수 있다. 계면 결함에 의한 에너지 레벨은 광여기된 캐리어의 재결합장소로 이용되므로 태양전지의 성능 향상을 위해서 그 밀도가 작은 것이 선호된다.
또한, 실리사이드 또는 질화물은 실리콘보다 굴절률이 작기 때문에 전면에서 투과된 빛을 효과적으로 반사하여 태양전지의 활성층인 실리콘층 내에서의 빛의 경로를 길게 하여 광흡수를 극대화하기 때문에 높은 광전류를 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, 앞에서 언급한 바와 같이, 금속의 후면전극재료가 실리콘층 내로 확산되어 광여기된 캐리어들이 재결합하는 장소를 제공하기 때문에 태양전지의 성능을 저하시키는데, 특히 구리와 같은 저가의 금속을 전극재료로 사용할 경우, 구리가 실리콘층 내로 확산해 들어가 에너지 레벨의 금지대 내의 깊은 레벨을 형성하여 효율저하를 초래하는 문제점이 있었다. 본 발명에서와 같이 중간층을 사용하면 이러한 문제점이 해결되며 특히 구리와 같은 저가의 금속을 전극재료로 사용할 수 있는 장점이 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지의 후면전극부 형성방법에서는, 태양전지의 활성층인 실리콘층과 태양전지의 후면전극인 금속층 사이에 중간층으로서 실리사이드 또는 질화물을 사용하는데, 이러한 실리사이드 또는 질화물은 종래 투명산화막보다 전기전도도가 우수하므로 직렬저항을 감소시킬 수가 있으며, 따라서 투명산화막을 사용하던 종래의 태양전지보다 성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 중간층으로 사용되는 실리사이드 또는 질화물은 종래의 투명산화막보다 실리콘과의 격자불일치(lattice mismatch)가 적기 때문에, 실리콘층과 중간층의 계면근처에서의 계면에 의한 에너지 레벨 밀도를 최소화시켜 계면 특성 및 실리콘층의 결정성이 우수하므로 광여기된 캐리어의 손실을 최소화할 수 있어서 태양전지의 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 실리사이드 또는 질화물을 중간층으로 이용하면 광포획을 극대화하여 높은 광전류를 얻을 수 있는 장점이 있다.
그리고, 이러한 후면반사막의 역할과 동시에, 후면전극재료의 금속이 실리콘층 내로 확산되는 것을 방지함으로써 확산방지막의 역할을 수행하는 효과가 있다.
또한, 중간층으로 실리사이드 또는 질화물을 형성함으로 인해, 구리와 같은 저가의 금속을 후면전극재료로 사용할 수 있으므로 태양전지의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 금속층을 형성하는 방법으로는 진공증착법, 도금법, 스크린 프린팅법 등의 간단한 공정을 적용할 수 있으므로 대량생산이 가능해지며, 이로써 태양전지의 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 중간층인 실리사이드 또는 질화물의 형성방법이 단순하므로 본 발명에 따른 태양전지 후면전극부 형성방법은 산업생산의 적용에 유리한 효과가 있다.
또한, 중간층으로 사용된 실리사이드 및 질화물은 고온에서 안정한 물질이므로, 전극형성 이후의 태양전지 제작공정의 진행이 용이한 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 활성층인 실리콘층과 후면전극인 금속층을 포함하는 태양전지에 있어서,
    실리콘층과 금속층 사이에 실리사이드 및 질화물 중의 어느 하나로 이루어진 중간층이 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리사이드를 이루는 물질은,
    Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 및 Ni 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 질화물을 이루는 물질은,
    Ti, Ta, W, 및 Ga 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속층은,
    Cu, W, Fe, Al, C. Ag, Ni 및 Ti 중의 어느 한 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부.
  5. 활성층인 실리콘층과 후면전극인 금속층을 포함하는 태양전지를 형성하는 방법에 있어서,
    실리콘층과 금속층 사이에 실리사이드 및 질화물 중의 어느 하나로 이루어진 중간층을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 태양전지의 후면전극부 형성방법은,
    실리콘층의 일면에 후면필드(back surface field : BSF) 부분을 형성하는 제 1 단계;
    상기 후면필드 부분에 실리사이드 및 질화물 중의 어느 하나로 이루어진 중간층을 형성하는 제 2 단계; 및
    상기 중간층에 금속층을 형성하는 제 3 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 태양전지의 후면전극부 형성방법은,
    기판 상에 금속층을 형성하는 제 1 단계;
    상기 금속층 상에 실리사이드 및 질화물 중의 어느 하나로 이루어진 중간층을 형성하는 제 2 단계; 및
    상기 중간층 상에 실리콘층을 형성하는 제 3 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 후면필드 부분에 상기 중간층으로 상기 실리사이드를 형성하는 방법은,
    상기 후면필드 부분에 Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 및 Ni 중의 어느 한 금속을 증착한 후 열처리하여 상기 금속과 실리콘의 화합물인 실리사이드를 형성하는 방법과;
    상기 후면필드 부분에 열을 가하면서 상기 금속을 증착하여 실리사이드를 형성하는 방법, 및;
    상기 후면필드 부분에 비정질 실리콘과 상기 금속 또는 상기 금속과 비정질 실리콘을 연속하여 증착한 후 열처리하여 실리사이드를 형성하는 방법
    중의 어느 한 방법인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속층 상에 상기 중간층으로 상기 실리사이드를 형성하는 방법은,
    상기 금속층 상에 비정질 실리콘과 Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 및 Ni 중의 어느 한 금속 또는 상기 금속과 비정질 실리콘을 연속하여 증착한 후 열처리하여 실리사이드를 형성하는 방법인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 중간층 상에 실리콘층을 형성하는 방법은,
    용액성장법(liquid phase epitaxy : LPE) 및 화학기상증착(chemical vapor deposition : CVD)법 중의 어느 한 방법인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 비정질 실리콘은 물리기상증착(physical vapor deposition : PVD)법 및 화학기상증착(chemical vapor deposition : CVD)법 중의 어느 한 방법으로 형성하고,
    상기 Cu, W, Fe, Cr, Co, V, Pt, Pd 및 Ni 중의 어느 한 금속은 물리기상증착법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  12. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 질화물은,
    물리기상증착(physical vapor deposition : PVD)법 및 화학기상증착 (chemical vapor deposition : CVD)법 중의 어느 한 방법을 이용하여 Ti, Ta, W, 및 Ga 중의 어느 하나와 질소의 화합물인 질화물을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  13. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 금속층은,
    Cu, W, Fe, Al, C. Ag, Ni 및 Ti 중의 어느 한 금속을 물리기상증착법, 도금법, 및 스크린 프린팅법 중의 어느 한 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판은 세라믹, 그라파이트(graphite), 금속급 실리콘(metallurgical grade silicon), 유리, 금속판 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극부 형성방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244027B1 (ko) * 2008-07-08 2013-03-14 시너스 테크놀리지, 인코포레이티드 플렉서블 태양전지 제조방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100600850B1 (ko) * 2002-08-20 2006-07-14 삼성에스디아이 주식회사 효율이 향상된 박막 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법
CN101689569B (zh) * 2007-08-30 2012-07-04 应用材料公司 用于生产半导体器件特别是太阳能电池的金属背部触点的方法
EP2031659A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-04 Applied Materials, Inc. Verfahren zur Erzeugung eines metallischen Rückkontaktes eines Halbleiterbauelements, insbesondere einer Solarzelle
US7763535B2 (en) 2007-08-30 2010-07-27 Applied Materials, Inc. Method for producing a metal backside contact of a semiconductor component, in particular, a solar cell
KR100972780B1 (ko) * 2008-02-28 2010-07-29 주식회사 티지솔라 태양전지 및 그 제조방법
KR101583822B1 (ko) * 2008-12-22 2016-01-08 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
GB2467360A (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Renewable Energy Corp Asa Contact for a solar cell
TW201042773A (en) * 2009-04-23 2010-12-01 Tg Solar Corp Solar cell and method for fabricating the same
EP2720279A4 (en) * 2011-06-13 2014-12-24 Posco SOLAR CELL SUBSTRATE AND SOLAR CELL WITH IT
KR101625879B1 (ko) * 2014-09-22 2016-06-13 엘지전자 주식회사 태양 전지
WO2018117104A1 (ja) * 2016-12-22 2018-06-28 田中貴金属工業株式会社 半導体基板の裏面電極の電極構造及びその製造方法、並びに、該電極構造の製造に供されるスパッタリングターゲット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101244027B1 (ko) * 2008-07-08 2013-03-14 시너스 테크놀리지, 인코포레이티드 플렉서블 태양전지 제조방법

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