KR101026362B1 - Silicon solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon solar cell.

본 발명에 따른 실리콘 태양전지는, 제1 P-N 접합층, 제1 P-N 접합층의 상면에 형성되는 전면전극, 제1 P-N 접합층의 하면에 차례로 형성되는 제1 전계층 및 후면전극을 포함하는 제1 태양전지, 제1 태양전지의 전면전극 상에 차례로 형성된 제2 P-N 접합층 및 제2 전계층을 포함하는 제2 태양전지를 포함하고, 후면전극은 제2 전계층과 전기적으로 연결된다.According to the present invention, a silicon solar cell includes a first PN junction layer, a front electrode formed on an upper surface of the first PN junction layer, and a first electric field layer and a rear electrode formed sequentially on the lower surface of the first PN junction layer. A first solar cell includes a second solar cell including a second PN junction layer and a second electric field layer sequentially formed on the front electrode of the first solar cell, and the rear electrode is electrically connected to the second electric field layer.

실리콘 태양전지, 쉐이딩 손실, 전면전극, 후면전극 Silicon solar cell, shading loss, front electrode, back electrode

Description

실리콘 태양전지{SILICON SOLAR CELL}Silicon solar cell {SILICON SOLAR CELL}

본 발명은 실리콘 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon solar cell.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지원에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양광 에너지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목 받고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy sources to replace them is increasing. Among them, solar energy is particularly attracting attention because it is rich in energy resources and has no problems with environmental pollution.

태양광 에너지를 전기 에너지로 직접 변환시켜주는 장치가 태양전지이다. 태양전지는 빛을 전기에너지로 변환시키는 광전변환 현상을 이용한다. 태양전지는 실리콘 반도체(silicon semiconductor)나 화합물 반도체를 이용하는 것과 같이 다양한 형태가 있다. Solar cell is a device that converts solar energy directly into electrical energy. Solar cells use a photoelectric conversion phenomenon that converts light into electrical energy. Solar cells come in many forms, such as using silicon semiconductors or compound semiconductors.

현재 태양전지 시장의 90%이상을 점유하고 있는 실리콘 반도체를 포함한 박막태양전지, 화합물태양전지 등은 전면전극이 필수적으로 태양전지를 구성하고 있으며, 이러한 전면전극에 의한 쉐이딩 손실(shading loss)를 줄이기 위한 기술들이 개발되고 있다. In the thin film solar cell and compound solar cell including silicon semiconductor, which currently occupy more than 90% of the solar cell market, the front electrode essentially constitutes the solar cell and reduces shading loss caused by the front electrode. Technologies for this are being developed.

태양전지에서 대부분이 전면전극 및 후면전극의 형성을 스크린 프린팅 기법으로 제작하고 있으며, 이는 가장 저렴한 비용으로 꽤 우수한 효율의 태양전지를 제작하는 방법으로 70년대 소개된 이후로 산업계에서 널리 쓰이고 있다. 이러한 전면전극을 정밀하게 제작하여 전력의 손실을 줄이고자 하는 기술 개발도 많이 되어 왔다. 전면전극이 작은 라인 폭을 가지면서도 충분한 전기전도도를 가질 수 있다면, 태양전지의 전면을 많이 가리지 않고서도 전류의 전달을 원활히 할 수 있을 것이다. 이에 따라 가로 세로의 비(aspect ratio)가 높은 전극을 형성하는 기술이 개발되고 있으며, 또한 이러한 전극을 형성할 수 있는 프린팅 기술도 발전하고 있다. 또한, 레이저를 이용하여 표면에 홈을 파고, 그 홈을 따라서 무전해도금 방법으로 전극을 형성하는 기술도 개발이 되었다(Laser Grooved Buried Contact, 이하 LGBC라 한다.). 이러한 LGBC 태양전지는 전극의 가로 세로의 비(aspect ratio)를 높이려는 기술이다. 현재 LGBC 태양전지는 많은 기술 개발이 이루어져 일부 사용화 된 제품도 생산되고 있지만, 계속해서 생산단가를 낮추려는 노력을 하고 있는 중이다. Most of solar cells manufacture front and rear electrodes by screen printing technique, which has been widely used in the industry since it was introduced in the 70s as a method of manufacturing solar cells with high efficiency at the lowest cost. Many technologies have been developed to precisely manufacture such front electrodes to reduce power loss. If the front electrode can have a sufficient line conductivity while having a small line width, it will be possible to smoothly transfer current without covering much of the front surface of the solar cell. Accordingly, a technique for forming an electrode having a high aspect ratio is being developed, and a printing technique for forming such an electrode is also being developed. In addition, a technique of using a laser to dig a groove in the surface and to form an electrode along the groove by an electroless plating method has also been developed (Laser Grooved Buried Contact, hereinafter referred to as LGBC). The LGBC solar cell is a technique for increasing the aspect ratio of the electrode. LGBC's solar cells are currently undergoing a number of technological developments, producing some used products, but they are continuing to reduce their production costs.

한편, P-N 접합(junction)을 후면에 형성시켜 전면에 전극이 전혀 없는 IBC(Interdigitated Back Contack) 태양전지가 개발되었다. IBC 태양전지는 고순도의 실리콘 웨이퍼를 사용하여 높은 캐리어의 수명을 활용한다. 그러나, IBC 태양전지는 그 공정이 복잡하고 생산 단가가 높기 때문에, 집광형 태양전지로 활용하려는 연구가 활발해지고 있다. Meanwhile, an interdigitated back contack (IBC) solar cell has been developed in which a P-N junction is formed on a rear surface and there is no electrode at the front surface. IBC solar cells utilize high-purity silicon wafers to utilize high carrier life. However, since IBC solar cells are complicated in their processes and high in production cost, researches for utilizing them as condensing solar cells are being actively conducted.

또한, 쉐이딩 손실(Shading loss)를 줄이는 기술이 꾸준히 개발되어 왔다. 그러나, 이러한 기술들은 생산 단가를 낮추어 양산에 적합할 수 있도록 개선을 하고 있는 실정이다.In addition, techniques for reducing shading loss have been steadily developed. However, these technologies are being improved to be suitable for mass production by lowering the production cost.

도 1은 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 전면부의 그리드의 구조를 나타 내는 도면이다. 1 is a view showing the structure of the grid of the front portion of the silicon solar cell according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 전면에 생성된 전극은, 전극의 굵기와 용도에 따라서 크게 버스바(busbar)(50a)와 핑거라인(finger)(50b)으로 이루어진다. 버스 바(50a)는 핑거라인(50b)에서 모여든 전하들이 최종적으로 흘러서 비교적 큰 전류를 흘려야 하기 때문에, 이때 발생할 수 있는 전력 손실을 줄이기 위하여 굵게 설계된다. 핑거라인(50b)은 은 페이스트(Ag paste)를 이용하여 스크린 프린팅되고, 버스바(50a)는 굵게 스크린 프린팅된 다음, 그 위에 금속의 선을 덧붙여 다음 셀과 연결을 하기 쉽게 제작된다. As shown in FIG. 1, an electrode formed on the front surface of a silicon solar cell according to the related art is composed of a busbar 50a and a fingerline 50b according to the thickness and the purpose of the electrode. . The bus bar 50a is designed to be thick in order to reduce the power loss that may occur at this time because the charges gathered from the fingerline 50b must finally flow to flow a relatively large current. The finger line 50b is screen printed using silver paste, and the busbar 50a is bold screen printed, and then a metal line is added thereto to easily connect the next cell.

도 2는 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a silicon solar cell according to the prior art.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 태양전지는, 반도체 기판에 n 형 반도체 물질로 구성된 에미터(emitter)(40)와 p 형 반도체 물질로 구성된 베이스(base) (30)의 접합으로 이루어진 P-N 접합층(junction layer)과, P-N 접합층의 상하부에 각각 형성된 전면전극(50) 및 후면전극(10)을 포함한다.As shown in FIG. 2, a solar cell according to the related art is a junction of an emitter 40 composed of an n-type semiconductor material and a base 30 composed of a p-type semiconductor material to a semiconductor substrate. And a front electrode 50 and a rear electrode 10 formed on upper and lower portions of the PN junction layer, respectively.

에미터(40)는, p 형 반도체 웨이퍼 위에 n형 불순물을 확산시켜 형성하기 때문에, 그 깊이는 약 1마이크로미터 내로 형성된다. 전면 전극(50)은 버스바와 핑거라인을 구성하여 프린팅한다. 또한, 후면전극(10)은 태양광을 받지 않는 면이기 때문에, 금속 페이스트를 모든 면에 프린팅하여 형성한다.Since the emitter 40 is formed by diffusing n-type impurities on the p-type semiconductor wafer, the depth is formed within about 1 micrometer. The front electrode 50 configures and prints a busbar and a finger line. In addition, since the back electrode 10 is a surface which does not receive sunlight, it is formed by printing a metal paste on all surfaces.

상기와 같은 구조를 가지는 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 전면전극(50)은 태양광이 조사되는 면으로서, 불투명한 금속물질로 구성된다. 따라서, 전면전극(50)을 구성하는 불투명한 금속 전극이 전면을 일부 가리는 경우가 발생하 고, 이로 인하여 가려지는 부분만큼 태양광을 받지 못하게 되므로, 실리콘 태양전지의 광전변환효율을 저하시키는 문제점이 있었다.The front electrode 50 of the silicon solar cell according to the related art having the above structure is a surface to which sunlight is irradiated, and is made of an opaque metal material. Therefore, the opaque metal electrode constituting the front electrode 50 partially covers the entire surface, and thus the solar cell is not received as much as the screened portion, thereby degrading the photoelectric conversion efficiency of the silicon solar cell. .

또한, 태양광을 적게 가리기 위해서 전면전극(50)을 얇게 하는 경우, 저항이 커져 전류가 흐르는 동안 발생되는 전력손실이 늘어나게 되고, 이러한 전류의 전력손실을 줄이기 위해서 전극을 넓게 만들 경우, 태양광을 많이 가리게 되어 광전변환효율을 저하시키는 문제점이 있었다. In addition, when the front electrode 50 is thinned so as to cover less sunlight, the resistance increases, so that the power loss generated during the flow of current increases, and when the electrode is widened to reduce the power loss of the current, There was a problem that a lot of screening to reduce the photoelectric conversion efficiency.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 태양전지의 태양광을 가리는 전면전극 상에 제2 태양전지를 형성하여 전면전극 상에 입사되어 버리던 태양광을 제2 태양전지로 입사시키는 것에 의하여, 전면전극에 의하여 발생되는 쉐이딩 손실(shading loss)을 제거할 수 있고, 이에 따라 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 실리콘 태양전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention forms a second solar cell on the front electrode that covers the sunlight of the first solar cell and enters the solar light incident on the front electrode into the second solar cell. It is an object of the present invention to provide a silicon solar cell capable of eliminating shading loss caused by the front electrode and thus improving photoelectric conversion efficiency.

또한, 본 발명은, 전면전극의 역할을 하는 전계층의 구조 및 전극의 구조를 개선하는 것에 의하여, 전계층으로의 전자의 공급을 원활하게 할 수 있고, 광전변환효율을 향상시킬 수 실리콘 태양전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, by improving the structure of the electrode layer and the structure of the electrode serving as a front electrode, it is possible to facilitate the supply of electrons to the electric field layer, it is possible to improve the photoelectric conversion efficiency silicon solar cell To provide that purpose.

청구항 1에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 제1 P-N 접합층, 제1 P-N 접합층의 상면에 형성되는 전면전극, 제1 P-N 접합층의 하면에 차례로 형성되는 제1 전계층 및 후면전극을 포함하는 제1 태양전지, 제1 태양전지의 전면전극 상에 차례로 형성된 제2 P-N 접합층 및 제2 전계층을 포함하는 제2 태양전지를 포함하고, 후면전극은 제2 전계층과 전기적으로 연결된다.The silicon solar cell of the invention according to claim 1 includes a first PN junction layer, a front electrode formed on the top surface of the first PN junction layer, and a first electric field layer and a back electrode formed on the bottom surface of the first PN junction layer in this order. The solar cell includes a first solar cell, a second solar cell including a second PN junction layer and a second electric field layer sequentially formed on the front electrode of the first solar cell, and the rear electrode is electrically connected to the second electric field layer.

따라서, 청구항 1에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제1 태양전지의 태양광을 가리는 전면전극 상에 제2 태양전지를 형성하여 전면전극 상에 입사되어 버리던 태양광을 제2 태양전지로 입사시키고 있기 때문에, 전면전극에 의하여 발생되는 쉐이딩 손실(shading loss)을 제거할 수 있고, 이에 따라 광전변환효율을 향 상시킬 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 1, the second solar cell is formed on the front electrode covering the sunlight of the first solar cell, and the incident solar light is incident on the front electrode to the second solar cell. As a result, shading loss caused by the front electrode can be eliminated, thereby improving the photoelectric conversion efficiency.

청구항 2에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 1에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제1 P-N 접합층은, 제1 전계층 상에 형성되고, 제1 도전형을 가지는 제1 실리콘 기판, 제1 실리콘 기판 상에 형성되고, 제1 도전형과 반대의 도전형인 제2 도전형을 가지며, 제1 실리콘 기판과 PN 접합되는 제1 에미터로 구성되고, 제2 P-N 접합층은, 전면전극 상에 형성되고, 제2 도전형을 가지는 제2 에미터, 제2 에미터 상에 형성되고, 제1 도전형을 가지며, 제2 에미터와 PN 접합되는 제2 실리콘 기판으로 구성된다.The silicon solar cell which is invention of Claim 2 is a silicon solar cell which is invention of Claim 1 WHEREIN: A 1st PN junction layer is formed on a 1st electric field layer, The 1st silicon substrate which has a 1st conductivity type, 1st It is formed on a silicon substrate, has a 2nd conductivity type which is a conductivity type opposite to a 1st conductivity type, and consists of a 1st emitter which is PN-bonded with a 1st silicon substrate, A 2nd PN bonding layer is formed on a front electrode. And a second silicon substrate having a second conductivity type, formed on the second emitter, having a first conductivity type, and having a PN junction with the second emitter.

따라서, 청구항 2에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제1 P-N 접합층과 제2 P-N 접합층을 통하여 태양광이 조사되면 광자를 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성하고, 이를 분리한 후, 전하 상태로 이동시킨다. 또한, 본 태양전지에 의하면, 전면전극이 동일 도전형을 가지는 제1 에미터와 제2 에미터를 공유하고 있기 때문에, 양쪽에서 상대적으로 많은 전자를 모을 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 2, when sunlight is irradiated through the first PN junction layer and the second PN junction layer, photons are absorbed to generate electron-hole pairs, and then separated, Move to. In addition, according to the present solar cell, since the front electrode shares the first emitter and the second emitter having the same conductivity type, relatively many electrons can be collected from both sides.

청구항 3에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 2에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제1 에미터와 전면전극 사이, 전면전극과 제2 에미터 사이에, 각각 제2 도전형을 가지는 접합층을 더 포함한다.The silicon solar cell of the invention according to claim 3 is the silicon solar cell of the invention according to claim 2, wherein each of the bonding layers having the second conductivity type is provided between the first emitter and the front electrode and between the front electrode and the second emitter. It includes more.

따라서, 청구항 3에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제2 도전형을 가지는 접합층을 제1 에미터와 전면전극 사이에, 그리고 전면전극과 제2 에미터 사이에 형성하고 있기 때문에, 제1 에미터와 전면전극 사이, 전면전극과 제2 에미터 사이의 접촉을 잘 되게 할 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 3, since the bonding layer having the second conductivity type is formed between the first emitter and the front electrode and between the front electrode and the second emitter, The contact between the emitter and the front electrode and between the front electrode and the second emitter can be improved.

청구항 4에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 3에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제1 전계층 및 제2 전계층은, 제1 도전형을 가진다.The silicon solar cell of the invention according to claim 4 is the silicon solar cell of the invention according to claim 3, wherein the first electric field layer and the second electric field layer have a first conductivity type.

따라서, 청구항 4에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제1 전계층 및 제2 전계층을 제1 도전형으로 형성하고 있기 때문에, 전자와 정공의 재결합을 방지할 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 4, since the first electric field layer and the second electric field layer are formed in the first conductivity type, recombination of electrons and holes can be prevented.

청구항 5에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 2 내지 청구항 4에 관한 발명 중 어느 하나에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제1 도전형은 P형이고, 제2 도전형은 N형이다.The silicon solar cell of the invention according to claim 5 is the silicon solar cell of the invention according to any one of claims 2 to 4, wherein the first conductivity type is P type and the second conductivity type is N type.

따라서, 청구항 5에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제1 도전형을 P형 반도체 물질로 구성하고, 제2 도전형을 N형 반도체 물질로 구성할 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 5, the first conductivity type can be composed of a P-type semiconductor material, and the second conductivity type can be composed of an N-type semiconductor material.

청구항 6에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 1에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제2 전계층은, 다수의 핑거라인들과, 다수의 핑거라인들과 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함하고, 버스바의 양단과 후면전극은 전기적으로 연결된다.The silicon solar cell of the invention of claim 6 is the silicon solar cell of the invention of claim 1, wherein the second electric field layer is formed to intersect the plurality of finger lines and the plurality of finger lines to electrically connect the plurality of finger lines. At least one bus bar connected to each other, both ends of the bus bar and the rear electrode is electrically connected.

따라서, 청구항 6에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제2 전계층을 다수의 핑거라인들과 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고 있기 때문에, 다수의 핑거라인들로부터 모여진 전하들이 버스바를 통하여 큰 전류를 흐르게 할 수 있다. Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 6, since the second electric field layer includes a bus bar that electrically connects the plurality of finger lines and the plurality of finger lines, charges collected from the plurality of finger lines are busses. Large currents can flow through the bar.

청구항 7에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 6에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제2 전계층은, 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배열된 다수 의 핑거라인들과, 다수의 핑거라인들과 직각으로 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함한다.The silicon solar cell of the invention according to claim 7, the silicon solar cell of the invention according to claim 6, wherein the second electric field layer is a plurality of finger lines arranged in parallel and spaced apart at predetermined intervals, and perpendicular to the plurality of finger lines One or more bus bars are formed to cross each other and electrically connect the plurality of finger lines.

따라서, 청구항 7에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제2 전계층을 다수의 핑거라인들과 다수의 핑거라인들과 직각으로 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고 있기 때문에, 다수의 핑거라인들로부터 모여진 전하들이 버스바를 통하여 큰 전류를 흐르게 할 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the present invention of claim 7, the second electric field layer is formed to intersect the plurality of finger lines and the plurality of finger lines at right angles and includes a bus bar electrically connecting the plurality of finger lines. Because of this, charges collected from multiple finger lines can cause a large current to flow through the busbar.

청구항 8에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 6에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제2 전계층은, 그 끝단의 한 지점으로부터 끝단에 가깝게 인접하는 다른 끝단의 한 지점까지 형성되는 단위 버스바 4개가 중앙 지점을 기준으로 하여 서로 대칭되도록 배치된 버스바와, 버스바에 연결되는 다수의 핑거라인들을 포함한다.The silicon solar cell of the invention according to claim 8 is the silicon solar cell of the invention according to claim 6, wherein the second electric field layer is formed from one point of the end to one point of the other end close to the end. The dog includes a bus bar arranged symmetrically with respect to the center point, and a plurality of finger lines connected to the bus bar.

따라서, 청구항 8에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제2 태양전지의 제2 전계층이 제1 태양전지의 후면전극과 연결되는 부분이 8개로 증가하기 때문에, 전자의 공급이 더욱 원활하게 할 수 있고, 이로 인하여 태양전지의 전체적인 광전변환효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 8, since the portion in which the second electric field layer of the second solar cell is connected to the rear electrode of the first solar cell increases to eight, the supply of electrons can be made more smoothly. As a result, the overall photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be improved.

청구항 9에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 청구항 1에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 있어서, 제2 전계층은, 다수의 핑거라인들과, 다수의 핑거라인들과 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함하고, 버스바와 다수의 핑거라인들 사이의 적어도 하나 이상의 지점상으로부터 제1 P-N 접합층 및 제1 전계층을 관통하는 관통홀이 형성되어, 관통홀을 통하 여 후면전극과 제2 전계층이 전기적으로 연결된다.The silicon solar cell of the invention of claim 9 is the silicon solar cell of the invention of claim 1, wherein the second electric field layer is formed to intersect the plurality of finger lines and the plurality of finger lines to electrically connect the plurality of finger lines. A through-hole penetrating the first PN junction layer and the first electric field layer from at least one or more points between the busbar and the plurality of finger lines, and having a rear surface through the through-hole. The electrode and the second electric field layer are electrically connected.

따라서, 청구항 9에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 제1 P-N 접합층 및 제1 전계층을 관통하도록 형성된 관통홀을 통하여 제2 전계층과 후면전극을 연결하고 있기 때문에, 전자의 공급을 원활하게 하여 제2 전계층의 전기전도도를 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 9, since the second electric field layer and the back electrode are connected through the through holes formed to penetrate the first PN junction layer and the first electric field layer, the supply of electrons is smoothly performed. The electrical conductivity of the second electric field layer can be improved.

청구항 10에 관한 발명인 실리콘 태양전지는, 제1 P-N 접합층, 제1 P-N 접합층의 상면에 형성되는 전면전극, 제1 P-N 접합층의 하면에 형성되는 후면전극을 포함하는 제1 태양전지, 제1 태양전지의 전면전극 상에 형성된 제2 P-N 접합층, 제2 P-N 접합층의 일 측면에 설치된 측면전극을 포함하는 제2 태양전지를 포함하고, 후면전극과 측면전극이 전기적으로 연결된다.A silicon solar cell as an invention according to claim 10 includes a first solar cell including a first PN junction layer, a front electrode formed on an upper surface of the first PN junction layer, and a rear electrode formed on a lower surface of the first PN junction layer, A second solar cell including a second PN junction layer formed on the front electrode of the first solar cell and a side electrode provided on one side of the second PN junction layer, and the rear electrode and the side electrode are electrically connected to each other.

따라서, 청구항 10에 관한 발명인 실리콘 태양전지에 의하면, 태양광을 가리는 전면전극 상에 제2 태양전지를 형성하여 전면전극상에 입사되어 버리던 태양광을 제2 태양전지로 입사시키고 있기 때문에, 전면전극에 의하여 발생되는 쉐이딩 손실(shading loss)을 제거할 수 있고, 이에 따라 광전변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 태양전지에 의하면, 제2 P-N 접합층의 측면에 측면전극을 형성하고 있기 때문에, 전자의 공급을 원활하게 할 수 있다. Therefore, according to the silicon solar cell of the invention according to claim 10, since the second solar cell is formed on the front electrode covering the sunlight and the incident light is incident on the front electrode, the solar cell is incident on the front electrode. It is possible to eliminate the shading loss caused by, thereby improving the photoelectric conversion efficiency. Moreover, according to this solar cell, since the side electrode is formed in the side surface of a 2nd P-N bonding layer, supply of an electron can be made smooth.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제1 태양전지의 태양광을 가리는 전면전극 상에 제2 태양전지를 형성하여 전면전극 상에 입사되어 버리던 태양광을 제2 태양전지로 입사시키고 있기 때문에, 전면전극에 의하여 발생되는 쉐이딩 손 실(shading loss)을 제거할 수 있고, 이에 따라 광전변환효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the second solar cell is formed on the front electrode covering the sunlight of the first solar cell and the solar light incident on the front electrode is incident on the second solar cell, Shading loss caused by the front electrode can be eliminated, thereby improving the photoelectric conversion efficiency.

또한, 본 발명에 의하면, 전면전극의 역할을 하는 전계층의 구조 및 전극의 구조를 개선하고 있기 때문에, 전계층으로의 전자의 공급을 원활하게 할 수 있고, 광전변환효율을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the structure of the electric field layer serving as the front electrode and the structure of the electrode are improved, the supply of electrons to the electric field layer can be smoothed, and the photoelectric conversion efficiency can be improved.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific matters other than the problem to be solved, the problem solving means, and the effects of the present invention as described above are included in the following embodiments and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings that will be readily available to those of ordinary skill in the art. You will know.

이하, 본 발명은, 실리콘 태양전지의 일 예로서 단결정 실리콘 태양전지(이하, 실리콘 태양전지로 칭하기로 한다.)를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다결정 실리콘 태양전지에도 적용될 수 있다.Hereinafter, the present invention is a single crystal silicon solar cell (hereinafter referred to as a silicon solar cell) as an example of a silicon solar cell, but is not limited thereto, but may be applied to a polycrystalline silicon solar cell.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지 내부의 전자와 정공의 흐름을 나타내는 도면이다.3A is a cross-sectional view illustrating a structure of a silicon solar cell according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a view illustrating flow of electrons and holes in the silicon solar cell according to the first exemplary embodiment of the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 제1 태양전지(A), 제1 태양전지(A) 상에 형성된 제2 태양전지(B)로 구성된다. 이하에서는, 제1 도전형은 P형 반도체 물질을 포함하고, 제2 도전형은 N형 반도체 물질을 포함하여 각각의 도전성질을 가지는 것으로 예를 들어 설명하기로 한다.As shown in FIG. 3A, the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention includes a first solar cell A and a second solar cell B formed on the first solar cell A. FIG. . Hereinafter, the first conductive type includes a P-type semiconductor material, and the second conductive type includes an N-type semiconductor material, and will be described by way of example.

제1 태양전지(A)는, 제1 P-N 접합층(120), 제1 P-N 접합층(120)의 상면에 형성되는 전면전극(140), 제1 P-N 접합층(120)의 하면에 차례로 형성되는 제1 전계층(110) 및 후면전극(100)을 포함한다.The first solar cell A is sequentially formed on the front electrode 140 formed on the top surface of the first PN junction layer 120 and the first PN junction layer 120, and on the bottom surface of the first PN junction layer 120. The first electric field layer 110 and the back electrode 100 are included.

제1 P-N 접합층(120)은, 제1 도전형을 가지는 제1 실리콘 기판(210a), 제1 실리콘 기판(210a) 상에 형성되고, 제1 도전형과 반대의 도전형의 제2 도전형을 가지며, 제1 실리콘 기판(210a)과 PN 접합(PN junction)되는 제1 에미터(210b)로 구성된다. 여기서, 제1 P-N 접합층(120)은, P형의 제1 실리콘 기판(210a)에 이와 다른 도전형, 즉 N형의 제1 에미터(210b)가 접합된 접합구조이다. 이때, 제1 P-N 접합층(120)은, 제1 실리콘 기판(210a)을 확산로에 넣고 제1 에미터(210b)를 형성할 수 있는 도펀트(dopant)를 함유하는 가스를 주입한 후, 확산로를 가열시키는 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 P-N 접합층(120)은, 제1 실리콘 기판(210a)의 일면에 도펀트를 함유하는 조성물을 도포하고, 이를 확산로에 넣은 후에, 가열시키는 방법으로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 제1 P-N 접합층(120)은, 빛이 조사되면 광자(photon)를 흡수하여 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 생성되고, 전자(electron)-정공(hole) 쌍을 분리하여 전하 상태로 각각 후면전극(100) 및 전면전극(140)으로 전달하는 기능을 한다.The first PN junction layer 120 is formed on the first silicon substrate 210a having the first conductivity type and the first silicon substrate 210a, and has a second conductivity type opposite to the first conductivity type. And a first emitter 210b having a first silicon substrate 210a and a PN junction. Here, the first P-N bonding layer 120 is a bonding structure in which a different conductivity type, that is, an N-type first emitter 210b is bonded to the P-type first silicon substrate 210a. At this time, the first PN junction layer 120 is injected into the diffusion path containing a dopant (dopant) capable of inserting the first silicon substrate (210a) in the diffusion path to form the first emitter (210b), It can be formed by heating the furnace. In addition, the first P-N bonding layer 120 may be formed by applying a composition containing a dopant to one surface of the first silicon substrate 210a, placing it in a diffusion furnace, and then heating it. The first PN junction layer 120 formed as described above absorbs photons when light is irradiated to generate electron-hole pairs, and separates electron-hole pairs to charge It functions to transfer to the rear electrode 100 and the front electrode 140, respectively.

제1 전계층(110)은, 제1 도전형 물질, 즉 P 형 반도체 물질로 도핑된 층으로서, 제1 P-N 접합층(120)에 포함된 P형 반도체 물질보다 상대적으로 높은 농도를 가지도록 도핑된다. 이때, 제1 전계층(110)의 P형 반도체물질의 도핑농도는 1.0E20 atom/cm2 이상인 것이 바람직하다.The first electric field layer 110 is a layer doped with a first conductive material, that is, a P-type semiconductor material, and is doped to have a relatively higher concentration than the P-type semiconductor material included in the first PN junction layer 120. do. At this time, the doping concentration of the P-type semiconductor material of the first electric field layer 110 is preferably 1.0E20 atom / cm2 or more.

제1 P-N 접합층(120)의 제1 에미터(210b)와 전면전극(140) 사이에, 제2 도전형을 가지는 접합층(130)이 형성된다. 이때, 접합층(130)은, 제2 도전형 물질, 즉 N형 반도체 물질로 도핑된 층으로서, 제1 P-N 접합층(120)에 포함된 N형 반도체 물질보다 상대적으로 높은 농도를 가지도록 도핑된다. 이때, 접합층(130)의 N형 반도체물질의 도핑농도는 1.0E20 atom/cm2 이상인 것이 바람직하다. 또한, 접합층(130)은 오믹 접촉(ohmic contact)을 통하여 제1 P-N 접합층(120)과의 사이에 발생되는 접촉저항(contact resistance)을 줄여, 제1 에미터(210b)와 전면전극(140)의 접촉이 잘되게 하는 역할을 한다. 따라서, 접합층(130)은, 전체적으로 제1 태양전지(A)의 필 팩터(Fill Factor)와 단락전류(short circuit current)를 향상시킬 수 있다.A bonding layer 130 having a second conductivity type is formed between the first emitter 210b and the front electrode 140 of the first P-N bonding layer 120. In this case, the bonding layer 130 is a layer doped with a second conductive material, that is, an N-type semiconductor material, and is doped to have a relatively higher concentration than the N-type semiconductor material included in the first PN bonding layer 120. do. At this time, the doping concentration of the N-type semiconductor material of the bonding layer 130 is preferably 1.0E20 atom / cm2 or more. In addition, the bonding layer 130 reduces contact resistance generated between the first PN bonding layer 120 through an ohmic contact, so that the first emitter 210b and the front electrode ( 140) serves to make contact well. Therefore, the bonding layer 130 may improve the fill factor and short circuit current of the first solar cell A as a whole.

전면전극(140)과 후면전극(100)은, 전극 형성용 페이스트를 소정 패턴에 따라 도포한 후, 열처리함에 의하여 형성될 수 있다. 전면전극(140)과 후면전극(100)은 금속과 같은 도전성 물질로 형성되고, 일반적으로 전면전극(140)으로는 은(Ag) 등이 사용되며, 후면전극(100)으로는 알루미늄(Al), 알루미늄(Al)과 은(Ag)이 섞인 페이스트(paste) 등의 이 사용된다.The front electrode 140 and the back electrode 100 may be formed by applying an electrode forming paste according to a predetermined pattern and then heat treating the electrode. The front electrode 140 and the back electrode 100 are formed of a conductive material such as a metal, and in general, silver (Ag) is used as the front electrode 140, and aluminum (Al) is used as the back electrode 100. For example, a paste containing aluminum (Al) and silver (Ag) is used.

제2 태양전지(B)는, 제1 태양전지(A)의 전면전극 상에 차례로 형성된 제2 P-N 접합층(220) 및 제2 전계층(230)을 포함한다.The second solar cell B includes a second P-N junction layer 220 and a second electric field layer 230 which are sequentially formed on the front electrode of the first solar cell A. FIG.

제2 P-N 접합층(220)은, 전면전극(140) 상에 형성되고, 제2 도전형을 가지는 제2 에미터(220a), 제2 에미터(220a) 상에 형성되고, 제1 도전형을 가지며, 제2 에미터(220a)와 PN 접합되는 제2 실리콘 기판(220b)으로 구성된다. 여기서, 제2 P-N 접합층(220)은, P형의 제2 실리콘 기판(220b)에 이와 다른 도전형, 즉 N형의 제2 에미터(220a)가 접합된 접합구조이다. 이때, 제2 P-N 접합층(220)은, 제2 실리콘 기판(220b)을 확산로에 넣고 제2 에미터(220a)를 형성할 수 있는 도펀트를 함유하는 가스를 주입한 후, 확산로를 가열시키는 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 P-N 접합층(220)은, 제2 실리콘 기판(220b)의 일면에 도펀트를 함유하는 조성물을 도포하고, 이를 확산로에 넣은 후에, 가열시키는 방법으로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 제2 P-N 접합층(220)은, 빛이 조사되면 광자(photon)를 흡수하여 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 생성되고, 전자(electron)-정공(hole) 쌍을 분리하여 전하 상태로 각각 제2 전계층(230) 및 전면전극(140)으로 전달하는 기능을 한다.The second PN junction layer 220 is formed on the front electrode 140, is formed on the second emitter 220a and the second emitter 220a having the second conductivity type, and the first conductivity type. And a second silicon substrate 220b which is PN bonded to the second emitter 220a. Here, the second P-N bonding layer 220 is a bonding structure in which another conductive type, that is, N-type second emitter 220a is bonded to the P-type second silicon substrate 220b. At this time, the second PN bonding layer 220 injects a gas containing a dopant capable of inserting the second silicon substrate 220b into the diffusion furnace and forming the second emitter 220a, and then heating the diffusion furnace. It can be formed by the method. In addition, the second P-N bonding layer 220 may be formed by applying a composition containing a dopant to one surface of the second silicon substrate 220b, placing it in a diffusion furnace, and then heating it. The second PN junction layer 220 formed as described above absorbs photons when light is irradiated to generate electron-hole pairs, and separates electron-hole pairs to charge In this state, the second electric field layer 230 and the front electrode 140 have a function of transferring.

제2 전계층(230)은, 제1 도전형 물질, 즉 P 형 반도체 물질로 도핑된 층으로서, 제2 P-N 접합층(220)에 포함된 P형 반도체 물질보다 상대적으로 높은 농도를 가지도록 도핑된다. 이때, 제2 전계층(230)의 P형 반도체물질의 도핑농도는 1.0E20 atom/cm2 이상인 것이 바람직하다. 제2 전계층(230)은, 제2 P-N 접합층(220)에 포함된 P형 반도체 물질보다 상대적으로 높은 농도를 가지도록 도핑하여, 전기전도도를 크게 하여줌으로써, 제2 P-N 접합층(220)에서 발생된 정공을 전달받아 외부로 공급하는 역할을 한다. 제2 전계층(230)은, FSF(Front Surface Field)라고 불리우 기도 한다. 제2 P-N 접합층(220)에서 광자(photon)에 의해 생성된 전자는 N형 반도체 물질로 구성된 제2 에미터(220a)를 거쳐서 전면전극(140)으로 전달된다. 만약, 전자가 제2 전계층(230)으로 이동하게 되면, 전자와 정공이 재결합(recombination)되어 재결합 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 제2 전계층(240)을 P형 반도체 물질로 도핑하여 제2 P-N 접합층(220)과의 에너지 밴드갭을 조정함으로써, 제2 전계층(230)으로 전자가 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, FSF는 제2 태양전지(B)의 개방전압(open circuit voltage)을 높여주는 역할을 한다. 이때, 제2 전계층(230)은 제1 태양전지(A)의 후면전극(100)과 금속 페이스트 등의 연결수단에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.The second electric field layer 230 is a layer doped with a first conductive material, that is, a P-type semiconductor material, and is doped to have a relatively higher concentration than the P-type semiconductor material included in the second PN junction layer 220. do. At this time, the doping concentration of the P-type semiconductor material of the second electric field layer 230 is preferably 1.0E20 atom / cm2 or more. The second electric field layer 230 is doped to have a relatively higher concentration than the P-type semiconductor material included in the second PN junction layer 220, thereby increasing the electrical conductivity, thereby the second PN junction layer 220 It receives the hole generated from and supplies it to the outside. The second electric field layer 230 is also called a front surface field (FSF). Electrons generated by photons in the second P-N junction layer 220 are transferred to the front electrode 140 via the second emitter 220a made of an N-type semiconductor material. If the electrons move to the second electric field layer 230, the electrons and holes may be recombined to cause recombination loss. Therefore, by doping the second electric field layer 240 with the P-type semiconductor material to adjust the energy band gap with the second PN junction layer 220, it is possible to prevent the electrons from moving to the second electric field layer 230. have. In addition, the FSF serves to increase the open circuit voltage of the second solar cell B. In this case, the second electric field layer 230 may be electrically connected to the back electrode 100 of the first solar cell A by connecting means such as a metal paste.

전면전극(140)과 제2 에미터(220a) 사이에, 제2 도전형을 가지는 접합층(210)이 형성된다. 이때, 접합층(210)은, 제2 도전형을 가지는 물질, 즉 N형 반도체 물질로 도핑된 층으로서, 제2 P-N 접합층(220)에 포함된 N형 반도체 물질보다 상대적으로 높은 농도를 가지도록 도핑된다. 이때, 접합층(210)의 N형 반도체물질의 도핑농도는 1.0E20 atom/cm2 이상인 것이 바람직하다. 또한, 접합층(210)은 오믹 접촉(ohmic contact)을 통하여 제2 P-N 접합층(220)과의 사이에 발생되는 접촉저항(contact resistance)을 줄여, 전면전극(140)과 제2 에미터(220a)의 접촉을 잘되게 하는 역할을 한다. 따라서, 접합층(210)은, 전체적으로 제2 태양전지(B)의 필 팩터(Fill Factor) 및 단락전류(short circuit current)를 향상시킬 수 있다.A bonding layer 210 having a second conductivity type is formed between the front electrode 140 and the second emitter 220a. In this case, the bonding layer 210 is a layer having a second conductivity type, that is, a layer doped with an N-type semiconductor material, and has a relatively higher concentration than the N-type semiconductor material included in the second PN bonding layer 220. Is doped. At this time, the doping concentration of the N-type semiconductor material of the bonding layer 210 is preferably 1.0E20 atom / cm2 or more. In addition, the bonding layer 210 reduces contact resistance generated between the second PN bonding layer 220 through an ohmic contact, so that the front electrode 140 and the second emitter ( 220a) serves to make the contact well. Therefore, the bonding layer 210 may improve the fill factor and short circuit current of the second solar cell B as a whole.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 빛을 가로막고 있는 제1 태양전지(A)의 전면전극(140) 상에 그 전면전극(140)을 공유하 는 제2 태양전지(B)를 형성하고 있기 때문에, 빛을 가로 막는 부분을 제거할 수 있고, 이를 통하여 모든 면에서 빛을 이용하여 전기를 생산할 수 있다.In the silicon solar cell according to the first exemplary embodiment of the present invention configured as described above, the second aspect of sharing the front electrode 140 on the front electrode 140 of the first solar cell A intercepting light is provided. Since the battery (B) is formed, it is possible to remove the part blocking the light, thereby producing electricity using light from all sides.

도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 제1 P-N 접합층(120)과 제2 P-N 접합층(220)의 내부에서 빛을 받으면, 광자(photon)를 흡수하여 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 생성된다. 그런 다음, 생성된 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 분리되어 전하 상태로 후면전극(100), 전면전극(140), 제2 전계층(230)으로 이동된다. 도 3b에서는, 전자의 흐름을 검은 점으로 나타내고, 정공의 흐름을 하얀 점으로 나타내었다.As shown in FIG. 3B, in the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention, when light is received inside the first PN junction layer 120 and the second PN junction layer 220, photons are provided. Absorption results in electron-hole pairs. Then, the generated electron-hole pairs are separated and moved to the back electrode 100, the front electrode 140, and the second electric field layer 230 in a charged state. In FIG. 3B, the flow of electrons is represented by black dots and the flow of holes is represented by white dots.

본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 빛에 의해 생성된 전자와 정공이 그 내부 P-N 접합에 의해 생긴 전계에 의하여, 각각 N형인 제1 에미터(120a) 및 제2 에미터(220a)와 P형인 제1 실리콘 기판(220b) 및 제2 실리콘 기판(220b)으로 모이게 된다. 도 3b의 N형인 제1 에미터(120a) 및 제2 에미터(220a)를 제1 태양전지(A)와 제2 태양전지(B)가 전면전극(140)을 통하여 공유하고 있기 때문에, 양쪽에서 전자들이 모이게 된다. 제1 태양전지(A)의 정공은 하부에 있는 제1 실리콘 기판(120b)으로 이동하게 되며, 제2 태양전지(B)의 정공도 마찬가지로 상부에 있는 제2 실리콘 기판(220b)으로 이동하게 된다.In the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention, each of the first emitter 120a and the second emitter, each of which is N-type, is formed by an electric field generated by internal PN junctions of electrons and holes generated by light. 220a) and the P-type first silicon substrate 220b and the second silicon substrate 220b. Since the first solar cell A and the second solar cell B share the N-type first emitter 120a and the second emitter 220a of FIG. In the electrons are collected. Holes in the first solar cell A move to the first silicon substrate 120b at the bottom, and holes in the second solar cell B also move to the second silicon substrate 220b at the top. .

도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층(230)과 후면전극(100)이 전기적으로 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 4a의 등가회로도를 나타내는 회로도이다.4A is a diagram illustrating a state in which the second electric field layer 230 and the back electrode 100 of the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention are electrically connected, and FIG. 4B is a circuit diagram of the equivalent circuit diagram of FIG. 4A. to be.

도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지 는, 도 3a 및 3b의 태양전지의 구조로 형성되고, 제2 태양전지(B)의 제2 전계층(230)이, 제1 태양전지(A)의 후면전극(100)과 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 4A, the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention is formed in the structure of the solar cells of FIGS. 3A and 3B, and the second electric field layer 230 of the second solar cell B is illustrated. This is electrically connected to the back electrode 100 of the first solar cell A.

제1 태양전지(A)의 전면전극(140)이 N형 반도체 물질로 구성된 제1 태양전지(A)의 제1 에미터(120a)와 동일한 도전형을 가지는 제2 태양전지(B)의 제2 에미터(220a)를 공유하고 있기 때문에, 제1 P-N 접합층(120)과 제2 P-N 접합층(220)에서 발생된 전자들을 제1 에미터(120a)와 제2 에미터(220a)로 모을 수 있다.The front electrode 140 of the first solar cell A is formed of the second solar cell B having the same conductivity type as the first emitter 120a of the first solar cell A made of the N-type semiconductor material. Since the two emitters 220a are shared, electrons generated in the first PN junction layer 120 and the second PN junction layer 220 are transferred to the first emitter 120a and the second emitter 220a. I can collect it.

또한, 제1 P-N 접합층(120)에서 발생된 정공은 P형 반도체 물질로 구성된 제1 전계층(110)으로 이동하여 후면전극(100)으로 모아지고, 제2 P-N 접합층(220)에서 발생된 정공은 P형 반도체 물질로 구성된 제2 전계층(230)으로 이동된다.In addition, holes generated in the first PN junction layer 120 move to the first field layer 110 made of a P-type semiconductor material, are collected by the back electrode 100, and are generated in the second PN junction layer 220. Holes are transferred to the second electric field layer 230 made of a P-type semiconductor material.

이때, 전자가 이동되는 제1 에미터(120a)와 제2 에미터(220a)는 전면전극(140)이 공유하고 있지만, 정공이 이동되는 후면전극(100)과 제2 전계층(230)은 떨어져 있기 때문에 서로 연결되어야 한다. In this case, although the front electrode 140 is shared by the first emitter 120a and the second emitter 220a through which the electrons are moved, the back electrode 100 and the second field layer 230 through which holes are moved are Because they are separated, they must be connected to each other.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 후면전극(100)과 제2 전계층(230)을 물리적인 전선이나 전도체 물질로 구성된 금속 페이스트 등으로 연결하여 정공을 모아준다.Accordingly, the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention collects holes by connecting the back electrode 100 and the second electric field layer 230 with a physical wire or a metal paste made of a conductive material.

도 4b에 도시된 바와 같이, 도 4a의 실리콘 태양전지는 제1 태양전지(A)와 제2 태양전지(B)가 서로 병렬연결된 회로로 나타낼 수 있다.As shown in FIG. 4B, the silicon solar cell of FIG. 4A may be represented by a circuit in which the first solar cell A and the second solar cell B are connected in parallel to each other.

도 4b에서 실선의 회로는 제1 태양전지(A)만 존재할 때의 등가 회로를 나타낸다. 제1 태양전지(A) 상에 제2 태양전지(B)가 추가될 경우, 빛을 가리는 전면전극에 의해 가리워진 만큼의 손실이 없어지기 때문에, 점선의 추가적인 전류 공 급(IL2)이 생기게 된다. In FIG. 4B, the solid line circuit shows an equivalent circuit when only the first solar cell A is present. When the second solar cell B is added on the first solar cell A, the loss as much as it is covered by the front electrode covering the light disappears, so that an additional current supply I L2 of a dotted line is generated. do.

한편, 도시되어 있지는 않지만, 제1 태양전지(A) 상에 형성되는 제2 태양전지(B)를 제조하는 방법에 대하여 설명하자면, 우선 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링(texturing)한 다음, 전계층(즉, FSF(Front Surface Field))을 형성하고, 에미터(emitter)를 형성 형성한다. 그런 다음, 제1 태양전지(A) 상에 덮기 위한 전극에 맞는 크기로 슬라이싱(slicing)하고, 제1 태양전지(A)와 접촉되는 하부 표면을 제외한 다른 표면을 SiN 코팅(coating)하면 제2 태양전지(B)가 완성된다. 그런 다음, 완성된 제2 태양전지(B)를 제1 태양전지(A)에 접합시키고, 제2 태양전지(B)의 FSF와 제1 태양전지(A)의 후면전극을 전기적으로 연결한 후, 파이어링(firing) 하면 본 발명의 실시예에 따른 태양전지가 완성된다. Meanwhile, although not shown, a method of manufacturing the second solar cell B formed on the first solar cell A will be described. First, the surface of the wafer is textured, and then an electric field layer (ie, And forming a front surface field (FSF), and forming an emitter. Then, slicing to a size suitable for the electrode to be covered on the first solar cell A, and coating a surface other than the lower surface in contact with the first solar cell A to form a second The solar cell B is completed. Then, the completed second solar cell (B) is bonded to the first solar cell (A), and electrically connected to the FSF of the second solar cell (B) and the rear electrode of the first solar cell (A) When firing, the solar cell according to the embodiment of the present invention is completed.

또한, 제1 태양전지(A) 상에 형성되는 제2 태양전지(B)를 제조하는 다른 방법에 대하여 설명하자면, 우선 웨이퍼의 표면을 텍스쳐링(texturing)한 다음, 그 표면 전체에 에미터(emitter)를 형성하고, 상부 표면을 드라이 에칭(dry etching)하여 드라이 에칭된 상부 표면 상에 FSF를 형성한다. 그런 다음, 웨이퍼의 양측 부위를 아이솔레이션(isolation)시키고, 제1 태양전지(A) 상에 덮기 위한 전극에 맞는 크기로 슬라이싱(slicing)한 다음, 제1 태양전지(A)와 접촉되는 하부 표면을 제외한 다른 표면에 SiN를 PECVD법으로 증착하면, 제2 태양전지(B)가 완성된다. 그런 다음, 완성된 제2 태양전지(B)를 제1 태양전지(A)에 접합시키고, 제2 태양전지(B)의 FSF와 제1 태양전지(A)의 후면전극을 전기적으로 연결한 후, 파이어링(firing) 하면 본 발명의 실시예에 따른 태양전지가 완성된다. In addition, another method for manufacturing the second solar cell B formed on the first solar cell A will be described. First, the surface of the wafer is textured, and then the emitter is applied to the entire surface of the wafer. ) And dry etch the top surface to form FSF on the dry etched top surface. Then, both sides of the wafer are isolated, sliced to a size suitable for the electrode to be covered on the first solar cell A, and then the lower surface in contact with the first solar cell A is removed. By depositing SiN on another surface except PECVD, the second solar cell B is completed. Then, the completed second solar cell (B) is bonded to the first solar cell (A), and electrically connected to the FSF of the second solar cell (B) and the rear electrode of the first solar cell (A) When firing, the solar cell according to the embodiment of the present invention is completed.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 빛을 가리는 전면전극에 의해 가리워진 만큼의 손실을 제거할 수 있기 때문에, 단락전류(short circuit current)와 개방전압(open circuit voltage)을 높이게 되고, 이에 따라 에너지변환 효율을 향상시키게 된다.Therefore, the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention can eliminate the loss as much as it is covered by the front electrode covering the light, so that a short circuit current and an open circuit voltage are eliminated. This increases the energy efficiency, thereby improving energy conversion efficiency.

이하에서는, 제1 태양전지(A) 상에 형성된 제2 태양전지(B)의 제2 전계층상의 전류 흐름을 원활하게 하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 제2 전계층의 구조 변형에 관하여 도 5a에서부터 도 7에 걸쳐 설명하기로 한다.Hereinafter, the structural deformation of the second electric field layer that can improve the efficiency of the solar cell by smoothly flowing the current on the second electric field layer of the second solar cell B formed on the first solar cell A. This will be described with reference to FIGS. 5A through 7.

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 제2 전계층의 전류의 흐름을 나타내는 도면이다.FIG. 5A is a diagram showing the structure of a second electric field layer of the silicon solar cell according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a diagram showing the flow of current in the second electric field layer of FIG. 5A.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층(240)은, 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배열된 다수의 핑거라인들(240b)과, 다수의 핑거라인들(240b)과 직각으로 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들(240b)을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바(240a)를 포함한다.As shown in FIG. 5A, the second electric field layer 240 of the silicon solar cell according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of finger lines 240b spaced at a predetermined interval and arranged in parallel. And at least one bus bar 240a which is formed to intersect the finger lines 240b at right angles to electrically connect the plurality of finger lines 240b.

제2 전계층(240)은 제1 태양전지의 후면전극과 물리적인 전선이나 전도체 물질로 구성된 금속 페이스트 등으로 연결될 수 있다. 이때, 제2 전계층(240)의 버스바(240a)의 양단과 후면전극이 서로 연결되는 것이 바람직하다. The second electric field layer 240 may be connected to the back electrode of the first solar cell with a metal paste composed of a physical wire or a conductor material. In this case, it is preferable that both ends of the bus bar 240a of the second electric field layer 240 and the rear electrode are connected to each other.

도 5b에 도시된 바와 같이, 도 5a와 같이 구성된 제2 전계층은, 제2 P-N 접합층에서 발생된 정공이 다수의 핑거라인들(240b)을 통하여 버스바(240a)로 모아져 서 전류가 흐르게 된다.As shown in FIG. 5B, in the second electric field layer configured as shown in FIG. 5A, holes generated in the second PN junction layer are collected by the bus bars 240a through the plurality of finger lines 240b to flow current. do.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면이다.6 is a view showing the structure of the second electric field layer of the silicon solar cell according to the third embodiment of the present invention, Figure 7 is a structure of the second electric field layer of the silicon solar cell according to the fourth embodiment of the present invention It is a figure which shows.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층(240')은, 그 끝단의 어느 한 지점(B')으로부터 끝단에 가깝게 인접하는 다른 한 지점(C')까지 형성되는 단위 버스바가 중앙 지점을 기준으로 하여 서로 대칭되도록 4개로 형성된 버스바(240a')와, 버스바(240a')에 연결되는 다수의 핑거라인들(240b')을 포함한다.As shown in FIG. 6, the second electric field layer 240 ′ of the silicon solar cell according to the third embodiment of the present invention is adjacent to one end from one point B ′ of the end thereof. The unit busbars formed up to (C ') include four busbars 240a' formed so as to be symmetrical with respect to the center point, and a plurality of finger lines 240b 'connected to the busbars 240a'. do.

제2 전계층(240')은 제1 태양전지의 후면전극과 물리적인 전선이나 전도체 물질로 구성된 금속 페이스트 등으로 연결될 수 있다. 이때, 제2 전계층(240')의 버스바(240a')의 양단(즉, 끝단)과 후면전극이 서로 연결되는 것이 바람직하다.The second electric field layer 240 ′ may be connected to the back electrode of the first solar cell by a physical wire or a metal paste made of a conductor material. In this case, it is preferable that both ends (ie, ends) of the bus bar 240a 'of the second electric field layer 240' and the rear electrode are connected to each other.

따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 제2 태양전지의 제2 전계층(240')이 제1 태양전지의 후면전극과 연결되는 부분이 8개로 증가하기 때문에, 전자의 공급이 더욱 원활하게 할 수 있고, 이로 인하여 태양전지의 전체적인 광전변환효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the silicon solar cell according to the third embodiment of the present invention, since the second electric field layer 240 ′ of the second solar cell is connected to the rear electrode of the first solar cell to eight, Supply can be made more smoothly, thereby improving the overall photoelectric conversion efficiency of the solar cell.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층(240")은, 도 6에 도시된 제2 전계층(240")의 끝단의 소정영역에 형성된 버스바(240a")를 다수 개로 형성한 구조이다.As shown in FIG. 7, the second electric field layer 240 ″ of the silicon solar cell according to the fourth exemplary embodiment of the present invention is formed in a predetermined region of the end of the second electric field layer 240 ″ shown in FIG. 6. It is a structure in which a plurality of formed bus bars 240a "are formed.

즉, 제2 태양전지의 제2 전계층(240")이 제1 태양전지의 후면전극과 연결하 기 쉬운 모서리 쪽으로 가깝게 형성하여, 전자의 공급을 더욱 원활하게 할 수 있다.That is, the second electric field layer 240 ″ of the second solar cell may be formed close to the edge of the first solar cell, which is easy to connect to the back electrode, thereby facilitating the supply of electrons.

도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 도면이고, 도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층과 후면전극이 연결된 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 8A illustrates a structure of a silicon solar cell according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8B illustrates a state in which a second electric field layer and a rear electrode of the silicon solar cell according to the fifth embodiment of the present invention are connected. Drawing.

도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 도 3a 및 3b에 도시된 태양전지의 구조를 가지고, 또한 제2 전계층(240)이 다수의 핑거라인들(240b)과, 다수의 핑거라인들(240b)과 교차하도록 형성되어 다수의 핑거라인들(240b)을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바(240a)를 포함하고, 버스바(240a)와 다수의 핑거라인들(240b) 사이의 적어도 하나 이상의 지점상으로부터 제1 P-N 접합층 및 제1 전계층을 관통하는 관통홀(H)이 형성된 구조를 가진다. 이때, 관통홀(H)을 통하여 후면전극과 제2 전계층(240)이 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 8A, the silicon solar cell according to the fifth embodiment of the present invention has the structure of the solar cell shown in FIGS. 3A and 3B, and the second electric field layer 240 includes a plurality of finger lines. 240b and one or more busbars 240a formed to intersect the plurality of fingerlines 240b to electrically connect the plurality of fingerlines 240b, and the busbars 240a and a plurality of busbars 240a. A through hole H penetrating the first PN junction layer and the first electric field layer is formed on at least one or more points between the finger lines 240b. At this time, the back electrode and the second electric field layer 240 are electrically connected through the through hole H.

도 8b에 도시된 바와 같이, 도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층(240)은, 제2 태양전지(B)의 하부에 배치된 제1 태양전지(A)의 제1 P-N 접합층 및 제1 전계층을 관통하는 관통홀(H)을 통하여, 후면전극과 연결된다. 이때, 제2 전계층(240)과 후면전극은 은 페이스트(Ag paste) 등과 같은 도전성 금속물질(250)을 통하여 연결되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 8B, FIG. 8B illustrates a second solar cell layer 240 of the silicon solar cell according to the fifth embodiment of the present invention, wherein the first solar cell is disposed under the second solar cell B. It is connected to the rear electrode through the through hole H passing through the first PN junction layer and the first electric field layer of A). In this case, the second electric field layer 240 and the rear electrode may be connected through a conductive metal material 250 such as silver paste.

이때, 도 8b에서는 관통홀(H)이 버스바(240a)에 인접한 소정 부위 상에 형성되는 것으로 한정하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 관통홀(H)의 위치와 관통홀(H)의 개수는 제2 전계층(240)의 전기 전도도에 따라 변형될 수 있다. 즉, 제2 전계층(240)을 구성하는 P형 반도체물질이 상대적으로 적게 도핑되어 전기전도도가 작을 경우에는, 제1 태양전지(A)에 관통홀(H)을 더 많은 위치에 뚫어 제2 전계층(240)과 후면전극을 더 많이 연결해줄 수 있다. 이와 반대로, 제2 전계층(240)을 구성하는 P형 반도체물질이 상대적으로 충분하게 도핑되어 전기전도도가 높은 경우에는, 관통홀(H)을 상대적으로 적은 위치에 뚫어 더 적게 연결할 수 있다. In this case, although the through-hole H is limited to being formed on a predetermined portion adjacent to the bus bar 240a in FIG. 8B, the position of the through-hole H and the number of the through-holes H are not limited thereto. 2 may be modified according to the electrical conductivity of the electric field layer 240. That is, when the P-type semiconductor material constituting the second electric field layer 240 is relatively less doped and the electrical conductivity is small, the through hole H is drilled in the first solar cell A to a greater position, thereby providing the second conductivity. The electric field layer 240 and the rear electrode can be connected more. On the contrary, in the case where the P-type semiconductor material constituting the second electric field layer 240 is relatively sufficiently doped and the electrical conductivity is high, the through hole H may be drilled in a relatively small position to connect less.

따라서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 제1 태양전지에 형성된 관통홀(H)을 통하여 제2 전계층(240)과 후면전극을 연결하여 제2 태양전지의 제2 전계층(240)의 낮은 전기전도도를 극복할 수 있다.Therefore, in the silicon solar cell according to the fifth embodiment of the present invention, the second electric field 240 and the rear electrode are connected to each other through the through hole H formed in the first solar cell. The low electrical conductivity of layer 240 can be overcome.

도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도이다.9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a silicon solar cell according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 제1 태양전지(A), 제1 태양전지(A) 상에 형성된 제2 태양전지(B)를 포함한다. As shown in FIG. 9, the silicon solar cell according to the sixth embodiment of the present invention includes a first solar cell A and a second solar cell B formed on the first solar cell A. FIG. .

제1 태양전지(A)는, 제1 P-N 접합층(120), 제1 P-N 접합층(120)의 상면에 형성되는 전면전극(140), 제1 P-N 접합층(120)의 하면에 형성되는 후면전극(100)을 포함한다.The first solar cell A is formed on the bottom surface of the first electrode PN 140 and the front electrode 140 formed on the top surface of the first PN junction layer 120 and the first PN junction layer 120. The back electrode 100 is included.

제2 태양전지(B)는, 제1 태양전지(A)의 전면전극(140) 상에 형성된 제2 P-N 접합층(220), 제2 P-N 접합층(220)의 일 측면에 설치된 측면전극(240)을 포함한다.The second solar cell B includes a second PN junction layer 220 formed on the front electrode 140 of the first solar cell A and side electrodes provided on one side of the second PN junction layer 220. 240).

또한, 후면전극(100)과 측면전극(240)이 전기적으로 연결된다.In addition, the back electrode 100 and the side electrode 240 are electrically connected.

도 9에 도시된 본 발명의 제6 실시예에 따른 실리콘 태양전지는, 도 3a에 도시된 본발명의 제1 실시예에 따른 태양전지의 구조와 측면전극(240)을 제외하고는 그 구성 및 기능이 동일하므로 이에 관하여는 생략하기로 한다.The silicon solar cell according to the sixth exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 9 has the constitution except for the structure and the side electrode 240 of the solar cell according to the first exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. Since the functions are the same, a description thereof will be omitted.

측면전극(240)은, 제2 P-N 접합층(220) 및 제2 전계층(230)의 측면에 금속 페이스트를 프린팅하여 형성되고, 이를 통하여 제2 전계층(230)의 낮은 전기전도도를 극복할 수 있다. 또한, 측면전극(240)이 제2 P-N 접합층(220) 및 제2 전계층(230)의 측면에 형성되어, 빛을 가리는 영역이 좁아지기 때문에, 전체적인 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 측면전극(240)의 가로 세로의 비(aspect ratio)가 매우 크기 때문에, 전기전도도를 더욱 향상시킬 수 있다.The side electrode 240 is formed by printing a metal paste on the side surfaces of the second PN junction layer 220 and the second electric field layer 230, thereby overcoming the low electric conductivity of the second electric field layer 230. Can be. In addition, since the side electrodes 240 are formed on the side surfaces of the second PN junction layer 220 and the second electric field layer 230, the area covering the light becomes narrow, thereby improving the photoelectric conversion efficiency of the entire solar cell. have. In addition, since the aspect ratio of the side electrode 240 is very large, electrical conductivity may be further improved.

한편, 본 발명이 적용되는 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지 및 다결정 실리콘 태양전지에 모두 적용될 수 있다. Meanwhile, the solar cell to which the present invention is applied may be applied to both monocrystalline silicon solar cells and polycrystalline silicon solar cells.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실리콘 태양전지에 의하면, 태양광을 가리는 제1 태양전지(A)의 전면전극(140) 상에 소정의 제2 태양전지(B)를 형성하고 있기 때문에, 전면전극(140)에 의하여 발생되는 쉐이딩 손실(shading loss)을 제거할 수 있고, 이에 따라 광전변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실리콘 태양전지에 의하면, 별도로 생산 장비를 추가함이 없이, 기존의 태양전지를 생산하는 공정의 라인을 그대로 이용할 수 있다.According to the silicon solar cell according to the present invention configured as described above, since the predetermined second solar cell (B) is formed on the front electrode 140 of the first solar cell (A) to block sunlight, the front electrode Shading loss caused by 140 may be removed, thereby improving photoelectric conversion efficiency. In addition, according to the present silicon solar cell, it is possible to use the existing line of the process for producing a conventional solar cell without additional production equipment.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, the technical configuration of the present invention described above can be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다 는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 전면부의 그리드의 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing a structure of a grid of the front portion of a silicon solar cell according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a silicon solar cell according to the prior art.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도.3A is a cross-sectional view illustrating a structure of a silicon solar cell according to a first embodiment of the present invention.

도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지 내부의 전자와 정공의 흐름을 나타내는 도면.3B is a view showing the flow of electrons and holes in the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층과 후면전극이 전기적으로 연결된 상태를 나타내는 도면.4A is a view illustrating a state in which a second field layer and a rear electrode of the silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention are electrically connected.

도 4b는 도 4a의 등가회로도를 나타내는 회로도.4B is a circuit diagram showing an equivalent circuit diagram of FIG. 4A.

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면.5A is a view showing the structure of a second electric field layer of a silicon solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a의 제2 전계층의 전류의 흐름을 나타내는 도면.5B is a diagram showing the flow of current in the second electric field layer of FIG. 5A.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면.6 is a view showing the structure of a second electric field layer of a silicon solar cell according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층의 구조를 나타내는 도면.7 is a view showing the structure of a second electric field layer of a silicon solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 도면.8A illustrates a structure of a silicon solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

도 8b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제2 전계층과 후면전극이 연결된 상태를 나타내는 도면. 8B is a view illustrating a state in which a second electric field layer and a rear electrode of a silicon solar cell according to a fifth embodiment of the present invention are connected to each other.

도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 구조를 나타내는 단면도.9 is a sectional view showing a structure of a silicon solar cell according to a sixth embodiment of the present invention.

Claims (10)

제1 P-N 접합층, 상기 제1 P-N 접합층의 상면에 형성되는 전면전극, 상기 제1 P-N 접합층의 하면에 차례로 형성되는 제1 전계층 및 후면전극을 포함하는 제1 태양전지; 및A first solar cell including a first P-N junction layer, a front electrode formed on an upper surface of the first P-N junction layer, a first electric field layer and a rear electrode sequentially formed on a lower surface of the first P-N junction layer; And 상기 제1 태양전지의 전면전극 상에 차례로 형성된 제2 P-N 접합층 및 제2 전계층을 포함하는 제2 태양전지;를 포함하고,And a second solar cell including a second P-N junction layer and a second electric field layer sequentially formed on the front electrode of the first solar cell. 상기 후면전극은 상기 제2 전계층과 전기적으로 연결된,The back electrode is electrically connected to the second field layer, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 P-N 접합층은, 상기 제1 전계층 상에 형성되고, 제1 도전형을 가지는 제1 실리콘 기판; 및 상기 제1 실리콘 기판 상에 형성되고, 상기 제1 도전형과 반대의 도전형인 제2 도전형을 가지며, 상기 제1 실리콘 기판과 PN 접합되는 제1 에미터로 구성되고, The first P-N junction layer may include: a first silicon substrate formed on the first electric field layer and having a first conductivity type; And a first emitter formed on the first silicon substrate and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, the first emitter being PN bonded to the first silicon substrate, 상기 제2 P-N 접합층은, 상기 전면전극 상에 형성되고, 상기 제2 도전형을 가지는 제2 에미터; 및 상기 제2 에미터 상에 형성되고, 상기 제1 도전형을 가지며, 상기 제2 에미터와 PN 접합되는 제2 실리콘 기판으로 구성되는,The second P-N junction layer may include: a second emitter formed on the front electrode and having the second conductivity type; And a second silicon substrate formed on the second emitter, the second silicon substrate having the first conductivity type and PN bonded to the second emitter. 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 에미터와 상기 전면전극 사이, 상기 전면전극과 상기 제2 에미터 사이에, 각각 상기 제2 도전형을 가지는 접합층을 더 포함하는,Further comprising a bonding layer having the second conductivity type, respectively, between the first emitter and the front electrode, between the front electrode and the second emitter, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 전계층 및 상기 제2 전계층은, 제1 도전형을 가지는, The first electric field layer and the second electric field layer have a first conductivity type, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 제1 도전형은 P형이고, The first conductivity type is P type, 상기 제2 도전형은 N형인,The second conductivity type is N type, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 전계층은, 다수의 핑거라인들과, 상기 다수의 핑거라인들과 교차하도록 형성되어 상기 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함하고,The second electric field layer includes a plurality of finger lines and at least one bus bar formed to intersect the plurality of finger lines to electrically connect the plurality of finger lines. 상기 버스바의 양단과 상기 후면전극은 전기적으로 연결되는,Both ends of the bus bar and the rear electrode are electrically connected to each other. 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2 전계층은, 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배열된 다수의 핑거라인들과, 상기 다수의 핑거라인들과 직각으로 교차하도록 형성되어 상기 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함하는,The second electric field layer may include a plurality of finger lines spaced apart at predetermined intervals and arranged in parallel, and at least one bus bar formed to cross at right angles with the plurality of finger lines to electrically connect the plurality of finger lines. Included, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2 전계층은, 그 끝단의 한 지점으로부터 상기 끝단에 가깝게 인접하는 다른 끝단의 한 지점까지 형성되는 단위 버스바 4개가 중앙 지점을 기준으로 하여 서로 대칭되도록 배치된 버스바와, 상기 버스바에 연결되는 다수의 핑거라인들을 포함하는,The second electric field layer is connected to the bus bar, in which four unit bus bars formed from one point at one end thereof to one point at the other end adjacent to the end are arranged symmetrically with respect to the center point. Including a plurality of finger lines, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 전계층은, 다수의 핑거라인들과, 상기 다수의 핑거라인들과 교차하도록 형성되어 상기 다수의 핑거라인들을 전기적으로 연결하는 하나 이상의 버스바를 포함하고,The second electric field layer includes a plurality of finger lines and at least one bus bar formed to intersect the plurality of finger lines to electrically connect the plurality of finger lines. 상기 버스바와 상기 다수의 핑거라인들 사이의 적어도 하나 이상의 지점상으로부터 상기 제1 P-N 접합층 및 상기 제1 전계층을 관통하는 관통홀이 형성되어, 상기 관통홀을 통하여 상기 후면전극과 상기 제2 전계층이 전기적으로 연결되는,A through hole penetrating the first PN junction layer and the first electric field layer is formed from at least one point between the bus bar and the plurality of finger lines, and the rear electrode and the second electrode are formed through the through hole. Where the electrical layers are electrically connected, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells. 제1 P-N 접합층, 상기 제1 P-N 접합층의 상면에 형성되는 전면전극, 상기 제1 P-N 접합층의 하면에 형성되는 후면전극을 포함하는 제1 태양전지; 및A first solar cell including a first P-N junction layer, a front electrode formed on an upper surface of the first P-N junction layer, and a rear electrode formed on a lower surface of the first P-N junction layer; And 상기 제1 태양전지의 전면전극 상에 형성된 제2 P-N 접합층, 상기 제2 P-N 접합층의 일 측면에 설치된 측면전극을 포함하는 제2 태양전지;를 포함하고,And a second solar cell including a second P-N junction layer formed on a front electrode of the first solar cell and a side electrode provided on one side of the second P-N junction layer. 상기 후면전극과 상기 측면전극이 전기적으로 연결된,The rear electrode and the side electrode are electrically connected to each other, 실리콘 태양전지.Silicon solar cells.
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