KR101144256B1 - Methods for manufacturing backside electrode part of solar cell, and the same thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a back side electrode of a solar battery is provided to improve photo-electricity conversion efficiency by forming a back surface field in the back side electrode total area and reducing back side recombination. CONSTITUTION: A back surface field(20) is formed in the back side electrode total area of a silicon wafer(50). The silicon wafer is single crystal or poly-crystal. A back side electrode layer(10) is formed in the whole of the base side of the back surface field. A surface reformed back side electrode layer(30) is formed in the whole of the base side of the back surface field. The surface reformed back side electrode layer is formed by injecting and evaporating a metal plasma ion to the back side electrode layer. An ion source of the metal plasma ion comprises at least one among Ag, Cu, and Au.

Description

이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법, 및 이에 의해 제조된 태양전지 후면전극 {Methods for manufacturing backside electrode part of solar cell, and The same thereof}Method for manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method, and a solar cell back electrode manufactured by the same {Methods for manufacturing backside electrode part of solar cell, and The same approximately}

본 발명은 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법, 및 이에 의해 제조된 태양전지 후면전극에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 태양전지 모듈에 있어서 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질시킴으로써 태양전지의 후면전극 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method, and a solar cell back electrode manufactured by the same, and more particularly, by injecting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer of the solar cell module. The present invention relates to a method for manufacturing a back electrode of a solar cell by modifying the surface of the back electrode layer.

미래의 대체 에너지로서 대표격인 태양전지의 기술개발의 주된 방향성은 고효율화, 고순도화, 집적화, 생산성 향상에 있다. 그 중에서도 태양광을 이용한 발전 시설에 있어 가장 요망되는 것은 태양전지의 변환 효율 향상이라고 할 수 있는데, 이는 현재 각 가정용으로 사용되고 있는 단결정 태양 전지의 변환 효율이 약 15%로서, 화력발전과 같은 타에너지에 의한 발전 설비의 변환 효율이 약 45% 인 것에 비해 크게 뒤떨어지기 때문이다.The main direction of technological development of solar cell, which is the representative alternative energy of the future, is high efficiency, high purity, integration, and productivity improvement. Above all, the most demanding of solar power generation facilities is the improvement of solar cell conversion efficiency, which is about 15% of the conversion efficiency of single crystal solar cells currently used in each household, and other energy such as thermal power generation. This is because the conversion efficiency of the power generation equipment by P is significantly inferior to about 45%.

따라서, 실리콘 단결정 태양 전지가 개발된 이래, 후면전계층(Back surface Field Type, BSF), Violet Cell 및 반사방지형(CNR: Comsat Non-Reflective Cell) 등과 같이 태양전지의 고효율화를 위한 연구들이 계속해서 진행되었고, 최근에는 표면 플라즈마 여기에 의한 태양 전지의 고효율화나 초고효율 화합물 반도체 다접합 태양 전지, 태양 전지와 열전 소자의 조합형 소자 등과 같은 20% 이상의 변환 효율을 갖는 고효율 태양 전지를 개발을 위한 시도까지 연구가 되고 있다. Therefore, since the development of silicon single crystal solar cells, researches for increasing the efficiency of solar cells such as a back surface field type (BSF), violet cell, and anti-reflective cell (CNR) have continued. In recent years, efforts have been made to develop high efficiency solar cells with conversion efficiency of 20% or more, such as solar cell efficiency by surface plasma excitation, ultra-high efficiency compound semiconductor multi-junction solar cell, solar cell and thermoelectric device. It is being studied.

한편, 태양전지 모듈 제조공정 중에서 Tabbing은 태양전지셀과 금속전극선(리본)을 열원을 사용해 연결하면서 태양전지 셀들을 직렬로 정렬하는 공정을 말한다. 태양전지 모듈에서는 셀과 셀 사이의 연결이 전기적 흐름과 직결되므로 이러한 Tabbing 공정은 모듈의 품질을 결정하는 중요한 요소이다. 통상 태양전지 표면전극은 전류의 흐름을 원활하게 하기 위하여 일반적으로 Sn-Pb-Ag로 피복된 Cu 리본과의 Tabbing을 위하여 상기 Cu 리본과 Ag 페이스트를 이용하여 접착성이 강한 Ag 버스바(busbar)를 형성시켜 태양전지를 제조하였는데, 이렇게 Ag 버스바 리본전극을 사용하는 경우 그 아래 부분에는 후면전계가 형성되지 못하여 후면에서의 재결합에 의한 광전류 형성에 손실을 일으키는 문제점이 있었다.
Meanwhile, Tabbing refers to a process of arranging solar cells in series while connecting a solar cell and a metal electrode line (ribbon) using a heat source. In the solar cell module, the tabbing process is an important factor in determining the module quality because the cell-to-cell connection is directly connected to the electrical flow. In general, a solar cell surface electrode has a high-adhesive Ag busbar using the Cu ribbon and Ag paste for tabbing a Cu ribbon coated with Sn-Pb-Ag to smooth the flow of current. When the solar cell was manufactured by using the Ag busbar ribbon electrode, there was a problem in that a lower electric field was not formed in the lower portion thereof, resulting in a loss in photocurrent formation by recombination at the rear surface.

상기와 같은 기술적 배경 하에 본 발명자들은 예의 연구를 수행한 결과, Ag 버스바를 사용하지 아니하고 후면전극층 전체에 후면전계를 형성시키면서도 금속 리본과의 접착성이 우수한 태양전지 후면전극의 제조방법을 개발하기에 이르렀다.Under the technical background as described above, the present inventors conducted a thorough study to develop a method of manufacturing a solar cell back electrode having excellent adhesion with a metal ribbon without forming an Ag bus bar and forming a back electric field in the entire back electrode layer. Reached.

즉, 본 발명의 목적은 Ag 버스바를 사용하지 아니하여 후면전극층 전체에 후면전계를 형성시키면서도, 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 후면전극층의 표면개질을 통해 금속 리본과의 접착성이 우수한 태양전지 후면전극의 제조방법을 제공하는데 있다.
That is, an object of the present invention is to form an electric field on the entire rear electrode layer without using an Ag busbar, while injecting and depositing metal plasma ions on the rear electrode layer to improve adhesion to the metal ribbon through surface modification of the rear electrode layer. The present invention provides a method for manufacturing a solar cell back electrode.

본 발명의 태양전지의 후면전극 제조방법에 따르면, 실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 Al 페이스트를 증착한 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계; 및 상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법이 제공된다.According to a method of manufacturing a back electrode of a solar cell of the present invention, forming a back electrode layer by depositing Al paste on the entire back surface of a silicon wafer; Firing the silicon wafer on which the Al paste is deposited to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer; And implanting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer to modify the surface of the back electrode layer.

본 발명의 일측면에 따르면, 실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계; 및 상기 후면전극층 표면이 개질된 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, the step of depositing an Al paste on the entire back surface of the silicon wafer to form a back electrode layer; Modifying a surface of the back electrode layer by injecting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer; And firing a silicon wafer having a modified surface of the back electrode layer to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer. A manufacturing method is provided.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 실리콘 웨이퍼는 단결정성 또는 다결정성 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the silicon wafer may be monocrystalline or polycrystalline.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속 플라즈마 이온원은 Ag, Cu, 및 Au 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion source may include one or more selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속 플라즈마 이온 주입단계는, 상기 금속 플라즈마 이온을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion implantation step may be performed by inducing the metal plasma ions to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 실리콘 웨이퍼; 상기 실리콘 웨이퍼 후면의 전체에 형성된 후면전계; 상기 후면전계 후면의 전체에 형성된 후면전극층; 및 상기 후면전극층 후면의 전체에 형성된 표면 개질된 후면전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 후면전극이 제공된다.
According to another aspect of the invention, a silicon wafer; A backside electric field formed on the entire back side of the silicon wafer; A rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electric field; And a surface modified rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electrode layer.

본 발명에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법 및 이에 의해 제조된 태양전지 후면전극에 따르면, Ag 페이스트를 이용한 Ag 버스바를 사용하지 아니하여 후면전극 전체면적에 후면전계가 형성될 수 있어 후면 재결합을 감소시켜 광전기 변환효율을 증대시키는 효과를 가진다.According to the method for manufacturing the back electrode of the solar cell using the ion mixing method according to the present invention and the solar cell back electrode manufactured by the same, a back electric field can be formed on the entire area of the back electrode without using an Ag bus bar using Ag paste. This reduces the rear recombination has the effect of increasing the photoelectric conversion efficiency.

또한, 이온믹싱법을 사용하여 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착함으로써 후면전극층의 표면을 개질시켜 Ag 페이스트를 이용한 Ag 버스바보다 금속리본과의 접착성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러, 태양전지의 단회로 광전류 밀도(Jsc), 개방전압(Voc), 및 충진률이 증대될 수 있으며, 고가의 Ag 페이스트를 사용하지 아니함으로써 비용 절약의 효과가 기대된다.In addition, by implanting and depositing metal plasma ions using an ion mixing method, the surface of the rear electrode layer may be modified to improve adhesion to metal ribbons rather than Ag bus bars using Ag paste. In addition, the short-circuit photocurrent density (Jsc), the open circuit voltage (Voc), and the filling rate of the solar cell may be increased, and cost savings are expected by not using an expensive Ag paste.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 3은, 후면전극층 개질을 위해 Al 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는, 이온믹싱법을 이용하여 금속 플라즈마 이온이 주입 및 증착되는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a method of manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a method for manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method according to another embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state of implanting and depositing metal plasma ions into the Al back electrode layer for reforming the back electrode layer.
4 is a view showing a state in which metal plasma ions are implanted and deposited by using an ion mixing method.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 태양전지의 후면전극 제조방법에 따르면, 실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 Al 페이스트를 증착한 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계; 및 상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법이 제공된다. 이하, 도면을 참조하여 발명을 상세히 설명한다.According to a method of manufacturing a back electrode of a solar cell of the present invention, forming a back electrode layer by depositing Al paste on the entire back surface of a silicon wafer; Firing the silicon wafer on which the Al paste is deposited to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer; And implanting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer to modify the surface of the back electrode layer. Hereinafter, the invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법을 나타낸 도면이다. 우선, 태양전지에 쓰이는 실리콘 웨이퍼(50)의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층(10)을 형성한다. Al 페이스트는 고온소성하면 실리콘 웨이퍼 쪽으로 확산된 후, 냉각되면서 후면에 후면전계(BSF, P+ 층)를 만들어 주어 태양전지 효율(Jsc 향상)을 향상시키는 역할을 한다.1 is a view showing a method of manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method according to an embodiment of the present invention. First, Al paste is deposited on the entire back surface of the silicon wafer 50 used for the solar cell to form the back electrode layer 10. When Al paste is fired at high temperature, it diffuses to the silicon wafer, cools it, and makes back electric field (BSF, P + layer) on the back side to improve solar cell efficiency (Jsc improvement).

상기에서 실리콘 웨이퍼는 태양전지에 통상 쓰이는 실리콘 웨이퍼로써 특별히 한정되지 아니하나, 단결정 또는 다결정 일 수 있다. The silicon wafer is not particularly limited as a silicon wafer commonly used in solar cells, but may be monocrystalline or polycrystalline.

다음으로, 상기 Al 페이스트를 증착한 실리콘 웨이퍼를 소성하여 후면전극층(10)과 실리콘 웨이퍼(50)의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)(20)를 형성하는 단계를 수행한다. 본 발명에서 이러한 후면전계는 후면전극층 전체면적에 형성되기 때문에, 후면전극층과의 접촉저항을 줄이거나 낮은 후면 재결합 속도를 얻음으로 해서 전지의 역포화 전류를 억제하는 효과를 얻을 수 있기 때문에 높은 개방전압을 얻을 수가 있게 된다.Next, a step of forming a back surface field (BSF) 20 is performed between the back electrode layer 10 and the silicon wafer 50 by firing the silicon wafer on which the Al paste is deposited. In the present invention, since the rear field is formed in the entire area of the rear electrode layer, a high open circuit voltage can be obtained by reducing the contact resistance with the rear electrode layer or by obtaining a low rear recombination rate to suppress the reverse saturation current of the battery. You can get

그 후, 후면전극층(10)에 금속 플라즈마 이온(40)을 주입 및 증착하여 후면전극층(10)의 표면을 개질하는 단계를 거치게 된다. Thereafter, metal plasma ions 40 are injected and deposited into the back electrode layer 10 to modify the surface of the back electrode layer 10.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 금속 플라즈마 이온원은 Ag, Cu, 및 Au 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 금속이온을 사용하는 것은 전도성이 높고, Cu 리본과 접착성이 우수하기 때문이다.According to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion source may include one or more selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au. This metal ion is used because of its high conductivity and excellent adhesion to the Cu ribbon.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속 플라즈마 이온 주입 및 증착단계는 통상의 이온믹싱법에 따라 금속 플라즈마 이온(40)을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행될 수 있다. 도 3은 후면전극층 개질을 위해 Al 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하는 모습을 나타낸 것이고, 도 4는 이온믹싱법을 이용하여 금속 플라즈마 이온이 주입 및 증착되는 모습을 나타낸 도면이다. 표면 개질된 후면전극층(30)은 도 4에서 나타나듯이 후면전극층의 Al과 주입된 금속 플라즈마 이온(40)이 층의 표면 부분에서 혼재되어 있는 상태이다. 이러한 이온믹싱법에 의한 표면개질에 의해 통상 리본으로 쓰이는 Sn-Pb-Ag 로 피복된 Cu 리본과의 접착력을 향상시킬 수 있는 것이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion implantation and deposition step may be performed by inducing metal plasma ions 40 to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer according to a conventional ion mixing method. Can be. 3 is a view showing the injection and deposition of metal plasma ions in the Al back electrode layer for reforming the back electrode layer, Figure 4 is a view showing the injection and deposition of metal plasma ions using the ion mixing method. As shown in FIG. 4, the surface-modified back electrode layer 30 is in a state in which Al of the back electrode layer and the injected metal plasma ions 40 are mixed at the surface portion of the layer. By surface modification by such an ion mixing method, the adhesive force with the Cu ribbon coated with Sn-Pb-Ag normally used as a ribbon can be improved.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계; 및 상기 후면전극층 표면이 개질된 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법이 제공된다. 이하, 도면을 참조하여 발명을 상세히 설명한다.According to another aspect of the invention, the step of depositing an Al paste on the entire back surface of the silicon wafer to form a back electrode layer; Implanting metal plasma ions into the back electrode layer to modify a surface of the back electrode layer; And firing a silicon wafer having a modified surface of the back electrode layer to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer. A manufacturing method is provided. Hereinafter, the invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법을 나타낸 것이다. 우선, 태양전지에 쓰이는 실리콘 웨이퍼(50)의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층(10)을 형성한다. 상기에서 실리콘 웨이퍼는 태양전지에 통상 쓰이는 실리콘 웨이퍼로써 특별히 한정되지 아니하나, 단결정 또는 다결정 일 수 있다. 2 illustrates a method of manufacturing a back electrode of a solar cell using an ion mixing method according to an embodiment of the present invention. First, Al paste is deposited on the entire back surface of the silicon wafer 50 used for the solar cell to form the back electrode layer 10. The silicon wafer is not particularly limited as a silicon wafer commonly used in solar cells, but may be monocrystalline or polycrystalline.

그 후, 후면전극층(10)에 금속 플라즈마 이온(40)을 주입 및 증착하여 후면전극층(10)의 표면을 개질하는 단계를 거치게 된다. 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 금속 플라즈마 이온원은 Ag, Cu, 및 Au 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 금속이온을 사용하는 것은 전도성이 높고, Cu 리본과 접착성이 우수하기 때문이다.Thereafter, metal plasma ions 40 are injected and deposited into the back electrode layer 10 to modify the surface of the back electrode layer 10. According to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion source may include one or more selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au. This metal ion is used because of its high conductivity and excellent adhesion to the Cu ribbon.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속 플라즈마 이온 주입 및 증착단계는 통상의 이온믹싱법에 따라 금속 플라즈마 이온(40)을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행될 수 있다. 도 3은 후면전극층 개질을 위해 Al 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하는 모습을 나타낸 것이고, 도 4는 이온믹싱법을 이용하여 금속 플라즈마 이온이 주입 및 증착되는 모습을 나타낸 도면이다. 표면 개질된 후면전극층(30)은 도 4에서 나타나듯이 후면전극층의 Al과 주입된 금속 플라즈마 이온(40)이 층의 표면 부분에서 혼재되어 있는 상태이다. 이러한 이온믹싱법에 의한 표면개질에 의해 통상 리본으로 쓰이는 Sn-Pb-Ag 로 피복된 Cu 리본과의 접착력을 향상시킬 수 있는 것이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the metal plasma ion implantation and deposition step may be performed by inducing metal plasma ions 40 to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer according to a conventional ion mixing method. Can be. 3 is a view showing the injection and deposition of metal plasma ions in the Al back electrode layer for reforming the back electrode layer, Figure 4 is a view showing the injection and deposition of metal plasma ions using the ion mixing method. As shown in FIG. 4, the surface-modified back electrode layer 30 is in a state in which Al of the back electrode layer and the injected metal plasma ions 40 are mixed at the surface portion of the layer. By surface modification by such an ion mixing method, the adhesive force with the Cu ribbon coated with Sn-Pb-Ag normally used as a ribbon can be improved.

다음으로, 상기 후면전극층 표면이 개질된 실리콘 웨이퍼를 소성하여 후면전극층(10)과 실리콘 웨이퍼(50)의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)(20)를 형성하는 단계를 수행한다. 본 발명에서 이러한 후면전계는 후면전극층 전체면적에 형성되기 때문에, 후면전극층과의 접촉저항을 줄이거나 낮은 후면 재결합 속도를 얻음으로 해서 전지의 역포화 전류를 억제하는 효과를 얻을 수 있기 때문에 높은 개방전압을 얻을 수가 있게 된다.Next, a step of forming a back surface field (BSF) 20 between the back electrode layer 10 and the silicon wafer 50 is performed by firing the silicon wafer on which the surface of the back electrode layer is modified. In the present invention, since the rear field is formed in the entire area of the rear electrode layer, a high open circuit voltage can be obtained by reducing the contact resistance with the rear electrode layer or by obtaining a low rear recombination rate to suppress the reverse saturation current of the battery. You can get

한편, 본 발명의 일측면에 따르면, 실리콘 웨이퍼; 상기 실리콘 웨이퍼 후면의 전체에 형성된 후면전계; 상기 후면전계 후면의 전체에 형성된 후면전극층; 및 상기 후면전극층 후면의 전체에 형성된 표면 개질된 후면전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 후면전극이 제공된다. On the other hand, according to one aspect of the invention, a silicon wafer; A backside electric field formed on the entire back side of the silicon wafer; A rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electric field; And a surface modified rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electrode layer.

따라서, 본 발명에 따른 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법에 의해 제조된 태양전지 후면전극에 따르면, Ag 버스바를 사용하지 아니하여 후면전극 전체면적에 후면전계가 형성될 수 있어 후면 재결합을 감소시켜 광전기 변환효율을 증대시키는 효과를 가지며, 이온믹싱법을 사용하여 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착함으로써 후면전극층의 표면을 개질시켜 Ag 버스바보다 금속리본과의 접착성을 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 아울러 태양전지의 단회로 광전류 밀도(Jsc), 개방전압(Voc), 및 충진률이 증대될 수 있으며, 고가의 Ag 페이스트를 사용하지 아니함으로써 비용 절약의 효과가 있다.Therefore, according to the solar cell rear electrode manufactured by the solar cell rear electrode manufacturing method using the ion mixing method according to the present invention, the rear electric field can be formed on the entire area of the rear electrode without using the Ag bus bar, so that the rear recombination is performed. It has the effect of increasing the photoelectric conversion efficiency by reducing the density, and improves the adhesion to the metal ribbon than the Ag busbar by modifying the surface of the back electrode layer by implanting and depositing metal plasma ions using ion mixing. In addition, the short-circuit photocurrent density (Jsc), the open circuit voltage (Voc), and the filling rate of the solar cell can be increased, and cost reduction can be achieved by not using an expensive Ag paste.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

10: 후면전극층
20 : 후면전계
30 : 표면개질된 후면전극층
40 : 금속 플라즈마 이온
50 : 실리콘 웨이퍼10: back electrode layer
20: rear electric field
30: surface modified rear electrode layer
40: metal plasma ion
50: Silicon Wafer

Claims (14)

실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 Al 페이스트를 증착한 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계; 및
상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계;
를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법.Depositing Al paste on the entire back surface of the silicon wafer to form a back electrode layer;
Firing the silicon wafer on which the Al paste is deposited to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer; And
Modifying a surface of the back electrode layer by injecting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer;
Back electrode manufacturing method of a solar cell using an ion mixing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 실리콘 웨이퍼는 단결정 또는 다결정인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 1,
The silicon wafer is a single electrode or polycrystalline solar cell manufacturing method, characterized in that the. 제1항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온의 이온원은 Ag, Cu, 및 Au로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 1,
The ion source of the metal plasma ions is a method for producing a back electrode of a solar cell, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au. 제1항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온 주입단계는, 상기 금속 플라즈마 이온을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 1,
The metal plasma ion implantation step may be performed by inducing the metal plasma ions to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer. 실리콘 웨이퍼의 후면 전체에 Al 페이스트를 증착하여 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 후면전극층에 금속 플라즈마 이온을 주입 및 증착하여 상기 후면전극층의 표면을 개질하는 단계; 및
상기 후면전극층 표면이 개질된 실리콘 웨이퍼를 소성하여, 상기 후면전극층과 상기 실리콘 웨이퍼의 사이에 후면전계(Back Surface Field: BSF)를 형성하는 단계;
를 포함하는 이온믹싱법을 이용한 태양전지의 후면전극 제조방법.Depositing Al paste on the entire back surface of the silicon wafer to form a back electrode layer;
Modifying a surface of the back electrode layer by injecting and depositing metal plasma ions into the back electrode layer; And
Firing a silicon wafer on which the surface of the back electrode layer is modified to form a back surface field (BSF) between the back electrode layer and the silicon wafer;
Back electrode manufacturing method of a solar cell using an ion mixing method comprising a. 제5항에 있어서,
상기 실리콘 웨이퍼는 단결정 또는 다결정인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 5,
The silicon wafer is a single electrode or polycrystalline solar cell manufacturing method, characterized in that the. 제5항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온의 이온원은 Ag, Cu, 및 Au로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 5,
The ion source of the metal plasma ions is a method for producing a back electrode of a solar cell, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au. 제5항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온 주입단계는, 상기 금속 플라즈마 이온을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극 제조방법. The method of claim 5,
The metal plasma ion implantation step may be performed by inducing the metal plasma ions to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 태양전지 후면전극.The solar cell back electrode manufactured by the method according to any one of claims 1 to 8. 태양전지 후면전극에 있어서,
실리콘 웨이퍼;
상기 실리콘 웨이퍼 후면의 전체에 형성된 후면전계;
상기 후면전계 후면의 전체에 형성된 후면전극층; 및
상기 후면전극층 후면의 전체에 형성된 표면 개질된 후면전극층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 후면전극.In the solar cell back electrode,
Silicon wafers;
A backside electric field formed on the entire back side of the silicon wafer;
A rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electric field; And
A surface modified rear electrode layer formed on the entire rear surface of the rear electrode layer;
Solar cell rear electrode comprising a. 제10항에 있어서,
상기 실리콘 웨이퍼는 단결정 또는 다결정인 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극.The method of claim 10,
The silicon wafer is a back electrode of the solar cell, characterized in that the single crystal or polycrystalline. 제10항에 있어서,
상기 표면 개질된 후면전극층은, 금속 플라즈마 이온이 주입 및 증착되어 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극.The method of claim 10,
The surface-modified back electrode layer is a back electrode of a solar cell, characterized in that the metal plasma ions are formed by implantation and deposition. 제12항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온의 이온원은 Ag, Cu, 및 Au로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극.The method of claim 12,
The ion source of the metal plasma ions is at least one selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au back electrode of the solar cell. 제12항에 있어서,
상기 금속 플라즈마 이온 주입은, 상기 금속 플라즈마 이온을 상기 후면전극층에 유도시키고 상기 후면전극층에 고전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 후면전극. The method of claim 12,
The metal plasma ion implantation is performed by inducing the metal plasma ions to the back electrode layer and applying a high voltage to the back electrode layer.
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