KR101199591B1 - 태양전지 셀의 제조 방법 - Google Patents

태양전지 셀의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101199591B1
KR101199591B1 KR1020110040435A KR20110040435A KR101199591B1 KR 101199591 B1 KR101199591 B1 KR 101199591B1 KR 1020110040435 A KR1020110040435 A KR 1020110040435A KR 20110040435 A KR20110040435 A KR 20110040435A KR 101199591 B1 KR101199591 B1 KR 101199591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
screen mask
finger line
semiconductor substrate
cell structure
Prior art date
Application number
KR1020110040435A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120122345A (ko
Inventor
김기현
양수미
이상섭
주상민
허종규
임종빈
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020110040435A priority Critical patent/KR101199591B1/ko
Publication of KR20120122345A publication Critical patent/KR20120122345A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101199591B1 publication Critical patent/KR101199591B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022433Particular geometry of the grid contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0236Special surface textures
    • H01L31/02363Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

태양전지 셀의 제조 방법은 (a) 역피라미드 구조로 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 대하여 텍스처링을 하는 단계, (b) 상기 텍스처링된 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 제2 도전형 반도체 층을 적층하여 태양전지 구조물을 형성하는 단계, (c) 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크를 준비하는 단계, (d) 상기 적어도 하나의 스크린 마스크를 기초로 태양전지의 양면에 메탈 프린팅(metal printing)을 수행하는 단계를 포함한다. 상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크는 상기 태양전지용 스크린 마스크의 가장자리에 형성되고 적어도 하나의 핑거 라인 개구부의 적어도 일부와 교차되는 적어도 하나의 보조 핑거 라인 개구부를 포함한다.

Description

태양전지 셀의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SOLAR CELL}
개시된 기술은 태양전지 셀(Cell)의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 태양 전지의 전극 구조를 개선한 태양전지 셀의 제조 방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 이용하여 빛을 전기로 바꾸는 전지를 말하는데, 정공에 의해 전도가 발생하는 p형 반도체와 전자에 의해 전도가 발생하는 n형 반도체를 접합시켜 빛에 의하여 전자와 정공 전하가 생성되어 전류가 흐르게 되면서 광기전력이 발생되는 원리를 이용한 것이 바로 태양광 전지이다.
실시예들 중에서, 태양전지 셀의 제조 방법은 (a) 역피라미드 구조로 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 대하여 텍스처링을 하는 단계; (b) 상기 텍스처링된 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 제2 도전형 반도체 층을 증착하여 태양전지 구조물을 형성하는 단계; (c) 상기 형성된 태양전지 구조물의 양면 각각에 투명 전도막을 증착한 후에, 전극 구조에 상응하는 개구부를 형성하는 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크를 상기 투명 전도막 상에 배치하는 단계; (d) 상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크를 기초로 메탈 프린팅(metal printing)을 수행하여 금속 패턴을 형성한 후에, 해당 형성된 금속 패턴에 어닐링을 수행하여 상기 태양전지 구조물과 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크는 적어도 하나의 핑거 라인 개구부의 적어도 일부와 교차되는 적어도 하나의 보조 핑거 라인 개구부를 상기 태양전지용 스크린 마스크의 가장자리에 형성하도록 한다.
일 실시예에서, 상기 (d) 단계는 상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크의 개수가 2 개에 상응하는 경우에는 상기 태양전지 구조물의 제1 면은 제1 태양전지용 스크린 마스크로, 상기 태양전지 구조물의 제2 면은 제2 태양전지용 스크린 마스크로 상기 메탈 프린팅을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 보조 핑거 라인의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 핑거 라인의 모두와 교차될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 투명 전도막의 두께는 80nm에 상응할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 태양전지 셀은 양면 수광을 위한 이종접합 태양전지 셀을 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 태양전지 셀을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제1 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제2 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제3 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
본 출원에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 외 구성요소는 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1a 및 도 1b는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 태양전지 셀을 나타내는 도면이다.
도 1a 와 도 1b는 각각 태양전지 셀의 전면과 후면을 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 태양전지 셀(100)은 태양전지 구조물(110), 버스바(bus bar)(120), 핑거 라인(finger line)(130) 및 보조 핑거 라인(140)을 포함한다.
태양전지 구조물(110)은 n형과 p형 또는 i형 반도체로 적층될 수 있다. 일 실시예에서, 태양전지 셀(100)은 양면 수광을 위한 이종접합 태양전지 셀을 포함할 수 있으므로, 태양전지 구조물(110)은 이종접합 태양전지의 적층 구조에 상응하는 구조로 구성될 수 있다. 다른 일 실시예에서, 태양전지 구조물(110)은 유리 기판의 양면 각각에 n형과 p형 반도체 층들을 적층할 수 있다.
버스바(120)는 태양전지 구조물(110)의 전면에 형성될 수 있고, 일 실시예에서, Ni, Ag, Cu, Al 또는 이들의 결합으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 버스바(120)는 태양전지 구조물(110)의 전면에 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 만일 버스바(120)가 복수개로 구현된다면 복수의 버스바들(120)은 이격적으로 평행하게 구현될 수 있다.
핑거 라인(130)은 태양전지 구조물(110)의 전면에 형성될 수 있고, 일 실시예에서, Ni, Ag, Cu, Al 또는 이들의 결합으로 구성될 수 있다. 핑거 라인(130)은 태양전지 구조물(110)에서 생성되는 캐리어(carrier)들을 수집하여 버스바(120)로 이동시킬 수 있고, 버스바(120)와 수직으로 교차될 수 있다. 일 실시예에서, 핑거 라인(130)은 태양전지 구조물(110)의 전면에 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 만일 핑거 라인(130)이 복수개로 구현된다면 복수의 핑거 라인들(130)은 이격적으로 평행하게 구현될 수 있다.
보조 핑거 라인(140)은 태양전지 구조물(110)의 전면에 형성될 수 있고, 일 실시예에서, Ni, Ag, Cu, Al 또는 이들의 결합으로 구성될 수 있다. 보조 핑거 라인(140)은 태양전지 구조물(110) 전면의 가장자리 부분(즉, 버스바(120)의 바깥쪽)에 있는 캐리어의 수집을 증가시키기 위한 것으로, 태양전지 구조물(110) 전면의 가장자리에 형성되고 핑거 라인(130)의 적어도 일부와 교차될 수 있다.
일 실시예에서, 태양전지 구조물(110)의 전면에 형성되는 전극 구조를 보면, 보조 핑거 라인(140)은 버스바(120)와 평행하며 핑거 라인들(130) 모두와 교차될 수 있다. 일 실시예에서, 보조 핑거 라인들(140)의 적어도 일부는 적어도 하나의 버스바(120)와 교차되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 보조 핑거 라인(140)은 양측 가장자리에 동일한 개수로 구현될 수 있다. 예를 들어, 보조 핑거 라인들(140)의 개수가 4에 상응하는 경우에는 2 개의 보조 핑거 라인들(140)이 양측 가장자리 각각에 배치될 수 있다.
태양전지 구조물(110)의 후면에 형성되는 전극 구조는 상술한 태양전지 구조물(110)의 전면에 형성되는 전극 구조와 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 태양전기 구조물(110)의 전면과 후면 각각에 형성되는 전극 구조가 동일한 경우, 후면 전극 구조는 상술한 전면 전극 구조에 실질적으로 상응하므로 설명을 생략한다.
도 1b는 태양전지 구조물(110)의 후면을 나타내는 도면으로서, 전면과 후면의 전극 구조들이 상이한 경우에 해당한다. 도 1b에서 보조 핑거 라인들(140)은 도 1a에 있는 보조 핑거 라인들(140)에 비해 더 바깥쪽으로 배치될 수 있다. 예를들면, 전극 구조는 태양전지 셀(100)이 양면 수광을 하는 경우 캐리어(carrier)가 생성되는 위치가 전면과 후면에 있어 차이가 있을 수 있으므로 이를 고려하여 설계될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제1 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서, 태양전지 셀(200)은 메탈 프린팅(metal printing) 기법으로 전극을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 메탈 프린팅 기법은 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크(screen mask)를 이용할 수 있고, 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크는 도 1에 있는 전극 구조에 상응하는 개구부를 가지고, 일 실시예에서, 실크 또는 스테인리스 망사로 제조될 수 있으며 전극 구조를 형성하기 위하여 유제(emulsion)를 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크의 개수가 2 개에 상응하는 경우에는 태양전지 구조물(260)의 전면은 제1 태양전지용 스크린 마스크, 태양전지 구조물(260)의 후면은 제2 태양전지용 스크린 마스크를 사용하여 전극을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 태양전지용 스크린 마스크들의 보조 핑거 라인 개구부들은 서로 동일하지 않을 수 있다.
도 3에서, 태양전지 셀(200)의 제조를 위하여, 제1 도전형 반도체 기판(210)이 준비된다(단계 S310). 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(210)은 n형 결정계 실리콘 웨이퍼에 상응할 수 있다.
제1 도전형 반도체 기판(210)의 양면 각각에 텍스처링(texturing)(즉, 표면조직화)이 수행되고, 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(210)은 양면에 피라미드 구조의 형상을 가질 수 있다 (단계 S320).
제1 도전형 반도체 기판(210)의 양면 각각에 제2 도전형 반도체 층(220)이 형성되고, 일 실시예에서, 제2 도전형 반도체 층(220)은 i형 비정질 실리콘 박막상에 p형 또는 n형 비정질 실리콘 박막을 적층한 구조(양면이 서로 반대 도전형으로 형성)로 구성될 수 있다(단계 S330).
투명 전도막(230)은 제2 도전형 반도체 층(220) 상에 증착된다. 일 실시예에서, 전면 투명 전도막(230)은 TCO, 후면 투명 전도막(230)은 ITO로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 투명 전도막(230)의 두께는 80nm에 상응할 수 있다(단계 S340).
적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크가 태양전지 구조물(260) 상에 배치된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 스크린 마스크는 도 1에 있는 전극 구조에 상응하는 개구부를 형성할 수 있다(단계 S350).
태양전지 구조물(260)의 양면에 메탈 프린팅(metal printing) 공정이 수행되어 태양전지 구조물(260)의 표면에 도 1에 있는 전극 구조에 상응하는 금속 패턴이 형성될 수 있다(단계 S360).
태양전지 구조물(260)에 인쇄된 금속은 어닐링(annealing) 공정을 통하여 태양전지 구조물(260)과 전기적으로 연결될 수 있다(단계 S370).
도 2 및 도 3에서, 스크린 마스크는 도 1에 있는 태양전지 셀의 전극 구조의 역 패턴을 가질 수 있다. 즉, 태양전지 셀의 전극 구조의 경우, 도 1에 있는 선들(즉, 버스바, 핑거 라인, 보조 핑거 라인)은 실제의 형상을 설명하고 있으나, 스크린 마스크의 경우, 도 1에 있는 라인들은 빈 공간으로 대체된다.
도 4 및 도 5는 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제2 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서, 태양전지 셀(400)의 전극은 도 1에 도시된 전극 구조에 상응하는 홈을 형성하여 함몰형으로 형성 될 수 있다. 일 실시예에서, 태양전지 셀(400)의 양면에 제1 및 제2 전극 패턴들로 홈이 형성되며, 제1 및 제2 전극 패턴들은 도 1에 도시된 전극 구조에 상응하여 버스바(440), 핑거 라인(450) 및 보조 핑거 라인(460) 패턴부를 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제1 및 제2 전극 패턴들은 서로 동일하지 않은 패턴을 가질 수 있다.
도 5에서, 태양전지 셀(400)의 제조를 위하여, 제1 도전형 반도체 기판(410)이 준비된다(단계 S510). 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(410)은 n형 반도체 웨이퍼에 상응할 수 있다.
제1 도전형 반도체 기판(410)의 양면에 텍스처링(texturing)(즉, 표면조직화)이 수행되고, 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(410)은 양면에 피라미드 구조의 형상을 가질 수 있다 (단계 S520).
제1 도전형 반도체 기판(410)의 양면에 제1 및 제2 전극 패턴으로 홈이 형성되고, 일 실시예에서, 홈은 감광층을 이용한 사진패턴 형성기술, 레이저 또는 다이아몬드 날을 이용하여 형성될 수 있다(단계 S530).
제1 및 제2 전극 패턴으로 형성된 홈에 대한 식각 공정을 통하여 불순물이 제거될 수 있다(단계 S540)
제1 도전형 반도체 기판(410)의 양면에 제2 도전형 반도체 층(420)이 형성되고, 일 실시예에서, 제2 도전형 반도체 층(420)은 i형 비정질 실리콘 박막상에 p형 또는 n형 비정질 실리콘 박막을 적층한 구조(양면이 서로 반대 도전형으로 형성)로 구성될 수 있다(단계 S550).
투명 전도막(230)은 제2 도전형 반도체 층(220) 상에 증착된다. 일 실시예에서, 전면 투명 전도막(430)은 TCO, 후면 투명 전도막(430)은 ITO로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 투명 전도막(430)의 두께는 80nm에 상응할 수 있다(단계 S560).
전극은 제1 및 제2 전극 패턴으로 형성된 홈 영역에 형성되고, 일 실시예에서, 전극은 무전해 도금 또는 진공증착을 이용하여 형성될 수 있다(단계 S570).
도 6 및 도 7은 도 1의 태양전지 셀을 제조하는 제3 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서, 태양전지 셀(600)의 양면은 역 피라미드 구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 태양전지 셀(600)의 전극은 역 피라미드 구조의 양면에 메탈 프린팅 기법을 이용하여 형성될 수 있다.
도 7에서, 태양전지 셀(600)의 제조를 위하여, 제1 도전형 반도체 기판(610)이 준비된다(단계 S710). 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(610)은 n형 반도체 웨이퍼에 상응할 수 있다.
제1 도전형 반도체 기판(610)에 텍스처링(texturing)(즉, 표면조직화)이 수행되고, 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체 기판(610)은 식각 공정을 통하여 역 피라미드 구조의 형상을 가질 수 있다 (단계 S720).
제2 도전형 반도체 층(620)은 제1 도전형 반도체 기판(610)의 양면에 증착되고(단계 S730), 일 실시예에서, 제2 도전형 반도체 층(220)은 i형 비정질 실리콘 박막상에 p형 또는 n형 비정질 실리콘 박막을 적층한 구조(양면이 서로 반대 도전형으로 형성)로 구성될 수 있다(단계 S730).
투명 전도막(230)은 제2 도전형 반도체 층(220) 상에 증착된다. 일 실시예에서, 전면 투명 전도막(230)은 TCO, 후면 투명 전도막(230)은 ITO로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 투명 전도막(230)의 두께는 80nm에 상응할 수 있다(단계 S740).
적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크가 태양전지 구조물(670) 상에 배치된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 스크린 마스크는 도 1에 있는 전극 구조에 상응하는 개구부를 형성할 수 있다(단계 S750).
일 실시예에서, 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크의 개수가 2 개에 상응하는 경우에는 태양전지 구조물(6700)의 전면은 제1 태양전지용 스크린 마스크, 태양전지 구조물(670)의 후면은 제2 태양전지용 스크린 마스크를 사용하여 전극을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 태양전지용 스크린 마스크들의 보조 핑거 라인 개구부들은 서로 동일하지 않을 수 있다.
태양전지 구조물(670)의 양면에 메탈 프린팅(metal printing) 공정이 수행되어 태양전지 구조물(670)의 표면에 도 1에 있는 전극 구조에 상응하는 금속 패턴이 형성될 수 있다(단계 S760).
태양전지 구조물(670)에 인쇄된 금속은 어닐링(annealing) 공정을 통하여 태양전지 구조물(670)과 전기적으로 연결될 수 있다(단계 S770).
도 6 및 도 7에서, 스크린 마스크는 도 2 및 도 3에서 설명한 스크린 마스크와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
일 실시예에 따른 태양전지 셀은 핑거 라인의 적어도 일부와 교차되는 보조 핑거 라인을 태양전지 구조물의 가장자리 부분에 형성하여 캐리어(carrier)의 수집량을 증대시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 태양전지 셀은 보조 핑거라인을 이용하여 태양전지 셀의 수광 면적이 증대될수록 효과적인 전극 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 최근의 태양전제 셀의 크기가 6 인치 이상으로 설계되더라도 태양 전지 셀은 효율적으로 캐리어를 수집할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200 : 태양전지 셀(Cell)
110, 260, 470, 670 : 태양전지 구조물
120, 230, 440, 640 : 버스바(bus bar)
130, 240, 450, 650 : 핑거 라인(finger line)
140, 250, 460, 660 : 보조 핑거 라인
210, 410, 610 : 제1 도전형 반도체 기판
220, 225, 420, 620 : 제2 도전형 반도체 층
230, 430, 630 : 투명 전도막

Claims (6)

  1. (a) 역피라미드 구조로 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 대하여 텍스처링을 하는 단계;
    (b) 상기 텍스처링된 제1 도전형 반도체 기판의 양면 각각에 제2 도전형 반도체 층을 증착하여 태양전지 구조물을 형성하는 단계;
    (c) 상기 형성된 태양전지 구조물의 양면 각각에 투명 전도막을 증착한 후에, 전극 구조에 상응하는 개구부를 형성하는 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크를 상기 투명 전도막 상에 배치하는 단계;
    (d) 상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크를 기초로 메탈 프린팅(metal printing)을 수행하여 금속 패턴을 형성한 후에, 해당 형성된 금속 패턴에 어닐링을 수행하여 상기 태양전지 구조물과 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크는 적어도 하나의 핑거 라인 개구부의 적어도 일부와 교차되는 적어도 하나의 보조 핑거 라인 개구부를 상기 태양전지용 스크린 마스크의 가장자리에 형성하도록 하는 태양전지 셀의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    상기 적어도 하나의 태양전지용 스크린 마스크의 개수가 2 개에 상응하는 경우에는 상기 태양전지 구조물의 제1 면은 제1 태양전지용 스크린 마스크로, 상기 태양전지 구조물의 제2 면은 제2 태양전지용 스크린 마스크로 상기 메탈 프린팅을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보조 핑거 라인의 적어도 일부는
    상기 적어도 하나의 핑거 라인의 모두와 교차되는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 투명 전도막의 두께는 80nm에 상응하는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 태양전지 셀은
    양면 수광을 위한 이종접합 태양전지 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀의 제조 방법.
KR1020110040435A 2011-04-28 2011-04-28 태양전지 셀의 제조 방법 KR101199591B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110040435A KR101199591B1 (ko) 2011-04-28 2011-04-28 태양전지 셀의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110040435A KR101199591B1 (ko) 2011-04-28 2011-04-28 태양전지 셀의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120122345A KR20120122345A (ko) 2012-11-07
KR101199591B1 true KR101199591B1 (ko) 2012-11-12

Family

ID=47508619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110040435A KR101199591B1 (ko) 2011-04-28 2011-04-28 태양전지 셀의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101199591B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019182243A1 (ko) * 2018-03-19 2019-09-26 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135655A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池セル

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135655A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池セル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019182243A1 (ko) * 2018-03-19 2019-09-26 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120122345A (ko) 2012-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107710419B (zh) 太阳能电池和太阳能电池模块
AU2013326971B2 (en) Photovoltaic devices with electroplated metal grids
JP5705968B2 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
KR101031246B1 (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 박막형 태양전지 모듈 및 태양광 발전 시스템
US20170194516A1 (en) Advanced design of metallic grid in photovoltaic structures
JP5485062B2 (ja) 太陽電池の製造方法及び太陽電池
WO2012132729A1 (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP2012164961A (ja) 太陽電池およびその製造方法
CN103029423B (zh) 太阳能电池片及其印刷丝网
JP2023549905A (ja) 太陽光発電電池及び太陽光発電モジュール
JP6656225B2 (ja) 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
KR101212490B1 (ko) 태양전지 셀의 제조 방법
KR101199591B1 (ko) 태양전지 셀의 제조 방법
KR101212492B1 (ko) 태양전지 셀의 제조 방법
KR101237532B1 (ko) 태양전지 셀
JP2016195188A (ja) 太陽電池の製造方法および太陽電池モジュールの製造方法
KR101212487B1 (ko) 태양전지 셀
KR101224642B1 (ko) 태양전지 셀
CN106449847A (zh) 一种具有垂直pn异质结的太阳能电池及其制作方法
KR101199590B1 (ko) 태양전지 셀
KR101212488B1 (ko) 태양전지 셀 제조 방법
KR101161728B1 (ko) 태양전지 셀
KR101199589B1 (ko) 태양전지 셀
KR101212491B1 (ko) 태양전지 셀 제조 방법
KR101212489B1 (ko) 태양전지 셀 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee