KR101209074B1 - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지고 있고 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 에미터부와 연결되어 있으며, 2층 이상으로 구성되는 다층 구조를 갖는 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 연결되어 있으며, 단일층 구조를 갖는 적어도 하나의 제1 집전부, 그리고, 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다. 이로 인해 태양전지의 효율이 향상되고, 제조 비용이 절감된다. A solar cell according to an aspect of the present invention has a substrate of a first conductivity type, a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and is connected to an emitter portion and an emitter portion to form a pn junction with the substrate, and two layers A plurality of first electrodes having a multilayer structure configured as described above, at least one first collector connected to the plurality of first electrodes, having a single layer structure, and a second electrode connected to the substrate; Include. This improves the efficiency of the solar cell and reduces the manufacturing cost.
Description
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 이루어진 기판(substrate) 및 에미터부(emitter region), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성되어 있다.A general solar cell includes a substrate and an emitter region made of semiconductors of different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to the substrate and the emitter portion, respectively. At this time, p-n junction is formed in the interface of a board | substrate and an emitter part.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어 전자와 정공은 n형의 반도체와 p형 반도체쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판쪽으로 각각 이동하고, 기판과 에미터부와 연결된 전극에 의해 수집되며, 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.When light is incident on the solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes charged by the photovoltaic effect, respectively, and the electrons and holes are n-type. Move toward the semiconductor and the p-type semiconductor, for example toward the emitter portion and the substrate, respectively, and are collected by electrodes connected to the substrate and the emitter portion, connecting the electrodes with wires to obtain power.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 제조 비용을 줄이기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the manufacturing cost of the solar cell.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 전지의 효율을 향상시키는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to improve the efficiency of the solar cell.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지고 있고 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 에미터부와 연결되어 있으며, 2층 이상으로 구성되는 다층 구조를 갖는 복수의 제1 전극, 상기 복수의 제1 전극과 연결되어 있으며, 단일층 구조를 갖는 적어도 하나의 제1 집전부, 그리고, 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다.A solar cell according to an aspect of the present invention has a substrate of a first conductivity type, a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and is connected to an emitter portion and an emitter portion to form a pn junction with the substrate, and two layers A plurality of first electrodes having a multilayer structure configured as described above, at least one first collector connected to the plurality of first electrodes, having a single layer structure, and a second electrode connected to the substrate; Include.
복수의 제1 전극은 제1 전극층과 제1 전극층 위에 위치하는 제2 전극층을 각각 포함하고 상기 적어도 하나의 제1 집전부는 상기 제1 전극층과 다른 물질로 이루어질 수 있다.The plurality of first electrodes may include a first electrode layer and a second electrode layer positioned on the first electrode layer, respectively, and the at least one first current collector may be formed of a material different from that of the first electrode layer.
적어도 하나의 제1 집전부는 상기 제2 전극층과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. At least one first current collector may be made of the same material as the second electrode layer.
여기서, 제1 전극층은 은(Ag)을 함유하며, 제2 전극층 및 제1 집전부는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the first electrode layer contains silver (Ag), and the second electrode layer and the first current collector are nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium ( In), titanium (Ti), and combinations thereof.
또는, 제1 전극과 제1 집전부는 은(Ag)을 함유하고 있으며, 제1 전극은 제1 전극층과 제1 전극층 위에 위치하며 제1 전극층과 은(Ag)의 함량이 다른 제2 전극층을 포함하고, 제1 집전부는 제2 전극층과 은(Ag)의 함량이 실질적으로 동일할 수 있다.Alternatively, the first electrode and the first current collector may contain silver (Ag), and the first electrode may be disposed on the first electrode layer and the first electrode layer, and may have a second electrode layer having a different content of the first electrode layer and silver (Ag). The first current collector may have substantially the same content as the second electrode layer and silver (Ag).
이때, 제1 전극층의 은(Ag)의 함량은 제2 전극층 및 제1 집전부의 은(Ag)의 함량보다 클 수 있다.In this case, the content of silver (Ag) of the first electrode layer may be greater than the content of silver (Ag) of the second electrode layer and the first current collector.
제1 전극층의 높이는 약 15㎛ 내지 30㎛일 수 있다. The height of the first electrode layer may be about 15 μm to 30 μm.
제2 전극층은 높이는 약 10㎛ 내지 35㎛일 수 있다.The second electrode layer may have a height of about 10 μm to 35 μm.
제1 전극의 폭은 약 30㎛ 내지 80㎛일 수 있다.The width of the first electrode may be about 30 μm to 80 μm.
본 발명의 다른 특성에 따른 태양 전지의 전극 제조 방법은 반도체 기판의 제1 영역에 제1 페이스트를 인쇄하여 제1 방향으로 나란하게 형성되는 제1 전극층 패턴부를 형성하는 단계; 제1 전극층 패턴부가 형성된 반도체 기판의 제1 영역에 제2 페이스트를 인쇄하여 제1 전극층 패턴부 바로 위에 형성되는 제2 전극층 패턴부 및 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 형성되는 제1 집전부 패턴을 동시에 형성하는 단계; 및 반도체 기판의 제1영역과 전기적으로 분리된 제2영역에 제2 전극 패턴부를 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrode of a solar cell, the method comprising: forming a first electrode layer pattern portion formed in parallel in a first direction by printing a first paste on a first region of a semiconductor substrate; The second paste is printed on the first region of the semiconductor substrate on which the first electrode layer pattern portion is formed, the second electrode layer pattern portion formed directly on the first electrode layer pattern portion, and the first current collector formed in the second direction perpendicular to the first direction. Simultaneously forming a pattern; And forming a second electrode pattern portion in a second region electrically separated from the first region of the semiconductor substrate.
제1 페이스트 및 제2 페이스트는 동일한 물질로 이루어질 수 있다.The first paste and the second paste may be made of the same material.
이때, 제1 페이스트 및 제2 페이스트는 은(Ag)을 함유하고 있으며, 제1 페이스트 및 제2 페이스트의 은(Ag)의 함량이 실질적으로 동일하거나, 제1 페이스트의 은(Ag)의 함량이 제2 페이스트의 은(Ag)의 함량보다 높을 수 있다.At this time, the first paste and the second paste contain silver (Ag), the content of silver (Ag) of the first paste and the second paste is substantially the same, or the content of silver (Ag) of the first paste is It may be higher than the content of silver (Ag) of the second paste.
이와는 달리, 제1 페이스트 및 제2 페이스트는 다른 물질로 이루어질 수 있다.Alternatively, the first paste and the second paste may be made of different materials.
제1 페이스트는 은(Ag)을 함유하고, 제2 페이스트는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first paste contains silver (Ag), the second paste is nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti) And at least one selected from the group consisting of a combination thereof.
반도체 기판의 제2 영역에 제2 집전부 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming a second current collector pattern in the second region of the semiconductor substrate.
제2 전극 패턴부 및 제 2 집전부 패턴 형성단계는 제2 페이스트와 실질적으로 동일한 페이스트를 스크린 인쇄하여 패턴을 형성할 수 있다.In the forming of the second electrode pattern portion and the second current collector portion pattern, a pattern substantially the same as the second paste may be screen printed to form a pattern.
이러한 특징에 따르면, 각 제1 전극응 제1 전극층과 그 위에 위치하는 제2 전극층으로 이루어진 이층 구조로 되어 있으므로, 1층 구조의 제1 전극보다 높은 두께를 갖는다. 따라서, 제1 전극의 직렬 저항이 감소하고 이로 인해, 에미터부로부터 복수의 제1 전극으로의 전하 전송 효율이 향상되어 태양전지의 효율이 향상된다. 또한, 제1 전극층은 은(Ag)을 함유하므로 에미터부와 복수의 제1 전극층과의 접촉 저항이 낮아지며, 에미터부로부터 제1 전극층으로의 전하 전송 효율이 향상되므로 태양전지이 효율은 더욱더 향상된다. 또한, 제1 전극층을 형성하는 도전성 물질보다 저렴한 도전성 물질을 이용하여 제2 전극층과 제1 집전부를 형성하므로, 은(Ag) 페이스트의 소모량을 줄이고, 생산 비용을 절감하는 효과가 있다. According to this characteristic, since it has a two-layer structure which consists of each 1st electrode-electrode 1st electrode layer, and the 2nd electrode layer located on it, it has a thickness higher than the 1st electrode of 1 layer structure. Therefore, the series resistance of the first electrode is reduced, thereby improving the charge transfer efficiency from the emitter portion to the plurality of first electrodes, thereby improving the efficiency of the solar cell. In addition, since the first electrode layer contains silver (Ag), the contact resistance between the emitter portion and the plurality of first electrode layers is lowered, and the efficiency of charge transfer from the emitter portion to the first electrode layer is improved, so that the efficiency of the solar cell is further improved. In addition, since the second electrode layer and the first current collector are formed using a conductive material which is cheaper than the conductive material forming the first electrode layer, the silver (Ag) paste may be reduced in consumption and production cost may be reduced.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따라 스크린 인쇄법을 이용하여 기판 위에 인쇄된 전면 전극부 패턴을 도시한 것으로서, 도 4의 (a)는 1차 인쇄에 의해 형성된 전면 전극부 패턴을 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 2차 인쇄에 의해 형성된 전면 전극부 패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 스크린 인쇄법을 이용하여 1차 인쇄 후, 형성된 전면 전극부 패턴을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3A to 3E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B illustrate a front electrode pattern printed on a substrate using a screen printing method according to one embodiment of the present invention. It is a figure which shows the formed front electrode part pattern, and FIG. 4 (b) is a figure which shows the front electrode part pattern formed by secondary printing.
FIG. 5 is a diagram illustrating a front electrode pattern formed after primary printing using a screen printing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. Also, when a part is formed as "whole" on the other part, it means not only that it is formed on the entire surface (or the front surface) of the other part but also not on the edge part.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a solar cell and a manufacturing method thereof according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.First, a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. FIG. 1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the solar cell shown in FIG.
도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 태양 전지(1)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 수광면에 위치하는 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 복수의 제1 전극(141), 복수의 제1 전극(141)과 교차하는 방향으로 에미터부(120) 위에 위치하는적어도 한 개의 제1 집전부(142), 제1 전극(141)과 제1 집전부(142)가 위치하지 않는 에미터부(120) 위에 위치하는 반사방지막(130), 수광면의 반대쪽 면에 위치하고 기판(110)과 연결되어 있는 제2 전극(151)을 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the solar cell 1 includes a
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다.The
대안적인 실시예에서, 기판(110)은 텍스처링 표면(textured surface)을 구비할 수 있다. 기판(110)의 표면이 텍스처링 표면으로 형성되면 기판(110)의 수광면에서의 빛 반사도가 감소하고, 텍스처링 표면에서 입사와 반사 동작이 이루어져 태양 전지의 내부에 빛이 갇히게 되어 빛의 흡수율이 증가된다. 따라서, 태양 전지(1)의 효율이 향상된다. 이에 더하여, 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양은 더욱 증가한다.In alternative embodiments, the
에미터부(120)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 기판 (110)과 p-n 접합을 이룬다. The
에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다. When the
이에 따라, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 기판(110) 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자가 여기되어 전자와 정공이 생성되어, 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 정공은 기판(110)쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(120)쪽으로 이동한다.Accordingly, when electrons in the
본 실시예와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.Unlike the present embodiment, the
에미터부(120)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하게 되므로, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(120)쪽으로 이동한다. 에미터부(120)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성할 수 있다.Since the
기판(110)의 에미터부(120) 위에 위치한 반사 방지막(130)은 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx) 등으로 이루어진다. 반사 방지막(130)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양 전지(1)의 효율을 높인다. The
도 1 및 도 2에서 반사 방지막(130)은 단일막으로 이루어져 있지만, 이중막이나 삼중막과 같이 다층막으로 이루어질 수 있고, 필요에 따라 반사 방지막(130)은 생략될 수 있다.In FIG. 1 and FIG. 2, the
복수의 제1 전극(141) 각각은 에미터부(120)과 연결되어 있는 도전성 물질로 이루어진 제1 전극층(141a)과 제1 전극층(141a) 위에 위치하며 제1 전극층(141a)과 다른 도전성 물질로 이루어진 제2 전극층(141b)을 구비한다. 이때, 제1 전극층(141a)과 그 위에 위치하는 제2 전극층(141b)의 평면 형상은 실질적으로 동일하다.Each of the plurality of
따라서 에미터부(120)쪽으로 이동한 전하(예, 전자)는 복수의 제1 전극층(141a)에 의해 주로 수집되고, 수집된 전하의 적어도 일부는 복수의 제2 전극층(141a)과 연결되어 있는 제2 전극층(141b)으로 이동한다.Accordingly, charges (eg, electrons) moved toward the
본 실시예에서, 제1 전극층(141a)은 전도도가 좋은 은(Ag)을 함유하고, 제2 전극층(141b)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 주성분으로 한다.In the present embodiment, the
따라서, 기판(110)의 에미터부(120)와 복수의 제1 전극층(141a)과의 접촉 저항이 낮아지므로, 에미터부(120)로부터 제1 전극층(141a)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.Therefore, the contact resistance between the
또한, 본 실시예에 따른 각 제1 전극(141)는 제1 전극층(141a)과 그 위에 위치하는 제2 전극층(141b)으로 이루어진 이층 구조를 갖고 있으므로, 1층 구조의 제1 전극보다 높은 두께를 갖는다. 따라서, 태양 전지(1)의 직렬 저항이 감소하고 이로 인해, 에미터부(120)로부터 복수의 제1 전극(141)으로의 전하 전송 효율이 향상되어 전류 손실이 감소된다 In addition, since each
제1 전극층(141a)이 제1 집전부(142) 영역에서 분리되어 있는 본 실시예와와는 달리, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(141a)이 제1 집전부(142) 영역에서 분리되지 않고 연결되어 형성될 수 있다.Unlike the present embodiment in which the
본 실시예에 따른 태양전지(1)에서, 제1 전극(141)은 30㎛ 내지 100㎛의 선폭(W1)을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극층(141a)의 두께(T1)는 약 15㎛ 내지 30㎛일 수 있고, 제2 전극층(141b)의 두께(T2)는 약 40㎛ 내지 50㎛일 수 있다In the solar cell 1 according to the present embodiment, the
여기에서, 제1 전극(141)의 선폭(W1)이 약 30㎛보다 작을 경우 제1 전극(141)의 단선이 발생할 수 있다.Here, when the line width W1 of the
또한 제1 전극(141)의 선폭(W1)이 약 100㎛를 초과할 경우 수광 면적이 줄어들어 태양 전지(1)의 효율이 저하될 수 있다.In addition, when the line width W1 of the
에미터부(120) 위에 위치하는 적어도 하나의 제1 집전부(142)는 버스 바(bus bar)라고도 불리며 복수의 제1 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. The at least one first
도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 제1 집전부(142)는 제1 및 제2 전극층(141a, 141b)과 연결되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the first
제1 집전부(142)는 제1 전극층(141a)과 다른 물질로 이루어져 있고, 제1 집전부(142)의 측면을 통해 복수의 제1 전극층(141a)과 부분적으로 연결되어 있으며, 제1 전극층(141a) 위에 위치한 제2 전극층(141b)과는 동일한 물질로 이루어져 있다. 이때, 도 1 및 도 2에 도시한 제1 집전부(142)의 두께는 제1 전극(141)의 두께와 실질적으로 동일하나, 제1 집전부(142)의 두께와 제1 전극(141)의 두께는 다르게 형성될 수도 있다. 두께가 다른 경우 제1 전극(141)과 제1 집전부(142)가 만나는 부분은 경사지게 형성될 수도 있다.The first
이미 설명한 것처럼, 제1 전극(141)는 제1 전극층(141a)과 제2 전극층(141b)로 이루어진 이중막 구조를 갖고 있고, 제1 집전부(142)는 제2 전극층(141b)과 동일한 물질로 이루어진 단일막 구조를 갖고 있으므로, 제1 전극(141)의 제2 전극층(141b)의 두께는 제1 버스바(142)의 두께보다 얇다.As described above, the
하지만, 대안적인 실시에에서, 제1 전극(141)와 제1 집전부(142)의 두께는 서로 상이할 수 있고, 이 경우, 제2 전극층(141b)의 두께는 제1 버스바(142)의 두께보다 두껍거나 동일할 수 있다.However, in an alternative embodiment, the thickness of the
복수의 제1 전극(141)의 제1 전극층(141a)은 서로 이격되어 제1 집전부(142)과 교차하는 방향으로 뻗어 있지만, 에미터부(120) 위에 바로 복수의 제1 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 제1 집전부(142)가 위치하므로, 복수의 제1 전극층(141a)은 제1 집전부(142)가 위치한 에미터부(120) 위에는 위치하지 않는다.Although the
이처럼, 제1 집전부(142)는 복수의 제1 전극(141)과 에미터부(120) 일부에 연결되어 있으므로, 에미터부(120)와 복수의 제1 전극(141)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 전자를 외부 장치로 출력한다. 이때, 제1 집전부(142)로 전달되는 전하는 제2 전극층(141b) 뿐만 아니라 제1 전극층(141a)을 통해서도 전달된다. 이미 설명한 것처럼, 제2 전극층(141b)과 제1 집전부(142)는 은(Ag)보다 저렴한 도전성 물질로 이루어져 있으므로, 태양 전지(1)의 제조 비용이 감소한다. . As such, since the first
이와는 달리, 이미 설명한 것처럼, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(141a)이 제1 집전부(142) 영역에서 분리되지 않고 이어지도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 본 실시예와 달리, 복수의 제1 전극층(141a)은 제1 집전부(142)가 위치한 에미터부(120) 위에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 집전부(142)와 에미터부(120)가 접촉하는 부분에 위치하는 제1 집전부(142) 일부 영역, 즉, 제1 전극층(141a)의 연장선 상에 있는 제1 집전부(142) 일부 영역은 제1 전극층(141a)과 동일한 물질인 은(Ag)으로 이루어져 있고, 제1 집전부(142)의 나머지 영역은 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어져 있을 수 있다.Alternatively, as described above, as illustrated in FIG. 6, the
이러한 경우 에미터부(120)와 접촉되는 부분의 제1 집전부(142)의 일부가 전도성이 높은 물질로 형성되므로, 실리콘 기판(110)과 제1 집전부(142)와의 접촉 저항이 낮아지고, 제1 전극(141)에서 제1 집전부(142)로 이동하는 전류의 손실이 감소하여, 광전 변환 특성이 향상된다.In this case, since a part of the first
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 전극(141)은 제1 전극층(141a), 제2 전극층(141b) 및 제1 집전부(142)의 주성분을 이루는 도전성 물질은 동일하게 형성된다.On the other hand, the
이때, 제1 전극층(141a), 제2 전극층(141b) 및 제1 집전부(142)의 주성분을 이루는 도전성 물질의 함량이 모두 동일하게 형성될 수도 있고, 이와는 달리, 제1 전극층(141a)의 도전성 물질의 함량과 제2 전극층(141b) 및 제1 집전부(142)의 도전성 물질의 함량이 다르게 형성될 수도 있다. In this case, the content of the conductive material constituting the main components of the
예를 들어, 제2 전극층(141b) 및 제1 집전부(142)의 은(Ag)의 함량이 제1 전극층(141a)을 은(Ag)의 함량보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극층(141a)을 은(Ag)의 함량은 약 80 내지 90 중량%, 그리고 제2 전극층(141b) 및 제1 집전부(142)의 은(Ag)의 함량은 약 70 내지 75 중량%로 형성 될 수 있다. For example, the content of silver (Ag) of the
태양 전지(1)는 제2 전극(151)과 기판(110) 사이에 형성되는 후면 전계(back surface field, BSF, 171)부를 더 포함한다. 후면 전계부(171)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다. 이러한 후면 전계부(171)는 기판(110) 전위 장벽으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(110)의 후면부 쪽에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소되므로 태양 전지(1)의 효율이 향상된다.The solar cell 1 further includes a back surface field (BSF) 171 formed between the
기판(110)의 후면에 위치한 제2 전극(151)은 기판(110)쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The
제2 전극(151)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The
본 실시예에 따른 태양 전지(1)는 기판(110)의 후면에 위치하고 후면 전극(151)과 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 집전부(152)를 더 구비한다. The solar cell 1 according to the present exemplary embodiment further includes at least one second
본 실시예에서 적어도 하나의 제2 집전부(152)는 기판의 후면에 바로 위치하여 인접한 후면 전극(151)과 연결된다. 즉, 제2 전극(151)과 중첩되지 않게 형성된다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 전극(151)과 일부 중첩되게 형성될 수도 있고, 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전극(151) 아래에 위치하여 하부의 후면 전극(151)과 연결될 수 있다.In the present embodiment, the at least one second
본 실시예에서, 제2 집전부(152)는 실질적으로 기판(110)을 중심으로 제1 집전부(142)과 대응하는 위치에 위치하고, 이로 인해, 제1 집전부(142)와 동일한 바향으로 뻗어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.도 1은 태양 전지의 일부의 사시도로서, 제2 집전부(152)가 하나만 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 복수 개의 제2 집전부(152)를 가질 수 있다.In the present embodiment, the second
제2 집전부(152)는 제1 집전부(142)와 유사하게, 후면 전극(151)과 연결되어 제2 전극(151)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 정공을 수집한 후, 도전성 테이프 등을 통해 외부 장치로 출력한다.Similar to the first
제2 집전부(152)를 구성하는 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The conductive material constituting the second
다음, 도 3의 (a) 내지 (e)와 도 4의 (a) 및 (b)를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the solar cell 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E and FIGS. 4A and 4B.
도 3의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다. 3A to 3E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따라 스크린 인쇄법을 이용하여 기판 위에 인쇄된 전면 전극부 패턴을 도시한 것으로서, 도 4의 (a)는 1차 인쇄에 의해 형성된 전면 전극부 패턴을 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 2차 인쇄에 의해 형성된 전면 전극부 패턴을 도시한 도면이다. 4A and 4B illustrate a front electrode pattern printed on a substrate using a screen printing method according to one embodiment of the present invention. It is a figure which shows the formed front electrode part pattern, and FIG. 4 (b) is a figure which shows the front electrode part pattern formed by secondary printing.
먼저, 도 3의 (a)에 도시한 것처럼, p형의 기판(110)에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, POCl3이나 H3PO4 등을 고온에서 열처리하여 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 확산시켜 기판(110) 전체면, 즉, 전면, 후면 및 측면에 n형의 에미터부(120)를 형성한다.First, as shown in (a) of FIG. 3, a material containing impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), etc., for example, in the p-
본 실시예와 달리, 기판(110)의 도전성 타입이 n형일 경우, 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, B2H6를 고온에서 열처리하여 기판(110) 전체면에 p형의 에미터부를 형성할 수 있다. 그런 다음, n형 불순물 또는 p형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)을 식각 공정을 통해 제거한다. Unlike the present embodiment, when the conductivity type of the
다음, 도 3의 (b)에 도시한 것처럼, PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)법과 같은 다양한 막 형성 방법을 이용하여 기판(110)의 전면에 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 반사 방지막(130)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3B, an
반사 방지막(130)의 굴절률은 공기의 굴절률(1)과 실리콘 기판(110)의 굴절률(예를 들어, 약 3.5) 사이의 굴절률, 예를 들어 약 1.9 내지 2.3의 굴절률을 가질 수 있다. 이로 인해, 공기에서부터 기판(110)으로의 굴절률 변화가 순차적으로 이루어지므로 반사 방지막(130)의 반사 방지 효과가 향상된다.The refractive index of the
다음, 도 3의 (c)에 도시한 것처럼, 반도체 기판의 제1 영역에 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후, 약 120℃ 내지 200℃에서 건조하여 제1 전면 전극부 패턴(40a)을 형성한다. 이때, 제1 전면 전극부 패턴(40a)의 형상은 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 나란하게 뻗어 있는 형상으로, 제1 집전부의 폭만큼을 비워두고 형성된다. 본 실시예에서 제1 전면 전극부 패턴(40a)의 형상은 제1 전극층 패턴부(41a)의 형상과 같다. 여기서, 반도체 기판의 제1 영역에 제1 전극(141, 전면전극)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 3C, the paste containing silver (Ag) is printed on the first region of the semiconductor substrate by screen printing, followed by drying at about 120 ° C. to 200 ° C. to form the first front electrode. The
제1 전면 전극부 패턴(40a)를 은(Ag) 페이스트로 형성하는 경우, 실리콘 기판(110)과 제1 집전부(142)와의 접촉 저항이 감소되어 광전 변환 특성을 향상시킨다.When the first front
이와는 달리, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 전면 전극부 패턴(40a)를 제1 집전부 영역에서 끊어지지 않고 이어지도록 1차 인쇄하는 것도 가능하다. 이러한 경우 제1 집전부(142)의 일부가 전도성이 높은 물질로 형성되므로, 실리콘 기판(110)과 제1 집전부(142)와의 접촉 저항이 낮아지고, 제1 전극(141)에서 제1 집전부(142)로 이동하는 전류의 손실이 감소하여, 광전 변환 특성이 향상된다.Alternatively, as shown in FIG. 5, it is also possible to primary print the first front
그런 다음, 도 3의 (d)에 도시한 것처럼, 제1 전면 전극부 패턴(40a)과는 다른 물질, 즉, 알루미늄(Al)을 함유한 페이스트를 제1 전면 전극부 패턴(40a)이 인쇄된 반도체 기판의 제1 영역, 즉, 제1 전면 전극부 패턴(40a) 위와 제1 전면 전극부 패턴(40a)이 위치하지 않는 반사 방지막(130) 위에 인쇄한 후 약 120℃ 내지 200℃에서 건조하여 제2 전면 전극부 패턴(40b)을 형성한다. Then, as shown in FIG. 3D, the first front
제2 전면 전극부 패턴(40b)용 페이스트는 알루미늄(Al) 대신 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The paste for the second
이때, 반사 방지막(130) 위에 바로 위치하는 제2 전면 전극부 패턴(40b)의 부분, 즉 제1 집전부 패턴부(42) 부분은 제1 전면 전극부 패턴(40a)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 이처럼, 기판(110) 위에 인쇄된 제2 전면 전극부 패턴(40b)은 도 4의 (b)에 도시한 것과 같다. In this case, a portion of the second front
제2 전면 전극부 패턴(40b)은 이미 설명한 것처럼, 제1 전면 전극부 패턴(40a) 위에 위치하는 제1 부분과 반사 방지막(130) 위에 바로 위치하는 제2 부분을 구비한다.As described above, the second front
제2 전면 전극부 패턴(40b)의 제1 부분은 그 하부에 위치하는 제1 전면 전극부 패턴(40a)과 함께 제1 전극 패턴부(41)를 형성하고, 제2 전면 전극부 패턴(40b)의 제2 부분은 제1 집전부 패턴(42)을 형성한다. 이로 인해, 제1 전극 패턴부(41)과 제1 집전부 패턴(42)을 구비한 전면 전극부 패턴(40)이 완성된다. The first portion of the second front
도 3의 (d)에서 제1 집전부 패턴부(42)의 두께는 제1 전극 패턴부(41)의 두께와 실질적으로 동일하지만, 이와는 달리 서로 다를 수 있다. In FIG. 3D, the thickness of the first current
전면 전극부 패턴(40)을 두 번에 걸쳐 인쇄하므로, 한 번 인쇄하는 것에 비하여 높은 두께의 제1 전극(141)을 형성할 수 있으며, 은(Ag)보다 저렴한 도전성 물질을 이용하여 제2 전극층 패턴부(41b)와 제1 집전부 패턴부(42)를 형성하므로, 은(Ag) 페이스트의 소모량을 줄이고, 생산 비용을 절감하는 효과가 있다.
Since the
하지만, 대안적인 실시예에서, 제1 전극층 패턴부(41a)과 제2 전극층 패턴부(41b)를 형성하는 페이스트의 주성분을 이루는 도전성 물질은 동일하게 형성한다. However, in an alternative embodiment, the conductive materials that make up the main component of the paste forming the first electrode
이때, 제1 전극 패턴부(40)를 형성하는 각 페이스트의 주성분을 이루는 도전성 물질의 함량이 모두 동일할 수도 있고, 제1 전극층 패턴부(41a)를 위한 페이스트에서 주성분인 도전성 물질의 함량과 제2 전극층 패턴부(41b) 및 제1 집전부 패턴부(42)를 위한 페이스트에서 주성분인 도전성 물질의 함량, 즉, 제1 전면 전극부 패턴(40a)과 제2 전면 전극부 패턴(40b)의 각각의 페이스트의 주성분인 도전성 물질의 함량이 서로 다를 수 있다. In this case, the content of the conductive material constituting the main component of each paste forming the first
예를 들어, 제1 전면 전극부 패턴(40a)과 제2 전면 전극부 패턴(40b)의 각각의 페이스트의 주성분인 도전성 물질의 함량이 서로 다른 경우, 반사 방지막(130) 위에 전체 중량 대비 은(Ag) 파우더의 함량이 상대적으로 높은 제1 페이스트를 인쇄하여 제1 전면 전극부 패턴(40a)을 형성하고, 전체 중량 대비 은(Ag) 파우더의 함량 제1 페이스트에 비하여 낮은 제2 페이스트를 제1 전면 전극부 패턴(40a)과 노출된 반사 방지막(130) 일부 위에 인쇄하여 제2 전면 전극부 패턴(40b)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 페이스트는 은 파우더의 함량이 전체 중량 대비 약 80 내지 90 중량%로 포함하고 있는 은(Ag) 페이스트이고, 제2 페이스트는 은 파우더의 함량은 전체 중량 대비 약 70 내지 75 중량%로 포함하고 있는 은(Ag) 페이스트일 수 있다. For example, when the content of the conductive material which is a main component of each paste of the first
다음, 도 3의 (e)에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 전면 전극부 패턴(40)이 인쇄된 제1 영역과 전기적으로 분리된 제2 영역, 본 실시예에서는 기판(110) 후면의 해당 부분에 알루미늄(Al)을 함유한 후면전극용 페이스트를 도포한 후 건조시켜, 후면 전극 패턴부(51)를 형성한다. 여기서, 반도체 기판의 제2 영역에 제2 전극(151, 후면전극)이 형성된다.Next, as shown in (e) of FIG. 3, a second region electrically separated from the first region on which the
후면전극용 페이스트는 알루미늄(Al) 대신 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. The paste for the back electrode is nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au) and At least one selected from the group consisting of a combination thereof.
다음, 스크린 인쇄법을 이용하여, 제2 영역, 본 실시예에서는 기판(110) 후면의 해당 부분에 알루미늄(Al)을 함유한 후면전극 집전부용 페이스트를 도포한 후 건조시켜, 후면 전극 집전부 패턴(52, 제2 집전부 패턴)을 형성한다. Next, using a screen printing method, a paste for a rear electrode current collector containing aluminum (Al) is applied to a second region, and in the present embodiment, a corresponding portion of the rear surface of the
본 실시예에서 적어도 하나의 제2 집전부 패턴(52)은 기판의 후면에 바로 위치하여 인접한 후면 전극 패턴부(51)와 연결된다. 즉, 제2 전극 패턴부(51)과 중첩되지 않게 형성된다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 전극 패턴부(51)와 일부 중첩되게 형성될 수도 있고, 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전극부 패턴(51) 아래에 위치하여 하부의 후면 전극 패턴부(51)와 연결될 수 있다.In the present exemplary embodiment, the at least one second current collector pattern 52 is directly positioned on the rear surface of the substrate and connected to the adjacent rear
본 실시예에서, 제2 집전부 패턴(52)은 실질적으로 기판(110)을 중심으로 제1 집전부 패턴(42)과 대응하는 위치에 형성한다. 즉, 제1 집전부 패턴(42)과 동일한 방향으로 뻗어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 3의 (e)에는, 제2 집전부 패턴(52)이 하나만 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 복수 개의 제2 집전부 패턴(52)을 형성할 수 있다.In the present embodiment, the second current collector pattern 52 is formed at a position corresponding to the first
후면전극 집전부용 페이스트는 알루미늄(Al) 대신 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또는, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The paste for the rear electrode collector is nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti) instead of aluminum (Al). It may include at least one selected from the group consisting of gold (Au) and combinations thereof, or may be made of other conductive metal materials.
전면 전극부 패턴(40)과 후면 전극부 패턴(50)의 형성 순서는 변경 가능하다. 또한, 후면 전극부 패턴(50) 형성에 있어, 후면 전극 패턴부(51)와 후면 전극 집전부 패턴(52)의 형성 순서의 변경이 가능하다.
The order of forming the
그런 다음, 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 전면 전극부 패턴(40)과 후면 전극 패턴(50)을 구비한 기판(110)을 소성하여(firing), 복수의 제1 전극 (141)과 적어도 하나의 제1 집전부(142), 후면 전극(151), 후면 전극 집전부(152) 및 후면 전계부(171)를 형성한다. Thereafter, the
즉, 열처리가 시행되면, 전면전극부 패턴(40)의 글래스 프릿에 함유된 납(Pb) 등에 의해 전면전극부 패턴(40)은 하부의 반사 방지막(130) 부분을 관통하고, 이로 인해, 에미터부(120)와 접촉하는 복수의 제1 전극(141)과 적어도 하나의 제1 집전부(142)를 구비한 전면전극부(140)를 완성한다. 이때, 전면전극부 패턴(40)의 제1 전극 패턴부(41)는 복수의 전면 전극, 즉, 제1 전극(141)이 되고, 제1 집전부 패턴부(42)는 적어도 하나의 제1 집전부(142)가 된다.That is, when the heat treatment is performed, the front
또한 열처리 공정에 의해 후면 전극 패턴부(51 및 후면 전극 집전부 패턴(52))은 각각 기판(110)과 연결되는 제2 전극(151) 및 제2 집전부(152)가 되며, 제2 전극(151) 및 제2 집전부(152)의 함유물인 알루미늄(Al)이 후면 전극(151)과 접촉한 기판(110)쪽으로 확산되어 주로 후면 전극(151)과 접하고 있는 기판(110)의 후면에 후면 전계부(171)를 형성한다. 이때, 기판(110)의 후면에 위치하는 에미터부(120)를 넘어서까지 알루미늄(A1)이 확산되어 후면 전계부(171)가 형성된다.In addition, the back
상술한 바와 같이, 제2 집전부(152)는 본 실시예와 달리 제2 전극(151) 하부에 연결되도록 제2 전극(151) 아래에 형성될 수도 있다.As described above, unlike the present embodiment, the second
그런 다음, 레이저 빔 등을 이용하여 기판(110)의 측면이나 가장자리 부분에 형성된 에미터부(120)의 적어도 일부 제거하는 측면 분리(edge isolation)를 실시하여(도시하지 않음), 기판(110)의 전면에 형성된 에미터부(120)와 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(120)를 전기적으로 분리하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 및 도 2). Then, edge isolation is performed to remove at least a portion of the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
1: 태양 전지
40: 전면 전극부 패턴 40a: 제1 전면 전극부 패턴
40b: 제2 전면 전극부 패턴 41: 전면 전극 패턴부
41a: 제1 전극층 패턴부 41b: 제2 전극충 패턴부
42: 제1 집전부 패턴부 50: 후면 전극부 패턴
51: 후면 전극 패턴부 52: 후면 전극 집전부 패턴
110: 기판 120: 에미터부
130: 반사 방지막 140: 제1 전극부, 전면전극부
141: 제1 전극, 전면 전극 141a: 제1 전극층, 제1 전면전극층
141b: 제2 전극층, 제2 전면전극층 142: 제1 집전부, 전면전극용 집전부
151: 제2 전극, 후면 전극 152: 제2 집전부
171: 후면전계부1: solar cell
40: front
40b: second front electrode pattern portion 41: front electrode pattern portion
41a: first electrode
42: first current collector portion pattern portion 50: rear electrode portion pattern
51: rear electrode pattern portion 52: rear electrode collector portion pattern
110:
130: antireflection film 140: first electrode portion, front electrode portion
141: first electrode and
141b: second electrode layer and second front electrode layer 142: first current collector and front electrode current collector
151: second electrode, rear electrode 152: second current collector
171: rear electric field
Claims (18)
상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지고 있고 상기 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부,
상기 에미터부와 연결되어 있으며, 상기 에미터부과 바로 위에 위치하는 제1 전극층 및 상기 제1 전극층 위에 위치하는 제2 전극층의 2층으로 구성되는 2층 구조를 갖는 복수의 제1 전극,
상기 복수의 제1 전극과 연결되어 있으며, 단일층 구조를 갖는 적어도 하나의 제1 집전부, 그리고
상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함하고,
상기 적어도 하나의 제1 집전부는 상기 제2 전극층과 동일한 물질을 포함하고,
상기 제1 전극층은 상기 제2 전극층 및 상기 제1 집전부와 서로 다른 조성을 갖는 태양 전지.
A substrate of a first conductivity type,
An emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and forming a pn junction with the substrate,
A plurality of first electrodes connected to the emitter part and having a two-layer structure consisting of two layers of a first electrode layer positioned directly above the emitter part and a second electrode layer positioned on the first electrode layer;
At least one first current collector connected to the plurality of first electrodes and having a single layer structure, and
A second electrode connected to the substrate,
The at least one first current collector includes the same material as the second electrode layer,
The first electrode layer has a different composition from the second electrode layer and the first current collector.
상기 제1 전극층은 은(Ag)을 함유하는 태양전지.In claim 1,
The first electrode layer is a solar cell containing silver (Ag).
상기 제2 전극층 및 제1 집전부는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 태양전지.In claim 1,
The second electrode layer and the first current collector are nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au) and Solar cell comprising at least one selected from the group consisting of a combination thereof.
상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 및 상기 제1 집전부는 은(Ag)을 함유하고 있으며,
상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층의 은(Ag)의 함량은 서로 다르고,
상기 제1 집전부 및 상기 제2 전극층의 은(Ag)의 함량은 서로 실질적으로 동일한 태양 전지.In claim 1,
The first electrode layer, the second electrode layer and the first current collector contain silver (Ag),
The content of silver (Ag) of the first electrode layer and the second electrode layer is different from each other,
The solar cell of the first current collector and the second electrode layer have substantially the same content.
상기 제1 전극층의 은(Ag)의 함량은 상기 제2 전극층 및 상기 제1 집전부의 은(Ag)의 함량보다 큰 태양 전지.The method of claim 6,
The content of silver (Ag) of the first electrode layer is larger than the content of silver (Ag) of the second electrode layer and the first current collector.
상기 제1 전극층은 15㎛ 내지 30㎛의 높이를 갖는 태양 전지.The method according to any one of claims 4 to 6,
The first electrode layer is a solar cell having a height of 15㎛ 30㎛.
상기 제2 전극층은 10㎛ 내지 35㎛의 높이를 갖는 태양 전지.The method according to any one of claims 4 to 6,
The second electrode layer is a solar cell having a height of 10㎛ to 35㎛.
상기 제1 전극은 30㎛ 내지 80㎛의 폭을 갖는 태양 전지.In claim 1,
The first electrode has a width of 30㎛ to 80㎛.
상기 제1 전극층 패턴부가 형성된 상기 반도체 기판의 상기 제1 영역에 상기 제1 페이스트와 서로 다른 조성을 갖는 제2 페이스트를 인쇄하여 상기 제1 전극층 패턴부 바로 위에 형성되는 제2 전극층 패턴부 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 형성되는 제1 집전부 패턴을 동시에 형성하는 단계; 및
상기 반도체 기판의 상기 제1 영역과 전기적으로 분리된 제2 영역에 제2 전극 패턴부를 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지의 전극 제조 방법.Printing a first paste on a first region of the semiconductor substrate to form a first electrode layer pattern portion formed in parallel in a first direction;
The second electrode layer pattern portion and the first electrode formed on the first electrode layer pattern portion by printing a second paste having a composition different from the first paste in the first region of the semiconductor substrate on which the first electrode layer pattern portion is formed. Simultaneously forming a first current collector pattern formed in a second direction perpendicular to the direction; And
Forming a second electrode pattern portion in a second region electrically separated from the first region of the semiconductor substrate.
상기 제1 페이스트 및 상기 제2 페이스트는 동일한 물질로 이루어진 태양 전지의 전극 제조 방법.12. The method of claim 11,
The first paste and the second paste of the solar cell electrode manufacturing method of the same material.
상기 제1 페이스트 및 상기 제2 페이스트는 은(Ag)을 함유하고 있으며,
상기 제1 페이스트의 은(Ag)의 함량이 상기 제2 페이스트의 은(Ag)의 함량보다 큰 태양 전지의 전극 제조 방법.The method of claim 12,
The first paste and the second paste contain silver (Ag),
A method of manufacturing an electrode of a solar cell, wherein the content of silver (Ag) in the first paste is greater than the content of silver (Ag) in the second paste.
상기 제1 페이스트 및 상기 제2 페이스트는 다른 물질로 이루어진 태양 전지의 전극 제조 방법.In paragraph 11
And the first paste and the second paste are made of different materials.
상기 제1 페이스트는 은(Ag)을 함유하고,
상기 제2 페이스트는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 태양 전지의 전극 제조 방법.16. The method of claim 15,
The first paste contains silver (Ag),
The second paste is at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), and combinations thereof. Electrode manufacturing method of a solar cell comprising a.
상기 반도체 기판의 상기 제2 영역에 제2 집전부 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 전극 제조 방법.12. The method of claim 11,
And forming a second current collector pattern in the second region of the semiconductor substrate.
상기 제2 전극 패턴부 및 제 2 집전부 패턴 형성단계는
상기 제2 페이스트와 실질적으로 동일한 페이스트를 스크린 인쇄하여 패턴을 형성하는 태양 전지의 전극 제조 방법.
The method of claim 17,
The second electrode pattern portion and the second current collector pattern forming step
A method of manufacturing an electrode of a solar cell, wherein the paste is substantially printed with the same paste as the second paste to form a pattern.
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