KR101282929B1 - Solar cell and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 태양전지는 제1 도전형 반도체 기판, 상기 제1 도전형 반도체 기판 상에 형성되고 상기 제1 도전형 반도체 기판과 반대 도전형을 가지는 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체 기판과 제2 도전형 반도체층 사이의 계면에 형성된 p-n 접합으로 이루어진 p-n 구조 상기 제2 도전형의 반도체층 상에 형성되는 반사방지막 상기 반사방지막 상에 형성되고, 상기 반사방지막을 관통하여 제2 도전형 반도체층과 연결되는 전면전극 및 표면에 소정의 음각 패턴을 포함하며 상기 제1 도전형 반도체 기판 상에 형성되는 후면전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 태양전지는 셀 보우잉 현상의 발생이 줄어들 뿐만 아니라 셀 보우잉 현상의 정도 및 방향이 제어되어, 파손 위험이 낮고 태양광에 대한 흡수율이 높아 우수한 성능을 나타낸다.The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same. The solar cell of the present invention includes a first conductive semiconductor substrate, a second conductive semiconductor layer formed on the first conductive semiconductor substrate and having a conductivity opposite to that of the first conductive semiconductor substrate, and the first conductive semiconductor. A pn structure formed of a pn junction formed at an interface between a substrate and a second conductive semiconductor layer. An antireflection film formed on the second conductive semiconductor layer. The antireflection film is formed on the antireflection film and penetrates the antireflection film to form a second conductivity. It includes a front electrode connected to the type semiconductor layer and a predetermined intaglio pattern on the surface and comprises a back electrode formed on the first conductive semiconductor substrate. The solar cell of the present invention not only reduces the occurrence of the cell bowing phenomenon but also controls the degree and direction of the cell bowing phenomenon, thereby exhibiting excellent performance because of a low risk of breakage and a high absorption rate against sunlight.
태양전지, 광기전력효과, 반도체, 옆퍼짐 현상, 셀 보우잉, 비인쇄 라인 Solar cell, photovoltaic effect, semiconductor, side spread phenomenon, cell bowing, non-printing line
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1은 태양전지의 기본적인 구조를 나타낸 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing the basic structure of a solar cell.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 개략적으로나타낸 도면이다. 2 is a view schematically showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 태양전지의 후면전극의 음각 패턴의 예를 나타낸 도면이다. 3 to 5 are diagrams showing examples of the intaglio pattern of the rear electrode of the solar cell of the present invention.
도 6은 종래기술(좌) 및 본 발명(우)에 의한 태양전지의 카세트(cassette) 방식에 의한 스택킹 모습을 모식적으로 보인 도면이다. 6 is a diagram schematically showing a stacking state by a cassette method of a solar cell according to the prior art (left) and the present invention (right).
도 7은 종래기술(좌) 및 본 발명(우)에 의한 태양전지의 메거진(Megazine) 방식에 의한 스택킹 모습을 모식적으로 보인 도면이다. 7 is a view schematically showing a stacking state by a magazine method of the solar cell according to the prior art (left) and the present invention (right).
도 8a 내지 도 8c는 옆퍼짐 현상이 본 발명에서 이용되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.8A to 8C are diagrams for explaining the principle that the side spread phenomenon is used in the present invention.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 후면전극 형성방법을 설명하기 위한 도면이다.9A to 9C are views for explaining a method of forming a back electrode of the present invention.
본 발명은 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지의 후면전극과 반도체 기판 사이의 열팽창계수 차이에 의에 발생하는 셀 보우잉 현상의 방향 및 정도를 제어하고 나아가 셀 보우잉 현상을 방지하거나 감소시킬 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, and more particularly, to control the direction and extent of the cell bowing phenomenon caused by the difference in thermal expansion coefficient between the solar cell and the back electrode of the solar cell The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, which can prevent or reduce bowing.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목 받고 있다. 태양전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지가 있으며, 태양전지라고 하면 일반적으로 태양광 전지(이하 태양전지라 한다)를 일컫는다. With the recent depletion of existing energy resources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are particularly attracting attention because they are rich in energy resources and have no problems with environmental pollution. Solar cells include solar cells that generate steam for rotating turbines using solar heat, and solar cells that convert photons into electrical energy using the properties of semiconductors. Refers to photovoltaic cells (hereinafter referred to as solar cells).
태양전지의 기본적인 구조를 나타낸 도 1을 참조하면, 태양전지는 다이오드와 같이 p형 반도체(101)와 n형 반도체(102)의 접합 구조를 가지며, 태양전지에 빛이 입사되면 빛과 태양전지의 반도체를 구성하는 물질과의 상호 작용으로 (-) 전하를 띤 전자와 전자가 빠져나가 (+) 전하를 띤 정공이 발생하여 이들이 이동하면서 전류가 흐르게 된다. 이를 광기전력효과(光起電力效果, photovoltaic effect)라 하는데, 태양전지를 구성하는 p형(101) 및 n형 반도체(102) 중 전자는 n형 반도 체(102) 쪽으로, 정공은 p형 반도체(101) 쪽으로 끌어 당겨져 각각 n형 반도체(101) 및 p형 반도체(102)와 접합된 전극(103, 104)으로 이동하게 되고, 이 전극(103, 104)들을 전선으로 연결하면 전기가 흐르므로 전력을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 1 showing the basic structure of a solar cell, a solar cell has a junction structure of a p-
태양전지의 출력특성은 일반적으로 솔라시뮬레이터를 이용하여 출력전류전압곡선을 측정함으로써 평가되고, 이 곡선 상에서 출력전류 Ip와 출력전압 Vp의 곱 Ip X Vp가 최대가 되는 점을 최대출력 Pm이라 부르고, 상기 Pm을 태양전지로 입사하는 총광에너지(S X I: S는 소자면적, I는 태양전지에 조사되는 광의 강도)로 나눈 값을 변환효율 η로 정의한다. 변환효율 η를 높이기 위해서는 단락전류Isc(전류전압곡선 상에서 V=0일 때의 출력전류) 또는 개방전압Voc(전류전압곡선 상에서 I=0일 때의 출력전압)를 높이거나 출력전류전압곡선의 각형에 가까운 정도를 나타내는 FF(fill factor)를 높여야 한다. The output characteristics of the solar cell are generally evaluated by measuring the output current voltage curve using a solar simulator, and the point where the product Ip X Vp of the output current Ip and the output voltage Vp becomes maximum on the curve is called maximum output Pm, The value obtained by dividing Pm by the total light energy incident on the solar cell (SXI: S is the device area and I is the intensity of light irradiated to the solar cell) is defined as the conversion efficiency η. To increase the conversion efficiency η, increase the short-circuit current Is (output current when V = 0 on the current voltage curve) or open voltage Voc (output voltage when I = 0 on the current voltage curve) or the square of the output current voltage curve. You should increase the fill factor (FF), which is close to.
이와 같은 태양전지에 있어서, 후면전극은 통상적으로 실리콘 기판을 사이에 두고 전면전극이 형성되는 면과 반대측 면 전체에 걸쳐 페이스트를 인쇄하고 이를 열처리 함에 의해 형성된다. 그런데, 후면전극 형성에 일반적으로 사용되는 알루미늄의 열팽창계수가 실리콘 기재의 열팽창계수보다 커서, 후면전극 형성을 위한 열처리에 의해 실리콘 기재가 휘어지는 셀 보우잉(cell bowing) 현상이 발생한다. 이러한 셀 보우잉 현상은, 태양전지의 제조 후 스택킹(stacking)에 큰 어려움을 주고, 제품의 파손 위험을 높이며, 태양광에 대한 흡수율을 떨어 뜨려 태양전지의 성능을 열화시킨다. 이에, 이러한 셀 보우잉 현상을 방지하거나 감소시키고자 하는 노력이 관련 분야에서 꾸준하게 이루어져 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발 명이 안출된 것이다.In such a solar cell, the back electrode is typically formed by printing a paste and heat-treating the entire surface opposite to the surface on which the front electrode is formed with a silicon substrate therebetween. However, the thermal expansion coefficient of aluminum, which is generally used to form the back electrode, is greater than that of the silicon substrate, so that a cell bowing phenomenon occurs in which the silicon substrate is bent by heat treatment for forming the back electrode. The cell bowing phenomenon causes a great difficulty in stacking after fabrication of the solar cell, increases the risk of product breakdown, and lowers the absorption rate of solar light, thereby degrading the performance of the solar cell. Accordingly, efforts to prevent or reduce such cell bowing have been steadily made in the related field, and the present invention has been made under such a technical background.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양전지의 후면전극과 반도체 기판 사이의 열팽창계수 차이에 의에 발생하는 셀 보우잉 현상의 방향 및 정도를 제어하고 나아가 셀 보우잉 현상을 방지하거나 감소시켜, 태양전지의 파손 위험을 감소시키고 성능을 향상시키고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 태양전지 및 그의 제조방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the technical problem to be achieved by the present invention is the direction of the cell bowing phenomenon caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the back electrode of the solar cell and the semiconductor substrate and The present invention is to provide a solar cell and a method for manufacturing the same, which control the degree and further prevent or reduce cell bowing, thereby reducing the risk of solar cell breakdown and improving performance. There is a purpose.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명은, 제1 도전형 반도체 기판, 상기 제1 도전형 반도체 기판 상에 형성되고 상기 제1 도전형 반도체 기판과 반대 도전형을 가지는 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체 기판과 제2 도전형 반도체층 사이의 계면에 형성된 p-n 접합으로 이루어진 p-n 구조 상기 제2 도전형의 반도체층 상에 형성되는 반사방지막 상기 반사방지막 상에 형성되고, 상기 반사방지막을 관통하여 제2 도전형 반도체층과 연결되는 전면전극 및 표면에 소정의 음각 패턴을 포함하며 상기 제1 도전형 반도체 기판 상에 형성되는 후면전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, the present invention is a first conductivity type semiconductor substrate, a second conductivity type formed on the first conductivity type semiconductor substrate and having a conductivity type opposite to that of the first conductivity type semiconductor substrate. A pn structure formed of a semiconductor layer and a pn junction formed at an interface between the first conductivity type semiconductor substrate and the second conductivity type semiconductor layer; an antireflection film formed on the second conductivity type semiconductor layer; A solar cell comprising a front electrode connected to the second conductive semiconductor layer through the anti-reflection film and a back electrode formed on the first conductive semiconductor substrate and including a predetermined intaglio pattern on the surface thereof. to provide.
상기 태양전지에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체 기판은 p형 실리콘 기판이고, 상기 제2 도전형 반도체층은 n형 이미터층인 것이 바람직하며, 상기 제1 도전형 반도체 기판과 상기 후면전극의 계면에는 p+층이 형성되는 것이 바람직하다. 상 기 후면전극의 표면에는 스트라이프형, 격자형 또는 동심원형의 음각 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 반사방지막은 대표적으로 실리콘나이트라이드로 형성될 수 있다. In the solar cell, the first conductive semiconductor substrate is a p-type silicon substrate, and the second conductive semiconductor layer is an n-type emitter layer, and an interface between the first conductive semiconductor substrate and the back electrode. It is preferable that a p + layer be formed in the. The surface of the back electrode is preferably formed in a stripe, lattice or concentric intaglio pattern. The anti-reflection film may be typically formed of silicon nitride.
본 발명은 또한, 스크린 프린팅을 이용한 태양전지의 후면전극 형성방법에 있어서, 반도체 기판에 소정 음각 패턴을 갖도록 후면전극 형성용 페이스트를 인쇄하는 단계 및 상기 페이스트가 인쇄된 반도체 기판을 열처리하는 단계를 포함하는 태양전지의 후면전극 형성방법을 제공한다. The present invention also provides a method for forming a back electrode of a solar cell using screen printing, the method comprising: printing a back electrode forming paste so as to have a predetermined intaglio pattern on the semiconductor substrate, and heat treating the semiconductor substrate on which the paste is printed. It provides a method for forming a back electrode of a solar cell.
상기 페이스트 인쇄시에 사용되는 스크린 메쉬는, 지지체 및 상기 지지체를 통해 페이스트가 통과하지 못하도록 상기 지지체 상에 형성되는 비인쇄 라인을 포함하되, 상기 비인쇄 라인 간의 간격이 상기 후면전극의 음각부에 대응하는 부분에서 상기 후면전극의 양각부에 대응하는 부분에서보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스크린 메쉬의 비인쇄 라인의 폭은 수 ~ 80㎛인 것이 바람직하고, 상기 스크린 메쉬의 상기 음각 패턴의 음각부에 대응하는 부분에서의 비인쇄 라인 간의 간격은 수 ~ 80㎛인 것이 바람직하며, 상기 스크린 메쉬의 상기 음각 패턴의 양각부에 대응하는 부분에서의 비인쇄 라인 간의 간격은 80㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 음각 패턴은 대표적으로 스트라이프형, 격자형 또는 동심원형 등으로 형성될 수 있고, 상기 페이스트는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 페이스트의 점도는 50 ~1200 poise, 바람직하게는 200 ~ 700 poise이다. The screen mesh used for printing the paste includes a support and a non-printing line formed on the support so that the paste does not pass through the support, wherein the distance between the non-printing lines corresponds to the intaglio portion of the back electrode. Preferably, the portion is formed smaller than the portion corresponding to the embossed portion of the back electrode. Preferably, the width of the non-printed line of the screen mesh is several to 80 μm, and the interval between the non-printed lines at the portion corresponding to the negative portion of the engraved pattern of the screen mesh is several to 80 μm, Preferably, the interval between the non-printed lines in the portion corresponding to the embossed portion of the engraved pattern of the screen mesh is 80 μm or more. The intaglio pattern may be typically formed in a stripe shape, a lattice shape or a concentric shape, and the paste is preferably made of aluminum. The viscosity of the paste is 50-1200 poise, preferably 200-700 poise.
본 발명은 또한 상기 후면전극 형성방법을 포함하는 태양전지의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 태양전지를 제공한다. The present invention also provides a method for manufacturing a solar cell including the back electrode forming method and a solar cell manufactured using the manufacturing method.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings to assist in understanding the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양전지는 p-n 구조, 반사방지막(205), 전면전극(203) 및 후면전극(204)을 포함하여 이루어진다. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the solar cell of the present invention includes a p-n structure, an
p-n 구조는 제1 도전형 반도체 기판(201), 상기 제1 도전형 반도체 기판(201) 상에 형성되고 상기 제1 도전형 반도체 기판(201)과 반대 도전형을 가지는 제2 도전형 반도체층(202) 및 상기 제1 도전형 반도체 기판(201)과 제2 도전형 반도체층(202) 사이의 계면에 형성되는 p-n 접합을 포함하는 것으로서, 빛을 받아 광기전력효과에 의해 전류를 발생시킨다. 대표적으로, 상기 제1 도전형 반도체 기판(201)은, 예를 들어 B, Ga, In 등의 3족 원소들이 도핑되어 있는 p형 실리콘 기판이고, 상기 제2 도전형 반도체층(202)은, 예를 들어 P, As, Sb 등의 5족 원소들이 도핑되어 있는 n형 이미터층으로, 상기 p형 실리콘 기판과 n형 이미터층이 접하여 p-n 접합을 형성할 수 있다. 다만, 상기 p-n 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. The pn structure is formed on the first
상기 p-n 구조의 제2 도전형 반도체층(202) 상에는 태양광에 대한 반사율을 감소시켜 태양전지의 광전변환효율을 향상시키기 위하여 반사방지막(205)을 형성할 수 있다. 반사방지막은 대표적으로 실리콘나이트라이드로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반사방지막의 형성에는 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상즉착법(CVD) 또는 스퍼터링(sputtering)을 포함한 다양한 방법이 사용될 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(202) 및 반사방지막(205) 사이에는 별도로 부동층을 형성할 수도 있다. The
상기 전면전극(203)은 반사방지막(205) 위에 형성되고, 상기 반사방지막을 관통하여 제2 도전형 반도체층과 연결된다. 전면전극(203)으로는 대표적으로 은 전극이 사용되는데 이는 은 전극이 전기전도성이 우수하기 때문이다. 전면전극의 면적이 넓으면 태양광의 흡수율이 떨어지고, 전면전극의 면적이 좁아지면 제2 도전형 반도체층과의 사이에 저항이 커지므로, 전면전극의 패턴은 이들을 적절히 고려하여 형성할 수 있다. The
상기 후면전극(204)은 제1 도전형 반도체 기판 상에 형성되며, 후면전극(204)의 표면에는 소정의 음각 패턴이 형성되어 양각부와 음각부 간에 단차가 발생한다. 패턴의 모양은 특별히 제한되지 않으며, 도 3의 스트라이프형, 도 4의 격자형, 도 5의 동심원형을 포함하여 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 이러한 음각 패턴은 열팽창계수 차이에 의한 셀 보우잉을 완화할 수 있으며, 다량 생산되는 태양전지의 셀 보우잉의 정도 및 방향을 적절히 제어할 수 있다. 이를 통해 태양전지의 파손 위험을 감소시킬 수 있으며, 태양전지의 스택킹(stacking)을 더욱 용이하게 하며, 태양광에 대한 흡수율을 향상시킬 수 있다. The
도 6은 종래기술(좌) 및 본 발명(우)에 의한 태양전지의 카세트(cassette) 방식에 의한 스택킹 모습을 모식적으로 보인 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따르면 셀 보우잉이 불균일하므로 로딩/언로딩 할 경우 웨이퍼 간 이격이 상이하여 파손의 위험이 더 크고, 진공(vacuum)을 이용한 웨이퍼 처킹(wafer chucking)시에 웨이퍼 보잉이 상이하여 처킹 불량이 발생할 가능성이 커진다. 상기 웨이퍼 척킹은 태양전지 웨이퍼에 대해 후속공정을 진행하기 위해 진공 흡착 방식으로 웨이퍼를 잡는 것을 의미한다.6 is a diagram schematically showing a stacking state by a cassette method of a solar cell according to the prior art (left) and the present invention (right). As shown in FIG. 6, according to the related art, since cell bowing is non-uniform, the gap between wafers is different when loading / unloading to increase the risk of breakage, and during wafer chucking using a vacuum. Since wafer bowing is different, the possibility of a chucking defect arises. The wafer chucking means to hold the wafer by a vacuum adsorption method in order to proceed with the subsequent process for the solar cell wafer.
도 7은 종래기술(좌) 및 본 발명(우)에 의한 태양전지의 메거진(Megazine) 방식에 의한 스택킹 모습을 모식적으로 보인 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 웨이퍼의 보우잉이 일정하기 때문에 더 조밀하게 스태킹할 수 있고, 하단의 웨이퍼에 스트레스(stress)를 덜 주게 된다. 7 is a view schematically showing a stacking state by a magazine method of the solar cell according to the prior art (left) and the present invention (right). As shown in FIG. 7, according to the present invention, since the bowing of the wafer is constant, stacking can be made more densely, and stress on the lower wafer is less stressed.
후면전극(204)으로는 대표적으로 알루미늄 전극이 사용되는데 이는 알루미늄 전극이 전도성이 우수할 뿐만 아니라 실리콘과의 친화력이 좋아서 접합이 잘 되기 때문이다. 또한, 알루미늄 전극은 3가 원소로서 실리콘 기판과의 접면에서 p+ 층, 즉 BSF(Back surface field)를 형성하여 캐리어들이 표면에서 사라지지 않고 모이도록 하여 효율을 증대시킬 수 있기 때문이다. An aluminum electrode is typically used as the
본 발명은 상기 설명한 바와 같은 표면에 음각 패턴이 형성된 후면전극을 간단한 공정 및 저렴한 비용으로 형성할 수 있는 태양전지의 후면전극 형성방법 및 이를 포함하는 태양전지의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for forming a back electrode of a solar cell and a method of manufacturing a solar cell including the same, which can form a back electrode having a negative pattern on a surface as described above in a simple process and at low cost.
본 발명의 후면전극 형성방법은, 스크린 프린팅을 이용하여 반도체 기판에 소정 음각 패턴을 갖도록 후면전극 형성용 페이스트를 인쇄하는 단계 및 상기 페이스트가 인쇄된 반도체 기판을 열처리하는 단계를 포함한다. The method of forming a back electrode of the present invention includes printing a back electrode forming paste to have a predetermined negative pattern on the semiconductor substrate by using screen printing, and heat treating the paste-printed semiconductor substrate.
본 발명은 상기 페이스트 인쇄 단계에서 음각 패턴을 보다 용이하게 형성하기 위하여 페이스트의 옆퍼짐 현상을 이용할 수 있다. 도 8a 내지 도 8c는 옆퍼짐 현상이 본 발명에서 이용되는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도면을 이용하여 옆퍼짐 현상이 본 발명에 적용되는 원리를 설명한다. The present invention may use the side spread phenomenon of the paste in order to more easily form the intaglio pattern in the paste printing step. 8A to 8C are diagrams for explaining the principle that the side spread phenomenon is used in the present invention. The principle in which the side spread phenomenon is applied to the present invention will be described using the above drawings.
먼저, 반도체 기판(401) 위에 메쉬형의 지지체(402) 상에 비인쇄 라인(403)이 구비된 스크린 메쉬가 위치하고(도 8a), 스크린 프린터(404)가 화살표 방향으로 이동하면서 페이스트(405)를 스크린 메쉬의 지지체(402)를 통해 비인쇄 라인(403) 사이로 밀어 넣는다(도 8b). 그런 다음, 스크린 메쉬(402, 403)를 반도체 기판(401) 위에서 제거하면 페이스트(405)의 옆퍼짐 현상에 의해 주변으로 퍼지게 되며, 인쇄된 페이스트(405)의 폭이 넓으면 넓을수록 옆퍼짐 현상에 의한 높이 감소는 작아진다(도 8c). 따라서, 인쇄된 페이스트(405)의 폭이 크면 클수록, 그 높이 또한 커지게 된다. First, a screen mesh with a
도 9a 내지 9c는 본 발명의 후면전극 형성방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도면을 이용하여 본 발명의 후면전극 형성방법에 대하여 구체적으로 살펴본다. 9A to 9C are views for explaining a method of forming a back electrode of the present invention. With reference to the drawings looks at in detail with respect to the method of forming a back electrode of the present invention.
후면전극의 음각 패턴이 결정되면, 후면전극의 음각부가 형성될 영역에는 적은 양의 페이스트(405)가 도포되어야 하고, 후면전극의 양각부가 형성될 영역에는 음각부에 비해 많은 양의 페이스트(405)가 도포되어야 한다. 따라서, 스크린 메쉬는 비인쇄 라인(403) 간의 간격(Lb, Lc)이 상기 후면전극의 음각부에 대응하는 부분에서 상기 후면전극의 양각부에 대응하는 부분에서보다 더 작게 형성되도록 준비된다(도 9a). 이와 같이 준비된 스크린 메쉬(402, 403)를 반도체 기판(401) 위에 위치시키고 스크린 프린터(404)를 이동시키면 페이스트(405)는 비인쇄 라인(403) 사이사이의 빈 공간으로 채워지고(도 9b), 스크린 메쉬(402, 403)를 제거하면, 비인쇄 라인 간의 간격이 좁은 영역에서는, 비인쇄 라인 간의 간격이 넓은 영역에 비해, 페이스트가 더 얇게 인쇄된다(9c). When the intaglio pattern of the back electrode is determined, a small amount of
상기 후면전극 형성방법에 있어서, 스크린 메쉬의 비인쇄 라인(403)의 폭(La)은 특별히 한정되지 않으며, 통상적으로 사용되는 전극 형성용 페이스트(405)의 점도를 고려할 때 수~ 80㎛인 것이 바람직하다. 또한, 비인쇄 라인(403) 간의 간격은 통상적인 페이스트(405)의 점도 및 전극의 두께 등을 고려할 때, 상기 후면전극의 양각부에 대응하는 부분에서의 상기 비인쇄 라인(403) 간의 간격(Lc)은 80㎛ 이상인 것이 바람직하며, 상기 후면전극의 음각부에 대응하는 부분에서의 비인쇄 라인(403) 간의 간격(Lb)은 수 ~ 80㎛인 것이 바람직하다. In the method of forming the back electrode, the width La of the
상기 음각 패턴은 대표적으로 스트라이프형, 격자형 또는 동심원형 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 페이스트는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 페이스트의 점도는 옆퍼짐 현상의 정도 등을 고려할 때 50 ~ 1500 poise, 바람직하게는 200 ~ 700poise이다.The intaglio pattern may be typically formed in a stripe shape, a lattice shape, or a concentric shape, but is not limited thereto. Moreover, it is preferable that the said paste contains aluminum. The viscosity of the paste is 50 to 1500 poise, preferably 200 to 700 poise in consideration of the degree of side spreading and the like.
본 발명의 태양전지 제조방법은 상기의 후면전극 형성방법 외에 공지의 기술들을 채용함으로써 태양전지를 제조할 수 있다. The solar cell manufacturing method of the present invention can manufacture a solar cell by employing well-known techniques in addition to the back electrode forming method.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되지 않아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors can appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the exemplary embodiments described herein are only exemplary embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various equivalents and modifications that may substitute them at the time of the present application may be used. It should be understood that there may be.
본 발명의 태양전지는 셀 보우잉 현상의 발생이 줄어들 뿐만 아니라 셀 보우잉 현상의 정도 및 방향이 제어되어, 파손 위험이 낮고 태양광에 대한 흡수율이 높아 우수한 성능을 나타낸다. 또한, 본 발명의 태양전지의 후면전극 형성방법 및 태양전지의 제조방법에 따르면, 상기와 같은 태양전지를 간단한 공정 및 저렴한 비용으로 제조할 수 있다. The solar cell of the present invention not only reduces the occurrence of the cell bowing phenomenon but also controls the degree and direction of the cell bowing phenomenon, thereby exhibiting excellent performance because of a low risk of breakage and a high absorption rate against sunlight. In addition, according to the method for forming the back electrode and the solar cell of the solar cell of the present invention, the solar cell as described above can be manufactured in a simple process and low cost.
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