KR101309487B1 - Solar cell with light-scattering lens and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

광분산 렌즈 구조를 포함하는 태양전지 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 광분산 렌즈 구조를 포함하는 태양전지는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지로서, 상기 태양전지는 하부 전극; 기판; 상기 기판 상에 구비된 에미터층; 상기 에미터층에서 생성된 캐리어를 수집하기 위한 전극; 및 상기 에미터층 상에 구비된 절연층을 포함하며, 상기 절연층은 상기 전극에서의 높이와 상기 전극이 형성되지 않은 에미터층에서의 두께를 달리하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면, 태양전지의 배선 영역에 입사되는 빛을 분산시키 배선 영역으로 입사되는 빛을 최소화시킴으로써 배선으로 인한 태양전지의 유효면적 감소를 최소화 할 수 있도록 하다. 따라서, 본 발명에 따르면, 태양전지의 배선으로 인한 유효면적의 감소를 최소화 할 수 있으며,입사되는 빛의 손실 없이 배선 영역을 넓혀 금속 배선을 할 수 있으므로, 제한된 태양전지 면적에도 불구하고, 넓은 금속배선을 사용할 수 있어, 광생성된 케리어를 효과적으로 수집할 수 있다.
Provided are a solar cell including a light scattering lens structure and a method of manufacturing the same.
A solar cell comprising a light scattering lens structure according to the present invention is a solar cell having a light scattering lens, the solar cell comprising a lower electrode; Board; An emitter layer provided on the substrate; An electrode for collecting carriers produced in said emitter layer; And an insulation layer provided on the emitter layer, wherein the insulation layer varies a height at the electrode and a thickness at an emitter layer in which the electrode is not formed, and according to the present invention, It is possible to minimize the reduction of the effective area of the solar cell due to the wiring by minimizing the light incident to the wiring area by dispersing the light incident to the wiring area of the. Therefore, according to the present invention, the reduction of the effective area due to the wiring of the solar cell can be minimized, and the metal wiring can be performed by widening the wiring area without loss of incident light. Wiring can be used to effectively collect the photogenerated carrier.

Description

광분산 렌즈 구조를 포함하는 태양전지 및 그 제조방법{Solar cell with light-scattering lens and manufacturing method for the same}Solar cell with light scattering lens structure and manufacturing method thereof {Solar cell with light-scattering lens and manufacturing method for the same}

본 발명은 광분산 렌즈 구조를 포함하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 금속이 배선되는 영역으로 조사된 빛의 경로를 변경하여 금속 배선이 없는 유효영역으로 상기 빛을 유도함으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 광분산 렌즈 구조를 포함하는 태양전지 및 그 제조방법The present invention relates to a solar cell including a light scattering lens structure and a method of manufacturing the same. More particularly, the light is changed to an effective region without metal wiring by changing a path of light irradiated to a region where metal is wired on a substrate. Solar cell comprising a light scattering lens structure that can improve the efficiency of the solar cell by inducing a solar cell and a method of manufacturing the same

에 관한 것이다..

제한된 면적의 태양전지를 사용하여 높은 전력을 생산하기 위하여, 빛을 집광하여 태양전지에 조사하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 이러한 집광 기술은 태양전지 모듈에서 가장 고가인 태양전지 면적을 줄일 수 있으므로 매우 유용하다. 특히 화합물 반도쳬를 사용한 고효율 태양전지의 이용은 매우 높은 밀도로 집광된 빛을 사용하여, 높은 전력 밀도를 얻을 수 있으므로, 상대적으로 좁은 면적에서 고전력을 생산할 수 있다.In order to produce high power using a limited area solar cell, a method of concentrating light and irradiating the solar cell has been actively studied. This condensing technology is very useful because it can reduce the area of the most expensive solar cell in the solar cell module. In particular, the use of high-efficiency solar cells using compound peninsulas enables high power density to be obtained by using concentrated light at a very high density, thereby producing high power in a relatively small area.

하지만, 좁은 반도체 기판에서 고전력이 생산되는 경우, 조사된 빛에 의하여 생성된 많은 캐리어를 수집하여야 하고, 또한, 고밀도의 전류가 잘 흐를 수 있어야 하므로, 캐리어 수집 및 고밀도의 전류 흐름을 위한 넓은 면적의 배선이 필요하다. 이와 같이 넓어진 배선 면적으로 인하여 태양전지의 실제 유효면적(active area)은 감소된다. 즉, 배선영역의 면적이 넓어지면 캐리어가 생성되는 태양전지의 유효면적이 감소되어 태양전지 전체 효율이 감소된다. 따라서 높은 효율을 얻기 위한 배선형성의 최적화에 대한 많은 연구가 수행되고 있으나, 현재의 태양전지 제작 기술을 통해서 증가되는 배선에 따른 유효면적 감소는 피할 수 없다는 문제가 있다. However, when high power is produced in a narrow semiconductor substrate, a large amount of carriers generated by the irradiated light must be collected and a high density current can flow well, so that a large area for carrier collection and high density current flow can be obtained. Wiring is required. This increased wiring area reduces the actual active area of the solar cell. In other words, when the area of the wiring area is increased, the effective area of the solar cell in which the carrier is generated is reduced, thereby reducing the overall efficiency of the solar cell. Therefore, many studies on optimization of wiring formation to obtain high efficiency have been conducted, but there is a problem that the effective area decrease due to the increased wiring through the current solar cell manufacturing technology is inevitable.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 금속 배선의 면적과 이에 따라 감소되는 태양전지 유효면적에도 불구하고 우수한 효율을 갖는 태양전지 구조를 제공하는 것이다. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a solar cell structure having excellent efficiency in spite of the area of the metal wiring and the solar cell effective area reduced accordingly.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 광분산 렌즈를 구비한 태양전지로서, 상기 태양전지는 하부전극; 상기 하부전극 상의 기판; 상기 기판 상에 구비된 에미터층; 상기 에미터층에서 생성된 캐리어를 수집하기 위한 상부전극; 및 상기 에미터층 상에 구비된 절연층을 포함하며, 상기 절연층은 상기 상부전극에서의 높이와 상기 전극이 형성되지 않은 에미터층에서의 두께를 달리하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a solar cell having a light scattering lens, the solar cell is a lower electrode; A substrate on the lower electrode; An emitter layer provided on the substrate; An upper electrode for collecting carriers generated in the emitter layer; And an insulating layer provided on the emitter layer, wherein the insulating layer has a height of the upper electrode and a thickness of the emitter layer on which the electrode is not formed. Provide a battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연층은 오목렌즈 구조를 포함하며, 상기 오목렌즈 구조는 상기 상부전극에 대응한다. According to an embodiment of the present invention, the insulating layer includes a concave lens structure, and the concave lens structure corresponds to the upper electrode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연층은 투명 절연층이다.According to an embodiment of the present invention, the insulating layer is a transparent insulating layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부전극으로 입사되는 빛의 일부 또는 전부는 상기 두께를 달리하는 상기 절연층에서 굴절되어, 상기 상부전극 바깥의 에미터층으로 입사된다. According to one embodiment of the present invention, part or all of the light incident on the upper electrode is refracted by the insulating layer having different thicknesses and is incident on the emitter layer outside the upper electrode.

상기 과제르 해결하기 위하여, 본 발명은 광분산 렌즈를 구비한 태양전지의 제조방법으로, 상기 방법은 하부전극, 기판, 에미터층, 상부전극이 순차적으로 적층된 태양전지 상에 투명 절연층을 적층하는 단계; 상기 적층된 투명 절연층에 포토레지스트층을 적층하는 단계; 상기 적층된 포토레지스트층을 상기 상부전극과 동일한 형태로 패터닝하는 단계; 상기 절연층을 식각하여, 상기 절연층에 반구 형상의 오목렌즈 구조를 형성시키는 단계; 및 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a method of manufacturing a solar cell having a light scattering lens, the method is laminated a transparent insulating layer on a solar cell in which the lower electrode, the substrate, the emitter layer, the upper electrode is sequentially stacked Making; Stacking a photoresist layer on the laminated transparent insulating layer; Patterning the stacked photoresist layer in the same form as the upper electrode; Etching the insulating layer to form a hemispherical concave lens structure in the insulating layer; And it provides a method of manufacturing a solar cell having a light scattering lens comprising the step of removing the photoresist layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 식각은 등방성 식각이다.According to an embodiment of the present invention, the etching is isotropic etching.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 오목렌즈 구조는 상기 상부전극과 수직하는 위치에 형성된다. According to an embodiment of the present invention, the concave lens structure is formed at a position perpendicular to the upper electrode.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 광분산 렌즈를 구비한 태양전지로서, 상기 태양전지는 하부전극; 상기 전극 상의 홈이 형성된 기판; 상기 기판 및 홈 상에 형성된 에미터층; 상기 홈의 에미터층 상에 형성된 상부전극; 및 상기 상부전극 및 에미터층 상에 적층되며, 상기 홈에 대응하는 위치에 오목렌즈 구조가 형성된 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a solar cell having a light scattering lens, the solar cell is a lower electrode; A substrate having a groove formed on the electrode; An emitter layer formed on the substrate and the groove; An upper electrode formed on the emitter layer of the groove; And an insulating layer stacked on the upper electrode and the emitter layer, the insulating layer having a concave lens structure formed at a position corresponding to the groove.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부전극에 대응하는 절연층의 오목렌즈 구조로 입사된 빛은 상기 절연층에서 굴절되어, 상기 전극 외부의 에미터층으로 입사된다. According to an embodiment of the present invention, light incident on the concave lens structure of the insulating layer corresponding to the upper electrode is refracted by the insulating layer and is incident on the emitter layer outside the electrode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부전극은 상기 홈 내부로 함몰된 형태이다.According to one embodiment of the invention, the upper electrode is in the form of recessed into the groove.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하부전극, 상기 하부전극상에 구비되며 홈이 형성된 기판. 상기 기판 상에 적층된 균일한 두께의 에미터층. 및 상기 홈 내의 에미터층 상에 적층된 상부전극을 포함하는 태양전지의 제조방법으로, 상기 방법은 상기 에미터층 및 상부전극 상에 액상의 절연층을 도포하는 단계; 및 상기 도포된 절연층을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a lower electrode, a substrate provided on the lower electrode and the groove is formed. An emitter layer of uniform thickness stacked on the substrate. And a top electrode stacked on the emitter layer in the groove, the method comprising: applying a liquid insulating layer on the emitter layer and the top electrode; And it provides a solar cell manufacturing method having a light dispersion lens comprising the step of curing the applied insulating layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부전극은 홈내에 적층된 에미터층 상에 적층된다. According to an embodiment of the present invention, the upper electrode is stacked on an emitter layer stacked in a groove.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적층된 절연층은 상기 홈 내로 들어가며, 이로써 상기 상부전극이 구비된 홈 상의 절연층은 오목 렌즈 구조를 갖는다.
According to an embodiment of the present invention, the laminated insulating layer enters into the groove, whereby the insulating layer on the groove provided with the upper electrode has a concave lens structure.

본 발명은 태양전지의 배선 영역에 입사되는 빛을 분산시켜 배선 영역으로 입사되는 빛을 최소화시키며, 이로써 배선으로 인한 태양전지의 유효면적 감소를 최소화 할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 태양전지의 배선으로 인한 유효면적의 감소를 최소화 할 수 있으며,입사되는 빛의 손실 없이 배선 영역을 넓혀 금속 배선을 할 수 있으므로, 제한된 태양전지 면적에도 불구하고, 넓은 금속배선을 사용할 수 있어, 광생성된 케리어를 효과적으로 수집할 수 있다. 더 나아가, 넓어진 배선 면적으로 인하여 금속 배선의 저항이 감소되어, 태양전지의 전력 효율을 크게 개선시킬 수 있다.
The present invention minimizes light incident to the wiring region by dispersing light incident on the wiring region of the solar cell, thereby minimizing the reduction of the effective area of the solar cell due to the wiring. Therefore, according to the present invention, the reduction of the effective area due to the wiring of the solar cell can be minimized, and the metal wiring can be performed by widening the wiring area without loss of incident light. Wiring can be used to effectively collect the photogenerated carrier. Furthermore, the resistance of the metal wiring can be reduced due to the increased wiring area, which can greatly improve the power efficiency of the solar cell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광분산 렌즈를 포함하는 태양전지의 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 광분산렌즈를 구비한 태양전지에 빛이 입사되는 경우의 모식도이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광분산렌즈를 제조하는 방법의 단계도이다.
도 7 및 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 설명하는 도면이다
1 is a cross-sectional view of a solar cell including a light scattering lens according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram when light is incident on a solar cell including the light scattering lens of FIG. 1.
3 to 6 are steps of a method of manufacturing a light scattering lens according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are views for explaining a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 태양전지 표면에 구비되지만, 실제로 조사되는 광에 의하여 캐리어가 생성되지 않는 금속배선 영역으로의 입사되는 빛의 경로를 상기 금속배선 영역의 외부 영역(즉, 유효영역)으로 변경하는 구조를 제공한다. The present invention is provided on the surface of the solar cell in order to solve the above-described problems of the prior art, but the path of the incident light to the metal wiring region where the carrier is not generated by the light actually irradiated to the outer region of the metal wiring region ( That is, a structure for changing to an effective area) is provided.

이를 위하여, 본 발명은 상기 금속 배선 영역 상에 적층된 투명 절연층에 광의 경로가 변경될 수 있는 오목한 렌즈 구조를 형성시키고, 상기 렌즈구조는 상기 금속 배선 영역 상에 대응된다. 즉, 본 발명은 배선 영역에서의 두께와 배선 영역 이외 영역에서의 두께를 달리하는 투명 절연층을 통하여 상기 배선 영역(전극)에 입사되는 광경로를 그 외부로 변경시키는 기술구성을 제공한다. To this end, the present invention forms a concave lens structure in which the path of light can be changed in the transparent insulating layer laminated on the metal wiring region, the lens structure corresponds to the metal wiring region. That is, the present invention provides a technical configuration for changing the optical path incident on the wiring region (electrode) to the outside through a transparent insulating layer having a different thickness in the wiring region and a thickness in the region other than the wiring region.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광분산 렌즈를 포함하는 태양전지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a solar cell including a light scattering lens according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판(100)과, 상기 기판 상에 형성되며, 입사되는 빛에 의하여 캐리어가 생성되는 반도체층인 에미터층(110)이 개시된다. 상기 에미터층(110) 상에는 상기 에미터층(110)으로부터의 캐리어를 수집, 흘리기 위한 전극(120, 121)이 구비된다. 본 명세서에는 기판(100) 아래 전극(121)을 하부전극으로 지칭하고, 광분산렌즈에 의하여 광이 입사되지 않는 기판 상부의 전극(120)을 상부전극이라 지칭한다. Referring to FIG. 1, an emitter layer 110, which is a semiconductor layer formed on a substrate 100 and a carrier formed by incident light, is disclosed. Electrodes 120 and 121 are provided on the emitter layer 110 to collect and flow carriers from the emitter layer 110. In the present specification, the electrode 121 under the substrate 100 is referred to as a lower electrode, and the electrode 120 on the substrate where light is not incident by the light scattering lens is referred to as an upper electrode.

본 발명에 따른 태양전지는 상기 에미터층(110) 상에 적층된 투명 절연층(130)을 포함하며 상기 투명 절연층(130)을 통하여 빛이 투과, 에미터층(110)으로 입사되어, 캐리어가 상기 에미터층(110)과 기판(100)에서 생성된다. The solar cell according to the present invention includes a transparent insulating layer 130 stacked on the emitter layer 110 and the light is transmitted through the transparent insulating layer 130, incident to the emitter layer 110, the carrier is The emitter layer 110 and the substrate 100 are generated.

본 발명에서는 상기 투명절연층(130)에는 상기 조사되는 광의 경로를 변경하기 위한 오목 구조(140)가 구비되며, 상기 오목 구조는 금속배선인 상부전극(120)과 수평 방향에서 동일한 위치로 구성된다. 도 1에서 상기 오목 구조는 일종의 오목 렌즈와 같은 형태이므로, 상기 오목구조는 광분산렌즈로 지칭된다.In the present invention, the transparent insulating layer 130 is provided with a concave structure 140 for changing the path of the irradiated light, the concave structure is composed of the same position in the horizontal direction and the upper electrode 120 of the metal wiring. . In Fig. 1, the concave structure is shaped like a kind of concave lens, so the concave structure is referred to as a light scattering lens.

도 2는 도 1에 따른 광분산렌즈를 구비한 태양전지에 빛이 입사되는 경우의 모식도이다.FIG. 2 is a schematic diagram when light is incident on a solar cell including the light scattering lens of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 광분산렌즈(140)가 구비되지 않은 절연층으로 조사되는 빛(L1)은 그대로 상기 절연층(130)을 투과하여 하단의 에미터층(110)에 입사되며, 상기 입사된 빛은 에미터층(110)과 기판(100)에서 캐리어를 생성하게 된다. 상기 광분산렌즈(140)로 조사되는 빛(L2)는 상기 광분산렌즈가 가지는 오목렌즈 형태에 의하여 광경로가 굴절된다. 본 발명에서는 특히 상기 광분산렌즈(140)를 상기 상부전극(120) 상에 구비시켜, 상기 상부전극(120)으로 조사되는 광경로를 상기 전극(120) 외곽의 에미터층(110)으로 변경시킨다. 따라서, 상기 전극 외곽의 에미터층은 원래 입사되는 빛(L1)외에 상기 광분산렌즈에 의하여 굴절된 빛(L2)를 입사받게 된다. 이로써 전극과 가까운 영역의 에미터층은 보다 많은 세기의 빛을 입사받아, 많은 양의 캐리어를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 2, the light L1 irradiated to the insulating layer without the light scattering lens 140 passes through the insulating layer 130 and is incident on the lower emitter layer 110. Light creates carriers in the emitter layer 110 and the substrate 100. The light path of the light L2 irradiated to the light scattering lens 140 is refracted by the concave lens shape of the light scattering lens. In the present invention, in particular, the light scattering lens 140 is provided on the upper electrode 120 so that the light path irradiated to the upper electrode 120 is changed to the emitter layer 110 outside the electrode 120. . Therefore, the emitter layer outside the electrode receives the light L2 refracted by the light scattering lens in addition to the light L1 that is originally incident. As a result, the emitter layer in a region close to the electrode may receive more light and generate a large amount of carriers.

본 발명의 일 실시예에서 상기 태양전지의 절연층은 빛의 투과도가 높고 굴절율이 높은 박막을 사용하며, 일반적으로 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등이 이용될 수 있고 또 도포가 가능한 빛의 투과도가 높고 굴절율이 높은 고분자물질을 이용할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, the insulating layer of the solar cell uses a thin film having a high light transmittance and a high refractive index, and a silicon oxide film, a silicon nitride film, etc. may be generally used, and a light transmittance having high transmittance and a refractive index may be used. This high polymer material can also be used.

도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광분산렌즈를 제조하는 방법의 단계도이다.3 to 6 are steps of a method of manufacturing a light scattering lens according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 기판(100), 에미터층(110), 전극(120, 121) 및 상기 에미터층(110) 및 전극(120) 상에 적층된 절연층(130)을 포함하는 태양전지가 개시된다. Referring to FIG. 3, a solar cell including a substrate 100, an emitter layer 110, electrodes 120 and 121, and an insulating layer 130 stacked on the emitter layer 110 and the electrode 120 is provided. Is initiated.

도 4를 참조하면, 상기 절연층(130) 상에 포토레지스트층(210)이 도포된 후, 패터닝된다. 상기 포토레지스트의 패터닝은 상기 전극(120) 배선과 동일한 패턴이 된다. 즉, 패터닝된 포토레지스트막의 홈은 금속배선과 연직선상에 위치 하게 되며, 이로써 상기 포토레지스트층 홈 사이로 상기 전극(120)상의 절연층(130)이 노출된다. Referring to FIG. 4, the photoresist layer 210 is coated on the insulating layer 130 and then patterned. The patterning of the photoresist is the same pattern as the wiring of the electrode 120. That is, the groove of the patterned photoresist film is positioned on the metal wiring and the vertical line, thereby exposing the insulating layer 130 on the electrode 120 between the photoresist layer grooves.

도 5를 참조하면, 상기 포토레지스트에 노출된 절연층(130)을 식각하며, 상기 식각은 등방 식각 방식으로 진행된다. 이로써 상기 식각액과 접촉한 절연층에는 반구 형태의 오목렌즈 구조(140)가 형성된다. 하지만, 이와 달리 식각액 등과 같은 용매를 사용하지 않고, 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 방식으로도 상기 반구 형태의 광분산렌즈(140)를 절연층에 형성시킬 수 있으며, 오목한 형상 대신 절연막이 경사면을 갖는 구조로 형성될 수도 있다. Referring to FIG. 5, the insulating layer 130 exposed to the photoresist is etched, and the etching is performed by an isotropic etching method. As a result, a hemispherical concave lens structure 140 is formed in the insulating layer in contact with the etchant. However, the hemispherical light scattering lens 140 may be formed on the insulating layer by a dry etching method using plasma or the like, without using a solvent such as an etching solution, and the insulating film has an inclined surface instead of a concave shape. It may be formed as.

도 6을 참조하면, 상기 절연층(130) 상에 잔류하는 포토레지스트층(210)을 유기용매를 이용하여 제거한다. 이로써, 도 1 및 2에서 도시된 구조의 태양전지가 완성된다. Referring to FIG. 6, the photoresist layer 210 remaining on the insulating layer 130 is removed using an organic solvent. Thus, the solar cell of the structure shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

도 7 및 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 설명하는 도면이다.7 and 8 are views for explaining a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지에는 하부전극(331)과 홈(311)이 형성된 기판(310) 상에 균일한 두께의 에미터층(320)이 적층되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 홈은 삼각 형상이나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 7, in the solar cell according to the exemplary embodiment, an emitter layer 320 having a uniform thickness is stacked on the substrate 310 on which the lower electrode 331 and the groove 311 are formed. In one embodiment of the present invention, the groove is triangular, but the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 에미터층(320)이 형성된 홈(311)에는 전극(330)이 형성되어 있다. 이때 상기 금속전극(330)은 상기 홈(311) 내로 함몰되어 있는 형태로서, 기판 수평 방향에서 볼 때 상기 홈(311)은 전극(330) 적층에도 불구하고, 여전히 오목하게 함몰되어 있는 형태이다. An electrode 330 is formed in the groove 311 in which the emitter layer 320 is formed. In this case, the metal electrode 330 is recessed into the groove 311. In the horizontal direction of the substrate, the groove 311 is still recessed in spite of the stacking of the electrode 330.

도 8을 참조하면, 액상의 투명한 절연층(340)을 상기 에미터층(320) 상에 도포하여 한 적층한다. 이어서 액상의 절연층에 열, 또는 빛을 조사하는 경화 과정을 통해 고체화된 상층의 절연층을 형성한다. 이때 금속이 형성되어 있는 홈(311)에 절연층 물질이 채워짐으로써, 상기 홈(311) 상에 형성된 절연층(340)은 오목한 형상의 광분산렌즈(341)을 갖게 된다. 이로써 광분산 렌즈가 형성된 절연층이 에미터층 및 금속 상에 형성된다. Referring to FIG. 8, a liquid transparent insulating layer 340 is applied and laminated on the emitter layer 320. Subsequently, a solidified upper insulating layer is formed through a curing process of irradiating heat or light to the liquid insulating layer. At this time, the insulating layer material is filled in the groove 311 in which the metal is formed, so that the insulating layer 340 formed on the groove 311 has a concave light scattering lens 341. As a result, an insulating layer on which the light scattering lens is formed is formed on the emitter layer and the metal.

본 발명에 따른 상기 오목렌즈 구조의 절연층은 도 1, 2 등에서 도시한 바와 같이 입사되는 빛의 경로를 바꾸어 금속막(전극)이 있는 영역으로의 광을 줄이고 활성층(에미터층)으로 대부분의 빛이 입사되도록 한다. 따라서 본 발명에 따른 태양전지 구조는 금속의 증착으로 인한 활성층의 손실을 줄일 수 있으며 효율을 개선할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the insulating layer of the concave lens structure according to the present invention changes the path of incident light to reduce the light to the region where the metal film (electrode) is located, and most of the light as the active layer (emitter layer). To be incident. Therefore, the solar cell structure according to the present invention can reduce the loss of the active layer due to the deposition of metal and can improve the efficiency.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all of the equivalent or equivalent variations will fall within the scope of the present invention.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 광분산 렌즈를 구비한 태양전지로서, 상기 태양전지는
하부전극;
상기 전극 상의 홈이 형성된 기판;
상기 기판 및 홈 상에 형성된 에미터층;
상기 홈의 에미터층 상에 형성된 상부전극; 및
상기 상부전극 및 에미터층 상에 적층되며, 상기 홈에 대응하는 위치에 오목렌즈 구조가 형성된 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지.
A solar cell having a light scattering lens, wherein the solar cell
Lower electrode;
A substrate having a groove formed on the electrode;
An emitter layer formed on the substrate and the groove;
An upper electrode formed on the emitter layer of the groove; And
And a dielectric layer stacked on the upper electrode and the emitter layer, the insulating layer having a concave lens structure formed at a position corresponding to the groove.
제 8항에 있어서,
상기 상부전극에 대응하는 절연층의 오목렌즈 구조로 입사된 빛은 상기 절연층에서 굴절되어, 상기 전극 외부의 에미터층으로 입사되는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지.
The method of claim 8,
Light incident to the concave lens structure of the insulating layer corresponding to the upper electrode is refracted by the insulating layer, the solar cell having a light scattering lens, characterized in that incident to the emitter layer outside the electrode.
제 8항에 있어서,
상기 상부전극은 상기 홈 내부로 함몰된 형태인 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지.
The method of claim 8,
The upper electrode is a solar cell having a light scattering lens, characterized in that the recessed shape into the groove.
하부전극, 상기 하부전극상에 구비되며 홈이 형성된 기판. 상기 기판 상에 적층된 균일한 두께의 에미터층. 및 상기 홈 내의 에미터층 상에 적층된 상부전극을 포함하는 태양전지의 제조방법으로, 상기 방법은
상기 에미터층 및 상부전극 상에 액상의 절연층을 도포하는 단계; 및
상기 도포된 절연층을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지 제조방법.
A lower electrode, a substrate provided on the lower electrode and the groove formed. An emitter layer of uniform thickness stacked on the substrate. And an upper electrode stacked on the emitter layer in the groove.
Applying a liquid insulating layer on the emitter layer and the upper electrode; And
The solar cell manufacturing method having a light dispersion lens comprising the step of curing the applied insulating layer.
제 11항에 있어서,
상기 상부전극은 홈내에 적층된 에미터층 상에 적층되는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지 제조방법.
12. The method of claim 11,
The upper electrode is a solar cell manufacturing method having a light scattering lens, characterized in that laminated on the emitter layer stacked in the groove.
제 11항에 있어서,
도포된 상기 절연층은 상기 홈 내로 들어가며, 이로써 상기 상부전극이 구비된 홈 상의 절연층은 오목 렌즈 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 광분산 렌즈를 구비한 태양전지 제조방법.
12. The method of claim 11,
The coated insulating layer enters into the groove, whereby the insulating layer on the groove provided with the upper electrode has a concave lens structure.
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