KR101346896B1 - Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 - Google Patents
Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101346896B1 KR101346896B1 KR1020070029415A KR20070029415A KR101346896B1 KR 101346896 B1 KR101346896 B1 KR 101346896B1 KR 1020070029415 A KR1020070029415 A KR 1020070029415A KR 20070029415 A KR20070029415 A KR 20070029415A KR 101346896 B1 KR101346896 B1 KR 101346896B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- conductive layer
- silicon substrate
- forming
- electrode
- solar cell
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 69
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 13
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor 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
- H01L31/04—Semiconductor 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
- H01L31/06—Semiconductor 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 characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L31/068—Semiconductor 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 characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0682—Semiconductor 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 characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
본 발명은 IBC형 태양전지의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 IBC형 태양전지에 관한 것이다. 본 발명의 IBC형 태양전지의 제조방법은 도전층 형성에 스크린 프린팅 방식을 도입함으로써 종래 IBC형 태양전지의 제조 공정을 개선하여 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 감소시켜 IBC형 태양전지의 상용화에 크게 기여할 수 있다.
태양전지, IBC형, 실리콘 기판, 부동층, 반사방지막, 도전층
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.
도 1은 태양전지의 기본적인 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 IBC형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 IBC형 태양전지의 제조방법 및 IBC형 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 공정이 단순하고 제조 비용을 감소시킬 수 있는 IBC형 태양전지의 제조방법 및 IBC형 태양전지 에 관한 것이다.
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.
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 반도체(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
이와 같은 태양전지의 출력특성은 일반적으로 솔라시뮬레이터를 이용하여 얻어진 출력전류전압곡선 상에서 출력전류 Ip와 출력전압 Vp의 곱 Ip×Vp의 최대값(Pm)을 태양전지로 입사하는 총광에너지(S×I: S는 소자면적, I는 태양전지에 조사되는 광의 강도)로 나눈 값인 변환효율에 의해 평가된다. 태양전지의 변환효율을 향상시키기 위해서는 태양전지의 태양광에 대한 흡수율을 높이고, 캐리어들의 재결합 정도를 줄여야 하며, 반도체 기판 및 전극에서의 저항을 낮추어야 한다. 태양전 지에 대한 연구들은 대체로 이들과 관련하여 진행되고 있다.
태양전지의 전극은 전지의 전면과 후면에 각각 형성되며, 전면에 형성되는 전극은 태양광에 대한 흡수율을 감소시키므로(shadowing loss), 효율 향상을 위하여 전면 전극의 면적은 가능한 좁게 하는 것이 일반적인 경향이다. 또한, 최근에는 전면에서의 전극에 의한 흡수율 감소를 없애기 위하여, 전극 모두를 후면에 설치하는 IBC(Interdigit Back Contact cell)형 태양전지가 개발되었다. 그러나, 이러한 IBC형 태양전지는 그로부터 효율 향상이 예상되나, 제조 공정이 복잡하고 제조에 고비용이 소요되므로, 현재로서는 상용화가 어려운 실정이다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하려는 노력이 관련 분야에서 꾸준하게 이루어져 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본발명의 목적은 IBC형 태양전지의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 감소시킬 수 있는 IBC형 태양전지의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 태양전지를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명은, (S1) p형 실리콘 기판의 양면에 n+ 도전층을 형성하는 단계; (S2) 상기 실리콘 기판의 일면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 그와 반대 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계; (S3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 부동층을 형성하는 단계; (S4) 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 반사방지막을 형성하는 단계; (S5) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및 (S6) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 (S1) 단계는 상기 실리콘 기판을 확산로에 넣고 n형 도펀트를 함유하는 가스를 주입한 후 열처리함에 의해 실시될 수 있다. 또한, 상기 (S3) 단계는 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 표면을 산화시켜 산화막을 형성함에 의해 실시될 수 있다. 또한, 상기 (S4) 단계는 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 실리콘나이트라이드막을 형성함에 의해 실시될 수 있으며, 상기 실리콘나이트라이드막은 대표적으로 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 또는 스퍼터링을 통해 형성될 수 있다. 한편, 상기 (S5) 단계는 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 제1 전극 및 제2 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 열처리함에 의해 실시될 수 있다.
본 발명은 또한, (S1) p형 실리콘 기판의 일면에 n+ 도전층을 형성하는 단 계; (S2) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층이 형성되지 않은 면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 n+ 도전층이 형성된 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계; (S3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 부동층을 형성하는 단계; (S4) 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 반사방지막을 형성하는 단계; (S5) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및 (S6) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법을 제공한다.
본 제조방법에 따르면 앞서 설명한 제조방법에서와 달리 p형 실리콘 기판의 일면에만 n+ 도전층을 형성한 후 그 이후의 단계를 진행하게 되는데, n+ 도전층은 대표적으로 실리콘 기판의 일면에 n형 도펀트를 함유하는 조성물을 도포하고, 실리콘 기판을 확산로에서 열처리함에 의해 형성될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 본 발명의 제조방법들을 이용하여 제조되는 IBC형 태양전지를 제공한다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 IBC형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 IBC형 태양전지 제조방법에 따르면, 먼저 p형 실리콘 기판에 n+ 도전층(202)을 형성한다(도 2 참조). 본 단계에서는 도 2에 도시된 바와 같이 실리콘 기판의 양면에 n+ 도전층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘 기판의 일면에만 n+ 도전층을 형성할 수도 있다. 전자의 경우 대표적으로 상기 실리콘 기판을 확산로에 넣고 n형 도펀트를 함유하는 가스를 주입한 후 열처리하여 n+ 도전층을 형성할 수 있으며, 후자의 경우 대표적으로 상기 실리콘 기판의 일면에 n형 도펀트를 함유하는 조성물을 도포하고 실리콘 기판을 확산로에서 열처리함에 의해 n+ 도전층을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 n형 도펀트로는 P, As, Sb 등의 5족 원소들이 바람직하게 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 실리콘 기판 일면에 p+ 도전층(203a)을 형성하고, 그와 다른 면에는 n+ 도전층(202)과 p+ 도전층(203b)이 교호로 배치되도록 한다(도 3 참조). 도 2와 같이 실리콘 기판의 양면에 n+ 도전층을 형성한 경우는, 임의로 선택된 실리콘 기판의 일면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고, 그와 다른 면에는 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후, 확산로에서 열처리함에 의해 상기와 같은 구조를 형성할 수 있다. 한편, 실리콘 기판의 일면에 n+ 도전층을 형성한 경우는, 실리콘 기판의 n+ 도전층이 형성되지 않은 면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고, n+ 도전층이 형성된 면에는 소정 패턴에 따라 p형 도 펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후, 확산로에서 열처리함에 의해 상기와 같은 구조를 형성할 수 있다. 여기서 p+ 도전층을 형성하기 위한 p형 도펀트로는 B, Ga, In, Al 등의 3족 원소들이 바람직하게 사용될 수 있다.
다음으로, n+ 도전층(202) 또는 p+ 도전층(203a, 203b)이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 부동층(204)을 형성한다(도 4 참조). 본 단계는 대표적으로 n+ 도전층(202) 또는 p+ 도전층(203a, 203b)이 형성된 상기 실리콘 기판의 표면을 산화시켜 산화막(SiO2)을 형성함에 의해 실시될 수 있다. 산화막을 형성하는 방법으로는 대표적으로 건식산화법(dry oxidation) 및 습식산화법(wet oxidation)이 사용될 수 있다.
또한, 부동층(204)으로는 실리콘나이트라이드막을 형성할 수 있으며, 이때는 실리콘나이트라이드막이 반사방지막의 기능까지 수행할 수 있으므로, 별도로 반사방지막을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 실리콘나이트라이드막을 형성하는 공정은 대표적으로 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 또는 스퍼터링 방법에 의해 실시될 수 있다.
다음으로, 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층(203a)만이 형성된 면 위에 형성된 부동층(204) 위에 반사방지막(205)을 형성한다(도 5 참조). 반사방지막(205)은 태양광에 대한 반사율을 낮추기 위해 형성되는 것으로, 대표적으로 실리콘나이트라이드를 포함하여 이루어질 수 있으며, 대표적으로 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 및 스퍼터링으로 이루어지는 군에서 선택되는 방법에 의해 형 성될 수 있다.
다음으로, 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층(202) 및 p+ 도전층(203a, 203b)이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층(204)을 관통하며, 각각 n+ 도전층(202) 및 p+ 도전층(203a, 203b)에 연결되는 제1 전극(206) 및 제2 전극(207)을 형성한다(도 6 및 도 7 참조). 본 단계는 대표적으로 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층(202) 및 p+ 도전층(203a, 203b)이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층(204) 위에 제1 전극 및 제2 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 열처리함에 의해 실시될 수 있다. 상기 전극 형성용 페이스트는 일반적으로 금속 분말, 글라스 프릿, 유기용매, 분산제 및 기타 첨가물을 포함하여 이루어지며, 상기 열처리를 통해 전극 형성용 페이스트에 함유된 글라스 프릿이 상기 부동층(204)을 식각함으로써 전극은 부동층(204)을 관통하여 실리콘 기판의 n+층 및 p+층에 연결된다. 상기 제1 전극(206) 및 제2 전극(207)은 캐리어들의 재결합을 방지하기 위하여 실리콘 기판과의 접촉 면적을 가능한한 줄이는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성한다. 상기 그리드는 일종의 단자 역할을 하게 된다.
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.
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.
본 발명의 IBC형 태양전지의 제조방법에 따르면, 종래 IBC형 태양전지의 제조 공정을 개선하여 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 감소시킴으로써 IBC형 태양전지의 상용화에 크게 기여할 수 있다.
Claims (15)
- (S1) p형 실리콘 기판의 양면에 n+ 도전층을 형성하는 단계;(S2) n+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 일면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 그와 반대 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계;(S3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 부동층을 형성하는 단계;(S4) 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 반사방지막을 형성하는 단계;(S5) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및(S6) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 (S1) 단계는 상기 실리콘 기판을 확산로에 넣고 n형 도펀트를 함유하는 가스를 주입한 후 열처리함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 (S3) 단계는 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 표면을 산화시켜 산화막을 형성함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 (S4) 단계는 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 실리콘나이트라이드막을 형성함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 (S4) 단계는 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 및 스퍼터링으로 이루어지는 군에서 선택되는 방법에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 (S5) 단계는 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성 된 면 위에 형성된 부동층 위에 제1 전극 및 제2 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 열처리함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- (S1) p형 실리콘 기판의 일면에 n+ 도전층을 형성하는 단계;(S2) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층이 형성되지 않은 면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 n+ 도전층이 형성된 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계;(S3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 부동층을 형성하는 단계;(S4) 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 반사방지막을 형성하는 단계;(S5) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및(S6) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 (S1) 단계는 상기 실리콘 기판의 일면에 n형 도펀트를 함유하는 조성물을 도포하고, 실리콘 기판을 확산로에서 열처리함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 (S3) 단계는 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 표면을 산화시켜 산화막을 형성함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 (S4) 단계는 상기 실리콘 기판의 p+ 도전층만이 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 실리콘나이트라이드막을 형성함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 (S4) 단계는 플라즈마 화학기상증착법(PECVD), 화학기상증착법(CVD) 및 스퍼터링으로 이루어지는 군에서 선택되는 방법에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 (S5) 단계는 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 부동층 위에 제1 전극 및 제2 전극 형성용 페이스트를 도포한 후 열처리함에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- (a1) p형 실리콘 기판의 양면에 n+ 도전층을 형성하는 단계;(a2) n+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 일면에 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 그와 반대 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계;(a3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 실리콘 나이트라이드막을 형성하는 단계;(a4) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 실리콘나이트라이드막을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및(a5) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- (a1) p형 실리콘 기판의 일면에 n+ 도전층을 형성하는 단계;(a2) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층이 형성되지 않은 면에 p형 도펀트를 함 유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포하고 n+ 도전층이 형성된 면에 소정 패턴에 따라 p형 도펀트를 함유하는 조성물을 스크린 프린팅을 이용하여 도포한 후 확산로에서 열처리하여, 상기 실리콘 기판의 일면에 p+ 도전층을 형성하고 그와 반대 면에 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 교호로 배치시키는 단계;(a3) n+ 도전층 또는 p+ 도전층이 형성된 상기 실리콘 기판의 양면에 실리콘 나이트라이드막을 형성하는 단계;(a4) 상기 실리콘 기판의 n+ 도전층 및 p+ 도전층이 함께 형성된 면 위에 형성된 실리콘나이트라이드막을 관통하며, 각각 n+ 도전층 및 p+ 도전층에 연결되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계; 및(a5) 상기 제1 전극에 연결되는 그리드 및 상기 제2 전극에 연결되는 그리드를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IBC형 태양전지의 제조방법.
- 제1항 내지 제14항 중에서 선택되는 어느 한 항에 따른 제조방법을 이용하여 제조되는 IBC형 태양전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070029415A KR101346896B1 (ko) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070029415A KR101346896B1 (ko) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080087337A KR20080087337A (ko) | 2008-10-01 |
| KR101346896B1 true KR101346896B1 (ko) | 2013-12-31 |
Family
ID=40150004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070029415A KR101346896B1 (ko) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101346896B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102842646A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-12-26 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种基于n型衬底的ibc电池的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990063990A (ko) * | 1995-10-05 | 1999-07-26 | 로시 리차드 | 부분적으로 깊게 확산된 에미터가 있는 자가조정식(salde) 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| WO2003047005A2 (en) | 2001-11-26 | 2003-06-05 | Shell Solar Gmbh | Manufacturing a solar cell with backside contacts |
| KR20060069307A (ko) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 주식회사 실트론 | 태양전지 및 이의 제작 방법 |
| WO2006128427A2 (de) * | 2005-05-29 | 2006-12-07 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren zur herstellung einer einseitig kontaktierten solarzelle und einseitig kontaktierte solarzelle |
-
2007
- 2007-03-26 KR KR1020070029415A patent/KR101346896B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990063990A (ko) * | 1995-10-05 | 1999-07-26 | 로시 리차드 | 부분적으로 깊게 확산된 에미터가 있는 자가조정식(salde) 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| WO2003047005A2 (en) | 2001-11-26 | 2003-06-05 | Shell Solar Gmbh | Manufacturing a solar cell with backside contacts |
| KR20060069307A (ko) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 주식회사 실트론 | 태양전지 및 이의 제작 방법 |
| WO2006128427A2 (de) * | 2005-05-29 | 2006-12-07 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren zur herstellung einer einseitig kontaktierten solarzelle und einseitig kontaktierte solarzelle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080087337A (ko) | 2008-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100974220B1 (ko) | 태양전지 | |
| KR100974226B1 (ko) | 유전체를 이용한 태양전지의 후면 반사막 및 패시베이션층형성 | |
| KR101139458B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101144810B1 (ko) | 태양전지용 전극 페이스트, 이를 이용한 태양전지, 및 태양전지의 제조방법 | |
| KR100900443B1 (ko) | 태양전지 및 그의 제조방법 | |
| US8912035B2 (en) | Solar cell and fabricating method thereof | |
| JP2009515336A (ja) | 高効率の太陽電池及びその調製方法 | |
| KR101275576B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101252171B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조방법 | |
| KR101370225B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 및 그를 이용하여 제조된 태양전지 | |
| KR20090078275A (ko) | 요철 형태의 절연막을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101284271B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 및 그를 이용하여 제조된 태양전지 | |
| KR101407165B1 (ko) | 태양전지의 ｌｂｓｆ 후면 전극 형성방법 | |
| KR20110008541A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101474015B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101223021B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 및 태양전지 | |
| KR101346896B1 (ko) | Ｉｂｃ형 태양전지의 제조방법 및 ｉｂｃ형 태양전지 | |
| KR101322628B1 (ko) | 태양전지의 후면반사막 형성방법, 이를 포함하는후면전극부 형성방법 및 태양전지의 제조방법 | |
| KR20080105268A (ko) | 태양전지의 부동층 형성방법, 태양전지의 제조방법 및태양전지 | |
| KR101406955B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101223055B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 및 그를 이용하여 제조되는 태양전지 | |
| KR20120063856A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| Hack et al. | Hybrid Organic-Inorganic Solar Cells with a Benzoquinone Passivating Layer | |
| KR101406950B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20200001807A (ko) | 패시베이션 특성이 향상된 태양전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161114 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |