KR101369920B1 - A solar cell and a manufacturing method thereof - Google Patents
A solar cell and a manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101369920B1 KR101369920B1 KR1020120053574A KR20120053574A KR101369920B1 KR 101369920 B1 KR101369920 B1 KR 101369920B1 KR 1020120053574 A KR1020120053574 A KR 1020120053574A KR 20120053574 A KR20120053574 A KR 20120053574A KR 101369920 B1 KR101369920 B1 KR 101369920B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- burr
- pattern
- solar cell
- photoelectric conversion
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 9
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000813 microcontact printing Methods 0.000 description 2
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 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
- H01L31/04—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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
- H01L31/0463—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate characterised by special patterning methods to connect the PV cells in a module, e.g. laser cutting of the conductive or active layers
-
- 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
-
- 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 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 광전변환이 이루어지지 않는 비활성 영역 또는 데드존(dead zone)의 면적을 최소화 하는 한편, 태양전지 제조시 공정수를 줄일 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,기판과; 상기 기판에 마련되는 제1전극과; 상기 제1전극에 마련되는 광전변환부와; 상기 광전변환부에 마련되는 제2전극과; 상기 제1전극에 마련되고 상기 광전변환부를 관통하여 상기 제2전극과 접촉하여 통전가능하게 마련되는 되는 버(burr)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 및 그 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, and in detail, while minimizing the area of an inactive or dead zone in which photoelectric conversion is not performed, the number of processes during solar cell manufacturing can be reduced. It relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell.
The present invention for achieving the above object, the substrate; A first electrode provided on the substrate; A photoelectric conversion unit provided at the first electrode; A second electrode provided in the photoelectric conversion unit; And a burr provided in the first electrode and penetrating the photoelectric conversion part to be in electrical contact with the second electrode.
Description
본 발명은 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 광전변환이 이루어지지 않는 비활성 영역 또는 데드존(dead zone)의 면적을 최소화 하는 한편, 태양전지 제조시 공정수를 줄일 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 in detail, while minimizing the area of an inactive region or dead zone in which photoelectric conversion is not performed, the number of processes during solar cell manufacturing can be reduced. It relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.Solar cells are devices that convert light energy into electrical energy using the properties of semiconductors.
태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 정공(+)은 P형 반도체쪽으로 이동하고 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전기를 생산할 수 있다.The solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (negative) type semiconductor are bonded together. Holes and electrons are generated within the holes, whereby holes (+) move toward the P-type semiconductor and electrons (-) move toward the N-type semiconductor due to the electric field generated from the PN junction. This can produce electricity.
이러한 태양전지는 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다.Such solar cells may be classified into a substrate type solar cell and a thin film type solar cell.
기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이고, 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이다.The substrate type solar cell is a solar cell manufactured using a semiconductor material itself such as silicon as a substrate, and the thin film type solar cell is a solar cell by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass.
기판형 태양전지는 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승되는 단점이 있다.Substrate-type solar cells, although somewhat superior in efficiency compared to thin-film solar cells, there is a limitation in minimizing the thickness in the process and there is a disadvantage that the manufacturing cost is increased because the use of expensive semiconductor substrates.
박막형 태양전지는 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되고 대량생산에 적합하다.Although thin-film solar cells are less efficient than substrate-type solar cells, they can be manufactured in a thin thickness and inexpensive materials can be used to reduce manufacturing costs and to be suitable for mass production.
박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 이러한 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조된다. 여기서, 전면전극은 광이 입사되는 수광면을 형성하기 때문에 전면전극으로는 ZnO와 같은 투명도전물이 이용되는데, 기판이 대면적화됨에 따라 투명도전물의 저항으로 인해서 전력손실이 커지는 문제가 발생하게 된다.The thin film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate such as glass, a semiconductor layer on the front electrode, and a back electrode on the semiconductor layer. In this case, since the front electrode forms a light receiving surface on which light is incident, a transparent conductor such as ZnO is used as the front electrode. As the substrate becomes larger, the power loss increases due to the resistance of the transparent conductor. .
따라서, 일반적으로 박막형 태양전지를 복수 개의 단위셀로 나누고, 복수 개의 단위셀을 직렬로 연결하는 구조로 형성함으로써, 투명도전물의 저항으로 인한 전력손실을 최소화하는 방법을 사용하게 된다.Therefore, in general, the thin film solar cell is divided into a plurality of unit cells, and a plurality of unit cells are connected in series, thereby minimizing power loss due to the resistance of the transparent conductive material.
도 9 내지 도 15는 종래에 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖는 박막형 태양전지의 제조공정을 순차적으로 도시하는 단면도이다.9 to 15 are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell having a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.
도 9에서 도시한 바와 같이, 기판(1) 상에 전면전극이 되는 제1전극(10)을 형성한다. As shown in FIG. 9, the
그 다음에 도 10에서 도시한 바와 같이, 제1전극(10)을 다수개로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙 공정에 의해 제1전극(10)의 소정 영역을 제거하여 제1 패패턴부(P1)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 10, a predetermined region of the
상기 제1패턴부(P1)는 상기 제1전극(10)을 따라 복수개로 형성되고, 상호 이격되어 배치된다.The first pattern part P1 is formed in plural along the
상기 제1패턴부(P1)가 형성되는 경우, 레이저 스크라이빙 공정에 의하여 불가피하게 상기 제1패턴부(P1)의 양 옆에는 부산물, 즉, 버(burr)(11)가 형성된다.When the first pattern portion P1 is formed, by-products, that is,
상기 버(burr)(11)는 제1전극(10)을 구성하는 물질의 낮은 레이저광 흡수율과 물질적 특성으로 인하여 용융시 형성이 된다. The
상기 버(burr)(11)는 상기 제1패턴부(P1)의 양 측에 소정높이로 누적되어 쌓이는데, 이러한 버(burr)(11)는 후술하는 바와 같이 태양전지를 구성하는 다른 층(광전변환부, 제2전극)을 적층하는 경우에 버(burr)(11)가 형성된 부분의 높이가 다른 부분에 비하여 높아지게 되어 제품의 균일도 및 신뢰도를 저하시킬 수 있다.The
따라서, 이러한 버(burr)(11)를 제거하기 위하여 다시 레이저 스크라이빙 등을 통하여 제1패턴부(P1) 양 옆을 제거하면, 도11에서 도시한 바와 같은 폭이 넓어진 제1패턴부(P1')가 형성된다. Therefore, if both sides of the first pattern portion P1 are removed again through laser scribing or the like in order to remove
그 상태에서 도12에서 도시한 바와 같이, 제1전극(10) 및 제1패턴부(P1')에 의하여 노출된 기판(1)의 상면면에 광전변환부(20)를 형성한다.In this state, as shown in FIG. 12, the
도 13에서 도시한 바와 같이, 광전변환부(20)을 다수개로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙 공정에 의해 광전변환부(20)의 소정 영역을 제거하여 제2 패턴부(P2)를 형성한다. As shown in FIG. 13, the second pattern portion P2 is formed by removing a predetermined region of the
도 14에서 도시한 바와 같이, 광전변환부(20) 위에 후면전극이 되는 제2전극(40)을 형성한다.As shown in FIG. 14, a second electrode 40 serving as a back electrode is formed on the
도 15에서 도시한 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정에 의해 제2전극(30) 및 광전변환부(20)의 소정 영역을 제거하여 제3 패턴부(P3)를 형성한다.As shown in FIG. 15, a third pattern portion P3 is formed by removing predetermined regions of the
이렇게 하면, 박막형 태양전지는 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖게 된다. In this way, the thin film solar cell has a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.
이와 같은 공정을 수행하여 태양전지를 제작하게 되면, 도15에서 도시한 바와 같이 제1패턴부(P1')로부터 제3패턴부(P3)까지의 영역에 걸쳐서 광전변환이 일어나지 않는 비활성영역, 일명 데드존(dead zone)이 형성된다.When the solar cell is manufactured by performing such a process, as shown in FIG. 15, an inactive region in which photoelectric conversion does not occur over an area from the first pattern portion P1 ′ to the third pattern portion P3, aka Dead zones are formed.
이러한 데드존의 길이는 180~250μm 정도가 되어 광전변환효율이 저하되는 일 요인을 제공한다는 문제점이 있었다. The length of the dead zone is about 180 ~ 250μm there was a problem that provides a factor that the photoelectric conversion efficiency is lowered.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 마련된 것으로서, 광전변환이 이루어지지 않는 비활성 영역 또는 데드존(dead zone)의 면적을 최소화 할 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a solar cell and a method for manufacturing the solar cell which can minimize the area of an inactive region or dead zone in which photoelectric conversion is not performed. .
또한, 본 발명은 태양전지 제조시 공정수를 줄일 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, which can reduce the number of processes during solar cell manufacturing.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,기판과; 상기 기판에 마련되는 제1전극과; 상기 제1전극에 마련되는 광전변환부와; 상기 광전변환부에 마련되는 제2전극과; 상기 제1전극에 마련되고 상기 광전변환부를 관통하여 상기 제2전극과 접촉하여 통전가능하게 마련되는 되는 버(burr)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다. The present invention for achieving the above object, the substrate; A first electrode provided on the substrate; A photoelectric conversion unit provided at the first electrode; A second electrode provided in the photoelectric conversion unit; It provides a solar cell comprising a burr provided in the first electrode and penetrates the photoelectric conversion portion to be in contact with the second electrode.
상기 제1전극에 마련되는 제1패턴부를 더 포함하되, 상기 버(burr)는 상기 제1패턴부에 인접하게 형성되는 것을 특징으로 한다. Further comprising a first pattern portion provided on the first electrode, wherein the burr is formed adjacent to the first pattern portion.
상기 버(burr)는 상기 제1패턴부에 일측에 형성되고, 그 하부에서 상부로 갈수록 그 폭이 좁아지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. The burr may be formed on one side of the first pattern part, and the width of the burr may be narrowed from the lower part to the upper part.
상기 제1패턴부는 복수로 마련되고, 상기 제1전극에 소정간격 이격되게 마련되고, 상기 버(burr)는 상기 복수의 제1패턴부에 대응되도록 복수로 마련되고 상호 이격되게 마련되는 것을 특징으로 한다. The first pattern portion may be provided in plural, the first electrodes may be spaced apart from each other by a predetermined interval, and the burrs may be provided in plural and spaced apart from each other to correspond to the plurality of first pattern portions. do.
상기 광전변환부와 상기 제2전극에 형성되는 제3패턴부를 더 포함하되, 상기 버(burr)는 상기 제1패턴부와 상기 제3패턴부 사이에 마련되는 것을 특징으로 한다. And a third pattern part formed on the photoelectric conversion part and the second electrode, wherein the burr is provided between the first pattern part and the third pattern part.
상기 버(burr)의 높이는 상기 광전변환부의 두께보다 높게 형성되는 것을 특징으로 한다. The burr may have a height higher than that of the photoelectric converter.
상기 제1전극은 투명전극으로 구성되며, 그 재질은 ZnO로 구성되는 것을 특징으로 한다. The first electrode is composed of a transparent electrode, the material is characterized in that composed of ZnO.
또한, 본 발명은 기판에 제1전극을 증착하는 단계와; 상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of depositing a first electrode on a substrate; Forming a first pattern and a burr adjacent to the first pattern on the first electrode;
상기 제1전극상에 광전변환부를 형성하되 상기 버(burr)의 일부가 노출되도록 하는 단계;Forming a photoelectric conversion part on the first electrode to expose a part of the burr;
상기 광전변환부에 제2전극을 형성하되, 상기 버(burr)를 통하여 상기 제1전극과 상기 제2전극이 통전가능하게 마련되도록 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법을 제공한다. Forming a second electrode on the photoelectric conversion part, and forming the second electrode so that the first electrode and the second electrode can be energized through the burr; to provide.
상기 제2전극 및 상기 광전변환부에 대해서 제3패턴을 형성하되, 상기 제3패턴이 상기 버(burr)와 일정 간격 이격되도록 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And forming a third pattern on the second electrode and the photoelectric conversion unit, wherein the third pattern is spaced apart from the burr by a predetermined distance.
상기 제1패턴 및 상기 버(burr)를 형성하는 단계는 레이저를 소정각도로 조사하여 수행되는 것을 특징으로 한다. The forming of the first pattern and the burr may be performed by irradiating a laser at a predetermined angle.
상기 레이저의 조사 각도는 수평면을 기준으로 30~60˚인 것을 특징으로 한다.The irradiation angle of the laser is characterized in that 30 ~ 60 ° relative to the horizontal plane.
상기 레이저를 조사하는 광원 위치는 상기 버(burr)가 형성될 부분의 반대측에 위치하는 것을 특징으로 한다. The light source for irradiating the laser is located on the opposite side of the portion where the burr is to be formed.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서, 상기 버(burr)는 상기 제1패턴의 일측에 형성되는 것을 특징으로 한다. In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode, the burr is formed on one side of the first pattern.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서, 상기 버(burr)는 그 하부의 폭보다 상부의 폭이 좁은 첨두 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode, the burr is formed in the shape of a peak having a narrower upper width than the lower width thereof. It features.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서, 상기 제1패턴은 복수개로 형성되고, 상기 제1전극상에 상호 이격되어 형성되며, 상기 버(burr)는 상기 제1패턴의 배치에 대응되도록 복수로 형성되고, 상호 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다. In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode, a plurality of the first pattern is formed, are formed spaced apart from each other on the first electrode, The burrs may be formed in plural to correspond to the arrangement of the first pattern, and may be formed to be spaced apart from each other.
이러한 본 발명에 의하여, 광전변환이 이루어지지 않는 비활성 영역 또는 데드존(dead zone)의 면적을 최소화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the area of an inactive region or dead zone in which photoelectric conversion is not performed.
이에 의하여 태양전지의 광전변환 효율, 개방전압(Voc), 단락전류(Isc), 필 팩터(Fill Factor, FF), 단위면적당 전류밀도가 개선될 수 있다. As a result, the photoelectric conversion efficiency, the open circuit voltage (Voc), the short circuit current (Isc), the fill factor (FF), and the current density per unit area of the solar cell may be improved.
또한, 종래 기술에서 제2패턴부 및 제2패턴부에 충진되었던 물질이 수행하던 통전채널 역할을 버(burr)가 수행할 수 있게 되었다.In addition, in the prior art, the burr may serve as an energization channel performed by the material filled in the second pattern portion and the second pattern portion.
이에 의하여 종래 기술에서 필요했던 버(burr) 제거 장비 및 제2패턴부를 형성하기 위한 레이저 장비가 생략될 수 있다. 따라서, 태양전지를 제조하기 위한 장비 구성이 매우 간단하게 된다. As a result, burr removal equipment and laser equipment for forming the second pattern portion, which are necessary in the related art, may be omitted. Therefore, the equipment configuration for manufacturing the solar cell is very simple.
또한, 태양전지를 제조하기 위한 전체 공정 시간이 대폭 감소되어, 제조 비용을 절감할 수 있다. In addition, the overall process time for manufacturing a solar cell is greatly reduced, thereby reducing manufacturing costs.
도1은 본 발명에 의한 태양전지의 단면도이다.
도2 내지 도6은 본 발명에 의한 태양전지의 제작공정을 도시한 단면도이다.
도7은 본 발명에 의한 태양전지의 성능을 표시한 테이블이다.
도8(a)는 종래 기술에 의한 태양전지를 제조하기 위한 장비의 개략도이다
도8(b)는 본 발명에 의한 태양전지를 제조하기 위한 장비의 개략도이다.
도9 내지 도15는 종래 기술에 의한 태양전지의 제작공정을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a solar cell according to the present invention.
2 to 6 are sectional views showing the manufacturing process of the solar cell according to the present invention.
7 is a table showing the performance of the solar cell according to the present invention.
8 (a) is a schematic diagram of equipment for manufacturing a solar cell according to the prior art.
Figure 8 (b) is a schematic diagram of the equipment for manufacturing a solar cell according to the present invention.
9 to 15 are sectional views showing the manufacturing process of the solar cell according to the prior art.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도1는 본 발명에 의한 태양전지(100)의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a
본 발명에 의한 태양전지는 상기 기판(101)과 상기 기판(101) 상부에 마련되는 제1전극(110)과, 상기 제1전극(110) 상부에 배치되는 광전변환부(120)와, 상기 광전변환부(120)의 상부에 마련되는 제2전극(130)이 형성된다.The solar cell according to the present invention includes the
상기 제1전극(110)은 전면전극을 형성할 수 있고, 상기 제2전극(130)은 후면전극을 형성할 수 있다.The
상기 제1전극(110)과 상기 제2전극(130)은 상기 제1전극(110)에 형성되는 버(burr)에 의하여 통전가능하게 연결될 수 있다. The
이하에서는 상기 태양전지의 각 층을 구성하는 요소에 대한 구체적인 특징에 대해서 알아보기로 하겠다. Hereinafter, specific features of the elements constituting each layer of the solar cell will be described.
상기 제1전극(110)은 투명 전극층 및 불투명 전극층의 이중구조로 이루어지거나, 불투명 전극층의 단일구조로 이루어질 수 있다.The
투명전극층의 경우에는 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. In the case of the transparent electrode layer, a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO2, SnO2: F or ITO (Indium Tin Oxide) may be formed by a sputtering method or a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Can be formed.
불투명 전극층의 경우에는 투명 전극층 상에 형성되거나 또는 상기 제1기판의 상면에 형성될 수 있는데, Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 스퍼터링(Sputtering) 법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The opaque electrode layer may be formed on the transparent electrode layer or on the upper surface of the first substrate, and may include Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag +. Metal materials such as Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Al + Zn, and the like may be formed using a sputtering method or the like.
또는 상기 금속물질의 페이스트(paste)를 스크린 인쇄법(screen printing), 잉크젯 인쇄법(inkjet printing), 그라비아 인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉 인쇄법(microcontact printing) 등과 같은 인쇄법을 이용하여 형성할 수 있다. Or a paste of the metal material is formed by a printing method such as screen printing, inkjet printing, gravure printing or microcontact printing, can do.
상기 광전변환부(120)는 태양광을 흡수하기 위한 반도체층으로 구성되는 것이 바람직하다. The
상기 광전변환부(120)는 N층과, I층과 P층으로 구성될 수 있다. The
I층은 진성반도체(Intrinsic Si layer)로서, 광흡수 및 내부 전기장 발생을 동시에 수행할 있도록 P층과 N층 사이에 배치된다. The I layer is an intrinsic Si layer, and is disposed between the P layer and the N layer to simultaneously perform light absorption and internal electric field generation.
상기 광전변환부(120)의 P층은 붕소가 도핑된 비정질 실리콘(Boron doped a-Si:H), 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H) 및 미세결정질 실리콘(mc-Si:H) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. P layer of the
한편, I층과 N층은 비정질 실리콘(a-Si:H)로 형성될 수 있다. Meanwhile, the I layer and the N layer may be formed of amorphous silicon (a-Si: H).
한편, 상기 광전변환부(120)의 상부에는 제2전극(130)이 형성된다. The
상기 제2전극(130)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al,SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수도 있고, 또는 불투명한 도전물질(금속계열)로 구성될 수도 있다. The
상기 제2전극(130)은 스퍼터링(sputtering)법, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법, APCVE(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 적층할 수 있다. The
한편, 이와 같은 태양전지(100)에서 복수개의 패턴이 각각의 층에 형성됨으로써 상기 태양전지(100)를 구성하는 단위셀간의 직렬연결이 가능하다. On the other hand, in such a
즉, 상기 제1전극(110)을 따라 상호 이격되게 형성되는 제1패턴부(P1)와, 상기 제1패턴부(P1)의 일측, 즉, 에지부분 중 일방에 형성되고 상기 광전변환부(120)를 관통하는 버(burr)(111)와, 상기 제1패턴부(P1) 및 상기 버(burr)(111)와 중첩되지 않도록 배치되며 상기 광전변환부(120)및 상기 제2전극(130)의 일부를 제거하여 형성되는 제1패턴부(P1)에 의하여 각각의 단위셀들이 직렬연결될 수 있다.That is, the first pattern part P1 is formed to be spaced apart from each other along the
상기 버(burr)는 상기 제1패턴(P1)을 형성하는 경우, 발생하는 부산물로서 상기 레이져 스크라이빙 작업시 상기 제1패턴(P1)의 양 측 중 일측방에만 형성되는 것이 바람직하다.The burr is a by-product generated when the first pattern P1 is formed, and is preferably formed only on one side of both sides of the first pattern P1 during the laser scribing operation.
상기 버(burr)(111)의 높이는 상기 광전변환부(120)의 두께보다 큰 높이를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광전변환부(120)가 3000~5000Å 인 경우, 상기 버(burr)의 높이는 7000~8000Å 인 것이 바람직하다.The
상기 버(111)는 상기 광전변환부(120)보다 위로 돌출되어 노출되고, 이 노출된 부분이 상기 제2전극(130)에 연결된다.The
이에 의하여 상기 제1전극(110)과 상기 제2전극(130)이 통전가능하게 연결되고, 이에 의하여 단위셀들이 직렬연결될 수 있다. As a result, the
상기 버(burr)(111)의 단면을 보면, 그 하부의 폭보다 상부의 폭이 좁게 형성되어 첨두 형태로 마련되는 것이 바람직하다.Looking at the cross section of the
상기 버(111)가 첨두 형태로 마련되어야 상기 광전변환부(120) 증착시 증착되는 물질이 상기 버(111)의 상부에 쌓이지 않기 때문이다.This is because the
박막형 태양전지의 종류는 기판의 투명도에 따라서 두 가지로 구분된다.Thin film solar cells are classified into two types according to the transparency of the substrate.
즉, 유리와 같은 투명 기판을 통해 태양광이 직접입사하는수퍼스트레이트(superstrate)형과, 투과도가 낮은 플렉시블(flexible) 기판을 사용하고 태양광은 기판 위에 적층된 투명 도전층을 통해 입사하는 서브스트레이트(substrate)형으로 구분할 수 있다.That is, using a superstrate type in which sunlight directly enters through a transparent substrate such as glass, and a flexible substrate having low transmittance, the sunlight is incident through a transparent conductive layer stacked on the substrate. Can be divided into (substrate) type.
수퍼스트레이트형 태양전지의 경우, 레이저의 투과가 가능한 투명한 유리를 기판으로 사용하므로, 레이저는 기판을 투과하여 기판 아래의 투명전극을 제거할 수 있다.In the case of a super-straight type solar cell, since transparent glass capable of transmitting a laser is used as a substrate, the laser may pass through the substrate to remove the transparent electrode under the substrate.
따라서, 제거된 투명 전극의 파티클들은 기판 아래 쪽으로 비산하여 투명 전극 위에는 남지 않게 된다.Thus, particles of the removed transparent electrode are scattered below the substrate and do not remain on the transparent electrode.
그러나, 서브스트레이트형 태양전지의 경우, 광투과도가 낮은 플렉시블 기판을 사용하므로, 기판을 통해 레이저의 투과가 불가능하여 막면 가공을 실시하게 된다. However, in the case of the substrate type solar cell, since a flexible substrate having a low light transmittance is used, the laser can not be transmitted through the substrate and the surface is processed.
본 발명은 전극 위에 파티클이 누적되어 버(burr)가 형성되어야 하기 때문에 서브스트레이트 형 태양전지 및 그 제조방법과 관련된다. The present invention relates to a substrate-type solar cell and a method of manufacturing the same because particles must be accumulated on the electrode to form a burr.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 태양전지의 제조방법에 대하여 알아보기로 하겠다.Hereinafter, a method for manufacturing a solar cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도2에서 도시한 바와 같이, 상기 기판(101)에 상기 제1전극(110)을 형성한다. As shown in FIG. 2, the
상기 제1전극(110)은 투명 전극층이나 불투명 전극층의 이중구조로 이루어지거나, 불투명 전극층 또는 투명전극층의 단일구조로 이루어질 수 있다.The
투명전극층의 경우에는 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. In the case of the transparent electrode layer, a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO2, SnO2: F or ITO (Indium Tin Oxide) may be formed by a sputtering method or a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Can be formed.
불투명 전극층의 경우에는 투명 전극층 상에 형성되거나 또는 상기 기판(110)의 상면에 형성될 수 있는데, Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 스퍼터링(Sputtering) 법 등을 이용하여 형성할 수 있다. In the case of the opaque electrode layer, it may be formed on the transparent electrode layer or on the upper surface of the
또는 상기 금속물질의 페이스트(paste)를 스크린 인쇄법(screen printing), 잉크젯 인쇄법(inkjet printing), 그라비아 인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉 인쇄법(microcontact printing) 등과 같은 인쇄법을 이용하여 형성할 수 있다.Or a paste of the metal material is formed by a printing method such as screen printing, inkjet printing, gravure printing or microcontact printing, can do.
상기 기판(101)에 제1전극(110)이 형성되면, 도3에서 도시하는 바와 같이, 상기 제1전극(110)에 대해서 복수의 제1패턴부(P1)을 소정 간격 이격되게 형성한다. When the
이때 상기 제1패턴부(P1)는 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 등을 통하여 형성된다.At this time, the first pattern portion P1 is formed through laser scribing or the like.
이때, 상기 제1패턴부(P1)를 형성하기 위한 레이저광의 광원의 위치는 상기 버(111)가 형성될 부분의 반대방향에 위치하는 것이 바람직하다.At this time, the position of the light source of the laser light for forming the first pattern portion P1 is preferably located in the opposite direction to the portion where the
즉, 도3에서 도시한 바와 같이, 상기 버(111)가 상기 제1패턴부(P1)의 우측 에지부에 상부로 돌출되는 경우, 상기 광원(S)의 위치는 상기 제1패턴부(P1)의 좌측 상부에 위치하는 것이 바람직하다. That is, as shown in FIG. 3, when the
이때, 상기 광원(S)에 의한 레이저 조사각도(θ)는 수평면을 기준으로 하여 대략 30~60˚가 되는 것이 바람직한데, 이러한 각도로 레이저가 조사되어야 상기 제1패턴부(P1)의 일측에 상기 버(111)가 소정 높이로 형성될 수 있기 때문이다.At this time, the laser irradiation angle (θ) by the light source (S) is preferably approximately 30 to 60 degrees with respect to the horizontal plane, the laser is irradiated at this angle to one side of the first pattern portion (P1) This is because the
상기 제1패턴부(P1)는 상기 제1전극(110) 상에 복수로 마련되고 상호 이격되어 배치되며, 상기 버(111)는 상기 제1패턴부(P1)의 배치에 대응되도록 상기 제1전극(110) 상에 복수로 마련되고 상호 이격되어 배치된다.The first pattern part P1 is provided in plurality on the
상기 버(111)는 상기 제1전극(110)을 구성하는 물질의 일부가 제거되면서 형성되는 제1패턴부(P1) 생성시 파생적으로 발생하는 파티클의 누적물이므로 그 재질은 상기 제1전극(110)과 동일하다.The
상기 버(111)는 상술한 바와 같이 그 하부의 폭보다 상부의 폭이 좁게 형성된 첨두 형태로 마련되는 것이 바람직하며 이는 상기 광전변환부(120)를 구성하는 물질이 꼭대기 부분에 누적되는 것을 방지하기 위함이다. As described above, the
상기 버(111)의 형성 및 상기 제1패턴부(P1)의 형성이 완료되면, 도4에서 상기 제1전극(110) 및 상기 제1패턴부(P1)에 의하여 노출된 상기 기판(101) 상에 상기 광전변환부(120)가 형성된다. After the formation of the
상기 광전변환부(120)는 태양광을 흡수하기 위한 반도체층으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 광전변환부(120)는 N층과, I층과 P층으로 순차적으로 구성될 수 있다. The
상기 광전변환부(120)의 P층은 붕소가 도핑된 비정질 실리콘(Boron doped a-Si:H), 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H) 및 미세결정질 실리콘(mc-Si:H) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.P layer of the
한편, I층과 N층은 비정질 실리콘(a-Si:H)로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 광전변환부(120)는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법에 의하여 형성될 수 있다. Meanwhile, the I layer and the N layer may be formed of amorphous silicon (a-Si: H). Here, the
상기 광전변환부(120)의 두께(h2)는 상기 버(111)의 높이(h1)보다 작게 형성되어 상기 버(111)의 상단부분이 외부로 노출될 수 있도록 한다.The thickness h2 of the
상술한 바와 같이, 예를 들어, 광전변환부(120)의 두께(h2)가 3000~5000Å 인 경우, 상기 버(burr)의 높이(h1)는 7000~8000Å 인 것이 바람직하다.As described above, for example, when the thickness h2 of the
상기 버(111)는 상기 광전변환부(120)를 상하방향을 관통하여 형성되어 상기 제1전극(110)과 상기 제2전극(130)이 서로 통전가능하게 연결될 수 있는 채널역할을 한다.The
상기 버(111)는 상기 제1전극(110)을 구성하는 도전물질과 동일한 물질이므로 도전 특성을 가지므로, 상기 버(111)가 상기 제2전극(120)과 접촉하게 되면 상기 제1전극(110)의 일단부와 상기 제2전극(130)의 타단부가 연결될 수 있는 것이다.Since the
도5에서 도시한 바와 같이, 상기 광전변환부(120)의 상부에 제2전극(130)을 형성한다. As shown in FIG. 5, the
제2전극(130)은 상기 광전변환부(120)를 덮으면서 동시에 상기 버(111)도 덮는다. 따라서 상기 버(111)는 상기 제2전극(130)과 통전가능하게 연결될 수 있다.The
상기 제2전극(130)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al,SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. The
상기 제2전극(130)은 스퍼터링(sputtering)법, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), APCVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 적층할 수 있다. The
상기 제2전극(130)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 안내하는 것이 중요하다.Since the
이를 위해서 텍스쳐링(texturing) 가공 공정을 이용하여 상기 제2전극(130)의 표면을 요철구조로 형성할 수 있다.To this end, the surface of the
이는 화학증기 압착방법을 이용한 텍스쳐 성장법, 포토리소그래피법(photolithography)을 이용한 식각공정, 화학 용액을 이용한 이방성 식각공정(antiotropic ething), 또는 기계적(mechanical) 스크라이빙을 이용한 홈 형성공정 등을 통해 수행할 수 있다.This can be achieved by texture growth using chemical vapor compression, etching using photolithography, anisotropic etching using chemical solutions, or groove forming using mechanical scribing. Can be done.
상기 제2전극(130)의 증착이 완료되면, 상기 제2전극(130)의 일부와 상기 광전변환부(120)의 일부를 제거하여 제3패턴부(P3)를 형성한다.When the deposition of the
이 경우에도 레이져 스크라이빙 공정이 이용된다.In this case, too, a laser scribing process is used.
상기 제3패턴부(P3)는 상기 제1패턴부(P1) 및 상기 버(111)와 중첩되지 않도록 형성된다. 따라서 상기 제1패턴부(P1)와 상기 제3패턴부(P3) 사이에 상기 버(111)가 배치된다.The third pattern portion P3 is formed so as not to overlap the first pattern portion P1 and the
이때, 상기 제3패턴부(P3)와 상기 버(111)는 최소한의 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the third pattern portion P3 and the
상기 제1패턴부I(P1)와 상기 버(111), 그리고 상기 제3패턴부(P3) 에 의하여 구현되는 영역이 비활성 영역, 즉, 데드존(dead zone)이 된다.The region implemented by the first pattern portion I (P1), the
이 경우, 예를 들어 상기 데드존의 길이는 대략 90~110μm가 될 수 되는데, 이는 종래 기술에 의한 태양전지의 데드존의 길이인 180~250μm에 비하여 절반 이하로 줄어든 길이가 된다.In this case, for example, the length of the dead zone can be approximately 90 ~ 110μm, which is reduced to less than half the length of the dead zone of the solar cell according to the prior art 180 ~ 250μm.
따라서, 본 발명에서 보다 넓은 영역이 광전변환이 일어날 수 있는 활성영역으로 전환될 수 있다. 이후 상기 제2전극(130)의 상면에 유리나 플라스틱 같은 투명기판(미도시)를 설치하여 태양전지의 제작을 완료한다. Therefore, in the present invention, a wider area can be converted into an active area where photoelectric conversion can occur. Thereafter, a transparent substrate (not shown) such as glass or plastic is installed on the upper surface of the
도7은 종래기술에 의한 태양전지과 본 발명에 의한 태양전지를 테스트한 결과를 표로 나타낸 것이다.7 is a table showing the results of testing the solar cell according to the prior art and the solar cell according to the present invention.
종래 기술에 의한 태양전지의 경우, 데드존의 길이가 250μm일 때를 기준으로 하였고, 본 발명의 경우, 데드존의 길이가 110μm일 때를 기준으로 한 것이다.In the case of the solar cell according to the prior art, the dead zone has a length of 250 μm, and in the case of the present invention, the dead zone has a length of 110 μm.
종래 기술에 의한 태양전지의 경우, 광전변환 효율이 9.06%, 개방전압(Voc)이 110.28[V], 단락전류(Isc)가 1.833[A], 필 팩터(Fill Factor, FF)가 0.673, 단위면적당 전류밀도(Jsc)는 14.43[mA/cm2]의 결과를 도출해 내었다. In the conventional solar cell, the photoelectric conversion efficiency is 9.06%, the open circuit voltage (Voc) is 110.28 [V], the short circuit current (Isc) is 1.833 [A], the fill factor (FF) is 0.673, unit The current density per area (Jsc) yielded results of 14.43 [mA / cm 2 ].
본 발명에 의한 태양전지의 경우, 광전변환 효율이 9.30%, 개방전압(Voc) 110.57[V], 단락전류(Isc)가 1.855[A], 필 팩터(Fill Factor, FF)가 0.681, 단위면적당 전류밀도(Jsc)는 14.60[mA/cm2]의 결과를 도출해 내었다. In the solar cell according to the present invention, the photoelectric conversion efficiency is 9.30%, the open circuit voltage (Voc) 110.57 [V], the short circuit current (Isc) is 1.855 [A], the fill factor (FF) is 0.681, per unit area. The current density (Jsc) yielded a result of 14.60 [mA / cm 2 ].
따라서, 종래 기술에 비하여 본 발명에 의한 태양전지의 전반적으로 효율적이고 우수하다고 볼 수 있다. Therefore, it can be seen that the overall efficiency and superiority of the solar cell according to the present invention compared to the prior art.
도8은 종래기술에 의한 태양전지를 제작하기 위한 장비의 개략도와 본 발명에 의한 태양전지를 제작하기 위한 장비의 개략도이다. 8 is a schematic diagram of equipment for manufacturing a solar cell according to the prior art and a schematic diagram of equipment for manufacturing a solar cell according to the present invention.
도8(a)에서 도시한 바와 같이, 종래기술에 의한 태양전지를 제작하기 위한 장비는 기판상에 제1전극을 형성하기 위한 제1 스퍼터(sputter) 또는 CVD 장비가 배치된다. As shown in FIG. 8 (a), the equipment for manufacturing a solar cell according to the prior art is provided with a first sputter or CVD equipment for forming a first electrode on a substrate.
제1 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에는 제1패턴부(P1) 형성을 위한 레이저 스크라이빙에 사용되는 P1 가공 레이저가 배치된다.Next to the first sputter or CVD apparatus, a P1 processing laser used for laser scribing for forming the first pattern portion P1 is disposed.
P1 가공 레이저의 옆에는 P1 레이저 스크라이빙 시에 생성되는 버(burr)를 기 위한 세정 장비가 배치된다. Next to the P1 processing laser, cleaning equipment for burrs generated during P1 laser scribing is arranged.
버(burr) 제거를 위한 세정 장비의 옆에는, 광전변환부를 형성하기 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, 플라즈마 화학기상증착) 장비가 배치된다. PECVD는 플라즈마에 의한 이온 활성화로 막을 증착하는 방법이다.Next to the cleaning equipment for burr removal, a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) apparatus for forming a photoelectric conversion unit is disposed. PECVD is a method of depositing a film by ion activation by plasma.
PECVD 장비의 옆에는 제2패턴부(P2) 형성을 위한 레이저 스크라이빙을 수행하기 위한 P2 가공 레이저가 배치된다. Next to the PECVD apparatus, a P2 processing laser for performing laser scribing for forming the second pattern portion P2 is disposed.
P2 가공 레이저의 옆에는 광전변환부 위에 제2전극을 형성하기 위한 제3 스퍼터 또는 CVD 장비가 배치된다. 제3 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에는 제3패턴부(P3) 형성을 위한 레이저 스크라이빙을 수행하는 P3 가공 레이저가 배치된다.Next to the P2 processing laser, a third sputter or CVD apparatus for forming the second electrode on the photoelectric conversion portion is disposed. Next to the third sputter or CVD apparatus, a P3 processing laser that performs laser scribing for forming the third pattern portion P3 is disposed.
한편, 본 발명 적용 후의 장비 구성도에서는, P1 가공 레이저의 옆에는 PECVD 장비가 배치되고, 버(burr) 제거를 위한 세정 장비는 생략될 수 있다.On the other hand, in the equipment configuration after applying the present invention, the PECVD equipment is disposed next to the P1 processing laser, and the cleaning equipment for burr removal may be omitted.
이는 상기 버(burr)가 제거 대상이 아닌 형성 대상이 되기 때문이다.This is because the burr is a formation target, not a removal target.
한편, 본 발명에 의한 구성도에서는 P2가공 레이져도 생략된다. 즉, 상기 버(burr)가 종래 발명에서 제2패턴부(P2)가 수행했던 연결채널 역할을 수행하기 때문에 제2패턴부(P2)의 형성이 불필요해졌기 때문이다. In addition, P2 processing laser is abbreviate | omitted in the block diagram by this invention. That is, since the burr serves as a connection channel performed by the second pattern part P2 in the related art, the formation of the second pattern part P2 becomes unnecessary.
종래 기술에 의한 태양전지를 제작하기 위한 장비와 비교할 때, 본 발명의 적용에 의해, 태양전지를 제조하기 위한 장비 구성이 매우 간단하게 된다. Compared with the equipment for manufacturing solar cells according to the prior art, the application of the present invention makes the configuration of equipment for manufacturing solar cells very simple.
또한, 태양전지를 제조하기 위한 전체 공정 시간이 대폭 감소되어, 제조 비용을 절감할 수 있다. In addition, the overall process time for manufacturing a solar cell is greatly reduced, thereby reducing manufacturing costs.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.
101: 기판 110: 제1전극
111: 버(burr) 120: 광전변환부
130: 제2전극101: substrate 110: first electrode
111: burr 120: photoelectric conversion unit
130: second electrode
Claims (15)
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계;
상기 제1전극상에 광전변환부를 형성하되 상기 버(burr)의 일부가 노출되도록 하는 단계;
상기 광전변환부에 제2전극을 형성하되, 상기 버(burr)를 통하여 상기 제1전극과 상기 제2전극이 통전가능하게 마련되도록 형성하는 단계를 포함하되,
상기 제1패턴 및 상기 버(burr)를 형성하는 단계는 레이저를 수평면을 기준으로 소정각도로 기울여서 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. Depositing a first electrode on the substrate;
Forming a first pattern and a burr adjacent to the first pattern on the first electrode;
Forming a photoelectric conversion part on the first electrode to expose a part of the burr;
Forming a second electrode on the photoelectric conversion part, and forming the second electrode so that the first electrode and the second electrode can be energized through the burr,
Forming the first pattern and the burr is a method of manufacturing a solar cell, characterized in that performed by tilting the laser at a predetermined angle relative to the horizontal plane.
상기 제2전극 및 상기 광전변환부에 대해서 제3패턴을 형성하되,
상기 제3패턴이 상기 버(burr)와 일정 간격 이격되도록 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
A third pattern is formed on the second electrode and the photoelectric conversion unit.
And forming the third pattern so as to be spaced apart from the burr at a predetermined interval.
상기 레이저의 조사 각도는 수평면을 기준으로 30~60˚인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
The irradiation angle of the laser is a manufacturing method of a solar cell, characterized in that 30 to 60 ° based on the horizontal plane.
상기 레이저를 조사하는 광원 위치는 상기 버(burr)가 형성될 부분의 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
The position of the light source for irradiating the laser is located on the opposite side of the portion where the burr is to be formed.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서,
상기 버(burr)는 상기 제1패턴의 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode,
The burr is a method of manufacturing a solar cell, characterized in that formed on one side of the first pattern.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서,
상기 버(burr)는 그 하부의 폭보다 상부의 폭이 좁은 첨두 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode,
The burr is a manufacturing method of a solar cell, characterized in that formed in the form of a peak having a narrow upper width than the width of the lower portion.
상기 제1전극에 제1패턴 및 상기 제1패턴에 인접하게 형성되는 버(burr)를 형성하는 단계에서,
상기 제1패턴은 복수개로 형성되고, 상기 제1전극상에 상호 이격되어 형성되며, 상기 버(burr)는 상기 제1패턴의 배치에 대응되도록 복수로 형성되고, 상호 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 9. The method of claim 8,
In the step of forming a first pattern and a burr formed adjacent to the first pattern on the first electrode,
The first pattern may be formed in plural and spaced apart from each other on the first electrode, and the burrs may be formed in plural and spaced apart from each other to correspond to the arrangement of the first pattern. Method for manufacturing a solar cell.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120053574A KR101369920B1 (en) | 2012-05-21 | 2012-05-21 | A solar cell and a manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120053574A KR101369920B1 (en) | 2012-05-21 | 2012-05-21 | A solar cell and a manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130129574A KR20130129574A (en) | 2013-11-29 |
| KR101369920B1 true KR101369920B1 (en) | 2014-03-07 |
Family
ID=49856140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120053574A KR101369920B1 (en) | 2012-05-21 | 2012-05-21 | A solar cell and a manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101369920B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102423108B1 (en) * | 2015-06-11 | 2022-07-22 | 주성엔지니어링(주) | Thin film type solar cell and method for manufacturing the same |
| KR102179339B1 (en) * | 2018-04-23 | 2020-11-16 | 엘지전자 주식회사 | Compound semiconductor solar cell and method for manufacturing the same |
| KR102089558B1 (en) * | 2018-07-11 | 2020-03-16 | 주식회사 프런티어에너지솔루션 | Perovskite solar cell module |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130046181A (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-07 | 에스엔유 프리시젼 주식회사 | Thin film solar cell and manufacturing method thereof |
-
2012
- 2012-05-21 KR KR1020120053574A patent/KR101369920B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130046181A (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-07 | 에스엔유 프리시젼 주식회사 | Thin film solar cell and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130129574A (en) | 2013-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101031246B1 (en) | Thin film type Solar Cell and method of manufacturing the smae, and Thin film type solar cell module and Power generation system using the same | |
| US9577138B2 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101301664B1 (en) | The method for manufacturing Thin film type Solar Cell, and Thin film type Solar Cell made by the method | |
| JP2012164961A (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| US8779282B2 (en) | Solar cell apparatus and method for manufacturing the same | |
| US20100252109A1 (en) | Thin film type solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20100021045A (en) | Thin film type solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20110040791A (en) | Thin film solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101368902B1 (en) | Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same | |
| KR101363327B1 (en) | Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same | |
| KR101369920B1 (en) | A solar cell and a manufacturing method thereof | |
| KR20110100725A (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| US8889981B2 (en) | Photoelectric device | |
| KR20110079107A (en) | Patterned glass for a thin film solar cell and fabricating method of thin film solar cell using the same | |
| JP2014241310A (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method of the same | |
| US8642881B2 (en) | Thin film solar cell and method of manufacturing the same | |
| KR20110003787A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| CN109698247B (en) | Method for leading out electrode from back of flexible thin film battery pack | |
| KR20130061346A (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| KR101210034B1 (en) | Solar cell and method of fabricating the same | |
| US20110253189A1 (en) | Thin-film solar cell | |
| KR101940074B1 (en) | Solar Cell and method of manufacturing the same | |
| KR101803466B1 (en) | A solar cell module and a manufacturing method thereof | |
| KR101643231B1 (en) | Solar Cell and method of manufacturing the same | |
| KR101854236B1 (en) | Solar Cell and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161122 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171120 Year of fee payment: 5 |