KR101531468B1 - Solar cell - Google Patents

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KR101531468B1
KR101531468B1 KR1020140134601A KR20140134601A KR101531468B1 KR 101531468 B1 KR101531468 B1 KR 101531468B1 KR 1020140134601 A KR1020140134601 A KR 1020140134601A KR 20140134601 A KR20140134601 A KR 20140134601A KR 101531468 B1 KR101531468 B1 KR 101531468B1
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KR
South Korea
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emitter
bypass
semiconductor substrate
solar cell
rear electric
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KR1020140134601A
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Inventor
심승환
정일형
정인도
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a solar cell. The solar cell according to an embodiment of the present invention comprises a semiconductor substrate; an emitter part; a back electroluminescent part; an intrinsic semiconductor layer; a first electrode electrically connected to the emitter part; and a second electrode electrically connected to the back electroluminescent part, wherein the emitter part arranged long in the first direction are partially separated, and a first bypass part is further arranged in a space between the partially separated emitter part, and a back electroluminescent arranged long in the first direction is partially separated, and a second bypass part is further arranged in a space between the partially separated back electroluminescent part.

Description

태양 전지{SOLAR CELL}Solar cell {SOLAR CELL}

본 발명은 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다. Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.

일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.Typical solar cells have a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types, respectively.

이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.When light is incident on such a solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes, respectively, so that electrons move toward the n- And moves toward the semiconductor portion. The transferred electrons and holes are collected by the different electrodes connected to the p-type semiconductor portion and the n-type semiconductor portion, respectively, and the electrodes are connected by a wire to obtain electric power.

본 발명은 바이패스 경로를 제공하는 태양 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solar cell that provides a bypass path.

본 발명의 일례에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 불순물을 함유하는 반도체 기판; 제1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 함유하고, 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 배치되는 에미터부; 반도체 기판보다 제1 도전성 타입의 불순물을 고농도로 함유하고, 반도체 기판의 후면에 에미터부와 이격되어 제1 방향으로 길게 배치되는 후면 전계부; 반도체 기판의 후면 중에서 에미터부와 후면 전계부 사이의 이격된 공간에 배치되는 진성 반도체층; 에미터부에 전기적으로 연결되는 제1 전극; 및 후면 전계부에 전기적으로 연결되는 제2 전극;을 포함하고, 여기서, 제1 방향으로 길게 배치되는 에미터부는 부분적으로 이격되어 있으며, 부분적으로 이격된 에미터부 사이의 공간에는 제1 전극에 전기적으로 연결되고 에미터부와 반대인 제1 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제1 바이패스부;가 더 배치되거나, 제1 방향으로 길게 배치되는 후면 전계부는 부분적으로 이격되며, 부분적으로 이격된 후면 전계부 사이의 공간에는 제2 전극에 전기적으로 연결되고 후면 전계부와 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제2 바이패스부;가 더 배치된다.A solar cell according to an example of the present invention includes: a semiconductor substrate containing an impurity of a first conductivity type; An emitter section containing an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type and being arranged in a long direction in a first direction on the rear surface of the semiconductor substrate; A rear electric field portion containing impurities of the first conductivity type at a high concentration than the semiconductor substrate and spaced apart from the emitter portion on the rear surface of the semiconductor substrate and being arranged long in the first direction; An intrinsic semiconductor layer disposed on a rear surface of the semiconductor substrate in a spaced-apart space between the emitter portion and the rear electric portion; A first electrode electrically connected to the emitter portion; And a second electrode electrically connected to the back electroluminescent portion, wherein the emitter portion arranged long in the first direction is partially spaced apart, and the space between the partially spaced emitter portions is electrically connected to the first electrode And a first bypass portion connected to the emitter portion and containing an impurity of the first conductivity type opposite to the emitter portion; a rear electric field portion disposed in a long direction in the first direction is partially spaced, And a second bypass portion electrically connected to the second electrode and containing an impurity of the second conductivity type opposite to the rear electric portion.

여기서, 에미터부가 제1 전극의 길이 방향을 따라 이격되어 배치되고, 에미터부 사이의 이격된 공간에 제1 바이패스부가 더 포함되는 경우, 진성 반도체층은 부분적으로 이격된 에미터부 사이의 공간에 더 배치되되, 반도체 기판과 제1 바이패스부 사이에 중첩되어 위치할 수 있다.Here, in the case where the emitter portions are disposed apart from each other along the longitudinal direction of the first electrode, and the first bypass portion is further included in the spaced space between the emitter portions, the intrinsic semiconductor layer is formed in a space between the partially- And may be positioned between the semiconductor substrate and the first bypass portion.

또한, 제1 바이패스부의 폭은 에미터부의 폭보다 작고, 에미터부 폭의 1/2보다 클 수 있다.The width of the first bypass portion may be smaller than the width of the emitter portion, and may be larger than 1/2 of the width of the emitter portion.

아울러, 제1 바이패스부는 에미터부와 이격되며, 반도체 기판을 후면에서 보았을 때, 제1 바이패스부는 진성 반도체층에 의해 둘러 쌓일 수 있다.In addition, the first bypass portion is spaced apart from the emitter portion, and when the semiconductor substrate is viewed from the rear, the first bypass portion can be surrounded by the intrinsic semiconductor layer.

또한, 제1 바이패스부는 에미터부보다 작은 두께를 가지며, 일례로, 제1 바이패스부의 두께는 에미터부 두께의 1/3 ~ 2/3 사이일 수 있다.In addition, the first bypass portion may have a thickness smaller than that of the emitter portion. For example, the thickness of the first bypass portion may be between 1/3 and 2/3 of the emitter portion thickness.

또한, 후면 전계부가 제1 전극의 길이 방향을 따라 이격되어 배치되고, 후면 전계부 사이의 이격된 공간에 제2 바이패스부가 더 포함되는 경우, 진성 반도체층은 부분적으로 이격된 후면 전계부 사이의 공간에 더 배치되되, 반도체 기판과 제2 바이패스부 사이에 중첩되어 위치할 수 있다. Further, when the rear electric field portion is disposed to be spaced apart along the longitudinal direction of the first electrode, and the second bypass portion is further included in the spaced-apart space between the rear electric fields, the intrinsic semiconductor layer is formed between the partially- And may be positioned between the semiconductor substrate and the second bypass portion.

이때, 제2 바이패스부의 폭은 후면 전계부의 폭보다 작고, 후면 전계부 폭의 1/2보다 클 수 있다.At this time, the width of the second bypass portion may be smaller than the width of the rear electric field portion, and may be larger than half of the width of the rear electric field portion.

또한, 제2 바이패스부는 후면 전계부와 이격되며, 반도체 기판을 후면에서 보았을 때, 제2 바이패스부는 진성 반도체층에 의해 둘러 쌓일 수 있다.In addition, the second bypass portion is spaced apart from the rear electric field portion, and when the semiconductor substrate is viewed from the rear, the second bypass portion can be surrounded by the intrinsic semiconductor layer.

또한, 제2 바이패스부는 후면 전계부보다 작은 두께를 가지며, 일례로, 제2 바이패스부의 두께는 후면 전계부 두께의 1/3 ~ 2/3 사이일 수 있다.In addition, the second bypass portion may have a thickness smaller than that of the rear electrical portion. For example, the thickness of the second bypass portion may be between 1/3 and 2/3 of the thickness of the rear electrical portion.

아울러, 에미터부, 진성 반도체층 및 후면 전계부 각각의 전면과 반도체 기판의 후면 사이에는 반도체 기판에서 생성되는 캐리어를 통과시키는 유전체 재질의 터널층;이 더 배치될 수 있다.In addition, a tunnel layer of a dielectric material may be further disposed between the front surface of each of the emitter layer, the intrinsic semiconductor layer, and the back surface electric field portion and the rear surface of the semiconductor substrate to allow carriers generated in the semiconductor substrate to pass therethrough.

이때, 터널층의 유전체 재질은 SiCx 또는 SiOx일 수 있다.At this time, the dielectric material of the tunnel layer may be SiCx or SiOx.

또한, 에미터부, 진성 반도체층 및 후면 전계부는 다결정 실리콘 재질일 수 있다.In addition, the emitter portion, the intrinsic semiconductor layer, and the rear surface electric portion may be polycrystalline silicon materials.

본 발명에 따른 태양 전지는 에미터부 사이 또는 후면 전계부 사이에 바이패스부를 구비함으로써, 그림자로 인하여 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때, 해당 태양 전지를 통하여 바이패스 전류가 흐르도록 할 수 있다.The photovoltaic cell according to the present invention includes a bypass part between the emitter part and the backside electric part so that the bypass current can flow through the solar cell when the solar cell does not operate normally due to the shadow.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 태양 전지의 제1 실시예에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 태양 전지의 제2 실시예에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 태양 전지에 구비된 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)와 일반적으로 정션 박스(JB)에 구비되는 바이패스 다이오드와의 차이점을 설명하기 위한 도이다.
도 14는 하나의 태양 전지에 제1, 2 바이패스부가 함께 구비된 일례를 도시한 것이다.
1 to 3 are views for explaining a first embodiment of a solar cell according to the present invention.
4 to 6 are views for explaining the operation of the solar cell according to the first embodiment of the present invention.
7 to 8 are views for explaining a second embodiment of the solar cell according to the present invention.
9 to 11 are views for explaining the operation of the solar cell according to the second embodiment of the present invention.
12 and 13 are diagrams for explaining the difference between the first and second bypass units BP1 and BP2 provided in the solar cell according to the present invention and the bypass diode provided in the junction box JB in general .
14 shows an example in which first and second bypass units are provided together in one solar cell.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. Also, when a part is formed as "whole" on the other part, it means not only that it is formed on the entire surface (or the front surface) of the other part but also not on the edge part.

아울러, 이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 반도체 기판의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 반도체 기판의 반대면일 수 있다.Hereinafter, the front surface may be one surface of a semiconductor substrate to which the direct light is incident, and the rear surface may be the opposite surface of the semiconductor substrate in which direct light is not incident, or reflected light other than direct light may be incident.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 태양 전지의 제1 실시예에 대하여 설명하기 위한 도이다.1 to 3 are views for explaining a first embodiment of a solar cell according to the present invention.

구체적으로 도 1은 본 발명에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 태양 전지에서 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 및 제1 바이패스부(BP1)의 후면 평면 패턴을 설명하기 위하여, 패시베이션층(190)과 제1, 2 전극(141, 142)이 생략된 상태의 태양 전지 후면을 도시한 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 후면에 패시베이션층(190)과 제1, 2 전극(141, 142)이 구비된 경우, 도 2에서 Cla-Cla 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1, in which the emitter section 121, the rear electric section 172, and the rear surface of the first bypass section BP1 3 illustrates a rear surface of the solar cell shown in Fig. 2, in which passivation layer 190 and first and second electrodes 141 and 142 are omitted, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line CC-Cla when the layer 190 and the first and second electrodes 141 and 142 are provided.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지는 반사 방지막(130), 반도체 기판(110), 터널층(180), 에미터부(121), 후면 전계부(172), 진성 반도체층(150), 패시베이션층(190), 제1 전극(141) 및 제2 전극(142)을 포함할 수 있다.1, a solar cell according to a first embodiment of the present invention includes an antireflection film 130, a semiconductor substrate 110, a tunnel layer 180, an emitter section 121, a rear electric section 172, An intrinsic semiconductor layer 150, a passivation layer 190, a first electrode 141, and a second electrode 142. [0031]

이와 같은 태양 전지에서 반도체 기판(110)의 전면에 도시된 반사 방지막(130), 반도체 기판(110)의 후면에 도시된 터널층(180) 및 패시베이션층(190)은 생략될 수도 있으나, 구비된 경우, 효율이 더 향상될 수 있으므로 구비된 경우를 일례로 설명한다.The antireflection film 130 on the front surface of the semiconductor substrate 110, the tunnel layer 180 on the rear surface of the semiconductor substrate 110, and the passivation layer 190 may be omitted in the solar cell, In this case, since the efficiency can be further improved, the case where it is provided will be described as an example.

반사 방지막(130)은 외부로부터 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 빛의 반사를 최소화하기 위하여, 반도체 기판(110)의 전면 위에 위치하며, 알루미늄 산화막(AlOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx) 및 실리콘 산화질화막(SiOxNy) 중 적어도 하나로 형성될 수 있고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단일막으로도 형성이 가능하나, 이와 다르게 복수의 막으로도 형성될 수 있다. The antireflection film 130 is formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 to minimize the reflection of light incident from the outside to the front surface of the semiconductor substrate 110. The antireflection film 130 is formed of an aluminum oxide film (AlOx), a silicon nitride film (SiNx) An oxide film (SiOx), and a silicon oxynitride film (SiOxNy), and may be formed of a single film as shown in FIGS. 1 and 2, but may also be formed of a plurality of films .

반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 불순물이 도핑된 단결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 반도체 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑될 수 있다. The semiconductor substrate 110 may be formed of a single crystal silicon material doped with an impurity of a first conductivity type, for example, an n-type conductivity type. Impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb) may be doped into the semiconductor substrate 110 when the semiconductor substrate 110 has an n-type conductivity type.

하지만, 이와는 달리, 반도체 기판(110)은 p형 도전성 타입일 수 있고, 이와 같은 경우, 반도체 기판(110)은 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑될 수 있다. Alternatively, the semiconductor substrate 110 may be a p-type conductive type. In this case, the semiconductor substrate 110 may be formed of an impurity of a trivalent element such as boron (B), gallium (Ga), indium (In) Can be doped to the semiconductor substrate 110.

이러한 반도체 기판(110)은 입사면이 텍스처링(texturing)되어 요철면을 갖는다. 편의상 도 1에서, 반도체 기판(110)의 가장자리 부분만 요철면으로 도시하였지만, 실질적으로 반도체 기판(110)의 전면 전체가 요철면을 가질 수 있다.The incident surface of the semiconductor substrate 110 is textured to have an irregular surface. In FIG. 1, only the edge portion of the semiconductor substrate 110 is shown as an uneven surface. However, substantially the entire front surface of the semiconductor substrate 110 may have an uneven surface.

다음, 터널층(180)은 반도체 기판(110)의 후면 전체에 배치되며, 유전체 재질을 포함할 수 있다. Next, the tunnel layer 180 is disposed on the entire rear surface of the semiconductor substrate 110, and may include a dielectric material.

즉, 터널층(180)은 도 1에 도시된 바와 같이, 단결정 실리콘 재질로 형성되는 반도체 기판(110)의 후면과 후면 전계부(172), 진성 반도체층(150) 및 에미터부(121)에 형성되는 다결정 실리콘 재질의 층의 전면 사이에 형성될 수 있다.1, the tunnel layer 180 is formed on the back surface and the rear surface electric field portion 172, the intrinsic semiconductor layer 150, and the emitter portion 121 of the semiconductor substrate 110 formed of a single crystal silicon material May be formed between the front surface of the layer of the polycrystalline silicon material to be formed.

이와 같은 터널층(180)은 반도체 기판(110)에서 생성된 캐리어를 통과시키며, 반도체 기판(110)의 후면에 대한 패시베이션 기능을 수행할 수 있다.The tunnel layer 180 may pass carriers generated in the semiconductor substrate 110 and passivate the back surface of the semiconductor substrate 110.

아울러, 터널층(180)은 600℃ 이상의 고온 공정에도 내구성이 강한 SiCx 또는 SiOx로 형성되는 유전체 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이 외에도 silicon nitride (SiNx), hydrogenerated SiNx, aluminum oxide (AlOx), silicon oxynitride (SiON) 또는 hydrogenerated SiON로 형성이 가능하며, 이와 같은 터널층(180)의 두께는 0.5nm ~ 2.5nm 사이에서 형성될 수 있다.In addition, the tunnel layer 180 may be formed of a dielectric material formed of SiCx or SiOx having high durability even at a high temperature process of 600 DEG C or more. However, silicon nitride (SiNx), hydrogenerated SiNx, aluminum oxide (AlOx), silicon oxynitride (SiON), or hydrogenerated SiON can be formed. The thickness of the tunnel layer 180 may be 0.5 nm to 2.5 nm .

에미터부(121)는 터널층(180)의 후면의 일부에 복수 개가 제1 방향(x)으로 길게 배치되며, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 에미터부(121)는 터널층(180)을 사이에 두고 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 형성할 수 있다.The emitter section 121 may be formed of a polycrystalline silicon material having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and disposed in a part of the rear surface of the tunnel layer 180 in a first direction x, , The emitter section 121 can form a pn junction with the semiconductor substrate 110 with the tunnel layer 180 therebetween.

각 에미터부(121)는 반도체 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 반도체 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 n형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 복수의 에미터부(121)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 복수의 후면 전계부(172)쪽으로 이동할 수 있다.When the semiconductor substrate 110 has a p-type conductivity type, the emitter section 121 is formed to have an n-type conductivity, that is, Type. In this case, the separated electrons move toward the plurality of emitter portions 121 and the separated holes can move toward the plurality of rear electric fields 172.

복수의 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 복수의 에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다.When the plurality of emitter sections 121 have a p-type conductivity type, the emitter section 121 can be doped with an impurity of a trivalent element. Conversely, when the plurality of emitter sections 121 have an n-type conductivity type , The emitter portion 121 may be doped with an impurity of a pentavalent element.

이와 같은 에미터부(121)는 반도체 기판(110)의 후면에 다결정 재질의 진성 반도체층(150)을 형성시킨 이후, 다결정 재질의 진성 반도체층(150) 내에 제2 도전성 타입의 불순물을 주입시켜 형성될 수 있다. The emitter layer 121 is formed by forming an intrinsic semiconductor layer 150 made of polycrystalline material on the back surface of the semiconductor substrate 110 and then implanting impurities of the second conductivity type into the intrinsic semiconductor layer 150 made of polycrystalline material .

후면 전계부(172)는 터널층(180)의 후면 중에서 전술한 복수의 에미터부(121)가 형성되지 않은 일부 영역에 복수 개가 에미터부(121)와 동일한 제1 방향(x)으로 길게 배치되어 형성될 수 있다. 이와 같은 후면 전계부(172)는 제1 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 고농도로 도핑되는 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 기판이 n형 타입의 불순물로 도핑되는 경우, 복수의 후면 전계부(172)는 n+의 불순물 영역일 수 있다.A plurality of the rear electric field lines 172 are arranged in a part of the rear surface of the tunnel layer 180 where the plurality of emitter layers 121 are not formed in a long direction in the same first direction x as the emitter layer 121 . The rear electric field portion 172 may be formed of a polycrystalline silicon material doped with impurities of the first conductivity type at a higher concentration than the semiconductor substrate 110. Thus, for example, when the substrate is doped with an n-type impurity, the plurality of backside electrical paths 172 may be n + impurity regions.

이러한 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)과 후면 전계부(172)와의 불순물 농도 차이로 인한 전위 장벽에 의해 전자의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 전하(예, 전자) 이동을 용이하게 한다. 따라서, 후면 전계부(172) 및 그 부근 또는 제1 및 제2 전극(142)(141, 142)에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 전자 이동을 가속화시켜 후면 전계부(172)로의 전자 이동량을 증가시킬 수 있다. The rear electric field 172 disturbs the hole movement toward the rear electric field 172, which is the movement direction of the electrons, due to the potential barrier due to the difference in impurity concentration between the semiconductor substrate 110 and the rear electric field 172, (E. G., Electrons) to the backside electrical < / RTI > Thus, by reducing the amount of charge lost due to recombination of electrons and holes in the rear electric field 172 and in the vicinity thereof or at the first and second electrodes 142, 141 and 142 and accelerating electron movement, 172 can be increased.

이와 같은 후면 전계부(172)와 에미터부(121)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 이격될 수 있다.The rear electric section 172 and the emitter section 121 may be spaced apart from each other, as shown in FIGS. 1 and 2.

여기서, 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)의 두께는 100nm ~ 300nm 사이로 형성될 수 있다. Here, the thickness of the emitter section 121 and the rear electric section 172 may be between 100 nm and 300 nm.

진성 반도체층(150)은 터널층(180)의 후면 중에서 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있고, 이와 같은 진성 반도체층(150)은 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)와 다르게 p형이나 n형 불순물이 도핑되지 않은 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다.The intrinsic semiconductor layer 150 may be formed in a spaced space between the emitter section 121 and the rear electric section 172 in the rear surface of the tunnel layer 180. The intrinsic semiconductor layer 150 may be formed in the emitter section 121 and the rear electric section 172. The p-type or n-type impurity is not doped in the polycrystalline silicon material.

이와 같은 진성 반도체층(150)은 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 사이의 이격된 공간에 형성될 수 있다.The intrinsic semiconductor layer 150 may be formed in a spaced space between the emitter section 121 and the rear electric section 172.

패시베이션층(190)은 후면 전계부(172), 진성 반도체층(150) 및 에미터부(121)에 형성되는 다결정 실리콘 재질의 층의 후면에 형성된 뎅글링 본드(dangling bond)에 의한 결함을 제거하여, 반도체 기판(110)으로부터 생성된 캐리어가 뎅글링 본드(dangling bond)에 의해 재결합되어 소멸되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.The passivation layer 190 is formed by removing a defect caused by a dangling bond formed on the rear surface of the polycrystalline silicon layer formed on the rear electric field portion 172, the intrinsic semiconductor layer 150, and the emitter portion 121 , And to prevent the carriers generated from the semiconductor substrate 110 from being recombined by a dangling bond and disappearing.

이를 위하여, 패시베이션층(190)은 진성 반도체층(150)의 후면을 완전히 덮고, 에미터부(121)의 후면 중에서 제1 전극(141)이 접속된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮고, 후면 전계부(172)의 후면 중에서 제2 전극(142)이 접속된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮도록 형성될 수 있다.The passivation layer 190 completely covers the rear surface of the intrinsic semiconductor layer 150 and covers the remaining portion of the rear surface of the emitter layer 121 excluding the portion to which the first electrode 141 is connected, 172 except the portion to which the second electrode 142 is connected.

이와 같은 패시베이션층(190)은 유전체층으로 형성될 수 있으며, 일례로, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx) 또는 알루미늄 옥사이드(AlOx) 중 적어도 어느 하나로 하나의 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.The passivation layer 190 may be formed of a dielectric layer. For example, the passivation layer 190 may be formed of at least one of silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiOx), and aluminum oxide (AlOx) .

제1 전극(141)은 복수 개일 수 있고, 복수의 에미터부(121) 위에 위치하여 복수의 에미터부(121)를 따라서 제1 방향(x)으로 연장되어 있고, 복수의 에미터부(121)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 각 제1 전극(141)은 해당 에미터부(121)쪽으로 이동한 전하, 예를 들어, 정공을 수집할 수 있다.A plurality of first electrodes 141 may be provided and extend in a first direction x along a plurality of emitter portions 121 on a plurality of emitter portions 121 and may include a plurality of emitter portions 121, May be electrically and physically connected. Accordingly, each first electrode 141 can collect charges (for example, holes) that have migrated toward the corresponding emitter section 121.

제2 전극(142)도 복수 개 일 수 있으며, 복수의 후면 전계부(172) 위에 위치하여 복수의 후면 전계부(172)를 따라서 제1 방향(x)으로 길게 연장되어 있고, 복수의 후면 전계부(172)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다. 따라서, 각 제2 전극(142)은 해당 후면 전계부(172)쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어, 전자를 수집할 수 있다.A plurality of second electrodes 142 may also be present and extend over the plurality of rear electrical components 172 in a first direction x along a plurality of rear electrical components 172, And may be electrically and physically connected to the step 172. Thus, each second electrode 142 may collect an electrical charge, e. G., Electrons, moving toward the corresponding rear electric field 172.

이와 같은 복수의 제1 및 제2 전극(141, 142)은 도전성 금속 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어질 수도 있고, 이와 다르게, 투명 도전성 금속, 예를 들어 TCO를 포함하여 형성될 수도 있다. The plurality of first and second electrodes 141 and 142 may be formed of a conductive metal material. For example, a metal such as nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti) , Or alternatively may be formed of a transparent conductive metal, for example, a TCO.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 바이패스부(BP1)를 더 포함할 수 있다.1 to 3, the solar cell according to the first embodiment of the present invention may further include a first bypass unit BP1.

이와 같은 제1 바이패스부(BP1)에 대하여 보다 구체적으로 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the first bypass unit BP1 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2에서 CT141은 제1 전극(141)이 접속되는 영역을 도시한 것이고, CT142는 제2 전극(142)이 접속되는 영역을 도시한 것이다.In FIG. 2, CT141 shows a region to which the first electrode 141 is connected, and CT142 shows a region to which the second electrode 142 is connected.

도 2와 같이, 반도체 기판(110)을 후면에서 보았을 때에, 에미터부(121)는 제1 방향(x)으로 길게 배치되되 부분적으로 이격되어 형성되며, 제1 바이패스부(BP1)가 부분적으로 이격된 에미터부(121) 사이의 공간에 배치될 수 있다.2, when the semiconductor substrate 110 is viewed from the rear, the emitter portions 121 are formed in a long distance in the first direction x but partially separated from each other, and the first bypass portion BP1 is partially And may be disposed in a space between the emitter portions 121 separated from each other.

이와 같은 제1 바이패스부(BP1)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전극(141)에 전기적으로 연결되고 에미터부(121)와 반대인 제1 도전성 타입의 불순물을 함유할 수 있다.1 and 3, the first bypass unit BP1 may include an impurity of the first conductivity type, which is electrically connected to the first electrode 141 and is opposite to the emitter unit 121 .

이와 같은 제1 바이패스부(BP1)는 태양 전지의 전면에 빛이 입사되어, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에는 동작하지 않다가, 태양 전지의 전면에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에 턴온 동작을 수행하여, 태양 전지 내에 바이패스 경로를 제공하여, 제1 전극(141)과 제2 전극(142)이 서로 전기적으로 도통되도록 할 수 있다. 이로 인하여, 그림자가 형성된 태양 전지를 통하여 바이패스 전류가 흐르도록 할 수 있다.In the first bypass unit BP1, when light is incident on the front surface of the solar cell, the solar cell is not operated when the solar cell normally operates, but when a shadow is formed on the front surface of the solar cell, A turn-on operation may be performed to provide a bypass path in the solar cell so that the first electrode 141 and the second electrode 142 are electrically connected to each other. As a result, the bypass current can flow through the shadowed solar cell.

이와 같은 제1 바이패스부(BP1)는 구체적인 동작에 대한 설명은 구조에 대해 보다 상세히 설명한 이후, 도 4 내지 도 6에서 보다 구체적으로 후술한다.The first bypass unit BP1 will be described later in more detail with reference to Figs. 4 to 6, after a detailed description of the structure will be given later.

이와 같이, 제1 바이패스부(BP1)가 형성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지의 후면 패턴은 도 2에 도시된 바와 같이, 진성 반도체층(150)은 부분적으로 이격된 에미터부(121) 사이의 공간에 더 배치될 수 있다. 2, the back surface pattern of the solar cell according to the first embodiment of the present invention in which the first bypass portion BP1 is formed is formed by the emitter portion 121). ≪ / RTI >

이때, 이격된 에미터부(121) 사이의 공간에 더 배치된 진성 반도체층(150)은 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)과 제1 바이패스부(BP1) 사이에 중첩되어 위치할 수 있다.3, the intrinsic semiconductor layer 150 further disposed in the space between the spaced apart emitter portions 121 overlaps the semiconductor substrate 110 and the first bypass portion BP1, can do.

이와 같이, 진성 반도체층(150)이 반도체 기판(110)과 제1 바이패스부(BP1) 사이에 위치함으로써, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에, 정공(+)이나 전자(-)와 같은 캐리어가 제1 바이패스부(BP1) 근처에서 재결합되는 것을 최소화할 수 있다.Since the intrinsic semiconductor layer 150 is positioned between the semiconductor substrate 110 and the first bypass unit BP1 as described above, when the solar cell normally operates, carriers such as positive (+) and electron It is possible to minimize recombination near the first bypass unit BP1.

여기서, 제1 바이패스부(BP1)의 제2 방향(y)으로의 폭은 일례로, 에미터부(121)의 제2 방향(y)으로의 폭보다 작고, 에미터부(121) 폭의 1/2보다 클 수 있다. 그러나, 이와 같은 제1 바이패스부(BP1)의 폭은 필수적인 것은 아니고 변경 가능하다.The width of the first bypass portion BP1 in the second direction y is smaller than the width of the emitter portion 121 in the second direction y and the width of the emitter portion 121 is 1 / 2 < / RTI > However, the width of the first bypass unit BP1 is not essential and can be changed.

이와 같은 제1 바이패스부(BP1)의 측면은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 에미터부(121)의 측면과 이격되어 위치할 수 있다. The side surface of the first bypass portion BP1 may be spaced apart from the side surface of the emitter portion 121, as shown in FIGS.

즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 바이패스부(BP1)의 제1 방향(x)으로의 길이(LBP1)는 에미터부(121)의 이격 공간의 길이(D1)보다 작을 수 있고, 이에 따라, 제1 바이패스부(BP1)의 측면은 에미터부(121)의 측면과 이격되어 위치할 수 있다. 그러나, 도시된 바와 다르게 제1 바이패스부(BP1)의 측면과 에미터부(121)의 측면이 서로 접촉되더라도 무방하다.2 and 3, the length LBP1 of the first bypass part BP1 in the first direction x is smaller than the length D1 of the spacing space of the emitter part 121 The side surface of the first bypass section BP1 can be located apart from the side surface of the emitter section 121. [ However, as shown in the drawing, the side surface of the first bypass portion BP1 and the side surface of the emitter portion 121 may be in contact with each other.

이와 같이, 제1 바이패스부(BP1)의 측면이 에미터부(121)의 측면과 이격된 경우, 제1 바이패스부(BP1)와 에미터부(121) 사이의 이격된 공간에 진성 반도체층(150)이 배치될 수 있고, 이에 따라, 반도체 기판(110)을 후면에서 보았을 때, 제1 바이패스부(BP1)는 진성 반도체층(150)에 의해 둘러 쌓일 수 있다.When the side surface of the first bypass section BP1 is spaced apart from the side surface of the emitter section 121 as described above, the intrinsic semiconductor layer (the first bypass section BP1) and the emitter section 121 are separated from each other, The first bypass unit BP1 may be surrounded by the intrinsic semiconductor layer 150 when the semiconductor substrate 110 is viewed from the rear side.

아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 단면을 보았을 때에, 반도체 기판(110)과 제1 바이패스부(BP1) 사이에 진성 반도체층(150)이 위치하므로, 제1 바이패스부(BP1)는 에미터부(121)보다 작은 두께를 가질 수 있다.3, since the intrinsic semiconductor layer 150 is located between the semiconductor substrate 110 and the first bypass unit BP1 when the cross section of the semiconductor substrate 110 is viewed, The pass section BP1 may have a thickness smaller than that of the emitter section 121. [

일례로, 제1 바이패스부(BP1)의 두께(TBP1)는 에미터부 두께(T121)의 1/3 ~ 2/3 사이로 형성될 수 있다. For example, the thickness TBP1 of the first bypass section BP1 may be between 1/3 and 2/3 of the emitter section thickness T121.

여기서, 제1 바이패스부(BP1)의 두께(TBP1)를 에미터부 두께(T121)의 1/3보다 크게 하는 것은 제, 제1 바이패스부(BP1)의 두께(TBP1)를 최소한 확보함으로써, 태양 전지의 전면에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에 제1 바이패스부(BP1)를 통하여 바이패스 전류가 흐르도록 하는 기능을 최소한 확보하기 위함이다.The thickness TBP1 of the first bypass section BP1 is set to be larger than 1/3 of the thickness of the emitter section T121 by minimizing the thickness TBP1 of the first bypass section BP1, The function of minimizing the function of allowing the bypass current to flow through the first bypass unit BP1 when the solar cell is not normally operated due to the shadow formed on the entire surface of the solar cell.

아울러, 제1 바이패스부(BP1)의 두께(TBP1)를 에미터부 두께(T121)의 2/3보다 작게 하는 것은 제1 바이패스부(BP1)의 기능을 확보하면서, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에 제1 바이패스부(BP1)에 의해 재결합되는 캐리어의 양을 최소화하기 위함이다.The reason why the thickness TBP1 of the first bypass section BP1 is made smaller than 2/3 of the thickness of the emitter section T121 is that the solar cell normally operates while ensuring the function of the first bypass section BP1 The amount of carriers recombined by the first bypass unit BP1 is minimized.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the solar cell according to the first embodiment of the present invention having such a structure will now be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG.

도 4는 도 2에서 Clb-Clb 라인에 따른 단면을 도시한 것이고, 도 5는 태양 전지가 정상적으로 동작할 때를 캐리어의 이동 경로를 도시한 것이고, 도 6은 태양 전지에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때, 제1 바이패스부(BP1)를 통하여 전류가 바이패스 되는 것을 설명하기 위한 도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line Clb-Clb in FIG. 2. FIG. 5 is a view illustrating a carrier path when the solar cell operates normally. FIG. Is bypassed through the first bypass unit BP1 when the first bypass unit BP1 does not normally operate.

본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 설명하기 위하여, 도 4에서는 제1 도전성 타입의 불순물이 n형이고, 제2 도전성 타입의 불순물이 p형인 경우를 일례로 도시하였지만, 이와 반대인 경우라도 무방하다.In order to explain the operation of the solar cell according to the first embodiment of the present invention, the case where the impurity of the first conductivity type is n-type and the impurity of the second conductivity type is the p-type is shown as an example in FIG. 4, .

제1 도전성 타입의 불순물이 n형이고, 제2 도전성 타입의 불순물이 p형인 경우, 반도체 기판(110)은 n-type, 에미터부(121)는 p?type, 후면 전계부(172)는 n+-type이고, 에미터부(121) 사이의 이격된 공간에 위치하는 제1 바이패스부(BP1)는 n-type일 수 있다.Type semiconductor, the emitter section 121 is of p-type, the rear electric section 172 is of n-type, the emitter section 121 of p-type, and the rear electric section 172 of n + type, and the impurity of the first conductivity type is n- -type, and the first bypass unit BP1 located in the spaced-apart space between the emitter units 121 may be n-type.

이와 같은 구조를 갖는 태양 전지는 복수 개가 직렬 연결되어 모듈로 형성되고, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 각각에는 인접한 태양 전지의 다른 극성을 갖는 전극에 인터커넥터(IC1, IC2)를 통하여 접속될 수 있다.A plurality of solar cells having the above-described structure are connected in series to form a module. In each of the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell, interconnectors IC1 and IC2 are connected to electrodes having different polarities of the adjacent solar cells, Lt; / RTI >

일례로, 태양 전지의 제1 전극(141)에는 인접한 다른 태양 전지의 제2 전극(142)에 접속된 제1 인터커넥터(IC1)가 도 4와 같이, 접속될 수 있으며, 태양 전지의 제2 전극(142)에는 인접한 또 다른 태양 전지의 제1 전극(141)에 접속된 제2 인터커넥터(IC2)가 도 4와 같이, 접속될 수 있다.For example, the first interconnection IC1 connected to the second electrode 142 of another adjacent solar cell may be connected to the first electrode 141 of the solar cell as shown in Fig. 4, A second interconnector IC2 connected to the first electrode 141 of another adjacent solar cell may be connected to the electrode 142 as shown in Fig.

이와 같이, 태양 전지가 직렬 연결된 모듈 상태에서, 태양 전지는 동작될 수 있다.Thus, in the state where the solar cell is connected in series, the solar cell can be operated.

태양 전지가 정상적으로 동작할 때에는 도 5에 도시된 바와 같이, 태양 전지로 빛이 조사되어 반도체 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체 기판(110)에서 전자(-)와 정공(+)이 발생할 수 있다. 5, when a solar cell is irradiated with light and is incident on the semiconductor substrate 110, electrons (-) and holes (+) are generated in the semiconductor substrate 110 by light energy Lt; / RTI >

이와 같은 정공(+)은 p형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)쪽으로 이동하고, 전자(-)는 n형의 도전성 타입을 갖는 후면 전계부(172)쪽으로 이동하여, 각각 제1 전극(141)과 제2 전극(142)으로 전달되어 제1, 2 전극(141, 142)에 의해 수집될 수 있다.The positive holes (+) move toward the emitter section 121 having the p-type conductivity type and the electrons (-) move toward the rear electric section 172 having the n-type conductivity type, 141 and the second electrode 142 and may be collected by the first and second electrodes 141, 142.

따라서, 제1 전극(141)에는 정공(+)이 수집되고, 제2 전극(142)에는 전자(-)가 수집되어, 제1, 2 전극(141, 142) 사이에는 순방향 바이어스 전압(Vfb)이 걸릴 수 있다.Therefore, positive (+) is collected in the first electrode 141, electrons are collected in the second electrode 142, and a forward bias voltage Vfb is applied between the first and second electrodes 141 and 142. Therefore, You can take this.

여기서, 제1 전극(141)으로 이동한 정공(+)은 제1 인터커넥터(IC1)를 통하여 이동되어온 전자(-)와 결합되고, 제2 전극(142)으로 이동한 전자(-)를 제2 인터커넥터(IC2)를 통하여 이동되어온 정공(+)과 결합되어 전류 패스가 형성될 수 있다.The positive electrode (+) moved to the first electrode 141 is coupled to the negative electrode (-) moved through the first inter connecter IC1 and the negative electrode The current path can be formed by being coupled with the positive (+) electrode that has been moved through the second interconnection IC2.

이에 따라, 서로 직렬 연결된 복수 개의 태양 전지에 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용할 수 있다.As a result, a current flows to a plurality of solar cells connected in series to each other, and this can be used as electric power from the outside.

이와 같이, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에는 제1 바이패스부(BP1)는 동작하지 않는 상태가 된다. 다만, 소수의 전자(-)가 제1 바이패스부(BP1)를 통하여 제1 전극(141)에 수집된 정공(+)과 재결합되는 누설 전류는 발생할 수 있으나, 이와 같은 누설 전류의 양은 제1 바이패스부(BP1)의 폭과 두께 및 불술물의 농도를 적절하게 설정하여 최소화하거나 거의 제거될 수 있다.Thus, when the solar cell normally operates, the first bypass unit BP1 is in a non-operating state. However, a leakage current in which a small number of electrons (-) are recombined with the positive (+) collected in the first electrode 141 through the first bypass unit BP1 may occur, The width and thickness of the bypass section BP1 and the concentration of the flameproof can be minimized or almost eliminated.

여기서, 제1 바이패스부(BP1)에 함유된 제1 도전성 타입의 불순물의 농도는 일례로, 반도체 기판(110)에 함유된 제1 도전성 타입의 불순물의 농도보다 높고, 후면 전계부(172)에 함유된 제1 도전성 타입의 불순물의 농도와 같거나 낮을 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.The concentration of impurities of the first conductivity type included in the first bypass section BP1 is higher than the concentration of impurities of the first conductivity type contained in the semiconductor substrate 110 and is lower than the concentration of impurities of the first conductivity type contained in the rear electric section 172, May be equal to or lower than the concentration of the impurity of the first conductivity type contained in the first conductive type.

아울러, 태양 전지의 전면에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 도 6에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110) 내에서 전자(-)와 정공(+)이 발생하지 않게 된다. In addition, when the solar cell is not normally operated due to the shadow formed on the entire surface of the solar cell, electrons and holes (+) are not generated in the semiconductor substrate 110 as shown in FIG.

따라서, 제1 전극(141)에는 인접한 다른 태양 전지에서 발전되어 생성된 전자(-)가 이동되어 수집될 수 있으며, 제2 전극(142)에는 인접한 또 다른 태양 전지에서 발전되어 생성된 정공(+)이 이동되어 수집될 수 있다.Accordingly, the electrons (-) generated by the other solar cells adjacent to the first electrode 141 can be collected and transferred to the first electrode 141, and the holes (+ Can be moved and collected.

따라서, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 사이에는 역방향 바이어스 전압(Vrb)이 걸려, p-type의 에미터부(121), n-type의 반도체 기판(110), n+-type의 후면 전계부(172)로 이어지는 경로로는 전류 패스가 형성될 수 없다.Therefore, a reverse bias voltage Vrb is applied between the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell, and the p-type emitter portion 121, the n-type semiconductor substrate 110, and the n + A current path can not be formed in the path leading to the rear electric section 172. [

그러나, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 사이에 걸리는 역방향 바이어스 전압(Vrb)이 일정 수준 이상 증가하게 되면 제1 바이패스부(BP1)를 턴온시키게 되어, 제1 전극(141)으로 수집된 전자(-)는 n-type의 제1 바이패스부(BP1), i-type의 진성 반도체층(150), n-type의 반도체 기판(110), n+-type의 후면 전계부(172)로 이어지는 경로를 통하여 제2 전극(142)으로 이동하게 되고, 이와 같이 이동한 전자(-)는 제2 전극(142)에 수집된 정공(+)과 결합되면서 바이패스 경로가 형성되고, 이에 따라 태양 전지 내부로 전류가 흐를 수 있다.However, when the reverse bias voltage Vrb applied between the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell increases by a certain level or more, the first bypass unit BP1 is turned on, Type semiconductor substrate 150, an n-type semiconductor substrate 110, and an n + -type backside electrical portion (not shown). The first bypass portion BP1, the i-type intrinsic semiconductor layer 150, And the electrons (-) thus moved are combined with the positive holes (+) collected in the second electrode 142 to form a bypass path, As a result, current can flow into the solar cell.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지는 태양 전지에 그림자가 발생하여, 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 제1 바이패스부(BP1)에 의해 해당 태양 전지를 통해 바이패스 경로가 형성되도록 함으로써, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 증가시킬 수 있다.As described above, in the solar cell according to the first embodiment of the present invention, when a shadow is generated in the solar cell, and the solar cell does not operate normally, the bypass path BP1 causes the bypass path The efficiency of the solar cell module can be further increased.

아울러, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 사이에 역방향 바이어스 전압(Vrb)이 걸리는 경우, 역방향 바이어스 전압(Vrb)에 의해 태양 전지 모듈에서 해당 태양 전지가 있는 부분의 온도가 상승하는 핫 스팟(hot spot)이 발생할 수 있는데, 전술한 바와 같이, 태양 전지에 제1 바이패스부(BP1)가 구비된 경우, 이와 같은 핫 스팟을 방지할 수 있다.In addition, when the reverse bias voltage Vrb is applied between the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell, the temperature of the portion where the corresponding solar cell exists in the solar cell module rises due to the reverse bias voltage Vrb Hot spots may occur. If the first bypass unit BP1 is provided in the solar cell as described above, such hot spots can be prevented.

지금까지는 태양 전지에 바이패스 경로를 제공하기 위하여 에미터부(121)에 제1 바이패스부(BP1)가 구비된 경우만을 일례로 설명하였으나, 이와 다르게 후면 전계부(172)에 제2 바이패스부(BP2)가 구비되도록 하여 태양 전지에 바이패스 경로를 제공할 수도 있다.Although only the case where the emitter section 121 is provided with the first bypass section BP1 has been described as an example in order to provide the bypass path to the solar cell up to now, (BP2) may be provided to provide a bypass path to the solar cell.

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 태양 전지의 제2 실시예에 대하여 설명하기 위한 도이다.7 to 8 are views for explaining a second embodiment of the solar cell according to the present invention.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지에서 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 및 제2 바이패스부(BP2)의 후면 평면 패턴을 설명하기 위하여, 패시베이션층(190)과 제1, 2 전극(141, 142)이 생략된 상태의 태양 전지 후면을 도시한 것이고, 도 8은 도 7에 도시된 태양 전지의 후면에 패시베이션층(190)과 제1, 2 전극(141, 142)이 구비된 경우, 도 8에서 C2a-C2a 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.7 is a cross-sectional view of a passivation layer 190 for explaining a rear planar pattern of the emitter portion 121, the rear electric portion 172 and the second bypass portion BP2 in the solar cell according to the second embodiment of the present invention. And FIG. 8 is a cross-sectional view of a back surface of the solar cell shown in FIG. 7, showing a passivation layer 190 and first and second electrodes 141 and 142. FIG. And 142 are provided, the cross-sectional view taken along line C2a-C2a in FIG.

이와 같은 도 7 내지 도 8에서, 본 발명의 제1 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하고, 다른 내용을 위주로 설명한다.7 to 8, description of the same contents as those of the first embodiment of the present invention will be omitted, and other contents will be mainly described.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지는 제1 방향(x)으로 길게 배치되는 후면 전계부(172)가 부분적으로 이격될 수 있다. As shown in FIG. 7, the solar cell according to the second embodiment of the present invention may be partially spaced apart from the rear electric section 172, which is arranged long in the first direction (x).

아울러, 부분적으로 이격된 후면 전계부(172) 사이의 공간에는 제2 전극(142)에 전기적으로 연결되고 후면 전계부(172)와 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제2 바이패스부(BP2)가 더 배치될 수 있다.In addition, a space between the partially spaced rear electric sections 172 may include a second bypass portion 182 electrically connected to the second electrode 142 and containing an impurity of the second conductive type opposite to the rear electric portion 172, (BP2) can be further disposed.

또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 진성 반도체층(150)은 부분적으로 이격된 후면 전계부(172) 사이의 공간에 더 배치되되, 반도체 기판(110)과 제2 바이패스부(BP2) 사이에 중첩되어 위치할 수 있다.7 and 8, the intrinsic semiconductor layer 150 is further disposed in a space between the partially spaced rear electric sections 172, and the semiconductor substrate 110 and the second bypass section BP2. ≪ / RTI >

여기서, 제2 바이패스부(BP2)의 제2 방향(y)으로의 폭은 후면 전계부(172)의 제2 방향(y)으로의 폭보다 작고, 후면 전계부(172) 폭의 1/2보다 클 수 있다. 그러나, 이와 같은 제2 바이패스부(BP2)의 폭은 필수적인 것은 아니고 변경 가능하다.The width of the second bypass portion BP2 in the second direction y is smaller than the width of the rear electric portion 172 in the second direction y and is smaller than the width of the rear electric portion 172 by 1 / 2 < / RTI > However, such a width of the second bypass section BP2 is not essential and can be changed.

아울러, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 바이패스부(BP2)의 측면은 후면 전계부(172)의 측면과 이격되어 위치할 수 있다.  7 and 8, the side surface of the second bypass portion BP2 may be spaced apart from the side surface of the backside electrical portion 172. As shown in FIG.

즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 바이패스부(BP2)의 제1 방향(x)으로의 길이(LBP2)는 후면 전계부(172)의 이격 공간의 길이(D2)보다 작을 수 있고, 이에 따라, 제2 바이패스부(BP2)의 측면은 후면 전계부(172)의 측면과 이격되어 위치할 수 있다. 그러나, 도시된 바와 다르게 제2 바이패스부(BP2)의 측면과 후면 전계부(172)의 측면이 서로 접촉되더라도 무방하다.7 and 8, the length LBP2 of the second bypass portion BP2 in the first direction x is longer than the length D2 of the spacing space of the rear electric portion 172. In other words, So that the side surface of the second bypass portion BP2 can be spaced apart from the side surface of the rear electric portion 172. [ However, as shown in the drawing, the side surfaces of the second bypass portion BP2 and the rear surface electric portion 172 may be in contact with each other.

이와 같이, 제2 바이패스부(BP2)의 측면이 후면 전계부(172)의 측면과 이격된 경우, 제2 바이패스부(BP2)와 후면 전계부(172) 사이의 이격된 공간에 진성 반도체층(150)이 배치될 수 있고, 이에 따라, 반도체 기판(110)을 후면에서 보았을 때, 제2 바이패스부(BP2)는 진성 반도체층(150)에 의해 둘러 쌓일 수 있다.When the side surface of the second bypass section BP2 is spaced apart from the side surface of the rear electric section 172 as described above, The second bypass portion BP2 may be surrounded by the intrinsic semiconductor layer 150 when the semiconductor substrate 110 is viewed from the rear side.

아울러, 도 8에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 단면을 보았을 때에, 반도체 기판(110)과 제2 바이패스부(BP2) 사이에 진성 반도체층(150)이 위치하므로, 제2 바이패스부(BP2)는 후면 전계부(172)보다 작은 두께를 가질 수 있다.8, since the intrinsic semiconductor layer 150 is located between the semiconductor substrate 110 and the second bypass portion BP2 when the cross section of the semiconductor substrate 110 is viewed, The pass section BP2 may have a thickness smaller than that of the rear electric section 172. [

일례로, 제2 바이패스부(BP2)의 두께(TBP2)는 후면 전계부 두께(T172)의 1/3 ~ 2/3 사이로 형성될 수 있다. For example, the thickness TBP2 of the second bypass portion BP2 may be between 1/3 and 2/3 of the rear electrical conductor thickness T172.

여기서, 제2 바이패스부(BP2)의 두께(TBP2)를 후면 전계부 두께(T172)의 1/3보다 크게 하는 것은 후면 전계부(172)와 반대인 제2 도전성 타입의 불순물의 두께를 최소한 확보함으로써, 태양 전지의 전면에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에 제2 바이패스부(BP2)를 통하여 바이패스 전류가 흐르도록 하는 기능을 최소한 확보하기 위함이다.The thickness TBP2 of the second bypass portion BP2 is set to be larger than 1/3 of the thickness T172 of the rear electrical conductor portion by minimizing the thickness of the impurity of the second conductivity type opposite to the rear electrical portion 172 Thereby ensuring at least the function of allowing the bypass current to flow through the second bypass unit BP2 when the solar cell is not normally operated due to the shadow formed on the entire surface of the solar cell.

아울러, 제2 바이패스부(BP2)의 두께(TBP2)를 후면 전계부 두께(T172)의 2/3보다 작게 하는 것은 제2 바이패스부(BP2)의 기능을 확보하면서, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에 제2 바이패스부(BP2)에 의해 재결합되는 캐리어의 양을 최소화하기 위함이다.The reason why the thickness TBP2 of the second bypass section BP2 is made smaller than 2/3 of the thickness T172 of the rear electric section is that the solar cell normally operates while ensuring the function of the second bypass section BP2 The amount of carriers recombined by the second bypass unit BP2 is minimized.

여기서, 제2 바이패스부(BP2)에 함유된 제2 도전성 타입의 불순물의 농도는 일례로, 에미터부(121)에 함유된 제2 도전성 타입의 불순물의 농도와 같거나 낮을 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.Here, the impurity concentration of the second conductivity type contained in the second bypass section BP2 may be equal to or lower than the impurity concentration of the second conductivity type contained in the emitter section 121, But is not limited to.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the solar cell according to the second embodiment of the present invention having such a structure will now be described with reference to FIGS. 9 to 11. FIG.

도 9는 도 7에서 C2b-C2b 라인에 따른 단면을 도시한 것이고, 도 10은 태양 전지가 정상적으로 동작할 때를 캐리어의 이동 경로를 도시한 것이고, 도 11은 태양 전지에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때, 제2 바이패스부(BP2)를 통하여 전류가 바이패스되는 것을 설명하기 위한 도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line C2b-C2b in FIG. 7, FIG. 10 is a view showing a carrier path when the solar cell operates normally, Is bypassed through the second bypass unit BP2 when the second bypass unit BP2 does not normally operate.

본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지의 동작을 설명하기 위하여, 도 9에서는 제1 도전성 타입의 불순물이 n형이고, 제2 도전성 타입의 불순물이 p형인 경우를 일례로 도시하였지만, 이와 반대인 경우라도 무방하다.In order to explain the operation of the solar cell according to the second embodiment of the present invention, the case where the impurity of the first conductivity type is n-type and the impurity of the second conductivity type is the p-type is shown as an example in FIG. 9, .

제1 도전성 타입의 불순물이 n형이고, 제2 도전성 타입의 불순물이 p형인 경우, 반도체 기판(110)은 n-type, 에미터부(121)는 p?type, 후면 전계부(172)는 n+-type이고, 후면 전계부(172) 사이의 이격된 공간에 위치하는 제2 바이패스부(BP2)는 p-type일 수 있다.Type semiconductor, the emitter section 121 is of p-type, the rear electric section 172 is of n-type, the emitter section 121 of p-type, and the rear electric section 172 of n + type, and the impurity of the first conductivity type is n- -type and the second bypass portion BP2 located in the spaced-apart space between the rear electric lines 172 may be p-type.

이와 같은 구조를 갖는 태양 전지의 제1 전극(141)에는 인접한 다른 태양 전지의 제2 전극(142)에 접속된 제1 인터커넥터(IC1)가 도 9와 같이, 접속될 수 있으며, 태양 전지의 제2 전극(142)에는 인접한 또 다른 태양 전지의 제1 전극(141)에 접속된 제2 인터커넥터(IC2)가 도 9와 같이, 접속될 수 있다.9, a first inter connecter IC1 connected to a second electrode 142 of another adjacent solar cell may be connected to the first electrode 141 of the solar cell having such a structure, The second interconnection IC2 connected to the first electrode 141 of another adjacent solar cell may be connected to the second electrode 142 as shown in Fig.

이와 같이, 태양 전지가 직렬 연결된 모듈 상태에서, 태양 전지는 동작될 수 있다.Thus, in the state where the solar cell is connected in series, the solar cell can be operated.

태양 전지가 정상적으로 동작할 때에는 도 10에 도시된 바와 같이, 태양 전지로 빛이 조사되어 발생된 정공(+)은 p형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)쪽으로 이동하여 제1 전극(141)으로 수집되고, 전자(-)는 n형의 도전성 타입을 갖는 후면 전계부(172)쪽으로 이동하여 제2 전극(142)으로 수집될 수 있다.When the solar cell is normally operated, as shown in FIG. 10, the positive (+) light generated by irradiation with the solar cell moves toward the emitter part 121 having the p-type conductivity type, And the electrons may be collected on the second electrode 142 by moving to the backside electrical portion 172 having the n-type conductivity type.

따라서, 제1 전극(141)에는 정공(+)이 수집되고, 제2 전극(142)에는 전자(-)가 수집되어, 제1, 2 전극(141, 142) 사이에는 순방향 바이어스 전압(Vfb)이 걸릴 수 있다.Therefore, positive (+) is collected in the first electrode 141, electrons are collected in the second electrode 142, and a forward bias voltage Vfb is applied between the first and second electrodes 141 and 142. Therefore, You can take this.

여기서, 제1 전극(141)으로 이동한 정공(+)은 제1 인터커넥터(IC1)를 통하여 이동되어온 전자(-)와 결합되고, 제2 전극(142)으로 이동한 전자(-)를 제2 인터커넥터(IC2)를 통하여 이동되어온 정공(+)과 결합되어 전류 패스가 형성될 수 있다.The positive electrode (+) moved to the first electrode 141 is coupled to the negative electrode (-) moved through the first inter connecter IC1 and the negative electrode The current path can be formed by being coupled with the positive (+) electrode that has been moved through the second interconnection IC2.

이와 같이, 태양 전지가 정상적으로 동작할 때에는 제2 바이패스부(BP2)는 동작하지 않는 상태가 된다. Thus, when the solar cell normally operates, the second bypass unit BP2 is in a non-operating state.

아울러, 태양 전지의 전면에 그림자가 형성되어 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 도 11에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110) 내에서 빛에 의한 전자(-)와 정공(+) 쌍이 발생하지 않게 된다. In addition, when a shadow is formed on the entire surface of the solar cell and the solar cell does not normally operate, as shown in FIG. 11, electrons (-) and holes (+ do.

따라서, 제1 전극(141)에는 인접한 다른 태양 전지에서 발전되어 생성된 전자(-)가 이동되어 수집될 수 있으며, 제2 전극(142)에는 인접한 또 다른 태양 전지에서 발전되어 생성된 정공(+)이 이동되어 수집될 수 있다.Accordingly, the electrons (-) generated by the other solar cells adjacent to the first electrode 141 can be collected and transferred to the first electrode 141, and the holes (+ Can be moved and collected.

따라서, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 사이에는 역방향 바이어스 전압(Vrb)이 걸려, p-type의 에미터부(121), n-type의 반도체 기판(110), n+-type의 후면 전계부(172)로 이어지는 경로로는 전류 패스가 형성될 수 없다.Therefore, a reverse bias voltage Vrb is applied between the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell, and the p-type emitter portion 121, the n-type semiconductor substrate 110, and the n + A current path can not be formed in the path leading to the rear electric section 172. [

그러나, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 사이에 걸리는 역방향 바이어스 전압(Vrb)이 일정 수준 이상 증가하게 되면 제2 바이패스부(BP2)를 턴온시키게 되고, p-type의 제1 바이패스부(BP1), i-type의 진성 반도체층(150), n-type의 반도체 기판(110)으로 이어지는 경로로는 순방향 바이어스가 걸리게 된다.However, when the reverse bias voltage Vrb applied between the first and second electrodes 141 and 142 of the solar cell increases by a certain level or more, the second bypass unit BP2 is turned on, A forward bias is applied to the path leading to the bypass unit BP1, the i-type intrinsic semiconductor layer 150, and the n-type semiconductor substrate 110. [

따라서, 제2 전극(142)으로 수집된 정공(+)은 p-type의 제1 바이패스부(BP1), i-type의 진성 반도체층(150), n-type의 반도체 기판(110), n+-type의 후면 전계부(172)로 이어지는 경로를 통하여 제2 전극(142)으로 이동하게 되고, 이와 같이 이동한 전공은 제2 전극(142)에 수집된 전자(-)와 결합되면서 바이패스 경로가 형성되고, 이에 따라 태양 전지 내부로 전류가 흐를 수 있다.Accordingly, the positive (+) ions collected by the second electrode 142 pass through the p-type first bypass unit BP1, the i-type intrinsic semiconductor layer 150, the n-type semiconductor substrate 110, n + -type rear electric field 172, and the thus-moved electrons are coupled to the electrons (-) collected in the second electrode 142, A path is formed, and thus a current can flow into the solar cell.

이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지는 태양 전지에 그림자가 발생하여, 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 제2 바이패스부(BP2)에 의해 해당 태양 전지를 통해 바이패스 경로가 형성되도록 함으로써, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 증가시킬 수 있고, 핫 스팟을 방지할 수 있다.Accordingly, when the solar cell according to the second embodiment of the present invention generates shadows and the solar cell does not operate normally, the bypass path BP2 allows the bypass path to pass through the solar cell The efficiency of the solar cell module can be further increased, and hot spots can be prevented.

이와 같이, 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 태양 전지는 제1 바이패스부(BP1)나 제2 바이패스부(BP2)를 구비함으로써, 그림자로 인하여 태양 전지가 정상적으로 동작하지 않을 때, 바이패스 경로를 제공함으로써, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있으며, 핫 스팟을 방지할 수 있다.As described above, the solar cell according to the first and second embodiments of the present invention includes the first bypass unit BP1 and the second bypass unit BP2, so that when the solar cell does not normally operate due to the shadow, By providing a bypass path, the efficiency of the solar cell module can be further improved and hot spots can be prevented.

아울러, 본 발명에서는 제1 바이패스부(BP1)나 제2 바이패스부(BP2)가 따로 형성되는 경우만을 일례로 설명하였지만, 도 14에 도시된 바와 같이, 하나의 태양 전지에 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)가 함께 구비될 수도 있다.In the present invention, only the case where the first bypass unit BP1 and the second bypass unit BP2 are separately formed is described as an example. However, as shown in FIG. 14, And bypass portions BP1 and BP2 may be provided together.

이와 같은 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)를 제조하는 방법은 일례로 다음과 같이 형성될 수 있다.The method of manufacturing the first and second bypass portions BP1 and BP2 may be formed as follows, for example.

반도체 기판(110)의 후면 위에 터널층(180)과 진성 반도체층(150)을 형성시킨 후, 진성 반도체층(150)의 일부 위에 에미터부(121)를 형성하기 위해 부분적으로 이격되도록 제1 방향(x)으로 길게 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 제2 도전성 도펀트를 도포하고, 부분적으로 이격된 제2 도전성 도펀트 사이의 영역에는 제1 도전성 타입의 불순물을 포함하는 제1 도전성 도펀트를 도포한 후, 열처리하여, 진성 반도체층(150)의 내로 제1, 2 도전성 도펀트가 확산되고, 활성화되도록 하여, 에미터부(121)와 제1 바이패스부(BP1)를 함께 형성할 수 있다.The tunneling layer 180 and the intrinsic semiconductor layer 150 are formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110 and then the intrinsic semiconductor layer 150 is partially removed to form the emitter layer 121, (x) of a second conductivity type dopant, and applying a first conductive dopant containing an impurity of the first conductivity type to the region between the partially isolated second conductive dopant The first and second conductive dopants are diffused into the intrinsic semiconductor layer 150 and activated so that the emitter section 121 and the first bypass section BP1 can be formed together.

아울러, 제2 바이패스부(BP2)는 진성 반도체층(150)의 다른 일부 위에 후면 전계부(172)를 형성하기 위해 부분적으로 이격되도록 제1 방향(x)으로 길게 제1 도전성 타입의 불순물을 포함하는 제1 도전성 도펀트를 도포하고, 부분적으로 이격된 제1 도전성 도펀트 사이의 영역에는 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 제2 도전성 도펀트를 도포한 후, 열처리하여 후면 전계부(172)와 제2 바이패스부(BP2)를 함께 형성할 수 있다.The second bypass unit BP2 may include a first conductive type impurity in a first direction x so as to be partially separated to form a rear electric field portion 172 on another portion of the intrinsic semiconductor layer 150 And a second conductive dopant containing an impurity of the second conductivity type is applied to a region between the partially separated first conductive dopants and is then thermally treated to form the rear electric field 172 and the second electric conductive dopant, Two bypass portions BP2 can be formed together.

이와 같이, 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)를 제조하는 방법은 하나의 일례이고, 이와 다른 방법으로도 얼마든지 형성할 수 있다.As described above, the method of manufacturing the first and second bypass portions BP1 and BP2 is only one example, and any other method can be used.

이와 같이, 태양 전지 내부에 구비된 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)는 태양 전지 모듈에서 전력을 수집하는 정션 박스에 구비된 바이패스 다이오드와는 구분될 수 있다.As described above, the first and second bypass units BP1 and BP2 provided in the solar cell can be distinguished from the bypass diode provided in the junction box for collecting power in the solar cell module.

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 태양 전지에 구비된 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)와 일반적으로 정션 박스(JB)에 구비되는 바이패스 다이오드와의 차이점을 설명하기 위한 도이다.12 and 13 are diagrams for explaining the difference between the first and second bypass units BP1 and BP2 provided in the solar cell according to the present invention and the bypass diode provided in the junction box JB in general .

도 12는 일반적으로 태양 전지 모듈의 정션 박스(JB)에 구비된 바이패스 다이오드(BD1 ~ BD3)를 설명하기 위한 도이고, 도 13은 도 12의 바이패스 다이오드(BD1 ~ BD3)와 본 발명의 태양 전지에 구비된 제1, 2 바이패스부(BP1, BP2)와의 발전 전압의 효율 차이를 설명하기 위한 도이다.12 is a view for explaining bypass diodes BD1 to BD3 provided in a junction box JB of a solar cell module. FIG. 13 is a view for explaining bypass diodes BD1 to BD3 of FIG. 12, FIG. 4 is a view for explaining a difference in efficiency of generated voltages with the first and second bypass units BP1 and BP2 provided in the solar cell.

도 12에 도시된 바와 같이, 일반적으로 하나의 태양 전지 모듈에는 일례로, 복수 개의 태양 전지가 직렬 연결된 제1, 2, 3 스트링(ST1, ST2, ST3)를 구비할 수 있다. 이와 같은 태양 전지 모듈에는 제1, 2, 3 스트링(ST1, ST2, ST3)으로부터 발전되는 전력을 수집하는 정션 박스(JB)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 12, one solar cell module may include first, second, and third strings ST1, ST2, and ST3 connected in series with a plurality of solar cells. Such a solar cell module may be provided with a junction box JB for collecting electric power generated from the first, second and third strings ST1, ST2 and ST3.

이와 같은 정션 박스(JB) 내에는 제1, 2, 3 스트링(ST1, ST2, ST3) 각각의 사이에 제1, 2, 3 바이패스 다이오드(BD1 ~ BD3)가 구비될 수 있다.In the junction box JB, first, second and third bypass diodes BD1 to BD3 may be provided between the first, second and third strings ST1, ST2 and ST3, respectively.

여기서, 일례로, 그림자로 인하여 제1 태양 전지(C1)가 발전하지 못하는 경우, 제1 바이패스 다이오드(BD1)가 턴온 되어, 정션 박스(JB)는 제2, 3 스트링(ST2, ST3)에서 생성된 전력을 수집할 수 있다. In this case, for example, when the first solar cell C1 can not be driven due to the shadow, the first bypass diode BD1 is turned on and the junction box JB is turned on in the second and third strings ST2 and ST3 The generated power can be collected.

그러나, 이와 같은 경우, 제1 태양 전지(C1)뿐만 아니라 제1 태양 전지(C1)가 속해 있는 제1 스트링(ST1) 전체로부터 전력을 공급받지 못하여, 도 13과 같이, 태양 전지 모듈의 전체 발전 전압의 거의 1/3에 해당하는 VD1만큼의 상당히 큰 전압 강하가 발생할 수 있다. However, in such a case, power is not supplied from the entire first string ST1 to which the first solar cell C1 belongs as well as the first solar cell C1. Thus, as shown in Fig. 13, A considerable voltage drop of VD1 corresponding to almost 1/3 of the voltage may occur.

그러나, 본 발명에 태양 전지를 도 12에 도시된 태양 전지 모듈에 적용할 경우, 해당하는 태양 전지에서 발전한 전력만 공급받지 못하고, 해당 태양 전지가 속해 있는 스트링의 나머지 태양 전지로부터 전력을 공급받을 수 있어, 태양 전지 모듈의 전압 강하는 제1 태양 전지(C1)의 개방 전압에 해당하는 VD2 만큼의 상대적으로 작은 전압 강하만 발생하여, 태양 전지 모듈의 효율을 크게 증가시킬 수 있다.However, when the solar cell according to the present invention is applied to the solar cell module shown in Fig. 12, only power generated from the corresponding solar cell can not be supplied, and power can be supplied from the remaining solar cells of the string to which the solar cell belongs Therefore, the voltage drop of the solar cell module can generate a relatively small voltage drop as much as VD2 corresponding to the open-circuit voltage of the first solar cell C1, thereby greatly increasing the efficiency of the solar cell module.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (16)

제1 도전성 타입의 불순물을 함유하는 반도체 기판;
상기 제1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 함유하고, 상기 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 배치되는 에미터부;
상기 반도체 기판보다 상기 제1 도전성 타입의 불순물을 고농도로 함유하고, 상기 반도체 기판의 후면에 상기 에미터부와 이격되어 상기 제1 방향으로 길게 배치되는 후면 전계부;
상기 반도체 기판의 후면 중에서 상기 에미터부와 상기 후면 전계부 사이의 이격된 공간에 배치되는 진성 반도체층;
상기 에미터부에 전기적으로 연결되는 제1 전극; 및
상기 후면 전계부에 전기적으로 연결되는 제2 전극;을 포함하고,
상기 제1 방향으로 길게 배치되는 에미터부는 부분적으로 이격되어 있으며, 상기 부분적으로 이격된 에미터부 사이의 공간에는 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되고 상기 에미터부와 반대인 제1 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제1 바이패스부;가 더 배치되거나,
상기 제1 방향으로 길게 배치되는 후면 전계부는 부분적으로 이격되며, 상기 부분적으로 이격된 후면 전계부 사이의 공간에는 상기 제2 전극에 전기적으로 연결되고 상기 후면 전계부와 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제2 바이패스부;가 더 배치되는 태양 전지.
A semiconductor substrate containing an impurity of a first conductivity type;
An emitter portion containing an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type and being disposed in a long direction in a first direction on a rear surface of the semiconductor substrate;
A rear electric field portion that contains impurities of the first conductive type at a high concentration from the semiconductor substrate and is spaced apart from the emitter portion on the rear surface of the semiconductor substrate and is arranged long in the first direction;
An intrinsic semiconductor layer disposed on a rear surface of the semiconductor substrate in a spaced-apart space between the emitter section and the rear electric section;
A first electrode electrically connected to the emitter; And
And a second electrode electrically connected to the rear electric field portion,
Wherein the emitter portion disposed in the first direction is partially spaced apart and a space between the partially spaced emitter portions is electrically connected to the first electrode and includes an impurity of a first conductivity type opposite to the emitter portion, Or a first bypass portion,
Wherein a portion of the rear surface electric field disposed in the first direction is partially spaced apart and a space between the partially spaced rear electric conductive portions is electrically connected to the second electrode and includes a second conductive type impurity And a second bypass portion including a first bypass portion and a second bypass portion.
제1 항에 있어서,
상기 에미터부가 상기 제1 전극의 길이 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 에미터부 사이의 이격된 공간에 상기 제1 바이패스부가 더 포함되는 경우,
상기 진성 반도체층은 상기 부분적으로 이격된 에미터부 사이의 공간에 더 배치되되, 상기 반도체 기판과 상기 제1 바이패스부 사이에 중첩되어 위치하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
When the emitter portion is disposed along the longitudinal direction of the first electrode and the first bypass portion is further included in the spaced space between the emitter portions,
Wherein the intrinsic semiconductor layer is further disposed in a space between the partially-spaced emitter portions, and is positioned between the semiconductor substrate and the first bypass portion.
제2 항에 있어서,
상기 제1 바이패스부의 폭은 상기 에미터부의 폭보다 작고, 상기 에미터부 폭의 1/2보다 큰 태양 전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the width of the first bypass portion is smaller than the width of the emitter portion and is larger than 1/2 of the width of the emitter portion.
제2 항에 있어서,
상기 제1 바이패스부는 상기 에미터부와 이격되는 태양 전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the first bypass portion is spaced apart from the emitter portion.
제2 항에 있어서,
상기 반도체 기판을 후면에서 보았을 때, 상기 제1 바이패스부는 상기 진성 반도체층에 의해 둘러 쌓이는 태양 전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the first bypass portion is surrounded by the intrinsic semiconductor layer when viewed from the rear surface of the semiconductor substrate.
제2 항에 있어서,
상기 제1 바이패스부는 상기 에미터부보다 작은 두께를 갖는 태양 전지.
3. The method of claim 2,
Wherein the first bypass portion has a thickness smaller than that of the emitter portion.
제6 항에 있어서,
상기 제1 바이패스부의 두께는 상기 에미터부 두께의 1/3 ~ 2/3 사이인 태양 전지.
The method according to claim 6,
Wherein the thickness of the first bypass portion is between 1/3 and 2/3 of the thickness of the emitter portion.
제1 항에 있어서,
상기 후면 전계부가 상기 제1 전극의 길이 방향을 따라 이격되어 배치되고, 상기 후면 전계부 사이의 이격된 공간에 상기 제2 바이패스부가 더 포함되는 경우,
상기 진성 반도체층은 상기 부분적으로 이격된 후면 전계부 사이의 공간에 더 배치되되, 상기 반도체 기판과 상기 제2 바이패스부 사이에 중첩되어 위치하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
When the rear electric field portion is disposed to be spaced apart along the longitudinal direction of the first electrode and the second bypass portion is further included in the spaced space between the rear electric field portions,
Wherein the intrinsic semiconductor layer is further disposed in a space between the partially spaced rear electric fields, and is positioned between the semiconductor substrate and the second bypass portion.
제8 항에 있어서,
상기 제2 바이패스부의 폭은 상기 후면 전계부의 폭보다 작고, 상기 후면 전계부 폭의 1/2보다 큰 태양 전지.
9. The method of claim 8,
Wherein a width of the second bypass portion is smaller than a width of the rear electric field portion and is larger than a half of a width of the rear electric field portion.
제8 항에 있어서,
상기 제2 바이패스부는 상기 후면 전계부와 이격되는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
And the second bypass portion is spaced apart from the rear electric portion.
제8 항에 있어서,
상기 반도체 기판을 후면에서 보았을 때, 상기 제2 바이패스부는 상기 진성 반도체층에 의해 둘러 쌓이는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
And the second bypass portion is surrounded by the intrinsic semiconductor layer when viewed from the rear surface of the semiconductor substrate.
제8 항에 있어서,
상기 제2 바이패스부는 상기 후면 전계부보다 작은 두께를 갖는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
And the second bypass portion has a thickness smaller than that of the rear electric field portion.
제12 항에 있어서,
상기 제2 바이패스부의 두께는 상기 후면 전계부 두께의 1/3 ~ 2/3 사이인 태양 전지.
13. The method of claim 12,
Wherein the thickness of the second bypass portion is between 1/3 and 2/3 of the thickness of the rear electrical portion.
제1 항에 있어서,
상기 에미터부, 상기 진성 반도체층 및 상기 후면 전계부 각각의 전면과 상기 반도체 기판의 후면 사이에는 상기 반도체 기판에서 생성되는 캐리어를 통과시키는 유전체 재질의 터널층;이 더 배치되는 태양 전지.
The method according to claim 1,
And a tunnel layer of a dielectric material for passing a carrier generated in the semiconductor substrate between the front surface of each of the emitter portion, the intrinsic semiconductor layer, and the rear electric portion, and the rear surface of the semiconductor substrate.
제14 항에 있어서,
상기 터널층의 유전체 재질은 SiCx 또는 SiOx인 태양 전지.
15. The method of claim 14,
And the dielectric material of the tunnel layer is SiCx or SiOx.
제1 항에 있어서,
상기 에미터부, 상기 진성 반도체층 및 상기 후면 전계부는 다결정 실리콘 재질인 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the emitter portion, the intrinsic semiconductor layer, and the rear electric field portion are polycrystalline silicon materials.
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