KR101582349B1 - 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법 - Google Patents

확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101582349B1
KR101582349B1 KR1020140139834A KR20140139834A KR101582349B1 KR 101582349 B1 KR101582349 B1 KR 101582349B1 KR 1020140139834 A KR1020140139834 A KR 1020140139834A KR 20140139834 A KR20140139834 A KR 20140139834A KR 101582349 B1 KR101582349 B1 KR 101582349B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
region
bonding
area
solar cell
Prior art date
Application number
KR1020140139834A
Other languages
English (en)
Inventor
허종곤
전동환
박원규
박진홍
임정우
유광위
Original Assignee
(재)한국나노기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (재)한국나노기술원 filed Critical (재)한국나노기술원
Priority to KR1020140139834A priority Critical patent/KR101582349B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101582349B1 publication Critical patent/KR101582349B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • 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 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 제1 기판을 기초로 생성된 제1 셀, 제2 기판을 기초로 생성되고, 상기 제1 셀보다 수평면적이 확장되어 확장 영역을 갖는 제2 셀, 및 상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 접착하는 하나 이상의 본딩 금속을 포함하되, 상기 제2 셀은 상기 확장 영역을 통해 직접 태양광을 흡수하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 확장된 광흡수 영역을 통해 광입자를 흡수함으로써, 본딩 금속의 면적 및 하부셀 결함에 의해 발생하는 전류량 손실을 개선할 수 있다.

Description

확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법{Solar cell including extended light absorption area and method thereof}
본 발명은 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 둘 이상 태양전지 셀을 포함하며 하부 태양전지 셀에 해당 파장대의 태양광을 추가적으로 흡수하는 영역을 구비하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양 전지를 제조하는데 있어서, 광전변환효과를 높이기 위해 서로 다른 파장대의 광입자 흡수층을 갖는 물질을 접착함으로써 넓은 파장범위를 갖는 태양 전지를 구현할 수 있다. 서로 다른 파장대의 광입자 흡수층을 갖는 태양전지 셀을 접착하는 방법 중 하나로 본딩용 물질을 이용하는 방법이 있다. 다양한 종류의 본딩용 물질이 이용될 수 있는데, 특히 전류의 원활한 도통과 광입자의 투과를 위해 본딩 금속과 광투과성 박막이 이용될 수 있다. 이와 관련된 종래 기술로는 한국등록특허 제10-1193810호 등이 있다.
상기 종래 기술에 따르면, 본딩 금속과 광투과성 박막을 이용하는 경우 다른 접착 방법 보다 용이하게 서로 다른 웨이퍼를 접착할 수 있다. 그러나 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 태양전지 셀과 하부 태양전지 셀이 접착된 영역에서 본딩 금속이 차지하는 면적으로 인해 하부 태양전지 셀로 투과되는 광입자 수가 줄어들면 그만큼 전류량이 감소하게 된다. 상기 종래 기술에서 상부 태양전지 셀과 하부 태양전지 셀은 직렬로 연결되어 있으므로, 광입자 수가 줄어들면서 하부 태양전지 셀에서 감소한 전류량에 의해 전류 한계가 발생하게 되어, 태양 전지 전체의 효율이 감소한다는 문제점이 있다.
또한, 하부 태양전지 셀의 결함이 높은 경우, 흡수되는 광입자 수 마저 줄어들면 전류량이 급격히 줄어들 수 밖에 없다.
따라서, 둘 이상의 태양전지 셀을 용이하게 접착하면서도 투과되는 광입자 수의 감소를 보상하여 높은 전류량을 생성할 수 있는 태양 전지 및 그 제조방법이 요구된다.
대한민국특허청 등록특허공보 제10-1193810호
본 발명은 둘 이상의 태양전지 셀을 접착하여 제조하는 태양 전지에 있어서, 하부 태양전지 셀의 광흡수 영역을 확장함으로써, 본딩 금속을 이용하여 태양전지 셀을 용이하게 접착하면서도, 본딩 금속에 의해 발생하는 전류량 감소의 문제점을 해결하고 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 태양 전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 기판을 기초로 생성된 제1 셀, 제2 기판을 기초로 생성되고, 상기 제1 셀보다 수평면적이 확장되어 확장 영역을 갖는 제2 셀, 및 상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 접착하는 하나 이상의 본딩 금속을 포함하되, 상기 제2 셀은 상기 확장 영역을 통해 직접 태양광을 흡수한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 기판을 기초로 제1 셀을 생성하는 단계, 제2 기판을 기초로 상기 제1 셀보다 수평면적이 확장된 확장 영역을 포함하는 제2 셀을 생성하는 단계, 및 상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 하나 이상의 본딩 금속을 이용하여 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 파장대의 광입자 흡수층을 갖는 태양전지 셀을 본딩 금속을 이용하여 접착함으로써 넓은 파장범위를 갖는 태양 전지를 보다 쉽게 생산할 수 있다.
또한, 상기 접착 방법에서 본딩 금속이 차지하는 면적으로 인해 하부 태양전지 셀로 투과하는 광입자 수가 감소되는 것을 보상함으로써, 제조방법이 용이하면서도 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 태양 전지를 제공할 수 있다.
또한, 하부 태양전지 셀의 결함이 높은 경우에 투과되는 광입자 수가 줄어들면, 하부셀에서 생성되는 전류량이 급격히 감소한다는 문제점을 해결함으로써, 하부 태양전지 셀로 흡수되는 광입자 수를 증가시키고 보다 효율적으로 전류량을 유지할 수 있는 태양 전지를 제공할 수 있다.
도 1 - 종래의 태양 전지에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지를 나타내는 단면도.
도 3 - 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 태양 전지를 나타내는 사시도.
도 4 - 본 발명에 따른 태양 전지를 제조하는 방법을 나타내는 순서도.
도 5 - 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 태양 전지의 에너지 효율을 나타내는 실험결과.
본 발명은 태양 전지에 관한 것으로, 하부 태양전지 셀의 광흡수 영역을 확장함으로써, 서로 다른 기판을 기초로 생성된 태양전지 셀을 접착할 때 이용되는 본딩 금속으로 인해 발생하는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 따라서 본 발명은 하부 태양전지 셀로 투과되는 광입자 수의 감소 및 하부 태양전지 셀의 결함으로 인해 생성되는 전류량의 감소를 보상하여 보다 효율적인 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지를 나타내는 단면도로서, 서로 다른 광입자 흡수층을 갖는 두 개의 태양전지 셀이 접합된 이중접합 구조의 태양 전지를 나타낸다. 본 발명은 이중 접합 구조에 한정되는 것이 아니고, 둘 이상의 서로 다른 태양전지 셀을 쌓아올린 다중 접합 구조의 태양 전지에서도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 서로 다른 밴드갭을 갖는 둘 이상의 태양전지 셀을 접착하는 경우 뿐 아니라, 서로 동일한 밴드갭을 갖는 태양전지 셀을 접착하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 태양 전지는 상부 태양전지 셀(10, 이하 '상부셀'), 하부 태양전지 셀(20, 이하 '하부셀') 및 상기 상부셀(10)과 상기 하부셀(20) 사이를 접착하는 본딩층(30)을 포함한다. 상기 상부셀(10)의 하단과 하부셀(20)의 상단이 접착됨으로써 이중 접합 구조의 태양 전지가 생성된다.
상부셀(10)과 하부셀(20)은 서로 다른 기판(substrate)을 기초로 생성된다. 서로 다른 종류의 기판에 각각 상부셀(10)과 하부셀(20)이 생성될 수도 있고, 동일한 성질의 기판에 각각 상부셀(10)과 하부셀(20)이 생성될 수도 있다.
상부셀(10)은 서로 다른 반도체층으로 형성된 서브셀(subcell)을 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, GaInP, GaAs, Ge 등 서로 다른 밴드갭을 갖는 물질에 기초하여 각각 서브셀이 생성될 수 있고, 상부셀(10)은 둘 이상의 서브셀을 포함할 수 있다. 하부셀(10) 또한 서로 다른 반도체층으로 형성된 서브셀을 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 상부셀(10)은 태양광이 먼저 흡수되는 영역으로, 상부셀(10)의 상단에 상부전극(11)이 적층되고, 상부전극(11)이 적층되지 않은 영역에는 상부 반사방지막(12)이 적층된다. 상기 상부전극(11)은 적어도 하나 이상 적층될 수 있다.
상기 하부셀(20)은 상기 상부셀(10)의 하단에 접착되는 태양전지 셀로, 상기 하부셀(20)의 수평면적은 상기 상부셀(10)의 수평면적보다 넓게 형성된다. 상기 하부셀(20)의 하단에는 하부전극(21)이 형성된다.
상기 본딩층(30)은 상부셀(10)과 상기 하부셀(20) 사이를 접착하기 위한 본딩 영역(30-1)과 하부셀(20)의 광흡수 영역을 확장하는 확장 영역(30-2)으로 구분될 수 있다.
본딩 영역(30-1)은 본딩 금속(31)과 광투과성 박막(32)을 이용하여 상기 상부셀(10)과 상기 하부셀(20)을 직접 접착하는 영역이다.
상기 본딩 금속(31)은 상부셀(10)의 하단에 구현된 금속물질로서, 상기 상부셀(10)과 하부셀(20)을 직렬적으로 연결하며, 상기 본딩 영역(30-1)의 일부분에 증착된다. 적어도 하나의 본딩 금속(31)이 상기 본딩 영역(30-1)에 증착될 수 있다.
상기 광투과성 박막(32)은 하부셀(20)의 상단에 증착되는 것으로, 상부셀(10)을 투과한 광입자가 하부셀(20)로 흡수되기 위해 통과하는 영역이다. 본딩 영역(30-1)에서 본딩 금속(31)이 증착되지 않은 영역에만 형성된다. 본딩 영역(30-1)에서 상기 본딩 금속(31)과 광투과성 박막(32)은 주기적으로 배열된 형태로 형성될 수 있다.
확장 영역(30-2)은 광흡수 영역을 확장하기 위해 외부로 노출된 영역으로서, 하부셀(20)의 상단 중 상부셀(10)과 접착되는 본딩 영역(30-1)을 제외한 영역이다. 따라서, 하부셀(20)은 상기 상부셀(10)과 하부셀(20)이 접착되는 본딩 영역(30-1)을 통해 상부셀(10)을 투과한 태양광을 흡수할 수도 있고, 상기 상부셀(10)과 접착되지 않고 외부로 노출된 확장 영역(30-2)을 통해 상부셀(10)을 거치지 않은 태양광을 흡수할 수도 있다. 따라서, 본딩 금속이나 하부셀의 결함으로 인해 광입자 수가 줄어드는 경우에도, 하부셀(20)은 확장된 광흡수 영역으로 이용함으로써, 광입자 수를 증가시켜 하부셀(20)의 전류량을 증가시킬 수 있다.
상기 광투과성 박막(32)은 하부셀(20)의 상단에 증착된 것이므로, 상기 확장 영역(30-2)에도 광투과성 박막(32)이 증착된다.
제조 과정에서, 상부셀(10)의 하단에 본딩 금속(31)이 형성되고 하부셀(20)의 상단에 광투과성 박막(32)이 증착된 후, 상부셀(10)과 하부셀(20)이 접착되므로, 상부셀(10)과 하부셀(20)의 면적의 차이에 의해 발생한 서로 접착되지 않은 영역, 즉, 확장 영역(30-2)에 증착된 광투과성 박막(32)이 외부로 노출되게 된다.
상기 확장 영역(30-2)에서 증착된 광투과성 박막(32) 위에 하부 반사방지막(33)이 증착된다. 본딩 영역(30-1)은 상부셀(10) 하단에 의해 외부로 노출되지 않으므로 하부 반사방지막(33)이 증착되지 않는다.
상기 확장 영역(30-2)의 면적은 전체 태양 전지의 효율을 가장 증대시키기 위해 다양한 범위로 설계될 수 있다. 일실시예로서, 확장 영역(30-2)의 면적은 본딩 영역(30-1)에 구현되어 있는 본딩 금속(31) 면적의 총합과 동일하게 구현될 수 있다. 복수의 본딩 금속(31)이 이용되는 경우, 복수의 본딩 금속(31)이 차지하는 면적의 합과 확장 영역(30-2)의 면적이 동일하도록 상기 확장 영역(30-2)이 설계될 수 있다. 본딩 금속(31)이 차지하는 면적만큼 하부셀(20)을 확장하여, 하부셀(20)에 태양광을 직접 흡수하는 확장 영역(30-2)을 구현함으로써, 본딩 금속(31)으로 인해 상부셀(10)로부터 하부셀(20)로 전달되는 광입자 수가 감소하는 현상을 보상할 수 있다.
한편, 상기 상부셀(10)은 태양광이 먼저 흡수되는 영역으로 높은 밴드갭을 갖는 반도체층이고, 상기 하부셀(20)은 상대적으로 낮은 반도체층으로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 태양 전지에서 상부셀(10)은 주로 단파장을 흡수하고, 하부셀(20)은 본딩 영역(30-1)을 통해 상부셀(10)을 투과하여 전달된 태양광과 확장 영역(30-2)을 통해 직접 전달된 태양광을 흡수할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 태양 전지를 나타내는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지는 상부셀(10), 하부셀(20) 및 본딩층(30)을 포함할 수 있다.
상부셀(10)의 상단에는 오믹층(Ohmic layer)과 금속 전극으로 이루어진 상부 전극(11)이 적층되어 있으며, 상부 전극(11)이 형성되지 않은 영역에 상부 반사방지막(12)이 적층되어 있다.
하부셀(20)은 상부셀(10)보다 수평면적이 더 넓게 형성되어 있으며, 하부셀(20)의 하단에는 하부 전극(21)이 형성되어 있다.
상부셀(10)과 하부셀(20)은 서로 다른 기판을 기초로 각각 생성되며, 상기 상부셀(10) 및 하부셀(20)은 하나 이상의 서브셀을 포함할 수 있다. 상기 상부셀(10)과 하부셀(20)이 서로 다른 종류의 기판에 각각 생성될 수도 있고, 동일한 성질의 기판에 각각 생성될 수도 있다.
상부셀(10)과 하부셀(20)을 연결하는 본딩층(30)은 확장 영역(30-2)만 외부로 노출될 수 있다. 본딩 영역(30-1)은 상부셀(10)과 하부셀(20)이 접착되어 중첩되는 영역으로 노출되지 않으며, 상부셀(10)과 하부셀(20)의 수평면적의 차이로 인해 생긴 확장 영역(30-2)은 광투과성 박막(32) 위에 증착된 하부 반사방지막(33)이 외부로 노출된다. 따라서, 하부셀(20)은 확장 영역(30-2)을 통해 상부셀(10)을 투과하지 않은 태양광을 직접 흡수할 수 있다.
상부셀(10)과 하부셀(20)이 직접 연결되는 본딩 영역(30-1)은 바람직하게는 하부셀(20)의 정중앙에 위치하도록 한다. 따라서, 상부셀(10)의 중심과 하부셀(20)의 중심이 일치하도록 접착하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 태양 전지를 제조하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상부셀 및 하부셀을 각각 생성하기 위해, 각각 서로 다른 기판에 에피택셜 층을 성장시키고, 각 기판을 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing) 한다(S40). 상부셀 및 하부셀은 서로 다른 성질의 기판에 각각 생성될 수도 있고, 동일한 성질의 기판에 각각 생성될 수도 있다. 본 발명에서 상부셀 및 하부셀은 하나 이상의 서브셀을 포함할 수 있고, 예를 들어, GaInP로 생성된 서브셀과 GaAs로 생성된 서브셀을 포함할 수 있다.
다음, 상부셀을 생성하기 위한 기판의 하단에, 본딩 금속을 형성하기 위해 포토리소그래피(photolithography) 및 기판 건식 식각과, 금속 증착 및 리프트-오프(lift-off)를 한다(S41).
다음, 하부셀을 생성하기 위한 기판의 상단에, 접착과 광투과를 위한 광투과성 박막을 증착한다(S42).
다음, 상부셀과 하부셀을 생성하기 위해 각각의 기판을 셀 단위로 잘라 웨이퍼 다이싱(dicing)을 한다(S43). 여기서 하부셀은 광흡수 영역을 확장하기 위한 확장 영역을 더 포함하므로, 하부셀의 수평면적은 상부셀의 수평면적보다 넓다.
셀 단위로 분리된 상부셀의 하단과 하부셀의 상단을 적절한 압력과 온도를 가하여 접착한다(S44). 하부셀의 수평면적이 상부셀의 수평면적보다 넓기 때문에 상부셀은 하부셀의 일부 영역에 접착될 것이다. 상부셀과 하부셀이 직접 접착된 영역이 본딩 영역이고, 직접 접착되지 않은 나머지 영역이 태양광을 직접 흡수할 수 있는 확장 영역이 된다. 본 발명에서 확장 영역이 태양광을 직접 흡수한다는 것은 상부셀을 투과하지 않은 광입자를 흡수한다는 것을 의미한다. 본딩 영역과 하부 반사방지막이 증착된 확장 영역을 더하면 하부셀의 수평면적이 될 수 있다.
또한, 상부셀의 중심과 하부셀의 중심이 일치하도록 접착하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 태양 전지의 에너지 효율을 나타내는 실험결과이다.
도 5에 도시된 실험 결과는 세 개의 태양전지 셀을 접합하여 본 발명에 따라 제조된 삼중접합 구조의 태양 전지를 나타낸다. 상부에 있는 두 개의 태양전지 셀은 p+GaAs 기판에서 생성된 서브셀들로서, 하나의 상부셀(10)이 된다. 하부셀(30)은 p+Si 기판에서 생성된 태양전지 셀이다.
상부셀(10)과 하부셀(20) 사이에 본딩층(30)이 형성된다. 상부셀(10)과 하부셀(20)이 중첩되어 본딩 금속과 광투과성 박막으로 접착되는 영역이 본딩 영역(30-1)이고, 상부셀(10)과 하부셀(20)의 수평면적의 차이로 인해 외부로 노출되는 영역이 확장 영역(30-2)이다. 태양광이 위에서 아래로 입사되는 경우, 하부셀(20)은 상부셀(10)을 투과하여 광투과성 박막을 통해 입사되는 태양광 뿐 아니라 확장 영역(30-2)을 통해 상부셀(10)을 투과하지 않고 직접 입사되는 태양광도 흡수할 수 있다.
하부셀(20)의 확장 영역(30-2)이 넓어지면 흡수되는 태양광도 늘어나 전류량이 증가하지만, 확장 영역의 면적이 계속 증가하면 상부셀과 하부셀의 내부에서 발생하는 직렬저항도 증가하게 되어, 직렬저항에 의해 감소하는 전류량이 확장 영역에 의해 증가하는 전류량보다 더 커지게 된다. 결국 확장 영역이 계속 증가하게 되면 다시 전류량이 감소하게 된다. 따라서 실험을 통해 적절한 확장 영역의 면적 범위를 확인할 수 있다.
도 5의 실험결과는 본딩층에서 본딩 금속과 광투과성 박막이 규칙적으로 배열되어 증착된 경우, 본딩 금속과 광투과성 박막이 포함된 본딩층의 일부분을 기준으로 하부셀의 확장 영역을 확장하면서 시뮬레이션하여 스케일링(scailing)한 결과이다.
예를 들어, 1:1(80um)에서 80um는 본딩 금속을 제외한 광투과성 박막의 크기를 의미하고, 1:1이란 하부셀의 확장 영역의 면적과 본딩층에서 본딩 금속이 차지하는 총 면적의 비율을 의미한다. 상기 실험결과는 본딩 금속이 차지하는 총 면적 대 하부셀의 확장 영역(30-2)의 면적의 비율을 1:0.5에서 1:3까지 변화시키며 측정한 결과로서, 1:1 내지 1:2인 범위에서 가장 항샹된 효율을 확인할 수 있다. 그러나 본 발명은 상기 실험결과에 한정되는 것이 아니고, 본딩 금속이 차지하는 총 면적 대 하부셀의 확장 영역의 면적의 비율은 태양 전지의 효율을 높이기 위해 자유롭게 설계될 수 있다. 즉, 본 발명은 서로 다른 기판을 기초로 생성된 태양전지 셀을 접합하여 생성하는 태양 전지에 있어서, 하부셀의 수평면적이 상부셀의 수평면적보다 확장되어, 확장된 광흡수 영역을 포함하는 하부셀을 구현함으로써, 보다 효율적인 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 모든 기술 분야를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지는 서로 다른 기판을 기초로 생성된 각각의 태양전지 셀을 본딩 금속을 이용하여 용이하게 접착할 수 있고, 본딩 금속으로 인해 광입자 수가 감소하는 경우에도 확장된 광흡수 영역을 통해 태양광을 흡수함으로써, 이를 보상할 수 있으며, 하부 태양전지 셀에 결함 보유량이 높은 경우에도 확장 영역을 통해 태양광을 직접 흡수함으로써 충분한 광입자 수를 확보할 수 있어 보다 효율적인 태양 전지를 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 개량이 가능하며, 상기 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
● 본 연구는 2012년도 지식경제부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다.(No. 20118520010030)
10 : 상부셀 20 : 하부셀
30 : 본딩층 30-1 : 본딩 영역
30-2 : 확장 영역

Claims (13)

  1. 제1 기판을 기초로 생성된 제1 셀;
    제2 기판을 기초로 생성되고, 상기 제1 셀보다 수평면적이 확장되어 확장 영역을 갖는 제2 셀; 및
    상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 접착하는 하나 이상의 본딩 금속을 포함하되,
    상기 제2 셀은 상기 확장 영역을 통해 직접 태양광을 흡수하는 것을 특징으로 하고, 상기 확장 영역의 수평면적은 상기 본딩 금속의 수평면적의 총합인 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확장 영역은 광투과성 박막이 증착된 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 확장 영역은 상기 광투과성 박막 위에 반사방지막이 증착된 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀은 둘 이상의 서브셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 금속의 수평면적의 총합 대 상기 확장 영역의 수평면적의 비율은 1:1 내지 1:2인 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 접착하고, 상기 본딩 금속과 주기적으로 배열되는 광투과성 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지.
  8. 제1 기판을 기초로 제1 셀을 생성하는 단계;
    제2 기판을 기초로 상기 제1 셀보다 수평면적이 확장된 확장 영역을 포함하는 제2 셀을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 셀과 상기 제2 셀을 하나 이상의 본딩 금속을 이용하여 접착하는 단계를 포함하되,
    상기 확장 영역의 수평면적은 상기 본딩 금속의 수평면적의 총합인 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 셀은 상기 확장 영역을 통해 직접 태양광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 확장 영역은 광투과성 박막이 증착된 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 확장 영역은 상기 광투과성 박막 위에 반사방지막이 증착된 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지의 제조방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 본딩 금속의 수평면적의 총합 대 상기 확장 영역의 수평면적의 비율은 1:1 내지 1:2인 것을 특징으로 하는 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지의 제조방법.
KR1020140139834A 2014-10-16 2014-10-16 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법 KR101582349B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140139834A KR101582349B1 (ko) 2014-10-16 2014-10-16 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140139834A KR101582349B1 (ko) 2014-10-16 2014-10-16 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101582349B1 true KR101582349B1 (ko) 2016-01-05

Family

ID=55164802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140139834A KR101582349B1 (ko) 2014-10-16 2014-10-16 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101582349B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025551B1 (ko) * 2004-06-15 2011-03-29 다이솔 엘티디 표면적 전체를 활용하는 광전지 모듈
KR101193810B1 (ko) 2011-09-26 2012-10-23 (재)한국나노기술원 다중접합 태양전지 및 그 제조방법
KR20140080468A (ko) * 2014-05-26 2014-06-30 한국과학기술연구원 투광도가 향상된 탠덤 태양전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025551B1 (ko) * 2004-06-15 2011-03-29 다이솔 엘티디 표면적 전체를 활용하는 광전지 모듈
KR101193810B1 (ko) 2011-09-26 2012-10-23 (재)한국나노기술원 다중접합 태양전지 및 그 제조방법
KR20140080468A (ko) * 2014-05-26 2014-06-30 한국과학기술연구원 투광도가 향상된 탠덤 태양전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9287431B2 (en) Superstrate sub-cell voltage-matched multijunction solar cells
US8766087B2 (en) Window structure for solar cell
US9818901B2 (en) Wafer bonded solar cells and fabrication methods
JP2008211217A (ja) 薄膜型太陽電池及びその製造方法
KR20170123643A (ko) 중간 광학 필터를 구비한 기계적 적층형 탠덤 광전지
KR20180053993A (ko) 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법
JP5820265B2 (ja) 裏面電極型太陽電池及びその製造方法
EP2388825B1 (en) Method of assembling a solar cell structure including a silicon carrier containing a by-pass diode
JP6312161B2 (ja) スケーラブルな電圧源
JP5291427B2 (ja) 光起電力発生装置
KR101582349B1 (ko) 확장된 광흡수 영역을 포함하는 태양 전지 및 그 제조방법
KR101626929B1 (ko) 화합물 박막을 이용한 다중접합 태양전지 제조 방법 및 다중접합 태양전지
JP2014523128A (ja) 反転型メタモルフィック多接合（ｉｍｍ）太陽電池セル及び関連する製作方法
JP2016111279A (ja) 多接合太陽電池およびその製造方法
US9048376B2 (en) Solar cell devices and apparatus comprising the same
JP2014220350A (ja) 多接合太陽電池およびその製造方法
US20130048064A1 (en) Interconnections for Mechanically Stacked Multijunction Solar Cells
KR101866298B1 (ko) 양면 수광형 태양전지의 제조방법 및 그에 의한 양면 수광형 태양전지
JP5639657B2 (ja) 太陽電池セル
KR102602377B1 (ko) 본딩을 이용한 태양전지
JP2009158697A (ja) 太陽電池セル用バイパスダイオードおよびその製造方法
WO2013069492A1 (ja) バイパスダイオード
TWI543383B (zh) Buried electrode solar cells, production methods, and multi - face Solar module
KR102157599B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101685475B1 (ko) 전자기 방사 변환기의 광-변환부(상이한 실시예들), 및 전자기 방사 변환기

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee