KR101622088B1 - 태양전지 - Google Patents

태양전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101622088B1
KR101622088B1 KR1020100064491A KR20100064491A KR101622088B1 KR 101622088 B1 KR101622088 B1 KR 101622088B1 KR 1020100064491 A KR1020100064491 A KR 1020100064491A KR 20100064491 A KR20100064491 A KR 20100064491A KR 101622088 B1 KR101622088 B1 KR 101622088B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
photonic crystal
crystal pattern
rear electrode
solar cell
Prior art date
Application number
KR1020100064491A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120003732A (ko
Inventor
심승환
김진아
남정범
정인도
양주홍
정일형
권형진
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020100064491A priority Critical patent/KR101622088B1/ko
Publication of KR20120003732A publication Critical patent/KR20120003732A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101622088B1 publication Critical patent/KR101622088B1/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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 태양전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지는 실리콘 반도체 기판, 기판의 일면에 형성된 에미터층, 기판의 일면과 대향하는 기판의 타면에 형성된 후면 전극을 포함하고, 기판의 타면은 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴이 형성된다. 이에 의해, 장파장을 가지는 광의 흡수율이 상승 되어 태양전지의 효율이 향상될 수 있다.

Description

태양전지{Solar cell}
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 실리콘 반도체 기판의 표면에 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴이 형성된 태양전지에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.
태양전지는 크게 실리콘 태양전지(silicon solar cell), 화합물 반도체 태양전지(compound semiconductor solar cell) 및 적층형 태양전지(tandem solar cell)로 구분될 수 있으며, 그 중 실리콘 태양전지가 주류를 이루고 있다.
한편 태양전지에서는, 입사되는 태양광이 전기 에너지로 변환되는 비율과 관계된 변환효율을 높이는 것이 매우 중요하나, 실리콘 벌크의 경우, 실리콘의 밴드갭 특성상 장파장을 가지는 광에 대한 흡수율이 낮기 때문에, 장파장 광에 대해서는 태양광을 전기 에너지로 변환시키기 어려우며, 이에 따라 태양전지의 변환효율이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 장파장 광의 흡수율을 향상시킬 수 있는 태양전지를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지는, 실리콘 반도체 기판, 기판의 일면에 형성된 에미터층, 기판의 일면과 대향하는 기판의 타면에 형성된 후면 전극을 포함하고, 기판의 타면은 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴이 형성된다.
또한, 광결정 패턴은 2차원 또는 3차원의 구조를 가질 수 있다.
또한, 광결정 패턴은 450 내지 900nm의 파장을 가지는 광을 선택적으로 반사할 수 있다.
또한, 기판의 타면과 후면전극의 경계면에는 광결정 패턴을 따라 후면전계층이 형성될 수 있다.
또한, 볼록부와 후면전극 사이에 보호층이 형성되고, 오목부와 후면전극이 전기적으로 접촉할 수 있다.
또한, 오목부와 후면전극 사이에 보호층이 형성되고, 볼록부와 후면전극이 전기적으로 접촉할 수 있다.
본 발명에 따르면, 실리콘 반도체 기판의 표면에 광결정 패턴이 형성됨으로써, 장파장을 가지는 광의 흡수율이 상승 되며, 이에 따라 태양전지의 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 광결정 패턴의 형성방법을 도시한 도이다.
도 3은 도 1의 태양전지의 효율의 향상을 도시한 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 보호층과 광결정 패턴의 형성방법을 도시한 도이다.
이하의 도면에서, 각 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 태양전지의 효율의 향상을 도시한 도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지(100)는, 실리콘 반도체 기판(110), 기판(110)의 일면 상에 형성된 에미터층(120), 기판(110)의 일면과 대향하는 기판(110)의 타면 상에 형성된 후면 전극(140)을 포함할 수 있으며, 기판(110)의 타면은 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴(112)이 형성될 수 있다.
또한, 도 1의 태양전지(100)는 에미터층(120) 상에 형성된 반사방지막(130)과 반사방지막(130)을 관통하여 에미터층(120)과 접속하는 전면 전극(122)을 포함할 수 있다.
먼저, 기판(110)은 실리콘으로 형성될 수 있으며, P형 불순물로서 3족 원소인 B, Ga, In 등이 불순물로 도핑되어 P형으로 구현될 수 있다. 에미터층(120)은 N형 불순물로서 5족 원소인 P, As, Sb 등이 불순물로 도핑될 수 있다.
이처럼 기판(110)과 에미터층(120)에 반대 도전형의 불순물이 도핑 되면, 기판(110)과 에미터층(120)의 계면에는 P-N접합(junction)이 형성되고, P-N접합에 광이 조사되면 광전효과에 의해 광기전력이 발생할 수 있다.
한편, 에미터층(120)이 형성되는 기판(110)의 일면은 텍스쳐링(texturing)된 표면을 가질 수 있다. 텍스쳐링(texturing)이란 기판(110)의 표면에 요철 형상의 패턴을 형성하는 것을 의미하는 것으로, 이와 같이 텍스쳐링(texturing)으로 기판(110)의 표면이 거칠어지면 입사된 빛의 반사율이 감소됨으로써 광 포획량이 증가할 수 있다. 따라서 광학적 손실이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.
에미터층(120) 상에는 반사방지막(130)이 형성될 수 있다. 반사방지막(130)은 에미터층(120)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화하고 기판(110)의 전면으로 입사되는 태양광의 반사율을 감소시킨다.
에미터층(120)에 존재하는 결함이 부동화되면 소수 캐리어의 재결합 사이트가 제거되어 태양전지(100)의 개방전압(Voc)이 증가한다. 그리고 태양광의 반사율이 감소되면 P-N 접합까지 도달되는 광량이 증대되어 태양전지(100)의 단락전류(Isc)가 증가한다.
이처럼 반사방지막(130)에 의해 태양전지(100)의 개방전압과 단락전류가 증가되면 그만큼 태양전지(100)의 변환효율이 향상될 수 있다.
이와 같은 방사방지막(130)은 예를 들면 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있으며, 반사방지막(130)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전면 전극(122)은 은을 포함하여 형성될 수 있다. 일 예로 전면전극(122)은 전면 전극용 페이스트를 전면전극(122) 형성 지점에 스크린 인쇄한 후 열처리를 행하여 형성할 수 있다.
이때, 전극의 소정과정을 통해 금속 페이스트에 포함된 은이 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정되면서, 유리 프릿을 매개로 하여 반사방지막(130)을 관통하는 파이어 스루(fire through) 현상에 의해 에미터층(120)과 접속하게 된다.
한편, 기판(110)의 일면과 대향하는 기판(110)의 타면 상에는 후면 전극(140)이 형성되며, 기판(110)의 타면에는 광결정 패턴(112)이 형성될 수 있다.
광결절 패턴(112)은 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 기판(110)의 타면은 요철구조를 가질 수 있다.
이하에서 오목부 및 볼록부는 광결정 패턴(112)이 형성된 기판(110)을 기준으로 설명하기로 한다.
기판(110)의 타면에는 광결정 패턴(112)이 형성될 수 있고, 형성된 광결정 패턴(112)은 기판(110)을 통과한 장파장의 광을 선택적으로 반사 및 산란시킬 수 있다.
일반적으로, 광결정은 특정 격자 구조가 규칙적인 배열을 가지고 형성될 때 특정파장의 빛만 반사되고, 나머지는 통과하는 특성을 가지는바, 본 발명에 따르면, 기판(110)의 타면에 형성된 광결정 패턴(112)은 장파장의 광을 선택적으로 반사할 수 있어 태양전지(100)의 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 태양전지(100)로 광이 입사되는 경우, 장파장의 광은 실리콘 밴드갭의 특성상 기판(110)에 의해 충분히 흡수되지 못하고 기판(110)의 타면에 도달하게 된다. 이어서, 기판(110)의 타면에 도달한 장파장의 광은, 광결정 패턴(112)에 의해 반사되고 산란됨으로써, 기판(110)의 내부로 다시 향하게 되며, 이에 따라 광의 재흡수 확률은 증가할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광결정 패턴(112)은 450nm 이상, 바람직하게는 450nm 내지 900nm의 파장을 가지는 광을 선택적으로 반사하도록 구성될 수 있으며, 광결정 패턴(112)의 높이, 즉 오목부와 볼록부간의 거리는 100~200nm로 이루어질 수 있다.
이러한 광결정 패턴(112)은 제1 축으로는 변화가 없으며 다른 두 개의 축, 즉 평면상으로 주기적으로 서로 다른 물질들이 배열된 2차원의 구조 또는 모든 방향으로 광밴드갭(photonic band gap)을 형성할 수 있는 3차원의 구조를 가질 수 있다.
이러한 광결정 패턴(112)은 나노임프린팅(nanoimprinting), 홀로그램(hollogram), 마이크로스탬프(microstamp) 등의 공정을 통해 형성된 마스크를 이용하여 용이하게 형성할 수 있는데, 이와 관련하여서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 후면 전극(140)은, 일 예로 알루미늄, 석영 실리카, 바인더 등이 첨가된 후면 전극용 페이스트를 기판(110)의 타면에 인쇄한 후 열처리를 행하여 형성할 수 있으며, 인쇄된 후면 전극(140)용 페이스트의 열처리 시에는 전극 구성 물질인 알루미늄이 기판(110)의 배면을 통해 확산됨으로써 후면 전극(140)과 기판(110)의 경계면에 후면 전계(Back Surfacefield)층(160)이 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 기판(110)의 타면은 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴(112)이 형성됨에 따라 요철구조가 형성되고, 후면 전극(140)용 페이스트는 오목부에도 충진되므로, 후면 전극(140)은 광결정 패턴(112)의 오목부에도 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 후면전극(140)용 페이스트의 열처리시 형성되는 후면 전계층(160)은 기판(110)의 타면과 후면전극(140)의 경계면에서 광결정 패턴(112)을 따라 형성될 수 있다.
이와 같이, 후면 전계층(160)이 형성되면 캐리어가 기판(110)의 배면으로 이동하여 재결합되는 것을 방지할 수 있으며, 캐리어의 재결합이 방지되면 개방전압이 상승하여 태양전지(100)의 효율이 향상될 수 있다.
도 2는 광결정 패턴의 형성방법을 도시한 도이다.
도 2를 참조하면, 우선 (a)와 같이, 기판(110)의 타면에 유기물질을 코팅한 후, 나노임프린팅(nanoimprinting), 홀로그램(hollogram), 마이크로스탬프(microstamp) 등의 공정을 통해 미세한 광결정 패턴(112)용 마스크(170)를 형성할 수 있다.
이어서, (b)에서 도시하는 바와 같이, 마스크(170)를 이용해 마스크(170)의 개구에 대응하는 기판(110)을 소정의 깊이로 에칭하면 기판(110)의 타면에 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴(112)을 용이하게 형성할 수 있다. 여기서 에칭의 깊이는 장파장의 광을 효과적으로 반사 및 산란하기 위해 100~200nm로 형성되는 것이 바람직하다.
에칭방법은 식각액을 사용한 습식식각이나 플라즈마를 이용한 건식식각 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 광결정 패턴(112)을 형성한 후, 마스크(170)는 적당한 에천트나 HF 용액등으로 제거할 수 있다.
다음으로, 마스크(170)를 제거한 후, (c)와 같이 후면 전극(140)용 페이스트를 기판(110)의 타면에 인쇄 후 열처리를 행하여 후면 전극(140)을 형성할 수 있다. 이때, 후면 전극(140)용 페이스트는 오목부에도 충진되므로, 후면 전극(140)은 광결절 패턴(112)의 오목부에도 연장되어 형성될 수 있으며, (d)에서 도시하는 바와 같이 후면전극(140)용 페이스트의 열처리시 형성되는 후면 전계층(160)은 기판(110)의 타면과 후면전극(140)의 경계면인 광결정 패턴(112)을 따라 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 광결정 패턴(112)을 용이하게 형성할 수 있다.
도 3는 도 1의 태양전지의 효율의 향상을 도시한 도이다.
도 3의 A는 도 1의 광결정 패턴을 구비하는 태양전지(100)의 내부양자효율(Internal Quantum Efficiency, IQE)을 나타내면, B는 종래의 태양전지, 즉 실리콘 기판이 평평한 타면을 가지는 태양전지의 내부양자효율을 나타내는 것으로, 종래의 경우에 비해 본 발명에 따른 태양전지(100)의 양자효율이 특히 장파장의 영역에서 향상됨을 확인할 수 있다.
이는 상술한 바와 같이, 기판(110)의 타면에서의 표면구조에 의해 실리콘 기판(110)내 입사된 광 중 장파장 광의 난반사율이 증가함에 따라, 기판(110)의 광 흡수가 향상되기 때문이다.
따라서, 태양전지(100)로 입사하는 광의 전 파장대에서 장파장 광의 손실을 방지할 수 있어, 태양전지(100)의 변환 효율이 증가한다.
특히, 도 3은 기판(110)의 타면에서의 반사율을 28% 향상시킨 결과를 도시하는데, 이는 1% 이상의 Jsc상승의 결과를 도출하였다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지(200)는 실리콘 반도체 기판(210), 기판(210)의 일면 상에 형성된 에미터층(220), 에미터층(220) 상에 형성된 반사방지막(230), 반사방지막(230)을 관통하여 에미터층(220)과 접속하는 전면 전극(222), 기판(210)의 일면과 대향하는 기판(210)의 타면 상에 형성된 후면 전극(240)을 포함할 수 있으며, 기판(210)의 타면은 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴(212)이 형성될 수 있다.
이하에서는 기판(210), 에미터층(220), 반사방지막(230), 전면 전극(222) 및 후면전극(240)은 도 1에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 반복하여 설명하지 않는다.
본 발명에 따르면, 광결정 패턴(212)의 적어도 일부분과 후면전극(240) 사이에 보호층(250)을 포함할 수 있다. 도 4는, 오목부에 보호층(250)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정하지 않으며, 도 5에서 후술하는 바와 같이 볼록부에 보호층(250)이 형성될 수도 있다. 이와 관련하여서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 보호층(250)은 절연물질 예를 들어, 실리콘 옥사이드계(SiOx), 실리콘 나이트라이드계(SiNx) 및 실리콘 옥시나이트라이드계(SiOxNy) 화합물 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
실리콘 옥사이드계(SiOx) 화합물층은 양전하에 의해서 실리콘 표면에 유도되는 전자반전층(electron inversion layer)과 후면 전극(240)과의 파라시틱 션트(parasitic shunt)를 막아 주는 역할을 할 수 있다.
또한, 실리콘 나이트라이계 화합물층은 Si-rich일수록 고온공정에서 열적 안정성을 가지며, 풍부한 수소를 가지고 있어, 고온공정에서 Si과 보호층(250) 사이의 계면에서 Si쪽 댕글링 결합(dangling bond)들과 결합하여 재결합(recombination) 정도를 낮추는 패시베이션(passivation) 역할을 수행할 수 있다.
이러한 보호층(250)은 광결정 패턴(212)의 볼록부 또는 오목부와 후면전극(240) 사이에 위치할 수 있으며, 이에 따라 후면 전계층(260)은 부분적으로 형성될 수 있다.
이와 같이 보호층(250)이 형성되면, 후면전극(240)과 기판(210)의 접촉면적이 감소하기 때문에, 실리콘과 알루미늄 간의 열 팽창 계수의 차이로 인한 기계적, 열적 스트레스가 감소하며, 후면전극(240)과 기판(210) 간의 결함이 줄고, PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)구조가 가능해진다.
또한, 후면전계층(260)은 부분적으로 형성되며, 이에 따라 본 발명에 따른 태양전지(200)는 BSRV(Back surface recombination velocity)가 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광결정 패턴(212)은 450nm 이상, 바람직하게는 450nm 내지 900nm의 파장을 가지는 광을 선택적으로 반사하도록 구성될 수 있으며, 이러한 광결정 패턴(212)은 2차원의 구조 또는 3차원의 구조를 가질 수 있다.
이에 따라, 기판(210)을 통과한 장파장의 광을 선택적으로 반사 및 산란시킬 수 있어, 이의 재흡수 확률을 향상시킴에 따라 태양전지(200)의 효율이 향상될 수 있다.
도 5 및 도 6은 보호층과 광결정 패턴의 형성방법을 도시한 도이다.
우선 도 5를 참조하면, (a)와 같이 기판(210)의 타면에 보호층(250) 형성을 위한 SiOx와 같은 유전층(280)을 도포한다. 이때, 유전층(280)의 도포는 PECVD같은 증착공정이나 딥 코팅(dip coating)같은 인쇄 방법이 모두 가능하다.
이어서 (b)에서 도시한 바와 같이 유전층(280) 상에 개구를 포함하는 마스크(270)를 형성한다. 마스크(270)는 유전층(280)의 타면에 유기물질을 코팅한 후, 나노임프린팅(nanoimprinting), 홀로그램(hollogram), 마이크로스탬프(microstamp) 등의 공정을 통해 형성할 수 있다.
형성된 마스크(270)를 이용해 기판(210)과 유전층(280)을 동시에 소정의 깊이, 바람직하게는 100~200nm로 에칭하면 기판(210)의 타면에 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴(212)을 용이하게 형성할 수 있으며, (c)와 같이 광결정 패턴(212)의 볼록부에만 보호층(250)이 형성되게 된다.
이어서, (d) 및 (e)에서 도시하는 바와 같이, 후면전극(240)을 인쇄하여 열처리하게 되면, 오목부에 형성된 후면전극(240)과 기판(210)이 오목부에서 전기적 접촉이 생겨 PERC 구조가 가능해진다.
또한, 열처리시 형성되는 후면 전계층(260)은 오목부와 후면 전극이 접촉하는 면을 따라 형성된다.
도 6은 오목부에만 보호층(250)이 형성될 수 있도록 하는 제조 과정을 도시하는 것으로, 광결정 패턴(212) 형성 후에 보호층(250) 형성을 위한 유전층(280)을 도포한다.
즉, 기판(210)의 타면상에 마스크(270)을 이용하여 광결정 패턴(212)을 형성하는 (a) 및 (b)는 도 1에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
한편, (c)와 같이 마스크(270)를 제거한 후, 광결정 패턴(212)이 형성된 기판(210)의 타면 상에 SiOx 과 같은 유전층(280)을 도포한다. 이때 딥코팅 방법 등을 사용하게 되면 기판(210)의 오목부에만 보호층(250) 형성을 위한 유전층(280)이 도포될 수 있다.
이후 (d) 및 (e)에서 도시하는 바와 같이 후면전극(240)을 인쇄하여 열처리 하게 되면, 볼록부에 형성된 후면전극(240)과 기판의 계면에만 전기적 접촉이 생겨 PERC 구조가 가능해진다.
또한, 열처리시 형성되는 후면 전계층(260)은 볼록부와 전기적 접촉이 일어나는 부위에서만 Al이 기판으로 확산되어 형성된다.
한편, 딥코팅등의 공정중 유전층(280) 형성시에 광결정 패턴(212)의 오목부뿐 아니라 볼록부에도 일부 잔류할 수 있으나 이 경우에는 오목부에 비해 얇은 두께만 형성되므로 뒤이은 후면전극(240)의 열처리공정에 의한 fire through에 의해 기판(210)과의 전기적 접촉이 가능해지므로 특성상 문제가 없지만 필요에 따라 이를 제거하는 공정이 추가될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110, 210: 실리콘 반도체 기판, 120, 220: 에미터층
130, 230: 반사방지막 112, 212: 광결정 패턴
122, 222: 전면전극 140, 240: 후면전극
160, 260: 후면전계층 250: 보호층

Claims (13)

  1. 일면이 텍스쳐링된 표면을 가지는 실리콘 반도체 기판;
    상기 기판의 일면에 형성된 에미터층;
    상기 기판의 일면과 대향하는 상기 기판의 타면에 형성된 후면 전극을 포함하고,
    상기 기판의 타면은 상기 텍스쳐링된 표면을 가지는 상기 기판의 일면과 다른 형상을 가지며 일정한 주기를 갖는 볼록부와 오목부로 이루어진 광결정 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광결정 패턴은 2차원 또는 3차원의 구조를 가지는 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광결정 패턴은 450 내지 900nm의 파장을 가지는 광을 선택적으로 반사하는 태양전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 타면과 상기 후면전극의 경계면에는 상기 광결정 패턴을 따라 후면전계층이 형성된 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광결정 패턴의 적어도 일부분과 상기 후면전극 사이에 보호층을 포함하는 태양전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호층은 실리콘 옥사이드계(SiOx), 실리콘 나이트라이드계(SiNx) 및 실리콘 옥시나이트라이드계(SiOxNy) 화합물 중 적어도 어느 하나로 이루어진 태양전지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 볼록부와 상기 후면전극 사이에 보호층이 형성되고, 상기 오목부와 상기 후면전극이 전기적으로 접촉하는 태양전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오목부와 후면전극이 접촉하는 면을 따라 후면 전계층이 형성된 태양전지.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 오목부와 상기 후면전극 사이에 보호층이 형성되고, 상기 볼록부와 상기 후면전극이 전기적으로 접촉하는 태양전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 볼록부와 상기 후면전극이 접촉하는 면을 따라 후면 전계층이 형성된 태양전지.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 에미터층 상에는 반사방지막이 형성되고, 상기 반사방지막을 관통하여 상기 에미터층에 접속된 전극을 포함하는 태양전지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사방지막은 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조인 태양전지.
KR1020100064491A 2010-07-05 2010-07-05 태양전지 KR101622088B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100064491A KR101622088B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 태양전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100064491A KR101622088B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 태양전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120003732A KR20120003732A (ko) 2012-01-11
KR101622088B1 true KR101622088B1 (ko) 2016-05-18

Family

ID=45610602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100064491A KR101622088B1 (ko) 2010-07-05 2010-07-05 태양전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101622088B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101976420B1 (ko) * 2013-03-06 2019-05-09 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
CN103127887B (zh) * 2013-03-14 2015-10-28 东南大学 一种角度无偏一维光子晶体及其制备方法
KR101445041B1 (ko) * 2013-08-28 2014-10-02 전남대학교산학협력단 3차원 구조의 광흡수층을 포함하는 태양전지 및 그 제조방법
KR101768276B1 (ko) 2014-08-20 2017-08-16 삼성에스디아이 주식회사 태양전지

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289889A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289889A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120003732A (ko) 2012-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8203072B2 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
JP5409007B2 (ja) 高効率の太陽電池及びその調製方法
KR101539047B1 (ko) 광기전력 변환 소자 및 그의 제조방법
US8569614B2 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
US8957300B2 (en) Substrate for photoelectric conversion device, photoelectric conversion device, and stacked photoelectric conversion device
KR100974226B1 (ko) 유전체를 이용한 태양전지의 후면 반사막 및 패시베이션층형성
US20100193027A1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR100847741B1 (ko) ｐ-ｎ접합 계면에 패시베이션층을 구비하는 점 접촉 이종접합 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법
JP2010130023A (ja) 太陽電池およびその製造方法
US9825190B2 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
US9698300B2 (en) Method for manufacturing solar cell
KR101622088B1 (ko) 태양전지
US20110061729A1 (en) Solar Cell and Method of Manufacturing the Same
KR101252171B1 (ko) 태양 전지 및 그 제조방법
KR101658534B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
KR101833941B1 (ko) 박막 태양 전지
KR20190079622A (ko) 고광전변환효율 태양전지 및 고광전변환효율 태양전지의 제조 방법
KR20120106259A (ko) 태양 전지 및 이의 제조방법
KR101643871B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
KR101198438B1 (ko) 양면 수광형 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법
KR101275583B1 (ko) 태양 전지
Simashkevich et al. Efficient ITO-n Si solar cells with a textured silicon surface
CN111403534A (zh) 一种太阳能电池及其制备方法
KR101612959B1 (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
Aziz Simulation, fabrication and characterization of multilyer coated solar cells

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee