KR101823709B1 - 태양전지 및 그 태양전지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전면(10) 상에 에미터층 및 후면(20) 상에 기저층(12)을 포함하는 태양전지(1)에 관한 것이다. 상기 태양전지는 상기 전면(10)에서 제1 전하 캐리어들 및 상기 후면(20)에서 제2 전하 캐리어들을 집합한다. 상기 태양전지(1)는 상기 후면(20)에 제공되는 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14') 및, 상기 전면(10)에서부터 상기 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14')까지 상기 제1 전하 캐리어들을 가이드하도록 대응 전기 전도성 경로를 더 포함한다. 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 전기적 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12)의 적어도 일부분 사이에 제공된다.

Description

태양전지 및 그 태양전지의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지와 그 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 금속 랩 쓰루 태양전지들 (metal wrap through solar cells), 금속 랩 어라운드 태양전지들 (metal wrap around solar cells) 및 에미터 랩 쓰루 태양전지들 (emitter wrap through solar cells)과 같은 전면과 관련된 전하 캐리어들을 집합하도록 후면에 콜렉팅 포인트들을 포함하는 태양전지에 관한 것이다.
태양전지들의 다양한 타입들은 종래기술로부터 알려진다. 선행기술 태양전지(1)의 일 예는 도 1에 개략적으로 나타낸다.
태양전지들은 보통 전면(10) 및 후면(20)을 포함하는, 플레이트로 형성된다. 사용 동안에, 상기 전면(10)은 들어오는 (태양-)광을 향하여 배향된다. 상기 전면(10)은 광을 집합하고 가능한 작은 광으로 반사하기 위해 배열된다.
상기 태양전지(1)는 상기 태양전지(1)의 상기 전면(10) 및 후면(20) 사이에 배치된 기저 물질로서 반도체 기판을 포함한다. 상기 반도체 기판은 실리콘으로 구성될 수 있다. 그 태양전지들은 50 - 350 ㎛의 일반적인 두께를 가질 수 있다.
상기 반도체 기판은 제1 전도성 타입의 기저층(12) 및 상기 기저층의 그것과 반대의 전도성 타입의 상기 전면 상에 상기 기저층을 커버하는 에미터층(11)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전도성 타입은 p-타입 층으로 제공될 수 있고, 상기 제2 전도성 타입은 n-타입 또는 그 반대로 제공될 수 있다. 상기 태양전지의 중심은 상기 에미터층(11) 및 상기 기저층(12) 사이의 전이 경계 (transition boundary)까지 형성된다. 광의 영향 하에서, 광자들 (photons) 및 정공들 (holes)이 만들어지며, 상기 태양전지(1)의 반대 면들 즉, 상기 태양전지(1)의 전면(10)과 후면(20)으로 이동한다.
상기 전하를 상기 전면(10)과 후면(20)으로부터 집합하도록, 전도성 요소들(15, 24)이 상기 전하들의 이동을 가능하게 하기 위해, 상기 전면과 후면 상에 제공될 수 있다. 상기 전도성 요소들(15, 24)은 은, 알루미늄, 구리, TiOx와 같은 전도성 산화물들 또는 유기물들 (organic)과 같은, 적절한 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 전도성 요소들(15, 24)은 임의의 적절한 패턴으로 형성될 수 있다.
특히 상기 전면(10) 상에 상기 전도성 요소들(15)의 패턴은, 전하들의 이동을 용이하게 하기 위한 덴스 패턴 (dense pattern)과 상기 태양전지(1) 상에 상기 전도성 요소들(15)의 쉐도우-효과 (shadow-effect)를 최소화하기 위한 비-덴스 패턴 (non-dense pattern) 사이에 최적 밸런스를 제공하도록 주의 깊게 설계될 수 있다.
도 1a는 그 패턴의 일 예를 개략적으로 나타낸다. 가능한 패턴의 추가적 예는, 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1 - 5 September 2008, Valencia, Spain M.N. van den Donker에 의한 "The Starfire project : towards in - line mass production of thin high efficiency back - contacted multicrystalline silicon solar cells"에 기술되어 있다.
상기 후면(20)에 제공된 상기 전도성 요소들(24)의 상기 패턴은 상이한 방법들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 후면(20)에 제공된 상기 전도성 요소들(24)의 패턴은 상기 후면(20) 영역 대부분을 커버하는 일체형 전도성 층으로서 제공될 수 있고, 전체 후면 금속화 (full rear metallization)를 가지는 태양전지(1)로서 언급될 수 있다.
상기 전면(10)에 배치된 상기 전도성 요소들(15)의 패턴들은 콜렉팅 포인트들(14)을 포함할 수 있고, 거기에 상기 전하 캐리어들이 집합될 수 있다.
수많은 태양전지들(1)은 솔라 패널 (solar panel)을 형성하는데 사용될 수 있다. 도 1a는 태양전지를 나타낸다. 상이한 태양전지들(1)은 이른바 스트링 (string)을 형성하여 전기적으로 직렬로 연결된다. 커텍션 스트립 (connection strip, 또한 탭 (tab)으로서 언급됨)을 이용하여, 상기 전면(10)의 상기 패턴이, 상기 전면 상의 상기 전도성 요소들(15)에서 인접한 태양전지(1)의 상기 후면(20) 상의 상기 전도성 요소들을 연결함으로써, 인접한 태양전지의 상기 후면(20)에서 상기 패턴으로 연결될 수 있다.
상기 전면(10)에서의 쉐도잉 효과들 (shadowing effects)을 감소시키기 위하여, 태양전지들의 상이한 타입들이 종래기술에서 알려지고, 전하 캐리어들이 생성된 상기 전면과 관련된 상기 콜렉팅 포인트들이 상기 후면 상에 제공된다. 상기 태양전지는, 상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)에 제공된 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14')까지 상기 제1 전하 캐리어들을 가이드하도록 상기 전면(10)과 상기 후면(20) 사이의 전기적 연결을 제공하는, 상기 전면(10)과 상기 후면 상에 제공된 적어도 하나의 콜렉팅 포인트 사이의 전기 전도성 경로를 포함한다. 그 태양전지들의 상이한 변형체들 (variants)은 금속 랩 쓰루 태양전지들, 금속 랩 어라운드 태양전지들 및 에미터 랩 쓰루 태양전지들과 같은 것으로 알려진다.
금속 랩 쓰루 태양전지의 일 예는 도 1b 및 도 1c와 관련하여 아래 제공된다.
도 1b는 종래기술에 따른, 전체 후면 금속화를 가지는 금속 랩 쓰루 태양전지(1)의 단면도를 개략적으로 나타낸다.
금속 랩 쓰루 태양전지들에서, 상기 전면(10)의 상기 콜렉팅 포인트들(14)은 상기 후면(20)으로 가이드된다. 홀 (hole) 또는 비아(30)는, 상기 후면(20) 상에 콜레팅 포인트들(14')이 형성되도록 허용하고 전기 전도성 경로를 제공하는 상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)까지 태양전지(1) 중에 형성된다. 상기 콜렉팅 포인트들(14')은 상기 비아(30)에 의해 제공된 상기 전기 전도성 경로를 통하여 상기 전면(10) 상에 전도성 요소들(15)의 패턴과 전기적으로 연결된다.
상기 비아(30)는, 예를 들어, 상기 비아를 뚫기 위해 레이저를 사용하는 임의의 적절한 방법으로 형성될 수 있다.
결과적으로, 상기 태양전지(1)의 상기 전면(10) 상에 탭들을 가지고 있을 필요가 없다. 상기 태양전지들은 상기 후면 상에 제공된 커넥션 스트립들 (탭들)을 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 커넥션 스트립들은 또한 전도성 호일들 (conducting foils)에 의해 형성될 수 있다.
도 1b에 도시된 것처럼, 상기 전면(10) 상의 상기 전도성 요소들(15) 사이에 패시베이팅 (passivating)과 반사 방지 코팅(19)이 제공될 수 있다.
상기 비아(30)는 상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)까지 전기 전도성 경로를 형성하면서, 금속 페이스트 또는 선택적 전도성 물질과 같은 전도성 물질(18)로 채워질 수 있다. 상기 금속은 소결된 금속일 수 있다.
상기 비아(30)의 내부 벽에서 인터페이스 층(13)은 에미터 물질, 즉, 상기 에미터층의 도핑 레벨과 비교하여 비슷하거나 더 낮거나 더 높은 도핑 레벨을 가지는 것으로 형성될 수 있다. 상기 인터페이스 층(13)은 도 1b에 점선으로 나타내었다.
도 1c는 선행기술, 즉, 유전성 (또는 다른, 예를 들어, 비정질 Si 또는 실리콘 카바이드 (SiCx)) 패시베이션과 개방 후면 금속화를 가지는 금속 랩 쓰루 태양 전지(1)에 알려진 것처럼 선택적 태양전지의 단면도를 개략적으로 나타낸다. 이 태양전지(1)는 상기 후면(20)이 전체적으로 금속화된 것이 아니라는 사실을 제외하고, 도 1b와 관련하여 위에 기술된 상기 태양전지(1)와 유사하다. 뿐만 아니라, 상기 후면(20) 상의 상기 전도성 요소들(24)의 패턴 사이에 후면 표면 유전성 패시베이션 층(21)이 제공되고, 또한 상기 비아(30)의 내부 벽을 따라 확장될 수 있다. 실제로, 상기 후면 표면 유전성 패시베이션 층(21)은 상이한 층들의 적층에 의해 형성될 수 있다. 이것은 예를 들어, SiOx/SiNx 적층 또는 AlOx/SiNx 적층일 수 있다.
위에서, 금속 랩 쓰루 태양전지들(1)의 2가지 타입들은 도 1b 및 도 1c와 관련하여 기술되었다. 그러나, 선택적 태양전지들(1)은 금속 랩 어라운드 및 에미터 랩 쓰루 태양전지들과 같이 알려져 있고 가능한 것을 이해할 수 있다. 상기 태양전지(1)의 타입, 예를 들어, p-타입 기반 물질 전체 알루미늄 후면 표면을 가지는 태양전지 (도 1b에 도시된 일 예) 또는 양 p- 및 n-타입 기반 물질 (유전층에 의해) 패시베이트된 후면과 양대면하고 있는 태양전지 (도 1c에 도시된 것의 일 예)인지에 따라, 전면(10)에서부터 후면(20)까지의 상기 전기 전도성 경로 (예를 들어, 상기 비아(30)의 전도성 물질(18)) 및 상기 후면(20)에서의 상기 콜렉팅 포인트들(14')은, 상기 에미터층(11)과 상기 인터페이스 층(13)과 접촉하거나, 상기 유전성 패시베이션 층(21)과 접촉한다.
전면(10)에서부터 후면(20)까지의 전기 전도성 경로들 내에서, 상기 에미터 전류 (current)는, 예를 들어, 금속 페이스트를 통해, 상기 전면(10)에서부터 후면(20)까지 전도된다. 그러나, 사용 동안에, 상기 에미터 전류의 일부분이 상기 기저층(12)으로 누설 (leak)될 수 있다. 이 영향은 션팅 (shunting)으로 불리고, 상기 용어 션팅은 또한 비-선형 션팅 (to non-linear shunting)으로 언급하는 것으로서 본 명세서에서 사용된다. 이 영향은 상기 태양전지(1)의 효율성과 안정성을 감소시킨다. 상기 전기적 션트(shunts)는 필 팩터 (fill factor; FF)와 그에 의한 태양전지의 효율 (Voc*Jsc*FF)을 감소시킨다.
상기 용어 필 팩터는 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. 태양전지의 전반적 거동의 정의를 제공하는데, 즉, 최대 파워 포인트가 개방 회로 전압 (Voc)과 유효 단락 회로 전류 (Isc)에 의해 나눠지는 비율이다: FF = Pm/(Voc·Isc).
이 문제의 결과로서, 상기 전면과 관련된 전하 캐리어를 집합하도록 상기 후면에서 콜렉팅 포인트들을 포함하는 상기 태양전지(1)의 필 팩터는 상대적으로 낮다. 또한, 금속 랩 쓰루 태양전지들 외에, 다른 타입들의 태양전지들은 전기적 션트로부터 피해를 입은 선행기술로부터 알려진다. 그 다른 태양전지의 예들은 이른바 금속 랩 어라운드 (metal wrap around; MWA) 태양전지들 및 에미터 랩 쓰루 (emitter wrap through; EWT) 태양전지들이다. 이러한 태양전지들에서, 상기 에미터 전류는 또한 션팅의 위험을 유도하면서 상기 전면과 상기 후면 상에 제공된 적어도 하나의 콜렉팅 포인트 사이에 전기 전도성 경로를 이용하여 상기 후면(20)으로 이동된다.
금속 랩 어라운드 태양전지에서, 상기 전기 전도성 경로는 상기 태양전지의 사이드 엣지들 (side edges)을 따라 제공된다. 에미터 랩 쓰루 태양전지에서 상기 전기 전도성 경로는 상기 후면(20)을 향하여 상기 기저층을 통과하는 에미터 물질 및/또는 금속에 의해 제공된다. 이러한 모든 선택적 태양전지들에서, 상기 전기 전도성 경로는 상기 기저층과 접촉하고 상기 에미터 전류는 상기 기저층에 누설될 수 있고, 다시 말하면, 션팅이 발생할 수 있다.
여기에 기술된 것과 같은 태양전지들(1)은, 예를 들어,
- P. C. de Jong et al., Conference proceedings 19th EPVSEC, Paris, France (2004)
- A. W. Weeber et al., Conference proceedings 21st EPVSEC, Dresden, Germany (2006)
- F. Clement et al., Conference proceedings 22nd EPVSEC, Milano, Italy (2007)
- A. Mewe et al., Conference proceedings 23rd EPVSEC, Valencia, Spain (2008)
에 기술된다.
본 발명의 목적은 증가된 필 팩터를 제공하는 태양전지 및 그 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 증가된 필 팩터를 제공하는 태양전지 및 그 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면 청구항 제1항에 정의된 태양전지가 제공된다.
절연층(40)을 제공함으로써 더 효율적인 태양전지들(1)이 제공된다. 상기 절연층(40)은 태양전지들(1)을 션팅시킴으로써 야기된 효율의 손실을 감소시킨다. 상기 전기적 션트의 위험은 감소되고 상기 전기 전도성 경로는 상기 태양전지(1)의 출력에 대하여 제한하는 인수 (factor)를 더 이상 형성하지 않을 것이다.
뿐만 아니라, 상기 가능성은 다음과 같은 태양전지들(1)의 상이한 타입들을 프로세스하도록 만들어진다: 얕은 (shallow) 또는 선택적 에미터를 가지는 금속 랩 쓰루 태양전지들, 후면 유전성 패시베이팅 층을 가지는 금속 랩 쓰루 태양 전지들, 또는 n-타입 금속 쓰루 태양전지들.
상기 개선된 태양전지들은 이러한 태양전지들이 아직 충분히 효율적이지 않았던 것처럼 아직 산업화에 대한 준비가 되지 않은 새로운 타입들의 태양전지들의 특정한 산업화를 허용한다. 이것은, 예를 들어, 선택적 에미터들 또는 후면 표면 패시베이션을 이용한 금속 랩 쓰루 태양전지들, 또는 금속 랩 쓰루 태양전지들에 적용될 수 있고, 여기서 p-n 접합 (junction)은 상기 후면 상에 상기 에미터를 제거하는 습식 화학적 에칭을 이용하여 분리된다. 이러한 전지들에서 상기 비아들 내의 상기 에미터는 얕거나 심지어 없을 것이다. 일 측면에 따르면 청구항 제13항에 정의된 것처럼 태양전지의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 추가적 측면들은 종속항들에 기술된다.
증가된 필 팩터를 제공하는 태양전지 및 그 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 구현예들은 대응하는 참조 기호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부 도면들을 참조하여, 단지 예로서 기술되지만, 본 발명의 범위를 제한하는데 사용되지 않는다.
도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 태양전지들을 개략적으로 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 상이한 구현예들에 따른 태양전지들을 개략적으로 도시한다.
도 3 및 도 4는 추가적 구현예들에 따른 태양전지들을 개략적으로 도시한다.
아래 기술된 구현예들은 금속 랩 쓰루 태양전지들, 금속 랩 어라운드 태양전지들 및 에미터 랩 쓰루 태양전지들과 같은 상이한 타입들의 태양전지들(1)을 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는, 비아(30) 내부에 제공된 전도성 물질(18)과 상기 태양전지(1)를 형성하는 실리콘 기판 사이의 인터페이스 상에 절연층(40)으로 제공된 비아(30)에 의해 형성되는, 전면(10) 및 후면(20) 사이의 전기 전도성 경로를 포함하는 금속 랩 쓰루 태양전지의 구현예들을 도시한다. 상기 전도성 물질(18)이 금속 페이스트인 경우에, 상기 절연층(40)은 상기 전도성 물질(18)의 외부 상에서 절연성 금속 산화물 층을 형성하는 어닐링 처리에 의해 형성될 수 있다. 아래 더욱 상세히 기술된 것처럼, 상기 절연층(40) 또한 다른 방법으로 형성될 수 있고, 상이한 물질로 구성될 수 있다.
일반적으로, 상기 태양전지(1)는 실리콘과 같은 반-전도성 물질 층으로 구성되고, 상기 태양전지의 전면(10)과 후면(20)의 사이에 제공된다. 상기 태양전지는 상기 전면(10)에 에미터층(11)과 상기 후면(20)에 기저층(12)을 포함한다.
상기 에미터층(11)을 가지는 상기 전면(10)은 태양 또는 예를 들어, 태양 광을 반사하는 리플렉터와 같은 광원을 보내는 데 사용된다. 사용중에, 제1 전하 캐리어들은 상기 전면(10)에 모일 것이고, 상기 제1 전하 캐리어들과 반대 타입의 제2 전하 캐리어들은 상기 후면(20)에 모일 것이다.
전기 전도성 경로는 상기 에미터층(11)에 의해 집합된 제1 전하 캐리어들을 상기 태양전지의 후면(20)으로 이동하기 위해 제공될 수 있다. 상기 전기 전도성 경로는 상기 에미터층(11) 및 상기 기저층(12)을 통하여 제공된 비아(30)에 의해 제공될 수 있고, 상기 비아(30)는 상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)에 제공된 콜렉팅 포인트들(14')까지 상기 제1 전하 캐리어들을 가이드하도록 상기 전면(10)과 상기 후면(20) 사이의 전기적 연결을 제공하는 전도성 물질(18)로 채워진다. 이것이 이른바 금속 랩 쓰루 태양전지이고, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 아래에 더욱 상세히 기술된다.
상기 전기 전도성 경로는 상기 태양전지(1)의 상기 전면(10) 상에 전도성 요소들(15)에서 상기 태양전지(1)의 상기 후면(20) 상에 콜렉팅 포인트들(14')로 전기적으로 연결할 수 있다.
에미터 랩 쓰루 태양전지들 및 금속 랩 어라운드 태양전지들과 같은 선택적 태양전지들은 도 3 및 도 4에 도시되고, 동일한 참조 번호들이 유사한 성분들에 관해 언급하는데 사용된다.
도 3은 전기 전도성 경로가 에미터 물질에 의해 형성된 에미터 랩 쓰루 태양전지를 나타낸다. 상기 전기 전도성 경로는 상기 기저층(12)을 통하여 확장하고, 적어도 부분적으로 에미터 물질로 채워진다. 다른 부분은 금속 또는 그 밖에 유사한 것으로 채워지고, 상기 콜렉팅 포인트(14')로 완전하게 형성될 수 있다.
이러한 타입들의 태양전지(1)는 상기 전면(10) 상에 에미터층(11)을 가지지만, 에미터 금속화, 즉, 상기 전면 상에 전도성 요소들(15)을 가지지 않는다. 비아(30)는 상기 에미터층(11)의 확장으로 형성된 상기 기저층(12)을 통하여 형성되고, 따라서 에미터 물질에 의해 형성된다. 상기 제1 전하 캐리어들을 집합하기 위한 상기 콜렉팅 포인트(14')는 상기 후면(20) 상에 형성되고, 상기 기저층(12)을 통하여 확장한 상기 에미터 물질과 접촉한다. 상기 콜렉팅 포인트(14')는 금속과 같은 전도성 물질로 구성될 수 있고, 상기 에미터 물질과 만나는 어느 정도까지 상기 비아(30)로 확장할 수 있다.
도 4는 전기 전도성 경로가 상기 태양전지의 적어도 하나의 사이드 엣지(17)를 따라 제공된 전도성 물질에 의해 형성된, 금속 랩 어라운드 태양전지를 보여준다. 따라서, 상기 기저 물질(12)을 통하여 확장하는 전기 전도성 경로를 가지는 대신에, 상기 전기 전도성 경로가 상기 기저층(12) 주변에 형성된다. 선행기술에서, 상기 전기 전도성 경로는 션팅, 즉, 상기 기저층(12)으로 에미터 전류의 누설의 위험을 유도하는 상기 기저층(12)과 접촉했다. 그러므로, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 절연층(40)은 상기 전도성 물질과 상기 기저층(12) 사이에 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12)의 사이에 제공된다. 절연성 물질의 예들은 SiOx, SiNx 및 AlOx 이다.
상기 구현예들에 따르면, 션팅은, 상기 전면(10)에 집합된 제1 전하 캐리어들을 상기 후면(20)에 제공된 콜렉팅 포인트들(14')에 이동하도록 제공된 상기 전기 전도성 경로의 적어도 일부분을 따라 절연층(40)을 제공함으로써, 방해되거나 적어도 감소된다. 상기 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 절연을 제공한다.
상기 절연층(40)은 실리콘 나이트라이드와 같은, 유전 물질로 형성될 수 있다. 일반적으로 상기 용어 절연층(40)은 전기 전류의 흐름을 저항하는 물질에 관해 언급하는데 사용된다.
일반적으로, 상기 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로 (예를 들어, 상기 전도성 물질(18)은 상기 비아(30) 내에 제공된다), 상기 에미터층(11) 및 상기 기저층(12)을 형성하는 물질과 같이 둘러싸인 물질들 (surrounding materials)보다 대체로 더 높은 저항성을 가지고 있다. 상기 절연층(40)은 상기 둘러싸인 물질들보다 적어도 10의 인자 (factor)만큼 더 높은 저항성을 가질 수 있다.
상기 절연층(40)은, 예를 들어, 1014 - 1016 Ωm의 범위의 저항성을 가지는 SiO2, 약 1011 Ωm의 저항성을 가지는 Al2O3, 약 1014 Ωm의 저항성을 가지는 Si3N4, 약 1014 Ωm의 저항성을 가지는 TiO2, 약 1010 Ωm의 저항성을 가지는 ZrO2로 구성될 수 있다. 상기 절연층은 또한 Bi2O3, PbO, ZnO, SnO2, B2O3 CdO, 또는 P2O5로 구성될 수 있다. 상기 절연성 층은 또한 산화물 층들의 조합으로 구성될 수 있다.
사용된 증착 (또는 다른 예를 들어 산화 (oxidation)) 기술들은 완벽한 결정 구조들 (crystal structures)을 형성하지 않을 것이다. 상기 증착 또는 산화 기술들은 또한 비정질 물질 또는 산화물 혼합물들, 또는 더 복합적인 실리케이트를 야기할 수 있다. 그래서, 일반적으로 저항성이 다를 수 있고, 상기에 단락에 나타낸 값들보다 더 낮을 수 있는, 예를 들어, SiOx, AlOx, SiNx, TiOx, ZrOx, BiOx, ZnOx, SnOx, BOx, CdOx, or POx 및/또는 PbOx 층들이 형성될 수 있다. 일반적으로, 상기 절연층은 105 Wm 보다 큰 저항성을 가지는 물질로 형성될 수 있다.
상기 절연층(40)은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 일반적 두께는 1 - 10 nm의 범위일 수 있다.
본원에서 제시된 상기 구현예들은, 예를 들어, 전체 알루미늄 후면 표면 또는 후면 패시베이팅 코팅을 가지는, 상기 후면(20)에 콜렉팅 포인트들(14')로 제1 전하 캐리어들이 이동하도록 전기 전도성 경로를 가지는, 태양전지들(1)의 모든 타입들에 적용될 수 있다. 또한, 상기 구현예들은, 상기 기저 물질, 즉, 상기 기저층(12)이 각각 p-타입 또는 n-타입 기저 물질로 구성되는 태양전지들에 적용될 수 있다. 이제, 두 구현예들이 도 2a 및 도 2b와 관련하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 2a와 도 2b는 각각 도 1b와 도 1c와 관련하여 위에서 기술된 종래기술 예들에 대응하는 구현예들을 개략적으로 도시한다.
도 2a는 전체 알루미늄 후면 표면을 가지는 금속 랩 쓰루 태양전지(1)를 개략적으로 도시한다. 이러한 타입의 태양전지(1)는 도 1b와 관련하여 상기에 더욱 상세히 논의된다. 이 구현예에서, 절연층(40)이 형성된다. 도시된 것처럼, 상기 절연층(40)은 상기 전면(10)과 상기 후면의 콜렉팅 포인트들(14') 사이에 상기 전기 전도성 경로를 형성하는 상기 전도성 물질로부터 형성된다.
아래에 더욱 상세히 기술된 것처럼, 상기 절연층(40)은 상기 전도성 물질(18)로부터 형성될 수 있고, 예를 들어, 상기 전도성 물질이 금속인 경우에, 상기 절연층(40)은 제조방법의 일부로서 고온 어닐링 작용 (annealing action)을 수행함으로써 형성될 수 있다.
상기 전도성 물질(18)은, 전하 캐리어들을 집합하고 이동시키기 위해, 주요 전도성 성분 (component), 예를 들어, Al 또는 Ag와 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 전도성 물질(18)은 Bi-산화물, Pb-산화물, Zr-산화물 및/또는 Ti-산화물 또는 상기에 명명된 것과 같은 다른 금속-산화물과 같은, 산화물 함유 혼합물을 더 포함할 수 있다. 아래 더욱 상세히 기술된 것처럼, 고온 어닐링 작용은 짧고 상대적으로 고온 어닐링 작용일 수 있다. 이 어닐링 작용은 상기 전면 접촉들(15) 및 후면 접촉들(24)이 형성되는 동일한 단계일 수 있다. 상기 어닐링 작용은 상기 산화물 함유 혼합물들이 상기 비아(30)의 외부에서 상기 절연층(40)을 형성하는 효과를 가질 것이다.
도 2b는 (유전층에 의해) 패시베이트된 후면 표면과 전도성 요소들의 패턴(24)과 양대면 하고 있는 금속 랩 쓰루 태양전지를 개략적으로 도시한다. 도 2a에 관하여 유사하게, 절연층(40)이 형성된다.
상기 절연층(40)은 임의의 적절한 방법으로 형성될 수 있다. 이것은 상기 전면에 집합된 (즉, 상기 에미터층에 형성된다) 제1 전하 캐리어들을 상기 후면(20)의 상기 콜렉팅 포인트들(14')로 이동하도록 전기 전도성 경로를 가지는 모든 타입들의 태양전지들에 적용된다.
상기 절연층(40)은, 예를 들어, 산화물 층으로 구성될 수 있다. 상기 산화물 층은 아래 더욱 상세히 설명된 것처럼 상기 제조 프로세스로 형성될 수 있다. 상기 산화물 층을 제공하는 것은 절연층(40)을 제공하는 효율적인 방법이고, 이미 제공한 상기 물질들 중 하나가 절연층을 형성하기 위해 산화되는 산화 작용을 수행함으로써 획득될 수 있다. 결과적으로, 어떠한 추가적 물질이 요구되지 않는다.
상기 절연층(40)은 금속 산화물 층에 의해 형성될 수 있다. 상기 금속 산화물 층은, 상기 외부에서 산화하기 위해 상기 비아(30) 중에 제공된 상기 금속 전도성 물질(18)을 야기하는 고온 어닐링 작용과 같은 산화 작용을 수행함으로써 형성될 수 있다. 상기 금속 산화물 층은 또한 알루미늄-산화물 층일 수 있거나 알루미늄-산화물 층을 포함할 수 있다.
The annealing action may also cause the oxide containing compound present in the conductive material 18 to form the insulating layer 40 at the outside of the via 30. Examples of such insulating layers 40 that may be formed during the annealing step are SiOx, AlOx , ZrOx, PbOx , TiOx , BiOx, ZnOx, SnOx, BOx, CdOx, or POx and/or PbOx or a combination of these oxides. Examples of these are provided in Fig.?s 2a and 2b.
상기 어닐링 작용은 또한 상기 비아(30)의 외부에 절연층(40)을 형성하도록 상기 전도성 물질(18)에 존재하는 산화물 함유 혼합물을 야기할 수 있다. 상기 어닐링 단계 동안 형성될 수 있는 그 절연층들(40)의 예들은 SiOx, AlOx , ZrOx, PbOx , TiOx , BiOx, ZnOx, SnOx, BOx, CdOx, 또는 POx 및/또는 PbOx 또는 이러한 산화물들의 조합이다. 이들의 예들은 도 2a 및 도 2b에 제공된다.
상기 어닐링 온도는 300 및 1000℃ 사이이고 0.1 내지 1000 초 동안 스파이크일 수 있고, 또는 상기 어닐링 온도가 600 및 900℃ 사이이고 1 내지 30 초 동안 스파이크일 수 있다 (The annealing temperature may be between 300 and 1000 ?C and spike for 0.1 to 1000 seconds or the annealing temperature may be between 600 and 900 ?C and spike for 1 to 30 seconds.). 상기 어닐링 단계는, 상기 전하 캐리어들을 집합하기 위해 상기 전기 전도성 경로들(15, 24)을 접촉시키도록 표준 '소성(firing)' 단계 (통상의 지식을 가진 자가 태양전지 제조에 알려진 것과 같이, '표준 온도 프로파일'을 가지는)와 동일한 단계일 수 있다.
상기 절연층(40)은 유전층일 수 있다. 상기 절연층(40)은 선택적으로 실리콘 산화물 층 및 실리콘-질화물 층 중 하나에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 산화물 층은 상기 전도성 물질로부터 형성되지는 않지만, 상기 에미터층(11)과 상기 기저층(12)을 형성하는 실리콘 물질로부터 형성된다. 상기 절연층은 또한 실리콘 카바이드와 같은 임의의 다른 절연층일 수 있다.
상기 실리콘 산화물 층은, 상기 전기 전도성 경로와 마주하는 상기 실리콘 물질을 산화시키도록 야기하는 산화 작용을 수행함으로써 형성될 수 있고, 그에 의해 절연층(40)이 형성된다. 이것은 상기 태양전지의 사이드 엣지(17)를 형성하는 상기 물질 또는 상기 비아(30) 내에 마주할 수 있다.
상기 산화 작용은 습식 화학적 산화 작용을 포함할 수 있거나, 열 산화 작용을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 산화 작용은, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (plasma enhanced chemical vapour deposition; PECVD) 수단에 의해 SiOx-층의 증착을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 절연층(40)은 상기 전도성 경로, 즉, 상기 비아(30) 내에 상기 전기 전도성 물질(18)과 상기 기저층(12) 사이에 물리적 및 전기적 접촉을 직접적으로 방해하도록 제공된다. 상기 절연층(40)은, 상기 비아(30)의 전체 내부 표면을 따라 상기 기저층(12)과 마주하는 상기 전도성 물질(18)의 외부를 완전히 커버할 수 있다.
상기 전기 전도성 경로는, 상기 후면(20) 상에 제공된 콜렉팅 포인트(14')를 향하여 상기 에미터층(11)과 상기 기저층(12)을 통하여 확장하는 긴 부분으로 형성될 수 있다. 상기 콜렉팅 포인트(14')는, 상기 태양전지(1)와 이격되어 마주하는 컨택팅 영역(141) 및 상기 기저층(12)과 마주하는 후면 영역(142)을 가질 수 있다. 상기 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로의 긴 부분을 따라 제공될 수 있다. 상기 절연층(40)은 또한, 상기 콜렉팅 포인트(14')와 상기 기저층(12) 사이에 직접적인 물리적 접촉을 방해하도록, 상기 콜렉팅 포인트(14')의 상기 후면 영역(142) 상에, 즉, 상기 후면 영역(142)과 상기 기저층 사이에 제공될 수 있고, 그에 의해 상기 콜렉팅 포인트(14')와 상기 기저층(12) 사이의 션트를 감소시킨다. 그러므로, 상기 절연층(40)은 또한 상기 태양전지의 후면으로 확장될 수 있다.
상기 콜렉팅 포인트(14')는, 실질적으로 상기 기저층(12)을 통하여 확장하는 상기 전기 전도성 경로의 크기보다 더 큰 상기 전면(10) 및 후면(20)에 병렬 방향, 예를 들어, 상기 비아(30) 내에서 동일한 방향의 크기를 가질 수 있다. 상기 콜레팅 포인트(14')는 커넥션 스트립 또는 탭에 전기적으로 연결되는데 사용될 수 있다.
상기 전기 전도성 경로의 긴 부분, 예를 들어, 상기 비아 내의 상기 전도성 물질(18)와 상기 콜렉팅 포인트(14')는 일체형으로 형성될 수 있지만, 또한 두 성분들로 형성될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 구현예들에서, 상기 절연층(40)은 상기 비아(30)의 전체 길이를 따라 확장하고, 즉, 상기 에미터층(11) 중에 또한 존재한다. 션팅이 단지 상기 기저층(12)에 발생할 것이라는 것이 이해될 것이어서, 구현예들은 단지 상기 전도성 물질(18)과 상기 기저층(12) 사이에 절연층이 존재하는 것이 제공될 수 있다. 이것은 상기 비아(30) 내부에, 그리고 상기 콜렉팅 포인트(14')의 상기 후면 영역(142) 상에 모두 있을 수 있다.
그러나, 적어도 일부 제조방법에 대해, 본원에 기술된 것처럼 태양전지들을 제조하기 위한 상기 구현예들의 설명으로부터 명백하게 될 것처럼, 상기 절연층(40)은 본래 있을 것이고 상기 또한 상기 에미터층 내부에 존재할 것이다.
상기에 제공된 상기 구현예들에 따른 상기 태양전지들(1)은 솔라 패널을 형성하는데 사용될 수 있고, 상기 솔라 패널은 하나 이상의 그 태양전지들(1)을 포함한다.
제조방법
추가적 구현예에 따르면, 상기에 기술된 바와 같이 절연층(40)을 포함하는 태양전지(1)의 제조방법이 제공된다.
태양전지의 제조방법은 다음과 같은 하나 이상의 작용들을 포함할 수 있다:
- 전면(10) 및 후면(20)을 가지는 반도체 기판을 제공하는 단계,
- 광 인트랩먼트 (light entrapment)를 증가시키도록 상기 전면(10) 상에 표면 러프닝 (roughening) (텍스처링(texturing))을 적용하는 단계,
- 제1 타입의 전도성을 가지는 상기 반도체 기판의 상기 전면(10)에 에미터층(11) 및 상기 제1 타입 전도성과 반대인 제2 타입의 전도성을 가지는 기저층(12)을 형성하는 단계,
- 상기 후면에 콜렉팅 포인트(14')를 형성하는 단계,
- 상기 전면(10)과 상기 후면(20)에 콜렉팅 포인트들(14') 사이에 전기 전도성 경로를 형성하는 단계.
금속 랩 태양전지를 위한 방법은 다음을 포함할 수 있다:
- 전기 전도성 경로를 형성하도록 상기 전면(10)에서부터 반도체 기판을 통하여 상기 후면(20)까지 적어도 하나의 비아(30)를 형성하는 단계,
- 상기 비아(30) 내에 전도성 물질(18)을 제공하는 단계.
에미터 랩 쓰루 태양전지를 위한 방법은 다음을 포함할 수 있다:
- 상기 전기 전도성 경로를 형성하도록 상기 전면(10)에서부터 상기 반도체 기판을 통하여 상기 후면(20)까지, 적어도 기저층(12)에, 에미터 물질과 가능한 금속 물질을 포함하는 적어도 하나의 비아(30)를 형성하는 단계.
금속 랩 어라운드 태양전지를 위한 방법은 다음을 포함할 수 있다:
- 에미터 물질을 포함하는 상기 비아, 상기 전기 전도성 경로를 형성하도록 상기 반도체 기판의 사이드 엣지(17) 주변에 상기 전기 전도성 경로를 형성하는 단계.
상기 방법은 다음을 더 포함한다
- 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로의 적어도 일부분을 따라 절연층(40)을 형성하는 단계.
통상의 지식을 가진 자에 의해 이해된 것처럼, 이러한 작용들의 순서가 본원에서 언급된 것처럼 상이할 수 있다는 것이 강조된다.
통상의 지식을 가진 자에 의해 이해된 것처럼, 상기 에미터층(11)과 상기 기저층(12)의 형성은 임의의 적절한 방법으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 상기 에미터층은 상기 반도체 기판의 전면(10) 상에 확산 소스층 (diffusion source layer)을 제공하고 다음에 상기 에미터를 형성하는 확산 작용을 수행함으로써 상기 반도체 기판 상에 형성될 수 있다.
상기 기저층은 상기 에미터와 반대 타입의 p-타입 또는 n-타입일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 절연층(40)의 형성은 산화 작용을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 산화 작용은 (고온) 어닐링 작용일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 산화 작용은 상기 전기 전도성 경로, 예를 들어, 상기 전도성 물질(18)에 적용될 수 있다. 그와 같이, 상기 전도성 물질이 금속에 의해 형성되는 경우에, 상기 산화 작용은, 상기 비아(30) 내에 제공된 후에, 상기 전기 전도성 경로, 예를 들어, 상기 전도성 물질(18)의 외부 층들을 산화시킴으로써 수행될 수 있고, 그에 의해 금속 산화물 층이 형성된다.
선택 가능한 것에 따르면, 상기 전도성 물질은, Bi-산화물, Pb-산화물, Al-산화물, Zr-산화물 및/또는 Ti-산화물과 같은 산화물 함유 혼합물을 포함할 수 있고, (고온) 어닐링 작용의 결과로서 상기 비아(30) 외부에 상기 절연층(40)을 형성한다. 그 산화물들의 예들은 ZrO2, Bi2O3, TiO2, Al2O3, Bi2O3, PbO, ZnO, SnO2, B2O3 CdO, 또는 P2O5 또는 약간 상이한 조성물들을 가지는 산화물들 또는 이러한 산화물들의 조합들이다.
상기 전도성 물질은 Ag 또는 Al과 같은 전도성 혼합물을 포함할 수 있다. 물론, 다른 적절한 전도성 혼합물들도 사용될 수 있다. 상기 전도성 물질은, 예를 들어, 0.1-10% w/w (질량 퍼센트)의 범위의 BiOx, ZrOx, AlOx, PbOx 및/또는 TiOx 와 같은, 적은 양의 산화물 함유 혼합물들을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층은 상대적으로 고온, 짧은 어닐링 작용 동안 형성될 수 있다. 상기 어닐링 온도는 300 및 1000℃ 사이, 바람직하게는 300 및 500℃ 사이이고 1 내지 1000 초 동안 스파이크일 수 있고, 또는 700 및 900℃ 사이이고 0.1 내지 5 초 동안 스파이크일 수 있다. 상기 어닐링 단계는 상기 전하 캐리어들을 집합하기 위한 상기 전기 전도성 경로들(15, 24)을 접촉시키도록 표준 '소성' 단계 (태양전지 제조에 알려진 것과 같이, '표준 온도 프로파일'을 가지는)와 동일한 단계일 수 있다.
다른 선택 가능한 구현예에 따르면, 상기 산화 작용은, 상기 전기 전도성 경로를 마주하는, 예를 들어, 상기 비아(30)의 상기 벽들에 마주하거나 사이드 엣지들(17)을 형성하는 반도체 기판에 적용될 수 있다. 이것을 행함으로써, 산화물 층은, 예를 들어, 실리콘 산화물 층이 형성될 수 있다. 이것은 상기 전기 전도성 경로를 추가하기 전에, 예를 들어, 전도성 물질(18, 예를 들어, 금속 페이스트) 추가하기 전에 행해질 수 있다.
일반적으로, 상기 반도체 기판의 상기 산화 작용은 습식 화학 산화 작용을 포함할 수 있거나, 열 산화 작용을 포함할 수 있다.
상기 절연층(40)을 형성하는 추가적 구현예에 따르면, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (plasma enhanced chemical vapour deposition; PECVD), 원자층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 또는 스퍼터링에 의하여 SiOx-층의 증착과 같은, 절연층(40)의 증착을 포함할 수 있다. 상기 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로에 직면하는, 예를 들어, 상기 비아(30)의 벽들과 직면하거나 사이드 엣지들(17)을 형성하는, 상기 반도체 기판의 부분들 상에 증착될 수 있다. 비아(30)가 형성된 경우에, 이것은 상기 전기 전도성 경로가 제공되기 전에, 예를 들어, 전도성 물질(18)이 제공되기 전에, 상기 비아(30)가 형성된 후에 행해질 수 있다. 선택적으로, 상기 절연층(40)은 실리콘 질화물 층, 또는 알루미늄-산화물 층일 수 있다.
추가적 구현예에서, 상기 방법은, 상기 비아가 형성되도록 둘러싸인 상기 물질에 상대적으로 낮은 손상을 유도하는 프로세스에 의해 상기 비아(30)의 형성을 포함한다. 일 예에서, 그 프로세스는 낮은 파워 레이저 드릴링 (low power laser drilling)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않다.
먼저, 상기 프로세스 시퀀스에서, 상기 에미터층은 적어도 상기 전면 상에 형성된다. 필요하다면, 상기 에미터층은 상기 후면으로부터 제거된다. 다음에, 홀은 예를 들어, 레이저 빔의 수단들에 의해 상기 반도체 기판을 통하여 드릴링됨으로써 만들어진다. 상기 기판은 전면과 후면 상에 에미터, 후면 표면 전계, 반사-방지 또는 패시베이팅 코팅을 포함할 수 있다.
상기 홀은 상기 전기 전도성 경로를 위한 프리커서 (precursor)를 형성한다. 연속적 프로세스에서, 상기 절연층(40)은 상기 홀의 적어도 상기 벽 상에 배열되고, 상기 전기 전도성 경로를 만들도록 상기 전도성 물질(18)이 상기 홀에 적용된다. 추가적 구현예에서, 상기 절연 벽은 상기 후면 표면의 일부 이상으로 연장할 수 있다.
유용하게, 이 구현예는 금속화 전에, 따라서 에미터 형성과 연속적 후면 에미터 제거 후에, 임의의 시간에 상기 비아를 만드는 단계를 수행하기 위한 자유를 제공한다. 이 경우에, 상기 에미터가 없기 때문에 션팅은 상기 절연층에 의해 방해된다. 상기 전지들의 비용 및 성능은 레이저 분리와 비교하여 유용할 것이다.
상기 홀이 레이저 드릴링에 의해 만들어지는 예시적인 경우에서, 상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 장치는, 상기 홀 주변의 상기 기판 물질에 레이저 유도된 손상의 생성을 감소시키도록 상대적으로 낮은 파워를 가지는 레이저 빔을 생산하도록 되어 있다. 유용하게, 이 경우에, 상기 레이저의 파워가 감소되면, 드릴링 동안 상기 기판을 파손시키는 위험이 크게 감소된다.
더욱이, 상기 기판 물질의 레이저 손상이 감소되기 때문에, 상기 홀의 벽들의 에칭 단계가 생략될 수 있고, 제조 비용은 또한 감소된다.
따라서, 상기 방법의 일 구현예에서 적어도 하나의 전기 전도성 경로를 형성하는 단계는 형성되는 상기 전기 전도성 경로를 따라서 홀을 만들도록 상기 반도체 기판으로부터 물질을 제거하는 단계를 포함하는 것을 제공하고, 상기 절연층의 형성하는 단계는 상기 홀의 벽들을 에칭하는 중간 단계 없이 상기 홀의 생성을 따른다.
추가적 구현예에서, 상기 반도체 기판으로부터의 물질을 제거하는 단계는 상기 비아가 형성된 위치에서 상기 홀을 레이저-드릴링하는 것을 포함한다.
상기 방법은 태양전지에 상기 반도체 기판을 프로세싱하는 것을 더 포함할 수 있다. 이러한 추가적 작용들은 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려질 것이다. 상기 추가적 프로세싱 작용들은 다음을 포함할 수 있다:
- 상기 전면(10) 상에 반사 방지 및 패시베이팅 코팅(19)을 제공하는 단계,
- 상기 후면(20) 상에 상기 후면 표면 전계 및/또는 패시베이팅 코팅(들, 21)을 제공하는 단계,
- 금속 랩 쓰루 태양전지 또는 금속 랩 어라운드 태양전지의 경우에, 상기 전면(10) 상에 전도성 전극들(15)을 제공하는 단계,
- 상기 후면(20) 상에 전도성 요소들을 제공하는 단계,
- 상기 전극들에서부터 상기 에미터와 기저 물질까지 전기적 접촉을 형성하도록 어닐링하는 단계,
- 필요한 경우 p-n-접합 분리를 제공한다.
상기에 기술은 예시의 의도일뿐 이에 제한되지 않는다. 따라서, 하기 특허청구범위에 의해 정의된 범위를 벗어나지 않는 상기 발명과 그 기술적 균등물이 만들어질 수 있다는 것은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다.
1: 태양전지 10: 전면
11: 에미터층 12: 기저층
13: 인터페이스 층 14': 콜렉팅 포인트
15: 전도성 요소들 18: 전도성 물질
19: 패시베이팅과 반사 방지 코팅 20: 후면
21: 후면 표면 유전성 패시베이션 층 24: 전도성 요소들
30: 비아 40: 절연층
141: 컨택팅 영역 142: 후면 영역

Claims (25)

  1. 전면(10) 및 후면(20)을 포함하는 태양전지(1)에 있어서,
    상기 태양전지(1)는 상기 전면(10)에 에미터층(11) 및 상기 후면(20)에 기저층(12)을 포함하고, 상기 전면(10)은, 상기 전면(10)에서 제1 전하 캐리어들이 집합 (collect)하고 상기 후면(20)에서 상기 제1 전하 캐리어들과 반대 타입의 제2 전하 캐리어들이 집합한 결과로서 광을 수신하도록 배열되고,
    상기 태양전지(1)는 상기 후면(20)에 제공되는 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14') 및, 상기 전면(10)과 상기 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14') 사이에서 상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)에 제공된 상기 적어도 하나의 콜렉팅 포인트(14')까지 상기 제1 전하 캐리어들을 가이드하도록 상기 전면(10)과 상기 후면(20) 사이의 전기적 연결을 제공하는 대응 전기 전도성 경로를 더 포함하고,
    상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 전기적 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12)의 적어도 일부분 사이에 절연층(40)이 제공되고, 상기 전기 전도성 경로는 전도성 물질(18)로 채워지고, 상기 전도성 물질은 메인 전도성 금속 성분 및 산화물 함유 혼합물을 포함하고, 상기 절연층(40)은 어닐링 작용을 수행함으로써 상기 전기 전도성 경로 내의 상기 전도성 물질의 외부 (outside)에 형성되고 상기 절연층(40)은 상기 전도성 물질(18)로부터 상기 산화물 함유 혼합물에 의해 형성되고, 상기 절연층은 상기 전기 전도성 경로, 상기 에미터층 및 상기 기저층을 형성하는 둘러싸인 물질들 (surrounding materials)보다 적어도 10배 만큼 더 높은 저항성(Ωm)을 가지는, 전기 전류의 흐름을 저항하는 물질로 구성되는 것인, 태양전지.
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  8. - 전면(10) 및 후면(20)을 가지고, 상기 후면에 기저층(12)을 포함하는 반도체 기판을 제공하는 단계,
    -상기 반도체 기판의 상기 전면(10) 상에 에미터층(11)을 형성하는 단계,
    -상기 전면(10)에서부터 상기 후면(20)에 대한 대응 콜렉팅 포인트(14')까지 적어도 하나의 전기 전도성 경로를 형성하는 단계,
    -상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이의 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로의 외부 (outside)에 절연층(40)을 형성하는 단계로서, 상기 절연층(40)을 형성하는 단계는 상기 전기 전도성 경로에 적용되는 어닐링 작용을 수행하는 것을 포함하는 단계;를 포함하고,
    상기 어닐링 작용을 수행하는 단계 전에 상기 전기 전도성 경로는 전도성 혼합물과, 산화물 함유 혼합물 또는 실리케이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 태양전지의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전기 전도성 경로는 상기 기저층(12)을 통하여 적어도 확장한 비아(30)이고, 상기 절연층(40)을 형성하는 단계는 상기 비아(30)와 상기 기저층(12) 사이에 절연을 제공하도록 상기 비아(30)의 적어도 주변부에 상기 절연층(40)을 형성하는 단계를 포함하는 것인, 태양전지의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 전도성 경로를 형성하는 단계는 상기 태양전지의 사이드 엣지(17)를 따라 상기 적어도 하나의 전기 전도성 경로를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 절연층(40)은 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 절연을 제공하도록 상기 전기 전도성 경로와 상기 기저층(12) 사이에 제공되는 것인, 태양전지의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 어닐링 작용은, 300 - 1000℃의 어닐링 온도 범위에서 0.1 - 1000 초의 시간 범위 동안 수행되는 것인, 태양전지의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 전도성 경로를 형성하는 단계는, 형성되는 상기 전기 전도성 경로를 따라서 홀 (hole)을 만들도록 상기 반도체 기판으로부터 물질을 제거하기 위한 프로세스를 포함하고,
    상기 홀의 형성 후에, 상기 절연층의 형성하는 단계는 상기 홀의 벽들을 에칭하는 중간 단계 없이 수행되는 것인, 태양전지의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반도체 기판으로부터 물질의 제거를 위한 프로세스는, 비아가 형성되는 위치에 상기 홀을 형성하도록 레이저-드릴링 프로세스 (laser-drilling process)를 포함하는 것인, 태양전지의 제조방법.
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