KR102072282B1 - 물리적 절연 없는 다중-셀 디바이스를 위한 방법 및 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 광전 응용에서 단일 셀 디바이스보다 더 바람직한 공통 기판 상에 제조된 다중-셀 디바이스에 관한 것이다. 다중-셀 디바이스는 더 낮은 전류, 더 높은 출력 전압, 및 더 낮은 내부 전력 손실로 동작한다. 종래 기술의 다중-셀 디바이스는 물리적 절연을 사용하여 셀들 사이에 전기적 절연을 달성한다. 공통 기판 상에 다중-셀 디바이스를 제조하기 위하여, 개별 셀이 서로 전기적으로 절연되어야 한다. 종래 기술에서 절연은 일반적으로 셀들 사이에 물리적 유전체 장벽을 형성할 것을 요구하여 제조 공정에 복잡성과 비용을 추가한다. 본 개시된 발명은 서로 맞물린 구역에 존재하는 확산 전계가 상기 디바이스의 출력과 본질적으로 반대일 수 있는 상당한 기생 전류의 형성을 방지하도록 서로 맞물린 정션을 적절히 배향시키는 것에 의해 물리적인 절연 없이 전기적 절연을 달성한다.

Description

물리적 절연 없는 다중-셀 디바이스를 위한 방법 및 구조물{METHOD AND STRUCTURE FOR MULTI-CELL DEVICES WITHOUT PHYSICAL ISOLATION}
본 개시된 발명은 공통 기판 상의 다중-셀 광전 반도체 디바이스(photovoltaic semiconductor device)에 관한 것이다. 공통 기판 상에 큰 광전류(photocurrent)를 생성하는 다중 모놀리식 셀을 사용하는 것이 동일한 영역에 단일 셀 또는 다중 상호 연결된 단일 셀 디바이스를 제조하는 것보다 더 바람직하다. 모놀리식 다중-셀 구성을 사용하면 출력 전류를 감소시키고, 직렬 스트링(series string)으로 연결된 셀의 수만큼 출력 전압을 선형으로 증가시킬 수 있다. 내부 저항 손실은 전류의 제곱에 비례하여 감소하기 때문에, 높은 조명 레벨에서 다중-셀 디바이스에서 전체적인 내부 전력 손실은 크게 감소된다.
공통 기판 상에 다중-셀 디바이스를 제조할 때, 개별 셀은 서로 전기적으로 절연되어야 한다. 종래 기술에서, 전기적 절연은 제조 비용과 복잡성을 증가시키는 셀들 사이에 물리적 유전체 장벽을 사용하는 것에 의해 형성된다. 본 명세서에 설명된 발명은 물리적 절연을 사용함이 없이 공통 기판 상에 형성될 수 있는 다중 다이오드 스트링을 제공한다. 본 개시된 발명은 다중-셀 모놀리식 디바이스에서 셀들 사이에 전기적 절연을 달성하는데 물리적 절연 장벽을 사용할 것을 요구하지 않는다. 본 발명은 이산 P 및 N 정션(junction)을 갖는 다이오드를 제조할 수 있는 반도체 물질을 포함하는 디바이스에 적용가능하다.
종래 기술에서, 다중-셀 디바이스는 셀들 사이에 전기적 절연을 달성하는데 물리적 트렌치를 사용한다. 대부분의 실제적인 트렌치 제조 공정은 다중 에피택시얼 층을 다중-셀 디바이스에 포함할 것을 요구한다. 다중 에피택시얼 층을 요구하는 것으로 인해 처리 비용이 트렌치 제조 비용을 초과하여 더 증가되고, 이를 구현하는데 있어서도, 일반적으로 다중 에피택시얼 층은 복잡한 제조 요구조건을 가지기 때문에 매우 숙련된 기술자의 참여를 요구한다.
본 발명은 개별 P-N 정션 셀을 절연시키기 위해 유전체 트렌치를 요구함이 없이 다중-셀 디바이스를 제조할 수 있게 한다. 각 개별 P-N 정션 셀은 흡수 구역(absorption region)과, P 구역과 N 구역에 의해 광자를 흡수하여 생성된 홀과 전자, 및 이 홀과 전자를 수집하여 초래되는 농도 구배(gradient)의 결과 형성되는 확산 전계(diffusion field)를 P-유형과 N-유형 물질 사이에 포함한다.
본 발명의 상세한 설명과 청구범위를 간략화를 위해, "확산 전계"라는 용어는 확산 공정에 의해 수집 구역(collection region)으로 이동하는 광자와 이 광자의 운동으로 생성된 결과 일어나는 캐리어 운동(carrier motion)을 모두 포함하고 이를 약술하는데 사용된다. 확산 공정은 소수 캐리어(minority carrier)에서 그러한 바와 같이 농도 구배, 또는 다수 캐리어(majority carrier)의 경우에 그러한 바와 같이 중성 전하의 요구 때문에 일어난다. 실험에 따르면 전극 배향이 잘못된 방향에 있는 경우 기생 전류의 간섭이나 차단이 일어나지 않는 것으로 밝혀졌기 때문에 다수 캐리어 전류인 기생 전류(parasitic current)와 간섭하거나 이를 차단하는 본 발명의 정확한 메커니즘은 확산 전계와 연관된다. 홀과 전자는 P-유형과 N-유형 물질과 옴 접촉(ohmic contact)을 하는 것에 의해 수집되고 P-N 정션 셀에 걸쳐 출력 광전류와 순방향 바이어스 전압을 초래한다. 다중-셀 디바이스는 광생성된 캐리어를 효율적으로 수집하기 위하여 단부-단부 형태(end-to-end configuration)로 배치된 서로 맞물린(interdigitated) P-N 정션 셀의 패턴에 의존한다. 전기적 절연은 P-N 정션 셀에 걸쳐 광전류 흐름 또는 순방향 바이어스 전류 흐름에 의해 생성된 확산 전계가 P-N 정션 셀들 사이의 총 전류 흐름의 방향, 흡수기 구역과 다중-셀 옴 접촉들 사이의 전압 차이에 의해 생성된 전기장의 방향, 및 다중-셀 디바이스의 2개의 외부 연결들 사이의 기생 전류 흐름의 방향과 횡방향인 방식으로 다중 P-N 정션 셀들을 구성하는 것에 의해 달성된다. 따라서, 다중-셀 디바이스 출력과 다중-셀 디바이스 입력 사이의 방향에서 임의의 기생 전류와 전기장은 이들 사이의 관계가 횡방향인 것으로 인해 P-N 정션 셀에 의해 생성된 광전류에 무시가능한 효과를 미친다. 이 횡방향 관계는 셀들을 전기적으로 절연시킨다.
본 명세서에 제공된 본 발명의 설명에서, 다이오드라는 용어는 N-유형 및 P-유형 물질과 옴 접촉을 하는 디바이스에서 광자를 흡수하는 흡수 구역이 있는 종래의 광전 경우(photovoltaic case)를 말하는 것은 물론, 또한 디바이스 내 흡수 구역과 다수의 교번하는 N-유형 및 P-유형과 옴 접촉이 있는 경우를 말한다. 후자의 경우는, 일반적으로 다수의 N-유형 옴 접촉이 서로 맞물린 구조물의 제1 단부에서 제1 공통 버스 바 형태에 연결되고, 다수의 P-유형 옴 접촉이 상기 서로 맞물린 구조물의 제1 단부와는 반대쪽 상기 서로 맞물린 구조물의 제2 단부에서 제2 공통 버스 바 형태에 연결되어 있는, 서로 맞물린 구조물이라고 언급된다. 서로 맞물린 구조물을 사용하면, 일반적으로, 캐리어가 옴 접촉으로 수집되기 전에 이 구조물의 설계 레이아웃으로 인해 캐리어가 드리프트하여야 하는 거리가 최소화되기 때문에 광 생성된 캐리어 수집 효율을 증가시킬 수 있다.
셀들 사이에 물리적 절연 없이 제조된 다중-셀 디바이스는 다중-셀 디바이스의 셀들 사이에 저항성 연결로서 개략적으로 도시된 원치 않는 기생 전류를 발생시킨다. 매우 많이 도핑된 서로 맞물린 구역의 대략 절반은 흡수기와 동일한 극성이고, 이 흡수기와 옴 접촉을 형성하는데 사용된다. 매우 많이 도핑된 서로 맞물린 구역의 다른 절반은 흡수기의 반대 극성이어서, 셀 다이오드를 형성한다. 공통 기판과 옴 연결은 물리적 절연이 없이 잠재적인 기생 저항성 경로를 형성한다. 본 발명에서 설명된 방법이 없다면, 이 기생 경로는 디바이스의 원하는 출력과 반대쪽으로 전류를 전도할 수 있다.
본 개시된 발명은 광 생성되거나 또는 바이어스 생성될 수 있는 확산 전계가 개별 정션 셀을 전기적으로 절연하는 역할을 할 수 있는 형태로 배치된 서로 맞물린 P-N 정션 셀의 패턴을 사용하여, 개별 정션 셀들 사이에 물리적 절연 없이 다중-셀 디바이스를 생성한다. 이 P-N 정션 셀은 확산, 이온 주입 또는 메사 에칭(mesa etching)에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 이 서로 맞물린 접촉 구역들 사이에 확산 전계와 전류는 이 디바이스를 통해 셀마다 흐르는 전류의 방향과 수직으로 향한다. 본 발명에 따른 디바이스에 의해 달성되는 절연은 제조된 디바이스를 통해 실험적으로 실증(demonstrated)되었다. 확산 전계가 기생 전류의 경로와 수직으로 형성될 때, 기생 전류의 효과는 최소화되고 전기적 절연은 물리적 절연에 의해 제공된 것과 대략 동등하다. 그러나, 원치 않는 대안적인 형태에서, 서로 맞물린 접촉 정션 구역들 사이의 전계와 전류는 이 디바이스를 통해 셀마다 흐르는 전류 방향과 평행하고 기생 저항성 경로와 평행하게 배향된다. 이 원치 않는 형태에서, 이 서로 맞물린 구역은 디바이스의 원치 출력과 반대쪽으로 큰 전류를 전도할 수 있고 이로서 이 디바이스는 다중-셀 디바이스로 기능하지 않는다.
본 개시된 발명은, 기판을 크게 얇게 하고 이 기판 내에 트렌치를 형성하는 극단으로 가지 않고도, 벌크 비-에피택시얼 기판에 다중-셀 기능을 달성하는 단지 알려진 수단을 제공한다.
이러한 구현의 장점은 공통 기판 상에 다중-셀 디바이스를 생성하는데 더 낮은 제조 복잡성을 제공한다는 것이다. 이 구현은 에피택시얼 기술과 트렌치 절연을 사용함이 없이 다중-셀 디바이스를 생성하는 단지 알려진 방식을 제공한다. 본 발명은, 정션 셀들이 배치된 얇은 에피택시얼 층을 갖는 반-절연 기판 상에 수집 정션 셀 가까이에서 흡수를 허용하는 다중-셀 디바이스를 제조하는데 사용될 수 있다. 간단한 에피택시얼 층은 물리적 트렌치 공정에 요구되는 에피택시얼 층보다 훨씬 덜 복잡하고 더 저렴하다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 측면 및 장점은 이하 상세한 설명, 첨부된 청구범위, 및 첨부된 도면을 참조하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다:
도 1a는 셀들 사이에 물리적 절연을 제공하는 트렌치를 사용하는 종래 기술의 다중-셀 디바이스의 단면도;
도 1b는 다중-셀 디바이스의 동등한 개략도;
도 2a는 서로 맞물린 패턴의 배향이 횡방향 전기장에 의해 효과적인 셀 절연을 제공하지 않는 다중-셀 디바이스의 레이아웃을 도시하는 도면;
도 2b는 도 2a에 도시된 스트링에 대한 다중-셀 디바이스의 동등한 회로를 도시하는 도면;
도 3a는 서로 맞물린 패턴의 배향이 횡방향 확산 전계에 의해 효과적인 셀 절연을 제공하는 다중-셀 디바이스의 레이아웃을 도시하는 도면;
도 3b는 다중-셀 디바이스의 동등한 개략도; 및
도 4는 횡방향 확산 전계에 의해 효과적인 셀 절연을 제공하는 서로 맞물린 패턴의 배향 형태를 구비하는 물리적 절연 없는 다중-셀 디바이스로부터 취한 실험적 데이터를 도시하는 도면.
도 1a를 참조하면, 도 1a는 반-절연 물질의 기판 상에 에피택시얼 층을 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 공통 기판 상의 종래 기술의 다중-셀 디바이스는 셀들 사이의 절연체 또는 물리적 장벽을 형성하는 것에 의해 디바이스가 전기적으로 절연될 것을 요구한다. 기판 물질의 극히 높은 고유저항은 셀을 수직으로 절연시킨다. 도시된 바와 같이, 수평 절연은 일반적으로 트렌치를 에피택시얼 층을 통해 기판 물질로 절단하는 것에 의해 달성된다.
도 1a는 셀들 사이에 물리적 절연을 제공하는데 트렌치를 사용하는 종래 기술의 다중-셀 디바이스(100)의 단면도를 도시한다. 도 1b는 다중-셀 디바이스(100)의 동등한 개략도를 도시한다. 도 1a는 P-유형 흡수 구역(110, 112, 114)에 형성된 N+ 옴 접촉 구역(124, 134, 144)과 P+ 옴 접촉 구역(122, 132, 142)을 도시한다. 이들 구역은 원래 반-절연 기판 시작 웨이퍼(116)에서 성장된 단일 에피택시얼 층이었다. 높은 고유저항의 물질인 이런 유형의 기판을 사용하면, 셀들에 수직 절연을 제공할 수 있다. 도시된 바와 같이, 단일 에피택시얼 층은 트렌치 형태(128, 138)에 의해 셀(126, 136, 146)들로 분할되었다. 트렌치는 실리콘 이산화물(118)로 라이닝(lined)되어 수평 절연과 상부 표면 절연을 제공한다. 금속화 층(120, 130, 140, 150)은 디바이스(100)에 외부 및 내부 연결을 제공한다. 직렬 스트링 연결만이 도시된다. 도 1a에 도시된 형태보다 훨씬 더 복잡한 트렌치(128, 138)와 다중 에피택시얼 층을 사용하는 다중-셀 방법이 종래 기술에 잘-알려져 있다. 이 방법은 일반적으로 측방향 수집 층으로 알려진 것을 사용한다. 종래 기술의 단면과는 대조적으로, 본 발명은 단일 에피택시얼 층을 사용할 수 있으나, 트렌치 또는 다층 에피택시얼 제조시에 수반되는 복잡성을 나타내지 않는다.
도 2a를 참조하면, 도 2a는 서로 맞물린 패턴이 효과적인 전기 또는 물리적 절연을 제공하지 않는 다중-셀 디바이스(200)의 정션 레이아웃을 도시한다. 셀(225, 235, 245, 255)의 확산 전계(290)에서 전류의 경로와 총 전류 흐름(280)은 평행하고, 그리고 디바이스(200)를 통해 흐르는 기생 전류 경로와 출력 전류(280)와 일반적으로 동일한 방향이다. 셀들은 금속화(230, 240, 250)에 의해 내부에 및 금속화(220, 260)에 의해 외부에 에지들 간에(edge to edge) 연결된다. 도 2a에 도시된 스트링과 동등한 회로가 도 2b에 도시된다. 기생 피드백 저항기(260)에서 전류는 반대 방향이지 않아서, 디바이스의 출력을 저하시킨다. 이 형태(200)는 절연 전계를 제공하지 않고 비효과적인 형태의 일례이다. 이것은 매우 비효과적인 절연 방법이고 불량한 결과를 제공한다. 간략화를 위해, 단 한 쌍의 정션이 각 셀마다 도시된다. 그러나, 이들 셀은 버스 바에 의해 연결된 다중 서로 맞물린 정션을 포함할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 도 3a는 P-N 서로 맞물린 정션을 선택적으로 배치하고 배향하는 것에 의해 본 개시된 발명에 따른 효과적인 전기적 절연을 제공하는 다중-셀 디바이스(300)의 평면도를 도시한다. 도 3a는 직렬 형태로 연결된 4개의 셀(322, 332, 342, 352)을 도시한다. 셀(322, 332, 342, 352)들 각각은 병렬로 연결된 서로 맞물린 정션을 구비한다. 이들 셀 또는 서브-셀은 출력 전압을 증가시키고 내부 손실을 최소화하도록 버스 바(330, 340, 350)에 의해 연결된다. 셀은 외부 연결(320, 360)을 구비한다. 도 3b는 다중-셀 디바이스(300)의 동등한 개략도를 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 확산 전계 전류 흐름(390)은 총 전류 흐름(380), 기판에 존재하는 전기장, 및 기생 경로의 방향과 수직이다. 확산 전계와 확산 전류(390)의 이 수직 배향은 기판 내 전기장과 반대이고, 이에 트렌치와 같은 물리적 절연을 사용함이 없이 물리적 절연에 의해 제공된 것과 대략 같은 전기적 절연을 초래한다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 개시된 발명에 따른 물리적 절연이 없는 공통 벌크 기판 상에 제조된 5개의 다이오드의 스트링의 순방향 및 역방향 특성을 도시한다. 3개의 곡선은 3개의 별개의 다이오드 스트링으로부터 생성된다. 달성되는 전압은 게르마늄 물질의 예상되는 순방향 전압과 일치한다. 단일 게르마늄 다이오드는 순방향 바이어스에서 대략 200 mV의 전압을 가져서, 도 4에 도시된 바와 같이 다이오드 스트링으로부터 대략 1 볼트의 실험적으로 실증된 누적된 전압은, 순방향 방향으로 바이어스된 5개의 전기적으로 절연된 다이오드의 스트링으로부터 예상될 수 있는 것이다. 전기적 절연이 달성되지 않았다면, (공통 기판 상에) 테스트되는 스트링 출력은 직렬 내부 저항기와 단일 순방향 바이어스된 다이오드 같이 보일 수 있어서, 더 낮은 전압 출력을 초래할 수 있다.
본 명세서에 제공된 발명의 설명은 기본적으로 광전 디바이스의 동작에 기초하고 있지만, 본 발명은 광전 디바이스로 제한되지 않고, 임의의 목적을 위해 사용되는 순방향 바이어스된 스트링의 다이오드에도 동등하게 잘 적용된다.
본 개시된 발명에 따라 도 3에서와 같이 사용되는 형태의 효과성과 도 2에 사용된 형태의 무익함은 실험에 의해 검증되었다. 실험적 샘플에 기초하면, 종래 기술에 의한 물리적 절연과, 본 개시된 발명에 의해 제공된, 전계로 구현되는 전기적 절연 사이에는, 성능에 상당한 차이가 없다. 일반적으로, 본 발명에 따른 전기적 절연은, 셀의 P+ 구역과 셀의 N+ 구역 사이의 분리 거리가 정션의 길이에 대해 작은, 서로 맞물린 다이오드 형태를 제공하는 것에 의해 개선된다. 셀의 P+ 구역과 셀의 N+ 구역 사이의 분리 거리가 작은 것이 높은 확산 전계를 획득하는데 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 이 분리 거리는 명목적으로 5 내지 50 마이크로미터이고, 셀의 길이는 분리 거리의 적어도 10배이다. 일반적인 용어로, 이들 크기와 이 크기의 비율은 높은 차단 전계와 약한 기생 전계를 제공한다.
물리적 절연 없이 벌크 기판에서 다중-셀 디바이스의 출력 전류를 개선시키기 위하여 다수의 셀 레이아웃이 실험적으로 테스트되었다. 우수한 결과가 디바이스의 기하학적 형상이 셀들 사이에 물리적 절연 없이 다중-셀 기능을 제공하는 도 3a 및 도 3b에 도시된 레이아웃에 대해 획득되었다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 개별 셀은 버스 바에 의해 연결된 동일한 정션을 갖는 서로 맞물린 구성의 정션에 의해 형성된다. 셀들 사이에 버스 바 연결은 시작-단부 크기(beginning-to-end dimension)를 구비하는 다이오드 스트링을 형성하는 방식으로 P-N을 교번한다. 셀 내 개별 정션은 다이오드 스트링의 시작-단부 크기의 방향과 평행한 긴 크기를 구비한다. 이 정션은 확산, 이온 주입, 쇼트키 장벽 또는 다른 알려진 공정에 의해 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 대안적으로 각 셀의 정션과 옴 접촉 구역이 긴 서로 맞물린 손가락(interdigitated fingers) 형태이고, 이들 손가락 형태의 긴 방향은 공통 기판과 일부 손가락 형태의 옴 접촉에 의해 형성된 기생 경로의 긴 방향과 평행하고, 이들 손가락 형태의 긴 방향은 다이오드 스트링의 시작-단부 경로와 평행한 공통 기판 상에 다중 셀 디바이스로 설명된다.

Claims (25)

  1. 셀을 전기적으로 절연시키는 다중-셀 디바이스로서,
    기판;
    상기 다중-셀 디바이스 상의 2개의 외부 연결 사이에 전기 전위, 상기 기판 내 전기장, 및 다중-셀 전류 흐름을 구비하는 상기 2개의 외부 연결을 위한 옴 접촉;
    상기 기판 상에 제조되고, 상기 셀의 측부가 인접하도록 서로 이격된 복수의 셀; 및
    다중-셀 전류 흐름을 전달하는 버스 부분을 갖는 버스 구조로서, 버스 부분 각각은 기판 상에서 복수의 셀 중 하나의 제1 측으로부터 복수의 셀 중 다른 하나의 인접한 측으로 연장하는, 버스 구조;를 포함하며,
    상기 복수의 셀 각각은 광 생성된 또는 바이어스 생성된 캐리어의 존재로부터 초래되는 P-N 정션의 P-유형 물질과 N-유형 물질 사이에 확산 전계를 구현하는 P-N 정션을 포함하고; P-유형 물질과 N-유형 물질은 서로 맞물린 형태이고,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에(directly between) 그리고 상기 버스 구조 아래에 있는 기판의 영역은 그 상에 배치된 복수의 셀을 갖는 기판 영역의 물질과 동일한 조성을 갖는 물질로 구성되며,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에 그리고 상기 버스 구조 아래에 있는 기판의 영역은 트랜치 구조를 가지지 않으며,
    각 셀의 P-N 정션은, 각 P-N 정션 내 확산 전계가 셀 사이에 전기적 절연을 초래하는 상기 2개의 외부 연결 사이의 다중-셀 전류 흐름, 기생 전류 흐름, 및 상기 기판 내 전기장에 수직이도록 배향되는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 내 전기장의 방향에 대한 상기 P-N 정션 셀의 배향은 각 셀을 전기적으로 절연시키는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 셀의 P-N 정션은 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, P-유형 물질과 N-유형 물질은 사각형이고, 상기 복수의 셀 각각의 P-N 정션의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격은 상기 복수의 셀 각각의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 셀 각각의 P-N 정션의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격은 상기 복수의 셀 각각의 폭 보다 작은 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 셀의 각 P-N 정션의 길이는 개별 셀의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격의 10배를 초과하는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 균일한 벌크 반도체 물질, 에피택시얼 층을 갖는 기판, 및 에피택시얼 층을 갖는 반-절연 물질로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다중-셀 디바이스는 광전 디바이스인 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  9. 다중-셀 디바이스 내 셀을 전기적으로 절연시키는 방법으로서,
    상기 다중-셀 디바이스 상의 2개의 외부 연결 사이에 전기 전위, 기판 내 전기장, 및 전류 흐름을 구비하는 상기 2개의 외부 연결을 위한 옴 접촉을 제공하는 단계;
    상호 연결된 서로 맞물린 형태로 상기 기판 상에서 서로 이격된 복수의 셀을 제조하는 단계;
    광 생성된 또는 바이어스 생성된 캐리어의 존재로부터 초래되는 확산 전계를 구비하는 P-N 정션을 포함하도록 상기 복수의 셀 각각을 형성하는 단계;
    각 P-N 정션 셀 내 확산 전계가, 모든 셀의 전기적 절연을 생성하기 위해 상기 2개의 외부 연결 사이에 다중-셀 전류 흐름, 기생 전류 흐름, 및 상기 기판 내 전기장과 수직이도록 각 셀의 P-N 정션을 배향하는 단계; 및
    다중-셀 전류 흐름을 전달하기 위해 인접한 셀의 대향 측 사이로 연장하는 버스를 제공하는 단계;를 포함하며,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에 그리고 상기 버스 아래에 있는 기판의 영역은 그 상에 배치된 복수의 셀을 갖는 기판 영역의 물질과 동일한 조성을 갖는 물질로 구성되며,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에 그리고 상기 버스 아래에 있는 기판의 영역은 트랜치 구조를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 P-N 정션은 확산, 이온 주입 및 메사 에칭(mesa etching)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 공정에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 재조합 손실을 최소화하기 위해 수집 정션 가까이에서 광자 흡수가 일어나도록 기판 상에 에피택시얼 층에 P-N 정션을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 인접한 셀의 분리 거리 보다 더 긴 P-N 정션의 길이를 제조하는 것에 의해 상기 기판 내 기생 저항을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 셀을 전기적으로 절연시키는 다중-셀 디바이스로서,
    상기 다중-셀 디바이스 상의 2개의 외부 연결 사이에 전기 전위, 기판 내 전기장, 및 전류 흐름을 구비하는 상기 2개의 외부 연결을 형성하는 옴 접촉; 및
    인접하는 셀의 측부 사이로 연장하는 개별 버스에 의해 상호 연결된 서로 맞물린 형태로 상기 기판 상에 제조되고 서로 이격되는 복수의 셀;을 포함하고,
    상기 복수의 셀의 각각은 광 생성된 또는 바이어스 생성된 캐리어의 존재로부터 초래되는 확산 전계를 구비하고,
    각각의 셀 자신이 다른 셀로부터 전기적 절연을 제공하도록 배향되고 구성되며,
    상기 확산 전계는 상기 2개의 외부 연결 사이의 다중-셀 전류 흐름, 기생 전류 흐름, 및 상기 기판 내 전기장과 수직이며,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에 그리고 상기 버스 아래에 있는 기판의 영역은 그 상에 배치된 복수의 셀을 갖는 기판 영역의 물질와 동일한 조성을 갖는 물질로 구성되며,
    2개의 인접한 셀 각각의 바로 사이에 그리고 상기 버스 아래에 있는 기판의 영역은 트랜치 구조를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기판 내 전기장의 방향에 대해 복수의 셀 각각의 배향은 복수의 셀 각각을 전기적으로 절연시키는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  15. 제13항에 있어서, 상기 복수의 셀 각각의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격은 개별 셀의 길이 미만인 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  16. 제13항에 있어서, 상기 복수의 셀 각각의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격은 개별 셀의 폭 미만인 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  17. 제13항에 있어서, 상기 복수의 셀 각각의 길이는 상기 셀의 P+ 구역과 N+ 구역 사이의 간격의 10배를 초과하는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  18. 기판;
    제1 옴 접촉과 제2 옴 접촉 사이의 전류 흐름으로 외부 연결을 제공하기 위해 기판 상에 형성된 제1 옴 접촉과 제2 옴 접촉;
    상기 제1 옴 접촉과 제2 옴 접촉에 각각 직접 연결되는 기판 상의 제1 버스 바 및 제2 버스 바;
    상기 제1 버스 바 및 제2 버스 바에 각각 직접 연결되는 기판 상의 제1 셀 및 제2 셀로서, 제1 셀 및 제2 셀 각각은 복수의 P-N 정션을 형성하도록 복수의 긴 N-유형 영역과 맞물리는 복수의 긴 P-유형 영역을 가지는, 제1 셀 및 제2 셀; 및
    상기 제1 셀의 제1 측 및 상기 제2 셀의 인접한 측 사이로 연장하는 기판 상의 적어도 하나의 중간 버스 바(intermidiate bus bar);를 포함하며,
    상기 P-N 정션은 셀의 전기적 절연을 제공하는 확산 전계를 제공하도록 배향되고 구성되며,
    상기 제1 셀 및 제2 셀 바로 사이에 그리고 상기 중간 버스 바 아래에 있는 기판의 영역은 그 상에 배치된 상기 제1 셀 및 제2 셀을 갖는 기판 영역의 물질과 동일한 조성을 갖는 물질로 구성되며,
    상기 제1 셀 및 제2 셀 바로 사이에 그리고 상기 중간 버스 바 아래에 있는 기판의 영역은 트랜치 구조를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 셀 및 제2 셀 사이의 기판 상에 형성되는 복수의 셀을 더 포함하고, 적어도 하나의 상기 중간 버스 바는 인접 셀 사이에 연결되는 상기 버스 바 중의 하나를 갖는 복수의 버스 바인 것을 특징으로 하는 다중-셀 디바이스.
  20. 기판;
    제1 축을 따라 연장하는 상기 기판 상의 제1 버스 바;
    상기 제1 버스 바의 제1 측에 직접 연결되는 상기 기판 상의 제1 셀; 및
    상기 제1 버스 바가 상기 제1 셀로부터 제2 셀로 연장하도록 상기 제1 버스 바의 제2 측에 직접 연결되는 상기 기판 상의 제2 셀;을 포함하며,
    상기 제1 셀 및 제2 셀 각각은, 상기 제1 축에 수직하는 제2 축을 따라 복수의 긴 연속적인 N-유형 영역과 맞물리는 복수의 긴 연속적인 P-유형 영역을 가지며, 상기 P-유형 영역 및 N-유형 영역은 상기 제1 셀 및 제2 셀의 전기적 절연을 생성하기 위해 제2 축을 따라 고 확산 전계를 생성시키는 복수의 P-N 정션을 형성하도록 저 분리 거리를 가지며,
    상기 제1 셀 및 제2 셀 바로 사이에 그리고 상기 제1 버스 바 아래에 있는 기판의 영역은 그 상에 배치된 제1 셀 및 제2 셀을 갖는 기판 영역의 물질과 동일한 조성을 갖는 물질로 구성되며,
    제1 셀 및 제2 셀 바로 사이에 그리고 상기 제1 버스 바 아래에 있는 기판의 영역은 트랜치 구조를 가지지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 셀에 연결되는 제2 버스 바와 상기 제2 셀에 연결되는 제3 버스 바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제3 버스 바에 연결되는 상기 기판 상의 제3 셀을 더 포함하고,
    상기 제3 셀은, 상기 제3 셀의 전기적 절연을 제공하기 위해 배향되고 구성되는 복수의 P-N 정션을 형성하는 복수의 N-유형 영역과 맞물리는 복수의 P-유형 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제2 버스 바에 연결되는 제1 옴 접촉과,
    상기 제3 버스 바에 연결되는 제2 옴 접촉을 더 포함하며,
    상기 제1 옴 접촉과 제2 옴 접촉은 상기 제1 옴 접촉과 제2 옴 접촉 사이의 전류 흐름으로 외부 연결을 제공하기 위한 것임을 특징으로 하는 반도체 장치.
  24. 삭제
  25. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015045242A1 (ja) 2013-09-25 2015-04-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池、太陽電池モジュールおよび太陽電池の製造方法
TWI538230B (zh) * 2015-03-23 2016-06-11 茂迪股份有限公司 背接觸太陽能電池組及其製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994012A (en) * 1975-05-07 1976-11-23 The Regents Of The University Of Minnesota Photovoltaic semi-conductor devices
US4278473A (en) * 1979-08-24 1981-07-14 Varian Associates, Inc. Monolithic series-connected solar cell
US4933022A (en) * 1988-11-14 1990-06-12 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Univ. & Electric Power Research Institute Solar cell having interdigitated contacts and internal bypass diodes
US4933021A (en) * 1988-11-14 1990-06-12 Electric Power Research Institute Monolithic series-connected solar cells employing shorted p-n junctions for electrical isolation
US5164019A (en) * 1991-07-31 1992-11-17 Sunpower Corporation Monolithic series-connected solar cells having improved cell isolation and method of making same
JP3416707B2 (ja) * 1991-12-09 2003-06-16 パシフィック ソーラー ピー ティ ワイ リミテッド 光電池を有する半導体基板材料
JPH08213646A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Daido Hoxan Inc 集積型太陽電池とその製造方法
US7388147B2 (en) * 2003-04-10 2008-06-17 Sunpower Corporation Metal contact structure for solar cell and method of manufacture
JP4481869B2 (ja) * 2005-04-26 2010-06-16 信越半導体株式会社 太陽電池の製造方法及び太陽電池並びに半導体装置の製造方法
JP4530179B2 (ja) * 2008-01-22 2010-08-25 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 フォトダイオードおよびそれを備えた紫外線センサ、並びにフォトダイオードの製造方法
JP5410050B2 (ja) * 2008-08-08 2014-02-05 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
WO2010025269A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Applied Materials, Inc. Back contact solar cell modules
CN102549762B (zh) * 2009-09-30 2015-06-03 Lg伊诺特有限公司 太阳能电池设备
CN102157600A (zh) * 2011-03-31 2011-08-17 湘潭大学 叉指状紫外增强型选择性硅光电二极管及其制作方法
US20120280109A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Omnivision Technologies, Inc. Method, apparatus and system to provide conductivity for a substrate of an image sensing pixel
KR101315407B1 (ko) * 2012-06-04 2013-10-07 한화케미칼 주식회사 에미터 랩 스루 태양 전지 및 이의 제조 방법

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