KR102385086B1 - 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적인 결정질 실리콘 태양전지를 이용하여 두께 조절을 통해 태양광의 흡수스펙트럼을 달리하는 텐덤화 구조를 형성시켜 저가의 고효율 실리콘 텐덤 태양전지를 제작할 수 있다. 또한 제작된 실리콘 텐덤 태양전지는 양면 수광특성으로 후면에서 흡수되는 반사광 정도에 따라 두께를 최적화하여 태양전지의 출력을 극대화 시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 텐덤형 결정질 실리콘 태양전지의 상·하부 동일한 밴드갭 물질을 사용하여 상부 셀의 높은 밴드겝 에너지에 의존되는 이론적 전류밀도 한계를 극복하고, 상부 셀과 하부 셀의 두께 조절을 통해 태양광 흡수 스펙트럼을 용이하게 조절하여 후면 반사광이 있는 양면수광 환경에서의 최대 전력출력을 내는 초고효율 텐덤형 태양전지를 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 텐덤형 결정질 실리콘 태양전지의 상·하부 동일한 밴드갭 물질을 사용하여 상부 셀의 높은 밴드겝 에너지에 의존되는 이론적 전류밀도 한계를 극복하고, 상부 셀과 하부 셀의 두께 조절을 통해 태양광 흡수 스펙트럼을 용이하게 조절하여 후면 반사광이 있는 양면수광 환경에서의 최대 전력출력을 내는 초고효율 텐덤형 태양전지를 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지에 관한 것이다.
일반적인 실리콘 텐덤형 태양전지는 상온에서 밴드겝 에너지가 Eg = 1.12 eV 수준인 결정질 실리콘 기판위에 상부 태양전지로 밴드겝 에너지가 이보다 높은 물질인 아몰포스 실리콘(amorphous silicon, Eg ~ 1.75 eV), 아몰포스 실리콘 저마늄(amorphous silicon germanium, Eg = 1.62 eV), 퀀텀닷 실리콘 (quantum dots silicon, Eg > 1.5 eV), 페로브스카이트(perovskite, Eg > 1.5 eV) 등 밴드겝 에너지가 상이한 물질 층을 적층하여 형성한다.
상부 셀(태양전지)로 아몰포스 실리콘 또는 아몰포스 실리콘 저마늄을 이용하는 경우 고진공 증착설비 사용으로 인해 태양광 시장에서의 가격 경쟁력이 없으며, 퀀텀닷 실리콘 및 페로브스카이트 등 신물질의 경우 연구단계에 있다는 문제점이 있다. 특히 신물질의 경우 안정성 및 내구성, 생산성 등의 문제로 인해 상용화를 위한 가격경쟁력을 갖추기까지는 여러 가지의 난제들이 존재하는 실정이다.
또한 상부 셀의 높은 밴드겝 에너지는 이론적으로 전면 수집의 전류밀도가 작아지는 문제를 내재하고 있으며, 이로 인해 텐덤형 태양전지의 후면 반사광 흡수가 증가되더라도 전면 수집 전류밀도 한계 이상의 광 수집 능력을 가질 수 없어 양면수광형 텐덤 태양진지 고효율화 한계로 작용된다.
또한 시판중인 양면수광형 태양전지는 수집되는 총 전류밀도의 증가로 충진율(Fill Factor, FF)의 저하가 발생되며, 후면에서의 태양광 흡수가 많아질수록 에너지 변환효율(Efficiency) 손실이 발생된다.
본 발명은 일반적인 결정질 실리콘 태양전지를 이용하여 상부 셀과 하부 셀의 두께조절을 통해 사용 환경에 맞는 태양광 스펙트럼 흡수특성을 가지는 텐덤화 구조를 형성시켜 기존의 양산 설비공정으로 저가의 고효율 양면수광형 실리콘 텐덤 태양전지를 제작하여, 높은 밴드겝 물질을 사용한 기존의 실리콘 텐덤형 태양전지의 전류밀도 한계를 극복하고자 한다.
양면수광형 태양전지에서 후면의 태양광 흡수가 증가될수록 단일 접합 구조가 가지는 에너지 변환효율(Efficiency) 손실을 극복하고 건물 옥상 등 반사광이 많은 지역의 에너지 수집효율을 극대화 시키는 양면 수광을 위한 텐덤형 태양전지 상용화에 대한 초석을 이루고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지는, 제 1 태양 전지; 및 상기 제 1 태양 전지 상에 배치된 제 2 태양 전지를 포함하고, 상기 제 1 태양 전지는, 결정질 실리콘 물질층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층을 포함하며, 상기 제 2 태양 전지는, 결정질 실리콘 물질층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층을 포함하며, 상기 제 1 태양 전지 및 상기 제 2 태양 전지는 동일한 결정질 실리콘 물질로 이루어지며, 상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성(ohmic) 접합을 이룬다.
상기 제 1 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층 및 상기 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 두께를 조절하여 상기 제 1 태양 전지와 상기 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 조절한다.
상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성 접합을 이루도록, 상기 제 1 태양 전지의 상부 전극 구조와 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극 구조를 일치시켜 제작한 후 접합이 이루어진다.
상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 서로 다른 극성으로 접합된다.
상기 제 1 태양 전지 및 상기 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 양면에는 패시베이션층이 형성되어 있다.
후면 반사광이 많은 지역에 설치되어 에너지 수집 효율을 극대화시킨다.
설치되는 지역의 알베도에 따라 상기 제 1 태양 전지 및 상기 제 2 태양 전지의 두께를 조절하여 상기 제 1 태양 전지와 상기 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 매칭시킨다.
본 발명에 따르면, 텐덤형 결정질 실리콘 태양전지의 상·하부 동일한 밴드갭 물질을 사용하여 상부 셀의 높은 밴드겝 에너지에 의존되는 이론적 전류밀도 한계를 극복하고, 상부 셀과 하부 셀의 두께 조절을 통해 태양광 흡수 스펙트럼을 용이하게 조절하여 후면 반사광이 있는 양면수광 환경에서의 최대 전력출력을 내는 초고효율 텐덤형 태양전지를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지를 제작하는 모식도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지의 측단면도를 도시한다.
도 3a는 일반적인 양면 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타내고, 도 3b는 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타낸다.
도 4는 일반적인 양면 셀과 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 효율 및 최대 출력 특성 비교를 나타낸다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지의 측단면도를 도시한다.
도 3a는 일반적인 양면 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타내고, 도 3b는 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타낸다.
도 4는 일반적인 양면 셀과 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 효율 및 최대 출력 특성 비교를 나타낸다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 일반적인 결정질 실리콘 태양전지를 이용하여 두께 조절을 통해 태양광의 흡수스펙트럼을 달리하는 텐덤화 구조를 형성시켜 저가의 고효율 실리콘 텐덤 태양전지를 제작할 수 있다. 또한 제작된 실리콘 텐덤 태양전지는 양면 수광특성으로 후면에서 흡수되는 반사광 정도에 따라 두께를 최적화하여 태양전지의 출력을 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지를 제작하는 모식도를 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지의 측단면도를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지는, 제 1 태양 전지(100); 및 상기 제 1 태양 전지 상에 배치된 제 2 태양 전지(200)를 포함한다.
제 1 태양 전지(100) 위에 제 2 태양 전지(200)가 적층되어 있는 형태를 이룬다.
제 1 태양 전지(100)는 결정질 실리콘 물질층(110); 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층(121); 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층(122); 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층(310, 320)을 포함한다.
제 2 태양 전지(200)는, 결정질 실리콘 물질층(210); 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층(221); 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층(222); 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층(320, 330)을 포함한다.
제 1 태양 전지 및 제 2 태양 전지는 동일한 결정질 실리콘 물질로 이루어진다. 동일한 결정질 실리콘 물질로 이루어지므로 동일한 밴드갭 물질을 사용하여 제 1 태양 전지와 제 2 태양 전지의 두께 조절을 통해 전류 밀도를 매칭한다. p형 또는 n형의 고품질 실리콘 웨이퍼를 이용한다. 전하 선택층과의 PN 접합을 형성하기 위해, n-형 반도체 특성 및 p-형 반도체 특성 중 하나의 특성을 갖는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
제 1 태양 전지 및 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 양면에는 패시베이션층(131, 132, 231, 232)이 형성되어 있을 수 있다. 패시베이션층은 전하의 터널링이 가능한 절연 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 패시베이션층은 SiOx와 같은 실리콘 산화물로 형성될 수 있고, 이 경우, 패시베이션층은 상기 실리콘 기판의 전면 및 후면을 산화시킴으로써 각각 형성될 수 있다. 일 실시예로, 산소 분위기에서 상기 실리콘 기판에 자외선 레이저를 조사함으로써 패시베이션층을 형성할 수 있다.
실리콘 기판은 전하 선택층과의 PN 접합을 형성하기 위해, n-형 반도체 특성 및 p-형 반도체 특성 중 하나의 특성을 갖는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 만약 기판이 n형인 경우 제 1 전하 선택층이 p형 전하 선택성을 가지고 제 2 전하 선택층이 기판과 동일한 극성인 n형 전하 선택성을 가지면, 제 1 전하 선택층은 에미터와 동일한 역할을 하게 되고, 제 2 전하 선택층은 전계층의 역할을 수행하게 된다.
이러한 제 1 도전형 및 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층(121, 122, 221, 222)은 금속 화합물로 이루어질 수 있다.
p형의 금속 화합물 층으로 작용 가능한 화합물로는 MoOx, NiO, WO3, CuSCN, CuI, CuO, Cu2O, VOx 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다. 상기 금속 화합물들(주로 금속 산화물들)은 모두 선택적으로 정공의 수송 또는 이동의 기능을 수행한다.
n형의 금속 화합물 층으로 작용 가능한 화합물로는 TiO2, ZnO, SnO2, Nb2O5, Al2O3, MgO/TiO2 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다. 상기 금속 화합물들(대부분 금속 산화물들)은 모두 선택적으로 전자의 수송 또는 이동의 기능을 수행한다.
한편, 각각의 태양 전지에서 제 1 전하 선택층 상부에 그리고 제 2 전하 선택층 하부에 각각 투명 전도층이 배치될 수 있다.
투명전도층은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)로 형성될 수 있다. 투명전도층은 전하를 금속 전극으로 전달할 수 있다. 투명전도층은 에미터층 및 후면전계층 상에 전도성 투명 산화물을 각각 증착함으로써 형성될 수 있다. 금속 전극은 투명전도층 상에 위치하여 투명전도층에 전기적으로 접촉할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 제 1 태양 전지의 상부 전극과 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성(ohmic) 접합을 이룬다. 도 2에서 보는 것처럼 동일한 결정질 실리콘 물질로 이루어진 태양전지를 이용하여 상부 셀 하면의 전극구조와 하부 셀 상부의 전극구조를 일치되게 제작하여 오믹성 접합이 이루어지도록 형성한다.
제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성 접합을 이루도록, 상기 제 1 태양 전지의 상부 전극 구조와 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극 구조를 일치시켜 제작한 후 접합이 이루어진다.
이러한 오믹성 접합을 이루기 위해 아래와 같은 방법들을 이용할 수 있다. 1) ITO 및 AZO 등 TCO를 이용한 전극을 각 면에 형성하여 물리적 또는 화학적 방법으로 접합하거나, 2) Ag나 Au 또는 Cu를 포함한 전극패턴을 각 면에 형성하여 물리적 또는 화학적 방법으로 접합하거나, 또는 3) 상위 1)의 방법과 2)의 방법을 병행 조합하여 접합하는 것이다.
한편, 상부와 하부 태양전지의 접합 구조는 직렬구성이 되도록 상부 태양전지의 후면 극성과 하부 태양전지의 전면 극성이 서로 다른 극성이 되도록 접합한다.
본 발명에서는 텐덤형 결정질 실리콘 태양전지의 상·하부 동일한 밴드갭 물질을 사용하여 상부 셀의 높은 밴드겝 에너지에 의존되는 이론적 전류밀도 한계를 극복하고, 상부 셀과 하부 셀의 두께 조절을 통해 태양광 흡수 스펙트럼을 용이하게 조절하여 후면 반사광이 있는 양면수광 환경에서의 최대 전력출력을 내는 초고효율 텐덤형 태양전지를 구현할 수 있다.
즉, 제 1 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층 및 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 두께를 조절하여 상기 제 1 태양 전지와 상기 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 조절한다.
설치되는 지역의 알베도(Albedo)에 따라 제 1 태양 전지 및 제 2 태양 전지의 두께를 조절하여 제 1 태양 전지와 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 매칭시킨다. 왜냐하면 두 태양 전지의 전류 밀도가 매칭되었을 때 그 에너지 수집 효율이 극대화되기 때문이다.
이러한 두께를 조절하여 제 1 태양 전지와 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 매칭시키는 방법은 다음과 같은 방법으로 달성될 수 있다. 1) 목표 두께보다 두꺼운 결정질 실리콘 웨이퍼를 목표 두께로 Chemical 또는 Mechanical 방식으로 식각하거나, 2) 실리콘 물질이 포함된 고체, 액체 또는 가스 등을 이용하여 목표 두께로 결정을 성장시키거나, 3) 실리콘 잉곳에서 직접 목표 두께가 되도록 절삭하는 방법이다.
특히 본 발명은 건물 옥상과 같이 후면 반사광이 많은 지역에 설치되어 에너지 수집 효율을 극대화시키는 것이 가능하다.
본 발명의 태양 전지는 후면 알베도(Albedo)가 40% 이상의 환경에서 본 발명(양면수광형 실리콘 텐덤 태양전지)의 개선효과가 두드러진다. 후면 알베도가 40%일 때의 전류밀도 범위는 약 29 mA/cm2 이므로 전면에서의 전류밀도가 이보다 크게 형성되도록 하기 위하여 상부 태양전지의 결정질 실리콘 두께는 1 μm 또는 그 이상의 두께로 제작되어야 하며, 하부 태양전지는 상부에서 투과된 장파장 에너지와 후면 알베도에 의한 광 흡수를 위해 100 μm 이상의 두께로 제작되어야 한다.
이하에서는 구체적인 실시예와 함께 본 발명의 내용을 추가적으로 더욱 자세히 설명하도록 하겠다.
1) 상부 태양전지의 제작
상부 태양전지를 위한 실리콘 웨이퍼의 두께를 최적화 하기위해, p형 또는 n형의 고품질 실리콘 웨이퍼를 조성비 HF:HNO3:CH3COOH = 1:10:5 인 산 식각용액에 침지하여 절삭손상층(saw damage layer) 제거와 함께 최종 80 μm 두께로 양면이 거울(mirror)면과 같은 표면으로 형성되도록 식각한다. 이후 양면에 1~2 nm 두께의 초박막 패시베이션(ultra thin film passivation) 층을 형성하고, 양면에 CSC(carrier selective contact) 층을 형성한다. 이때, 전면과 후면에 각기 상반되는 CSC 층을 형성하되, 만약 전면에 ESC(electron selective contact)층을 형성하였다면, 후면에는 HSC(hole selective contact)층을 형성한다. 이후 양면에 TCO(transparent conductive oxide)층을 형성한다.
2) 하부 태양전지의 제작
하부 태양전지는 상부 태양전지에서 투과된 장파장 에너지와 후면 알베도에 의한 광 흡수를 극대화하기 위하여 하부 태양전지의 후면만 피라미드 텍스쳐 또는 나노 텍스쳐된 태양전지 구조로 제작한다. 이를 위해 p형 또는 n형의 고품질 실리콘 웨이퍼를 산 또는 염기의 식각용액으로 절삭손상층(saw damage layer)을 제거하고, 하부 태양전지의 전면에 식각방지막을 형성한 후 피라미드 텍스쳐 또는 나노 텍스쳐를 진행하여 후면에만 텍스쳐 구조를 갖도록 식각한다. 이후 전면의 식각방지막을 제거하고 상부 태양전지의 제작과 같이 양면에 1~2 nm 두께의 초박막 패시베이션(ultra thin film passivation) 층을 형성하고, 양면에 CSC(carrier selective contact) 층을 형성한다. 이때, 전면과 후면에 각기 상반되는 CSC 층을 형성하되, 만약 전면에 ESC(electron selective contact)층을 형성하였다면, 후면에는 HSC(hole selective contact)층을 형성한다. 이후 양면에 TCO(transparent conductive oxide)층을 형성한다.
3) 상부 및 하부 태양전지의 전극형성 및 텐덤화
준비된 하부 태양전지의 전면과 상부 태양전지의 후면에 각각 전도성 접착제를 얇게 도포한 후 상부 및 하부 태양전지를 정렬하여 진공 접합한다. 이때 상부와 하부 태양전지의 접합 구조는 직렬구성이 되도록 상부 태양전지의 후면 극성과 하부 태양전지의 전면 극성이 서로 다른 극성이 되도록 접합한다. 이후 접합된 텐덤 태양전지의 전면과 후면에 은 전극을 인쇄한 후 160 ~ 180℃의 온도에서 30분간 건조하여 소결한다.
도 3a는 일반적인 양면 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타내고, 도 3b는 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 후면 반사광 증가에 따른 특성변화를 나타낸다. 도 3b에서 보는 것처럼, 본 발명에 따른 텐덤 셀의 경우 후면 반사광에 따라 에너지 수집 효율이 증가함을 확인할 수 있다.
도 4는 일반적인 양면 셀과 본 발명의 양면수광형 텐덤 셀의 효율 및 최대 출력 특성 비교를 나타낸다. 도 4에서 보는 것처럼 본 발명에 따른 텐덤 셀의 경우 후면 알베도가 40% 이상의 환경에서 효율이 매우 큼을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (7)
- 제 1 태양 전지; 및 상기 제 1 태양 전지 상에 배치된 제 2 태양 전지를 포함하고,
상기 제 1 태양 전지는, 결정질 실리콘 물질층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층을 포함하며,
상기 제 2 태양 전지는, 결정질 실리콘 물질층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 상면에 배치된 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 결정질 실리콘 물질층의 하면에 배치된 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층; 상기 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층 상부 및 상기 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층 하부에 배치된 전극층을 포함하며,
상기 제 1 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층 및 상기 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층은 동일한 물질로 이루어지며,
상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성(ohmic) 접합을 이루고,
상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 접하고 있는 제 1 도전형을 갖는 전하 선택층의 도전형과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극과 접하고 있는 제 2 도전형을 갖는 전하 선택층의 도전형은 서로 다른 극성이고, 이에 의해 상기 제 1 태양전지와 상기 제 2 태양전지의 접합 구조가 직렬 구성을 이루며,
상기 제 1 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층 및 상기 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 두께를 조절하여 상기 제 1 태양 전지와 상기 제 2 태양 전지의 전류 밀도를 조절하는,
양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 태양 전지의 상부 전극과 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극은 오믹성 접합을 이루도록, 상기 제 1 태양 전지의 상부 전극 구조의 형태와 상기 제 2 태양 전지의 하부 전극 구조의 형태를 일치시켜 제작한 후 접합이 이루어진,
양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 태양 전지 및 상기 제 2 태양 전지의 결정질 실리콘 물질층의 양면에는 패시베이션층이 형성되어 있는,
양면 수광형 실리콘 텐덤형 태양 전지.
- 삭제
- 삭제
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