KR19990080558A - Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization - Google Patents

Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization Download PDF

Info

Publication number
KR19990080558A
KR19990080558A KR1019980013904A KR19980013904A KR19990080558A KR 19990080558 A KR19990080558 A KR 19990080558A KR 1019980013904 A KR1019980013904 A KR 1019980013904A KR 19980013904 A KR19980013904 A KR 19980013904A KR 19990080558 A KR19990080558 A KR 19990080558A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
grid
metal electrode
efficiency
width
Prior art date
Application number
KR1019980013904A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김효진
김춘근
김용태
박영균
Original Assignee
박호군
한국과학기술연구원
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 박호군, 한국과학기술연구원 filed Critical 박호군
Priority to KR1019980013904A priority Critical patent/KR19990080558A/en
Publication of KR19990080558A publication Critical patent/KR19990080558A/en

Links

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체를 이용한 태양전지 제조시 금속전극형태를 최적화하여 태양전지의 효율을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 반도체를 이용한 태양전지 제조시 광전변환효율을 향상시키기 위하여 태양전지 전면의 최적의 금속전극형태의 설계는 태양광이 입사되는 전면의 금속전극형태를 손가락 모양의 그리드로 제작하되, 그리드의 폭을 0.1~1μm로 하고 그리드의 수는 금속전극전체의 면적이 태양전지 전체 면적의 8~10%가 되도록 정하고, 그리드를 설계함에 있어서 그리드와 그리드 사이의 간격을 일정하게 하며, 그리드와 그리드를 연결하는 연결선이 가로의 그리드선과 정중앙으로 병렬의 형태로 연결되도록 설계함으로써 태양전지의 광전변환효율을 극대화시키는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지의 효율 개선방법이 제시되어 있다.The present invention relates to a method of increasing the efficiency of a solar cell by optimizing the shape of the metal electrode when manufacturing a solar cell using a semiconductor. In order to improve the photoelectric conversion efficiency when manufacturing a solar cell using a semiconductor, the optimal metal electrode shape design on the front of the solar cell is made of a finger-shaped grid with a metal electrode shape on the front surface where the sunlight is incident, but the width of the grid is 0.1. It is ~ 1μm and the number of grids is set so that the area of the entire metal electrode is 8-10% of the total area of the solar cell, the gap between grids is constant in designing the grid, and the connecting line connecting the grid A method of improving the efficiency of a solar cell is proposed by optimizing a metal electrode pattern which maximizes the photoelectric conversion efficiency of the solar cell by designing the horizontal grid line and the center to be connected in parallel.

Description

금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization

본 발명은 반도체를 이용한 태양전지 제조시 금속전극형태를 최적화하여 태양전지의 효율을 증가시키는 방법(Optimization of solar metal pattern for efficiency improvement)에 관한 것이다.The present invention relates to a method of increasing the efficiency of a solar cell by optimizing the shape of a metal electrode when manufacturing a solar cell using a semiconductor.

일반적으로 태양광 발전은 자원이 거의 무한대이고 공해등 오염이 전혀없이 가장 바람직한 에너지 기술중 하나이다. 태양에너지는 화석 연료나 원자력 에너지에 비해 무제한으로 사용할 수 있으며 공해가 없는 깨끗한 자원이다. 그리고 빛은 바로 전기로 바꿀 수 있기 때문에 에너지 변환 장치의 설치와 유지가 손쉬우며, 무인 작동이 가능하다. 이와 같은 이점으로 태양에너지는 새로운 에너지로 일찍이 각광을 받아왔다. 그래서 태양전지 개발에 세계의 많은 나라들이 노력을 기울이고 있다. 이와같이 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변화시키는 것으로, 그 중 실리콘을 이용하는 방법으로는 P형 실리콘을 기판으로 하여 그 한쪽에 확산, 이온주입 등의 방법으로 n+층을형성하고, 그 n+층에 전면전극을 형성하며, 그 이면에 후면전극을 형성하는데, 후면전극은 증착, 도금 또는 스크린 프린팅 등의 방법으로 형성시켜 제작한다. 전극형성방법에 는 상기와 같이 여러 가지가 있으나 대량 생산에 있어서는 생산 가격면에서 스크린 프린팅 방법이 널리 사용된다.In general, photovoltaic power generation is one of the most desirable energy technologies with almost unlimited resources and no pollution such as pollution. Solar energy is an unlimited, clean, and free resource compared to fossil fuels and nuclear energy. And since light can be converted directly into electricity, energy converters are easy to install and maintain, and can be operated unattended. As a result, solar energy has been in the limelight as new energy. So many countries around the world are making efforts to develop solar cells. Thus solar cell by changing the sunlight into electrical energy, the method of using silicon of which is by the P-type silicon substrate to form an n + layer by a method such as diffusion to the one side, the ion implantation, the n + A front electrode is formed on the layer, and a rear electrode is formed on the back side of the layer, and the rear electrode is formed by a method such as deposition, plating, or screen printing. There are various methods for forming electrodes, but screen printing is widely used in mass production in terms of production price.

이하는 특허공고 94-7589인 태양전지의 전극 구조에 관한 것으로서 수광면 전극 그리드폭을 조절하여 수광면적이 최적효율상태가 되게 함으로써 태양전지 광전변환효율을 증가시키는 종래의 기술을 설명하고 있다.The following is related to the electrode structure of the solar cell of the patent publication 94-7589 describes a conventional technique for increasing the photovoltaic photoelectric conversion efficiency of the solar cell by adjusting the light receiving surface electrode grid width to the optimum light receiving area.

도 1은 종래의 태양전지의 전, 후면 전극 패턴도이다.1 is a front and rear electrode pattern diagram of a conventional solar cell.

도 2는 도 1에 따른 태양전지의 특성을 보인 표이다.2 is a table showing the characteristics of the solar cell according to FIG.

도 3은 도 1에 따른 그리드폭 변화에 의한 직렬저항의 특성도이다.FIG. 3 is a characteristic diagram of a series resistor according to a grid width change according to FIG. 1.

도 4는 도 1에 따른 수광면적비 변화에 의한 변환효율 특성도이다.4 is a conversion efficiency characteristic diagram according to the light receiving area ratio change according to FIG. 1.

도 1을 참조하여 설명하면, (가) 및 (나)는 종래 발명 태양전지의 전, 후면 전극 패턴도인데, 상기 발명은 쵸크랄스키(CZ)법으로 성장시킨 웨이퍼를 소정크기(100×100×0.45[mm])로 에즈-컷(as-cut)한 비저항이 4~6Ω-cm, 결정범위가(100)인 P형 단결정 실리콘을 기판으로 사용하여 그 기판의 한쪽면에 전체를 알루미늄 페이스트(Al paste)를 200-325메쉬(mesh)인 스크린으로 프린팅한 후 약 700~800℃에서 1-3분간 IR벨트(IR belt furnace)를 사용한 열처리를 통해 알루미늄을 실리콘 속으로 약 100μm정도 침투시켜 개방전압(V)을 향상시키고, 후면전극의 접합(contact)이 좋도록 하는 BSF(Back Surface Field)층을 형성하며, 그 BSF층 위에 후면전극을 제 1도 (나)와 같은 패턴으로 스크린 프린팅하고, 상기 기판의 타측면에 인을 확산시켜 n+층을 만들며, 그 n+층에 전면전극을 제 1도 (가)와 같이 수광면적이 전체 전지면적의 85~95[%]가 되도록 그리드(20)폭을 0.05-0.3[mm]로 변화시키면서 형성시킨다. 이때 광에 의해 생성되는 캐리어(carrier)를 수집하는 버스바(bus-bar ; 2)는 후에 모듈화(Module)할때를 위하여 2[mm]의 폭으로 고정시킨다.Referring to Figure 1, (a) and (b) is a front and rear electrode pattern diagram of a conventional solar cell, the invention is a predetermined size (100 × 100) of a wafer grown by Czochralski (CZ) method P-type single crystal silicon having a resistivity of 4 to 6 Ω-cm and a crystal range of (100) as an substrate, which is cut as x 0.45 [mm]), is used as a substrate, and the entire aluminum paste is coated on one side of the substrate. After printing (Al paste) to the screen of 200-325 mesh (mesh), aluminum is penetrated about 100μm into silicon through heat treatment using IR belt furnace for 1-3 minutes at 700 ~ 800 ℃. A back surface field (BSF) layer is formed to improve the open-circuit voltage (V), and the back electrode contacts are good, and the screen electrode is printed on the BSF layer in a pattern as shown in FIG. and, as to the deepening of the other surface of the substrate makes the n + layer, the front electrode on the n + layer of the first degree (a) Light area is 0.05 to 0.3 of the grid 20 so that the width is 85 to 95 [%] of the whole cell area is formed by changing a [mm]. At this time, the bus-bar (2) for collecting carriers generated by light is fixed at a width of 2 [mm] for later modularization.

한편, 전, 후면 전극은 모두 은 페이스트(Ag paste)를 사용하여 전극을 형성한다. 이와같은 발명의 태양전지는 제 2도 상기 발명에 따른 태양전지의 특성을 보인 표, 제 3도 태양전지의 그리드폭 변화에 따른 직렬저항의 특성도 및 제 4도 태양전지의 수광면적비 변화에 따른 변환효율 특성도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, both the front and rear electrodes form an electrode using silver paste (Ag paste). The solar cell of the present invention is a table showing the characteristics of the solar cell according to the invention shown in FIG. 2, FIG. 3, a characteristic diagram of the series resistance according to the grid width change of the solar cell, and FIG. Referring to the conversion efficiency characteristic diagram as follows.

상기 발명의 태양전지의 특성을 살펴보면, 그리드(20)폭과 수광면적의 변화에 대한 직렬저항(RS)의 특성을 제 2도의 특성표에서 도시하였는데. 그리드폭이 0.15[mm]일 때 직렬저항(RS)이 0.45[Ω]으로 가장 낮은 값을 타나내며, 이는 이 이하(0.15[mm]이하)의 그리드폭에서는 폭이 너무 좁아 열처리시 제대로 오믹접촉(ohmic contact)을 이루지 못하고, 그 이상의 그리드폭에서는 은 페이스트(Ag paste)내의 그라스(glass)양이 너무 많아져 직렬저항(RS)이 높아지게 된다. 한편, 수광면적비의 변화는 89.5[%]에서 가장 좋은 특성을 나타낸다.Looking at the characteristics of the solar cell of the present invention, the characteristics of the series resistance (R S ) with respect to the change of the grid 20 width and the light receiving area is shown in the characteristic table of FIG. When the grid width is 0.15 [mm], the series resistance (R S ) shows the lowest value as 0.45 [Ω], which is too small at the grid width below this (0.15 [mm] or less), so that it is properly used during heat treatment. The ohmic contact is not achieved, and at the grid width larger than that, the amount of glass in the silver paste becomes too large, and the series resistance R S becomes high. On the other hand, the change of the light receiving area ratio shows the best characteristic at 89.5 [%].

이와같은 결과로 그리드(20)폭은 0.15[mm]로 하고, 수광면적을 전체 전지면적의 89.5[%]가 되도록 설계한 상기 발명에 따른 태양전지는 개방전압(V)=575[mV], JSC: 28.9(mA/cm2), FF: 0.65로 결국 10.8[%]의 광전변환효율을 나타낸다.As a result of this, the grid 20 has a width of 0.15 [mm], and the solar cell according to the present invention designed to have a light receiving area of 89.5 [%] of the total cell area has an open voltage (V) = 575 [mV], J SC : 28.9 (mA / cm 2 ), FF: 0.65, resulting in a photoelectric conversion efficiency of 10.8 [%].

상기와 같이 실리콘을 이용한 태양전지는 그리드의 폭과 수광면적을 조절하여 광전변환효율을 향상시키는 방법에서 그리드의 폭과 수광면적의 비율을 조정하는 것으로 효율을 향상시키고 있으나 보다 더 높은 효율을 이루기 위해서는 화합물 반도체인 갈륨비소(GaAs)를 이용하고, 이 경우 기존의 방법보다 더욱 새로운 기술적 접근이 필요한 문제점이 있다.As described above, the solar cell using silicon improves the efficiency by adjusting the ratio of the grid width and the light receiving area in a method of improving the photoelectric conversion efficiency by adjusting the width and the light receiving area of the grid, but in order to achieve higher efficiency. Using a compound semiconductor gallium arsenide (GaAs), in this case there is a problem that requires a new technical approach than the conventional method.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최대의 효율을 이룰 수 있도록 태양전지 전면의 최적의 금속전극형태의 설계는 태양광이 입사되는 전면의 금속전극형태를 손가락 모양의 그리드로 제작하되, 그리드의 폭을 0.1~1μm로 하고 그리드의 수는 금속전극전체면적이 태양전지 전체면적의 8~10%가 되도록 정하고, 금속전극 그리드를 설계함에 있어서 그리드와 그리드 사이의 간격을 일정하게 하며 그리드와 그리드를 연결하는 연결선을 도 6의 (c)에서 예시한 것과 같이 연결부분을 가운데 두어 광전변환효율을 증가시키는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법이 제시되어 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to design the optimum metal electrode shape of the front of the solar cell to achieve the maximum efficiency of the metal electrode shape of the front of the sunlight is incident The grid is made in shape, but the width of the grid is 0.1 ~ 1μm and the number of grids is set so that the total metal electrode area is 8-10% of the total solar cell area. A method of improving solar cell efficiency by optimizing a metal electrode pattern which increases the photoelectric conversion efficiency by centering the connection portion as illustrated in FIG. .

도 1은 종래의 태양전지의 전, 후면 전극 패턴도1 is a front and rear electrode pattern diagram of a conventional solar cell

도 2는 도 1에 따른 태양전지의 특성을 보인 표2 is a table showing the characteristics of the solar cell according to FIG.

도 3은 도 1에 따른 그리드폭 변화에 의한 직렬저항의 특성도3 is a characteristic diagram of series resistance due to a change in grid width according to FIG. 1;

도 4는 도 1에 따른 수광면적비 변화에 의한 변환효율 특성도4 is a conversion efficiency characteristic diagram according to the light receiving area ratio change according to FIG. 1;

도 5는 그리드 폭과 수의 변화에 따른 태양전지의 효율 특성도5 is an efficiency characteristic diagram of a solar cell according to a change in grid width and number

도 6은 태양전지 전면의 금속전극형태의 세가지 예시도Figure 6 is an illustration of three types of metal electrode on the front of the solar cell

도 7은 도 6에 따른 그리드와 그리드를 연결하는 연결선의 위치에 따른 태양전지의 효율 특성도FIG. 7 is an efficiency characteristic diagram of a solar cell according to a position of a connection line connecting the grid and the grid according to FIG. 6.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 전극패드 20: 그리드10: electrode pad 20: grid

30: 연결선30: connecting line

이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the configuration and operation of the embodiment for achieving the above object.

도 5는 그리드 폭과 수의 변화에 따른 태양전지의 효율 특성도이다.5 is an efficiency characteristic diagram of a solar cell according to a change in grid width and number.

도 6은 태양전지 전면의 금속전극형태의 세가지 예시도이다.6 is three exemplary diagrams of metal electrodes on a front surface of a solar cell.

도 7은 도 6에 따른 그리드와 그리드를 연결하는 연결선의 위치에 따른 태양전지의 효율 특성도이다.7 is an efficiency characteristic diagram of a solar cell according to a position of a connection line connecting the grid and the grid according to FIG. 6.

먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 태양전지에 있어서 금속전극형태는 저항과 유효수광면적과 관련되어 효율에 큰 영향을 준다. 태양전지의 전면은 광이 쉽게 반도체 내부로 입사될 수 있도록 금속전극을 여러 형태의 가는 선으로 설계하고, 태양전지의 후면은 보통 전체를 금속으로 덮고 있다. 이때 상기 태양전지 전면의 금속전극형태중 가장 일반적인 패턴은 손가락 모양의 그리드(grid)(20)인데 이 그리드(20)의 배열에 따라 태양전지표면의 저항값이 변하며 그에 따라 태양전지의 효율도 변화한다. 그리드(20)의 수를 증가시켜주면 저항은 작아지지만 상대적으로 유효수광면적이 작아져 입사하는 빛의 양을 줄이는 결과를 낳게 된다. 그러므로 적절한 그리드(20)의 수와 폭을 결정하는 것은 태양전지 설계에 있어서 아주 중요하다. 가장 일반적인 금속전극형태인 손가락 모양의 그리드(20)의 수와 폭의 최적조건을 결정하기 위하여, 그리드(20)의 수와 폭을 변화시켜가며 광전변환효율을 조사하여 보았다. 제 5도는 전체면적이 1×1 cm2이고, 금속전극형태가 손가락 모양의 그리드(20)를 사용한 AlGaAs/GaAs 이종 접합 태양전지로 금속전극패드(10)의 두께가 0.1cm이고, 그리드(20)의 폭을 1μm, 5μm, 10μm로 변화시키면서 각각의 그리드(20)의 폭에 대하여 그리드(20) 수를 증가시켜가며 그리드(20)의 수에 따른 태양전지의 저항과 광전변환효율의 변화를 나타낸 것이다. 도 5에서 곡선1은 그리드(20)의 폭이 1μm 일때를 나타내고, 곡선2는 5μm, 곡선3은 10μm을 나타낸다.First, referring to FIG. 5, the shape of the metal electrode in the solar cell has a great influence on the efficiency in relation to the resistance and the effective light receiving area. The front surface of the solar cell is designed with a thin line of metal electrodes so that light can easily enter the semiconductor, and the rear surface of the solar cell usually covers the whole with metal. At this time, the most common pattern of the metal electrode shape on the front of the solar cell is a finger grid (20), the resistance value of the surface of the solar cell changes according to the arrangement of the grid 20, and accordingly the efficiency of the solar cell also changes do. Increasing the number of grids 20 reduces the resistance, but the effective light receiving area decreases, resulting in a reduction in the amount of incident light. Therefore, determining the appropriate number and width of grids 20 is very important in solar cell design. In order to determine the optimal condition of the number and width of the finger-shaped grid 20, which is the most common metal electrode type, the photoelectric conversion efficiency was examined while varying the number and width of the grid 20. 5 is an AlGaAs / GaAs heterojunction solar cell using a finger-shaped grid 20 having a total area of 1 × 1 cm 2 and a metal electrode pad 10 having a thickness of 0.1 cm. The number of grids 20 increases with respect to the width of each grid 20 while changing the widths of the grids to 1 μm, 5 μm, and 10 μm. It is shown. In FIG. 5, curve 1 represents the width of the grid 20 1 μm, curve 2 represents 5 μm, and curve 3 represents 10 μm.

상기의 세가지 경우에 대하여 가장 높은 광전변환효율을 나타내는 곡선은 그리드(20)의 폭을 1μm로 할 때이며, 도 5에서 보면 알 수 있듯이, 특히 1μm에서도 그리드(20)의 수가 도 5의 그리드의 수를 나타내는 축의 Nm의 영역에 해당하는 경우 광전변환효율은 최대값을 갖는다. 이는 그리드(20)의 수가 약 28에서 30개에 해당하는 경우이며 광전변환효율은 약 22.25%에 해당한다. 상기의 경우 전면의 금속전극의 전체 면적은 태양전지 전면의 전체 면적에 대하여 약 10% 이다. 상기의 경향으로부터 금속전극의 면적이 전체 태양전지 면적에 대하여 약 10% 정도를 유지하면서 그리드(20)의 폭을 가늘게 할수록 태양전지의 저항을 줄이며 동시에 광전변환효율을 증가시키고 있으나, 일반적으로 상용화된 포토리소그래피(Photolithography) 방법을 사용하면 0.1~1μm 정도에서 최적화 된다.In the above three cases, the curve showing the highest photoelectric conversion efficiency is when the width of the grid 20 is 1 μm. As can be seen from FIG. 5, the number of the grids 20 of FIG. 5 is particularly high even at 1 μm. The photoelectric conversion efficiency has a maximum value when it corresponds to the region of Nm of the axis representing. This is the case where the number of grids 20 corresponds to about 30 to 30 and the photoelectric conversion efficiency corresponds to about 22.25%. In this case, the total area of the front metal electrode is about 10% of the total area of the solar cell. From the above tendency, as the area of the metal electrode keeps about 10% of the total solar cell area and the width of the grid 20 becomes thinner, the resistance of the solar cell is decreased and the photoelectric conversion efficiency is increased at the same time. The photolithography method is used to optimize at 0.1 ~ 1μm.

한편, 손가락 모양의 그리드(20)의 설계에 있어서, 두터운 전극패드(10)로부터 가는 손가락 모양의 그리드(20)로 연결하는 연결선(30)의 위치에 따른 태양전지의 광전변환효율의 변화를 조사해 보았다. 상기의 광전변환효율의 변화를 제 6도를 참조하여 설명하면, 태양전지 전면의 금속전극형태를 (a), (b), (c)의 세가지로 나누어 예시하였고, 상기 세가지의 경우는 같은 유효수광면적을 갖는다. 상기의 예시도에서 (a)는 현재 일반적으로 사용되고 있는 금속전극형태이다.On the other hand, in the design of the finger grid 20, the change in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell according to the position of the connection line 30 connecting from the thick electrode pad 10 to the thin finger grid 20 is investigated saw. The change in the photoelectric conversion efficiency is described with reference to FIG. 6 to illustrate the metal electrode types on the front of the solar cell divided into three types (a), (b) and (c), and the three cases are the same effective. It has a light receiving area. In the exemplary diagram above, (a) is a metal electrode type which is generally used.

또한, (b), (c)의 경우는 (a)와는 달리 병렬효과를 갖게 된다. 상기의 세가지 경우에 대하여 각각 그리드의 수를 증가시켜가면서 광전변환효율을 조사한 결과를 도 7의 특성도를 통하여 나타내고 있다. 상기에서 태양전지의 전체면적이 1×1 cm2이고, 금속전극형태가 손가락 모양의 그리드(20)를 사용한 AlGaAs/GaAs 이종 접합 태양전지로 금속전극패드(10)의 두께가 0.1cm이고, 그리드(20)의 폭을 1μm의 경우에 해당하는 결과값이다. 도 7을 보면 알 수 있듯이 세가지의 곡선(a), 곡선(b), 곡선(c)의 경우에 대하여 광전변환효율을 측정했을 때 곡선(c)의 경우가 가장 큰 값을 나타내고 있다. 즉, 금속전극패드(10)와 연결되는 그리드(20)와 그리드(20)를 연결하는 연결선(30)이 가로의 그리드선과 정중앙으로 병렬의 형태로 연결되었을 때 가장 큰 광전변환효율을 나타낸다.In addition, (b) and (c) have a parallel effect unlike (a). 7 shows the results of investigating photoelectric conversion efficiency while increasing the number of grids for each of the three cases. In the above, the total area of the solar cell is 1 × 1 cm 2, and the AlGaAs / GaAs heterojunction solar cell using the finger-shaped grid 20 of the metal electrode form is 0.1 cm in thickness, and the electrode pad 10 has a thickness of 0.1 cm. The width of (20) corresponds to the result of 1 μm. As can be seen from FIG. 7, when the photoelectric conversion efficiency of the three curves (a), (b) and (c) is measured, the curve (c) shows the largest value. That is, when the grid 20 connected to the metal electrode pad 10 and the connection line 30 connecting the grid 20 are connected in parallel with the horizontal grid line in the center, the photoelectric conversion efficiency is greatest.

상기의 모든 과정을 거쳐서 본 발명이 의도하는데로 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법이 구현된다.Through all the above processes, a solar cell efficiency improvement method is realized by optimizing the metal electrode pattern as the present invention intends.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 반도체를 이용한 태양전지 제조시 광전변환효율을 향상시키기 위하여 태양전지 전면의 최적의 금속전극형태의 설계는 태양광이 입사되는 전면의 금속전극형태를 손가락 모양의 그리드로 제작하되, 그리드의 폭을 0.1~1μm로 하고 그리드의 수는 금속전극전체의 면적이 태양전지 전체 면적의 8~10%가 되도록 정하고, 그리드를 설계함에 있어서 그리드와 그리드 사이의 간격을 일정하게 하며, 그리드와 그리드를 연결하는 연결선이 가로의 그리드선과 정중앙으로 병렬의 형태로 연결되도록 설계함으로써 태양전지의 광전변환효율을 극대화시키는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the present invention is to design the optimal metal electrode shape on the front of the solar cell in order to improve the photoelectric conversion efficiency in manufacturing a solar cell using a semiconductor finger of the metal electrode shape of the front surface to which sunlight is incident The grid is made in shape, but the width of the grid is 0.1 ~ 1μm and the number of grids is determined so that the area of the entire metal electrode is 8-10% of the total area of the solar cell. In order to make the constant and the connecting line connecting the grid to the grid in the form of parallel parallel to the horizontal grid line has the effect of maximizing the photoelectric conversion efficiency of the solar cell.

Claims (3)

반도체를 이용한 태양전지 제작시 사용되는 금속전극형태 설계에 있어서,In the design of the metal electrode shape used in manufacturing a solar cell using a semiconductor, 태양전지의 후면은 금속전극으로 하고, 태양광이 입사되는 전면의 금속전극형태는 손가락 모양의 그리드(20)로 제작하되, 그리드(20)의 폭을 0.1~1μm로 하고 그리드(20)의 수는 금속전극전체의 면적이 태양전지 전체면적의 8~10%가 되도록 정하여, 태양전지의 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법.The back of the solar cell is a metal electrode, the front of the metal electrode form of the solar light is made of a finger-shaped grid 20, the width of the grid 20 to 0.1 ~ 1μm and the number of grid 20 The method of improving the solar cell efficiency by optimizing the metal electrode pattern, characterized in that the area of the entire metal electrode to be 8 ~ 10% of the total area of the solar cell, increasing the efficiency of the solar cell. 제 1항에 있어서, 태양전지 전면의 금속전극 그리드를 설계함에 있어서,According to claim 1, In designing a metal electrode grid on the front of the solar cell, 그리드(20)와 그리드(20) 사이의 간격을 일정하게 하는 것을 그 특징으로 하는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법.Method for improving solar cell efficiency by optimizing the metal electrode pattern, characterized in that the interval between the grid 20 and the grid 20 is constant. 제 1항에 있어서, 태양전지 전면의 금속전극 그리드를 설계함에 있어서,According to claim 1, In designing a metal electrode grid on the front of the solar cell, 그리드(20)와 그리드(20)를 연결하는 연결선(30)이 도 6의 예시도의 (c)처럼 가로의 그리드선과 정중앙으로 병렬의 형태로 연결되도록 설계하는 것을 특징으로 하는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지 효율 개선방법.In order to optimize the metal electrode pattern, the connecting line 30 connecting the grid 20 and the grid 20 is designed to be connected in parallel with the horizontal grid line in the center as shown in FIG. 6C. How to improve solar cell efficiency through
KR1019980013904A 1998-04-18 1998-04-18 Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization KR19990080558A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980013904A KR19990080558A (en) 1998-04-18 1998-04-18 Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980013904A KR19990080558A (en) 1998-04-18 1998-04-18 Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990080558A true KR19990080558A (en) 1999-11-15

Family

ID=65891007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980013904A KR19990080558A (en) 1998-04-18 1998-04-18 Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990080558A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011065611A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 경상대학교산학협력단 Solar cell and solar cell fabrication method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011065611A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 경상대학교산학협력단 Solar cell and solar cell fabrication method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109728103B (en) Solar cell
AU2016231480B2 (en) Photovoltaic devices with electroplated metal grids
US4496788A (en) Photovoltaic device
Metz et al. Industrial high performance crystalline silicon solar cells and modules based on rear surface passivation technology
EP0776051B1 (en) Structure and fabrication process for an aluminium alloy self-aligned back contact silicon solar cell
US7943416B2 (en) Local heterostructure contacts
KR101046219B1 (en) Solar cell having a selective emitter
US20080173347A1 (en) Method And Apparatus For A Semiconductor Structure
EP2192618A2 (en) Solar cell and method of fabricating the same
RU2590284C1 (en) Solar cell
EP0241226A2 (en) Semiconductor device and method of making it
CN117878176A (en) P-type TBC solar cell and manufacturing method thereof
Meier et al. Enhanced light-trapping for micromorph tandem solar cells by LP-CVD ZnO
Cuevas et al. Back junction solar cells on n-type multicrystalline and CZ silicon wafers
CN110600561A (en) Battery structure of interdigital PN junction of IBC battery and preparation method thereof
Tucci et al. Contact formation on a-Si: H/c-Si heterostructure solar cells
RU2757544C1 (en) Silicon-based double-sided heterojunction photovoltaic converter
Nijs et al. Recent improvements in the screenprinting technology and comparison with the buried contact technology by 2D-simulation
JP5645734B2 (en) Solar cell element
KR19990080558A (en) Method for improving solar cell efficiency through metal electrode pattern optimization
CN113437161A (en) Solar cell, preparation method thereof and photovoltaic module
Honsberg et al. Design strategies for commercial solar cells using the buried contact technology
KR940007589B1 (en) Electrode structure of solar cell
JP2632740B2 (en) Amorphous semiconductor solar cell
CN214753796U (en) Cell structure, solar cell and photovoltaic module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application