KR20020010584A - 알루미늄 합금이 후면 접합된 태양 전지와 그것의 제조 방법 - Google Patents
알루미늄 합금이 후면 접합된 태양 전지와 그것의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020010584A KR20020010584A KR1020017011811A KR20017011811A KR20020010584A KR 20020010584 A KR20020010584 A KR 20020010584A KR 1020017011811 A KR1020017011811 A KR 1020017011811A KR 20017011811 A KR20017011811 A KR 20017011811A KR 20020010584 A KR20020010584 A KR 20020010584A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- base layer
- solar cell
- type
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 27
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 35
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 25
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims description 13
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical group [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 11
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005231 Edge Defined Film Fed Growth Methods 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 81
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 87
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N [B].[Si] Chemical class [B].[Si] CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 1
- LGFYIAWZICUNLK-UHFFFAOYSA-N antimony silver Chemical compound [Ag].[Sb] LGFYIAWZICUNLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- -1 phosphorus ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/028—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L31/0288—Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table characterised by the doping material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- 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
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다. 이 제조 방법은, 베이스 층(118)을 마련하는 단계와, 강 도핑된 p형 이미터 층을 마련하도록 상기 베이스 층의 비조사면(128)과 동일 측부에 p형 전도성의 이미터 층(120)을 형성하여 n형 베이스 층(118)과 p형 이미터 층(120) 사이에 p-n 접합(124)을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 베이스 층은 n형 전도성을 가지며, 조사면(126)과 이 조사면의 반대측에 있는 비조사면(128)에 의하여 범위가 한정된다.
Description
태양 전지는, 태양과 같은 광원으로부터 용이하게 입수 가능한 에너지를 전력으로 전환하여 계산기, 컴퓨터 및 가정용 히터와 같은 전기 구동식 기구를 작동하기 때문에 널리 이용되고 있다. 도 1은 종래의 태양 전지(10)를 구성하는 중층 스택(layered stack)의 단면도를 도시한다. 종래의 실리콘 태양 전지(10)는 통상적으로 p형 베이스 층(18)과 n형 층(16) 사이에 p-n 접합(24)이 샌드위치되며, 이 접합은 조사면(전면; 11) 근처에 위치된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "조사면(illuminated surface)"이라는 용어는 태양 전지가 활동하거나 작동 중인 때에 광 에너지에 노출되는 종래의 태양 전지의 표면을 지칭한다. 따라서, "비조사면(non-illuminated surface)"이라는 용어는 조사면의 반대측에 있는 표면을 지칭한다. p-n 접합(24)의 기본 구조에는 조사면(11) 또는 그에 인접하게 강 도핑된(약 1020㎝-3) n형 이미터 층(n+; 16)이 포함되며, 이 이미터 층은 적당하게도핑된(약 1015㎝-3) p형 베이스 층(p; 18) 위에 배치된다. 종래의 태양 전지의 상업적 실시예는 통상적으로 선택적인 반사 방지 코팅(14)과 p+층(20)을 포함하며, 이 p+층은 p형 베이스 층(18)과 p형 실리콘 접점(22) 사이에 형성된다.
n+이미터 층(16)으로부터 p-n 접합(24)의 통상적 깊이는 약 0.5 ㎛로 측정된다. p-n 접합(24)의 양측에서 발생되는 소수 캐리어를 용이하게 수집하는 데에는 얕은 전면의 p-n 접합(24)이 유리하다. p형 베이스 층(18)으로 침투하며 베이스 층(18)에 의해 흡수되는 광의 각 광자는 그것의 에너지를 구속 상태(공유 결합 상태)의 전자에 전달하여, 그 전자를 자유롭게 한다. 이러한 가동 전자와, 뒤에 남겨지는 공유 결합 내의 정공(정공도 이동 가능함)은 태양 전지로부터 흐르는 전류의 전위 요소(potential element)를 포함한다. 이 전류에 기여하기 위하여, 전자와 정공은 재결합될 수 없고, 오히려 p-n 접합(24)과 관련한 전기장에 의해 분리된다. 이러한 일이 벌어지는 경우에, 전자는 n형 실리콘 접점(12)으로 이동하고, 정공은 p형 실리콘 접점(22)으로 이동한다.
태양 전지의 전류에 기여하기 위하여, 광발생(photogenerated) 소수 캐리어(n+이미터 층의 정공과 p형 베이스 층의 전자)는, 그들이 수집되는 p-n 접합(24)으로 확산에 의해 이동할 수 있도록 충분히 긴 시간동안 존재해야 한다. 다수 캐리어와의 재결합에 의한 손실 없이 소수 캐리어가 이동할 수 있는 평균 거리는 소수 캐리어 확산 거리로 지칭된다. 소수 캐리어 확산 거리는 일반적으로 실리콘 결정 내의 결함(즉, 재결합 중심)의 밀도 및 실리콘 내의 도펀트 원자의 밀도와 같은 요인에 의존한다. 결함 또는 도펀트 원자의 밀도가 증가함에 따라, 소수 캐리어 확산 거리는 감소한다. 따라서, 강 도핑된 n+이미터 층(16)의 정공의 확산 거리는 적당하게 도핑된 p형 베이스 층(18)의 전자의 확산 거리보다 훨씬 작다.
당업자는 n+이미터 층(16)이 거의 "데드 층(dead layer)"이라는 것을 인지하고 있는데, 이 층에서는 이미터 층(16)에서 야기된 소수 전하 캐리어가 재결합에 의한 손실 없이 p-n 접합(24)으로 거의 확산될 수 없다. 여러 가지 이유로, 얕거나 가능한한 이미터 층(16)의 표면에 인접한 n+이미터 층(16)을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 얕은 이미터 층은 비교적 적은 광자가 n+이미터 층(16)으로 흡수될 수 있게 한다. 또한, n+이미터 층(16)에 야기된 최종의 광발생 소수 캐리어는 수집될 이론적인 기회(확산 거리 ≥ 접합 깊이)를 갖도록 p-n 접합(24)에 그 자체로 충분하게 인접해 있다.
불행하게도, 종래의 태양 전지 구조에서는, n+이미터 층의 깊이는 제한되며 원하는 만큼 얕게 될 수 없다. 이미터 접점(12), 특히 스크린 프린팅(screen-printing) 및 소성(firing)에 의해 형성되는 접점으로부터의 금속이 p-n 접합(24)에 침투하여, 그 접합을 파괴 또는 손상시킬 수 있다. p-n 접합(24) 내의 금속의 존재는 접합을 "단락(short)" 또는 "분류(shunt)" 시킨다. 그러므로, 얕고 적게도핑된 n+이미터 층(16)은 전지에 의해 생성된 전류를 증가시키는 데에는 유리하지만, 실제로 n+이미터 층(16)은 비교적 깊게 강 도핑된 경우보다 p-n 접합(24)의 분류(shunting)를 방지하는 데에는 바람직하지 않다. 결과적으로, 종래의 태양 전지에서는, n+이미터 층(16)의 위치가 깊으면, 전지에 의해 생성되는 전류의 양은 감소된다.
따라서, 소수 캐리어 확산 거리가 길고, p-n 접합의 분류를 방지하며, 생성된 전류의 양을 감소시키지는 않는 실리콘 태양 전지의 구조 및 그것의 제조 방법이 요구된다.
본 발명은 개선된 태양 전지와 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하자면, 본 발명은 태양 전지의 비조사면 근처에 p-n 접합이 위치되는 태양 전지와 그것의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 태양 전지의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이고,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따라 도 2의 태양 전지를 제조하는 여러 단계를 도시한 도면이고,
도 4는 알루미늄 합금이 후면 접합된 수지상 웨브의 태양 전지에 대해서 측정한 I-V 곡선의 그래프이고,
도 5는 알루미늄 합금이 후면 접합된 수지상 웨브의 태양 전지의 내부 양자 효율을 나타내는 그래프이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도로서, 태양 전지의 후면을 금속이 부분적으로 덮고 있는 것을 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도로서, 베이스 층과의 접점이 전지의 후면에 깍지 끼워진 방식(interdigitated fashion)으로 있는 것을 도시한 도면이다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 태양 전지를 제공한다. 태양 전지는 n형 전도성의 도펀트 원자가 있는 베이스 층을 포함하며, 이 베이스 층은 조사면(照射面)과 비조사면에 의하여 범위가 한정된다. 조사면은 태양 전지가 광 에너지에 노출될 때 광에너지가 부딪치는 표면이며, 비조사면은 조사면의 반대측에 있다. 태양 전지에는, 알루미늄 합금으로 제조되어 p형 전도성의 층으로서 기능하는 후면의 이미터 층을 더 포함된다. 태양 전지에는 베이스 층의 비조사면과 후면의 이미터 층 사이에 p-n 접합 층이 추가로 배치된다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 태양 전지의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 (1) 베이스 층을 마련하는 단계와, (2) 강 도핑된 p형 이미터 층을 마련하도록 베이스 층의 비조사면과 동일 측부에 p형 전도성의 이미터 층을 형성하여, n형베이스 층과 p형 이미터 층 사이에 p-n 접합을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 베이스 층은 n형의 전도성을 가지며, 조사면과 비조사면에 의해 범위가 한정된다. 조사면은 태양 전지가 광 에너지에 노출될 때 광 에너지가 부딪치는 표면이고, 비조사면은 조사면의 반대측에 있다.
본 발명의 이들 특징 및 다른 특징은 첨부 도면을 참고로 한 이하의 실시예에 상세하게 기재되어 있다.
첨부 도면에 예시되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 이제 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 설명에서, 많은 특정한 세부 사항은 본 발명의 철저한 이해를 돕도록 설명한 것이다. 그러나, 본 발명이 이들 특정한 세부 사항의 일부 또는 전부 없이도 시행될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 한편으로, 널리 알려진 공정 단계 및/또는 구조는 본 발명을 불명료하게 할 소지가 있으므로 상세하게 설명하지는 않는다.
소수 캐리어 전자(즉, p형 실리콘 내의 전자)의 확산 거리는 일반적으로 주어진 도핑 밀도에 대한 소수 캐리어 정공(즉, n형 실리콘 내의 정공)의 확산 거리와 상이하다. 이러한 차이는, 재결합 중심으로서 작용할 수 있는 결정 결함의 성질에 의존할 수 있다. 수지상 웨브의 실리콘에서, 예컨대 주요 결함은 전위심(dislocation core)에서 핵을 이루는 산화 규소의 침전물이다. 산화 규소 침전물과 주위의 실리콘 사이의 계면은 두 물질의 원자 구조의 불일치 때문에 양전하를 수반한다. 음으로 하전된 소수 캐리어 전자는 이러한 양으로 하전된 계면으로 이끌린다. 이러한 결함은 많은 다수 캐리어 정공 중 하나가 결함에 의하여 배회할 때까지 전자를 포획 및 보유할 수 있어서, 재결합의 경우에 전자가 정공으로 떨어질 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 태양 전지의 기재 층에 대해서, n형 도핑이 p형 도핑으로 얻을 수 있는 확산 거리보다 큰 소수 캐리어 확산 거리를 얻는 데에 유리하다는 것을 알 수 있다. n형 전도성을 갖는 태양 전지 기재는 n형 베이스 층을 필요로 한다. 따라서, 붕소를 포함한 조사 측부에 이미터 층과 n형 베이스 층을 채용함으로서 p-n 접합을 형성하였는데, 이는 p형 도펀트를 위한 실용적인 선택이다.
불행하게도, 붕소 확산은 붕소-실리콘 화합물의 형성 때문에 얼룩진 실리콘 표면을 빈번하게 남기는 것으로 확인되었다. 이러한 얼룩은 태양 전지 표면의 외관을 심각하게 손상시킨다. 붕소 얼룩은, 얼룩진 표면을 가열 산화하고, 뒤이어 가열 산화물을 화학적으로 제거하는 것과 같은 추가의 원치 않는 처리 단계를 이용함으로써 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명의 발견에 따르면, n형 도핑이 p형 도핑보다 큰 소수 캐리어 확산 거리를 제공하는 실리콘 물질에 대해서, 전방의 p-n 접합은 p형 이미터 층에 붕소 얼룩이 존재함으로 인해 바람직하지 않다.
다시 도 1을 참고하면, 상업용 태양 전지(10)는 n+pp+구조를 갖는다. n형 이미터 층(16)은 일반적으로 (얼룩이 문제가 되지 않는) 인 확산을 이용하여 형성되며, 실리콘 기재는 도핑된 p형이며, 후방의 실리콘 표면(20)은 접촉 금속 층(22)과의 옴 접촉(ohmic contact)을 향상시키도록 통상적으로 도핑된 p+이다. 옴 접촉은 낮은 저항을 갖는다. 옴 접촉을 가로질러 발생된 전압은 접촉을 통하여 흐르는 전류와 선형 관계를 갖는다. 그와 달리, 정류 접촉을 가로질러 발생된 전압은 그 접촉을 통하여 흐르는 전류와 비선형 관계를 갖는다. p+도핑과 후방의 금속 접점을 제공하는 데에 알루미늄-실리콘 합금이 사용될 수 있다. 보다 중요하게는, 상업용 태양 전지(10)는 전지의 전방에 p-n 접합(24)이 위치된다. 그러므로, 전술한바와 같이, n+이미터 층(16)은 전방 접합을 분류하는 것을 방지하는 데에 요구되는 것보다 더 깊게 강요된다. n형 도핑으로 우수한 소수 캐리어 확산 거리를 갖는 실리콘 물질이 전방의 p-n 접합과 함께 사용되는 경우, p형 이미터 층은 실질적으로 붕소 도핑된다. 전술한 바와 같이, 붕소 도핑은 얼룩진 표면을 남기는데, 이 얼룩진 표면은 전지의 외관을 손상시키고, 추가의 원치 않는 처리를 이용해야만 제거될 수 있다.
그러므로, 본 발명에서는 태양 전지의 후단에 p-n 접합이 위치된다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지의 층 스택(110)을 도시하며, 이 스택은 후단(베이스 층의 비조사면 근처)에 p-n 접합이 위치되며, 그에 따라 전방 금속 접점(112)이 p-n 접합을 분류하는 것은 불가능하다. 알루미늄이 실리콘 p+층에 도펀트로 선택될 수 있으므로, 알루미늄이 접합을 분류하는 것도 불가능하다.
태양 전지의 층 스택(110)은 n형 전도성의 베이스 층(118)을 포함하며, 이 베이스 층은 조사면(126; 전면 또는 상면)과 비조사면(128; 후면 또는 하면)에 의해 범위가 한정된다. 조사면(126) 근처의 베이스 층(118)의 일부는 얕은 n+ 층(116)에 의해 부동화되며, 이 얕은 층은 통상적으로 인을 실리콘 층에 확산함으로써 형성된다. 그러므로, 이 실시예는 종래의 n+층의 장점을 실현하고, 붕소 얼룩이 남는 문제가 없다. 선택적인 반사 방지(AR) 코팅(114)이 n+층(116)의 상부에 배치된다. 반사 방지 코팅이 도 2에 도시된 바와 같이 존재하는 경우, 은접점(112)은 AR 코팅(114)을 통하여 소성되어 n+실리콘 층(116)의 표면에 이른다.
p-n 접합(124)은 비조사면(128), 또는 베이스 층(118)과 알루미늄 도핑된 실리콘 층(120) 사이의 계면에 형성되며, 이 실리콘 층은 본 발명의 태양 전지의 층 스택에서 p+이미터 층으로서 작용한다. 알루미늄이 실리콘과 함께 합금화될 때 생기는 알루미늄-실리콘 공융 금속 층(122)은 p+층(120) 아래에 배치되고, p+이미터 층(120)에 대한 자가 정렬된 접점으로서 작용한다. 도 2의 태양 전지 구조에서 붕소 도핑이 없으며, 그에 따라 전면의 외관을 손상하는 붕소 얼룩이 없는 것도 중요한 것이다.
전지(110)의 후면에 p-n 접합을 배치하는 것은 도 2에 도시된 태양 전지(110)의 독특한 특성이다. 현재의 다른 어떤 실리콘 태양 전지 구조도 이러한 알루미늄 합금의 후방 접합을 채용하지 않는 것을 주목해야 한다. 또한, n+층(116)의 깊이는, p-n 접합(124)이 전지(110)의 후면에 있기 때문에 분류(分流)와 관련한 어떠한 문제도 존재하지 않는다.
일실시예에 따르면, n형 베이스 층(118)은 일반적으로 약 5 Ωㆍ㎝ 내지 약 100 Ωㆍ㎝, 바람직하게는 약 20 Ωㆍ㎝의 저항률을 갖는 수지상 웨브의 실리콘 결정이다. 수지상 웨브의 실리콘 기재의 결정의 두께는 일반적으로 약 30 ㎛ 내지 약 200 ㎛, 바람직하게는 약 100 ㎛이다. 전지(110)가 실용적인 에너지 변환 효율 수준으로 작동하게 하기 위하여, 이 실시예의 한 예에 있어서는, n형 베이스층(118)에서의 정공의 확산 거리는 베이스 층(118)의 두께보다 약간 작다. 그러나, 바람직한 예에서, 정공의 확산 거리는 베이스 층(118)의 두께와 실질적으로 동일하며, 보다 바람직하게는 베이스 층(118)의 두께를 초과한다.
p-n 접합을 전지의 전면 근처 대신에 전지의 후면 근처에 배치하는 것은 당업자가 직관적으로 알 수 있는 것이 아니다. 일반적으로는 p-n 접합을 전지의 전면 근처에 배치하는 것이 바람직한데, 그 이유는 조사면으로부터 후면을 향하여 진행함에 따라 단위 깊이 당 흡수된 광자의 수가 감소하기 때문이다. 예컨대, 입사하는 광자의 약 52%는 조사면으로부터 베이스 층의 처음 5 ㎛ 내에서 흡수되는 한편, 약 10%는 깊이의 두 번째 5 ㎛ 부분 내에서 흡수되고, 약 6%는 세 번째 5 ㎛ 부분 내에서 흡수된다. 사실, 입사하는 광자의 약 75%는 베이스 층의 상부 30 ㎛ 이내에서 흡수된다.
광자의 흡수로 인하여 전자-정공의 쌍이 발생되고, 이 쌍의 소수 캐리어 멤버는 접합부로 확산되어 수집되므로, p-n 접합을 조사면 근처에 배치하는 것이 합리적이다. 경험상으로, 접합부로부터 한 확산 거리를 넘어가는 이들 소수 캐리어는 수집되지 않으며, 그에 따라 태양 전지의 광전류에 기여하지 못한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 제조 공정의 상이한 단계에서 형성된 중요한 중간의 태양 전지 구조를 도시한다. n형 전도성의 단결정 실리콘 기재가 널리 알려진 종래의 기술, 예컨대 조크랄스키법(Czochralski), 플로트 존(Float-zone), 브릿지맨법(bridgman), EFG법〔edge defined film-fed growth〕, 스트링 리본 성장(string ribbon growth), 이방향 응고에 의해 결정화되는 실리콘주조, 수지상 웨브 성장(dentritic web growth)과 같은 기술을 이용하여 제조될 때, 본 발명의 공정의 예시적인 실시예가 시작될 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서는, 수지상 웨브 성장 기술이 n형 단결정 기재를 형성하도록 수행될 수 있다.
도 3a를 참조하면, n형 단결정은 베이스 층(218)으로서 기능하며, 그 아래에 태양 전지의 p-n 접합이 순차적으로 형성된다. 다음 단계에서, 강하게 도핑된 n형 층(216; 이하에서는 n+층으로 지칭함)이 반도체 및 태양 전지 제조 기술에 종사하는 당업자에게 널리 알려진 확산 공정을 사용하여 베이스 층(218)의 상부에 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 인을 함유하는 층이 베이스 층(218)의 상면에 피복되고, 인 원자는 임의의 열원으로부터 베이스 층(218)으로 밀려난다. 인의 층은 스크린 프린트된 페이스트 또는 액체 도펀트로부터 얻는 것이 바람직하며, 열원은 급속 가열 처리(RTP) 유닛 또는, 약 750 ℃ 내지 약 1050 ℃, 바람직하게는 약 950℃의 온도로 유지되는 벨트 로(爐)이다. 이들 온도에서, 확산 시간은 일반적으로 약 30 초 내지 약 30 분, 바람직하게는 약 5분일 수 있다. 결과로서, 두께가 일반적으로 약 0.1 ㎛ 내지 약 1 ㎛, 바람직하게는 약 0.3 ㎛인 인 도핑된 n+ 부동층이 형성되며, 면적 저항은 일반적으로 약 10 Ω/스퀘어 내지 약 200 Ω/스퀘어, 바람직하게는 40 Ω/스퀘어이다.
선택적으로, 다른 실시예에 있어서, 베이스 층(218)의 상면에는 인 이온이 주입되고, 베이스 층의 상면 근처의 일부는 n+층(216)으로 변환된다.
다른 실시예에 따르면, 베이스 층(218)은 분명한 양전하 또는 음전하를 가질 수 있는 투명한 유전체 층에 의해 부동화된다. 이 실시예의 한 가지 예에 있어서, 베이스 층은, 두께가 약 50 Å 내지 약 500 Å, 바람직하게는 약 150 Å인 열적으로 성장된 이산화규소의 층에 의해 부동화된다. 이 실시예에서, 베이스 층(218)의 부동화는, 약 800 ℃ 내지 약 1050 ℃, 바람직하게는 약 1000 ℃의 온도로 급속 가열처리 유닛에서 수행될 수 있다. 이러한 열처리는 일반적으로 약 30 초 내지 약 30 분, 바람직하게는 약 50 초 동안 수행된다. n+층을 부동화하는 방법에 관계없이, 또는 그 층이 부동화되는가의 여부에 관계없이, 당업자는, n+층(216)의 형성으로 인하여, 하이-로 접합(high-low junction; n+n)이 베이스 층(218)의 상부에 형성되는 것을 알 수 있다.
다음에, 반사 방지 코팅(214)이 도 3b에 도시된 바와 같이 n+층(216)의 상부에 피복될 수 있다. 예를 들면, 반사 방지 코팅(214)을 형성하기 위하여, 질화 규소의 플라즈마 증가된 화학적 증착(PECVD) 또는 이산화티탄의 대기압 화학적 증착(APCVD)이 수행된다.
다음으로, 베이스 층(218)의 하면 또는 비조사면에 알루미늄 층(222)을 적층하는 데에 종래의 기술이 이용된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 알루미늄은 순수 알루미늄 페이스트를 베이스 층(218)의 하면에 스크린 프린팅함으로써 적층된다. 이 실시예의 한 예에 있어서, 알루미늄 층(222)은 전지의 거의 전체 후면에걸쳐서 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 바람직하게는 약 15 ㎛의 두께로 스크린 프린팅함으로써 적층된다. 다음에, 부분적으로 제조된 태양 전지는 복사 가열식 벨트 로에서 약 577 ℃의 알루미늄-실리콘 공융 온도 이상의 적당한 온도로, 예컨대 일반적으로 약 700 ℃ 내지 약 1000 ℃, 바람직하게는 약 800 ℃로, 충분히 긴 지속 시간 동안, 예컨대 일반적으로 약 0.1 분 내지 약 10 분, 바람직하게는 약 2 분간 가열되어, 층(222)으로부터의 적어도 일부 알루미늄 합금을 베이스 층(218)과 용이하게 합금화할 수 있다. 합금화 공정 중에, 벨트 로 내측에서의 열처리는 알루미늄이 실리콘을 효율적으로 용해하기 충분하게 높다. 이러한 높은 온도에서, 알루미늄 층의 두께의 약 1/3로 측정되는 베이스 층의 일부는 효율적으로 용해되어, 도 3c에 도시된 p+층(220)을 형성한다. 예를 들면, 약 800 ℃에서, 두께가 15 ㎛인 알루미늄 층(222)은 실리콘 베이스 층의 5㎛ 부분을 용해시킨다. 결과적으로, p+층(220)은 알루미늄으로 도핑된 실리콘이며, 접촉 층(222)은 약 88 중량%의 알루미늄과 12 중량%의 실리콘의 공융 조성을 갖는 합금이다.
p+이미터 층은 이하에 설명하는 바와 같이 마련된다. 실리콘이 냉각됨에 따라, 실리콘은 기초의 실리콘에서 계속적으로 응고하거나 성장하며, ㎤ 당 알루미늄 원자가 약 1018내지 약 1019개 정도인 적당한 양의 알루미늄 도펀트를 채용한다. 알루미늄 원자의 밀도는 실리콘 원자의 밀도보다 현저하게 작은데, 실리콘 원자의 밀도는 ㎤ 당 약 5 ×1022으로 약 10,000배이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 층을냉각한 후에, 비조사면 근처의 베이스 층(218)의 일부는 액체 위상 에피택시(liquid phase epitaxy)에 의해 강 도핑된 p형 층(220; 이하에서 p+ 층으로 지칭함)으로 전환된다. 용해된 실리콘의 일부는 알루미늄-실리콘 공융 층(222)의 일부가 된다. 알루미늄에 의해 용해되지 않은 실리콘은, 그것이 에피택시얼 재성장하는 때에 실리콘 결정을 재구성하는 형판으로서 작용한다.
알루미늄-실리콘 공융 금속 층(222)은 (전기 저항이 낮은) 양호한 전도체이며, 태양 전지에 대해 자가 정렬된 금속 접점으로서 기능한다. 알루미늄-실리콘 공융 금속 층(222)의 두께는 일반적으로 약 1 ㎛ 내지 약 30 ㎛이며, 바람직하게는 약 15 ㎛이다.
도 3d는, 금속 접점을 적층하고 선택적인 반사 방지 코팅을 통하여 소성한 후의 결과로 생기는 구조를 도시한다. 예를 들면, 은의 층이 격자 패턴으로 전면의 약 7%를 둘러싸도록 n+층(216)에 스크린 프린팅된다. 은은 스크린 프린팅에 의해 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 사이, 바람직하게는 약 10 ㎛의 두께로 적층될 수 있다. 다음에, 그 결과로 부분적으로 제조된 태양 전지 구조물은 일반적으로 약 700 ℃ 내지 약 900 ℃, 바람직하게는 약 760 ℃의 온도로 유지되는 벨트 로를 통하여 주행한다. 전지가 노를 통하여 주행하는 시간은 은 페이스트 내의 불순물이 실리콘으로 확산되는 것을 방지하도록 짧다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 전지가 벨트 로를 통하여 주행하는 시간은 약 0.1 분 내지 약 10 분이다. 그러나, 바람직한 실시예에 있어서 주행 시간은 약 40 초이다. n+층(216)에 이르는 은의 옴 접점(212)의 두께는 일반적으로 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛이며, 바람직하게는 약 10 ㎛이다. 선택적인 반사 방지 코팅이 적층되는 경우, 은의 층은 코팅을 통하여 소성된다. (반사 방지 코팅을 포함하거나 포함하지 않는) 두 작업은 복사 가열식 벨트 로에서 수행될 수 있다. 본 발명의 제조 단계는 높은 산출량과 낮은 제조 비용을 실현한다.
도 4는, 본 발명에 따라 전체 후면이 금속으로 덮여 있는 알루미늄 합금이 후면 접합된 수지상 웨브 실리콘 태양 전지에 있어서 광 에너지를 전기 에너지로 전환하는 효율이 약 12.5 %인 것을 나타내는 I-V 곡선을 도시한다. 도 4에 도시된 데이타를 얻도록 채용된 태양 전지는 약 100 ㎛의 공칭 두께와 약 25 ㎠의 면적을 갖는다. 그외의 파라미터에는 약 28.2 ㎃/㎠의 단락(short circuit) 전류 밀도와, 약 0.595 V의 개로(open circuit) 전압과, 약 0.747의 충진도가 포함된다. 곡선의 무릎 부분이 최대 동력 지점을 나타내며, 여기서 Vmp는 약 0.480 V이고, Imp는 약 0.653 A이다.
도 5는, 도 4의 태양 전지에 대한 분광 반사율(510; 중실 삼각형), 외부 양자 효율(512; 빈 사각형), 내부 양자 효율(514; 중실 사각형)의 측정치를 도시한 것이다. 측정된 반사율은 (950 ㎚ 이상의) 긴 파장 광의 약 47 %가 후면의 알루미늄-실리콘 공융 금속 층으로부터 반사되는 것을 나타낸다. 다음에, 이러한 반사된 광이 실리콘을 통하여 두 번째로 통과하여, 전체 효율을 증가시킨다. 1차의 유한 요소 모델(one-dimensional finite element model) PC1D을 이용한 내부 양자 효율의 계산치는, 이 전지의 베이스에서의 정공 확산 거리가 약 200 ㎛이라는 나타낸다. 이는 우수한 성능을 위하여 요구되는 전지 두께의 두배이다. 내부 양자 효율 곡선은 약 500 ㎚ 내지 약 850 ㎚의 범위에 걸쳐서 양의 기울기를 갖는데, 이는 p-n 접합이 전지의 후면에 있다는 것을 의미하며, 이것도 중요한 것이다. 종래의 태양 전지에 있어서는, 내부 양자 효율 곡선은 음의 기울기를 나타내는데, 이는 p-n 접합이 전지의 전면에 있는 것을 의미한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 층 스택(300)을 도시하는데, 태양 전지(300)의 단지 일부만이 p형 층으로 전환되고 금속으로 둘러싸여 있는 것을 제외하고는 도 2의 태양 전지(110)와 실질적으로 유사하다. 그에 따라, 태양 전지(300)는, 전체 후면이 금속으로 둘러싸여 있는 도 2의 태양 전지(110)를 "전체(full)"적인 금속 덮개를 갖는 태양 전지라고 지칭하는 것과는 다르게 "부분적(partial)"적인 금속 덮개를 갖는 태양 전지로 지칭된다. 도 6의 부분적인 금속 덮개를 갖는 구조는 얇은 전지의 휘어짐을 방지하는데, 이는 약 577 ℃의 공융 온도로부터 냉각될 때에 실리콘과 알루미늄-실리콘 공융 금속 층 사이의 상이한 열 수축으로부터 발생되는 것이다. 이러한 휨은 전체적인 금속 덮개가 이용되는 경우에 종종 발생하는 것을 기억하는 것도 중요하다. 분할된 금속(segmented metal)은 알루미늄의 비용도 절감한다. 후면의 금속 섬(metal islands) 사이의 노출된 n형 베이스 층의 표면(330)은 상당한 에너지 변환 효율을 얻도록 부동화될 수 있다. 예를 들면, 부동화 단계는 약 1000 ℃에서 약 50 초 동안 급속 가열 처리 유닛에서 약 115 Å의 두께를 갖는 가열 산화물의 성장에 의하여 알루미늄 합금화 단계 후에 수행될 수 있다. 반사 방지 코팅은 이러한 예비 단계에서 피복되지 않을 수도 있다. 스크린 프린팅된 금속을 포함하고 반사 방지 코팅은 포함하지 않는 상태로 25 ㎠의 수지상 웨브 실리콘 전지에 대하여 약 6.8 %에 이르는 효율을 얻었다. 반사 방지 코팅을 이용한 경우의 예상 효율은 약 9.9 % 이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 층 스택(400)을 도시하는데, 태양 전지(400)는, n형 베이스 층에 대한 n형 접점(412)이 깍지 끼워진 방식으로 전지의 전방으로부터 전지의 후방으로 이동되어 있는 것을 제외하고는 도 6의 태양 전지(300)와 실질적으로 유사하다.
도 7에 도시된 이러한 구조는 접점에 의해 전면에 생기는 그림자를 제로로 줄이는 추가의 장점을 갖는다. 모듈에서 전지를 상호 연결하는 것은 전지의 후면 측에 양 접점을 갖음에 따라 보다 간단해질 것으로 예상되며, 표면 장착 기술(surface mount technology)이 사용될 수 있다. 은 접점(412)에 인접한 n+영역(424)은 개별적인 단계에서 형성될 수 있다. 선택적으로, 이러한 n형 도펀트의 공급원은, 순수 은 대신에 은-안티몬 합금과 같은 자가 도핑 접점 금속이 이용되는 경우에는 접점 물질 자체일 수 있다. 스크린 프린팅된 금속, 이산화티탄의 반사 방지 코팅 및 약 2.5 ㎠의 면적을 갖는 이러한 형태의 원형(prototype)의 수지상 웨브 실리콘 태양 전지는 약 10.4 %의 효율을 가졌다.
본 발명을 실리콘 결정 기재 및 알루미늄과 관련하여 설명하였지만, 그외의 기재 및 전도성 물질이 유사하게 채용될 수 있다는 것도 중요한 것이다. 또한, 그에 따라 알루미늄 합금이 후면 접합된 태양 전지를 제조하는 새롭고 신규한 구조 및 공정이 개시될 수 있다. 본 발명에 따르면, 당업자는 본 명세서에 개시된 발명을 채용하는 많은 변형물 및 균등물이 존재하는 것을 이해할 수 있다. 결과로서, 본 발명은 전술한 예시적인 실시예로 한정되지 않고 이하의 청구범위에 의해서만 한정된다.
Claims (39)
- n형 전도성의 도펀트 원자를 포함하며 조사면과 비조사면에 의해 범위가 한정되는 베이스 층으로서, 상기 조사면은 태양 전지가 광 에너지에 노출될 때 광에너지가 부딪치는 표면이고, 상기 비조사면은 조사면의 반대측에 있는 것인 그러한 베이스 층과,알루미늄 합금의 접점을 포함하며 p형 전도성의 층으로서 작용하는 후면 이미터 층과,상기 베이스 층의 조사면과 상기 후면 이미터 층 사이에 배치되는 p-n 접합 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제1항에 있어서, 베이스 층의 조사면에 인접하게 배치되는 강 도핑된 n형 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제2항에 있어서, 상기 강 도핑된 n형 층은 인 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제2항에 있어서, 상기 강 도핑된 n형 층에 인접하게 배치되는 반사 방지 코팅 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제4항에 있어서, 상기 반사 방지 코팅을 통하여 강 도핑된 n형 층에 이르기까지 소성되는 금속 접점을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제5항에 있어서, 상기 금속 접점은 은을 포함하며, 베이스 층에 대한 옴 접점으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제5항에 있어서, 상기 금속 접점의 두께는 1 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제1항에 있어서, 상기 베이스 층을 통한 정공(hole)의 확산 거리는 베이스 층의 두께보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제8항에 있어서, 상기 베이스 층을 통한 정공의 확산 거리는 상기 베이스 층의 두께와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제9항에 있어서, 상기 베이스 층을 통한 정공의 확산 거리는 상기 베이스 층의 두께를 초과하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제10항에 있어서, 상기 n형 베이스 층은, 이방향 응고에 의해 결정화되는 실리콘 주조, EFG법〔edge defined film-fed growth〕, 스트링 리본 성장(string ribbon growth), 조크랄스키법(Czochralski), 플로트 존(Float-zone), 브릿지맨법(bridgman) 및 수지상 웨브 성장(dentritic web growth)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 기술을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제11항에 있어서, 상기 n형 베이스 층은 수지상 웨브 실리콘 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제12항에 있어서, 상기 n형 베이스 층의 저항률은 약 5 Ωㆍ㎝ 내지 약 100 Ωㆍ㎝ 인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제12항에 있어서, 상기 n형 베이스 층의 저항률은 약 20 Ωㆍ㎝인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제12항에 있어서, 상기 n형 베이스 층의 두께는 약 30 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제15항에 있어서, 상기 n형 베이스 층의 두께는 약 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 층은 이미터 층의 비조사면에 대하여 자가 정렬된 접점으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제17항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 층은 알루미늄-실리콘 공융 금속 층인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제17항에 있어서, 상기 알루미늄-실리콘 공융 금속 층의 두께는 약 1 ㎛ 내지 30 ㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제17항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 층은 베이스 층의 비조사면을 실질적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제17항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 층은 베이스 층의 비조사면을 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제21항에 있어서, 상기 알루미늄 합금 층은 베이스 층의 비조사면을 분할된 방식으로 부분적으로 둘러싸며, 깍지 끼워진 형태의 n형 금속 접점은 분할된 알루미늄 합금 층 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- 제22항에 있어서, 상기 베이스 층에 용이하게 연결되도록 금속 접점에 인접하게 강 도핑(strongly doped)된 n형 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
- n형 전도성을 가지며 조사면과 비조사면에 의해 범위가 한정되는 베이스 층으로서, 상기 조사면은 태양 전지가 광 에너지에 노출될 때 광에너지가 부딪치는 표면이고, 상기 비조사면은 조사면의 반대측에 있는 것인 그러한 베이스 층을 마련하는 단계와,강 도핑된 p형 이미터 층을 마련하도록 베이스 층의 비조사면과 동일 측부에 p형 전도성의 이미터 층을 형성하여, n형 베이스 층과 p형 이미터 층 사이에 p-n 접합을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 베이스 층을 마련하는 단계는, 조크랄스키법 (Czochralski), 플로트 존(Float-zone), 브릿지맨법(bridgman), 이방향 응고에 의해 결정화되는 실리콘 주조, EFG법〔edge defined film-fed growth〕, 스트링 리본 성장(string ribbon growth) 및 수지상 웨브 성장(dentritic web growth)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 기술을 이용하여 n형 전도성의 단결정 실리콘 기재를 제조하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 베이스 층을 마련하는 단계는 수지상 웨브 성장 기술을 이용하여 n형 전도성의 단결정 실리콘 기재를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 이미터 층을 마련하는 단계는상기 베이스 층의 비조사면에 알루미늄 층을 마련하는 단계와,상기 베이스 층의 적어도 일부를 상기 이미터 층으로 전화하도록 상기 베이스 층의 부분과 함께 상기 알루미늄을 후면으로부터 합금화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 베이스 층에는 실리콘이 포함되며, 상기 합금화 단계는 p형 도펀트로서 알루미늄 원자를 포함하는 이미터 층과, 알루미늄-실리콘 합금을 포함하는 이미터 층의 후면에 대하여 자가 정렬되는 접촉 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 알루미늄 층을 마련하는 단계는 알루미늄을 베이스 층의 비조사면 측에 스크린 프린팅하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 합금화 단계는 약 700 ℃ 내지 약 1000 ℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 합금화 단계는 온도를 약 1 분 내지 약 30 분 동안 유지함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 베이스 층의 조사면은, 두께가 약 0.1 ㎛ 내지 약 1 ㎛인 인 도핑된 층에 의해 부동화되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제32항에 있어서, 바람직하게는 이산화티탄 또는 질화규소를 포함하는 것이 바람직한 반사 방지 코팅을 인 도핑된 층 위에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제33항에 있어서, n형 금속 접점은 베이스 층에 대한 옴 접촉을 제공하도록 베이스 층 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제34항에 있어서, n형 금속 접점은 상기 베이스 층에 대한 옴 접촉을 제공하도록 베이스 층의 아래에 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 알루미늄 층을 마련하는 단계는, 상기 합금화 단계에서 형성된 알루미늄 합금 층이 이미터 층의 후면을 실질적으로 둘러싸도록 알루미늄 층을 마련하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 알루미늄 층을 마련하는 단계는, 상기 합금화 단계가 베이스 층의 비조사면을 분할된 방식으로 둘러싸는 이미터 층을 형성하도록 베이스 층의 비조사면을 부분적으로 둘러싸는 알루미늄 층을 마련하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 단면적인 알루미늄 합금 층 사이의 공간에 배치되는 깍지 끼워진 형태의 n형 금속 접점을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
- 제24항에 있어서, 베이스 층의 실질적으로 모든 노출된 조사면 및 비조사면을 유전체 층을 이용하여 부동화하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 제조 방법.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12479799P | 1999-03-17 | 1999-03-17 | |
US09/414,990 US6262359B1 (en) | 1999-03-17 | 1999-10-07 | Aluminum alloy back junction solar cell and a process for fabrication thereof |
US09/414,990 | 1999-10-07 | ||
US60/124,797 | 1999-10-07 | ||
PCT/US2000/002609 WO2000055923A1 (en) | 1999-03-17 | 2000-02-01 | An aluminum alloy back junction solar cell and a process for fabrication thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20020010584A true KR20020010584A (ko) | 2002-02-04 |
Family
ID=26822962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020017011811A KR20020010584A (ko) | 1999-03-17 | 2000-02-01 | 알루미늄 합금이 후면 접합된 태양 전지와 그것의 제조 방법 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6262359B1 (ko) |
EP (1) | EP1166367A1 (ko) |
JP (1) | JP2002539625A (ko) |
KR (1) | KR20020010584A (ko) |
CN (1) | CN1179421C (ko) |
AU (1) | AU772413B2 (ko) |
BR (1) | BR0009085A (ko) |
CA (1) | CA2368039C (ko) |
HK (1) | HK1045601A1 (ko) |
MX (1) | MXPA01009280A (ko) |
TW (1) | TW449933B (ko) |
WO (1) | WO2000055923A1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101321538B1 (ko) * | 2007-06-26 | 2013-10-25 | 엘지전자 주식회사 | 벌크형 실리콘 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Families Citing this family (90)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10045249A1 (de) * | 2000-09-13 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Photovoltaisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen des Bauelements |
KR100777717B1 (ko) * | 2001-08-21 | 2007-11-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 실리콘 태양전지의 제조방법 |
US7170001B2 (en) * | 2003-06-26 | 2007-01-30 | Advent Solar, Inc. | Fabrication of back-contacted silicon solar cells using thermomigration to create conductive vias |
US7649141B2 (en) * | 2003-06-30 | 2010-01-19 | Advent Solar, Inc. | Emitter wrap-through back contact solar cells on thin silicon wafers |
US20050172996A1 (en) * | 2004-02-05 | 2005-08-11 | Advent Solar, Inc. | Contact fabrication of emitter wrap-through back contact silicon solar cells |
US7144751B2 (en) * | 2004-02-05 | 2006-12-05 | Advent Solar, Inc. | Back-contact solar cells and methods for fabrication |
US20060060238A1 (en) * | 2004-02-05 | 2006-03-23 | Advent Solar, Inc. | Process and fabrication methods for emitter wrap through back contact solar cells |
US7335555B2 (en) * | 2004-02-05 | 2008-02-26 | Advent Solar, Inc. | Buried-contact solar cells with self-doping contacts |
US7790574B2 (en) | 2004-12-20 | 2010-09-07 | Georgia Tech Research Corporation | Boron diffusion in silicon devices |
EP1835548B1 (en) * | 2004-12-27 | 2012-11-28 | Naoetsu Electronics Co., Ltd. | Process for producing a back junction solar cell |
DE102005019225B4 (de) * | 2005-04-20 | 2009-12-31 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Heterokontaktsolarzelle mit invertierter Schichtstrukturgeometrie |
EP1732142A1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-13 | Shell Solar GmbH | Si solar cell and its manufacturing method |
US20070169808A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-07-26 | Kherani Nazir P | Solar cell |
US20070212510A1 (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-13 | Henry Hieslmair | Thin silicon or germanium sheets and photovoltaics formed from thin sheets |
US8575474B2 (en) * | 2006-03-20 | 2013-11-05 | Heracus Precious Metals North America Conshohocken LLC | Solar cell contacts containing aluminum and at least one of boron, titanium, nickel, tin, silver, gallium, zinc, indium and copper |
US8076570B2 (en) | 2006-03-20 | 2011-12-13 | Ferro Corporation | Aluminum-boron solar cell contacts |
CN100360633C (zh) * | 2006-05-16 | 2008-01-09 | 刘贺鹏 | 散热器导热液 |
US8213452B2 (en) * | 2006-07-18 | 2012-07-03 | Broadcom Corporation | Optimized scheduling method using ordered grants from a central controller |
CA2568136C (en) * | 2006-11-30 | 2008-07-29 | Tenxc Wireless Inc. | Butler matrix implementation |
US20080216887A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-09-11 | Advent Solar, Inc. | Interconnect Technologies for Back Contact Solar Cells and Modules |
US20090288709A1 (en) * | 2006-12-25 | 2009-11-26 | Hideyo Iida | Conductive paste for forming of electrode of crystalline silicon substrate |
US20080178793A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-07-31 | Calisolar, Inc. | Method and system for forming a higher purity semiconductor ingot using low purity semiconductor feedstock |
WO2008134417A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Ferro Corporation | Thick film conductor formulations comprising silver and nickel or silver and nickel alloys and solar cells made therefrom |
TWI449183B (zh) * | 2007-06-13 | 2014-08-11 | Schott Solar Ag | 半導體元件及製造金屬半導體接點之方法 |
US8309844B2 (en) | 2007-08-29 | 2012-11-13 | Ferro Corporation | Thick film pastes for fire through applications in solar cells |
US20100047954A1 (en) * | 2007-08-31 | 2010-02-25 | Su Tzay-Fa Jeff | Photovoltaic production line |
EP2200790A1 (en) | 2007-08-31 | 2010-06-30 | Applied Materials, Inc. | Production line module for forming multiple sized photovoltaic devices |
WO2009064870A2 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Advent Solar, Inc. | Selective emitter and texture processes for back contact solar cells |
US20090188603A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for controlling laminator temperature on a solar cell |
DE102008013446A1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Ersol Solar Energy Ag | Verfahren zur Herstellung monokristalliner n-Silizium-Solarzellen sowie Solarzelle, hergestellt nach einem derartigen Verfahren |
US8222516B2 (en) * | 2008-02-20 | 2012-07-17 | Sunpower Corporation | Front contact solar cell with formed emitter |
CN101527327B (zh) * | 2008-03-07 | 2012-09-19 | 清华大学 | 太阳能电池 |
US20090239363A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Honeywell International, Inc. | Methods for forming doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and dopant-comprising inks for forming such doped regions using non-contact printing processes |
CN102113130A (zh) * | 2008-04-29 | 2011-06-29 | 应用材料股份有限公司 | 使用单石模块组合技术制造的光伏打模块 |
US8207444B2 (en) * | 2008-07-01 | 2012-06-26 | Sunpower Corporation | Front contact solar cell with formed electrically conducting layers on the front side and backside |
US20100035422A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Honeywell International, Inc. | Methods for forming doped regions in a semiconductor material |
US8053867B2 (en) * | 2008-08-20 | 2011-11-08 | Honeywell International Inc. | Phosphorous-comprising dopants and methods for forming phosphorous-doped regions in semiconductor substrates using phosphorous-comprising dopants |
TWI502751B (zh) * | 2008-09-05 | 2015-10-01 | First Solar Inc | 經塗覆基材及包含該基材的半導體元件 |
US20100059115A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | First Solar, Inc. | Coated Substrates and Semiconductor Devices Including the Substrates |
TWI389322B (zh) * | 2008-09-16 | 2013-03-11 | Gintech Energy Corp | 具有差異性摻雜之太陽能電池的製造方法 |
US7951696B2 (en) * | 2008-09-30 | 2011-05-31 | Honeywell International Inc. | Methods for simultaneously forming N-type and P-type doped regions using non-contact printing processes |
CN101728453B (zh) * | 2008-10-28 | 2011-10-05 | 昱晶能源科技股份有限公司 | 具有差异性掺杂的太阳能电池的制造方法 |
DE102009008786A1 (de) * | 2008-10-31 | 2010-06-10 | Bosch Solar Energy Ag | Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle und Solarzelle |
DE102009031151A1 (de) * | 2008-10-31 | 2010-05-12 | Bosch Solar Energy Ag | Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung |
US8242354B2 (en) * | 2008-12-04 | 2012-08-14 | Sunpower Corporation | Backside contact solar cell with formed polysilicon doped regions |
US8518170B2 (en) * | 2008-12-29 | 2013-08-27 | Honeywell International Inc. | Boron-comprising inks for forming boron-doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and methods for fabricating such boron-comprising inks |
WO2010081198A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Newsouth Innovations Pty Limited | Solar cell methods and structures |
US8247881B2 (en) * | 2009-04-27 | 2012-08-21 | University Of Seoul Industry Cooperation Foundation | Photodiodes with surface plasmon couplers |
KR101159276B1 (ko) | 2009-05-29 | 2012-06-22 | 주식회사 효성 | 후면접합 구조의 태양전지 및 그 제조방법 |
KR101072094B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-10-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양광 발전장치 및 그의 제조방법 |
US8324089B2 (en) * | 2009-07-23 | 2012-12-04 | Honeywell International Inc. | Compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, methods for fabricating such compositions, and methods for forming doped regions using such compositions |
US20110048505A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Gabriela Bunea | Module Level Solution to Solar Cell Polarization Using an Encapsulant with Opened UV Transmission Curve |
DE102009043975B4 (de) * | 2009-09-10 | 2012-09-13 | Q-Cells Se | Solarzelle |
FR2953999B1 (fr) * | 2009-12-14 | 2012-01-20 | Total Sa | Cellule photovoltaique heterojonction a contact arriere |
US8153456B2 (en) * | 2010-01-20 | 2012-04-10 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Bifacial solar cell using ion implantation |
US20110180131A1 (en) * | 2010-01-27 | 2011-07-28 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Method for attaching contacts to a solar cell without cell efficiency loss |
US8241945B2 (en) | 2010-02-08 | 2012-08-14 | Suniva, Inc. | Solar cells and methods of fabrication thereof |
CN102148280A (zh) * | 2010-02-10 | 2011-08-10 | 上海空间电源研究所 | 一种新型硅基底异质结太阳电池 |
FR2959870B1 (fr) * | 2010-05-06 | 2012-05-18 | Commissariat Energie Atomique | Cellule photovoltaique comportant une zone suspendue par un motif conducteur et procede de realisation. |
US8071418B2 (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-06 | Suniva, Inc. | Selective emitter solar cells formed by a hybrid diffusion and ion implantation process |
US8377738B2 (en) | 2010-07-01 | 2013-02-19 | Sunpower Corporation | Fabrication of solar cells with counter doping prevention |
US8105869B1 (en) | 2010-07-28 | 2012-01-31 | Boris Gilman | Method of manufacturing a silicon-based semiconductor device by essentially electrical means |
US20110139231A1 (en) | 2010-08-25 | 2011-06-16 | Daniel Meier | Back junction solar cell with selective front surface field |
EP2619796A2 (en) * | 2010-09-21 | 2013-07-31 | Quantum Electro Opto Systems Sdn. Bhd. | Light emitting and lasing semiconductor methods and devices |
CN101976711A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-02-16 | 晶澳太阳能有限公司 | 一种采用离子注入法制作太阳电池的方法 |
JP5723143B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2015-05-27 | シャープ株式会社 | 裏面電極型太陽電池の製造方法、および裏面電極型太陽電池 |
US8629294B2 (en) | 2011-08-25 | 2014-01-14 | Honeywell International Inc. | Borate esters, boron-comprising dopants, and methods of fabricating boron-comprising dopants |
US8975170B2 (en) | 2011-10-24 | 2015-03-10 | Honeywell International Inc. | Dopant ink compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, and methods for fabricating dopant ink compositions |
KR20130062775A (ko) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
US11038080B2 (en) * | 2012-01-19 | 2021-06-15 | Utica Leaseco, Llc | Thin-film semiconductor optoelectronic device with textured front and/or back surface prepared from etching |
US8486747B1 (en) | 2012-04-17 | 2013-07-16 | Boris Gilman | Backside silicon photovoltaic cell and method of manufacturing thereof |
FR2990563B1 (fr) * | 2012-05-11 | 2014-05-09 | Apollon Solar | Cellule solaire a base de silicium dope de type n |
ES2873473T5 (es) | 2012-07-02 | 2024-06-07 | Meyer Burger Germany Gmbh | Procedimientos de fabricación de células solares de heterounión con aislamiento de bordes |
US9812590B2 (en) | 2012-10-25 | 2017-11-07 | Sunpower Corporation | Bifacial solar cell module with backside reflector |
US9035172B2 (en) | 2012-11-26 | 2015-05-19 | Sunpower Corporation | Crack resistant solar cell modules |
US20140158192A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Michael Cudzinovic | Seed layer for solar cell conductive contact |
US9312406B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-04-12 | Sunpower Corporation | Hybrid emitter all back contact solar cell |
US8796061B2 (en) | 2012-12-21 | 2014-08-05 | Sunpower Corporation | Module assembly for thin solar cells |
US9640699B2 (en) | 2013-02-08 | 2017-05-02 | International Business Machines Corporation | Interdigitated back contact heterojunction photovoltaic device |
US9859455B2 (en) * | 2013-02-08 | 2018-01-02 | International Business Machines Corporation | Interdigitated back contact heterojunction photovoltaic device with a floating junction front surface field |
US20140311568A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-23 | National Yunlin University Of Science And Technology | Solar cell with anti-reflection structure and method for fabricating the same |
TWM512217U (zh) | 2013-06-20 | 2015-11-11 | Plant PV | 太陽能電池 |
US9685571B2 (en) | 2013-08-14 | 2017-06-20 | Sunpower Corporation | Solar cell module with high electric susceptibility layer |
US9240515B2 (en) * | 2013-11-25 | 2016-01-19 | E I Du Pont De Nemours And Company | Method of manufacturing a solar cell |
CN103956399B (zh) * | 2014-04-16 | 2017-01-11 | 江苏盎华光伏工程技术研究中心有限公司 | 一种硅太阳能电池背板及其制作方法 |
CN104201250A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 百力达太阳能股份有限公司 | 一种全铝背发射极n型单晶电池的制作方法 |
WO2017035103A1 (en) | 2015-08-25 | 2017-03-02 | Plant Pv, Inc | Core-shell, oxidation-resistant particles for low temperature conductive applications |
WO2017035102A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Plant Pv, Inc | Silver-bismuth non-contact metallization pastes for silicon solar cells |
US9741878B2 (en) | 2015-11-24 | 2017-08-22 | PLANT PV, Inc. | Solar cells and modules with fired multilayer stacks |
CN106653923B (zh) * | 2016-11-01 | 2018-03-06 | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 | 一种适合薄片化的n型pert双面电池结构及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3895975A (en) * | 1973-02-13 | 1975-07-22 | Communications Satellite Corp | Method for the post-alloy diffusion of impurities into a semiconductor |
US3990097A (en) * | 1975-09-18 | 1976-11-02 | Solarex Corporation | Silicon solar energy cell having improved back contact and method forming same |
US4131486A (en) * | 1977-01-19 | 1978-12-26 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Back wall solar cell |
US4106047A (en) * | 1977-03-28 | 1978-08-08 | Joseph Lindmayer | Solar cell with discontinuous junction |
US4226017A (en) * | 1978-05-15 | 1980-10-07 | Solarex Corporation | Method for making a semiconductor device |
JP2732524B2 (ja) | 1987-07-08 | 1998-03-30 | 株式会社日立製作所 | 光電変換デバイス |
US5538564A (en) * | 1994-03-18 | 1996-07-23 | Regents Of The University Of California | Three dimensional amorphous silicon/microcrystalline silicon solar cells |
BR9610739A (pt) | 1995-10-05 | 1999-07-13 | Ebara Sola Inc | Célula solar e processo para sua fabricação |
US5641362A (en) * | 1995-11-22 | 1997-06-24 | Ebara Solar, Inc. | Structure and fabrication process for an aluminum alloy junction self-aligned back contact silicon solar cell |
GB9615859D0 (en) * | 1996-07-29 | 1996-09-11 | Boc Group Plc | Processes and apparatus for the scrubbing of exhaust gas streams |
JPH10117004A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-06 | Toyota Motor Corp | 集光型太陽電池素子 |
JP3722326B2 (ja) * | 1996-12-20 | 2005-11-30 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
-
1999
- 1999-10-07 US US09/414,990 patent/US6262359B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-01 BR BR0009085-9A patent/BR0009085A/pt not_active Application Discontinuation
- 2000-02-01 WO PCT/US2000/002609 patent/WO2000055923A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-02-01 CN CNB008066892A patent/CN1179421C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-01 CA CA002368039A patent/CA2368039C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-01 EP EP00930073A patent/EP1166367A1/en not_active Withdrawn
- 2000-02-01 JP JP2000605271A patent/JP2002539625A/ja active Pending
- 2000-02-01 MX MXPA01009280A patent/MXPA01009280A/es active IP Right Grant
- 2000-02-01 AU AU47956/00A patent/AU772413B2/en not_active Ceased
- 2000-02-01 KR KR1020017011811A patent/KR20020010584A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-02-16 TW TW089102645A patent/TW449933B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-09-26 HK HK02107020.7A patent/HK1045601A1/zh unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101321538B1 (ko) * | 2007-06-26 | 2013-10-25 | 엘지전자 주식회사 | 벌크형 실리콘 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000055923A1 (en) | 2000-09-21 |
CA2368039C (en) | 2006-05-02 |
TW449933B (en) | 2001-08-11 |
MXPA01009280A (es) | 2002-04-24 |
HK1045601A1 (zh) | 2002-11-29 |
CN1348607A (zh) | 2002-05-08 |
AU4795600A (en) | 2000-10-04 |
EP1166367A1 (en) | 2002-01-02 |
BR0009085A (pt) | 2002-01-02 |
AU772413B2 (en) | 2004-04-29 |
CN1179421C (zh) | 2004-12-08 |
WO2000055923A9 (en) | 2001-11-22 |
US6262359B1 (en) | 2001-07-17 |
CA2368039A1 (en) | 2000-09-21 |
JP2002539625A (ja) | 2002-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20020010584A (ko) | 알루미늄 합금이 후면 접합된 태양 전지와 그것의 제조 방법 | |
KR101436357B1 (ko) | 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지 | |
JP2575601B2 (ja) | 薄膜太陽光電池及びその製造方法 | |
Wenham | Buried‐contact silicon solar cells | |
KR101579854B1 (ko) | 인 시투 표면 패시베이션을 구비한 이온 주입된 선택적 이미터 태양전지 | |
US8349644B2 (en) | Mono-silicon solar cells | |
EP2016627B1 (en) | Solar cell having doped semiconductor heterojunction contacts | |
EP0776051B1 (en) | Structure and fabrication process for an aluminium alloy self-aligned back contact silicon solar cell | |
US20120125416A1 (en) | Selective emitter solar cells formed by a hybrid diffusion and ion implantation process | |
CN102804392A (zh) | 半导体光学检测器结构 | |
CN102064216A (zh) | 一种新型晶体硅太阳电池及其制作方法 | |
JPWO2006011595A1 (ja) | 太陽電池素子とその製造方法 | |
WO2016068711A2 (en) | Back side contacted wafer-based solar cells with in-situ doped crystallized silicon oxide regions | |
CN110943143A (zh) | 用于制造具有异质结和发射极扩散区的光伏太阳能电池的方法 | |
KR20130082066A (ko) | 광기전력소자 및 제조 방법 | |
US20100059107A1 (en) | Photovoltaic solar cell and method of making the same | |
TW201440235A (zh) | 具有加強射極層之背接面太陽能電池 | |
Chu et al. | Silicon solar cells on unidirectionally recrystallized metallurgical silicon | |
JP2000332268A (ja) | 薄膜多結晶シリコン、それを用いた太陽電池及び薄膜多結晶シリコンの製造方法 | |
Shukri et al. | Monocrystalline CuInSe 2-CdO cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |