KR20020059187A - 태양 전지 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

규소 기판의 전면에 역 피라미드 모양의 패턴을 형성한 다음, 기판의 전면에 전체에 걸쳐 n+ 반도체층을 형성한다. 다음, 기판의 전면 및 후면에 열 산화를 통하여 반사 방지막으로서의 역할을 하는 전면 및 후면 산화막을 형성하고, 기판의 전면 산화막의 일부를 패터닝하여 접촉 구멍을 형성한 후, n형 불순물을 고농도로 도핑 및 확산하여 접촉 구멍 하부의 n+ 반도체층에 n++ 반도체층을 형성한다. 이어, n++ 반도체층의 상부 접촉 구멍 안쪽에 버퍼층을 니켈을 무전해 도금법(electroless plating) 또는 전기 도금법으로 기판에 선택적으로 형성하여 확산 방지막을 형성하고, 소결하여 규소와 니켈의 반응에 의한 니켈 실리사이드 도전막을 형성한다. 이렇게 무전해 도금법 및 전기 도금법을 사용하여 버퍼층을 형성하는 경우에는 사진 식각 공정을 사용하지 않으므로 대량 생산이 용이하며 제조 비용을 최소화할 수 있다. 다음, 기판의 후면 전체에 걸쳐 알루미늄을 적층하여 확산한 후 소결하여 p+ 반도체층을 형성하고, 전기 도금법을 이용하여 기판의 전면 및 후면에 은 또는 구리를 이용하여 전면 전극 및 후면 전극을 함께 형성한다. 이때, 전면 전극은 한 방향에 대하여 전극의 폭이 증가하거나 감소하도록 형성하여 세딩 손실을 최소화하여 에너지 변환 효율을 극대화한다. 또한, 전면 전극 및 후면 전극을 함께 형성함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다.

Description

태양 전지 및 그의 제조 방법{solar cell and method for manufacturing the same}
본 발명은 태양 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산 비용을 최소화할 수 있는 동시에 대량 생산이 가능한 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지는 반도체의 광 기전력 효과를 이용한 것으로, p형 반도체와 n형 반도체를 조합하여 만든다. p형 반도체와 n형 반도체가 접하는 부분, 즉, pn 접합부에 빛이 들어오면 빛 에너지에 의해 반도체 내부에서 전자와 정공이 발생한다. 일반적으로 반도체에 밴드 갭 에너지(band gap energy) 이하의 빛이 들어가면 반도체 내의 전자들과 약하게 상호 작용하고, 밴드 갭 에너지 이상의 빛이 들어가면 공유 결합 내의 전자를 여기시켜 캐리어(carrier)(전자 또는 정공)를 쌍생성한다.빛에너지에 의해 발생된 전자와 정공은 내부의 전계에 의하여 각각 n형 반도체쪽과 p형 반도체쪽으로 이동하여 양쪽의 전극에 모아진다. 이러한 두 전극을 도선으로 연결하면 전류가 흐르고 외부에서 전력으로 이용할 수 있다.
종래 기술의 예로서, 미국 출원 번호 제4,082,568 및 4,124,455호에는 접촉 특성을 향상시키고 전면 전극의 도전 물질이 규소의 기판으로 확산되는 것을 방지하기 위해 타이타늄(Ti) 계열의 금속과 파라듐(Pd) 계열의 금속을 포함하는 다중의 금속막으로 전면 전극을 보강하는 기술이 기재되어 있으며, 미국 출원 번호 제4,278,704호에는 전면 전극의 접촉부에서 접촉 저항을 최소화하기 위해 실리사이드를 적용하는 기술이 기재되어 있다.
이와 같이 종래 기술에 따른 태양 전지의 제조 방법에서는 규소 기판 상부에 타이타늄 및 파라듐의 다중의 금속 패턴을 증착(evaporation)법을 이용하여 적층하고 건식 및 습식 식각 방법을 이용하는 사진 식각 공정을 통하여 패터닝하여 형성한다. 하지만, 사진 식각 공정을 이용하는 방법은 제조 공정 비용이 높기 때문에 대량 생산이 부적합하다는 문제점이 있다.
한편, 이러한 태양 전지를 세딩 손실(shading loss)을 최소화하여 에너지 변환 효율을 극대화할 수 있는 구조를 채택하는 것이 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생산 비용을 최소화할 수 있는 동시에 대량 생산이 가능한 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 에너지 변환 효율을 극대화할 수 있는 태양 전지를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 전면 전극을 도시한 평면도이다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 전면 전극의 저저항 금속인 은(Ag) 또는 구리(Cu)등이 규소 기판 내부로 확산되는 것을 방지하며 접촉 특성을 향상시키기 위한 버퍼층을 무전해 도금이나 전기 도금을 이용하여 형성하며, 전면 전극을 한쪽 방향에 대하여 전극의 폭이 감소하거나 증가하도록 삼각형 모양으로 형성한다.
더욱 상세하게는, 기판의 전면을 역 피라미드 패턴으로 형성하고, 전면에 n+ 반도체층 및 전면 및 전면과 마주하는 후면에 전면 및 후면 산화막을 형성한다. 이어, 전면 산화막을 패터닝하여 접촉 구멍을 형성하고, 접촉 구멍을 통하여 드러난 n+ 반도체층에 n++ 반도체층을 형성한다. 이어, n++ 반도체층 위에 버퍼층을 형성하고, 버퍼층을 경유하여 상기 n++ 반도체층과 전기적으로 연결되는 전면 전극을 형성한다. 이어, 기판의 후면에 p+ 반도체층을 형성하고, 기판의 후면 상부에 p+ 반도체층과 전기적으로 연결되는 후면 전극을 형성한다. 이때, 전면 전극은 한 방향에 대하여 전면 전극의 폭이 증가하거나 감소하도록 형성한다.
여기서, 버퍼층은 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 통하여 형성하는 것이 바람직하며, 확산 방지층 및 실리사이드 도전층을 포함할 수 있다.
또한, 전면 전극 및 후면 전극은 함께 형성할 수 있으며, 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 통하여 형성할 수 있다.
후면 전극은 Ti/Pd의 이중층으로 형성할 수도 있다.
이러한 본 발명에 따른 태양 전지에는, 전면 및 전면과 마주하는 후면을 가지며 기판의 전면이 역 피라미드 패턴으로 형성되어 있으며, 기판의 전면에는 n+ 반도체층이 형성되어 있으며, n+ 반도체층에는 n++ 반도체층이 형성되어 있다. 전면의 n+ 반도체층 상부에는 n++ 반도체층을 드러내는 접촉 구멍을 가지는 전면 산화막이 형성되어 있으며, ++ 반도체층 위에는 버퍼층이 형성되어 있다. 전면 산화막 상부에는 버퍼층을 경유하여 n++ 반도체층과 연결되어 있으며, 한 방향에 대하여 폭이 증가하거나 감소하는 전면 전극이 형성되어 있다. 또한, 후면에는 p+ 반도체층이 형성되어 있으며, 후면의 기판 상부에는 p+ 반도체층과 연결되어 있는 후면 전극이 형성되어 있다.
그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 태양 전지의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 규칙적으로 역 피라미드 모양의 패턴이 형성된 p형 규소 기판(10)의 전면 상부에는 인(P)과 같은 n형 불순물이 도핑되어 있는 n+ 반도체층(20)이 형성되어 있고 그 위에는 전면 산화막(30)이 차례로 형성되어 있다. 여기서, 기판(10)의 전면을 역 피라미드 모양의 패턴으로 형성하는 것은 평평한 구조에 비해 입사하는 빛의 흡수율을 좋게 한다. n+ 반도체층(20) 내에는 에미터 영역인 n++ 반도체층(22)이 형성되어 있으며, 이는 이후에 형성되는 전면 전극(50)과 기판(10) 사이의 접촉 저항을 줄이는 역할을 한다. 전면 산화막(30)은 n++ 반도체층(22)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(31)이 형성되어 있으며, 전면 산화막(30)의 상부에는 접촉 구멍(31)을 통하여 n++ 반도체층(22)과 전기적으로 연결되어 있는 전면 전극(50)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(31)의 n++ 반도체층(22)과 전면 전극(50) 사이에는 전면 전극(50)의 구리(Cu) 또는 은(Ag) 등의 저저항 도전 물질이 규소 기판(10)의 내부로 확산되는 것을 방지하거나 접촉 특성을 향상시킬 수 있는 버퍼막(40)이 형성되어 있으며, 본 발명의 실시예에서 버퍼막(40)은 전면 전극(50)의 도전 물질이 규소 기판(10)으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 가지는 확산 방지막(41)과 금속의 도전 물질과 규소 기판(10)의 접촉 특성을 향상시킬 수 있는 실리사이드 도전막(42)을 포함한다. 전면 전극(50)은 니켈, 크롬 또는 코발트로 형성할 수 있다. 여기서, 전면 전극(50)은 p-n 접합 실리콘 기판(10) 내부에서 생성된 전류를 모아서 외부 단자와 접촉하는 역할을 하며, 선택적 도금이 가능한 무전해 도금 방법이나 전기 도금 방법으로 전도성 금속을 도금함으로써 형성된다. 이때, 도면에서 보는 바와 같이 전면 전극(50)은 한 방향에 대하여 전극의 폭이 감소하거나 증가하도록 삼각형 모양으로 형성하며, 이후에 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
한편, 평탄화된 실리콘 기판(10)의 후면에는 p형 불순물이 도핑되어 있는 p+ 반도체층(60)이 부분적으로 형성되어 있으며, 기판(10)의 후면 상부에는 p+ 반도체층(60)을 드러내는 접촉 구멍(71)을 가지는 후면 산화막(70)이 형성되어 있다. 또한, 기판(10)의 후면 상부에는 접촉 구멍(71)을 통하여 p+ 반도체층(60)과 연결되어 있으며, Cu 또는 Ag의 저저항 도전 물질로 이루어진 후면 전극(80)이 형성되어 있다. p+ 반도체층(60)은 전류의 수집을 향상시키는 후면 전계(back surface field: BSF)로서의 역할을 한다.
이때, 기판(10)의 후면 또는 후면 전극(80)의 모양은 다양하게 변형시킬 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 바와 같이 전면 전극(50)의 구조에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전면 전극의 구조를 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 전면 전극(50)은 서로 나란하게 한 방향으로 뻗어 있는 분지 전극(51)과 다수의 분지 전극(51)을 서로 전기적으로 연결하는 공통 전극(52) 및 공통 전극(52)에 연결되어 있는 전면 전극 단자(53)를 포함한다.
이때, 다수의 분지 전극(51)은 공통 전극(52)에 인접할수록 폭이 증가하여 삼각형 모양으로 형성되어 있다. 이렇게 삼각형 모양으로 전면 전극(50)의 분지 전극(51)을 형성하면 분지 전극(51)의 면적을 줄일 수 있어 세딩 손실(shading loss)을 최소화 할 수 있으며 전력 손실을 최소화할 수 있어, 태양 전지의 에너지 변화 효율을 극대화할 수 있다.
다음은, 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 규소 기판(10)의 전면에 습식 식각을 이용한 사진 식각 공정으로 역 피라미드 모양의 패턴을 형성한다. 역 피라미드 패턴을 형성하기 위해서는 기판(10)의 전면 상에 산화막(도시하지 않음)을 형성한 후, 산화막의 상부에 감광막 패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 감광막 패턴을 마스크로 하여 산화막을 식각한 다음, 감광막 패턴을 제거하고 텍스쳐링을 실시하여 기판(10)의 전면에 역 피라미드 패턴을 형성한다.
다음, 기판(10)의 전면에 형성되어 있는 산화막을 제거한 후, 기판(10)의 전면 전체에 걸쳐 인과 같은 n형 불순물을 확산하여 n+ 반도체층(20)을 형성한다. 여기서, 인의 도핑 물질로는 POCl3이나 P2O5를 사용한다.
다음, 기판(10)의 전면 및 후면에 열 산화를 통하여 반사 방지막으로서의 역할을 하는 전면 및 후면 산화막(30, 70)을 형성한다.
다음, 기판(10)의 전면 산화막(30)의 일부를 패터닝하여 접촉 구멍(31)을 형성한 후, 인과 같은 n형 불순물을 고농도로 도핑 및 확산하여 n++ 반도체층(22)을 형성한다.
다음, n++ 반도체층(22)의 상부에 접촉 구멍(31) 안쪽에 버퍼층(40)을 형성한다. 이때, 버퍼층(40)은 니켈, 크롬 또는 코발트를 무전해 도금법(electroless plating) 또는 전기 도금법으로 기판(10)에 선택적으로 형성하여 확산 방지막(41)을 형성하고, 300-400℃ 정도의 온도 범위에서 에서 소결하여 규소와 니켈의 반응에 의한 실리사이드 도전막(42)을 형성한다. 이렇게 무전해 도금법 및 전기 도금법을 사용하여 버퍼층(40)을 형성하는 경우에는 사진 식각 공정을 사용하지 않으므로 대량 생산이 용이하며 제조 비용을 최소화할 수 있다.
다음, 기판(10)의 후면 전체에 걸쳐 알루미늄을 적층하여 확산한 후 소결하여 p+ 반도체층(60)을 형성한다.
다음, 전기 도금법을 이용하여 기판(10)의 전면 및 후면에 은 또는 구리를 이용하여 전면 전극(50) 및 후면 전극(80)을 함께 형성한다. 본 발명의 제조 방법에서는 전면 전극(50) 및 후면 전극(80)을 함께 형성함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다.
한편, 후면 전극(80)에 Ti/Pd의 이중층을 추가할 수 있으며, 이러한 경우에는 도 1에 p+ 반도체층(60)을 국부적으로 형성하고 그 상부에 후면 전극(80)을 형성하는 방법으로, 후면 전극(80)에 p+ 반도체층(60)과 접촉되는 버퍼층으로 Ni 또는 Ti/Pd을 적용한다.
이와 같이 본 발명에서는 태양 전지의 버퍼층을 형성할 때 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 이용함으로써 대량 생산이 가능하고 제조 비용을 최소화할 수 있다. 또한, 전면 전극을 삼각형 모양으로 형성함으로써 세딩 손실을 최소화하여 에너지 변환 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 전면 전극과 후면 전극을 함께 형성함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판의 전면을 역 피라미드 패턴으로 형성하는 단계,
    상기 전면에 n+ 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 전면 및 상기 전면과 마주하는 후면에 전면 및 후면 산화막을 형성하는 단계,
    상기 전면 산화막을 패터닝하여 접촉 구멍을 형성하는 단계,
    상기 접촉 구멍을 통하여 드러난 상기 n+ 반도체층에 n++ 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 n++ 반도체층 위에 버퍼층을 형성하는 단계,
    상기 버퍼층을 경유하여 상기 n++ 반도체층과 전기적으로 연결되는 전면 전극을 형성하는 단계,
    상기 기판의 상기 후면에 p+ 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 기판의 상기 후면 상부에 상기 p+ 반도체층과 전기적으로 연결되는 후면 전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법에 있어서,
    상기 전면 전극은 한 방향에 대하여 상기 전면 전극의 폭이 증가하거나 감소하도록 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 버퍼층은 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 통하여 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 버퍼층 형성 단계는 소결하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 버퍼층은 확산 방지층 및 실리사이드 도전층을 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 버퍼층은 Ni, Cr 또는 Co를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 전면 전극 및 상기 후면 전극 형성 단계는 함께 이루어지는 태양 전지의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 전면 전극 및 상기 후면 전극은 무전해 도금법 또는 전기 도금법을 통하여 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 전면 전극과 상기 후면 전극은 은 또는 구리로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  9. 제1항에서,
    상기 p+ 반도체층은 알루미늄을 확산하고 소결하여 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  10. 제1항에서,
    상기 후면 전극은 Ti/Pd의 이중층으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  11. 전면 및 상기 전면과 마주하는 후면을 가지며, 상기 전면이 역 피라미드 패턴으로 형성되어 있는 기판,
    상기 기판의 상기 전면에 형성되어 있는 n+ 반도체층,
    상기 전면의 상기 n+ 반도체층에 형성되어 있는 n++ 반도체층,
    상기 전면의 상기 n+ 반도체층 상부에 형성되어 있으며, 상기 n++ 반도체층을 드러내는 접촉 구멍을 가지는 전면 산화막,
    상기 n++ 반도체층 위에 형성되어 있는 버퍼층,
    상기 전면 절연막 상부에 상기 버퍼층을 경유하여 상기 n++ 반도체층과 연결되어 있으며, 한 방향에 대하여 폭이 증가하거나 감소하도록 형성되어 있는 전면전극,
    상기 후면에 형성되어 있는 p+ 반도체층,
    상기 후면의 상기 기판 상부에 형성되어 있으며, 상기 p+ 반도체층과 연결되어 있는 후면 전극
    을 포함하는 태양 전지.,
  12. 제11항에서,
    상기 버퍼층은 확산 방지층 및 실리사이드 도전층을 포함하는 태양 전지.
  13. 제11항에서,
    상기 버퍼층은 Ni, Cr 또는 Co를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  14. 제11항에서,
    상기 전면 전극과 상기 후면 전극은 은 또는 구리를 포함하는 태양 전지.
  15. 제11항에서,
    상기 후면 전극은 Ti/Pd의 이중층을 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946683B1 (ko) * 2008-02-28 2010-03-12 주식회사 티지솔라 태양전지 및 그 제조방법
KR20100136638A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR20110007499A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR20120027149A (ko) * 2009-03-20 2012-03-21 인테벡, 인코포레이티드 향상된 높은 효율의 결정 솔라 셀 제작 방법
US9583661B2 (en) 2012-12-19 2017-02-28 Intevac, Inc. Grid for plasma ion implant
US9741894B2 (en) 2009-06-23 2017-08-22 Intevac, Inc. Ion implant system having grid assembly
US9875922B2 (en) 2011-11-08 2018-01-23 Intevac, Inc. Substrate processing system and method

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002305311A (ja) * 2001-01-31 2002-10-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd 太陽電池の製造方法および太陽電池
US7790574B2 (en) 2004-12-20 2010-09-07 Georgia Tech Research Corporation Boron diffusion in silicon devices
CN100576578C (zh) * 2006-04-20 2009-12-30 无锡尚德太阳能电力有限公司 制备太阳电池电极的方法及其电化学沉积装置
DE102007031958A1 (de) * 2007-07-10 2009-01-15 Deutsche Cell Gmbh Kontakt-Struktur für ein Halbleiter-Bauelement sowie Verfahren zur Herstellung desselben
KR20090035355A (ko) * 2007-10-05 2009-04-09 한국전자통신연구원 고효율 태양전지 및 그 제조방법
CN101960617B (zh) * 2008-03-27 2014-06-11 三菱电机株式会社 光电动势装置及其制造方法
US8012787B2 (en) 2008-04-30 2011-09-06 Mitsubishi Electric Corporation Photovoltaic device and manufacturing method thereof
US20090283145A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Kim Yun-Gi Semiconductor Solar Cells Having Front Surface Electrodes
US20100116329A1 (en) * 2008-06-09 2010-05-13 Fitzgerald Eugene A Methods of forming high-efficiency solar cell structures
KR20110042052A (ko) * 2008-06-11 2011-04-22 솔라 임플란트 테크놀로지스 아이엔씨. 패시팅 및 이온 주입을 이용한 솔라 셀 제작
US7851698B2 (en) * 2008-06-12 2010-12-14 Sunpower Corporation Trench process and structure for backside contact solar cells with polysilicon doped regions
US12074240B2 (en) * 2008-06-12 2024-08-27 Maxeon Solar Pte. Ltd. Backside contact solar cells with separated polysilicon doped regions
WO2009157052A1 (ja) * 2008-06-23 2009-12-30 三菱電機株式会社 光起電力装置の製造方法
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
DE102008038184A1 (de) * 2008-08-19 2010-02-25 Suss Microtec Test Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur temporären elektrischen Kontaktierung einer Solarzelle
JP5497043B2 (ja) 2008-09-12 2014-05-21 エルジー・ケム・リミテッド 電力損失を最少に抑えた太陽電池用前面電極及びそれを含む太陽電池
KR100993511B1 (ko) 2008-11-19 2010-11-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US8742531B2 (en) * 2008-12-08 2014-06-03 Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Electrical devices including dendritic metal electrodes
DE102009008152A1 (de) 2009-02-09 2010-08-19 Nb Technologies Gmbh Siliziumsolarzelle
TWM361106U (en) * 2009-02-11 2009-07-11 Neo Solar Power Corp Electrode structure and solar cell applying the same
KR101143295B1 (ko) * 2009-05-26 2012-05-08 주식회사 엘지화학 고효율 태양전지 전면 전극의 제조 방법
US20110132445A1 (en) * 2009-05-29 2011-06-09 Pitera Arthur J High-efficiency multi-junction solar cell structures
KR20110018659A (ko) * 2009-08-18 2011-02-24 현대중공업 주식회사 태양전지의 전면전극 형성용 마스크
KR101600628B1 (ko) * 2009-10-30 2016-03-07 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US8614115B2 (en) * 2009-10-30 2013-12-24 International Business Machines Corporation Photovoltaic solar cell device manufacture
US20130000705A1 (en) * 2009-12-16 2013-01-03 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem, Ltd. Photovoltaic device and method of its fabrication
KR101038967B1 (ko) * 2009-12-21 2011-06-07 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101046219B1 (ko) 2010-04-02 2011-07-04 엘지전자 주식회사 선택적 에미터를 갖는 태양전지
WO2011132340A1 (ja) * 2010-04-21 2011-10-27 三菱電機株式会社 低反射基板の製造方法、光起電力装置の製造方法、および光起電力装置
US9991407B1 (en) * 2010-06-22 2018-06-05 Banpil Photonics Inc. Process for creating high efficiency photovoltaic cells
TWI495121B (zh) * 2010-07-09 2015-08-01 Sakamoto Jun A panel, a panel manufacturing method, a solar cell module, a printing apparatus, and a printing method
DE102010042481A1 (de) * 2010-10-15 2012-04-19 Roth & Rau Ag Verfahren zur galvanischen Erzeugung von Kontaktstrukturen auf Wafern für die Produktion von Solarzellen und Modulen
US8604330B1 (en) 2010-12-06 2013-12-10 4Power, Llc High-efficiency solar-cell arrays with integrated devices and methods for forming them
KR101699312B1 (ko) * 2011-01-28 2017-01-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
CN102157624B (zh) * 2011-03-14 2013-01-02 中节能太阳能科技有限公司 一种硅太阳能电池及其制备方法
DE102011075352A1 (de) 2011-05-05 2012-11-08 Solarworld Innovations Gmbh Verfahren zum Rückseitenkontaktieren einer Silizium-Solarzelle und Silizium-Solarzelle mit einer solchen Rückseitenkontaktierung
JP5903550B2 (ja) * 2011-07-28 2016-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池、太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法
DE112011105671B4 (de) 2011-09-28 2023-08-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solarzelle und Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle
KR101921738B1 (ko) * 2012-06-26 2018-11-23 엘지전자 주식회사 태양 전지
CN102790131B (zh) * 2012-08-09 2014-12-10 北京大学 一种宽度渐变的栅线电极设计方法
KR101956734B1 (ko) * 2012-09-19 2019-03-11 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그의 제조 방법
CN104781936A (zh) * 2012-10-04 2015-07-15 喜瑞能源公司 具有电镀的金属格栅的光伏器件
US9954126B2 (en) 2013-03-14 2018-04-24 Q1 Nanosystems Corporation Three-dimensional photovoltaic devices including cavity-containing cores and methods of manufacture
US20140264998A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Q1 Nanosystems Corporation Methods for manufacturing three-dimensional metamaterial devices with photovoltaic bristles
JP6284740B2 (ja) * 2013-10-23 2018-02-28 株式会社カネカ 太陽電池の製造方法
JP6345968B2 (ja) * 2014-03-31 2018-06-20 株式会社カネカ 太陽電池の製造方法
DE102014110526B4 (de) 2014-07-25 2018-03-15 Hanwha Q Cells Gmbh Solarzellenstring und Solarzellenstring-Herstellungsverfahren
EP3180805A1 (de) * 2014-08-12 2017-06-21 CeramTec GmbH Keramischer trägerkörper mit solarzellen
CN105006495B (zh) * 2015-06-19 2017-01-25 中国科学院高能物理研究所 一种制作选择性纳米织构化硅光电池的方法
JP2017120873A (ja) 2015-12-25 2017-07-06 京セラ株式会社 絶縁性ペーストおよびその製造方法並びに太陽電池素子の製造方法
CN107039556B (zh) * 2017-04-24 2019-01-01 电子科技大学 一种光电转换结构
ES2754148A1 (es) * 2018-10-11 2020-04-15 Fund Cener Ciemat Celula solar fotovoltaica y procedimiento de fabricacion

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993533A (en) * 1975-04-09 1976-11-23 Carnegie-Mellon University Method for making semiconductors for solar cells
US4082568A (en) 1977-05-10 1978-04-04 Joseph Lindmayer Solar cell with multiple-metal contacts
US4278704A (en) 1980-01-30 1981-07-14 Rca Corporation Method for forming an electrical contact to a solar cell
US4686554A (en) * 1983-07-02 1987-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric converter
US4586988A (en) * 1983-08-19 1986-05-06 Energy Conversion Devices, Inc. Method of forming an electrically conductive member
US4888062A (en) * 1987-08-31 1989-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Pin junction photovoltaic element having I-type semiconductor layer comprising non-single crystal material containing at least Zn, Se and H in an amount of 1 to 4 atomic %
CA2024662A1 (en) * 1989-09-08 1991-03-09 Robert Oswald Monolithic series and parallel connected photovoltaic module
JPH06283736A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Sharp Corp 太陽電池
BR9610739A (pt) * 1995-10-05 1999-07-13 Ebara Sola Inc Célula solar e processo para sua fabricação
JP3764843B2 (ja) * 2000-06-06 2006-04-12 シャープ株式会社 太陽電池セル

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946683B1 (ko) * 2008-02-28 2010-03-12 주식회사 티지솔라 태양전지 및 그 제조방법
KR20120027149A (ko) * 2009-03-20 2012-03-21 인테벡, 인코포레이티드 향상된 높은 효율의 결정 솔라 셀 제작 방법
KR20100136638A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US9741894B2 (en) 2009-06-23 2017-08-22 Intevac, Inc. Ion implant system having grid assembly
KR20110007499A (ko) * 2009-07-16 2011-01-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
US9875922B2 (en) 2011-11-08 2018-01-23 Intevac, Inc. Substrate processing system and method
US9583661B2 (en) 2012-12-19 2017-02-28 Intevac, Inc. Grid for plasma ion implant

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Publication number Publication date
US6696739B2 (en) 2004-02-24
JP2002217430A (ja) 2002-08-02
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KR100366349B1 (ko) 2002-12-31
US20020084503A1 (en) 2002-07-04

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