KR20100023508A - Solar cell and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a solar cell and a method of manufacturing the same.
최근 에너지의 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지들에 대한 개발이 진행되고 있다. 이러한 태양전지들 중 실리콘 웨이퍼를 이용한 태양전지가 상업적으로 널리 사용되고 있다.Recently, as the demand for energy increases, development of solar cells for converting solar energy into electrical energy is in progress. Among these solar cells, solar cells using silicon wafers are widely used commercially.
특히, 실리콘 웨이퍼는 n+층 및 p층이 접합되어 pn접합을 포함하고, p+층인 BSF층을 포함한다.In particular, the silicon wafer includes a pn junction in which an n + layer and a p layer are bonded to each other, and a BSF layer that is a p + layer.
이때, BSF층은 후면전극과 접촉 저항을 낮추고, 태양전지의 특성을 향상시킨다. 따라서, BSF층의 두께가 커짐에 따라서, 태양전지의 성능이 향상될 수 있다.At this time, the BSF layer lowers the contact resistance with the rear electrode and improves the characteristics of the solar cell. Therefore, as the thickness of the BSF layer increases, the performance of the solar cell can be improved.
실시예는 BSF층의 두께를 증가시켜, 향상된 효율을 가지는 태양전지를 제공하고자 한다.The embodiment is to increase the thickness of the BSF layer, to provide a solar cell having an improved efficiency.
실시예에 따른 태양전지는 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 배치되는 제 1 전극; 및 상기 반도체 기판 아래에 배치되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 반도체 기판은 상기 제 2 전극에 인접하며, 두 종류 이상의 3족 원소를 포함하는 BSF층을 포함한다.A solar cell according to an embodiment includes a semiconductor substrate; A first electrode disposed on the semiconductor substrate; And a second electrode disposed below the semiconductor substrate, wherein the semiconductor substrate is adjacent to the second electrode and includes a BSF layer including two or more kinds of Group 3 elements.
실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 반도체 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 기판 아래에 제 2 전극 및 상기 반도체 기판에 BSF층을 동시에 형성하는 단계를 포함하며, 상기 BSF층은 두 종류 이상의 3족 원소를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a first electrode on a semiconductor substrate; And simultaneously forming a BSF layer on the semiconductor substrate and a second electrode under the semiconductor substrate, wherein the BSF layer includes two or more kinds of Group 3 elements.
실시예에 따른 태양전지는 두 종류 이상의 3족 원소를 포함하는 BSF층을 포함한다. 특히, 전극 페이스트 조성물에, 알루미늄 및 다른 3족 원소를 포함하는 첨가제가 포함되고, 열처리 과정에서, 반도체 기판에 알루미늄 및 다른 3족 원소가 확산되어 BSF층이 형성될 수 있다.The solar cell according to the embodiment includes a BSF layer including two or more kinds of Group 3 elements. In particular, the electrode paste composition may include an additive including aluminum and other group 3 elements, and in the heat treatment process, aluminum and other group 3 elements may be diffused onto the semiconductor substrate to form a BSF layer.
즉, 실시예에 따른 태양전지는 알루미늄 및 다른 3족 원소의 확산으로 형성되는 BSF층을 포함한다. 이때, 실시예에 따른 BSF층은 알루미늄 만이 확산되어 형 성되는 BSF층보다 더 큰 두께를 가진다.That is, the solar cell according to the embodiment includes a BSF layer formed by the diffusion of aluminum and other Group 3 elements. At this time, the BSF layer according to the embodiment has a larger thickness than the BSF layer formed by diffusion of only aluminum.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 BSF층의 두께를 향상시켜, 전자의 재결합을 감소시키고, BSF층에 의한 반사율을 증가시킬 수 있다.Accordingly, the solar cell according to the embodiment may improve the thickness of the BSF layer, reduce recombination of electrons, and increase reflectance by the BSF layer.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 향상된 광-전 변환 효율을 가진다.Thus, the solar cell according to the embodiment has an improved photoelectric conversion efficiency.
또한, 실시예에 따른 태양전지는 제 2 전극의 두께를 얇게 형성하여도, BSF층의 두께를 종래의 태양전지와 동일하게 유지하거나, 보다 두껍게 형성할 수 있다.In addition, the solar cell according to the embodiment may maintain the thickness of the BSF layer the same as the conventional solar cell or form a thicker layer even when the thickness of the second electrode is thin.
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 제 2 전극을 얇게 형성할 수 있으므로, 제 2 전극이 두꺼워 짐에 따라서, 반도체 기판이 휘어지는 현상을 감소시킬 수 있다.Therefore, the solar cell according to the embodiment can form a thin second electrode, and as the second electrode becomes thicker, the phenomenon in which the semiconductor substrate is bent can be reduced.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 막, 전극, 입자 또는 층 등이 각 기판, 전극, 막, 입자 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In the description of the embodiments, it is described that each substrate, film, electrode, particle or layer or the like is formed on or under the "on" of each substrate, electrode, film, particle or layer or the like. In the case, “on” and “under” include both being formed “directly” or “indirectly” through other components. In addition, the criteria for the top or bottom of each component will be described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for description, and does not mean a size that is actually applied.
도 1은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 태양전지는 실리콘 기판(100), 반사 방지막(200), 전면전 극(300), 후면전극(400) 및 서로 다른 태양전지들을 연결하기 위한 태빙 전극(500)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the solar cell includes a
상기 실리콘 기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 실리콘 기판(100)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 등을 들 수 있다. 상기 실리콘 기판(100)은 pn 접합을 가진다.The
상기 실리콘 기판(100)은 n형 불순물이 고농도로 주입된 n+층(110), p형 불순물이 저농도로 주입된 p-층(120) 및 p형 불순물이 고농도로 확산되어 형성되는 BSF층(130)을 포함한다.The
상기 실리콘 기판(100)은 광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다. 즉, 상기 실리콘 기판(100)은 외부 광을 입사받아, 전자 및 정공을 형성한다.The
상기 BSF층(130)은 두 종류 이상의 3족 원소들을 포함한다. 즉, 상기 BSF층(130)은 알루미늄이 확산되어 형성되고, 붕소, 갈륨, 인듐 및 탈륨 중 적어도 하나가 확산되어 형성된다.The
상기 BSF층(130)은 알루미늄 및 다른 3족 원소가 고농도로 확산되어 형성되는 p+층이다. 상기 BSF층(130)의 두께는 예를 들어, 약 6 내지 8㎛일 수 있다.The
상기 반사 방지막(200)은 상기 실리콘 기판(100) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 반사 방지막(200)은 상기 n+층(110) 상에 배치된다. 상기 반사 방지막(200)은 상기 실리콘 기판(100)으로의 입광 효율을 향상시키며, 상기 반사 방지막(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 질화물 등을 들 수 있다.The
상기 전면전극(300)은 상기 실리콘 기판(100) 상에 배치된다. 상기 전면전 극(300)은 상기 n+층(110)에 접촉하며, 상기 n+층(110)에 전기적으로 접속된다. 상기 전면전극(300)은 상기 실리콘 기판(100)의 상면 면적에 대해 약 5% 이하를 차지할 수 있다.The
상기 전면전극(300)은 도전체로 이루어지며, 상기 전면전극(300)으로 사용되는 물질의 예로서는 은, 텅스텐, 니켈, 백금 및 이들의 합금 등을 들 수 있다.The
상기 후면전극(400)은 상기 실리콘 기판(100) 아래에 배치된다. 상기 후면전극(400)은 상기 BSF층(130)에 접촉하며, 상기 BSF층(130)에 전기적으로 접속된다. 상기 후면전극(400)은 3족 원소를 포함하는 화합물들을 포함한다.The back electrode 400 is disposed under the
예를 들어, 상기 후면전극(400)은 붕소 산화물, 갈륨 산화물, 인듐 산화물 및 탈륨 산화물을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 후면전극(400)은 B2O3, Ga2O3, In2O3,및 Tl2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the back electrode 400 may include boron oxide, gallium oxide, indium oxide, and thallium oxide. In more detail, the back electrode 400 may include at least one of B 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , and Tl 2 O 3 .
또한, 상기 후면전극(400)은 도전체이며, 서로 연결되는 알루미늄 입자들을 포함하고, 상기 알루미늄 입자들의 결합력을 향상시키거나 입자의 융점을 낮추기 위한 무기 바인더를 포함한다. 상기 무기 바인더는 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-B2O3계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2 계 또는 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계 글래스 프릿일 수 있다.In addition, the back electrode 400 is a conductor, and includes aluminum particles connected to each other, and includes an inorganic binder for improving the bonding strength of the aluminum particles or lowering the melting point of the particles. The inorganic binder may be PbO-SiO 2 based, PbO-SiO 2 -B 2 O 3 based, ZnO-SiO 2 based, ZnO-B 2 O 3 -SiO 2 based or Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO- SiO 2 glass frit.
상기 BSF층(130)은 상기 실리콘 기판(100)에 두 종류 이상의 3족 원소가 확산되어 형성된다. 더 자세하게, 상기 BSF층(130)은 알루미늄 및 하나 이상의 다른 3족 원소들이 상기 실리콘 기판(100)에 확산되어 형성된다.The
따라서, 상기 BSF층(130)은 알루미늄만 확산되어 형성될 때보다, 더 두껍게 형성된다.Therefore, the
실시예에 따른 태양전지는 두꺼운 BSF층(130)을 가지기 때문에, 누설 전류 및 전자의 재결합을 감소시키고, 광-전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.Since the solar cell according to the embodiment has a
또한, 상기 BSF층(130)의 두께를 향상시키기 위해서, 상기 후면전극(400)의 두께를 증가시킬 필요가 없다. In addition, in order to improve the thickness of the
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 상기 후면전극(400)의 두께가 얇아짐에 따라서, 상기 후면전극(400)에 의해서 상기 실리콘 기판(100)이 휘어지는 보우잉(bowing) 현상을 감소시킬 수 있다.Therefore, in the solar cell according to the embodiment, as the thickness of the back electrode 400 becomes thin, the bowing phenomenon in which the
도 2a 내지 도 2d는 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 단면도들이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment.
도 2a를 참조하면, p형 실리콘 기판(100)에 n형 불순물이 주입되어, n+층(110)이 형성된다.Referring to FIG. 2A, n-type impurities are implanted into the p-
도 2b를 참조하면, 상기 n+층(110) 상에 실리콘 질화막이 형성되고, 상기 실리콘 질화막은 패터닝되어, 반사 방지막(200)이 형성된다.Referring to FIG. 2B, a silicon nitride film is formed on the n +
이후, 은 파우더를 포함하는 제 1 페이스트 조성물이 형성되고, 상기 실리콘 기판(100) 상에 프린팅되고 건조된다.Thereafter, a first paste composition comprising silver powder is formed, printed on the
도 2c를 참조하면, 서로 다른 태양전지들을 직렬로 연결하기 위한 리본을 부착하기 위해, 태빙 전극을 형성하기 위한 제 3 페이스트 조성물(501)이 상기 실리콘 기판(100)의 하면에 프린팅되고, 건조된다. 이후, 상기 실리콘 기판(100)의 하 면에 후면전극(400)을 형성하기 위한 제 2 페이스트 조성물이 배치된다.Referring to FIG. 2C, in order to attach a ribbon for connecting different solar cells in series, a
상기 제 2 페이스트 조성물은 다음과 같은 방법에 의해서 형성된다.The second paste composition is formed by the following method.
먼저, 바인더 폴리머를 솔벤트에 넣고, 혼합하여, 유기 비히클을 제조한다. 상기 유기 비히클은 소포제 및 분산제를 더 포함할 수 있다.First, the binder polymer is put in a solvent and mixed to prepare an organic vehicle. The organic vehicle may further comprise an antifoaming agent and a dispersing agent.
상기 바인더 폴리머는 에틸셀룰로스계 수지, 아크릴레이트계 수지, 에폭시계 수지 및 알킬드 수지 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 솔벤트는 테피놀(terpineol) 또는 텍사놀일 수 있다.The binder polymer includes at least one of an ethyl cellulose resin, an acrylate resin, an epoxy resin, and an alkylated resin. The solvent may be terpineol or texanol.
이후, 상기 유기 비히클, 도전입자들, 3족 원소를 포함하는 첨가제 및 무기 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성한다.Thereafter, the organic vehicle, the conductive particles, an additive including a group 3 element, and an inorganic binder are mixed to form a mixture.
상기 도전입자들은 알루미늄으로 이루어지며, 직경이 2 내지 20㎛이며, 구 형상, 판형상 또는 기둥 형상을 가질 수 있다.The conductive particles are made of aluminum, have a diameter of 2 to 20㎛, and may have a spherical shape, a plate shape, or a pillar shape.
상기 유기 비히클은 약 20 내지 50wt%의 비율로 혼합될 수 있으며, 상기 도전입자들은 약 20 내지 72wt%의 비율로 혼합될 수 있다.The organic vehicle may be mixed at a ratio of about 20 to 50 wt%, and the conductive particles may be mixed at a ratio of about 20 to 72 wt%.
상기 첨가제는 3족 원소 화합물로 이루어진다. 더 자세하게, 상기 첨가제는 붕소 산화물, 산화 알루미늄, 갈륨 산화물, 인듐 산화물 및 탈륨 산화물 중 적어도 하나를 포함한다. 더 자세하게, 상기 첨가제는 B2O3, Ga2O3, In2O3,및 Tl2O3 중 적어도 하나를 포함하는 입자들일 수 있다.The additive consists of a group 3 element compound. More specifically, the additive includes at least one of boron oxide, aluminum oxide, gallium oxide, indium oxide and thallium oxide. In more detail, the additive may be particles including at least one of B 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , and Tl 2 O 3 .
상기 첨가제의 평균 입경은 약 10 내지 100㎛일 수 있으며, 상기 첨가제는 약 1 내지 10wt%의 비율로 혼합된다.The average particle diameter of the additive may be about 10 to 100㎛, the additive is mixed at a ratio of about 1 to 10wt%.
상기 무기 바인더는 PbO-SiO2계, PbO-SiO2-B2O3계, ZnO-SiO2계, ZnO-B2O3-SiO2 계 또는 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계 글래스 프릿일 수 있다. 또한, 상기 무기 바인더는 약 1 내지 20 wt%의 비율로 포함될 수 있으며, 약 300 내지 600℃의 연화점을 가진다. 또한, 상기 무기 바인더의 평균 입경은 약 1 내지 10㎛이다.The inorganic binder may be PbO-SiO 2 based, PbO-SiO 2 -B 2 O 3 based, ZnO-SiO 2 based, ZnO-B 2 O 3 -SiO 2 based or Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO- SiO 2 glass frit. In addition, the inorganic binder may be included in a ratio of about 1 to 20 wt%, and has a softening point of about 300 to 600 ° C. In addition, the average particle diameter of the inorganic binder is about 1 to 10㎛.
상기 무기바인더는 화학적으로 다른 물질과 완전 화학작용을 일으켜 유리상태로 변화된 PbO-SiO2-B2O3계 3상화합물 또는 Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2계 4상화합물 상태이다.The inorganic binder is a PbO-SiO 2 -B 2 O 3 -based three-phase compound or a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO-SiO 2 -based four-phase compound that is chemically completely chemically different from the other substances changed into a free state It is a state.
이때, 상기 첨가제로서의 B2O3는 단순 독립적 물질상태로서, 상기 첨가제로서의 B2O3에 포함된 붕소 이온 또는 원소가 상기 실리콘 기판으로 효율적으로 확산될 수 있다.In this case, B 2 O 3 as the additive is a simple independent material state, and boron ions or elements included in B 2 O 3 as the additive may be efficiently diffused into the silicon substrate.
이후, 상기 혼합물은 1 내지 12 시간 동안 숙성(aging)되고, 3롤밀(3 roll mill) 또는 플래너터리 밀(planetary mil)에 의해서 기계적으로 2차 혼합된다.The mixture is then aged for 1 to 12 hours and mechanically mixed secondly by a three roll mill or planetary mil.
이후, 상기 2차 혼합된 혼합물은 필터링(filtering) 및 탈포 공정을 거치고, 상기 제 2 페이스트 조성물이 형성된다.Thereafter, the second mixed mixture is subjected to a filtering and degassing process, and the second paste composition is formed.
이후, 상기 제 2 페이스트 조성물은 상기 실리콘 기판(100)의 하면에, 스크린 프린팅법, 닥터 블레이드(doctor blade) 또는 슬릿 코터(slit coater)에 의해서, 프린팅 또는 코팅된다.Thereafter, the second paste composition is printed or coated on the lower surface of the
이후, 상기 프린팅된 제 1 페이스트 조성물(301), 제 2 페이스트 조성 물(401) 및 제 3 페이스트 조성물(501)은 약 80 내지 200℃에서 건조된다.Thereafter, the printed
도 2d를 참조하면, 상기 프린팅된 제 1 페이스트 조성물(301), 제 2 페이스트 조성물(401) 및 제 3 페이스트 조성물(501)은 급속 열처리된다. 이때, 상기 제 1 페이스트 조성물(301)은 상기 반사방지막(200)을 관통하여, n+층(110)에 접속되고, 상기 제 2 페이스트 조성물(401)의 알루미늄은 상기 실리콘 웨이퍼(100)로 도핑되어 p+층인 BSF층(130)이 형성된다. 결국, 상기 프린팅된 제 1 페이스트 조성물(301), 제 2 페이스트 조성물(401) 및 제 3 페이스트 조성물(501)은 소결되고, 상기 전면전극(300), 상기 후면전극(400) 및 상기 태빙 전극(500)이 형성된다. 이때, 상기 급속 열처리 공정은 약 700 내지 900℃의 온도에서 진행될 수 있다.Referring to FIG. 2D, the printed
이때, 상기 도전입자들은 연화되고, 서로 엉겨붙어, 후면전극(400)이 형성된다. 또한, 상기 도전입자들에 포함된 알루미늄 및 상기 첨가제들에 포함된 3족 원소가 상기 실리콘 기판(100)으로 확산되어, p+층인 BSF층(130)이 형성된다.In this case, the conductive particles are softened and entangled with each other to form a back electrode 400. In addition, aluminum included in the conductive particles and a Group 3 element included in the additives are diffused into the
이에 따라서, 상기 BSF층(130)은 두 종류 이상의 3족 원소를 포함한다. 더 자세하게, 상기 BSF층(130)은 알루미늄 및 다른 3족 원소가 도핑된 구조를 가진다.Accordingly, the
또한, 상기 첨가제는 상기 후면전극(400)에도 남아 있게 되어, 상기 후면전극(400)은 보론, 갈륨, 인듐 또는 탈륨 중 어느 하나를 포함하게 된다.In addition, the additive is also left in the back electrode 400, the back electrode 400 will include any one of boron, gallium, indium or thallium.
상기 첨가제에 의해서, 상기 실리콘 기판(100)에 보다 많은 양의 3족 원소들이 확산된다. 특히, 상기 첨가제는 3족 원소의 화합물을 포함하기 때문에, 상기 첨가제에 열이 가해지면, 상기 첨가제는 분해될 수 있다.By the additive, a larger amount of Group 3 elements are diffused into the
이에 따라서, 상기 첨가제의 3족 원소는 이온 상태로 용이하게 상기 실리콘 기판(100)에 확산될 수 있다.Accordingly, the group III element of the additive may be easily diffused into the
따라서, 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 두꺼운 BSF층(130)을 구현할 수 있고, 누설 전류 및 전자의 재결합을 감소시킬 수 있다.Therefore, the manufacturing method of the solar cell according to the embodiment may implement a
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 향상된 광-전 변환효율을 가진다.Therefore, the solar cell according to the embodiment has improved photoelectric conversion efficiency.
또한, 상기 첨가제에 의해서, 상기 BSF층(130)이 두껍게 형성되므로, 상기 후면전극(400)은 얇게 형성될 수 있다. 즉, 상기 BSF층(130)의 두께를 향상시키기 위해서, 상기 후면전극(400)이 두껍게 형성되지 않는다.In addition, since the
따라서, 실시예에 따른 태양전지는 상기 후면전극(400)의 두께가 얇아짐에 따라서, 상기 후면전극(400)에 의해서 상기 실리콘 기판(100)이 휘어지는 보우잉(bowing) 현상을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 후면전극(400) 및 상기 실리콘 기판(100)의 열 팽창률 차이에 의한 휘어짐이 방지될 수 있다.Therefore, in the solar cell according to the embodiment, as the thickness of the back electrode 400 becomes thin, the bowing phenomenon in which the
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description has been made based on the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may not have been exemplified above without departing from the essential characteristics of the present embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
실험예Experimental Example
폴리머 및 유기 용매를 혼합하여 유기 비히클을 형성하였다. 유기 비히클에 알루미늄 입자들을 약 60wt%의 비율로, 글래스 프릿을 약 10wt% 비율로 혼합하였다. 또한, 상기 유기 비히클에 첨가제로, 붕소 산화물를 약 5wt% 비율로 혼합하였다. 이후, 상기 혼합물은 약 12 시간 동안 숙성되고, 플래너터리 밀을 사용하여 기계적으로 혼합되어, 페이스트 조성물#1이 형성되었다.The polymer and organic solvent were mixed to form an organic vehicle. Aluminum particles were mixed in the organic vehicle at a rate of about 60 wt% and glass frit at a rate of about 10 wt%. In addition, boron oxide was mixed at an amount of about 5wt% as an additive to the organic vehicle. The mixture was then aged for about 12 hours and mechanically mixed using a planetary mill to form paste composition # 1.
또한, 상기 붕소 산화물 대신에, 첨가제로 인듐 산화물을 약 5wt% 비율로 혼합하고, 숙성 및 기계적 혼합과정을 거쳐 페이스트 조성물#2가 형성되었다.In addition, in place of the boron oxide, indium oxide was mixed at an amount of about 5 wt% as an additive, and paste composition # 2 was formed through aging and mechanical mixing.
이후, 실리콘 웨이퍼들에 상기 페이스트 조성물#1 및 #2는 표 1, 2와 같이 각각 프린트되었다. 이후, 상기 실리콘 웨이퍼들은 약 170℃의 온도에서 2분간 건조되고, 약 2분동안 소성 공정을 진행하였다. 소성 공정 중 약 10 초동안 약 800℃의 피크 온도를 유지하여, 태양전지 #1 및 #2가 형성되었다.Thereafter, the paste compositions # 1 and # 2 were printed on silicon wafers as shown in Tables 1 and 2, respectively. Thereafter, the silicon wafers were dried at a temperature of about 170 ° C. for 2 minutes, and then fired for about 2 minutes. The solar cell # 1 and # 2 were formed by maintaining the peak temperature of about 800 degreeC for about 10 second during a baking process.
또한, 대조군은 상기 페이스트 조성물 #1 및 상기 페이스트 조성물#2와 비교하여, 첨가제를 제외하고 나머지 성분의 비율이 동일한 페이스트 조성물을 사용하여 형성되었다.In addition, a control group was formed using the paste composition having the same ratio of the remaining components except for the additive, compared to the paste composition # 1 and the paste composition # 2.
표 1 및 표 2를 참조하여, 본 실험예에 의해서 형성된 태양전지를 살펴보면, 페이스트의 형성두께가 감소되면, 보우잉 현상이 상대적으로 낮아지나, 목적으로 하는 BSF층의 두께에는 영향이 적음을 알 수 있는 반면, 동일 두께에서는 상대적으로 후면전극의 두께는 얇아지고, BSF층의 두께는 증가하는 것을 알 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, looking at the solar cell formed by the present experimental example, if the thickness of the paste is reduced, the bowing phenomenon is relatively low, but the thickness of the target BSF layer is less affected. On the other hand, at the same thickness, the thickness of the rear electrode may be relatively thin, and the thickness of the BSF layer may be increased.
또한, 표면저항은 감소되고, 보우잉 현상도 감소됨을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the surface resistance is reduced, bowing phenomenon is also reduced.
표 1 및 표 2에서, 보우잉은 태양전지의 양 끝부분과 중앙부분의 높이차를 의미한다.In Table 1 and Table 2, bowing means the difference in height between both ends and the center of the solar cell.
도 1은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment.
도 2a 내지 도 2d는 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 단면도들이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment.
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|---|---|---|---|---|
| KR101356849B1 (en) * | 2012-03-15 | 2014-02-03 | 고려대학교 산학협력단 | Crystalline-silicon solar cells and methods of manufacturing the crystalline-silicon solar cell |
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