KR20110010225A - 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법 - Google Patents

태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조방법은 태양전지의 전극용 패턴을 선택적으로 열처리하는 단계를 포함하고, 상기 열처리하는 단계에서 펄스 전류를 인가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 전극의 비저항은 1.5[μΩ㎝]이상 7[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 한다.
태양 전지, 펄스 전류, 전면전극, 후면전극, 소성

Description

태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING MEHTOD OF THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 이루어진 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성되어 있다.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어 전자와 정공은 n형의 반도체와 p형 반도체쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판쪽으로 이동하고, 기판과 에미터부와 전기적으로 연결된 전극에 의해 수집되며, 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고효율 저저항의 태양 전지용 전극을 형성하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조방법은 태양전지의 전극용 패턴을 선택적으로 열처리하는 단계를 포함하고, 상기 열처리하는 단계에서 펄스 전류를 인가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 전극의 비저항은 1.5[μΩ㎝]이상 7[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 한다.
이러한 특징에 따라, 태양 전지의 전극 형성 공정에 있어서, 전극용 배선 패턴에 펄스 전류를 인가하여 국부적으로 소성함으로써 수소(H)의 결합이 파괴되는 것을 방지하고, 전극의 저항을 감소시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2e를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2e는 도 1에 도시한 태양 전지를 I-I선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 반사 방지막(130), 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있는 복수의 전면전극(front electrode, 151), 복수의 전면 전극(151)과 연결되어 있고 복수의 전면전극(151)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 복수의 전면전극용 집전부(152), 기판(110)의 후면에 위치하고 기판(110)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면 전극(rear electrode, 141), 복수의 후면 전극(140)과 기판(110) 사이에 위치하는 복수의 후면 전계부(back surface field, BSF)부(160)를 구비한다.
복수의 후면전극(141)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면전극용 집전부(142)가 더 형성될 수 있다.
이하, 설명의 편의룰 위해 전면 전극과 전면 전극용 집전부를 합쳐 '제1전극(150)'이라 하고, 후면전극 및 후면전극용 집전부를 합쳐 '제2전극(140)'이라 한다.
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
도 1에서 도시되지는 않았으나, 기판(110)은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(texturing surface)을 가질 수 있다.
기판(110)의 입사면과 측면에는 에미터부(120)가 위치한다. 에미터부(120)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부로서, 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 이룬다.
이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(120)쪽으로 이동하여, 기판(110)에서 정공은 다수 캐리어가 되며, 에미터부(120)에서 전자는 다수 캐리어가 된다.
에미터부(120)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(120)쪽으로 이동한다.
에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.
기판(110) 전면에 위치하는 에미터부(120) 위에 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 반사 방지막(130)이 형성되어 있다. 반사 방지막(130)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다. 이러한 반사 방지막(130)은 약 70㎚ 내지 80㎚의 두께를 가질 수 있다.
복수의 제1 전극(150)은 에미터부(120) 위에 위치하여 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있고, 서로 이격되게 정해진 방향으로 뻗어 있으며, 에미터부(120)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집하여 외부 장치로 출력한다.
복수의 제1 전극(150)은 주로 전기 전도성이 우수한 은(Ag)을 주성분로 한 도전성 물질로 이루어져 있다.
기판의 후면에는 복수의 제2전극(140)이 형성되어 있다. 제2전극(140)으로는 대표적으로 알루미늄(Ag) 전극이 사용되는데 이는 알루미늄 전극이 전도성이 우수할 뿐만 아니라 실리콘과의 친화력이 좋아서 접합이 잘 되기 때문이다.
또 다른 실시예로서, 기판의 후면에는 복수의 후면전극(141)뿐만 아니라, 복 수의 후면전극용 집전부(142)이 더 형성될 수 있다. 복수의 후면전극용 집전부(142)는 후면 전극(141)으로부터 전달되는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 외부 장치로 출력한다.
전면 전극용 집전부(152)과 동일한 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상의 복수의 후면 전극용 집전부(142)가 위치한다. 이때, 복수의 후면전극용 집전부(142)는 전면전극용 집전부(152)과 마주보는 위치에 위치할 수 있다.
복수의 후면전극(141)은 기판(110)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 후면 전극용 집전부(142)으로 전달한다.
복수의 후면전극용 집전부(142)는 인접한 후면전극(141)의 일부 위에 위치하여, 인접한 후면전극(141)과 중첩할 수 있다. 따라서, 후면전극(141)과의 접촉 저항이 감소하여 접촉 효율이 높아지고, 이로 인해, 후면전극(141)으로부터의 전하 전송율이 향상된다.
본 실시예에서, 후면전극용 집전부(142)는 외부 장치와의 전송 효율을 높이기 위해, 후면전극(141)보다 전송력이 좋은 은(Ag)을 함유하고 있다.
제2전극(140)과 기판(110) 사이에 복수의 후면 전계부(160)가 위치한다. 복수의 후면 전계부(160)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다.
기판(110)과 후면 전계부(160)와의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 기판(110) 후면쪽으로의 정공 이동이 방해되어 기판(110)의 후면부에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것을 감소시킨다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(1)로 빛이 조사되어 반사 방지막(130), 에미터부(120)를 통해 반도체의 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체의 기판(110)에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 반사 방지막(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(120)의 p-n접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(120)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110)쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(120)쪽으로 이동한 전자는 전면 전극(151)에 의해 수집되어 전면전극용 집전부(152)로 전달되어 수집되고, 기판(110)쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면전극(141)으로 전달된 후 후면전극용 집전부(142)에 의해 수집된다. 이러한 전면전극용 집전부(152)와 후면전극용 집전부(142)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
다음, 도 2a 내지 도 2e를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에 대한 한 예를 설명한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 공정 순서도이다.
먼저, 도 2a에 도시한 것처럼, p형 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어진 기판(110)에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하 는 물질, 예를 들어, POCl3이나 H3PO4 등을 고온에서 열처리하여 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 확산시켜 기판(110) 전체면, 즉, 전면, 후면 및 측면에 에미터부(120)를 형성한다. 본 실시예와 달리, 기판(110)의 도전성 타입이 n형일 경우, 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, B2H6를 고온에서 열처리하거나 적층하여 기판(110) 전면에 p형의 에미터부를 형성할 수 있다. 그런 다음, p형 불순물 또는 n형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)을 식각 공정을 통해 제거한다.
필요할 경우, 에미터부(120)를 형성하기 전에, 기판(110)의 전면을 텍스처링하여, 요철면인 텍스처링 표면을 형성할 수 있다. 이때, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어질 경우, KOH, NaOH 등의 염기 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링하고, 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, HF나 HNO3와 같은 산 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링한다.
다음, 도 2b에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)와 같은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용하여 기판(110) 위에 반사 방지막(130)을 형성한다.
도 2c에 도시한 것처럼, 제2전극을 형성하기 위해 소성하기 이전에 스크린 프린팅법을 이용하여, 기판(110)의 후면에 알루미늄(Al)을 포함한 페이스트를 인쇄한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜 제2전극용 배선 패턴(140)을 형성한 다.
도면에서 도시하지는 않았으나, 추가적으로 스크린 인쇄법을 이용하여 은(Ag)을 포함한 페이스트를 인쇄한 후 건조시켜 복수의 후면전극용 집전부 패턴을 형성할 수 있다.
도 2d에 도시한 것처럼, 제1전극을 형성하기 위해 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지막(130)의 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 인쇄한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜, 제1전극용 배선 패턴(150)을 형성한다.
여기서 제1전극용 배선 패턴(150)은 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 전면전극 패턴(151) 및 전면전극용 집전부 패턴(152)을 포함한다.
상기 건조 공정으로는 형성한 전극은 아직 기판과 오믹 접촉(Onmic Contact)이 이루어지지 못한 상태이다.
소성 공정(Firing)은 실리콘 기판 아래에 금속 페이스트가 소결화(sintering)이 진행되어 기판과의 접착력을 활성화시키고 보다 높은 전도성을 이끌어 내기 위한 공정이다. 즉 약 700도-900도의 고온에서 1-30초의 짧은 시간 동안 열처리를 하게 되면 실리콘 기판 표면으로 금속 페이스트가 주입되어 금속과 실리콘 기판 사이의 저항을 낮추게 되는 효과를 얻는다.
이처럼 열처리 과정을 거쳐서 접촉 저항, 선저항 등을 최소화함과 동시에 후면 전계(back surface field, BSF)을 형성하는 과정을 거치게 된다. 후면 전계란 P형 기판 뒷면에 p++ 층을 형성하는 것을 말하며, p 영역의 전자가 뒷면으로 이동하여 재결합하게 되는 것을 방지하는 역할을 한다.
그 결과 누설 전류를 줄이고 내부 전계를 향상시켜 태양 전지의 개방전압과 충실도의 향상을 가져 온다. 금속 자체의 비저항을 줄이면서도 금속과 실리콘과 화학적인 접촉을 만듦으로써 저항을 줄여 전류가 잘 흐르도록 하기 위해 기존에는 고온의 벨트형 소성로(belt furnace)에서 고온의 열처리를 하였다.
특히, 제1전극용 배선의 경우, 제1전극과 에미터부 사이에 반사방지막이 존재하기 때문에 하부 에미터부(emitter)와 직접 접촉하기 위해서 페이스트 내에 납(Pb)이 함유된 유리 프릿을 첨가하여 700도~900도에서 수십 초 동안 소성하여야 한다.
이러한 기존의 고온 소성 공정은 전극뿐만 아니라 태양 전지 전체 영역에 열을 가하기 때문에 태양 전지 내에 댕글링 결합(dangling bonding)을 패시베이션하고 있는 수소(H)의 결합을 파괴하여 디펙트(defect)를 유발하는 문제점이 있다.
또한, 기판 후면의 경우, 기판과 제2전극의 접촉 면적이 넓고, 기판에 비해 제2전극의 열팽창률이 크기 때문에 쿨링(cooling)시 기판의 휘어짐(bowing)이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 펄스 전류(pulse current)를 인가하여 전극용 배선 패턴을 선택적으로 가열함으로써 전극을 치밀화(densification)할 수 있다. 이를 통해 전극의 저항을 감소시킴으로써 전기전도율을 증가시킬 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에 따르면, 펄스전류(pulse current)를 이용하여 저온에서 후면 전계(back surface field, BSF)를 형성할 수 있고, 기판의 후면에 제2전극을 형성할 때, 쿨링(cooling) 공정을 독립적으로 적용할 수 있으므로, 기판의 휘어짐(bowing)을 제어 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전극의 형성 공정에 이용되는 펄스 전류를 도시한 도면이다.
펄스 전류(pulse current)는 아주 짧은 주기로 흐르다 말다(ON-OFF) 하는 파형을 말하고, 이러한 ON-OFF DC pulse를 이용하여 도전성 분말에 직접 전기 에너지를 통전하여 분말 자체에서 발생되는 줄열을 이용하여 소결하는 방식을 펄스통전소결(Pulse Electric Current Sintering; PECS)이라 한다.
펄스통전소결 방법을 본 발명의 실시예에 적용할 경우, 패턴화된 전극용 페이스트에 도 3에 도시된 펄스 전류(pulse current)를 인가하여 전극용 페이스트 내 분말간의 결합을 유도해 소결을 행한다.
따라서 전극용 페이스트 내 분말의 치밀화가 극히 짧은 공정 시간 동안 이루어지므로 소결 시간이 짧고, 전류를 직접 분말에 가해 분말 자체에서 발생되는 열로 소결 과정이 진행되기 때문에 소결 후 냉각 속도도 빠르다.
또한, 펄스 전류(pulse current)를 전극에 직접 인가하여 형성된 전극의 경우, ON-OFF의 반복에 의해 ON 상태에서의 효과가 분말 내에 균일하게 반복된 결과, 입자 미세화의 영향으로 균일한 전극면이 얻어져서 단락 감소 등으로 전류 효율이 높아진다.
직류 전류는 변수로서 전류 밀도만을 변화시킬 수 있으나, 도 3을 참조하면, 펄스 전류는 3가지 변수, 즉, current-on시간(ton), current-off 시간(toff), 평균전 류밀도(ia)를 독립적으로 변화시킬 수 있다. 따라서, 전극의 소결의 진행 상황을 관측하면서 디지털적으로 정밀도를 제어하는 것이 가능하다.
도 4a 내지 도 4b는 제1,2전극용 배선 패턴에 펄스 전류를 인가하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 제1전극용 배선 패턴의 일단에는 양극(cathode)의 도체 막대(bar)를 접촉하고, 제1전극용 배선 패턴의 타단에는 음극(anode)의 도체 막대(bar)를 접촉시켜서 펄스 전류(20a)를 인가한다. 이를 통해 에미터부(120)와 전기적으로 연결된 복수의 제1전극(150)을 형성할 수 있다.
제1전극의 주성분인 Ag의 열전도율 1.006cal/cmㅇsecㅇdeg(18℃)으로서, 열ㅇ전기의 전도성은 금속 중 최대이다. 또한, Ag의 비저항은 1.47ㅧ10-6Ωㅇcm(18℃)이다. 비저항이란 단위 단면적당 단위길이당 저항이며 물질에 따라 다른 값을 가지고 있다. 비저항은 물질이 얼마나 전류를 잘 흐르게 하는가에 대한 양인 전도율과 역수관계(비저항=1/전도율)에 있다.
기존의 소성 공정을 거치게 되면 전극 저항, 특히 Ag를 주성분으로 하는 전극의 비저항은 7[μΩ㎝]에 이른다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따라 펄스 전류(pulse current)를 인가하여 전극용 배선 패턴을 가열함으로써 치밀화(densification)가 진행될 경우, Ag를 주성분으로 하는 전극, 특히 제1전극의 비저항은 7[μΩ㎝]이하의 범위를 가지므로, 저저항의 전극 형성이 가능해진다.
이론적으로 Ag 자체의 비저항에 가까운 1.5[μΩ㎝]를 가진 저저항의 전극 형성이 가능해진다..
도 4b를 참조하면, 도 4a와 마찬가지로 제2전극용 배선 패턴(정확하게는 후면전극용 집적부)의 일단에는 양극(cathode)의 도체 막대(bar)를 접촉하고, 제2전극용 배선 패턴의 타단에는 음극(anode)의 도체 막대(bar)를 접촉시켜서 펄스 전류(20b)를 인가한다.
도면에서는 도시하지 않았으나, 제2전극용 배선 패턴 중 후면전극용 패턴에 도체 막대(bar)를 접촉하여 펄스 전류(20b)를 인가함으로써, 기판(110)과 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(140)을 형성할 수 있다. 이를 통해 후면 전극(151)의 함유물인 알루미늄이 후면전극(141)과 접촉한 기판(110)쪽으로 확산되어 후면 전극(141)과 기판(110) 사이에 복수의 후면 전계가 형성된다.
한편, 제1,2 전극용 배선 패턴에 펄스 전류를 동시에 인가하여 복수의 제1,2전극(130,140)을 형성할 수 있고, 제1,2 전극용 배선에 전류 밀도(current density)를 달리하는 펄스 전류(pulse current)를 각각 인가하여 복수의 제1,2전극(150,140)을 형성할 수 있다.
제2전극 중 후면전극용 집전부(142)도 Ag 를 주성분으로 포함하므로, 제1전극과 마찬가지로 저저항의 전극 형성이 가능하다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 펄스 전류(pulse current)를 인가하여 전극용 배선 패턴을 가열함으로써 치밀화(densification)가 진행될 경우, 후면전극용 집전부(142)는 1.5[μΩ㎝] 이상 7[μΩ㎝]이하의 범위의 비저항을 가진 저저항의 전극 형성이 가능해진다.
제1,2전극(제2전극의 경우에는 후면전극용 집전부)펄스 전류(pulse current)의 3가지 변수(current-on시간(ton), current-off 시간(toff), 평균전류밀도(ia))를 최적화함으로써 2[μΩ㎝] 이상 5[μΩ㎝]이하의 비저항을 가진 전극을 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 제2전극 중 후면 전극(141)의 주함유물은 알루미늄으로서, 알루미늄의 비저항을 고려할 때, 본 발명의 실시예에 따라 펄스 전류(pulse current)를 인가하여 전극용 배선 패턴을 가열함으로써 치밀화(densification)가 진행될 경우, 후면 전극의 비저항(141)은 3[μΩ㎝]이상 10[μΩ㎝]이하가 바람직하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 공정 순서도이다. 특히, 도 2e는 도 1에 도시한 태양 전지를 I-I선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전극의 형성 공정에 이용되는 펄스 전류를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 제1,2전극용 배선 패턴에 펄스 전류를 인가하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110:기판
120:에미터부
130:반사방지막
140(151,152):제2전극(후면전극, 후면전극 집적부)
150(151,152);제1전극(전면전극, 전면전극 집적부)
160:후면 전계부

Claims (18)

  1. 제1 도전형의 불순물이 도핑된 기판에 상기 제1 도전형과 반대 도전형인 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터부를 형성하는 단계,
    상기 기판에 전극용 패턴을 형성하는 단계;
    상기 전극용 패턴을 선택적으로 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징을 하는 태양전지의 제조방법
  2. 제1항에서
    상기 열처리 단계는,
    상기 전극용 패턴에 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열처리 단계에서,
    상기 전류는 펄스 전류(pulse current)인 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극용 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 전극용 패턴을 인쇄하는 단계,
    상기 전극용 패턴을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극용 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 기판의 전면에 제1전극용 패턴을 형성하고, 상기 기판의 후면에 제2전극용 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 단계는,
    상기 제1 전극용 패턴과 상기 에미터부를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 단계는,
    상기 제2 전극용 패턴과 상기 기판을 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 단계는,
    상기 제1,2 전극용 패턴에 상기 펄스 전류(pulse current)를 동시에 인가하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 열처리 단계는,
    상기 제1,2 전극용 패턴에 상기 펄스 전류(pulse current)를 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 에미터부를 형성하는 단계 이후에,
    상기 에미터부를 구비한 상기 기판의 표면에 반사방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  11. 제1 도전형의 불순물이 도핑된 기판;
    상기 기판의 일면에 형성되고, 상기 제1 도전형과 반대 도전형인 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터부;
    상기 에미터부와 전기적으로 연결된 복수의 제1전극;
    상기 기판과 전기적으로 연결된 복수의 제2전극을 포함하고,
    상기 제1전극의 비저항은 1.5[μΩ㎝]이상 7[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1전극의 비저항은 2[μΩ㎝]이상 5[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1전극은 은(Ag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극은 후면 전극 및 후면전극의 집전부를 포함하고,
    상기 후면전극 집전부의 비저항은 1.5[μΩ㎝]이상 7[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 후면전극 집전부의 비저항은 2[μΩ㎝]이상 5[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 후면전극의 집전부는 은(Ag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전 지.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 후면전극은 알루미늄(Al)을 포함하고,
    상기 후면전극의 비저항은 3[μΩ㎝]이상 10[μΩ㎝]이하인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2전극과 접하는 기판의 후면에 BSF(back surface field)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
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