KR20110032939A - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

태양 전지 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는 기판, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 그루브를 포함하는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 위치하고, 제2 그루브를 포함하는 반도체층 그리고 상기 반도체층 위에 위치하고, 제2 전극을 포함한다. 여기서, 상기 제1 전극, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제3 그루브가 제1 영역에 형성되어 있고, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제4 그루브가 제2 영역에 형성되어 있으며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 교대로 배치되어 있다.
그루브, IR 레이저, 프로브

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{Solar cell and manufacturing method thereof}
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 것이다. 태양 전지는 기본적으로 PN 접합으로 구성된 다이오드로써, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분된다.
광흡수층으로 실리콘을 이용하는 태양 전지는 결정질 기판(Wafer)형 태양 전지와 박막형(비정질, 다결정) 태양전지로 구분할 수 있다. 또한 CIGS(CuInGaSe2)나 CdTe를 이용하는 화합물 박막 태양전지, Ⅲ-Ⅴ족 태양전지, 염료 감응 태양 전지와 유기 태양 전지가 대표적인 태양 전지라고 할 수 있다.
태양 전지는 크기에 관계없이 개방 전압(Voc)이 일정하기 때문에 태양 전지 모듈 제작시에는 원하는 전압을 형성하기 위해서 단위셀들이 직렬 연결되도록 패터닝을 실시한다. 이러한 패터닝을 하는 과정에서 막 손상이 발생하거나 측면에서 잔류막이 생성되는 것 등으로 인해 패턴 불량이 발생하여 태양 전지의 효율이 감소 할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 패터닝 공정 중에 발생하는 반류 물질로 인해 태양 전지 효율을 감소시키는 것을 방지하기 위한 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지는 기판, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 그루브를 포함하는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 위치하고, 제2 그루브를 포함하는 반도체층 그리고 상기 반도체층 위에 위치하고, 제2 전극을 포함한다. 여기서, 상기 제1 전극, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제3 그루브가 제1 영역에 형성되어 있고, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제4 그루브가 제2 영역에 형성되어 있으며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 교대로 배치되어 있다.
상기 제3 그루브는 마스크를 사용하여 레이저를 조사함으로써 형성될 수 있다.
상기 레이저는 IR(Infrared ray) 범위의 파장을 가질 수 있다.
상기 제4 그루브는 상기 마스크와 중첩하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 레이저를 조사하여 형성하고, 상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 서로 다른 파장을 가진 레이저를 조사하여 형성될 수 있다.
상기 제1 전극은 SnO2 또는 ZnO:B로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극은 SnO2로 형성되고, 상기 제3 그루브를 형성할 때 사용하는 레이저의 파장은 1060nm 내지 1064nm일 수 있다.
상기 제3 그루브의 폭은 상기 제4 그루브의 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브는 레이저 조사에 의해 형성되고, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브는 동일한 파장을 갖는 레이저에 의해 형성될 수 있다.
상기 반도체층은 상기 제1 전극 위에 P층, I층, N층이 차례로 적층되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법은 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극을 패터닝하여 제1 그루브를 형성하는 단계, 상기 제1 전극 위에 상기 제1 그루브를 채우는 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층을 패터닝하여 제2 그루브를 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 상기 제2 그루브를 채우는 제2 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 패터닝하여 제3 그루브를 형성하는 단계 그리고 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 패터닝하여 제4 그루브를 형성하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 같은 방향으로 뻗어 있고, 서로 교대로 위치한다.
상기 제3 그루브를 형성하는 단계는 상기 기판 하부면에 적어도 하나 이상의 마스크를 배치하는 단계 그리고 상기 마스크를 사용하여 상기 기판 하부면에서 상기 기판을 향해 레이저를 조사하여 제1 영역에 상기 제3 그루브를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 영역은 상기 마스크에 의해 가려지지 않는다.
상기 제3 그루브를 형성하는 단계는 상기 마스크에 반사되는 파장을 갖는 레이저를 이용하여 상기 제3 그루브를 형성할 수 있다.
상기 제3 그루브는 IR 범위의 파장을 갖는 레이저를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 제1 전극은 SnO2로 형성하고, 1060nm 내지 1064nm 범위의 파장을 갖는 레이저를 사용하여 상기 제3 그루브를 형성할 수 있다.
상기 제4 그루브를 형성하는 단계는 상기 마스크를 제거하는 단계 그리고 상기 마스크에 의해 가려져 있던 제2 영역에 상기 제4 그루브를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3 그루브의 폭이 상기 제4 그루브의 폭보다 크도록 레이저 패터닝할 수 있다.
상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 서로 다른 파장을 가진 레이저를 조사하여 형성할 수 있다.
상기 제4 그루브와 인접한 서로 다른 단위셀 각각의 제2 전극 상부면에 프로브를 접촉시키는 단계 그리고 상기 프로브를 통해 상기 제4 그루브를 형성할 때 발생한 잔류물에 의해 형성된 단락부에 역바이어스 전압을 인가하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 누설 전류가 발생될 가능성이 높은 영역을 줄여 태양 전지 효율을 높일 수 있다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도들이다. 도 7은 도 5의 절단선 A-A'에 따라 자른 단면도이고, 도 8은 도 5의 절단선 B-B'에 따라 자른 단면도이며, 도 9는 도 5의 절단선 C-C'에 따 라 자른 단면도이고, 도 10은 도 5의 절단선 D-D'에 따라 자른 단면도이다.
박막형 태양 전지는 상부 전극과 하부 전극 사이에 P타입의 반도체와 N타입의 반도체로 이루어진 PN접합으로 구성된 단위 셀에서 서로 이웃하는 하나의 단위 셀의 상부 전극과 다른 하나의 단위 셀의 하부 전극을 연결하여 만들 수 있다.
여러 차례의 패터닝 공정을 하여 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 연결할 수 있다.
도 1을 참고하면, 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 기판(100) 위에 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 제1 전극(110)을 형성한다. 제1 전극(110)은 SnO2, ZnO:Al, ZnO:B, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성할 수 있다. 그리고, 레이저 스크라이빙 또는 기계적 스크라이빙 방법을 이용하여 제1 전극(110)을 패터닝하여 제1 그루브(G1)를 형성한다.
도 2를 참고하면, 제1 전극(110) 위에 제1 그루브(G1)을 채우도록 반도체층(150)을 형성한다. 그리고, 레이저 스크라이빙 또는 기계적 스크라이빙 방법을 이용하여 반도체층(150)을 패터닝하여 제2 그루브(G2)를 형성한다.
도 3을 참고하면, 반도체층(150) 위에 제2 그루브(G2)를 채우도록 제2 전극(160)을 형성한다. 그리고, 제1 그루브(G1) 및 제2 그루브(G2)와 교차하는 방향으로 적어도 하나 이상의 금속 와이어(M)를 배치한다. 상기 금속 와이어(M)는 불투명할 수 있고, 355nm 내지 1064nm 범위의 파장을 갖는 레이저를 반사시킬 수 있다. 상기 금속 와이어 대신 레이저를 반사시킬 수 있는 세라믹을 사용할 수도 있 다.
제1 전극(110)을 SnO2로 형성한 경우, 상기 파장은 IR 레이저 파장인 것이 바람직하다. 특히, 상기 파장이 1060nm 내지 1064nm일 때, 가공 특성이 우수하다.
제1 전극(110)을 ZnO2:B로 형성한 경우, 상기 파장은 355nm 내지 532nm인 것이 바람직하다. 특히, 상기 파장이 355nm일 때, 가공 특성이 우수하다.
도 4를 참고하면, 상기 금속 와이어(M)와 교차하는 방향으로 제3 그루브(G3)를 형성한다. 여기서, 금속 와이어(M)는 마스크 역할을 하여 금속 와이어(M)에 의해 가려지지 않은 부분인 제1 영역(미도시)에 제3 그루브(G3)를 형성할 수 있다. 제3 그루브(G3)는 IR 레이저를 사용하여 형성할 수 있다. 제3 그루브(G3)는 제1 그루브(G1)를 형성할 때 사용한 레이저 파장과 동일한 파장을 갖는 레이저를 이용하여 형성할 수 있다.
제3 그루브(G3)는 제1 전극(110), 반도체층(150) 및 제2 전극(160)을 관통하고 있다.
도 5, 도 7 및 도 8을 참고하면, 금속 와이어(M)를 제거한 후, 금속 와이어(M)에 의해 가려져 있던 제2 영역(미도시)에 반도체층(150)과 제2 전극(160)을 관통하는 제4 그루브(G4)를 형성한다. 제4 그루브(G4)는 SHG 레이저를 사용하여 형성할 수 있다. SHG 레이저는 기판(100) 위의 제1 전극(110)은 통과하여 반도체층(150) 및 제2 전극(160)만 선택적으로 패터닝할 수 있다.
제3 그루브(G3)와 제4 그루브(G4)는 같은 방향으로 뻗어 있고, 서로 교대로 위치할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 특징을 상세히 설명한다.
도 9를 참고하면, 반도체층(150)은 제1 전극(110) 위에 P타입의 불순물을 갖는 P층(120), 비정질로 이루어진 I층(130) 및 N 타입의 불순물을 갖는 N층(140)이 차례로 적층되어 형성될 수 있다.
패터닝 과정에서 발생한 전도성 잔류물(R)이 제3 그루브(G3)에 의해 드러난 반도체층(150)의 격벽에 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 제3 그루브(G3)는 반도체층(150) 및 제2 전극(160) 뿐만 아니라, 제1 전극(110)까지 관통하면서 형성되어 있다. 다시 말해, 전도성 잔류물(R)과 연결되어 누설 전류를 발생시키는 전도성 물질인 제1 전극(110)이 없어 누설 전류 경로가 형성될 영역을 줄일 수 있다.
도 10을 참고하면, SHG 레이저를 이용하여 제1 전극(110)은 남겨두고, 반도체층(150) 및 제2 전극(160)을 패터닝하는 경우에 금속 또는 불순물로 이루어진 전도성 잔류물(R)이 제4 그루브(G4)에 의해 드러난 반도체층(150)의 격벽에 발생할 수 있다. 이러한 전도성 잔류물(R)은 전도성 물질인 제1 전극(110)과 연결되어 전류가 흐를 수 있는 누설 경로(P1->P2'->P3->P4')가 형성할 수 있다. 누설 경로에 따라 전류가 흐르게 되면 정상적인 전류 경로(P1->P2->P3->P4)와 대비하여 광효율이 낮아질 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 누설 전류의 원인이 되는 제4 그루브(G4)의 일부를 제3 그루브(G3)로 대체함에 따라 광효율을 높일 수 있다. 또한, 제4 그루브(G4)에 형성된 전도성 잔류물(R)은 제4 그루브(G4)에 인접한 제1 단위셀(C1) 및 제2 단위셀(C2)의 상부면에 프로브(T)를 접촉시킨 후 역바이어스 전압을 인가하여 산화시키거나 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도이다.
도 6에 의해 나타낸 실시예는 도 5에 의한 실시예와 대부분 동일하다. 하지만, 제3 그루브(G3)의 폭(d2)이 제4 그루브(G4)의 폭(d1)보다 크도록 형성할 수 있다. IR 레이저의 에너지를 크게 하여 잔류물(R)에 의한 누설 전류가 발생할 가능성을 더욱 낮추기 위해 제3 그루브(G3)의 폭(d2)을 상대적으로 크게 할 수 있다. 제3 그루브(G3)의 폭(d2)은 75um 내지 95um일 수 있다. 제3 그루브(G3)의 폭(d2) 및 제4 그루브(G4)의 폭(d1)은 레이저 가공 설비에 따라 달라질 수 있고, 제3 그루브(G3)의 폭(d2)이 75um 내지 95um인 경우에 제4 그루브(G4)의 폭(d1)은 55um 내지 75um일 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도이다.
도 11을 참고하면, 누설 전류가 발생할 수 있는 제4 그루브(G4)에 인접한 제1 단위셀(C1) 및 제2 단위셀(C2)의 상부면에 프로브(T)를 접촉시킨 후 역바이어스 전압을 인가할 수 있다.
프로브(T)를 통해 역바이어스 전압을 인가할 경우 제4 그루브(G4)를 형성할 때 발생한 잔류물(R)에 의해 형성된 단락부를 산화시키거나 제거할 수 있다. 누설 전류가 발생할 가능성이 높은 위치에만 프로브(T)를 구성하여 프로브의 개수를 줄여 구성을 간단히 할 수 있고, 정상적인 소자 부분에서의 고장(break down)을 방지할 수 있다.
도 5, 도 9 및 도 10을 다시 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 구조에 관해 설명하기로 한다.
도 5, 도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는 기판(100) 위에 적층되어 있는 제1 전극(110)을 포함한다. 제1 전극(110)은 하부 전극 역할을 하고, SnO2, ZnO:Al, ZnO:B, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성할 수 있다.
제1 전극(110) 위에 P타입의 불순물을 갖는 P층(120), 진성 반도체로 형성된 I층(130) 및 N 타입의 불순물을 갖는 N층(140)이 차례로 적층되어 있다. I층(130)은 광흡수층으로 기능하며 전기장을 발생시켜 P층(120)에서 N층(140)으로 캐리어를 이동시키는 경로가 된다. 즉, 태양광에 의해 광흡수층인 I층(130)에서 생성된 캐리어들은 내부 전기장의 드리프트(drift)에 의해 전자는 N층(140), 정공은 P층(120)으로 수집되어 전류를 발생하게 된다.
P층(120)은 붕소가 도핑된 비정질 실리콘(Boron doped a-Si:H), 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H) 및 미세 결정 실리콘(mc-Si:H) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 광흡수층인 I층(130)과 N층(140)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성될 수 있다.
제1 전극(110)을 관통하는 제1 그루브(G1)와 제1 그루브(G1)가 뻗어 있는 방향과 나란하게 반도체층(150)을 관통하는 제2 그루브(G2)가 형성되어 있다.
제1 그루브(G1) 및 제2 그루브(G2)가 뻗어 있는 방향과 동일한 방향을 따라 제3 그루브(G3) 및 제4 그루브(G4)가 형성되어 있다. 제3 그루브(G3)는 제1 전극(110), 반도체층(150) 및 제2 전극(160)을 관통하고 있고, 제4 그루브(G4)는 반도체층(150) 및 제2 전극(160)을 관통하고 있다. 제3 그루브(G3)와 제4 그루브(G4)는 한 방향을 따라 교대로 위치하고 있다. 서로 이웃하는 단위셀(C1, C2) 사이의 전자 이동은 도 10에 나타낸 제4 그루브(G4) 아래에 위치하는 제1 전극(110)을 통해 일어난다.
제1 그루브(G1)는 제1 전극(110)을 절연하는 역할을 하고, 제2 그루브(G2)는 상부 전극 및 하부 전극 각각에 해당하는 제1 전극(110) 및 제2 전극(200)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 또한, 제3 그루브(G3) 및 제4 그루브(G4)는 복수개의 단위셀(C1, C2,…)들을 갖는 태양 전지에서 서로 이웃하는 단위셀을 절연하는 역할을 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도이다.
도 7은 도 5의 절단선 A-A'에 따라 자른 단면도이다.
도 8은 도 5의 절단선 B-B'에 따라 자른 단면도이다.
도 9는 도 5의 절단선 C-C'에 따라 자른 단면도이다.
도 10은 도 5의 절단선 D-D'에 따라 자른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 제조 방법을 나타내기 위한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 기판 110 제1 전극
120 P층 130 I층
140 N층 150 반도체층
160 제2 전극 C1, C2 단위셀
G1, G2, G3, G4 제1 내지 제4 그루브

Claims (19)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하고, 제1 그루브를 포함하는 제1 전극,
    상기 제1 전극 위에 위치하고, 제2 그루브를 포함하는 반도체층 그리고
    상기 반도체층 위에 위치하고, 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제3 그루브가 제1 영역에 형성되어 있고,
    상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 관통하는 제4 그루브가 제2 영역에 형성되어 있으며,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 교대로 배치되어 있는 태양 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 제3 그루브는 마스크를 사용하여 레이저를 조사함으로써 형성되는 태양 전지.
  3. 제2항에서,
    상기 레이저는 IR(Infrared ray) 범위의 파장을 갖는 태양 전지.
  4. 제3항에서,
    상기 제4 그루브는 상기 마스크와 중첩하는 위치에 형성되는 태양 전지.
  5. 제1항에서,
    상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 레이저를 조사하여 형성하고, 상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 서로 다른 파장을 가진 레이저를 조사하여 형성되는 태양 전지.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 전극은 SnO2 또는 ZnO:B로 형성되는 태양 전지.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 전극은 SnO2로 형성되고, 상기 제3 그루브를 형성할 때 사용하는 레이저의 파장은 1060nm 내지 1064nm인 태양 전지.
  8. 제1항에서,
    상기 제3 그루브의 폭은 상기 제4 그루브의 폭보다 큰 태양 전지.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브는 레이저 조사에 의해 형성되고, 상기 제1 그루브와 상기 제3 그루브는 동일한 파장을 갖는 레이저에 의해 형성되는 태양 전지.
  10. 제1항에서,
    상기 반도체층은 상기 제1 전극 위에 P층, I층, N층이 차례로 적층되어 형성되는 태양 전지.
  11. 기판 위에 제1 전극을 형성하는 단계,
    상기 제1 전극을 패터닝하여 제1 그루브를 형성하는 단계,
    상기 제1 전극 위에 상기 제1 그루브를 채우는 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 반도체층을 패터닝하여 제2 그루브를 형성하는 단계,
    상기 반도체층 위에 상기 제2 그루브를 채우는 제2 전극을 형성하는 단계,
    상기 제1 전극, 상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 패터닝하여 제3 그루브를 형성하는 단계 그리고
    상기 반도체층 및 상기 제2 전극을 패터닝하여 제4 그루브를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 같은 방향으로 뻗어 있고, 서로 교대로 위치하는 태양 전지 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 제3 그루브를 형성하는 단계는
    상기 기판 하부면에 적어도 하나 이상의 마스크를 배치하는 단계 그리고
    상기 마스크를 사용하여 상기 기판 하부면에서 상기 기판을 향해 레이저를 조사하여 제1 영역에 상기 제3 그루브를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 마스크에 의해 가려지지 않는 태양 전지 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제3 그루브를 형성하는 단계는 상기 마스크에 반사되는 파장을 갖는 레이저를 이용하여 상기 제3 그루브를 형성하는 태양 전지 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제3 그루브는 IR 범위의 파장을 갖는 레이저를 이용하여 형성하는 태양 전지 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 전극은 SnO2로 형성하고, 1060nm 내지 1064nm 범위의 파장을 갖는 레이저를 사용하여 상기 제3 그루브를 형성하는 태양 전지 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 제4 그루브를 형성하는 단계는
    상기 마스크를 제거하는 단계 그리고
    상기 마스크에 의해 가려져 있던 제2 영역에 상기 제4 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지 제조 방법.
  17. 제11항에서,
    상기 제3 그루브의 폭이 상기 제4 그루브의 폭보다 크도록 레이저 패터닝하 는 태양 전지 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 제3 그루브와 상기 제4 그루브는 서로 다른 파장을 가진 레이저를 조사하여 형성하는 태양 전지 제조 방법.
  19. 제11항에서,
    상기 제4 그루브와 인접한 서로 다른 단위셀 각각의 제2 전극 상부면에 프로브를 접촉시키는 단계 그리고
    상기 프로브를 통해 상기 제4 그루브를 형성할 때 발생한 잔류물에 의해 형성된 단락부에 역바이어스 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190041115A (ko) * 2017-10-12 2019-04-22 현대자동차주식회사 근접센서
JP2021513218A (ja) * 2018-02-07 2021-05-20 シーイー セル エンジニアリング ゲーエムベーハー シリコンソーラセルのコンタクトグリッドとエミッタレイヤ間のオーミックコンタクト挙動を改善する方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6013198B2 (ja) * 2013-01-04 2016-10-25 シャープ株式会社 光電変換素子および光電変換素子の製造方法
US9257584B2 (en) * 2014-03-14 2016-02-09 Tsmc Solar Ltd. Solar cell interconnects and method of fabricating same
CN106206950A (zh) * 2015-05-25 2016-12-07 松下电器产业株式会社 太阳能电池以及太阳能电池模块
JP6667134B2 (ja) * 2015-12-10 2020-03-18 株式会社リコー 粉体補給装置及び画像形成装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770844B2 (ja) 1990-06-18 1995-07-31 富士通株式会社 通信機用キャビネット
JP3239657B2 (ja) * 1994-12-28 2001-12-17 富士電機株式会社 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP3521268B2 (ja) 1997-12-26 2004-04-19 三洋電機株式会社 光起電力装置の製造方法
AU766466B2 (en) * 1999-05-14 2003-10-16 Kaneka Corporation Reverse biasing apparatus for solar battery module
EP1061589A3 (en) * 1999-06-14 2008-08-06 Kaneka Corporation Method of fabricating thin-film photovoltaic module
EP1079441A3 (en) 1999-08-25 2007-12-26 Kaneka Corporation Thin film photoelectric conversion module and method of manufacturing the same
JP4194728B2 (ja) 2000-01-25 2008-12-10 シャープ株式会社 集積型薄膜太陽電池
JP2001267618A (ja) 2000-03-17 2001-09-28 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 集積型薄膜光電変換装置の製造方法
JP2002076401A (ja) 2000-08-30 2002-03-15 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ハイブリッド太陽電池の製造方法
JP4410401B2 (ja) 2000-08-30 2010-02-03 株式会社カネカ 薄膜太陽電池モジュール
US6632993B2 (en) * 2000-10-05 2003-10-14 Kaneka Corporation Photovoltaic module
JP2005101384A (ja) * 2003-09-26 2005-04-14 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置及びその製造方法
JP4194468B2 (ja) * 2003-10-10 2008-12-10 シャープ株式会社 太陽電池およびその製造方法
JP4340246B2 (ja) * 2005-03-07 2009-10-07 シャープ株式会社 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP4681352B2 (ja) 2005-05-24 2011-05-11 本田技研工業株式会社 カルコパイライト型太陽電池
US7994021B2 (en) * 2006-07-28 2011-08-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US7982126B2 (en) * 2007-05-21 2011-07-19 Macfarlane Alexander T Photovoltaic module with improved heat transfer and recovery potential
KR101368903B1 (ko) 2007-12-21 2014-03-04 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190041115A (ko) * 2017-10-12 2019-04-22 현대자동차주식회사 근접센서
JP2021513218A (ja) * 2018-02-07 2021-05-20 シーイー セル エンジニアリング ゲーエムベーハー シリコンソーラセルのコンタクトグリッドとエミッタレイヤ間のオーミックコンタクト挙動を改善する方法

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