KR20110109900A - 태양전지 - Google Patents
태양전지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110109900A KR20110109900A KR1020110025809A KR20110025809A KR20110109900A KR 20110109900 A KR20110109900 A KR 20110109900A KR 1020110025809 A KR1020110025809 A KR 1020110025809A KR 20110025809 A KR20110025809 A KR 20110025809A KR 20110109900 A KR20110109900 A KR 20110109900A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- conductive semiconductor
- electrode
- solar cell
- type
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01L31/04—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
-
- 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
- H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
- H01L31/02245—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for metallisation wrap-through [MWT] type 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
-
- 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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
[과제] 수광 효율, 발전 효율이 높은 대면적의 태양전지를 제공하는 것.
[해결수단] 제1 도전형 반도체층(1)은, 표면이 수광면으로 되고 있고, 제2 도전형 반도체층(2)은, 제1 도전형 반도체층(1)의 이면측에 형성되어, 제1 도전형 반도체층(1)과의 사이에서 pn접합을 구성하고 있다. 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1)을 향하며, 선단이 제1 도전형 반도체층(1)에 파고 들어가 그 내부에서 정지되어 있다. 제2 전극(4)은, 전지 이면에 설치되어 있다.
[해결수단] 제1 도전형 반도체층(1)은, 표면이 수광면으로 되고 있고, 제2 도전형 반도체층(2)은, 제1 도전형 반도체층(1)의 이면측에 형성되어, 제1 도전형 반도체층(1)과의 사이에서 pn접합을 구성하고 있다. 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1)을 향하며, 선단이 제1 도전형 반도체층(1)에 파고 들어가 그 내부에서 정지되어 있다. 제2 전극(4)은, 전지 이면에 설치되어 있다.
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것이다.
태양전지는, 근년, 특히 지구 환경 문제의 관점에서, 차세대 에너지원으로서의 기대가 급격히 높아지고 있다. 태양전지로서는, 실리콘계, 화합물계, 유기계, 또한, 색소 증감 태양전지 등, 다종 다양한 것이 알려져 있다.
이 중에서, 현재 가장 잘 알려져 있는 실리콘계 태양전지는, 예를 들면, 일본 공개특허 2009-123761호 공보, 일본 공개특허 2008-270743호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 반도체 기판으로서의 p형 실리콘 기판의 수광면(受光面)에, n+층을 형성함에 의해, p형 실리콘 기판과 n+층에 의해 pn접합을 형성한다.
p형 실리콘 기판의 수광면으로 되는 제1 주면(主面)상에는 반사 방지막 및 은전극이 각각 형성되어 있다. 이 은전극은 인터 커넥터에 접속하기 위한 버스 바아 전극과, 버스 바아 전극으로부터 뻗는 핑거 전극으로 구성된다. p형 실리콘 기판의 수광면과 반대측의 제2 주면상에는 p+층이 형성되어 있다. p형 실리콘 기판의 이면상에는 알루미늄 전극 및 인터 커넥터에 접속하기 위한 은전극이 각각 형성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 구조에서는, 제1 주면상의 은전극 및 버스 바아 전극, 핑거 전극에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생하는 동시에, 이 은전극 하부에서 캐리어의 재결합 손실이 발생한다고 하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하는 수단으로서, 일본 공개특허 2009-123761호 공보, 일본 공개특허 2008-270743호는, 실리콘 기판에 사전에 형성된 관통 전극에 의해, 제1 주면상의 은전극의 일부를 제2 주면상의 은전극으로 처리하는 구조를 제안하고 있다.
그렇지만, 상술한 바와 같은 관통 전극 구조를 채택한 경우에도, 은전극에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생한다. 이 때문에, 당연한 결과로서, 발전 효율이 저하해 버린다.
더욱이, 복수의 은전극을, 제1 주면상에 간격을 두고 스트라이프 형상으로 형성할 필요가 있으므로, 1매의 태양전지로 볼 경우, 그 면적 확대에 한도가 있다.
본 발명의 과제는, 단위면적으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 과제는, 대(大)면적화에 적합한 태양전지를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 태양전지는, 제1 도전형 반도체층과, 제2 도전형 반도체층과, 제1 전극과, 제2 전극을 포함하고 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은, 표면이 수광면으로 되어 있으며, 상기 제2 도전형 반도체층은, 상기 제1 도전형 반도체층의 이면측에 형성되어, 상기 제1 도전형 반도체층과 함께 pn접합을 구성한다.
상기 제1 전극은, 상기 제2 도전형 반도체층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 향하며, 선단이 상기 제1 도전형 반도체층을 파고 들어가 정지되어 있으며, 상기 제2 전극은, 전지 이면에 설치되어 있다.
상술한 바와 같이, 제2 도전형 반도체층은, 제1 도전형 반도체층의 이면측에 형성되어, 제1 도전형 반도체층과의 사이에서 pn접합을 구성하고 있기 때문에, 입사된 태양광 에너지가 광기전력으로 변환된다.
제1 전극은, 제2 도전형 반도체층을 관통하여 제1 도전형 반도체층을 향하며, 선단이 제1 도전형 반도체층에 파고 들어가 정지되어 있기 때문에, 제1 전극이 수광면에 나타나는 경우가 없다. 따라서, 제1 전극에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생하는 경우가 없어진다. 이 때문에, 단위면적으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양전지를 실현할 수 있다.
또한, 제1 전극이, 제1 도전형 반도체층에 대한 집전(集電) 작용을 담당하게 되므로, 종래 필수이었던 수광면상의 전극이 불필요해지고, 대면적화에 대한 제약이 없어진다. 제1 전극을, 적절한 간격을 두고, 예를 들면 매트릭스 형상으로 배치하는 등에 의해, 대면적의 태양전지를 실현할 수 있다.
더욱이, 제1 전극은, 제2 도전형 반도체층을 관통하여 제1 도전형 반도체층을 향하고 있기 때문에, 외부와의 접속 부분이, 전지 이면측에 위치하게 된다. 제2 전극은, 본래, 전지 이면에 있다. 따라서, 버스 바아 전극이나 핑거 전극 등도 모두, 이면측에서 처리할 수 있기 때문에, 이들에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생하는 경우가 없어진다. 이 때문에, 단위면적으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양 전지를 실현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
(a)단위면적으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양전지를 제공할 수 있다.
(b)대면적화에 적합한 태양전지를 제공할 수 있다.
본 발명은 이하에 기술된 상세한 설명으로부터 더 자세하게 알 수 있고, 첨부된 도면은 단지 실시예로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니다
도 1은 본 발명에 의한 태양전지의 일부를 수광면측에서 본 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 1 및 도 2는, 결정 실리콘형 태양전지의 대표 예를 도시한 것으로, 제1 도전형 반도체층(1)과, 제2 도전형 반도체층(2)과, 제1 전극(3)과, 제2 전극(4)을 포함하고 있다.
제1 도전형 반도체층(1)은, 표면이 수광면으로 되어 있으며, 제2 도전형 반도체층(2)은, 제1 도전형 반도체층(1)의 이면측에 형성되어, 제1 도전형 반도체층 (1)과 함께 pn접합을 구성한다. 더 상세하게는, 제2 도전형 반도체층(2)은, p형 실리콘 기판으로 구성되어 있으며, 제2 도전형 반도체층(2)의 수광면측에, n+층의 제1 도전형 반도체층(1)이 형성되어 있다. 따라서, p형 실리콘 기판으로 된 제2 도전형 반도체층(2)과, n+층인 제1 도전형 반도체층(1)에 의해 pn접합이 형성되게 된다. 제2 도전형 반도체층(2)은 실리콘 결정이 가장 바람직하지만, 다결정 실리콘, 비결정 실리콘이라도 좋다.
p형 실리콘 기판으로 된 제2 도전형 반도체층(2)에, n+층인 제1 도전형 반도체층(1)을 형성하는 방법은, 일본 공개특허 2009-123761호 공보 등에도 기재되어 있는 바와 같이 주지된 것이며, 특별히 설명을 요하는 것은 아니다.
제1 도전형 반도체층(1)의 수광면으로 되는 제1 주면상에는, 반사 방지막 (7)(또는 보호막)이 형성되어 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(2)의 수광면과 반대측의 제2 주면상에는, p+층(6)이 형성되어 있다. 제2 도전형 반도체층(2)의 이면상에는 제2 전극(4)이 형성되어 있다.
상술한 구성은, 종래의 태양전지에서도 볼 수 있는 것이다. 본 발명의 특징은, 제1 전극(3)에 있다. 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1)을 향하며, 선단(先端)이 제1 도전형 반도체층(1)에 파고 들어가, 그 내부에서 정지되어 있다. 제1 전극(3)은, 전기 절연이 필요한 영역, 예를 들면, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하는 부분이나, 제2 전극(4)과 가까운 후단(後端)부가, 절연막(5)으로 덮여 있다. 제1 도전형 반도체층(1)에 파고 들어가 있는 선단은, 절연막(5)을 갖지 않고, 노출되어 있다. 도면에서는, 제1 전극(3)의 선단면이, 제1 도전형 반도체층(1)의 표면과 하나의 면을 이루는 위치에 있지만, 약간 후퇴시켜도 좋다. 제1 전극(3)의 후단부(31)는, 터미널로서 이용된다.
도시한 실시 형태에서는, 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통해서 제1 도전형 반도체층(1)에 도달하는 미세 구멍(30) 내에, 도체를 충전함으로써 구성되어 있다. 미세 구멍(30)은, 바람직하게는, 소정의 면밀도(面密度)로 분포시킨다. 미세 구멍(30)은, 기판(1)의 XY 평면에서, 소정의 피치 간격 Px, Py로, 매트릭스 형상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 행수 및 열수는 임의적이다. 미세 구멍(30)은, 그 구멍 지름이 ㎛오더(order)일 수 있다. 피치 간격도 그러한 오더이어도 된다.
미세 구멍(30)은, 레이저 천공법 또는 화학적 천공법 등, 공지의 천공 기술을 적용하여 용이하게 뚫을 수 있다. 제1 전극(3)은, 이렇게 해서 천공된 미세 구멍(30) 내에 도체 페이스트 또는 용융 금속을 충전함으로써 형성할 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 미세 구멍(30) 내에 공동(空洞)이 없는 치밀한 제1 전극(3)을 형성할 수 있다. 가압 상태를 유지한 채로 경화시키면, 더 양호한 결과가 얻어진다.
상술한 가압 충전 제조방법은, 프레스 공법에 속하는 것으로, 종래의 ICP형 RIE 장치를 이용한 드라이 에칭법과 비교하여, 설비비가 현저하게 저렴하고, 처리 시간도 짧게 된다. 따라서, 비용이 저렴한 태양전지를 실현할 수 있다.
제1 전극(3)은, 상술한 바와 같이, 도체 페이스트를 이용하여 형성할 수도 있지만, 전기적 특성의 향상 및 전극 자체의 품질 향상 등의 관점으로부터, 용융 금속을 이용하여 형성함이 바람직하다. 이 경우에 이용되는 금속재료의 주된 것으로는, 비스무트(Bi), 인듐(In), 주석(Sn) 및 구리(Cu)를 예시할 수 있다. 특히, 비스무트(Bi)를 함유시키면, 비스무트(Bi)가 갖는 응고시의 체적 팽창 특성에 의해, 미세 구멍(30)의 내부에서, 공동이나 공극을 생기게 하지 않는 치밀한 제1 전극(3)을 형성할 수 있다. 용융 금속으로서는, 상술한 금속재료를 이용하여, 입자지름 1㎛ 이하, 결정지름이 200nm 이하의 다결정체의 집합체로 되는 입자(나노 입자)의 분체(粉體)를 용융한 것을 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지에서는, 제2 도전형 반도체층(2)과 제1 도전형 반도체층(1)의 사이에서 pn접합을 구성하고 있기 때문에, 수광면측에 입사한 태양광 에너지를, 광기전력으로 변환하게 된다.
여기서, 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1)을 향하고, 선단이 제1 도전형 반도체층(1)에 파고 들어가 정지되어 있기 때문에, 제1 전극(3)이 수광면에 나타나는 경우가 없다. 따라서, 제1 전극(3)에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생하는 경우가 없어진다. 이 때문에, 단위면적으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양전지를 실현할 수 있다.
또한, 제1 전극(3)이, 제1 도전형 반도체층(1)에 대한 집전 작용을 담당하게 되므로, 종래 필수였던 수광면상의 전극이 불필요해지고, 대면적화에 대한 제약이 없어진다. 제1 전극(3)을, 적절한 간격을 두고, 예를 들면 매트릭스 형상으로 배치하는 등에 의해, 대면적의 태양전지를 실현할 수 있다.
더욱이, 제1 전극(3)은, 제2 도전형 반도체층(2)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1)을 향하고 있기 때문에, 외부와의 접속 부분이, 전지 이면측에 위치하게 된다. 제2 전극(4)은, 본래, 전지 이면에 있다. 따라서, 버스 바아 전극이나 핑거 전극 등도 모두, 이면측에서 처리할 수 있기 때문에, 이들에 의해서 입사광이 차단되어 그림자에 의한 손실이 발생하는 경우가 없어진다. 이 때문에, 단위면적당으로 본 수광 효율, 발전 효율이 높은 태양전지를 실현할 수 있다.
본 발명은, 실시예에 나타낸 결정 실리콘계 태양전지에 한하지 않고, 예를 들면, 화합물 반도체를 이용한 태양전지(CIGS 등), 유기계 반도체를 이용한 태양전지, 또한, 복수의 pn접합을 갖는 다접합형 태양전지 등, 여러 가지 타입의 태양전지에 적용할 수 있다.
예를 들면, 실리콘계 태양전지에도, 단결정 실리콘형, 다결정 실리콘형, 미결정 실리콘형, 아몰퍼스 실리콘형, 박막 실리콘형 등이 있고, 하이브리드형(HIT형) 등도 알려져 있다.
화합물 태양전지로서는, InGaAs 태양전지, GaAs계 태양전지, CIS계(촬코파이라이트(chalcopyrite)계) 태양전지는, 광흡수층의 재료로서, Cu, In, Ga, Al, Se, S 등으로 이루어지는 촬코파이라이트계로 불리는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물을 이용한 것으로, 대표적인 것으로는 Cu(In,Ga)Se2나 Cu(In,Ga)(Se,S)2, CuInS2 등이 있고, 각각 CIGS, CIGSS, CIS 등으로 약칭되어 있다.
위 어느 경우에서도, 본 발명의 적용이 가능하고, 그 적용에 있어서, 광입사면에 가장 가까운 위치에 있는 제1 도전형 반도체층(1)의 표면으로부터, 제1 전극 (3)의 선단이 돌출하지 않도록, 그 선단을 제1 도전형 반도체층(1)의 내부에 머무르게 하는 것으로 된다.
본 발명은, 바람직한 실시 형태에 의해 상세히 묘사되고 설명되었지만 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명은, 그 정신, 범위, 및 기술사상으로부터 일탈함 없이 다양한 형태 및 상세에 있어서의 변경이 가능하다는 것을 알 수 있다.
1: 제1 도전형 반도체층
2: 제 2 도전형 반도체층
3: 제1 전극
4: 제 2 전극
2: 제 2 도전형 반도체층
3: 제1 전극
4: 제 2 전극
Claims (1)
- 제1 도전형(導電型) 반도체층과, 제2 도전형 반도체층과, 제1 전극과, 제2 전극을 포함하는 태양전지로서,
상기 제1 도전형 반도체층은, 표면이 수광면(受光面)으로 되어 있고,
상기 제2 도전형 반도체층은, 상기 제1 도전형 반도체층의 이면(裏面)측에 형성되어, 상기 제1 도전형 반도체층과의 사이에서 pn접합을 구성하는 것이며,
상기 제1 전극은, 상기 제2 도전형 반도체층을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 향하고, 선단(先端)이 상기 제1 도전형 반도체층에 파고 들어가 그 내부에서 정지되어 있으며,
상기 제2 전극은, 전지 이면에 설치되어 있는 태양전지.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2010-074919 | 2010-03-29 | ||
| JP2010074919A JP2011210802A (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110109900A true KR20110109900A (ko) | 2011-10-06 |
Family
ID=44280931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110025809A KR20110109900A (ko) | 2010-03-29 | 2011-03-23 | 태양전지 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110232740A1 (ko) |
| EP (1) | EP2372778A2 (ko) |
| JP (1) | JP2011210802A (ko) |
| KR (1) | KR20110109900A (ko) |
| CN (1) | CN102208457A (ko) |
| TW (1) | TW201145540A (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5896378B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-03-30 | 日立造船株式会社 | Ｃｎｔ太陽電池 |
| JP2016058408A (ja) * | 2013-01-31 | 2016-04-21 | パナソニック株式会社 | 光起電力装置 |
| CN105405909B (zh) * | 2015-12-18 | 2017-01-25 | 英利能源（中国）有限公司 | Mwt太阳能电池 |
| CN111244231A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种新型太阳能电池及其制备方法、一种光伏系统 |
| CN112310233B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-06-14 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳电池及生产方法、电池组件 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5468652A (en) * | 1993-07-14 | 1995-11-21 | Sandia Corporation | Method of making a back contacted solar cell |
| AUPM483494A0 (en) * | 1994-03-31 | 1994-04-28 | Pacific Solar Pty Limited | Multiple layer thin film solar cells |
| US7170001B2 (en) * | 2003-06-26 | 2007-01-30 | Advent Solar, Inc. | Fabrication of back-contacted silicon solar cells using thermomigration to create conductive vias |
| US20060130891A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-22 | Carlson David E | Back-contact photovoltaic cells |
| US20070023082A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Venkatesan Manivannan | Compositionally-graded back contact photovoltaic devices and methods of fabricating such devices |
| KR101212198B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2012-12-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양 전지 |
| DE102006027737A1 (de) * | 2006-06-10 | 2007-12-20 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Einseitig kontaktierte Solarzelle mit Durchkontaktierungen und Verfahren zur Herstellung |
| CN101017858A (zh) * | 2007-01-10 | 2007-08-15 | 北京市太阳能研究所有限公司 | 一种背接触式太阳能电池及其制作方法 |
| JP5258325B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-08-07 | 京セラ株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP5111063B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2012-12-26 | シャープ株式会社 | 光電変換素子及びその製造方法 |
| US7964499B2 (en) * | 2008-05-13 | 2011-06-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming semiconductor solar cells having front surface electrodes |
| GB0820684D0 (en) * | 2008-11-12 | 2008-12-17 | Silicon Cpv Plc | Photovoltaic solar cells |
| US8115097B2 (en) * | 2009-11-19 | 2012-02-14 | International Business Machines Corporation | Grid-line-free contact for a photovoltaic cell |
-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010074919A patent/JP2011210802A/ja active Pending
-
2011
- 2011-02-10 US US13/024,455 patent/US20110232740A1/en not_active Abandoned
- 2011-03-23 KR KR1020110025809A patent/KR20110109900A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-03-28 EP EP11250393A patent/EP2372778A2/en not_active Withdrawn
- 2011-03-28 CN CN2011100755084A patent/CN102208457A/zh active Pending
- 2011-03-28 TW TW100110507A patent/TW201145540A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2372778A2 (en) | 2011-10-05 |
| JP2011210802A (ja) | 2011-10-20 |
| TW201145540A (en) | 2011-12-16 |
| US20110232740A1 (en) | 2011-09-29 |
| CN102208457A (zh) | 2011-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3270432B1 (en) | Tandem solar cell and tandem solar cell module comprising the same | |
| KR101645045B1 (ko) | 태양광 모듈 | |
| KR100984700B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| US20090139570A1 (en) | Solar cell and a manufacturing method of the solar cell | |
| KR20100107258A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20090033096A (ko) | 태양 전지, 태양 전지 모듈 및 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR20120031629A (ko) | 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| EP3902019A1 (en) | Tandem solar cell | |
| KR20110109900A (ko) | 태양전지 | |
| KR101612133B1 (ko) | Ｍｗｔ형 태양전지 및 그 제조방법 | |
| CN115241299B (zh) | 一种太阳能电池以及光伏组件 | |
| KR101125435B1 (ko) | Ｍｗｔ형 태양전지 | |
| CN114930542A (zh) | 双面级联光伏电池和模块 | |
| KR101146734B1 (ko) | 태양 전지 셀 및 이를 구비한 태양 전지 모듈 | |
| US9698290B2 (en) | Solar cell module and method of fabricating the same | |
| KR101338610B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| EP2528106A1 (en) | Photovoltaic power generation device and manufacturing method thereof | |
| KR101889776B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법, 그리고 태양 전지 모듈 | |
| KR101338549B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR20090019600A (ko) | 고효율 태양전지 및 그의 제조방법 | |
| KR101680388B1 (ko) | 태양전지 모듈 | |
| KR20120022230A (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR102403698B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20140114532A (ko) | 태양전지 | |
| KR101262562B1 (ko) | 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 |
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 |