KR20120051807A - Metal wrap through type solar cell and method for fabricating the same - Google Patents
Metal wrap through type solar cell and method for fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120051807A KR20120051807A KR1020100113095A KR20100113095A KR20120051807A KR 20120051807 A KR20120051807 A KR 20120051807A KR 1020100113095 A KR1020100113095 A KR 1020100113095A KR 20100113095 A KR20100113095 A KR 20100113095A KR 20120051807 A KR20120051807 A KR 20120051807A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- substrate
- solar cell
- layer
- mwt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 4
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 6
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 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
- H01L31/02—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
- H01L31/04—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
- H01L31/068—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 the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 MWT형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패시베이션 특성이 우수한 비정질 실리콘 박막을 적용하여 캐리어의 재결합률을 최소화하여 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 MWT형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a MWT-type solar cell and a method for manufacturing the same, more specifically, MWT-type solar which can improve the photoelectric conversion efficiency of the solar cell by minimizing the recombination rate of the carrier by applying an amorphous silicon thin film having excellent passivation characteristics A battery and a method of manufacturing the same.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다. 태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지에 태양광이 입사되면 전자-정공(쌍)이 생성되고, 생성된 전자와 정공은 확산하다가 p-n 접합부에 형성되는 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다. A solar cell is a key element of photovoltaic power generation that converts sunlight directly into electricity, and is basically a diode composed of a p-n junction. In the process of converting sunlight into electricity by solar cells, when solar light is incident on the solar cell, electron-holes (pairs) are generated, and the generated electrons and holes diffuse and electrons are generated by the electric field formed at the pn junction. Is n-layer, the hole is moved to the p-layer to generate photovoltaic power between the pn junction, and when the load or system is connected to both ends of the solar cell, the current flows to produce power.
한편, 일반적인 태양전지의 구조를 살펴보면 전면과 후면에 각각 전면전극과 후면전극이 구비되는 구조를 갖는데, 수광면인 전면에 전면전극이 구비됨에 따라, 전면전극의 면적만큼 수광면적이 줄어들게 된다. 이와 같이 수광면적이 축소되는 문제를 해결하기 위해 후면전극형 태양전지가 제안되었다. 후면전극형 태양전지는 태양전지의 후면 상에 (+)전극과 (-)전극을 구비시켜 태양전지 전면의 수광면적을 극대화하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the structure of the general solar cell has a structure in which the front electrode and the rear electrode is provided on the front and rear, respectively, as the front electrode is provided on the front of the light receiving surface, the light receiving area is reduced by the area of the front electrode. In order to solve the problem that the light receiving area is reduced, a back electrode solar cell has been proposed. The back electrode solar cell is characterized by maximizing the light receiving area of the solar cell by providing a (+) electrode and a (-) electrode on the back of the solar cell.
이와 같은 후면전극형 태양전지는 유형에 따라 IBC(interdigitated back contact), 포인트 콘택형, EWT(emitter wrap through), MWT(metal wrap through) 등으로 구분된다. 이 중 MWT형 태양전지는 전면의 그리드 핑거(grid finger)와 버스바(bus bar) 중 그리드 핑거는 전면에 그대로 두고 버스바를 후면에 옮긴 구조이며, 전면의 그리드 핑거와 후면의 버스바는 기판을 관통하는 비아홀(via hole)에 의해 연결된다. Such back-electrode type solar cells are classified into interdigitated back contact (IBC), point contact type, emitter wrap through (EWT), metal wrap through (MWT), and the like according to the type. The MWT type solar cell is a structure in which the front of the grid fingers and the bus bars of the bus bar are left in front and the bus bars are moved to the rear. It is connected by penetrating via holes.
MWT형 태양전지의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 기판(101) 전체면에 에미터층(102)이 구비되며, 상기 기판(101) 전면 상에는 반사방지막(103) 및 전면 그리드 전극(104)이 구비된다. 또한, 기판(101)의 후면에는 n 전극(105)과 p 전극(106)이 구비되며, 기판(101)을 관통하는 비아홀(108)을 매개로 상기 n 전극(105)과 전면 그리드 전극(104)이 전기적으로 연결된다. Looking at the structure of the MWT type solar cell, as shown in Figure 1, the
이와 함께, 기판(101) 전면의 에미터층(102)과 기판(101) 후면의 p+ 영역의 전기적 단락(short) 그리고 n 전극(105)과 p 전극(106)의 단락을 방지하기 위해 기판(101)의 전면과 후면에는 각각 아이솔레이션(isolation)용 트렌치(107)가 구비된다. In addition, the
한편, 상기 n 전극(105)과 p 전극(106)은 도전성 페이스트의 도포 후 1000℃ 정도의 고온에서 소성하여 형성하는데, 고온에서 소성함으로 인해 기판이 물리적으로 변형되는 문제점이 있다. 또한, p 전극(105)은 통상, 알루미늄(Al)으로 구성되고 소성에 의해 후면전계(BSF, p++)가 형성되는데, 상기 후면전계(BSF)는 기본적으로 캐리어 수집률을 향상시키는 역할을 하나, 자체적으로 결함(defect)이 많아 재결합(recombination) 요인으로 작용하여 패시베이션(passivation) 특성을 저하시키는 단점이 있다.
On the other hand, the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 패시베이션 특성이 우수한 비정질 실리콘 박막을 적용하여 캐리어의 재결합률을 최소화하여 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 MWT형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, by applying an amorphous silicon thin film excellent in passivation characteristics to minimize the recombination rate of the carrier to improve the photoelectric conversion efficiency of the solar cell and its manufacturing MWT The purpose is to provide a method.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MWT형 태양전지는 비아홀이 구비된 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판과, 상기 비아홀 내에 구비된 비아 전극과, 상기 기판 후면 상에 순차적으로 적층된 진성층 및 비정질 반도체층과, 상기 비정질 반도체층 상에 구비된 투명전도산화막과, 상기 투명전도산화막 상에 구비된 p 전극 및 상기 비아 전극과 전기적으로 연결된 n 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. MWT solar cell according to the present invention for achieving the above object is a first conductive crystalline silicon substrate having a via hole, a via electrode provided in the via hole, and an intrinsic layer sequentially stacked on the back of the substrate And an amorphous semiconductor layer, a transparent conductive oxide film provided on the amorphous semiconductor layer, a p electrode provided on the transparent conductive oxide film, and an n electrode electrically connected to the via electrode.
상기 기판 전면 상에 반사방지막 및 그리드 라인이 구비되며, 상기 그리드 라인은 상기 비아 전극과 연결된다. An anti-reflection film and a grid line are provided on the entire surface of the substrate, and the grid line is connected to the via electrode.
본 발명에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법은 비아홀이 구비된 p형 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 확산 공정을 실시하여 기판 전면에 에미터층을 형성하는 단계와, 상기 기판 후면 상에 진성층, 비정질 반도체층 및 투명전도산화막을 순차적으로 적층하는 단계 및 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Method of manufacturing a MWT solar cell according to the present invention comprises the steps of preparing a p-type silicon substrate with a via hole, performing a diffusion process to form an emitter layer on the front of the substrate, an intrinsic layer on the back of the substrate, And sequentially forming an amorphous semiconductor layer and a transparent conductive oxide film and forming an n electrode, a p electrode, a via electrode, and a grid line.
또한, 상기 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계는, n 전극이 형성될 부위, p 전극이 형성될 부위 및 비아홀에 도전성 페이스트를 도포한 후 50?300℃의 저온에서 경화하여 n 전극, p 전극 및 비아 전극을 형성하는 과정과, 그리드 라인이 형성될 부위의 반사방지막을 선택적으로 제거한 다음, 도전성 페이스트를 도포하고 50?300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인을 형성하는 과정을 포함하여 구성된다.
The forming of the n electrode, the p electrode, the via electrode, and the grid line may be performed by applying a conductive paste to a portion where the n electrode is to be formed, a portion where the p electrode is to be formed, and a via hole, and then curing at a low temperature of 50 to 300 ° C. Forming an n electrode, a p electrode and a via electrode, and selectively removing an anti-reflection film at a portion where the grid line is to be formed, and then applying a conductive paste and curing at a low temperature of 50 to 300 ° C. to form a grid line. It is configured to include.
본 발명에 따른 MWT형 태양전지는 다음과 같은 효과가 있다. MWT solar cell according to the present invention has the following effects.
기판 후면 상에 비정질 실리콘 박막이 구비됨에 따라, 캐리어의 재결합률을 낮출 수 있으며 이를 통해 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 저온 소성을 통해 전극을 형성함에 따라 기판이 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
As the amorphous silicon thin film is provided on the back side of the substrate, the recombination rate of the carrier can be lowered, thereby improving the photoelectric conversion efficiency of the solar cell. In addition, deformation of the substrate may be minimized as the electrode is formed through low temperature baking.
도 1은 종래 기술에 따른 MWT형 태양전지의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.1 is a configuration diagram of a MWT type solar cell according to the prior art.
2 is a block diagram of an MWT solar cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart for explaining a manufacturing method of the MWT solar cell according to an embodiment of the present invention.
4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an MWT solar cell according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an MWT solar cell and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지를 살펴보면, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판(301)을 구비하며, 상기 기판(301)의 일측에는 기판(301)을 관통하는 비아홀(302)이 구비되며 상기 비아홀(via hole)(302) 내에는 비아 전극(via electrode)(311)이 구비된다. 또한, 상기 기판(301) 상에는 반사방지막(305) 및 그리드 라인(312)이 구비된다. 여기서, 상기 제 1 도전형은 p형 또는 n형이고, 후술하는 제 2 도전형은 제 1 도전형의 반대이며, 이하의 설명에서는 제 1 도전형은 p형인 것을 기준으로 한다. First, referring to an MWT solar cell according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a
상기 비아 전극(311)은 기판(301) 후면의 제 2 도전형의 전극 즉, n 전극(310)과 연결된다. 또한, 상기 기판(301) 후면 상에는 진성층(306), 비정질 반도체층(307)(a-Si:H) 및 투명전도산화막(308)이 순차적으로 적층, 구비된다. 상기 진성층(306)은 상기 비정질 반도체층(307)과 마찬가지로 비정질 실리콘 박막으로 구성되며, 상기 비정질 반도체층(307)에는 p형 불순물 이온이 도핑되어 있다. 상기 진성층(306) 및 비정질 반도체층(307)은 캐리어의 재결합률을 저하시키는 역할을 하며, 상기 투명전도산화막(308)은 상기 비정질 반도체층(307)의 낮은 전기전도도를 보완하는 역할을 한다. 한편, 상기 투명전도산화막(308) 상에는 p 전극(309)이 구비된다. The
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 살펴보기로 한다. Next, a method of manufacturing an MWT solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3 및 도 4a에 도시한 바와 같이 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판(301)을 준비하고, 기판(301)을 수직 관통하는 비아홀(302)을 일정 간격을 두고 형성한다(S301). 그런 다음, 제 1 도전형의 실리콘 기판(301)의 표면에 요철(303)이 형성되도록 텍스쳐링(texturing) 공정을 진행한다(S302). 상기 텍스쳐링 공정은 기판(301) 표면에서의 빛 반사를 줄이기 위한 것이며, 습식 식각 방법 또는 반응성 이온 식각(reactive ion etching) 등의 건식 식각 방법을 이용하여 진행할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4A, a
텍스쳐링 공정이 완료된 상태에서, 도 4b에 도시한 바와 같이 확산공정을 실시하여 에미터층(304)(n+)을 형성한다(S303). 구체적으로, 챔버 내에 상기 실리콘 기판(301)을 구비시키고 상기 챔버 내에 제 2 도전형 불순물 이온 즉, n형 불순물 이온을 포함하는 가스(예를 들어, POCl3)를 공급하여 인(P) 이온이 기판(301) 내부로 확산(diffusion)되도록 한다. 이에 따라, 기판(301)의 둘레를 따라 일정 깊이로 에미터층(304)이 형성되고, 상기 비아홀(302) 주변의 기판(301) 내부에도 마찬가지로 에미터층(304)이 형성된다. In the state where the texturing process is completed, as shown in FIG. 4B, a diffusion process is performed to form an emitter layer 304 (n +) (S303). Specifically, the
한편, 상기 n형 불순물 이온의 확산 공정은 상술한 바와 같은 기상의 가스를 이용하는 방법 이외에, n형 불순물 이온이 포함된 용액 예를 들어, 인산(H3PO4) 용액 내에 상기 실리콘 기판(301)을 침적시키고 후속의 열처리를 통해 인(P) 이온이 기판(301) 내부에 확산되도록 하여 에미터층(304)을 형성하는 방법을 이용할 수도 있다. 이 밖에, 도핑 페이스트, 이온 주입(ion implantation) 등을 이용하여 기판 전면에만 선택적으로 에미터층을 형성할 수 있으며, 상기 에미터층은 선택적 에미터 구조로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 제 2 도전형 불순물 이온이 p형일 경우, 상기 에미터층(304)을 형성하는 불순물 이온은 붕소(B)일 수 있다. On the other hand, the diffusion process of the n-type impurity ions, in addition to the method using a gaseous gas as described above, the
상기 확산공정으로 인해, 기판(301) 전체면에 일정 깊이로 에미터층(304)이 형성된 상태에서, 도 4c에 도시한 바와 같이 기판(301) 하부의 일정 두께를 식각, 제거하여 기판(301) 후면의 에미터층(304)을 제거한다(S304). 그런 다음, 기판(301) 전면 상에 실리콘 질화막(SiNx) 등의 재질로 반사방지막(305)을 형성한다(S305). Due to the diffusion process, in the state where the
상기 반사방지막(305)이 형성된 상태에서, 도 4d에 도시한 바와 같이 진성층(intrinsic layer)(306)과 비정질 반도체층(a-Si:H)(307)을 순차적으로 적층한다(S306). 상기 진성층(306)은 상기 비정질 반도체층(307)과 마찬가지로 비정질 실리콘 박막으로 구성되며, 상기 비정질 반도체층(307)에는 p형 불순물 이온이 도핑되어 있다. 상기 진성층(306) 및 비정질 반도체층(307)은 캐리어의 재결합률을 저하시키는 역할을 한다. 이 때, 기판이 n형일 경우, 상기 비정질 반도체층(307)에는 n형 불순물 이온이 도핑된다. In the state in which the
이어, 상기 비정질 반도체층(307) 상에 투명전도산화막(transparent conductive oxide)(308)을 적층한다. 상기 투명전도산화막(308)은 상기 비정질 반도체층(307)의 낮은 전기전도도를 보완하는 역할을 하며, 세부적으로 ZnO, ITO(Indium Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), In2O3 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 이와 함께, 기판(301)의 전면과 후면에 레이저 조사 등을 통해 각각 아이솔레이션(isolation)용 트렌치(313)를 형성한다. Subsequently, a transparent
이와 같은 상태에서, n 전극(310)이 형성될 부위에 은 페이스트(Ag paste)를 스크린 인쇄방식 등을 통해 도포한다. 이 때, 스크린 인쇄는 기판(301)의 후면 방향에서 진행되며 이로 인해 상기 비아홀(302) 내에도 은 페이스트가 채워진다. 이어, 기판(301) 후면의 p 전극(309)이 형성될 부위에 알루미늄 페이스트(Al paste)를 도포한 후, 50?300℃의 저온에서 경화시켜 n 전극(310), p 전극(309) 및 비아 전극(311)을 완성한다(S307)(도 4e 참조). In this state, silver paste is applied to a portion where the
상기 n 전극(310)과 p 전극(309)이 형성된 상태에서, 그리드 라인(312)이 형성될 부위의 반사방지막(305)을 선택적으로 제거한 다음, 은 페이스트를 도포하고 50?300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인(312)을 형성(S308)하면 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법은 완료된다(도 4f 참조). In the state where the
한편, 상기 n 전극(310) 및 p 전극은 도금 공정을 통해 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 n 전극(310)과 p 전극 각각은 제 1 도금층, 실리사이드층 및 제 2 도금층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지며, 도금 방법으로는 무전해 도금방법(electroless-plating) 또는 전해 도금방법(electro-plating)을 이용할 수 있다.
Meanwhile, the
301 : 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판
302 : 비아홀 303 : 요철
304 : 에미터층 305 : 반사방지막
306 : 진성층 307 : 비정질 반도체층
308 : 투명전도산화막 309 : p 전극
310 : n 전극 311 : 비아 전극
312 : 그리드 라인 313 : 아이솔레이션용 트렌치301: crystalline silicon substrate of the first conductivity type
302: via hole 303: irregularities
304: emitter layer 305: antireflection film
306: intrinsic layer 307: amorphous semiconductor layer
308: transparent conductive oxide film 309: p electrode
310: n electrode 311: via electrode
312
Claims (5)
상기 비아홀 내에 구비된 비아 전극;
상기 기판 후면 상에 순차적으로 적층된 진성층 및 비정질 반도체층;
상기 비정질 반도체층 상에 구비된 투명전도산화막;
상기 투명전도산화막 상에 구비된 p 전극; 및
상기 비아 전극과 전기적으로 연결된 n 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지.
A first conductivity type crystalline silicon substrate having via holes;
A via electrode provided in the via hole;
An intrinsic layer and an amorphous semiconductor layer sequentially stacked on the back surface of the substrate;
A transparent conductive oxide film provided on the amorphous semiconductor layer;
A p electrode provided on the transparent conductive oxide film; And
MWT-type solar cell comprising the n electrode electrically connected to the via electrode.
The MWT solar cell of claim 1, wherein an anti-reflection film and a grid line are provided on the entire surface of the substrate, and the grid line is connected to the via electrode.
확산 공정을 실시하여 기판 전면에 에미터층을 형성하는 단계;
상기 기판 후면 상에 진성층, 비정질 반도체층 및 투명전도산화막을 순차적으로 적층하는 단계; 및
n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지.
Preparing a p-type silicon substrate having via holes;
Performing a diffusion process to form an emitter layer on the entire surface of the substrate;
Sequentially stacking an intrinsic layer, an amorphous semiconductor layer, and a transparent conductive oxide film on the back surface of the substrate; And
MWT type solar cell comprising the step of forming an n electrode, p electrode, via electrode and grid lines.
n 전극이 형성될 부위, p 전극이 형성될 부위 및 비아홀에 도전성 페이스트를 도포한 후 50?300℃의 저온에서 경화하여 n 전극, p 전극 및 비아 전극을 형성하는 과정과,
그리드 라인이 형성될 부위의 반사방지막을 선택적으로 제거한 다음, 도전성 페이스트를 도포하고 50?300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인을 형성하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지.
The method of claim 3, wherein the forming of the n electrode, the p electrode, the via electrode and the grid line comprises:
applying a conductive paste to a portion where an n electrode is to be formed, a portion where a p electrode is to be formed, and a via hole, and then curing at a low temperature of 50 to 300 ° C. to form an n electrode, a p electrode and a via electrode;
MWT-type solar cell comprising a step of selectively removing the anti-reflection film of the portion where the grid line is to be formed, and then applying a conductive paste and curing at a low temperature of 50 ~ 300 ℃ to form a grid line.
제 1 도금층을 형성하는 과정과,
상기 제 1 도금층 상에 실리사이드층을 형성하는 과정과,
상기 실리사이드층 상에 제 2 도금층을 형성하는 과정을 통해 형성되며,
상기 제 1 도금층 및 제 2 도금층은 무전해 도금방법(electroless-plating) 또는 전해 도금방법(electro-plating)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지.
The method of claim 3, wherein each of the n electrode and p electrode,
Forming a first plating layer,
Forming a silicide layer on the first plating layer;
It is formed through the process of forming a second plating layer on the silicide layer,
The first plating layer and the second plating layer is MWT type solar cell, characterized in that formed by electroless plating (electroless-plating) or electro-plating (electro-plating) method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120051807A true KR20120051807A (en) | 2012-05-23 |
KR101612133B1 KR101612133B1 (en) | 2016-04-14 |
Family
ID=46268689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101612133B1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101315407B1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-10-07 | 한화케미칼 주식회사 | Emitter wrap-through solar cell and method of preparing the same |
KR101367405B1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | 한화케미칼 주식회사 | Emitter through solar cell and method of preparing the same |
KR101406950B1 (en) * | 2014-03-21 | 2014-06-16 | 에스티엑스 솔라주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
KR101406955B1 (en) * | 2014-03-21 | 2014-06-17 | 에스티엑스 솔라주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
CN109473492A (en) * | 2018-12-20 | 2019-03-15 | 江苏日托光伏科技股份有限公司 | It is suitble to the MWT hetero-junction silicon solar cell and preparation method thereof of scale volume production |
CN109920858A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-21 | 江苏日托光伏科技股份有限公司 | A kind of the p-type MWT battery structure and preparation method of passivation contact |
WO2024093025A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | 长鑫存储技术有限公司 | Semiconductor interconnection structure, forming method therefor, and semiconductor packaging structure |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060130891A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-22 | Carlson David E | Back-contact photovoltaic cells |
US20070169808A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-07-26 | Kherani Nazir P | Solar cell |
-
2010
- 2010-11-15 KR KR1020100113095A patent/KR101612133B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101315407B1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-10-07 | 한화케미칼 주식회사 | Emitter wrap-through solar cell and method of preparing the same |
US9666734B2 (en) | 2012-06-04 | 2017-05-30 | Hanwha Chemical Corporation | Emitter wrap-through solar cell and method of preparing the same |
KR101367405B1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | 한화케미칼 주식회사 | Emitter through solar cell and method of preparing the same |
KR101406950B1 (en) * | 2014-03-21 | 2014-06-16 | 에스티엑스 솔라주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
KR101406955B1 (en) * | 2014-03-21 | 2014-06-17 | 에스티엑스 솔라주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
CN109473492A (en) * | 2018-12-20 | 2019-03-15 | 江苏日托光伏科技股份有限公司 | It is suitble to the MWT hetero-junction silicon solar cell and preparation method thereof of scale volume production |
CN109920858A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-21 | 江苏日托光伏科技股份有限公司 | A kind of the p-type MWT battery structure and preparation method of passivation contact |
WO2024093025A1 (en) * | 2022-11-04 | 2024-05-10 | 长鑫存储技术有限公司 | Semiconductor interconnection structure, forming method therefor, and semiconductor packaging structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101612133B1 (en) | 2016-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101627217B1 (en) | Sollar Cell And Fabrication Method Thereof | |
CN102222726B (en) | Technology for manufacturing interlaced back contact (IBC) crystalline silicon solar battery with ion implantation | |
KR101000064B1 (en) | Hetero-junction silicon solar cell and fabrication method thereof | |
KR100984700B1 (en) | Solar cell and manufacturing mehtod of the same | |
KR101387718B1 (en) | Solar cell and method for manufactruing the same | |
KR101383395B1 (en) | Method for fabricating back contact solar cell | |
WO2011078521A2 (en) | Back-surface-field type of heterojunction solar cell and a production method therefor | |
KR101612133B1 (en) | Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same | |
JP3205613U (en) | Heterojunction solar cell structure | |
KR101125435B1 (en) | Metal Wrap Through type solar cell | |
RU2590284C1 (en) | Solar cell | |
CN103943693B (en) | Manufacturing method of back contact-type solar cell structure based on P-type silicon substrate | |
KR20120129013A (en) | Back contact solar cell and method for fabricating the same | |
KR20120004174A (en) | Back contact type solar cell and method of fabricating the same | |
KR101198430B1 (en) | Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof | |
JP5645734B2 (en) | Solar cell element | |
WO2011078520A2 (en) | Back-surface-field type of heterojunction solar cell and a production method therefor | |
KR101958819B1 (en) | Method for manufacturing a bifacial solar cell | |
KR20140022508A (en) | Method for fabricating back contact type hetero-junction solar cell | |
CN220543926U (en) | Solar cell and photovoltaic module | |
KR101406955B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
KR101345506B1 (en) | Back contact solar cell and method for fabricating the same | |
KR20120062432A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
KR20130048975A (en) | Method for fabricating solar cell | |
KR20120077707A (en) | Localized emitter solar cell and method for manufacturing thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |