KR20120110101A - 태양 전지의 금속 접점용 씨앗층을 형성하는 광-유도 갈바닉 펄스 증착 방법, 상기 씨앗층 또는 상기 금속 접점의 연속 강화방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 장치 - Google Patents
태양 전지의 금속 접점용 씨앗층을 형성하는 광-유도 갈바닉 펄스 증착 방법, 상기 씨앗층 또는 상기 금속 접점의 연속 강화방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광-유도 갈바닉 펄스 증착 방법(light-induced galvanic pulse deposition method)을 기술하며, 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이의 전위차는 미리 정의된 전압-시간 특성에 따른 시간의 함수로서 변하며 태양 전지로 조사되는 빛 방사선은 빛 방사선-시간 특성에 따라 변한다.
Description
본 발명은 단 하나의 개별 금속 접점(metal contact)을 가지는 태양 전지에 다른 금속 접점을 형성할 수 있는 광-유도 갈바닉 펄스 증착 방법(light-induced galvanic pulse deposition method)에 관한 것이다. 형성될 금속 접점은 특히 태양 전지의 전면 측 접점(front-side contact)에 관한 것이다(이미 존재하고 있는 금속 접점은 후면측(rear-side) 위의 접점 또는 태양 전지의 후면 측 접점(rear-side contact)이다). 또한, 본 발명은 상기 방법에 대응하는 장치에 관한 것이다.
태양 전지의 효율은 특히 태양 전지의 전기 접점 저항값에 달려 있다. 이에 의하여 이것은 태양 전지의 반도체 물질 (일반적으로: 도핑된 실리콘) 및 전지에서 생성된 전류를 전도할 수 있는 금속 사이의 접점, 즉 태양 전지의 전면 측 접점(front-side contact) 및 태양 전지의 반도체 물질 사이 그리고 태양 전지의 후면 측 접점(rear-side contact) 및 동일한 반도체 물질 사이의 접점에 관한 것이다. 이 접점 저항이 감소하면 태양 전지의 효율이 증가한다.
그로 인하여 본 발명에 따라 다음에서 기술되는 방법은 특히 모든 태양 전지의 n-측 위의 접점 형성에 관한 것이다: 표준 p-유형 태양 전지에서, n-측은 전면 측(front-side), 즉, 빛을 향하는 측이다. 이런 이유로, 전면 측(front-side) 위에 형성될 금속 접점은 태양 전지로 충분히 많은 광이 입사하는 것을 보장해야 하며, 즉 전지가 너무 매우 차광(shading)되지 않도록 보장해야 한다(그러므로 일반적으로 복수의 개별 금속 접점 또는 금속 접점부가 전면 측(front-side) 위에 형성되고; 그러나 단순화된 용어에서, 전면 측 접점(front-side contact)은 다음의 설명의 범위 내에서 단수로 언급된다: 그러므로 일반적으로 이 접점은 복수의 연결된 개별 접점 또는 접점부를 포함한다).
일반적으로 금속 표면에 대한 자유로운 태양 전지 표면의 최적 비율에 있어 가능한 작은 접점 저항의 조건은 동시에 특정한 금속의 미세구조(microstrucre)에 의해 성취된다. 역시, 개별적으로 발생하는, 심지어 동시에 부분적으로 발생하는 문제가 존재한다: 은 등과 같은, 실리사이드(silicide)를 형성하지 않는 금속은 비교적 높은 접점 저항을 가지며, 일반적으로 실리콘에 만족스럽게 접합되지 않고, 즉, 금속 접점이 분리될 위험이 있다. 니켈 등과 같은, 실리사이드(silicide)를 형성하는 금속은 실제로 작은 접점 저항 및 양호한 접착을 나타내지만, 금속의 전기 전도도는 예를 들면 은의 전기 전도도보다 훨씬 작다. 게다가, 그런 금속은 또한 실리콘 속으로 비교적 깊이 확산하여 태양 전지의 전기적 성질에 부정적 영향을 미칠 수 있다.
금속 접점을 생성하는 다양한 방법이 종래기술에 공지되어 있다: 산업적으로 대량 생산할 때 거의 독점적으로 적용되는 표준 방법은 스크린 프린팅법(screen printing method)이다. 이에 의하여 한 작업 공정에서 접점 형성 및 금속 핑거(metal finger)의 가로전도도(transverse conductivity)의 생성이 이루어지며, 그 이유 때문에 사용되는 금속은 양호한 고유 전도도를 가져야 한다. 은 콜로이드 분산매(silver colloidal dispersion medium)를 포함하는 페이스트는 미세구조화된(microstructured) 템플렛을 통해서 태양 전지 위에 인쇄된다. 은 이외에, 또한 유리 입자 및 산화납(lead oxide)이 페이스트에 함유되며, 이는 적어도 800℃에서만 시작되는 접점 형성에 필수적이다. 그러나, 이 방법은 몇몇 단점을 가진다: 실제로 태양 전지의 전면 측(front-side) 위의 패시베이션 층이 개방될 필요가 없고 또한 유리 입자 때문에 순수한 은보다 실리콘에의 접착이 양호하지만, 접점은 매우 비균일하게 형성되며 전체적으로 비교적 높은 접점 저항을 가진다. 또한, 이미터가 충분한 표면 농도의 인을 가지는 경우, 즉, (약 1020atoms/㎤까지) 많이 도핑된 경우에만 이 방법이 적절하다. 실제로 이것은 표면의 패시베이션(passivation)을 간단하게 하지만, - 적게 도핑된 이미터에 비하여- 더 작은 무부하 전압(no-load voltage)을 유도한다. 게다가, 종횡비(aspect ratio), 즉, 형성된 접점의 금속 핑거의 폭에 대한 높이의 비율이 나쁘다. 이것은 태양 전지 표면의 비교적 상당한 음영(shading), 즉, 효율 손실을 의미한다.
종래기술의 다른 방법은 또한 다음에서 본 발명의 범위 내에서 씨앗층(seed layer)이라 불리는, 금속-반도체 접점을 먼저 형성하고 나서, 뒤이어 씨앗층(seed layer)을 강화하는, 즉 씨앗층(seed layer) 위에 높은 전도도를 가지는 금속을 증착하는 것에 기반을 둔다. 예를 들면, Ti-Pd-Ag 등과 같은, 다른 금속의 층 시퀀스(layer sequence)가 먼저 증기-코팅(evaporation-coated)되고 나서 갈바니전기적으로(galvanically) 강화된다. 그로 인하여 이전에 미세구조화된, 패시베이션 층이 개방되어야 하고 (고진공 및 Pd와 같은 비싼 물질이 요구되기 때문에) 방법이 고가가 되어 불리하다.
또한 니켈로 형성된 씨앗층(seed layer)의 형성이 공지되어 있다: 여기서 니켈은 전류 없이, 즉 니켈 이온을 포함하는 수용액에서 화학적 환원제(chemical reduction agent)로 반도체 위에 증착되고, 이어서 템퍼링(tempering)된다. 이 과정은 제어하기가 매우 어려워 불리하며, 즉, 재현하기 어렵고, 일반적으로 비균일한(non-homogeneous) 층이 형성된다. 여기서 또한, 이전에 미세구조화된, 패시베이션 층이 개방되어야 한다.
게다가, 매우 비용-효과적인 방법이기 때문에, 종래 기술에서 금속 접점의 이미 적용되는 씨앗층(seed layer)을 갈바니전기적으로(galvanically) 강화하는 것이 공지되어 있다. 이 방법 중 하나는 전면 측(front-side) 위의 전면-접점 및 후면 측 접점(rear-side contact)을 가지는 태양 전지가 후면 측 접점(rear-side contact)에 의하여 외부 전압원에 연결되는 소위 광-유도 전기도금(light-induced electroplating)을 기술한다. 태양 전지는 조명(illumination) 하에서 전기도금 과정에 있어 전류원 또는 전압원으로서 작용하며, 전면 측 접점(front-side contact)은 음극(낮은 포텐셜)을 나타내고 후면 측 접점(rear-side contact)은 갈바니 전지(galvanic cell)의 양극을 나타낸다.
후면 측 접점(rear-side contact)이 일반적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지기 때문에 (여기에서 또한, 후면 측 접점(rear-side contact)은 후면 측(rear-side) 위에 배치되는 복수의 개별 전기 접점에 관한 것일 수 있지만 후면 측 접점을 단수로 언급한다) 이 갈바니 전지(galvanic cell)의 양극 과정(anodic process)은 알루미늄의 전기화학적 분해, 즉, 후면 측 접점(rear-side contact)의 분해이다. 그러나, 추가 보조 전극이 요구되는 목적에 있어, 이 후면 측 접점의 분해는 방지되어야 한다: 태양 전지 또는 후면 측 접점(rear-side contact)의 후면 측(rear-side) 및 증착될 금속으로 이루어져 있는 이 보조 전극 사이에, 이 목적을 위해 일정한 전위차가 적용되어 후면 측(rear-side)이 이 보조 전극에 비해 음으로 극화된다(즉, 후면 측 접점(rear-side contact)은 보조 전극 또는 양극보다 더 낮거나 더 음전위(negative potential)에 있어야 한다). 후면 측 접점(rear-side contact)의 양극 분해 대신에, 결과적으로 (또한 이어서 대체적인 양극이라 불리는)의 보조 전극의 양극 분해가 일어난다. 일반적으로 태양 전지의 후면 측 접점(rear-side contact)이 전체 표면 위에 금속화되기 때문에, 전압원에 후면 측 접점(rear-side contact)이 연결되는 것을 기술적으로 특히 요구하고 있지 않다. 그러므로 보조 전극을 희생 양극(sacrificial anode)으로 이해될 수 있다.
이 광-유도 갈바닉 장치(light-induced galvanic arrangement)에서, 빛을 향하는 태양 전지의 측면(전면 측(front-side) 또는 전면 측(front-side 접점)) 및 보조 전극 사이에서, 한편으로 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이에 적용되는 전압차에 의존하고 다른 한편으로 태양 전지의 후면 측 및 전면 측 사이에서 발생하는 전위차에 의존하는, 전위차가 상승한다. 상기 전위차는 태양 전지로 입사하는 빛 세기에 의해 결정된다.
그러나, 이미 존재하고 광-유도 전기도금(light-induced electroplating)에 의해 강화된, 태양 전지에의 금속 접점에는 약간 단점이 있다: 이런 금속 접점의 전기 전도도는 대응하는 금속의 특정 전도도보다 작고, 이미 존재하는 금속 층 위의 갈바니전기적으로(galvanically) 강화된 금속 층의 접착이 최적이 아니며, 전기도금 과정에 의해 금속 접점의 종횡비(폭에 대한 높이의 비율)가 감소한다 (그러나 태양 전지의 음영(shading)을 가능한 낮게 유지하기 위해서는 종횡비가 가능한 커야 한다). 마지막으로, 전기 전도도 및/또는 금속 접점의 접착에 대한 불리한 효과를 가지기 때문에 금속 접점에 바람직하지 않은 내부 응력(internal stress)이 발생하고 태양 전지의 기계적 성질에 불리한 영향을 미친다(특히 웨이퍼 두께의 감소 측면에서, 키워드: 박막 태양 전지, 상기 기계적 성질이 점점 중요하게 되고 있다).
종래 기술에서 출발하여, 본 발명의 목적은 이전에 언급된 단점을 피하기 위해 이미 존재하는 태양 전지의 금속 접점이 광-유도 전기도금에 의해 강화되거나 두꺼워지는 공지된 광-유도 갈바닉 강화 방법(light-induced galvanic reinforcing method)을 개선하는 것이다. 그러므로 목적은 특히 간단하고 신뢰할 수 있도록, 최적화된 전기 전도도 및 최적화된 금속 접점의 접착을 달성하고, 금속 접점의 내부 응력을 감소시키고 향상된 종횡비를 가지는 금속 접점을 생성하는 것이다.
이 목적은 특허 청구항 1에 따른 방법과 또한 특허 청구항 16에 따른 장치에 의해 달성된다. 방법과 장치의 유리한 구체예는 종속항에서 각각 추론될 수 있다. 본 발명에 따르면, 그런 방법 및/또는 그런 장치는 광-유도 형성(light-induced formation), 바람직하게 추가로 태양 전지의, 특히 박막 태양 전지의, 전기적 접점, 특히, 전면 측 접점(front-side contact)의 강화를 위해 이용된다.
다음에서, 본 발명을 먼저 일반적으로 기술하고 나서 구체예의 형태로 기술한다. 본 발명의 범위 내에서, 특징부의 조합을 개별 구체예에서 추론된 것과 동일한 구조를 정확하게 제한할 필요가 없고, 오히려 특허 청구항에 의해 제공되는 보호의 정도 범위 내에서 (당업자의 전문 지식을 기반으로) 다른 조합으로도 생성될 수 있다.
본 발명의 기본적인 출발점은 광-유도 갈바닉 증착 방법(light-induced galvanic deposition method)을 이미 존재하는 금속 접점을 강화하는데 뿐만 아니라 한 금속 접점만 가지고 제2 금속 접점은 전혀 없는 태양 전지에 2개의 금속 접점을 적용하는데 이용하기 위한 것이다. 정확하게 한 금속 접점(일반적으로: 후면 측 접점(rear-side contact))만을 가지는 이런 태양 전지는 이미 존재하는 금속 접점의 반대에 위치한 쪽(일반적으로: 전면- 또는 전면 측)에서 개방될 수 있다: 즉, 바람직하게 미세구조화된(microstructured), 태양 전지의 전면 측(front-side)의 패시베이션 층이 개방될 수 있다. 이렇게 개방된 태양 전지는, 이미 존재하는 금속 접점의 반대에 위치한 쪽에서, 제2 금속 접점을 형성하는 금속 이온을 포함하는 전해조(electrolytic bath)에 침지된다. 이어서 더 자세히 기술되는, 본 발명에 따른 광-유도 갈바닉 증착 방법(light-induced galvanic deposition method)에 의하여, 전해질에 포함된 금속 이온으로부터 직접 제2 금속 접점을 위한 씨앗층(seed layer)이 태양 전지의 반도체 물질 위에 형성된다. 이 씨앗층(seed layer)은 광-유도 갈바닉 증착 방법(light-induced galvanic deposition method)에 의해 본 발명에 따라 더 확장되거나 두꺼워질 수 있어서 전체 제2 금속 접점이 본 발명에 따른 형성될 수 있다.
종래기술에서 지금까지, 이미 존재하는 금속 접점(예를 들면, 스크린 프린트된 핑거(screen printed finger) 또는 심지어 어떤 방식으로 생성된 씨앗층)을 강화할 목적으로 독점적으로 광-유도 전기도금이 이용되었다면, 본 발명에 따라서는, 접점을 형성하는데 광-유도 전기도금을 이용한다. 본 발명에 따르면, 접점 형성은, 태양 전지의 반도체 물질에 직접 인접한 및/또는 연결된 금속의 씨앗층(seed layer)의 형성으로 이해된다. 본 발명에 따르면, (초기에 단일 금속 접점을 가지는) 태양 전지로 입사하는 빛, 및 동시에, 태양 전지의 이미 존재하는 금속 접점(일반적으로: 후면 측 접점) 및 보조 전극 (전위차 ΔURH)의 사이에 적용되는 전위는 시간의 함수로서 변화하는 미리 정의된 특성을 가진다. 특히, 전압-시간 특성의 (또는 전위차 ΔURH의) 본 발명에 따른 시간에 의존하는 변이(time-dependent variation) 및/또는 빛-방사선-시간 특성의 (또는 빛 방사선)의 시간에 의존하는 변이(time-dependent variation)는 펄스-형태 변이(pulse-form variation)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 존재하는 금속 접점 및 및 보조 전극 사이에 적용되는 전위 및 빛 방사선 모두는 펄스-형태 추이(바이-펄스 방법(bi-pulsed method))를 가진다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전위차 ΔURH 및 방사된 빛 세기 모두 시간에 대해 일정하지 않고(여기서 "일정(constant)"는 대응하는 변수 값(variable value)이 자연적으로 피할 수 없는 통계적인 변이를 제외하고 시간에 대해 일정한 것으로 이해된다), 오히려 이미 존재하는 금속 접점 및 보조 전극 사이의 전위차 ΔURH 및 빛 방사선 모두가 미리 정의된 시간 특성에 따른 시간의 함수로서 변화된다. 전위차가 일시적으로 변하는 전압-시간 특성 및 대응하는 전류-시간 특성이 이에 의하여 이해될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위 내에서, 또한 대체적으로(alternatively) 또는 점증적으로(cumulatively) 시간에 대한 대응하는 전류 밀도 값이 변할 수 있다. 이어서, 그로 인하여 그것이 대체적으로(alternatively) 또는 점증적으로(cumulatively) 전류 밀도 값의 변이에 관한 것일 수 있지만, 전압-시간 특성은 간단한 것으로 언급된다.
한편으로, 전압-시간 특성, 다른 한편으로는 빛 방사선-시간 특성의 두 펄스 시퀀스(pulse sequence)를 서로 일시적으로 동기화되도록 형성하는 것이 특히 유리하다: 따라서 한편으로 전위차의 펄스 시퀀스(pulse sequence), 다른 한편으로는 빛 방사선의 펄스 시퀀스(pulse sequence)를 동기화된 펄스 시퀀스의 형태로 생성할 수 있다. 정확하게 2개의 영향을 미치는 변수(influencing variable), 전위차 및 빛 방사선의 두 펄스 시퀀스(pulse sequence)의 동기화로, 본 발명에 따라 특히 유리한 접점을 형성할 수 있다.
그렇지 않으면 보조 전극의 갈바닉 분해(galvanic dissolution)가 일어나지 않고 이미 존재하는 금속 접점의 (즉, 특히, 후면 측 접점(rear-side contact)의) 갈바닉 분해(galvanic dissolution)가 일어나기 때문에, 이 전위차 ΔURH는 시간 평균(temporal average)<0에 있어야 한다. 그러나 이 필요는 시간 평균(temporal average)에서만 적용될 필요가 있어서 이 조건이 성취되지 않는 단기간이 전체적으로 가능하다(다음의 구체예 참조).
(다음에서 제1 특성이라고도 불리는) 전압-시간 특성의 동기화 또는 거기에 대응하는 펄스 시퀀스(pulse sequence) 및 (다음에서 제2 특성이라고도 불리는) 빛 방사선 특성 또는 거기에 대응하는 펄스 시퀀스(pulse sequence)를, 적어도 하나의 정의된 시간 간격 동안 (바람직하게: 전체 적용 동안) 두 특성이 각각 (예를 들면, 펄스 시퀀스(pulse sequence)의 형태로) 주기적 추이(periodic course)를 가지는 것으로 이해하고, 제1 특성의 주기적 추이(periodic course) 및 제2 특성의 주기적 추이(periodic course)가 언급된 시간 간격에서 서로에 조정된다.
그로 인하여 다른 방법으로 조정이 이루어질 수 있다: 따라서 한 특성의 기간은 다른 특성의 기간의 정수배(integral multiple)일 수 있다.
마찬가지로, 한 특성의 주파수는 다른 특성의 주파수의 정수배일 수 있다. 그러나, 기간 또는 주파수가 모두 동일할 수 있고, 고정된, 미리 정해진 시간 간격에 의해 두 특성이 상호 전치될 수 있다(따라서, 예를 들면, 제1 특성의 최대가 제2 특성의 최대에 대해 기간의 절반만큼 전치될 수 있다).
그러나, 본 발명에 따르면, 용어 동기화는 주기적 펄스 단계(periodic pulse step)로 제한되지 않는다: 본 발명에 따르면, 두 영향을 미치는 변수(즉, 한편으로 전위차 ΔURH, 및 다른 한편으로 빛 방사선 또는 입사 방사선의 양) 모두, 복수의 시간 부분 또는 연속하는 시간 간격 동안, 각각 하나이고 동일한 상태라면 (그런 상태는 예를 들면 정의된 전압 또는 방사된 빛의 정의된 양일 수 있고 또는 적용된 전압이 없거나 적용된 빛의 양이 없는 것일 수 있다) 제1 특성의 시간적 동기화(temporal synchronisation) 및 제2 특성의 시간적 동기화가 또한 존재한다. 유리하게, 시간 간격 또는 그로 인하여 각각 바로 연속하는 시간 간격은 하나이고 동일한 시간 간격을 가진다.
특히 유리하게, 두 영향을 미치는 변수가 동시에 조정되는 두 특성의 동시에 존재하는 펄스 시퀀스(pulse sequence)가 성취되어서, 이미 존재하는 금속 전극의 반대에 위치하는 태양 전지의 쪽에, 외부 영향에 의해 발생하는 전압이 전체에 있어 일시적으로 적용되지 않아서 빛 방사선에 의해 전압이 생성되지 않거나 전위차 ΔURH가 적용되지 않다. 이 쪽(일반적으로, 태양 전지의 전면 측(front-side)) 또는 (성장하는) 음극이 일시적으로 개방 전지 전위(open cell potential; OCP)에 있다.
그로 인하여 두 특성의 동시에 발생하는 펄스 시퀀스(pulse sequence)에 의해 다음이 이해된다: 광 펄스의 펄스 길이 및 전압 펄스의 펄스 길이 모두, 서로 조정되어야 해서 태양 전지의 전면 측(front-side)에서 개방 전지 전위(open cell potential)의 주기적으로 반복하는 위상(periodically recurring phase)이 발생한다. 개방 전지 전위(open cell potential)는 전해질에 침지되고 전류가 흐르지 않는 한 전극에 설정된 전위이다.
이는 태양 전지에 있어 태양 전지의 전면 측(front-side) (빛을 향하는 쪽)이 태양 전지가 조사되는 한 그리고 후면 측(rear-side)의 보조 전극에 전압이 적용되는 한, 개방 전지 전위(open cell potential)에 있지 않는다는 것을 의미한다. 전압원에서 후면 측(rear-side)의 동시 갈바니 분리(simultaneous galvanic separation)가 일어나면 조사되지 않은(non-illuminated) 태양 전지가 전면 측에서 (또한 후면 측(rear-side)에서) 개방 전지 전위에 이른다.
그로 인하여 전압이 개방 전지 전압에 있어 외부 영향에 의해 생성되지 않는다는 것은 다음을 의미한다: 그렇지 않으면 전면 측 및 후면 측 사이의 전압이 생성되고 개방 전지 전위(open cell potential)가 전면 측(front-side)에 적용되지 않기 때문에, 빛이 전지에 도달하지 않아야 하거나 전압이 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이에 적용되지 않아야 한다. 표현 "전압이 적용되지 않는다"가 "전압 차이 = 0V"로 잘못 해설될 수 있기 때문에, 주의해야 한다. 기술적으로, 후면 측(rear-side)은 전압원에서 갈바니전기적으로(galvanically) 분리되어야 한다. 이것은 많은 전압원을 가진 경우가 아니며, 단지 0V의 전압이 적용되고, 이는 개방 전지 전위(open cell potential)를 초래하지 않는다.
특히, 전압-시간 특성 및/또는 빛 방사선-시간 특성은 펄스 시퀀스(pulse sequence)의 형태로 주기적으로 또는 일시적으로 변화될 수 있다.
이에 의하여 다른 전압-시간 특성, 빛 방사선-시간 특성 및/또는 펄스 시퀀스(pulse sequence)는 생각할 수 있다(특히, 유리한 것은 이어서 상세히 기술된다): 따라서 양극 펄스(anodic pulse)가 펄스 루틴(pulse routine)의 초기 단계에 적용될 수 있고, 또한 다른 크기의 펄스를 덧붙일 수 있다.
양극 펄스(anodic pulse)는 소재(workpiece)에서의 양극 반응(anodic reaction) (산화), 즉 본 장치에서의 양 (높은) 전위를 초래하는 전위를 소재에 적용하는 것이다. 음극 전위(cathodic potential)는 소재에서의 음극 반응(cathodic reaction) (환원), 즉 본 장치에서의 음 (낮은) 전위를 초래하는 것이다.
마찬가지로 펄스 시퀀스(pulse sequence) 자체가 펄스하는 것도 가능하다, 즉 개별 펄스의 형태로 시간 함수로서 변하는 각 전압-시간 특성 및/또는 빛 방사선-시간 특성을 가지는 개별 펄스 시퀀스(pulse sequence) 사이에서, 전압-시간 특성의 및/또는 빛 방사선-시간 특성의 시간적 변이(temporal variation)가 발생하지 않는 시간 간격이 발생한다. 생성된 전위차는 단계별로 변경될 수 있다. 이에 의해 개별 펄스의 형태는 삼각형 또는 직사각형 펄스 외에, 비선형일 수 있고, 또한 사인 곡선 펄스, 급격하게 형성된 펄스(exponentially formed pulse) 및/또는 2차 다항식, 3차 다항식 또는 고차 다항식(higher-order polynomial) 전압 펄스가 적용될 수 있다.
성장될 제2 금속 접점의 측과 보조 전극의 사이에 설정될 전압은 제1 금속 접점 (일반적으로: 후면 측 접점(rear-side contact)) 및 보조 전극 사이의 적용되는 전위차까지 같은 방향으로 확대되며, 즉 예를 들면 후면 측(rear-side)에의 음극 전위는 전면 측(front-side)에의 음극 전위에 이른다.
유리하게, 본 발명에 따르면, 함수 발생기(function generator)에 연결되고 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에 연결되는 전압원을 통해, 전위차 ΔURH가 생성될 수 있다: 함수 발생기(function generator)에 의하여, 전압원에 의해 생성되고 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에서 적용되는 전위차 ΔURH가 시간의 함수로서 변한다.
그러나, 그에 대한 대안으로, 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에 일시적으로 연속하여 연결되는 (다른 전압을 생성하는) 다른 전압원에 의해 이 전위차가 변할 수도 있다. 이것은 태양 전지의 제조에서 인라인 과정(inline process) 동안 특히 유리하다.
본 발명에 따르면, 태양 전지로 조사되는 빛의 빛 방사선-시간 특성은 주파수 발생기(frequency generator)에 연결되는 태양 전지를 (특히 전면 측(front-side)을) 비추는 광원에 의해 변할 수 있다. 나중에, 광원에 적용되는 전압은 시간의 함수로서 변할 수 있어서 광원에서 조사되는 빛 세기는 대응하는 시간적인 변이를 가진다.
그러나, 그에 대한 대안으로, 일정한 전압으로 작동되는 (그로 인하여 지속적으로 일정한 세기를 방출하는) 광원으로 태양 전지를 조사할 수 있고 태양 전지와 이를 비추는 광원 사이에, 기계 장치, 특히 기계적 초퍼(mechanical chopper)를 배치할 수 있다: 이 기계 장치로, 태양 전지는 시간 간격으로, 특히 주기적으로 그것에 조사되는 빛에서 가려질 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 씨앗층(seed layer)의 생성은 전압-펄스된 및 광-펄스된 (즉, bi-pulsed) 광-유도 전기도금에 의해 초래된다: 이 목적을 위하여, 패시베이션 층이 이전에 어떤 방법든지로 미세구조화된(microstructured), 후면 측(rear-side)에 단지 하나의 금속 접점을 가지는 태양 전지의 전면 측(front-side)의 개방된 패시베이션 층이, 적용될 금속 접점에 적당한 금속 이온을 포함하는 전해질에 침지될 수 있다. 바람직하게, 이 금속 이온은 니켈 이온, 코발트 이온 또는 텅스텐 이온에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은, 광-유도 전기도금을 기반으로, 본 발명에 따라, 이어서 더 강화될 수 있는 니켈, 코발트 또는 텅스텐 등으로 형성되는 얇고, 균일한 씨앗층(seed layer)에 달한다. 방법은 이미터 저항에 상관 없이, 또한 고저항 이미터를 위해 사용될 수 있다. 방법은 증착될 제2 금속 접점의 각각 금속에 있어 종래 기술에 대응하는 모든 전해질로 실행될 수 있다(상기에 인용된 그리고 이어서 인용하는 전해질은 예로서 이해된다).
본 발명에 따르면, 태양 전지의, 이미 존재하는, 개별 금속 접점은 보조 전극에 연결되어 일시적으로 변하는 또는 시간의 추이에 따라 변하는 미리 정의된 전위차가 금속 접점 및 보조 전극 사이에 적용될 수 있다. 이 전위차는 유리하게 다른 극성의, 다른 값의 및/또는 다른 기간(duration)의 및 전압이 없는 기간(voltage-free periods)의 전압 펄스의 주기적 시퀀스로 이루어져 있다. 이것은 상술한 함수 발생기에 의해 달성될 수 있다. 그로 인하여 전압 펄스는 이미 존재하는 금속 접점을 가지는 태양 전지의 쪽이 보조 전극보다 더 긴 기간 동안 낮은 전위에 있도록 선택된다. 동시에, 전면 측(front-side)은 펄스된 광원(pulsed light source)으로 조사될 수 있다. 이 처리의 결과로서, 대응하는 금속으로 형성된 씨앗층(seed layer)이 태양 전지의 전면 측의 패시베이션 층의 오프닝의 영역에서 형성되고, 바람직하게 씨앗층(seed layer)의 두께가 50nm 내지 500nm가 되도록 이 처리 시간을 조정한다.
그러므로, 미리 정의된 전압-시간 특성(제1 특성)에 따라 시간의 함수로서 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이의 전위차 ΔURH가 변하고, 동시에, 제1 특성에 따라 시간 의존적으로 변하는 동안, 태양 전지로의 빛 방사선이 다른 미리 정의된 특성(제2 특성), 빛 방사선-시간 특성에 따라 시간의 함수로서 변하는 것이 본 발명의 핵심 포인트이다. 대체예로, 또한 특성에 대응하는 전류 밀도 변화도 일어날 수 있다.
유리하게, 그로 인하여 제1 특성 (또는 그의 시간-의존적 변이)가 제2 특성 (또는 그의 시간-의존적 변이)과 동기화된다.
바람직하게, 서로 간격을 두는 복수의 연속하는 정의된 시간 간격 동안, 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에 전위차 ΔURH가 적용되지 않거나 태양 전지로 빛 방사선이 조사되지 않도록 두 특성이 구조화된다.
바람직하게, 본 발명에 따르면, (전위차 ΔURH와 빛 방사선을 더 유지해서) 씨앗층(seed layer)을 기반으로, 제2 금속 접점을 더 성장시키기 위해 제2 금속 접점을 위해 생성된 씨앗층(seed layer)이 음극으로서 이용될 수 있다. 이어서, 본 발명을 구체예를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하는데 이용되는 기본적인 장치이다;
도 2는 태양 전지 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이의 전위차 ΔURH의 일시적인 변화와 또한 태양 전지의 전면 측(front-side)에의 빛 방사선의 일시적인 변화의 제1 예이다.
도 3은 다른 대응하는 예이다.
도 2는 태양 전지 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이의 전위차 ΔURH의 일시적인 변화와 또한 태양 전지의 전면 측(front-side)에의 빛 방사선의 일시적인 변화의 제1 예이다.
도 3은 다른 대응하는 예이다.
도 1은 본 발명에 따른 광-유도 갈바닉 증착 방법(light-induced galvanic deposition method)을 실행하도록 형성된 본 발명에 따른 장치를 도시한다. (갈바닉 증착(galvanic deposition)을 위한 양극으로 역할을 하는) 보조 전극(H)이 배치되는 전해조(6)가 컨테이너(1)에 위치한다. 전면 측 접점(V) 및 태양 전지의 반대편에 형성된 후면 측 접점(R)을 가지는 태양 전지(S)도 마찬가지로 전기도금조(6)에 배치된다(후면 측 접점(R)=제1 금속 접점, 전면 측 접점(V)=제2 금속 접점).
보조 전극(H)은 절연된 전기 공급선(12) 및 절연된 전기 공급선(11)을 통해 후면 측 접점(R)에 전기적으로 연결된다. 두 선(11, 12) 사이에, 보조 전극(H) 및 후면 측 접점(R) 사이에 적용되는 전위차 ΔURH가 시간의 함수로서 변할 수 있는, 전압원(2)이 연결된다.
(선(13)에 의해 전압원(2)에 연결되는) 함수 발생기(3)에 의해 시간의 함수로서 변하는 전압원(2)에 의해 생성되는 전압에 의해 이 시간-의존적인 변이가 일어난다.
마지막으로, 광원(4)이 보조 전극(H), 조(6) 및 태양 전지(S)를 포함하는 장치 위에 배치되며, 이 광원으로, 태양 전지의 전면 측 접점(V)의 측에 태양 전지에 서 전류를 생성하는 전자기 방사선이 조사될 수 있다.
도 2 및 3에서, 태양 전지 후면 측(rear-side) (후면 측 접점(R)) 및 보조 전극(H) 사이의 전위차 ΔURH를 변화시키기 위하여 전압원(2)이 함수 발생기(3)에 의하여 제어되는 것이 도시되어 있고, 도 2, 3에 생성된 전압-시간 특성이 도시되어 있다. 함수 발생기를 통해, 태양 전지 후면 측(R) 및 보조 전극(H) 사이에서 거의 모든 전압 시퀀스가 생성될 수 있도록 전압원(2)이 제어될 수 있다.
도 2는 전위차 ΔURH의 전압-시간 특성 및 태양 전지의 전면 측(front-side)으로 조사되는 빛 양의 빛 방사선-시간 특성이 동시에 발생하는 구성의 제1 예를 도시한다.
도시된 예에서, 하나의 후면 측 접점만을 가지는 태양 전지는 다음의 조성물을 가지는 전해질(6)에 침지된다.
NiSO4?6H2O 31g/l
NiCl2 2g/l
H3BO3 40g/l
NaC16H29O7S 170g/l
NaC8H17O3S 255g/l
나머지 구성요소: 물
빨리 교반될 수 있는 전해질 용액의 pH 값은 2 내지 6, 바람직하게 3 내지 4이다. 전해질 용액의 온도는 실내 온도(20℃) 내지 70℃, 바람직하게 40℃ 내지 60℃일 수 있다.
도 2a는 태양 전지(S)의 후면 측 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이에 적용되는 전위차 ΔURH를 위한 전위 펄스 루틴(potential pulse routine) 또는 전압-시간 특성을 도시한다. 도시된 전위 펄스 루틴(potential pulse routine)은 또한 "역 펄스 도금(reverse pulse plating)"이라고도 한다.
시간 t=t0에서 시간 t1>t0까지 후면 측 접점(rear-side contact) 및 보조 전극 사이에 전위차가 적용되지 않는다. 시간 t1에서, 먼저 태양 전지(S)의 후면 측 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이에 음극 전압 펄스(cathodic voltage pulse; U1)가 적용되고, 즉, 높은 전위에 있는 보조 전극보다 후면 측이 낮은 전위에 있다. U1은 시간 t4까지 유지된다. 시간 t4>t1에서, t5>t4인 시간 간격[t4, t5]의 기간의 양극 펄스(anodic pulse; U2)가 적용되고, t5<t7인 시간 간격 [t5, t7]에서 전압이 없는 시간이 이어진다. 그러므로 이 전압이 없는 시간에서, ΔURH=Uoc이 적용된다. U1<Uoc<U2이 적용된다.
Uoc는 개방 전지 전압이다: 외부로부터 두 전극 사이에 전위차 ΔURH가 적용되지 않는다, 즉, 0V가 아니다. 두 전극(전면 측 및 후면 측)에서, 전기화학 조건에 따라 전위가 설정되고, 즉 시스템이 평형 상태를 달성하도록 시도한다. 전극 및 전해질 사이의 상경계(phase boundary)에서, 전해 이중층(electrolytic double layer)의 재구조화가 일어난다. 이 이중층의 주기적인 재구조화는 태양 전지의 금속 접점의 성장에 매우 유리한 효력을 가진다.
t1에서 t7까지 지속되는 이 전압-시간 특성이 여러 번 반복되어서 시간 간격 [t1, t7]에서의 전압-시간 특성은 본 발명에 따른 주기적인 전압-시간 특성의 기간을 구성한다.
본 발명에 따르면, 동시에 (즉, 복수의, 바람직하게 모든, 이전에 기술된 전압-시간 특성 기간 동안), 과정의 시작부에서 금속 코팅이 여전히 없는 태양 전지(S)의 전면 측(front-side)에 광원(4)에서의 빛이 조사된다: 조사된 빛 세기의 시간적 추이도 도 2a에 도시되어 있다. 시간 간격[t0, t1]에서, 빛 세기는 I0에서 I1으로 변한다(I0<I1). 시간 간격 [t1, t7]을 6등분하고, 6등분된 시간부를 정의하는 시간 t1 내지 t7에 있어 다음이 적용된다: t1 < t2 < t3 < t4 < t5 < t6 < t7. 시간 간격 [t1, t2]에서, 조사된 빛 세기는 I1이고, 그 뒤에 시간 간격 [t2, t3] 동안 조사된 빛 세기는 I2>I1으로 증가한다. 이어서, 두 시간 간격 [t3, t5] 및 [t5, t7]에서의 빛 세기의 추이는 시간 간격 [t1, t3]의 빛 세기의 추이와 동일하다. t > t7일 때 시간 t에 있어서, 시간 간격 [t1, t7]의 빛 방사선-시간 특성이 길이 t7-t1의 연속하는 시간 간격에서 각각 반복된다.
도 2b는 태양 전지(S)의 전면 측(front-side)에 또는 태양 전지(S)의 씨앗층(seed layer)의 영역에 설정되는 전위의 시간적 추이(전면 측(front-side) 및 보조 전극 사이의 전위차)를 도시한다.
빛 세기에서의 또한 동시에 전위차 ΔURH에서의 이전에 기술한 펄스 시퀀스(pulse sequence)는 씨앗이 형성하는 단계 (시간 간격 [t1, t4] 및 이 간격에 대응하는 펄스 기간의 연속하는 간격 동안) 및 씨앗이 성장하는 단계 (시간 간격[t5, t7] 또는 펄스 시퀀스(pulse sequence)에서 이 시간 간격을 뒤따르는 대응하는 시간 간격 동안) 사이의 변화를 보장한다. 시간 간격 [t4, t5] (그리고 연속하는, 대응하는 시간 간격) 동안 반전 전위(potential reversal)가 증착시 레벨링(levelling) 효과를 가진다.
t4 - t1는 10-5초 내지 1초, 바람직하게 10-4초 내지 0.1 초일 수 있다: t5 - t4는 10-6초 내지 0.1초, 바람직하게 10-5초 내지 0.1초일 수 있다; t7 - t5는 0초 내지 1초, 바람직하게 10-2초 내지 1초일 수 있다. 음극 전압 펄스 U1는 -1.5볼트 내지 -0.1볼트, 바람직하게 -0.6볼트 내지 -0.2 볼트일 수 있다. 양극 펄스 U2는 +0.1 내지 +5볼트, 바람직하게 +0.2볼트 내지 +1.5볼트일 수 있다. 빛 세기 I0는 0W/㎡ 내지 100W/㎡, 바람직하게 0W/㎡ 내지 1W/㎡일 수 있다. I1은 100W/㎡ 내지 2,000W/㎡, 바람직하게 100W/㎡ 내지 1,500W/㎡일 수 있다. I2는 100W/㎡ 내지 2,000W/㎡, 바람직하게는 200W/㎡ 내지 1,000W/㎡일 수 있다.
빛 세기 및 전위차에서 이전에 기술한 펄스 루틴은 태양 전지의 제2 금속 접점을 위한 균일한 씨앗층(seed layer)을 생성하며, 씨앗층의 두께는 반복 수에 의해 제어될 수 있다.
도 3은 다음에서 기술하는 차이점을 제외하고, 도 2에 도시한 경우와 유사한 빛- 그리고 전위차 시퀀스의 예를 도시한다.
이 경우, 태양 전지 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이에 적용되는 전압 펄스 및 빛 펄스는 충분한 시간 또는 시간 간격에 있어 개방 전지 전위(open cell potential) (도 3b의 Uoc)에서 태양 전지의 전면 측(front-side)에 의해 특히 조화된다. 이러한 목적을 위해, 도 3a에 따르면, 후면 측(rear-side) 및 보조 전극 사이의 전위차가 펄스되어 먼저 시간 간격 [t0, t1]에서 전위차가 적용되지 않는다. 이어서, 시간 간격 [t1, t2]에 음극 전압 펄스 U1이, 이어서 시간 간격 [t2, t3]에 양극 전압 펄스 U2가 적용된다. 시간 간격 [t3, t4]에서, 다시 전위차 ΔURH가 적용되지 않다. 그러고 나서 시간 간격 [t1, t4]이 주기적으로 반복된다.
빛 세기 I0가 시간 간격 [t0, t1] 동안 조사되고 이어서 시간 간격 [t1, t2]에서 세기 I1>I0이 조사되도록 빛 펄스(light pulse)(도 3a의 하부)가 선택된다. 시간 간격 [t2, t4]에서, 세기는 I0이다. 시간 간격 [t1, t4]의 빛 방사선 특성이 주기적으로 반복된다.
그러므로, 시간 간격 [t3, t4] 동안, 전면 측(front-side)이 개방 전지 전위(open cell potential)에 있다. 이 시간 간격은 전극 표면 그리고 전면에 놓이는 확산층(diffusion layer)이 재생(regeneration)하도록 역할을 하고 특히 유리한 것으로 증명된다.
t2 - t1는 10-5초 내지 1초, 바람직하게 10-4초 내지 0.1초일 수 있다. t3 - t2는 10-6초 내지 0.1초, 바람직하게 10-5초 내지 0.1초일 수 있다. t4 - t3는 10-5초 내지 1초, 바람직하게 10-2초 내지 1초일 수 있다. U1은 -1.5볼트 내지 -0.1볼트, 바람직하게는 -0.6볼트 내지 -0.2볼트일 수 있다. U2는 +0.1볼트 내지 +5볼트, 바람직하게 +0.2볼트 내지 +1.5볼트일 수 있다. I0은 0W/㎡ 내지 100W/㎡, 바람직하게 0W/㎡ 내지 1W/㎡일 수 있다. I1은 100W/㎡ 내지 2000W/㎡, 바람직하게 500W/㎡ 내지 1,500W/㎡일 수 있다.
제2 금속 접점을 생성하는 본 발명에 따른 방법은 다음과 같이 보충될 수 있다: (후면 측 접점(R), 반도체 층 및 또한 성장하고 있는 전면 측 접점(front-side contact) 또는 씨앗층(seed layer)을 포함하는) 태양 전지 장치(S)은 템퍼링(tempering)될 수 있다. 이것은 접점 접합을 향상시기 위해 태양 전지를 고온에서 처리하는 것을 의미한다. 씨앗층(seed layer)의 형성에 이어 갈바닉 강화(galvanic reinforcement) 이전에 템퍼링(tempering)할 수 있지만, 갈바닉 강화(galvanic reinforcement) 이후에도 템퍼링(tempering)할 수 있다. 템퍼링(tempering)의 유리한 온도 범위는 150℃ 내지 600℃이고, 유리한 템퍼링(tempering) 시간은 10초 내지 20분이다.
그러나 템퍼링(tempering)을 하지 않을 수도 있다.
Claims (13)
- 제2 금속 접점(V)의 갈바닉 형성(galvanic formation)을 위한 그리고 바람직하게 또한 제1 금속 접점(R) 만을 가지는 태양 전지(S)의 경우 형성된 제2 금속 접점의 갈바닉 강화(galvanic reinforcement)를 위한 광-유도 갈바닉 증착 방법으로서,
하나의 금속 접점(R) 및 양극으로서 역할을 하는 보조 전극(H)을 가지는 태양 전지(S)가 전해조(6)로 적어도 일부가 도입되며,
태양 전지의 제1 금속 접점(R) 및 보조 전극 사이의 전위차 ΔURH가 생성되어 보조 전극에 비하여 제1 금속 접점(R)이 적어도 가끔 음 전위에 있고, 태양 전지에 빛이 조사되고(5),
제1 금속 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이의 전위차 ΔURH가 미리 정의된 제1 특성에 따라 시간의 함수로서 변하고(c1), 이어서 시간-의존적 변이(c1)에 대응하는 전압-시간 특성 및/또는 전류 밀도 변화가 일어나고, 이 시간-의존적 변이(c1) 동안 및/또는 제1 특성에 따라 거기에 대응하는 전류 밀도 변화 동안, 동시에 태양 전지레 조사되는 빛 방사선이 미리 정의된 제2 특성에 따라 시간의 함수로서 변하며(c2), 이이서 빛 방사선-시간 특성 및/또는 이 시간-의존적 변이(c2)에 대응하는 전류 밀도 변화가 일어나는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항에 있어서,
시간-의존적 변이(c1) 및/또는 제1 특성에 따라 이 변이에 대응하는 전류 밀도 변화가 시간-의존적 변이(c2) 및/또는 제2 특성에 따라 이 변이에 대응하는 전류 밀도 변화와 일시적으로 동기화되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
일정한 시간 간격으로 연속하여 주기적인, 적어도 하나의, 바람직하게 복수의, 특히 바람직하게 복수의 정의된 시간 간격 동안, 제1 금속 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이에 전위차 ΔURH가 적용되지 않거나 태양 전지에 빛 방사선이 조사되지 않도록 제1 특성 및 제2 특성이 형성되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
태양 전지 및 제1 금속 접점(R)이 함께 전해조(6)로 도입되기 전에 태양 전지의 제1 금속 접점(R)의 반대에 위치한 쪽에 증착되는, 태양 전지(S)의 패시베이션 층이 적어도 일부분이 개방되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 특성 및/또는 제2 특성, 바람직하게 제1 및 제2 특성은 주기적 변이 및/또는 적어도 하나의 펄스 시퀀스를 포함하며 또는 하나의 펄스 시퀀스로서 및/또는 대응한느 전류 밀도 변화가 일어나도록 형성되고, 바람직하게 제1 특성의 제1 펄스 시퀀스는 제2 특성의 제2 펄스 시퀀스와 일시적으로 동기화되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제5항에 있어서,
제1 특성 및/또는 제2 특성 및/또는 대응하는 전류 밀도 변화가 변하지 않는 적어도 한 시간 사이의, 복수의 펄스 시퀀스 및/또는
제1 및/또는 제2 특성의 펄스 시퀀스의 시작부의 양극 펄스 및/또는
다른 시간, 다른 크기 및/또는 다른 극성의 개별 펄스를 가지는 및/또는 바로 인접하는 펄스 사이의 다른 시간 간격을 가지는 제1 및/또는 제2 특성의 펄스 시퀀스 및/또는
삼각형, 직사각형 또는 사인곡선의, 2차 다항식, 3차 다항식, 또는 고차 다항식 및/도는 지수적 펄스 및/또는
제1 및/또는 제2 특성의 펄스 시퀀스에서의 복수의 다른 크기의 펄스의 중첩(superimposition)을 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 특성에 따른 전위차 ΔURH에 의해 그리고 제2 특성에 따른 빛 방사선에 의해, 광기전 효과(photovoltaic effect)가 일어나고 태양 전지에서 전류가 유도되어 10㎚ 내지 5,000㎚ 두께의, 바람직하게 50㎚ 내지 500 두께의 씨앗층(seed layer)의 형태로 태양 전지(S)의 제2 금속 접점(V)가 형성되며, 바람직하게 씨앗층이 양극으로서 이용되며 제1 특성에 따른 전위차 ΔURH에 의해 그리고 제2 특성에 따른 빛 방사선을 더 유지하여 연속적으로 씨앗층이 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
태양 전지(S)의 제1 금속 접점(R)의 반대에 위치하는 태양 전지(S)의 쪽이 제2 특성에 따른 빛으로 조사되며 및/또는
제1 금속 접점(R)이 태양 전지의 후면 측 접점 및/또는 태양 전지의 p-도핑된 쪽에 증착된 태양 전지의 전기 접점의 적어도 일부분이며, 및/또는
제2 금속 접점(V)으로서, 태양 전지의 적어도 하나의 전면 측 접점, 빛 방사선을 향하는 태양 전지의 쪽에 증착된 적어도 하나의 전기 접점 및/또는 태양 전지의 n-도핑된 쪽에 증착된 태양 전지의 적어도 하나의 전기 접점의 적어도 일부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
함수 발생기(3)에 연결된 또는 함수 발생기와 일체로 형성되고 제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에 연결된 전압원(2)에 의해 제1 금속 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이에 전위차 ΔURH가 생성되고, 전압원에 의해 생성된 전위차 ΔURH는 함수 발생기에 의해 시간의 함수로서 변하며 및/또는
제1 금속 접점 및 보조 전극 사이에 연속하여 일시적으로 연결되는 복수의 다른 전압원(2)에 의해 제1 금속 접점(R) 및 보조 전극(H) 사이에 전위차 ΔURH가 변하는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
주파수 발생기 및/또는 함수 발생기에 연결되는 태양 전지를 조사하는 광원(4)에 의해 시간의 함수로서 태양 전지를 조사하는 빛의 제2 특성이 변하고, 광원에 적용되는 전압이 시간의 함수로서 변하고, 바람직하게 제9항에 따른 함수 발생기(3)에 기인한 변이와 일시적으로 동기화되어 변하고, 및/또는
태양 전지에 빛이 지속적으로 조사되고, 태양 전지 및 태양 전지를 조사하는 광원(4) 사이에, 기계적 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
전해조는 Ni 이온, Co 이온 및/또는 Wo 이온을 포함하며, 및/또는
시간 간격 [t0, t1] 동안 제1 빛 세기 I0이 태양 전지로 조사되고 뒤이어 시간 간격[t1, t2] 동안, I0과 동일하지 않은, 빛 세기 I1이 태양 전지로 조사되어 시간의 함수로서 태양 전지에 조사되는 빛 방사선이 변하며, I0 내지 I1 사이의 상술한 세기 변화는 바람직하게 여러 번 및/또는 주기적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 특성에 따른 전위차 ΔURH 및 제2 특성에 따른 빛 방사선이 변하기 전에, 변하는 동안 및/또는 변한 후에 태양 전지를 템퍼링(tempering)하며, 템퍼링 온도는 150℃ 내지 600℃이고, 템퍼링 시간은 10초 내지 20분인 것을 특징으로 하는 광-유도 갈바닉 증착 방법. - 양극으로서 역할을 하는 보조 전극(H) 및 제1 금속 접점(R)을 가지며 제2 금속 접점(V)을 가지지 않는 태양 전지(S)가 적어도 부분적으로 침지되는 전해조(6),
상기 제1 금속 접점(R) 및 상기 보조 전극(H) 사이에 연결되는 전압원(2) 및
상기 태양 전지가 적어도 부분적으로 조사되도록 배치되는 광원(2)을 포함하며,
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 형성되는 장치.
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