KR20140003789A - Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module - Google Patents

Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module Download PDF

Info

Publication number
KR20140003789A
KR20140003789A KR1020120070182A KR20120070182A KR20140003789A KR 20140003789 A KR20140003789 A KR 20140003789A KR 1020120070182 A KR1020120070182 A KR 1020120070182A KR 20120070182 A KR20120070182 A KR 20120070182A KR 20140003789 A KR20140003789 A KR 20140003789A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal electrode
solar cell
electrode
photoelectric conversion
semiconductor substrate
Prior art date
Application number
KR1020120070182A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101889776B1 (en
Inventor
장대희
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020120070182A priority Critical patent/KR101889776B1/en
Publication of KR20140003789A publication Critical patent/KR20140003789A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101889776B1 publication Critical patent/KR101889776B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

The present invention relates to a solar cell, a manufacturing method thereof, and a solar cell module. The solar cell according to one embodiment of the present invention includes a photoelectric conversion unit and a metal electrode which is electrically connected to the photoelectric conversion unit. The side of the metal electrode is inclined.

Description

태양 전지 및 이의 제조 방법, 그리고 태양 전지 모듈{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND SOLAR CELL MODULE}SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND SOLAR CELL MODULE

본 발명은 태양 전지 및 이의 제조 방법, 그리고 태양 전지 모듈에 관한 것이다. 좀더 상세하게, 본 발명은 구조를 개선한 태양 전지 및 이의 제조 방법, 그리고 태양 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell, a method for manufacturing the same, and a solar cell module. More specifically, the present invention relates to a solar cell with improved structure, a method for manufacturing the same, and a solar cell module.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy into electric energy.

이러한 태양 전지는 광전 변환을 일으킬 수 있는 광전 변환부와 이에 전기적으로 연결되어 광전 변환부에 의해 생성된 전류를 수집하는 전극을 포함한다. 이때, 전극의 면적이 좁아지면 전류를 효율적으로 수집하기 어려울 수 있고, 전극의 면적이 넓어지면 전극이 형성된 부분에서 태양 전지 내부로 향하는 광이 반사되어 광의 이용률을 낮출 수 있다. 이에 따라 태양 전지의 효율을 향상할 수 있도록 전극의 구조를 개선하는 것이 요구된다. Such solar cells include a photoelectric conversion unit capable of causing photoelectric conversion and an electrode electrically connected thereto to collect current generated by the photoelectric conversion unit. In this case, when the area of the electrode is narrowed, it may be difficult to efficiently collect current, and when the area of the electrode is widened, light toward the inside of the solar cell may be reflected at the portion where the electrode is formed, thereby lowering the utilization rate of the light. Accordingly, it is required to improve the structure of the electrode to improve the efficiency of the solar cell.

본 실시예는 전류를 효율적으로 수집하면서도 광의 이용률을 향상하여 향상된 효율을 가지는 태양 전지 및 이의 제조 방법, 그리고 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다. The present embodiment is to provide a solar cell, a method for manufacturing the same, and a solar cell module having improved efficiency by efficiently collecting current while improving light utilization.

본 실시예에 따른 태양 전지는, 광전 변환부; 및 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결된 금속 전극을 포함한다. 상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함한다. The solar cell according to the present embodiment includes a photoelectric conversion unit; And a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit. The side of the metal electrode includes an inclined surface.

몬 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결된 금속 전극을 포함하는 태양 전지; 및 상기 태양 전지에서 상기 금속 전극이 형성된 면에 위치하는 기판을 포함한다. 상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함한다. A solar cell module according to an example embodiment includes a solar cell including a photoelectric conversion unit and a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit; And a substrate positioned on a surface of the solar cell on which the metal electrode is formed. The side of the metal electrode includes an inclined surface.

본 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 광전 변환부를 형성하는 단계; 및 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 금속 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 금속 전극을 형성하는 단계에서 상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함하도록 상기 금속 전극을 형성한다. The solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes forming a photoelectric conversion unit; And forming a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit. In the forming of the metal electrode, the metal electrode is formed such that a side surface of the metal electrode includes an inclined surface.

본 실시예에서는 전극의 측면이 경사면으로 형성되어 반사된 광이 기판에서 모두 전반사되도록 할 수 있다. 이에 의하여 전극에서 반사된 광을 재사용할 수 있고, 이에 따라 광의 이용률을 높여 효율을 향상할 수 있다. In this embodiment, the side of the electrode is formed as an inclined surface so that the reflected light can be totally reflected on the substrate. As a result, the light reflected from the electrode can be reused, thereby increasing the utilization rate of the light, thereby improving efficiency.

이때, 전극의 측면이 경사면인 전극은 전극을 형성하는 공정에서 형성할 수 있다. 즉, 별도의 추가 공정 없이 간단한 공정에 의하여 효율을 향상할 수 있는 전극을 형성할 수 있다.In this case, the electrode having the inclined surface of the electrode may be formed in the process of forming the electrode. That is, it is possible to form an electrode that can improve the efficiency by a simple process without a separate additional process.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에서 제1 전극을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다.
도 5는 도 4c의 A 부분의 yz 평면에서 시드층과 전계 인가 전극의 개략적인 배치를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에서 제1 전극을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다.
도 7은 도 6b의 B 부분의 yz 평면에서 복수의 시드들과 개구부 사이의 개략적인 배치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 9는 반도체 기판에 시드층이 형성된 사진이다.
도 10은 실험예에 의하여 형성된 제1 전극의 사진이다.
도 11은 비교예에 의하여 형성된 제1 전극의 사진이다.
1 is a perspective view illustrating a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view schematically showing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3D.
4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of forming a first electrode in a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a schematic arrangement of the seed layer and the field application electrode in the yz plane of the portion A of FIG. 4C.
6A to 6D are cross-sectional views illustrating a method of forming a first electrode in a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates a schematic arrangement between a plurality of seeds and an opening in the yz plane of portion B of FIG. 6B.
8 is a partial cross-sectional view schematically showing a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
9 is a photograph in which a seed layer is formed on a semiconductor substrate.
10 is a photograph of a first electrode formed by an experimental example.
11 is a photograph of a first electrode formed by a comparative example.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified into various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification. In the drawings, the thickness, the width, and the like are enlarged or reduced in order to make the description more clear, and the thickness, width, etc. of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. Wherever certain parts of the specification are referred to as "comprising ", the description does not exclude other parts and may include other parts, unless specifically stated otherwise. Also, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it also includes the case where another portion is located in the middle as well as the other portion. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "directly on" another portion, it means that no other portion is located in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈을 설명한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a solar cell and a solar cell module including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 1 is a perspective view showing a solar cell module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial cross-sectional view schematically showing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은, 적어도 하나의 태양 전지(150)와, 적어도 하나의 태양 전지(150)의 전면에 위치하는 기판(110)(이하 "전면기판(110)")을 포함한다. 그리고 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150)의 후면에 위치하는 후면 기판(200), 전면 및 후면 기판(110, 200)과 태양 전지(150) 사이에서 태양 전지(150)을 밀봉하는 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)를 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 1, the solar cell module 100 according to the present exemplary embodiment may include at least one solar cell 150 and a substrate 110 (hereinafter, referred to as “front”) located in front of at least one solar cell 150. Substrate 110 "). The solar cell module 100 seals the solar cell 150 between the rear substrate 200, the front and rear substrates 110 and 200, and the solar cell 150 located at the rear of the solar cell 150. It may further include a first and second seals (131, 132). This will be explained in more detail.

먼저, 태양 전지(150)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 태양광을 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 전극을 포함할 수 있다. 광전 변환부로는 다양한 방식 또는 구조가 적용될 수 있다. 태양 전지(150)는 광전 변환부의 구조, 방식 등에 따라 실리콘 태양 전지(silicon solar cell), 화합물 반도체 태양 전지(compound semiconductor solar cell), 탠덤형 태양 전지(tandem solar cell), 염료 감응형 태양 전지 등으로 분류될 수 있다. 본 실시예에서는 태양 전지(150)가 실리콘 태양 전지 구조인 것을 일례로 하여 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 광전 변환부가 적용될 수 있음은 물론이다. First, the solar cell 150 is a semiconductor device that converts solar energy into electrical energy, and may include a photoelectric conversion unit for converting sunlight into electrical energy and an electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit. As the photoelectric converter, various methods or structures may be applied. The solar cell 150 may be a silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell, a tandem solar cell, a dye-sensitized solar cell, or the like, depending on the structure and method of the photoelectric conversion unit. Can be classified as. In this embodiment, the solar cell 150 is described as an example of a silicon solar cell structure. However, the present invention is not limited thereto, and various photoelectric conversion parts may be applied.

이러한 태양 전지(150)는 복수 개가 리본(142)에 의해 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결되어 태양 전지 스트링(140)을 이룬다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 적어도 하나의 태양 전지(150)만을 구비하면 족하다. A plurality of such solar cells 150 are electrically connected in series, in parallel, or in series and parallel by a ribbon 142 to form a solar cell string 140. However, the present invention is not limited thereto, and only one solar cell 150 may be provided.

구체적으로, 리본(142)은 태양 전지(150)의 수광면 상에 형성된 제1 전극(도2의 참조부호 24)과 인접한 다른 태양 전지(150)의 이면 상에 형성된 제2 전극(도 2의 참조부호 34)을 태빙(tabbing) 공정에 의해 연결할 수 있다. Specifically, the ribbon 142 is a second electrode formed on the back surface of the other solar cell 150 adjacent to the first electrode (reference numeral 24 of FIG. 2) formed on the light receiving surface of the solar cell 150 (FIG. 2). Reference numeral 34 may be connected by a tabbing process.

일례로, 태양 전지(150)의 일면에 플럭스(flux)를 도포하고, 플럭스(flux)가 도포된 태양 전지(150)에 리본(142)을 위치시킨 다음, 소성을 하여 태빙 공정을 수행할 수 있다. For example, flux may be applied to one surface of the solar cell 150, the ribbon 142 may be positioned on the flux-applied solar cell 150, and then fired to perform a tabbing process. have.

또는, 태양 전지(150)의 일면과 리본(142) 사이에 전도성 필름(미도시)을 부착시킨 다음, 열 압착에 의해 복수의 태양 전지(150)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다. 전도성 필름(미도시)은 도전성이 우수한 금, 은, 니켈, 구리 등으로 형성된 도전성 입자가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등으로 형성된 필름 내에 분산된 것일 수 있다. 이러한 전도성 필름을 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 태양 전지(150)와 리본(142)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 전도성 필름(미도시)에 의해 복수의 태양 전지(150)를 연결하여 모듈화하는 경우는, 공정 온도가 낮아져 태양 전지 스트링(140)의 휘어짐이 방지될 수 있다.Alternatively, a conductive film (not shown) may be attached between one surface of the solar cell 150 and the ribbon 142, and then the plurality of solar cells 150 may be connected in series or in parallel by thermal compression. In the conductive film (not shown), conductive particles formed of gold, silver, nickel, copper, etc. having excellent conductivity may be dispersed in a film formed of an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a polycarbonate resin, or the like. When the conductive film is pressed while applying heat, the conductive particles may be exposed to the outside of the film, and the solar cell 150 and the ribbon 142 may be electrically connected by the exposed conductive particles. As such, when the plurality of solar cells 150 are connected and modularized by a conductive film (not shown), the process temperature may be lowered, and thus the bending of the solar cell string 140 may be prevented.

또한, 버스 리본(145)은 태양 전지 스트링(140)의 리본(142) 양끝단을 교대로 연결하여, 태양 전지 스트링(140)을 전기적으로 연결한다. 버스 리본(145)은 태양 전지 스트링(140)의 단부에서 태양 전지 스트링(140)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 버스 리본(145)은 태양 전지(150)가 생산한 전기를 모으며 전기가 역류되는 것을 방지하는 정션 박스(미도시)와 연결된다.In addition, the bus ribbon 145 alternately connects both ends of the ribbon 142 of the solar cell string 140 to electrically connect the solar cell string 140. The bus ribbon 145 may be disposed in a direction crossing the length direction of the solar cell string 140 at the end of the solar cell string 140. The bus ribbon 145 is connected to a junction box (not shown) that collects electricity generated by the solar cell 150 and prevents electricity from flowing backward.

제1 밀봉재(131)는 태양 전지(150)의 수광면에 위치하고, 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)의 이면에 위치할 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 라미네이션 등의 방법에 의하여 태양 전지(150)에 접착될 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)에 악영향을 미칠 수 있는 수분이나 산소를 차단하며, 태양 전지(150)의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다. The first sealing material 131 may be located on the light receiving surface of the solar cell 150, and the second sealing material 132 may be located on the rear surface of the solar cell 150. The first sealing member 131 and the second sealing member 132 may be attached to the solar cell 150 by a method such as lamination. The first sealant 131 and the second sealant 132 block moisture or oxygen that may adversely affect the solar cell 150, and allow each element of the solar cell 150 to chemically bond.

이러한 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)로는 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다.Ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester resin, olefin resin, and the like may be used as the first sealing material 131 and the second sealing material 132.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)가 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 라미네이션 이외의 방법에 의하여 태양전지(150)에 부착될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the first and second seal members 131 and 132 may be made of various materials, and may be attached to the solar cell 150 by a method other than lamination.

전면 기판(110)은 태양광을 투과하도록 제1 밀봉재(131) 상에 위치한다. 이때, 전면 기판(110)은 외부의 충격 등으로부터 태양 전지(150)를 보호하기 위해 강화유리로 이루어질 수 있다. 일례로, 전면 기판(110)은 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 포함된 저철분 강화유리로 이루어질 수 있다. The front substrate 110 is positioned on the first seal 131 to transmit sunlight. In this case, the front substrate 110 may be made of tempered glass to protect the solar cell 150 from an external impact. For example, the front substrate 110 may be made of low iron tempered glass containing less iron in order to prevent reflection of sunlight and increase the transmittance of sunlight.

후면 기판(200)은 태양 전지(150)의 후면에서 태양 전지(150)를 보호한다. 후면 기판(200)은, 유리로 이루어지며 판상 형태를 가지거나, 수지 등으로 이루어지며 필름 또는 시트의 형태를 가질 수 있다. 후면 기판(200)은 태양 전지(150)의 이면에서 태양 전지(150)를 보호하는 층으로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 후면 기판(150)은 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 후면 기판(200)은 전면 기판(110) 측으로부터 입사된 태양광을 반사하여 재이용될 수 있도록 반사율이 우수한 재질일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 기판(200)이 태양광이 입사될 수 있는 투명 재질로 형성되어 양면 태양 전지 모듈(100)을 구현할 수도 있다.The back substrate 200 protects the solar cell 150 from the back of the solar cell 150. The rear substrate 200 may be made of glass and have a plate shape, or may be made of a resin and the like, and may have a film or sheet. The back substrate 200 is a layer that protects the solar cell 150 from the back side of the solar cell 150, and functions as a waterproof, insulation, and UV blocking function. The rear substrate 150 may be a TPT (Tedlar / PET / Tedlar) type, but is not limited thereto. In addition, the rear substrate 200 may be made of a material having excellent reflectance so that the solar substrate incident from the front substrate 110 side can be reflected and reused. However, the present invention is not limited thereto, and the rear substrate 200 may be formed of a transparent material through which sunlight may be incident to implement the double-sided solar cell module 100.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 반도체 기판(10), 반도체 기판(10)의 제1 면(이하 "전면") 쪽에 위치하며 제1 도전형 불순물을 포함하는 에미터층(20), 반도체 기판(10)의 제2 면(이하 "후면") 쪽에 위치하며 제2 도전형 불순물을 포함하는 후면 전계층(30), 반도체 기판(10)의 전면에 형성되는 반사 방지막(22) 및 제1 전극(24), 반도체 기판(10)의 후면에 위치하는 패시베이션 막(32) 및 제2 전극(34)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the solar cell 150 according to the present exemplary embodiment is positioned on the semiconductor substrate 10 and the first surface (hereinafter, “front surface”) of the semiconductor substrate 10 and includes a first conductivity type impurity. The reflector formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20, the back surface field layer 30 positioned on the second side (hereinafter referred to as “back side”) of the semiconductor substrate 10 and including the second conductivity type impurities. The barrier layer 22 and the first electrode 24, the passivation layer 32 and the second electrode 34 positioned on the rear surface of the semiconductor substrate 10 may be included.

여기서, 서로 다른 도전형에 의하여 pn 접합을 형성하는 반도체 기판(10)과 에미터층(20)은 광전 변환에 실질적으로 관여하는 광전 변환부라 할 수 있다. 좀더 넓은 개념으로는 전계에 의하여 광전 변환 작용을 돕는 후면 전계층(30) 또한 광전 변환부에 포함될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 광전 변환부로는 다양한 구조를 적용할 수 있으며 본 발명이 아래의 구조에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 전극(24) 및 제2 전극(34)이 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 전극에 해당한다. Here, the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20 forming the pn junction by different conductivity types may be referred to as photoelectric conversion units that are substantially involved in photoelectric conversion. In a broader concept, the rear field layer 30, which assists the photoelectric conversion action by the electric field, may also be included in the photoelectric conversion unit. As described above, various structures may be applied to the photoelectric conversion unit, and the present invention is not limited to the following structures. The first electrode 24 and the second electrode 34 correspond to electrodes electrically connected to the photoelectric conversion unit.

이러한 태양 전지(150)를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. The solar cell 150 will be described in more detail as follows.

반도체 기판(10)은 다양한 반도체 물질을 포함할 수 있는데, 일례로 제2 도전형 불순물을 포함하는 실리콘을 포함할 수 있다. 실리콘으로는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘이 사용될 수 있으며, 제2 도전형 불순물은 일례로 n형일 수 있다. 즉, 반도체 기판(10)은 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소가 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. The semiconductor substrate 10 may comprise various semiconductor materials, for example silicon containing a second conductivity type impurity. As the silicon, single crystal silicon or polycrystalline silicon may be used, and the second conductivity type impurity may be n-type, for example. That is, the semiconductor substrate 10 may be formed of single crystal or polycrystalline silicon doped with a Group 5 element such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb)

이와 같이 n형의 불순물을 가지는 반도체 기판(10)을 사용하면, 반도체 기판(10)의 전면에 p형의 불순물을 가지는 에미터층(20)이 형성되어 pn 접합(junction)을 이루게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(10)의 후면 쪽으로 이동하여 제2 전극(34)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(10)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(24)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. When the semiconductor substrate 10 having the n-type impurity is used, the emitter layer 20 having the p-type impurity is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10 to form a pn junction. When the pn junction is irradiated with light, electrons generated by the photoelectric effect move toward the rear surface of the semiconductor substrate 10, are collected by the second electrode 34, and the holes move toward the front surface of the semiconductor substrate 10 1 electrode 24, respectively. Thereby, electric energy is generated.

이때, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(10)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. In this case, holes having a slower moving speed than electrons may move to the front surface of the semiconductor substrate 10 instead of the rear surface, thereby improving conversion efficiency.

도면에 도시하지 않았지만, 반도체 기판(10)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)에 의하여 형성된 피라미드 등의 형태의 요철을 가질 수 있다. 이와 같이 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(10)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(10)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 반도체 기판(10)과 에미터층(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. Although not illustrated, the front and / or rear surfaces of the semiconductor substrate 10 may have irregularities in the form of pyramids or the like formed by texturing. As such, when the unevenness is formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 by texturing, and the surface roughness increases, the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 10 may be lowered. Therefore, the amount of light reaching the pn junction formed at the interface between the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20 can be increased, thereby minimizing the optical loss.

반도체 기판(10)의 전면 쪽에는 제1 도전형 불순물을 가지는 에미터층(20)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서 에미터층(20)은 제1 도전형 불순물로 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 p형 불순물을 사용할 수 있다. An emitter layer 20 having a first conductivity type impurity may be formed on the front surface of the semiconductor substrate 10. [ In the present embodiment, the emitter layer 20 is a first conductivity type impurity, and a p-type impurity such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) as a Group III element can be used.

반도체 기판(10)의 전면에서 에미터층(20) 상에 반사 방지막(22) 및 제1 전극(24)이 형성된다. The anti-reflection film 22 and the first electrode 24 are formed on the emitter layer 20 in front of the semiconductor substrate 10.

반사 방지막(22)은 제1 전극(24)이 형성된 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(10)의 전면 전체에 형성될 수 있다. 반사 방지막(22)은 반도체 기판(10)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시키고, 에미터층(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. The antireflection film 22 may be formed substantially entirely on the entire surface of the semiconductor substrate 10 except for the portion where the first electrode 24 is formed. The antireflection film 22 reduces the reflectivity of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 10 and immobilizes defects existing in the surface or bulk of the emitter layer 20. [

반사 방지막(22)은 반도체 기판(10)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 반도체 기판(10)과 에미터층(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 그리고 반사 방지막(22)이 에미터층(20)에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거할 수 있고, 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 이와 같이 반사 방지막(22)에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다.The antireflection film 22 may increase the amount of light that reaches the pn junction formed at the interface between the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20 by lowering the reflectance of light incident through the entire surface of the semiconductor substrate 10. Accordingly, the short circuit current Isc of the solar cell 150 may be increased. In addition, the anti-reflection film 22 may immobilize defects existing in the emitter layer 20 to remove recombination sites of the minority carriers, thereby increasing the open voltage Voc of the solar cell 150. As such, the open circuit voltage and the short circuit current of the solar cell 150 may be increased by the anti-reflection film 22 to improve the efficiency of the solar cell 150.

방사 방지막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반사 방지막(22)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다.The anti-radiation film 22 may be formed of various materials. For example, the antireflection film 22 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the anti-reflection film 22 may include various materials.

제1 전극(24)이 반사 방지막(22)을 관통하여 에미터층(20)에 전기적으로 연결된다. 제1 전극(24)에 대해서는 추후에 다시 상세하게 설명한다. The first electrode 24 penetrates through the antireflection film 22 and is electrically connected to the emitter layer 20. The first electrode 24 will be described later in detail.

그리고 반도체 기판(10)의 후면 쪽에는 반도체 기판(10)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 불순물을 포함하는 후면 전계층(30)이 형성된다. 후면 전계층(30)은 전자와 정공의 후면 재결합을 최소화하여 태양전지의 효율 향상에 기여할 수 있다. 이러한 후면 전계층(30)은 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등을 포함할 수 있다.In addition, a back surface field layer 30 including a second conductivity type impurity is formed on the back side of the semiconductor substrate 10 at a higher doping concentration than the semiconductor substrate 10. The rear electric field layer 30 may contribute to improving efficiency of the solar cell by minimizing rear recombination of electrons and holes. The back surface layer 30 may include phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), antimony (Sb), and the like.

이와 함께 반도체 기판(10)의 후면에는 패시베이션 막(32)과 제2 전극(34)이 형성될 수 있다. In addition, a passivation film 32 and a second electrode 34 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10.

패시베이션 막(32)은 제2 전극(34)이 형성된 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(10)의 후면 전체에 형성될 수 있다. 이러한 패시베이션 막(32)은 반도체 기판(10)의 후면에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다.The passivation film 32 may be formed substantially on the entire rear surface of the semiconductor substrate 10 except for the portion where the second electrode 34 is formed. This passivation film 32 can pass the defects present on the back surface of the semiconductor substrate 10 to remove recombination sites of minority carriers. Accordingly, the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 150 can be increased.

이러한 패시베이션 막(32)은 광이 투과될 수 있도록 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 이러한 패시베이션 막(32)을 통하여 반도체 기판(10)의 후면을 통해서도 광이 입사될 수 있도록 하여 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다. 일례로, 패시베이션 막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션 막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. The passivation film 32 may be made of a transparent insulating material so that light can be transmitted. Therefore, light may be incident through the back surface of the semiconductor substrate 10 through the passivation film 32, thereby improving efficiency of the solar cell 150. For example, the passivation film 32 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2, and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation film 32 may include various materials.

제2 전극(34)은 전기 전도성이 우수한 다양한 금속 등을 포함할 수 있다. 일례로, 제2 전극(34)으로는 전기 전도성이 우수하며 높은 반사율을 가지는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 제2 전극(34)으로 반사율이 높은 은을 사용하면, 반도체 기판(10)의 후면으로 빠져나가는 광을 반사하여 다시 반도체 기판(10) 내부로 향하게 하여, 광의 사용량을 증가시킬 수 있다. The second electrode 34 may include various metals having excellent electrical conductivity. For example, the second electrode 34 may include silver (Ag) having excellent electrical conductivity and high reflectance. When silver having a high reflectance is used as the second electrode 34, light exiting to the rear surface of the semiconductor substrate 10 may be reflected and directed back into the semiconductor substrate 10, thereby increasing the amount of light used.

상술한 설명에서는 반도체 기판(10)이 n형을 가지고, 에미터층(20)이 p형을 가지는 것을 예시로 하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 반도체 기판(10)이 p형을 가지고, 에미터층(20)이 n형을 가지는 등 다양하게 변형이 가능하다. In the above description, the semiconductor substrate 10 has an n-type and the emitter layer 20 has a p-type, but the present invention is not limited thereto. Accordingly, the semiconductor substrate 10 may have a p-type, and the emitter layer 20 may have a n-type.

본 실시예에서는 제1 전극(24)이 광의 사용량을 증가할 수 있는 구조로 형성되는데 이에 대하여 좀더 상세하게 설명한다. In the present embodiment, the first electrode 24 is formed in a structure capable of increasing the amount of light, which will be described in more detail.

본 실시예에서 제1 전극(24)은 측면이 경사면(P1, P2)을 포함한다. 이는 광이 제1 전극(24)의 측면에서 반사된 후에 전면 기판(110)의 표면에서 전반사(total reflection)되어 태양 전지(150) 쪽으로 향하도록 하기 위함이다. 좀더 상세하게는 전면 기판(110)을 통하여 입사된 광(도 2의 실선 화살표)이 제1 전극(24)의 측면에서 반사되어 전면 기판(110) 쪽으로 향하게 된다(도 2의 점선 화살표). 이때, 입사각(A2)이 일정 범위 내에 속하면 전면 기판(110)의 표면(즉, 전면 기판(110)과 외부와의 경계면)에서 광의 전반사가 일어나서 태양 전지(150) 쪽으로 광이 향하게 된다(도 2의 이중선 화살표). In the present embodiment, the first electrode 24 has sloped surfaces P1 and P2 on its side surfaces. This is to direct the total reflection at the surface of the front substrate 110 after the light is reflected from the side of the first electrode 24 toward the solar cell 150. More specifically, the light (solid line arrow in FIG. 2) incident through the front substrate 110 is reflected at the side of the first electrode 24 and directed toward the front substrate 110 (dashed arrow in FIG. 2). At this time, when the incident angle A2 is within a predetermined range, total reflection of light occurs on the surface of the front substrate 110 (that is, the interface between the front substrate 110 and the outside) and the light is directed toward the solar cell 150 (FIG. Double line arrows).

일례로, 일반적인 태양 전지 모듈(100)에 적용되는 전면 기판(110)에서는 입사각(A2)이 41.8도 내지 90도인 경우에 전면 기판(110)의 표면에서 전반사가 일어날 수 있다. 제1 전극(24)에서 반사된 광이 상술한 입사각(A2)을 가지도록 하기 위하여 제1 전극(24)의 측면의 경사각(즉, 제1 전극(24)의 바닥면(B)과 제1 전극(24)의 측면 사이의 각도)(A1)이 20.9도 내지 45도의 각도를 가질 수 있다. For example, in the front substrate 110 applied to the general solar cell module 100, total reflection may occur on the surface of the front substrate 110 when the incident angle A2 is 41.8 degrees to 90 degrees. The angle of inclination of the side surface of the first electrode 24 (ie, the bottom surface B of the first electrode 24 and the first surface of the first electrode 24 in order for the light reflected from the first electrode 24 to have the aforementioned incident angle A2). The angle A1 between the sides of the electrode 24 may have an angle of 20.9 degrees to 45 degrees.

즉, 본 실시예에서는 제1 전극(24)의 바닥면(B)와 제1 전극(24)의 측면의 경사각(A1)을 일정 범위 내로 형성하여 제1 전극(24)에서 반사된 광이 전면 기판(110)에서 모두 전반사되도록 할 수 있다. 이에 의하여 제1 전극(24)에서 반사된 광을 재사용할 수 있도록 한다. 이에 의하여 광의 이용률을 높일 수 있고 태양 전지 모듈(100)의 효율을 향상할 수 있다. That is, in the present exemplary embodiment, the inclination angle A1 of the bottom surface B of the first electrode 24 and the side surface of the first electrode 24 is formed within a predetermined range so that the light reflected from the first electrode 24 is front. All of the substrate 110 may be totally reflected. As a result, the light reflected from the first electrode 24 may be reused. As a result, the utilization of light can be increased and the efficiency of the solar cell module 100 can be improved.

이때, 재사용되는 광량을 증가시킬 수 있도록 제1 전극(24)의 양쪽 측면을 모두 경사면(P1, P2)으로 형성할 수 있다. 그러면, 제1 전극(24)의 외면이 경사면(P1, P2)으로 이루어져 제1 전극(24)의 단면이 삼각형의 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 제1 전극(24)의 외면 전체에서 반사된 광이 전면 기판(110)의 표면에서 모두 전반사될 수 있도록 하여, 태양 전지(150)에서 사용되는 광의 양을 최대화할 수 있다. In this case, both side surfaces of the first electrode 24 may be formed as the inclined surfaces P1 and P2 so as to increase the amount of reused light. Then, an outer surface of the first electrode 24 may be formed of the inclined surfaces P1 and P2 so that the cross section of the first electrode 24 may have a triangular shape. As such, the light reflected from the entire outer surface of the first electrode 24 may be totally reflected on the surface of the front substrate 110, thereby maximizing the amount of light used in the solar cell 150.

제1 전극(24)은 반사율이 우수한 금속(일례로 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금)으로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)은 반사도가 우수하며 전기 전도도가 높아 제1 전극(24)으로 사용하기에 바람직하다. The first electrode 24 may be made of a metal having excellent reflectivity (for example, gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), palladium (Pd), or an alloy thereof). At this time, silver (Ag) is excellent in reflectivity and high electrical conductivity is preferable to use as the first electrode 24.

이때, 본 실시예에서는 제1 전극(24)의 밀도를 크게 하여 제1 전극(24)의 측면에서 반사가 좀더 잘 일어나도록 할 수 있다. 이는 밀도가 낮은 경우보다 밀도가 높은 경우에 반사가 좀더 잘 일어날 수 있기 때문이다. 제1 전극(24)이 높은 밀도로 형성되도록 하기 위하여 제1 전극(24)을 도금에 의하여 형성할 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. At this time, in the present embodiment, the density of the first electrode 24 may be increased to allow reflection to occur more preferably at the side surface of the first electrode 24. This is because reflection is more likely to occur at higher density than at lower density. In order to form the first electrode 24 at a high density, the first electrode 24 may be formed by plating, which will be described later.

도면에서는 제1 전극(24)의 바닥면(B)이 편평한 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 전술한 바와 같이, 제1 전극(24)의 바닥면(B)에 텍스쳐링에 의한 요철이 형성될 수도 있다. 이 경우에는 제1 전극(24)의 측면과 전면 기판(110)의 표면이 이루는 각도를 제1 전극(42)의 측면의 경사각(A1)으로 할 수 있다. In the drawing, the bottom surface B of the first electrode 24 is illustrated as being flat, but the present invention is not limited thereto. Therefore, as described above, unevenness due to texturing may be formed on the bottom surface B of the first electrode 24. In this case, the angle formed between the side surface of the first electrode 24 and the surface of the front substrate 110 may be the inclination angle A1 of the side surface of the first electrode 42.

이하, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 그러나 아래의 제조 방법은 일례로서 제시된 것에 불과할 뿐, 공정 순서 등은 다양하게 변형될 수 있다. Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3D. However, the following manufacturing method is merely presented as an example, and the process sequence may be variously modified.

본 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에서는, 광전 변환부를 형성한 다음, 도금에 의하여 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 금속 전극을 형성한다. 이를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. In the method of manufacturing a solar cell according to the present embodiment, after forming a photoelectric conversion unit, a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit is formed by plating. This will be described in more detail as follows.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 제2 도전형 불순물을 가지는 반도체 기판(10)을 준비한다. 도면에 도시하지 않았지만, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면은 텍스쳐링에 의하여 요철을 가질 수 있다. 텍스처링으로는 습식 또는 건식 텍스처링을 사용할 수 있다. 습식 텍스처링은 텍스처링 용액에 반도체 기판(10)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 건식 텍스처링은 다이아몬드 그릴 또는 레이저 등을 이용하여 반도체 기판(10)의 표면을 깍는 것으로, 요철을 균일하게 형성할 수 있는 반면 공정 시간이 길고 반도체 기판(10)에 손상이 발생할 수 있다. 또는 반응성 이온 식각(RIE) 등에 의하여 반도체 기판(10)의 전면 및 후면 중 어느 하나에만 텍스쳐링을 형성할 수도 있다. 이와 같이 본 발명에서는 다양한 방법으로 반도체 기판(10)을 텍스쳐링 할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, a semiconductor substrate 10 having a second conductivity type impurity is prepared. Although not illustrated, the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 10 may have irregularities by texturing. As texturing, wet or dry texturing can be used. The wet texturing can be performed by immersing the semiconductor substrate 10 in the texturing solution, and has a short process time. In dry texturing, the surface of the semiconductor substrate 10 is cut by using a diamond grill or a laser, so that irregularities can be formed uniformly, but the processing time is long and damage to the semiconductor substrate 10 may occur. Or texturing may be formed only on one of the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 10 by reactive ion etching (RIE) or the like. As described above, the semiconductor substrate 10 can be textured in various ways in the present invention.

이어서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)에 에미터층(20) 및 후면 전계층(30)을 형성한다. 에미터층(20) 및 후면 전계층(30)은 이온 주입법, 열 확산법 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 3B, the emitter layer 20 and the backside electric field layer 30 are formed on the semiconductor substrate 10. The emitter layer 20 and the back surface field layer 30 may be formed by various methods such as an ion implantation method and a thermal diffusion method.

이어서, 도 3c에 도시한 바와 같이, 에미터층(20) 위에 반사 방지막(22)을 형성하고, 후면 전계층(30) 위에 패시베이션 막(32)을 형성한다. 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.3C, the antireflection film 22 is formed on the emitter layer 20, and the passivation film 32 is formed on the rear field layer 30. The antireflection film 22 and the passivation film 32 may be formed by various methods such as vacuum deposition, chemical vapor deposition, spin coating, screen printing or spray coating.

이어서, 도 3d에 도시한 바와 같이, 에미터층(20)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(24) 및 후면 전계층(30)에 전기적으로 연결되는 제2 전극(34)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3D, a first electrode 24 electrically connected to the emitter layer 20 and a second electrode 34 electrically connected to the rear field layer 30 are formed.

이때, 패시베이션 막(32)에 개구부를 형성하고 이 개구부 내에 도금법, 증착법 등의 다양한 방법으로 금속층을 형성하여 제2 전극(34)을 형성할 수 있다. 또는, 제2 전극 형성용 페이스트를 패시베이션 막(32) 상에 각기 스크린 인쇄 등으로 도포한 후에 파이어 스루(fire through) 또는 레이저 소성 컨택(laser firing contact) 등을 하여 상술한 형상의 제2 전극(34)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 별도로 개구부를 형성하는 공정을 수행하지 않아도 된다. In this case, an opening may be formed in the passivation film 32, and the second electrode 34 may be formed by forming a metal layer in the opening by various methods such as a plating method and a deposition method. Alternatively, the second electrode forming paste may be coated on the passivation film 32 by screen printing or the like, and then fire-through or laser firing contact may be used to form the second electrode having the above-described shape ( It is also possible to form 34). In this case, it is not necessary to carry out the step of forming the opening separately.

상술한 바와 같이 제1 전극(24)은 도금에 의하여 형성하여 높은 밀도를 가질 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 도금 공정에서 제1 전극(24)의 측면에 경사면(P1, P2)이 형성되도록 하여 별도의 추가 공정 없이 원하는 형상의 제1 전극(24)을 형성할 수 있다. 본 실시예에 따른 제1 전극(24)을 형성하는 다양한 방법을 도 4a 내지 도 4d, 도 5, 도 6a 내지 도 6d, 그리고 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. As described above, the first electrode 24 may be formed by plating to have a high density. In this embodiment, in the plating process, the inclined surfaces P1 and P2 may be formed on the side surfaces of the first electrode 24 to form the first electrode 24 having a desired shape without an additional process. Various methods of forming the first electrode 24 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 4D, 5, 6A to 6D, and 7.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에서 제1 전극을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of forming a first electrode in a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

간략하고 명확한 설명을 위하여 도 4a 내지 도 4d에는 반도체 기판(10)의 후면 쪽에 위치하는 제2 전극(34)이 형성되지 않은 것으로 도시하였다. 제2 전극(34)은 제1 전극(24)을 형성하기 전에 이미 형성된 상태일 수도 있고, 제1 전극(24)을 형성한 후에 형성할 수도 있다. 또는, 제1 전극(24)을 형성할 때 제2 전극(34)을 동시에 형성할 수도 있다. For simplicity and clarity, FIGS. 4A to 4D show that the second electrode 34 positioned on the rear side of the semiconductor substrate 10 is not formed. The second electrode 34 may be already formed before the first electrode 24 is formed, or may be formed after the first electrode 24 is formed. Alternatively, when the first electrode 24 is formed, the second electrode 34 may be formed at the same time.

먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제1 전극(24)이 형성될 부분에 대응하여 반사 방지막(22)에 개구부(22a)를 형성한다. 일례로, 반사 방지막(22) 위에 개구부(22a)에 대응하는 부분을 노출하는 마스크층(도시하지 않음)을 형성한 다음 반사 방지막(22)을 식각하여 형성될 수 있다. 식각 방법으로 다양한 방법이 사용될 수 있는데, 일례로, 불산(HF), 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 아세트살(CH3COOH) 등을 포함하는 식각 용액을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 알려진 다양한 패터닝 방법을 이용하여 개구부(22a)를 형성할 수 있다. First, as shown in FIG. 4A, an opening 22a is formed in the antireflection film 22 corresponding to a portion where the first electrode 24 is to be formed. For example, a mask layer (not shown) that exposes a portion corresponding to the opening 22a may be formed on the anti-reflection film 22, and then the anti-reflection film 22 may be etched. Various methods may be used as an etching method, for example, etching including hydrofluoric acid (HF), potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), nitric acid (HNO 3), phosphoric acid (H 3 PO 4), acetsal (CH 3 COOH), and the like. Solution may be used. However, the present invention is not limited thereto, and the opening 22a may be formed using various known patterning methods.

도 4a에서는 반사 방지막(22)에 개구부(22a)를 형성하는 것을 일 예로 도시하였다. 제1 전극(24)을 형성할 때 제2 전극(34)을 동시에 형성하는 경우에는 반사 방지막(22)에 개구부(22a)를 형성할 때 패시베이션 막(32)에도 개구부를 형성할 수도 있다. In FIG. 4A, an opening 22a is formed in the anti-reflection film 22 as an example. In the case where the second electrode 34 is simultaneously formed when the first electrode 24 is formed, the opening may also be formed in the passivation film 32 when the opening 22a is formed in the anti-reflection film 22.

이어서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 개구부(22a) 내에 시드층(24a)을 형성한다. 이러한 시드층(24a)은 제1 전극(24)이 도금될 때 시드(seed) 역할을 하는 층으로서, 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 일례로, 시드층(24a)은 무전해 도금, 스퍼터링, 증착 등에 의하여 형성될 수 있다. 이 중에서도 특히 무전해 도금을 사용하면 반사 방지막(22) 상에는 시드층(24a)이 형성되지 않으므로 반사 방지막(22) 상에 형성된 시드층(24a)을 제거하는 공정을 생략할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4B, the seed layer 24a is formed in the opening 22a. The seed layer 24a serves as a seed when the first electrode 24 is plated, and may be formed in various ways. In one example, the seed layer 24a may be formed by electroless plating, sputtering, deposition, or the like. In particular, since electroless plating is used, the seed layer 24a is not formed on the anti-reflection film 22, and thus the step of removing the seed layer 24a formed on the anti-reflection film 22 can be omitted.

시드층(24a)은 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 일례로, 니켈(Ni), 니켈-인(Ni-P)합금, 니켈-보론(Ni-B)합금, 니켈-금(Ni-Au)합금, 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd) 등의 금속이 사용될 수 있다. The seed layer 24a may include various materials. For example, nickel (Ni), nickel-phosphorus (Ni-P) alloy, nickel-boron (Ni-B) alloy, nickel-gold (Ni-Au) Metals such as alloys, gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), titanium (Ti) and palladium (Pd) may be used.

시드층(24a)을 형성한 후에 풀림 또는 어닐링(annealing)하는 공정을 수행하면 에미터층(20)과 시드층(24a)의 계면에 실리콘과 시드층(24a) 물질의 화합물(예를 들어, 니켈 실리사이드, 알루미늄 실리사이드 등)이 형성된다. 이러한 실리사이드 화합물에 의하여 반도체 기판(10)과의 접촉 저항이 작아지고 열에 의한 스트레스가 최소화된다. After forming the seed layer 24a and performing annealing or annealing, a compound of silicon and the seed layer 24a material (eg, nickel) is formed at the interface between the emitter layer 20 and the seed layer 24a. Silicide, aluminum silicide and the like). The silicide compound reduces contact resistance with the semiconductor substrate 10 and minimizes stress due to heat.

이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 시드층(24a)이 형성된 반도체 기판(10)에 도금을 수행한다. 본 실시예에서 제1 전극(24)은 전해 도금으로 수행될 수 있다. Subsequently, as illustrated in FIG. 4C, plating is performed on the semiconductor substrate 10 on which the seed layer 24a is formed. In the present embodiment, the first electrode 24 may be performed by electroplating.

좀더 상세하게 설명하면, 도금액(242)이 담겨진 도금 욕조(240) 내에 시드층(24a)이 형성된 반도체 기판(10)을 넣는다. 도금 욕조(240) 내에는 반도체 기판(10)에 대향하도록 도금 전극(244)이 위치하게 된다. 이때, 반도체 기판(10)이 캐소드 전극이 되고, 도금 전극(244)이 애노드 전극이 되도록 전류를 흘려주면, 전계에 의하여 금속 이온이 반도체 기판(10)의 시드층(24a) 상으로 이동하여 시드층(24a)에 도금된다. In more detail, the semiconductor substrate 10 in which the seed layer 24a is formed is placed in the plating bath 240 in which the plating liquid 242 is contained. In the plating bath 240, the plating electrode 244 is positioned to face the semiconductor substrate 10. At this time, when the semiconductor substrate 10 is a cathode electrode and the plating electrode 244 is an anode electrode, a current flows so that metal ions are transferred to the seed layer 24a of the semiconductor substrate 10 by an electric field and seeded. Plated on layer 24a.

이때, 본 실시예에서는 반도체 기판(10)과 도금 전극(244) 사이에 전계를 인가하는 전계 인가 부재(250)를 구비할 수 있다. 전계 인가 부재(250)는 제1 부재(252) 및 제2 부재(254)를 구비하며, 제1 및 제2 전계 전극부(252, 254)는 제1 전극(24)에 대응하여 형성되는 전계 인가 전극(252a, 254a)을 포함한다. In this case, in the present exemplary embodiment, the electric field applying member 250 may be provided to apply an electric field between the semiconductor substrate 10 and the plating electrode 244. The electric field applying member 250 includes a first member 252 and a second member 254, and the first and second electric field electrodes 252 and 254 are formed to correspond to the first electrode 24. Application electrodes 252a and 254a.

전계 인가 전극(252a, 254a)에 대해서는 도 5를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. 도 5는 도 4c의 A 부분의 yz 평면에서 시드층(24a)과 전계 인가 전극(254a)의 개략적인 배치를 도시한 도면이다. 도 5에는 전계 인가 전극(252a, 254a) 중 제2 부재(254)에 형성된 전계 인가 전극(254a)만을 도시하였다. 제1 부재(252)에 형성된 전계 인가 전극(252a)은 도 5에 도시한 제2 부재(254)에 형성된 전계 인가 전극(254a)과 동일한 형상 및 배치를 가질 수 있다. The field application electrodes 252a and 254a will be described in more detail with reference to FIG. 5. FIG. 5 illustrates a schematic arrangement of the seed layer 24a and the field application electrode 254a in the yz plane of the portion A of FIG. 4C. In FIG. 5, only the field applying electrode 254a formed in the second member 254 of the field applying electrodes 252a and 254a is shown. The field application electrode 252a formed on the first member 252 may have the same shape and arrangement as the field application electrode 254a formed on the second member 254 illustrated in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 전계 인가 전극(254a)은 제1 전극(24)의 중심선(CL)을 따라 형성되며, 제1 전극(24)의 폭보다 작은 폭을 가지도록 형성된다. 그러면, 제1 전극(24)의 중심선(CL)에 해당하는 부분에서 전계를 최대한 집중시키고, 제1 전극(24)의 중심선(CL)으로부터 멀어지면서 전계가 점진적으로 줄어들게 한다. 이와 같이 제1 전극(24)의 중심선(CL)에 해당하는 부분에서 전계가 집중되어 전류 밀도를 증가되면 제1 전극(24)의 중심선(CL)에 해당하는 부분의 도금 두께가 가장 두꺼워진다. 그리고 제1 전극(24)의 중심선(CL)으로부터 멀어질수록 도금의 두께가 점진적으로 줄어들게 된다. 이에 따라, 도 4d에 도시한 바와 같이, 양측면이 경사면(P1, P2)을 가지는 제1 전극(24)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the field applying electrode 254a is formed along the center line CL of the first electrode 24 and is formed to have a width smaller than the width of the first electrode 24. Then, the electric field is concentrated as much as possible at the portion corresponding to the center line CL of the first electrode 24, and the electric field is gradually reduced while moving away from the center line CL of the first electrode 24. As such, when the electric field is concentrated in the portion corresponding to the center line CL of the first electrode 24 and the current density is increased, the plating thickness of the portion corresponding to the center line CL of the first electrode 24 becomes thickest. The thickness of the plating gradually decreases as the distance from the center line CL of the first electrode 24 increases. Accordingly, as shown in FIG. 4D, the first electrode 24 having both inclined surfaces P1 and P2 may be formed.

이와 같이 본 실시예에서는 도금 공정에서 제1 전극(24)의 측면에 경사면(P1, P2)이 형성되도록 하여 별도의 추가 공정 없이 원하는 형상의 제1 전극(24)을 형성할 수 있다. 이에 따라 양측면에서 전체적으로 반사가 일어날 수 있는 제1 전극(24)을 간단한 공정에 의하여 형성할 수 있다. As described above, in the present exemplary embodiment, the inclined surfaces P1 and P2 are formed on the side surfaces of the first electrode 24 in the plating process, thereby forming the first electrode 24 having a desired shape without an additional process. Accordingly, the first electrode 24 capable of reflecting on both sides can be formed by a simple process.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에서 제1 전극을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다. 6A to 6D are cross-sectional views illustrating a method of forming a first electrode in a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

간략하고 명확한 설명을 위하여 도 6a 내지 도 6c에는 반도체 기판(10)의 후면 쪽에 위치하는 제2 전극(34)이 형성되지 않은 것으로 도시하였다. 제2 전극(34)은 제1 전극(24)을 형성하기 전에 이미 형성된 상태일 수도 있고, 제1 전극(24)을 형성한 후에 형성할 수도 있다. 또는, 제1 전극(24)을 형성할 때 제2 전극(34)을 동시에 형성할 수도 있다. 상술한 실시예와 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 설명한다. For simplicity and clarity, FIGS. 6A to 6C illustrate that the second electrode 34 positioned on the rear side of the semiconductor substrate 10 is not formed. The second electrode 34 may be already formed before the first electrode 24 is formed, or may be formed after the first electrode 24 is formed. Alternatively, when the first electrode 24 is formed, the second electrode 34 may be formed at the same time. Parts that are the same or extremely similar to the above-described embodiment will be omitted and only different parts will be described.

먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 제1 전극(24)이 형성될 부분에 대응하여 반사 방지막(22)에 개구부(22a)를 형성한다. First, as shown in FIG. 6A, an opening 22a is formed in the antireflection film 22 corresponding to a portion where the first electrode 24 is to be formed.

이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 개구부(22a) 내에 시드층(24a)을 형성한다. 본 실시예에서 시드층(24)은 하나의 제1 전극(24)에 대응하는 복수의 시드들(240a)을 포함할 수 있다. 6B, the seed layer 24a is formed in the opening part 22a. In the present embodiment, the seed layer 24 may include a plurality of seeds 240a corresponding to one first electrode 24.

복수의 시드들(240a)에 대해서는 도 7을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. 도 7은 도 6b의 B 부분의 yz 평면에서 복수의 시드들(240a)과 개구부(22a) 사이의 개략적인 배치를 도시한 도면이다. The plurality of seeds 240a will be described in more detail with reference to FIG. 7. FIG. 7 illustrates a schematic arrangement between the plurality of seeds 240a and the opening 22a in the yz plane of part B of FIG. 6B.

도 7을 참조하면, 복수의 시드들(240a) 사이의 거리는 제1 전극(24)의 중심선(CL)에서 멀어질수록 점진적으로 커질 수 있다. 즉, 제1 전극(24)의 중심선(CL)에 대응하는 부분에서는 시드들(240a)이 형성 밀도가 높고, 중심선(CL)에서 멀어질수록 시드들(240a)의 형성 밀도가 점진적으로 작아질 수 있다. Referring to FIG. 7, the distance between the plurality of seeds 240a may gradually increase as the distance from the center line CL of the first electrode 24 increases. That is, in the portion corresponding to the center line CL of the first electrode 24, the formation density of the seeds 240a increases gradually, and as the distance from the center line CL increases, the formation density of the seeds 240a gradually decreases. Can be.

이어서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 도금에 의하여 제1 전극(24)을 형성한다. 그러면, 시드들(240a)의 형성 밀도가 높은 제1 전극(24)의 중심선(CL) 부근에서 도금 두께가 가장 두꺼워진다. 그리고 제1 전극(24)의 중심선(CL)으로부터 멀어질수록 도금의 두께가 점진적으로 줄어들게 된다. 이에 따라, 도 6d에 도시한 바와 같이, 양측면이 경사면(P1, P2)을 가지는 제1 전극(24)이 형성될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 6C, the first electrode 24 is formed by plating. Then, the plating thickness is thickest in the vicinity of the center line CL of the first electrode 24 having a high density of formation of the seeds 240a. The thickness of the plating gradually decreases as the distance from the center line CL of the first electrode 24 increases. Accordingly, as shown in FIG. 6D, the first electrode 24 having both inclined surfaces P1 and P2 may be formed.

이와 같이 본 실시예에서는 도금 공정에서 제1 전극(24)의 측면에 경사면(P1, P2)이 형성되도록 하여 별도의 추가 공정 없이 원하는 형상의 제1 전극(24)을 형성할 수 있다. 이에 따라 양측면에서 전체적으로 반사가 일어날 수 있는 제1 전극(24)을 간단한 공정에 의하여 형성할 수 있다. As described above, in the present exemplary embodiment, the inclined surfaces P1 and P2 are formed on the side surfaces of the first electrode 24 in the plating process, thereby forming the first electrode 24 having a desired shape without an additional process. Accordingly, the first electrode 24 capable of reflecting on both sides can be formed by a simple process.

도면 및 상술한 설명에서는 제1 전극(24)의 측면만이 경사면(P1, P2)를 가지는 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 전극(34a) 또한 제1 전극(24)과 같은 형상으로 형성하여 후면 기판(200)에서의 반사 및/또는 전반사를 유도하는 것도 가능하다.
In the drawings and the above description, only the side surfaces of the first electrode 24 have the inclined surfaces P1 and P2, but the present invention is not limited thereto. That is, as shown in FIG. 8, the second electrode 34a may also be formed in the same shape as the first electrode 24 to induce reflection and / or total reflection on the rear substrate 200.

이하에서는 본 발명의 실험예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과할 뿐, 본 발명이 실험예에 한정되는 것은 아니다.  Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the experimental examples of the present invention. The experimental example is only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited to the experimental example.

실험예Experimental Example

제1 전극이 형성될 부분에 대응하여 반도체 기판 상에 니켈을 포함하는 시드층을 형성하였다. 시드층이 형성된 반도체 기판을 도금 용액이 담겨진 도금 욕조 내에 넣고, 반도체 기판을 캐소드로 하고 도금 전극을 애노드로 하여 도금을 수행하였다. 이때, 도금 용액은 은(Ag)을 도금할 수 있는 용액이었으며, 전계 인가 전극을 구비하는 전계 인가 부재에 의하여 제1 전극의 중심선에 대응하는 부분에 전계를 인가하였다. 이에 의하여 시드층 상에 은(Ag)을 포함하는 제1 전극을 형성하였다. A seed layer containing nickel was formed on the semiconductor substrate corresponding to the portion where the first electrode is to be formed. The semiconductor substrate on which the seed layer was formed was placed in a plating bath containing a plating solution, and plating was performed using the semiconductor substrate as a cathode and the plating electrode as an anode. At this time, the plating solution was a solution capable of plating silver (Ag), and the electric field was applied to a portion corresponding to the centerline of the first electrode by the electric field applying member having the electric field applying electrode. As a result, a first electrode containing silver (Ag) was formed on the seed layer.

비교예Comparative Example

제1 전극이 형성될 부분에 대응하여 반도체 기판 상에 니켈을 포함하는 시드층을 형성하였다. 시드층이 형성된 반도체 기판을 도금 용액이 담겨진 도금 욕조 내에 넣고, 반도체 기판을 캐소드로 하고 도금 전극을 애노드로 하여 도금을 수행하였다. 이때, 도금 용액은 은(Ag)을 도금할 수 있는 용액이었다. 이에 의하여 시드층 상에 은(Ag)을 포함하는 제1 전극을 형성하였다.
A seed layer containing nickel was formed on the semiconductor substrate corresponding to the portion where the first electrode is to be formed. The semiconductor substrate on which the seed layer was formed was placed in a plating bath containing a plating solution, and plating was performed using the semiconductor substrate as a cathode and the plating electrode as an anode. At this time, the plating solution was a solution capable of plating silver (Ag). As a result, a first electrode containing silver (Ag) was formed on the seed layer.

반도체 기판에 시드층이 형성된 사진을 도 9에 나타내었고, 실험예에 의하여 형성된 제1 전극의 사진을 도 10에 나타내었으며, 비교예에 의하여 형성된 제1 전극의 사진을 도 11에 나타내었다. A photograph of a seed layer formed on a semiconductor substrate is illustrated in FIG. 9, a photograph of a first electrode formed by an experimental example is illustrated in FIG. 10, and a photograph of a first electrode formed by a comparative example is illustrated in FIG. 11.

도 10을 참조하면, 실험예에 의하여 형성된 제1 전극은 양측면이 경사면을 가지며 경사면의 경사각이 대략 30도인 것을 알 수 있다. 그러면, 제1 전극의 양측면 전체에서 반사된 광이 전면기판의 표면에서 모두 전반사되어 재이용 될 수 있다. 이와 같이 광의 이용률이 향상되면 태양 전지의 효율을 향상할 수 있다. Referring to FIG. 10, it can be seen that the first electrode formed by the experimental example has both inclined surfaces and an inclination angle of the inclined surface is approximately 30 degrees. Then, the light reflected from both sides of the first electrode can be totally reflected on the surface of the front substrate and reused. As such, when light utilization is improved, the efficiency of the solar cell can be improved.

반면, 도 11을 참조하면, 비교예에 의하여 형성된 제1 전극은 제1 전극의 모서리 부분에서만 전면기판의 표면에서 전반사될 수 있는 각도로 광을 반사할 수 있다. 즉, 제1 전극의 대부분의 영역에서 반사된 광은 전반사가 될 수 있는 입사각의 범위를 벗어나게 되어 전면기판을 통해 다시 외부로 유출된다. 이에 따라 대부분의 광을 재이용할 수 없게 된다. On the other hand, referring to Figure 11, the first electrode formed by the comparative example can reflect light at an angle that can be totally reflected on the surface of the front substrate only in the corner portion of the first electrode. That is, the light reflected from most of the areas of the first electrode is out of the range of incidence angle that can be total reflection and flows out again through the front substrate. As a result, most of the light cannot be reused.

이와 같이 본 실시예에 따르면 광의 이용률을 향상할 수 있는 전극을 간단한 공정에 의하여 형성할 수 있다. As described above, according to the present exemplary embodiment, an electrode capable of improving light utilization may be formed by a simple process.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects and the like according to the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

10: 반도체 기판
20: 에미터층
30: 후면 전계층
22: 반사 방지막
33: 패시베이션 막
24: 제1 전극
34: 제2 전극
10: semiconductor substrate
20: Emitter layer
30: rear front layer
22: Antireflection film
33: passivation membrane
24: first electrode
34: Second electrode

Claims (20)

광전 변환부; 및
상기 광전 변환부에 전기적으로 연결된 금속 전극
을 포함하고,
상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함하는 태양 전지.
Photoelectric conversion unit; And
A metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit
/ RTI >
The solar cell side of the metal electrode comprises an inclined surface.
제1항에 있어서,
상기 금속 전극의 바닥면과 상기 금속 전극의 상기 경사면이 20.9도 내지 45도 각도를 가지는 태양 전지.
The method of claim 1,
And a bottom surface of the metal electrode and the inclined surface of the metal electrode have an angle of 20.9 degrees to 45 degrees.
제1항에 있어서,
상기 금속 전극의 양측면이 각기 경사면인 태양 전지.
The method of claim 1,
Both side surfaces of the metal electrode is a solar cell, respectively.
제1항에 있어서,
상기 금속 전극의 측면 전체가 경사면으로 이루어지는 태양 전지.
The method of claim 1,
The solar cell of which the whole side surface of the said metal electrode consists of inclined surfaces.
제1항에 있어서,
상기 금속 전극의 단면이 삼각형인 태양 전지.
The method of claim 1,
The cross section of the metal electrode is a solar cell.
제1항에 있어서,
상기 금속 전극이 은, 알루미늄, 티타늄, 팔라듐, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 태양 전지.
The method of claim 1,
And the metal electrode comprises a material selected from the group consisting of silver, aluminum, titanium, palladium, and alloys thereof.
광전 변환부와, 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결된 금속 전극을 포함하는 태양 전지; 및
상기 태양 전지에서 상기 금속 전극이 형성된 면에 위치하는 기판
을 포함하고,
상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함하는 태양 전지 모듈.
A solar cell including a photoelectric conversion unit and a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit; And
A substrate positioned on a surface of the solar cell on which the metal electrode is formed
/ RTI >
The solar cell module side of the metal electrode comprises an inclined surface.
제7항에 있어서,
상기 금속 전극의 상기 경사면에서 반사된 광은 상기 기판의 표면에서 전반사되는 태양 전지 모듈.
The method of claim 7, wherein
The light reflected from the inclined surface of the metal electrode is totally reflected on the surface of the substrate module.
제8항에 있어서,
상기 금속 전극의 상기 경사면의 경사각이 20.9도 내지 45도인 태양 전지 모듈.
9. The method of claim 8,
The inclination angle of the inclined surface of the metal electrode is 20.9 degrees to 45 degrees.
제8항에 있어서,
상기 기판의 표면에서 상기 금속 전극에 의해 반사된 광의 입사각이 41.8도 내지 90도인 태양 전지 모듈.
9. The method of claim 8,
And an incident angle of light reflected by the metal electrode from the surface of the substrate is between 41.8 degrees and 90 degrees.
제7항에 있어서,
상기 금속 전극의 양측면이 각기 경사면인 태양 전지 모듈.
The method of claim 7, wherein
Both side surfaces of the metal electrode is a solar cell module, respectively.
제7항에 있어서,
상기 금속 전극의 측면 전체가 경사면으로 이루어지는 태양 전지 모듈.
The method of claim 7, wherein
The solar cell module of which the entire side surface of the metal electrode is an inclined surface.
제7항에 있어서,
상기 금속 전극의 단면이 삼각형인 태양 전지 모듈.
The method of claim 7, wherein
The solar cell module of the cross section of the metal electrode is a triangle.
제9항에 있어서,
상기 금속 전극이 은, 알루미늄, 티타늄, 팔라듐, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 태양 전지 모듈.
10. The method of claim 9,
And the metal electrode comprises a material selected from the group consisting of silver, aluminum, titanium, palladium, and alloys thereof.
광전 변환부를 형성하는 단계; 및
상기 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 금속 전극을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 금속 전극을 형성하는 단계에서 상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함하도록 상기 금속 전극을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
Forming a photoelectric conversion portion; And
Forming a metal electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit;
Lt; / RTI >
Forming the metal electrode such that the side of the metal electrode includes an inclined surface in the forming of the metal electrode.
제15항에 있어서,
상기 금속 전극을 형성하는 단계는,
상기 금속 전극이 형성될 부분에 시드층을 형성하는 단계; 및
도금 욕조 내에서 도금을 수행하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Forming the metal electrode,
Forming a seed layer on a portion where the metal electrode is to be formed; And
Performing Plating in a Plating Bath
Wherein the method comprises the steps of:
제16항에 있어서,
상기 도금을 수행하는 단계에서는, 상기 금속 전극의 중앙선에 대응하여 부분에 국부적으로 외부 전계를 인가하여 상기 금속 전극의 측면이 경사면을 포함하도록 하는 태양 전지의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
In the step of performing the plating, a method of manufacturing a solar cell in which a side of the metal electrode includes an inclined surface by applying an external electric field locally to a portion corresponding to the center line of the metal electrode.
제16항에 있어서,
상기 시드층은 상기 금속 전극 각각에 대응하는 복수의 시드들을 포함하고,
상기 금속 전극 각각에서 상기 복수의 시드들은 상기 금속 전극의 중앙선에 인접한 부분에서 다른 부분보다 높은 밀도로 형성되는 태양 전지의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The seed layer comprises a plurality of seeds corresponding to each of the metal electrodes,
The plurality of seeds in each of the metal electrode is formed of a higher density than the other portion in the portion adjacent to the center line of the metal electrode.
제16항에 있어서,
상기 금속 전극의 측면 전체가 경사면으로 이루어지는 태양 전지의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The manufacturing method of the solar cell in which the whole side surface of the said metal electrode consists of inclined surfaces.
제16항에 있어서,
상기 금속 전극의 단면이 삼각형인 태양 전지의 제조 방법.
17. The method of claim 16,
The manufacturing method of the solar cell whose cross section of the said metal electrode is a triangle.
KR1020120070182A 2012-06-28 2012-06-28 Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module KR101889776B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070182A KR101889776B1 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070182A KR101889776B1 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140003789A true KR20140003789A (en) 2014-01-10
KR101889776B1 KR101889776B1 (en) 2018-08-20

Family

ID=50140085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120070182A KR101889776B1 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101889776B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110518077A (en) * 2019-08-30 2019-11-29 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 A kind of solar battery sheet and photovoltaic module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3971993A1 (en) * 2020-09-16 2022-03-23 Jbao Technology Ltd. Manufacturing method for back structure of double-sided p-type sollar cell

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030027015A (en) * 2000-08-14 2003-04-03 아이피유, 인스티튜테트 포 프로덕투드비클링 A process for depositing metal contacts on a buried grid solar cell and a solar cell obtained by the process
JP2010199342A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Motoaki Masuda Solar cell, module, and photovoltaic power generator
KR20110078442A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 현대중공업 주식회사 Solar cell module
JP2011211081A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Solar cell, and solar cell module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030027015A (en) * 2000-08-14 2003-04-03 아이피유, 인스티튜테트 포 프로덕투드비클링 A process for depositing metal contacts on a buried grid solar cell and a solar cell obtained by the process
JP2010199342A (en) * 2009-02-26 2010-09-09 Motoaki Masuda Solar cell, module, and photovoltaic power generator
KR20110078442A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 현대중공업 주식회사 Solar cell module
JP2011211081A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Solar cell, and solar cell module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110518077A (en) * 2019-08-30 2019-11-29 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 A kind of solar battery sheet and photovoltaic module

Also Published As

Publication number Publication date
KR101889776B1 (en) 2018-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10446697B2 (en) Solar cell
US8569614B2 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
KR101661768B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
US9608139B2 (en) Solar cell
JP5410050B2 (en) Solar cell module
KR101699300B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
TWI643351B (en) Solar cell metallisation and interconnection method
WO2017002927A1 (en) Solar battery and solar battery module
KR101699299B1 (en) Bifacial solar cell
KR101057124B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR20140110231A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
JP2023507176A (en) Bifacial tandem solar cells and modules
KR101612133B1 (en) Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same
KR101146734B1 (en) Solar cell and solar cell module with the same
KR20120079592A (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR20140095658A (en) Solar cell
KR20150090606A (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR101889776B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same, and solar cell module
KR101198430B1 (en) Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof
JP5501549B2 (en) Photoelectric conversion element and photoelectric conversion module composed thereof
KR101708242B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR101199213B1 (en) Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof
KR20140040347A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20120081417A (en) Solar cell and manufacturing method of the same
KR102233886B1 (en) Solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant