KR20140110231A - 태양 전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 기판; 상기 기판에 형성되는 불순물층; 상기 불순물층 위에 형성되는 절연막; 및 상기 절연막에 형성된 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 전극을 포함한다. 상기 전극이, 서로 평행하게 제1 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 적어도 하나의 버스바 전극을 포함한다. 상기 버스바 전극은 상기 절연막을 노출하도록 서로 이격되는 복수의 전극부를 포함한다. 상기 복수의 전극부는, 상기 절연막의 상기 개구부에 의하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 시드층과, 상기 시드층 및 상기 절연막의 위에 위치하는 도금층을 포함한다.

Description

태양 전지 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전극의 구조를 개선한 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
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.
이러한 태양 전지는 설계에 따라 기판에 형성된 다양한 층, 전극 등을 포함하고, 리본에 의하여 이웃한 태양 전지와 전기적으로 연결된다. 이때, 버스바 전극과 리본을 전기적으로 연결하게 되는데, 버스바 전극은 전기적 특성을 고려하여 리본의 폭에 대응하도록 상대적으로 큰 폭을 가지게 된다. 이에 따라 전극을 제조하기 위한 재료의 양이 늘어나서 제조 비용이 상승한다.
또한, 리본을 이용하여 이웃한 태양 전지들을 전기적으로 연결하는 공정은 높은 온도에서 이루어지므로 공정 중에 태양 전지에 열적 충격이 가해질 수 있다. 이를 방지하기 위하여 리본 대신 전도성 필름을 사용하는 방법이 제안되었으나, 전극과 기판의 접합력이 우수하지 않아 전도성 필름 부착 후에 전극이 기판으로부터 박리되는 경우가 발생할 수 있다.
본 발명은 이웃한 태양 전지와의 연결 특성을 향상할 수 있고 생산성을 향상할 수 있는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 기판; 상기 기판에 형성되는 불순물층; 상기 불순물층 위에 형성되는 절연막; 및 상기 절연막에 형성된 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 전극을 포함한다. 상기 전극이, 서로 평행하게 제1 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 적어도 하나의 버스바 전극을 포함한다. 상기 버스바 전극은 상기 절연막을 노출하도록 서로 이격되는 복수의 전극부를 포함한다. 상기 복수의 전극부는, 상기 절연막의 상기 개구부에 의하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 시드층과, 상기 시드층 및 상기 절연막의 위에 위치하는 도금층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지는, 기판; 상기 기판에 형성되는 불순물층; 상기 불순물층 위에 형성되는 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 전극을 포함한다. 상기 전극이, 서로 평행하게 제1 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 적어도 하나의 버스바 전극을 포함한다. 상기 버스바 전극은 상기 절연막을 노출하도록 서로 이격되는 복수의 전극부를 포함한다. 상기 복수의 전극부 각각의 폭이 30㎛ 내지 45㎛이고, 상기 복수의 전극부 사이의 피치가 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판에 불순물층을 형성하는 단계; 상기 불순물층 위에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막에 각 버스바 전극에 대응하여 서로 이격되는 복수의 개구부를 형성하는 단계; 및 상기 절연막에 형성된 복수의 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 복수의 전극부를 형성하여 상기 버스바 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 전극부 사이로 상기 절연막이 노출된다.
본 실시예에 따르면, 버스바 전극의 내부 및/또는 외측에 절연막이 위치하여(즉, 복수의 전극부 사이, 및 복수의 전극부의 외측에 절연막이 위치하여, 버스바 전극과 전도성 필름과의 접합력을 향상할 수 있다.
그리고 버스바 전극이 서로 이격되는 복수의 전극부를 가지도록 하여 버스바 전극의 전체 면적을 줄일 수 있다. 이에 따라 반사 방지막에 개구부를 형성하는 횟수를 줄일 수 있고 버스바 전극를 형성하는 데 필요한 재료가 줄어 비용을 절감할 수 있다. 또한, 개구부에 대응하는 부분에서만 고농도 부분을 형성하여 고농도 부분의 면적을 줄일 수 있고, 이에 따라 개방 전압을 향상할 수 있다. 즉, 태양 전지의 효율 및 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라서 본 태양 전지 모듈을 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 포함되는 태양 전지를 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 도 3의 태양 전지의 전면을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 전극과 전도성 필름의 박리력, 그리고 실리콘 질화물로 이루어진 반사 방지막과 전도성 필름의 박리력을 측정하여 도시한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
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.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라서 본 태양 전지 모듈을 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150), 태양 전지(150)의 전면 상에 위치하는 전면 기판(210) 및 태양 전지(150)의 후면 상에 위치하는 후면 시트(220)을 포함할 수 있다. 또한, 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150)와 전면 기판(210) 사이의 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)와 후면 시트(220) 사이의 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다.
먼저, 태양 전지(150)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 일례로, 실리콘 태양 전지(silicon solar cell), 화합물 반도체 태양 전지(compound semiconductor solar cell), 탠덤형 태양 전지(tandem solar cell), 염료 감응형 태양 전지 등 다양한 구조를 가질 수 있다.
이러한 태양 전지(150)는 전도성 필름(142)을 포함하며, 전도성 필름(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 전도성 필름(142)은 태양 전지(150)의 수광면 상에 형성된 제1 전극과, 인접한 다른 태양 전지(150)의 이면 상에 형성된 제2 전극을 연결할 수 있다. 즉, 태양 전지(150)의 일면에 전도성 필름(142)을 위치시킨 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 필름(142)에 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 태양 전지(150)와 전도성 필름(142)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 전도성 필름(142)에 의해 복수의 태양 전지(150)를 연결하여 모듈화하는 경우는, 공정 온도를 저하시킬 수 있어 태양 전지(150)의 휘어짐을 방지할 수 있다.
또한, 버스 리본(145)은 전도성 필름(142)에 의하여 연결된 하나의 열(列)의 양 끝단을 교대로 연결한다. 버스 리본(145)은 하나의 열을 이루는 태양 전지(150)의 단부에서 이와 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.
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 라미네이션에 의해 접착하여, 태양 전지(150)에 악영향을 미칠 수 있는 수분이나 산소를 차단하며, 태양 전지의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다.
이러한 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)는 그 외 다양한 물질을 이용하여 라미네이션 이외의 다른 방법에 의하여 형성될 수 있다.
전면 기판(210)은 태양광을 투과하도록 제1 밀봉재(131) 상에 위치하며, 외부의 충격 등으로부터 태양 전지(150)를 보호하기 위해 강화유리인 것이 바람직하다. 또한, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리인 것이 더욱 바람직하다.
후면 시트(220)은 태양 전지(150)의 이면에서 태양 전지(150)를 보호하는 층으로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 후면 시트(220)은 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 후면 시트(220)는 전면 기판(210) 측으로부터 입사된 태양광을 반사하여 재이용될 수 있도록 반사율이 우수한 재질일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 시트(220)가 태양광이 입사될 수 있는 투명 재질로 형성되어 양면 태양 전지 모듈(100)을 구현할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지(150)를 좀더 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)에 포함되는 태양 전지(150)를 도시한 부분 단면도이고, 도 4는 도 3의 태양 전지의 전면을 개략적으로 도시한 평면도이다. 참고로, 도 3은 도 4의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)에 형성되는 불순물층(20, 30)과, 불순물층(20, 30) 위에 형성되는 절연막(22, 32)과, 절연막(22, 32) 위에서 불순물층(20, 30)에 전기적으로 연결되는 전극(24, 34)을 포함할 수 있다. 불순물층(20, 30)은 에미터층(20)과 후면 전계층(30)을 포함할 수 있고, 절연막(22, 32)은 반사 방지막(22)과 패시베이션 막(32)을 포함할 수 있다. 그리고 전극(24, 34)은 에미터층(20)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(24)과 후면 전계층(30)에 전기적으로 연결되는 제2 전극(34)을 포함할 수 있다. 또한, 전극(24, 34) 위에서 이웃한 태양 전지(150)와의 연결을 위하여 전극(24, 34)에 전기적으로 연결되는 전도성 필름(142)이 위치할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
반도체 기판(110)은, 불순물층(20, 30)이 형성되는 영역과 불순물층(20, 30)이 형성되지 않는 부분인 베이스 영역(10)을 포함한다. 베이스 영역(10)은, 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, 베이스 영역(10)은 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소가 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 n형의 불순물을 가지는 베이스 영역(10)을 사용하면, 반도체 기판(110)의 제1 면(이하 "전면")에 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(110)의 제2 면(이하 "후면") 쪽으로 이동하여 제2 전극(34)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(110)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(24)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그려면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(110)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반도체 기판(110) 및 후면 전계층(30)이 p형을 가지고 에미터층(20)이 n형을 가지는 것도 가능함은 물론이다.
도 3의 확대원으로 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 피라미드 등의 형태의 요철을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(110)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(110)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 반도체 기판(110)과 에미터층(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 반사 방지막(22)의 개구부(22a) 및 패시베이션 막(32)의 개구부(32a)에 대응하는 부분은 텍스쳐링에 의한 요철을 가지지 않을 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
반도체 기판(110)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.
본 실시예에서 에미터층(20)은, 높은 불순물 농도를 가져 상대적으로 낮은 저항을 가지는 제1 부분(20a)과, 제1 부분(20a)보다 낮은 불순물 농도를 가져 상대적으로 높은 저항을 가지는 제2 부분(20b)을 가질 수 있다. 이때, 제1 부분(20a)은 제1 전극(24)의 접촉하는 부분에서 제1 전극(24)을 구성하는 복수의 전극부(240)에 대응하여 서로 이격하는 복수 개의 부분으로 구성될 수 있는데, 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
이와 같이, 본 실시예에서는 광이 입사되는 제1 전극(24) 사이에 대응하는 부분에 상대적으로 높은 저항의 제2 부분(20b)를 형성하여 얕은 에미터(shallow emitter)를 구현한다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 전류 밀도를 향상할 수 있다. 이와 함께, 제1 전극(24)(특히, 제1 전극(24)을 구성하는 복수의 전극부(240))과 인접하는 부분에 상대적으로 낮은 저항의 제1 부분(20a)을 형성하여 제1 전극(24)과의 접촉 저항을 저감시킬 수 있다. 즉, 본 실시예의 에미터층(20)은 선택적 에미터 구조에 의하여 태양 전지(150)의 효율을 최대화할 수 있다.
반도체 기판(110) 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(110)에 형성된 에미터층(20) 위에 반사 방지막(22) 및 제1 전극(24)이 형성된다.
반사 방지막(22)은 제1 전극(24)에 대응하는 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 전면 전체에 형성될 수 있다. 반사 방지막(22)은 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시키고, 에미터층(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다.
반도체 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 반도체 기판(110)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 에미터층(20)에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 이와 같이 반사 방지막(22)에 의해 태양 전지(150)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양전지(100)의 효율을 향상할 수 있다.
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. 그리고 반도체 기판(110)과 반사 방지막(22) 사이에 패시베이션을 위한 별도의 전면 패시베이션 막(도시하지 않음)을 더 구비할 수도 있다. 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
제1 전극(24)은 반사 방지막(22)에 형성된 개구부(22a)를 통하여(즉, 반사 방지막(22)을 관통하여) 에미터층(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(24)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있는데 이에 대해서는 추후에 다시 설명한다.
반도체 기판(110)의 후면 쪽에는 반도체 기판(110)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 불순물을 포함하는 후면 전계층(30)이 형성된다. 본 실시예에서 후면 전계층(30)은 제2 도전형 불순물로 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 n형 불순물을 사용할 수 있다.
그리고 본 실시예에서 후면 전계층(30)은 높은 불순물 농도를 가져 상대적으로 낮은 저항을 가지는 제1 부분(30a)과, 제1 부분(30a)보다 낮은 불순물 농도를 가져 상대적으로 높은 저항을 가지는 제2 부분(30b)을 가질 수 있다. 이때, 제1 부분(30a)은 제2 전극(34)의 접촉하는 부분에서 제2 전극(34)을 구성하는 복수의 전극부(240)에 대응하여 서로 이격하는 복수 개의 부분으로 구성될 수 있는데, 이에 대해서는 추후에 좀더하여 좀더 상세하게 설명한다. 이와 같이, 본 실시예에서는 제2 전극(34) 사이에 대응하는 부분에 상대적으로 높은 저항의 제2 부분(30b)를 형성하여 정공과 전자의 재결합을 방지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 전류 밀도를 향상할 수 있다. 이와 함께, 제2 전극(34)(특히, 제2 전극(34)을 구성하는 복수의 전극부(340))과 인접하는 부분에 상대적으로 낮은 저항의 제1 부분(30a)을 형성하여 제2 전극(34)과의 접촉 저항을 저감시킬 수 있다. 즉, 본 실시예의 후면 전계층(30)은 선택적 후면 전계 구조에 의하여 태양 전지(150)의 효율을 최대화할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 전계층(30)이 반도체 기판(110)의 후면에서 제2 전극(34)(특히, 제2 전극(34)을 구성하는 복수의 전극부(340))이 접촉하는 부분에서만 국부적으로 형성되는 국부적 후면 전계(local back surface field) 구조를 가질 수도 있다. 즉, 후면 전계층(30)이 제2 전극(34)의 복수의 전극부(340)에 대응하는 부분에서만 국부적으로 형성되는 제1 부분(30a)만을 구비할 수 있다.
상술한 실시예에서는 에미터층(20) 및 후면 전계층(30)이 모두 선택적 구조를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 에미터층(20) 및 후면 전계층(30) 중 어느 하나만이 선택적인 구조를 가질 수도 있다.
이와 함께 반도체 기판(110)의 후면에는 패시베이션 막(32)과 제2 전극(34)이 형성될 수 있다.
패시베이션 막(32)은 제2 전극(34)이 형성된 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 후면 전체에 형성될 수 있다. 이러한 패시베이션 막(32)은 반도체 기판(110)의 후면에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압을 증가시킬 수 있다.
이러한 패시베이션 막(32)은 광이 투과될 수 있도록 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 이러한 패시베이션 막(32)을 통하여 반도체 기판(110)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.
제2 전극(34)은 패시베이션 막(32)에 형성된 개구부(32a)를 통하여(즉, 패시베이션 막(32)을 관통하여) 후면 전계층(30)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제2 전극(34)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 전극(24) 및/또는 제2 전극(34)은 반도체 기판(110)과의 접합 또는 연결 특성을 향상하는 구조를 가질 수 있는데, 그 일 예를 도 3과 함께 도 4를 참조하여 설명한다. 제1 전극(24) 및 제2 전극(34)은 서로 다른 폭, 피치 등을 가질 수는 있지만, 그 기본 형상은 유사할 수 있다. 이에 따라 도 4에서는 제1 전극(24)을 위주로 설명하며, 제2 전극(34)에 대한 설명을 생략한다. 이하의 설명은 제1 및 제2 전극(24, 34)에 공통적으로 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 평면으로 볼 때, 제1 전극(24)은 제1 피치(P1)를 가지면서 서로 평행하게 배치되는 복수의 핑거 전극(24a)을 포함할 수 있다. 이와 함께 전극(24)은 핑거 전극들(24a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(24a)을 연결하는 버스바 전극(24b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스바 전극(24b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 피치(P1)보다 더 큰 제2 피치(P2)를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(24a)의 폭(W1)보다 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2)이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 제1 전극(24)의 형상은 일례로 제시한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 버스바 전극(24b)의 내부에는 절연막인 반사 방지막(22)(제2 전극(34)의 경우에는 패시베이션 막(32), 이하 동일)이 노출되도록 하는 노출 영역이 형성될 수 있다. 일례로, 버스바 전극(24b)이 서로의 사이에 공간을 두고 서로 이격되는 복수의 전극부(240)를 구비하여 복수의 전극부(240) 사이에서 반사 방지막(22)이 노출될 수 있다. 이때, 하나의 전도성 필름(142)에 접합되는 복수 개의 전극부(240)를 하나의 버스바 전극(24b)을 구성하는 복수 개의 전극부(240)로 정의한다. 아래에서 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2)은 하나의 버스바 전극(24b)을 이루는 전극부들(240) 중 최외측에 위치한 두 개의 전극부(240)의 외부 가장자리 사이의 거리로 정의한다. 그리고 버스바 전극(24b)의 외곽 면적은 하나의 버스바 전극(24b)을 이루는 전극부들(240) 중 최외측에 위치한 두 개의 전극부(240)의 면적과 이들 사이에 위치한 면적의 합을 의미한다.
이하에서는 다시 도 3을 참조하여 버스바 전극(24b)을 구성하는 복수의 전극부(240)와, 반사 방지막(22)에 형성된 개구부(22a)와, 에미터층(20)의 제1 부분(20a)의 관계를 먼저 설명한다. 그 후에 버스바 전극(24b)을 구성하는 복수의 전극부(240)의 평면 형상 및 적층 구조 등에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 버스바 전극(24b)을 구성하는 복수의 전극부(240)와, 반사 방지막(22)에 형성된 개구부(22a)와, 에미터층(20)의 제1 부분(20a)이 서로 대응하는 위치에 형성된다. 즉, 반사 방지막(22)에 형성된 복수의 개구부(22a) 내에 각기 전극부(240)가 위치하고, 각 개구부(22a)에 의하여 복수의 전극부(240)에 각기 접하는 에미터층(20)의 부분이 제1 부분(20a)을 구성한다. 이에 의하여 하나의 버스바 전극(24b)에 대응하여, 반사 방지막(22)의 개구부(22a) 및 에미터층(20)의 제1 부분(20a)이 부분 적으로 위치하게 된다. 이에 따라 버스바 전극(24b)과 전도성 필름(142)이 접합되는 부분에서도 반사 방지막(22)이 잔류하게 되고 에미터층(20)의 제2 부분(20b)도 위치하게 된다.
일례로, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서 반사 방지막(22)의 개구부(22a)가 각기 라인 형상을 가져서 하나의 버스바 전극(24b)에 대응하는 복수의 개구부(22a)는 스트라이프 형상을 가질 수 있다. 이는 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 단축하기 위함이다. 본 실시예에서 반사 방지막(22)의 개구부(22a)는 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의하여 형성될 수 있는데, 레이저 어블레이션에서는 레이저의 이동 방향을 바꾸기 위해서는 레이저의 이동 속도를 줄여야 한다. 따라서 레이저의 이동 방향을 바꾸지 않으면서 라인 형상으로 개구부(22a)를 형성하면, 그 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 단축할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 태양 전지(150)의 제조 방법을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 개구부(22a)가 다양한 평면 형상을 가질 수도 있다.
도면에서는 버스바 전극(24b) 내부에도 핑거 전극(24a)이 형성되어 복수의 전극부(240)가 핑거 전극(24a)에 의하여 서로 연결되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 버스바 전극(24b) 내부에는 핑거 전극(24a)이 형성되지 않는 것도 가능하다.
여기서, 각 전극부(240)의 폭(W4)보다 전극부(240) 사이의 피치(P4)가 더 클 수 있다. 그러면, 전극부(240) 사이로 절연막인 반사 방지막(22)이 노출될 수 있다.
이때, 버스바 전극(24b)의 복수의 전극부(240)는 서로 균일한 폭(W4)을 가지면서 균일한 피치(P4)를 가지도록 배치될 수 있다. 그러면 반사 방지막(22)이 균일한 폭을 가지면서 균일한 피치를 가지도록 노출되어 전도성 필름(142)과 접합될 수 있다. 그러면, 전도성 필름(142)과의 접합이 균일한 주기로 이루어지도록 하여 접합 균일성을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 전극부(240)의 폭, 피치 등은 다양하게 변형될 수 있다. 그 일 예를 도 7을 참조하여 추후에 설명한다.
본 실시예에서는 버스바 전극(24)이 복수의 전극부(240)를 포함하여 보굿의 전극부(240)의 사이로 반사 방지막(22)이 노출된다. 이에 따라, 복수의 전극부(240) 사이에서 반사 방지막(22)과 전도성 필름(142)이 서로 접합된다. 그러면, 반사 방지막(22)과 전도성 필름(142)의 우수한 접합력에 의하여 전도성 필름(142)의 접합력을 향상할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
전도성 필름(142)은 도금으로 형성된 제1 전극(24)에 대한 접합력이 상대적으로 낮고, 반사 방지막(22)에 대한 접합력은 우수하다. 이를 도 5를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 5는 전극과 전도성 필름의 박리력, 그리고 실리콘 질화물로 이루어진 반사 방지막과 전도성 필름의 박리력을 측정하여 도시한 그래프이다. 여기서, 전극은 니켈을 포함하는 시드층과 구리를 포함하는 도금층을 포함하고, 박리 각도는 90도이며, 박리 속도는 50mm/분이었다. 도 5를 참조하면, 전극과 전도성 필름의 박리력은 매우 낮은 수준이며 반사 방지막과 전도성 필름의 박리력은 매우 높은 수준인 것을 알 수 있다. 즉, 전도성 필름을 전극에만 부착할 경우에는 접합 특성이 좋지 않음을 알 수 있다.
본 실시예에서는 버스바 전극(24b)에 접합되어 전기적으로 연결되는 전도성 필름(142)이 버스바 전극(24b)뿐만 아니라 버스바 전극(24b)의 복수의 전극부(240) 사이로 노출되는 반사 방지막(22)에도 접합된다. 이에 따라 반사 방지막(22)과 전도성 필름(142)의 우수한 접합력에 의하여 전도성 필름(142)의 접합 특성이 향상될 수 있다. 이에 따라 반도체 기판(110)과 제1 전극(24) 사이에서 발생할 수 있는 균열을 방지하여 제1 전극(24)이 박리되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 충밀도를 향상할 수 있고 전도성 필름(142)의 접합 특성을 향상할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 하나의 버스바 전극(24b)의 외곽 면적 전체가 아닌 전극부(240)에 대응하는 영역에만 제1 부분(20a)이 형성되는바, 제1 부분(20a)의 면적을 최소화할 수 있다. 즉, 상대적으로 고농도로 도핑된 제1 부분(20a)의 면적을 최소화하여 태양 전지(150)의 개방 전압을 향상할 수 있다.
더욱이, 본 실시예에서는 전도성 필름(142)의 폭(W3)을 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2)보다 크게 하여 버스바 전극(24b)의 외측에서도 전도성 필름(142)과 반사 방지막(22)이 접합될 수 있다. 그러면, 전도성 필름(142)과 반사 방지막(22)의 접합 면적을 좀더 증가시켜 전도성 필름(142)의 접합력을 좀더 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 전도성 필름(142)이 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2)과 같거나 그보다 작은 것도 가능하다.
일례로, 버스바 전극(24b)과 전도성 필름(142)이 서로 겹쳐지는 부분에서 버스바 전극(24b)의 전체 외곽 면적(복수의 전극부(240) 중 외곽에 위치한 두 개의 전극부(240) 면적과 이들 사이의 면적의 합)에 대한 반사 방지막(22)의 노출 면적의 비율이 0.2 이상일 수 있다. 상기 비율이 0.2 미만이면 전도성 필름(142)의 접착력을 향상하는 효과가 작을 수 있다. 전도성 필름(142)의 접착력을 좀더 고려하면 상기 비율은 0.4 이상일 수 있다. 상한은 특별히 한정될 필요가 없지만, 전기 전도도 등을 고려하면 상기 비율을 0.9 이하(일례로, 0.85 이하)로 할 수 있다.
그리고, 전도성 필름(142)의 전체 면적에 대한 반사 방지막(22)의 노출 면적의 비율이 0.2 이상일 수 있다. 전도성 필름(142)의 접합력을 좀더 고려하면 상기 비율은 0.3 이상일 수 있다. 상한은 특별히 한정될 필요가 없지만, 전도성 필름(142)의 폭이 커질 경우 재료비 등을 상승할 수 있음을 고려하여 상기 비율이 0.95 이하(일례로, 0.9 이하)가 되도록 할 수 있다.
상술한 제1 전극(24)의 구조를 도 3을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. 도 3의 확대원을 참조하면, 제1 전극(24)은 복수의 층이 적층되어 형성될 수 있다. 일례로, 제1 전극(24)은, 불순물층인 에미터층(20)(제2 전극(34)의 경우에는 후면 전계층(30), 이하 동일) 상에 차례로 적층되는 시드층(242), 도금층(244) 및 캡핑층(246)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 전극(24)을 구성하는 핑거 전극(24a), 그리고 복수의 전극부(240)를 포함하는 버스바 전극(24b)이 시드층(242), 도금층(244) 및 캡핑층(246)을 포함할 수 있다.
여기서, 시드층(242)은 도금층(244)을 쉽게 형성하기 위하여 형성되는 층이다. 좀더 상세하게는 실리콘을 포함하는 반도체 기판(110)에 도금층(224)을 직접 형성하는 데 어려움이 있기 때문에, 실리콘과의 반응성이 높아 실리콘 위에 쉽게 형성될 수 있는 물질을 이용하여 시드층(242)을 형성한 다음 도금층(244)을 형성한다. 일례로, 시드층(242)은 니켈(Ni), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 이들의 합금 등의 금속을 포함할 수 있다. 그러면 반도체 기판(110)과 시드층(242)의 계면에서 반도체 기판(110)의 실리콘과 시드층(242)의 금속이 반응하여 실리사이드(silicide)(일례로, NiSi, NiSi2, PtSi, Co2Si, CoSi, CoSi2, WSi2, MoSi2, TaSi2) 층(별도로 도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 일례로, 실리콘과의 접촉 저항이 낮고 접착력이 우수하며, 열 응력(thermal stress)이 낮아 열적 안정성이 우수한 NiSi 층이 형성되도록 할 수 있다. 이 경우에 시드층(242)은 니켈을 포함할 수 있다.
이러한 시드층(242)은 절연막인 반사 방지막(22)에 형성된 개구부(22a)의 내부에도 형성되어 에미터층(20)에 접촉하여 형성될 수 있다.
시드층(242) 위에 형성되는 도금층(244)은 전기 전도성이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 도금층(244)은 제1 전극(24)에서 가장 두꺼운 두께를 가지는 부분이므로 전기 전도성이 높고 가격이 저렴한 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 도금층(244)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 도금층(244)이 구리, 은(Ag), 금(Au), 이들의 합금 등의 물질을 포함할 수 있음은 물론이다.
도금층(244)은 시드층(242) 또는 캡핑층(246)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 그리고 시드층(242)보다 넓은 폭을 가져서 시드층(242) 위뿐만 아니라, 시드층(242)의 양측에 인접한 반사 방지막(22) 위에도 형성될 수 있다. 이는 도금층(244)이 도금 등에 의하여 형성될 때 측면(lateral) 성장하였기 때문이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도금층(244) 위에는 도금층(244)을 덮어 산화 또는 부식되지 않도록 보호하는 캡핑층(246)이 형성될 수 있다. 캡핑층(246)은 주석(Sn), 은(Ag), 이들의 합금 등을 포함할 수 있다.
도면 및 설명에서는 시드층(242), 도금층(244) 및 캡핑층(246)이 시드층(242) 위에 형성된 층으로 각기 하나의 층을 구비한 것으로 예시하였으나, 이들은 각기 두 개의 이상의 층으로 구성될 수 있다. 또한, 도금층(244) 및 캡핑층(246)이 서로 동일한 물질을 포함하여 한 층을 구성할 수도 있다. 이와 같이 시드층(242) 위에는 적어도 하나의 금속층을 구비할 수 있다.
이때, 버스바 전극(24b)을 구성하는 전극부(240)의 적층 구조를 다시 살펴보면, 전극부(240)의 시드층(242)은 반사 방지막(22)에 형성된 개구부(22a)를 통하여 불순물인 에미터층(20)에 연결되면서 반사 방지막(22)의 상부에도 일부 형성되게 된다. 각 전극부(240)의 도금층(244) 및 캡핑층(246)은 시드층(242)과 그 주변의 반사 방지막(22) 상에 형성되면서, 이웃한 전극부(240) 사이로는 반사 방지막(22)이 노출되도록 한다.
시드층(242)의 폭, 도금층(246)의 폭, 복수의 전극부(240)의 피치, 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2) 등은 반도체 기판(110)의 크기, 설계 차이 등에 의하여 변화할 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 수치에 한정되는 것은 아니다. 다만, 일 예로는 시드층(242)의 폭(W5)이 10㎛ 내지 20㎛이고, 도금층(244)의 폭(W6) 및 전극부(244)의 폭(W5)이 30㎛ 내지 50㎛일 수 있으며, 복수의 전극부(240)의 피치(P4)는 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 그리고 버스바 전극(24b)의 외곽 폭(W2)은 0.8mm 내지 2mm일 수 있다. 개구부(22a)의 폭은 시드층(242)의 폭(W5)과 실질적으로 유사할 수 있어 10㎛ 내지 20㎛의 폭을 가질 수 있다. 이러한 범위는 전기 전도성, 전도성 필름(142)과의 접합력 등을 고려하여 일 예로 제시한 것에 불과할 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 따르면, 버스바 전극(24b)의 내부 및/또는 외측에 반사 방지막(22)이 위치하여(즉, 복수의 전극부(240) 사이, 및 복수의 전극부(240)의 외측에 반사 방지막(22)이 위치하여), 전도성 필름(142)과의 접합력을 향상할 수 있다.
그리고 버스바 전극(24b)이 서로 이격되는 복수의 전극부(240)를 가지도록 하여 버스바 전극(24b)의 전체 면적을 줄일 수 있다. 이에 따라 반사 방지막(22)에 개구부(22a)를 형성하는 횟수를 줄일 수 있고 버스바 전극(24b)를 형성하는 데 필요한 재료가 줄어 비용을 절감할 수 있다.
일례로, 버스바 전극(24b)의 전극부(240)의 피치가 30㎛일 때, 시드층(242)의 폭이 10㎛가 되도록 하고 도금층(244)(또는 전극부(240))의 폭이 30㎛가 되도록 하면 버스바 전극(24b)이 전체적으로 반사 방지막(22)을 덮으면서 형성된다. 이 경우에 버스바 전극(24b)이 1mm의 폭을 가지는 경우에는 전극부(240)가 34개가 필요하게 된다. 반면, 본 실시에에서와 같이 시드층(242) 및 도금층(244)의 폭을 그대로 유지하면서 피치를 50㎛, 100㎛, 200㎛으로 늘리면, 필요한 전극부(240)의 개수가 21개, 11개, 6개로 줄어들게 된다. 이와 같이 전극부(240)의 개수를 줄일 수 있다.
이에 따라 고농도 부분인 제1 부분(20a, 30a)의 면적을 줄일 수 있어 개방 전압을 증가시킬 수 있다. 일례로, 상술한 예에서 피치가 30㎛인 경우에 비하여 피치가 200㎛인 경우에 3~4mV 정도로 높은 개방 전압을 가질 수 있다.
이하, 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지(100)의 제조 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 앞서 설명한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 설명하지 않은 부분에 대해서만 상세하게 설명한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 제2 도전형의 반도체 기판(110)을 준비한다. 반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링에 의하여 요철을 가질 수 있다. 텍스처링으로는 습식 또는 건식 텍스처링을 사용할 수 있다. 습식 텍스처링은 텍스처링 용액에 반도체 기판(110)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 건식 텍스처링은 다이아몬드 그릴 또는 레이저 등을 이용하여 반도체 기판(110)의 표면을 깍는 것으로, 요철을 균일하게 형성할 수 있는 반면 공정 시간이 길고 반도체 기판(110)에 손상이 발생할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 다양한 방법으로 반도체 기판(110)을 텍스쳐링 할 수 있다.
이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에 불순물 형성층(200, 300), 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(30)을 형성한다.
불순물 형성층(200)은 반도체 기판(110)의 전면에 제1 도전형 불순물을 도핑하여 형성될 수 있고, 불순물 형성층(300)은 반도체 기판(110)의 후면에 제2 도전형 불순물을 도핑하여 형성될 수 있다.
제1 또는 제2 도전형 불순물을 도핑하는 방법으로는 열 확산법, 이온 주입법 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
열 확산법은 반도체 기판(110)을 가열한 상태에서 제1 또는 제2 도전형 불순물의 기체 화합물(일례로, BBr3)을 확산시켜 제1 또는 제2 도전형 불순물을 도핑하는 것이다. 제조 공정이 단순하여 비용이 저렴한 장점이 있다.
이온 주입법은 제1 도전형 불순물)을 이온 주입한 후에 활성화 열처리하여 도핑하는 것이다. 이를 좀더 상세하게 설명하면, 일반적으로 이온 주입 후에는 반도체 기판(110)이 손상 또는 파괴되어 다수의 격자 결함 등이 존재하게 되어 전자나 정공의 이동도를 저하시키고, 이온 주입된 불순물은 격자 위치가 아닌 위치에 위치하여 활성화되지 않는다. 이에 따라 활성화 열처리를 통하여 이온 주입된 불순물을 활성화한다. 이러한 이온 주입법은 수평 방향(lateral direction)으로의 도핑을 줄일 수 있어 집적도를 향상할 수 있으며 농도를 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 원하는 일면에만 도핑이 가능한 단면 도핑으로 반도체 기판(110)의 전면 및 후면을 서로 다른 불순물로 도핑할 경우에 쉽게 적용할 수 있다.
이러한 불순물 형성층(200, 300)은 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지도록 형성되어, 전체적으로 균일한 저항을 가질 수 있다.
그리고 불순물 형성층(200)을 형성한 후에 그 위로 반사 방지막(22)을 형성하고, 불순물 형성층(300)을 형성한 후에 그 위로 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.
이때, 반도체 기판(110)의 전면 쪽에서 불순물 형성층(200) 및 반사 방지막(22)을 형성하는 공정이 차례로 수행되고, 반도체 기판(110)의 후면 쪽에서 후면 전계층(30) 및 제2 패시베이션 막(32)을 형성하는 공정이 차례로만 수행된다면, 공정 순서는 다양하게 변형될 수 있다.
즉, 반도체 기판(110)의 전면에 불순물 형성층(200) 및 반사 방지막(22)을 차례로 형성한 후에, 반도체 기판(110)의 후면에 불순물 형성층(300) 및 패시베이션 막(32)을 형성할 수 있다. 이와 반대로, 반도체 기판(110)의 후면에 불순물 형성층(300) 및 패시베이션 막(32)을 형성한 후에, 반도체 기판(110)의 전면에 불순물 형성층(200) 및 반사 방지막(22)을 차례로 형성할 수 있다.
또는, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에 각기 불순물 형성층(200, 300)을 동시에 또는 순차로 형성할 수 있다. 그 후에, 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)을 동시에 또는 순차로 형성할 수 있다.
이외의 다양한 공정 순서에 따라 불순물 형성층(200, 300), 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)을 형성할 수 있다.
그리고 본 실시예에서는 서로 다른 두 개의 도전형을 가지는 불순물 형성층(200, 300)을 제1 및/또는 제2 전극(24, 34)을 형성하기 전에 형성하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및/또는 제2 전극(24, 34)을 형성하기 전에 두 개의 불순물 형성층(200, 300) 중 적어도 하나(일례로, 불순물 형성층(200))만을 형성할 수 있다. 불순물 형성층(200, 300) 중 다른 하나는 제1 및/또는 제2 전극(24, 34)를 형성하면서 이에 포함된 물질을 확산하는 방법 등에 의하여 형성될 수도 있다.
이어서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)을 선택적으로 가열하여 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)에 각기 개구부(22a, 32a)를 형성한다. 이러한 개구부(22a, 32a)는 제1 및 제2 전극(24, 34)의 핑거 전극(도 6e의 참조부호 24a, 34a, 이하 동일) 및 버스바 전극(도 6e의 참조부호 24b, 34b, 이하 동일)의 복수의 전극부(240, 340)에 대응하여 형성된다.
개구부(22a, 32a)를 형성하기 위하여 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)을 선택적으로 가열하기 위한 다양한 방법이 사용될 수 있는데, 일례로 레이저(202, 302)를 사용할 수 있다. 즉, 레이저 어블레이션에 의하여 개구부(22a, 32a)를 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 레이저(202, 302)로는 다양한 레이저를 사용할 수 있다. 일례로 Nd-YVO4를 사용할 수 있다.
이와 같이 개구부(22a, 32a)를 형성하는 과정에서, 개구부(22a, 32a)에 대응하는 부분에서 제1 또는 제2 도전형 불순물을 더 도핑하여 개구부(22a, 32a)에 대응하는 부분에 제1 부분(20a, 30a)이 형성되도록 할 수 있다. 그리고 나머지 부분은 제2 부분(20b, 30b)을 구성하게 된다.
일례로, 레이저 도핑 선택적 에미터(laser doping selective emitter, LDSE) 법을 이용하여 제1 또는 제2 도전형 불순물을 좀더 도핑할 수 있다. 즉, 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)을 형성한 다음 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32) 위로 별도의 도핑용 층을 형성한 다음 레이저(202, 302)를 조사하여 이를 반도체 기판(110)의 내부로 확산시키는 방법을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 개구부(22a, 22b)를 형성한 후에 제1 또는 제2 도전형 불순물을 더 도핑하는 등의 다양한 방법이 적용될 수 있다.
이와 같이, 레이저 어블레이션에 의하여 반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)에 개구부(22a, 32a)를 형성할 때 제1 부분(20a, 30a)를 함께 형성하면, 제1 부분(20a, 30a)과 개구부(22a, 32a)가 같은 부분에 형성된다. 개구부(22a, 32a)는 복수의 전극부(240, 340)가 형성될 부분이므로, 개구부(22a, 32a) 내로 형성되는 버스바 전극(24b, 34b)의 복수의 전극부(240, 340)와 제1 부분(20a, 30a)과의 얼라인을 정확하게 맞출 수 있다.
그리고 레이저 어블레이션에 의하여 개구부(22a, 32a)가 형성된 부분에 위치하고 있던 요철(텍스쳐링에 의한 요철)이 터질 수 있다. 그러면, 개구부(22a, 32a) 내부에는 텍스쳐링에 의한 요철이 제거될 수 있다.
본 실시예에서는 개구부(22a, 32a)를 레이저(202, 302)를 이용하여 형성한 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 방법에 의하여 개구부(22a, 32a)를 형성할 수 있으며, 이 경우 개구부(22a, 32a)는 라인 형상이 아닌 다른 다양한 형상을 가질 수 있다.
이어서, 도 6d에 도시한 바와 같이, 에미터층(20)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(24)과 후면 전계층(30)(또는, 반도체 기판(110))에 전기적으로 연결되는 제2 전극(34)을 형성한다.
반사 방지막(22) 및 패시베이션 막(32)에 형성된 개구부(22a, 32a) 내에 도금법, 증착법 등의 다양한 방법으로 제1 및 제2 전극(24, 34)을 형성할 수 있다. 좀더 상세하게는, 도금법 또는 증착법을 이용하여 개구부(22a, 32a) 내에 시드층(242, 342)을 형성한 다음, 시드층(242, 342) 위에 도금법에 의하여 도금층(244, 344)을 형성한다. 그리고 도금법 또는 증착법을 이용하여 도금층(244, 344) 위에 캡핑층(246, 346)을 더 형성할 수 있다.
그러면 버스바 전극(24b, 34b)을 구성하는 복수의 전극부(240, 340)가 서로 이격되면서 그 사이로 절연막인 반사 방지막(22) 또는 패시베이션 막(32)을 노출하게 된다.
상술한 실시예에서는 제1 및 제2 전극(24, 34)이 모두 도금 등에 의하여 형성되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 및 제2 전극(24, 34) 중 적어도 하나만 상술한 바와 같은 구조 및 제조 공정에 의하여 형성될 수 있으며, 다른 하나는 페이스트를 이용한 파이어 스루(fire through) 또는 레이저 소성 컨택(laser firing contact) 등에 의하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 6e에 도시한 바와 같이, 전도성 필름(142)을 버스바 전극(24b, 34b) 상에 접합한다. 즉, 제1 전극(24) 상에 전도성 필름(142)을 위치시킨 다음 열 압착하여, 이웃한 태양 전지(150)의 제2 전극(34) 상에 해당 전도성 필름(142)을 위치시킨 다음 열 압착한다. 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 필름(142)을 버스바 전극(24b, 34b) 위에 위치시킨 상태에서 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 전도성 필름(142)과 버스바 전극(24b, 34b)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 버스바 전극(24b, 34b)을 구성하는 복수의 전극부(240, 340) 사이 및 외측으로 반사 방지막(22) 또는 패시베이션 막(32)이 노출되어 전도성 필름(142)과 접합된다. 이에 의하여 전도성 필름(142)의 접합 특성을 향상할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. 앞서 실시예와 동일 또는 극히 유사한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지에서는 버스바 전극(24b, 34ㅠ)의 복수의 전극부(240, 340)가 서로 다른 피치를 가지도록 배치될 수 있다. 일례로, 복수의 전극부(240, 340)가 중앙 부분보다 외곽 부분에서 더 작은 피치를 가지도록 이격될 수 있다. 이러한 예로 복수의 전극부(240, 340)의 피치가 중앙 부분에서 외곽 부분으로 갈수록 점진적으로 작아질 수 있다.
그러면 버스바 전극(24b, 34b)의 중앙 부분에서 전도성 필름(142)과 절연막(즉, 반사 방지막(22) 또는 패시베이션 막(32))의 접합 면적을 충분히 확보할 수 있다. 이때, 전도성 필름(142)의 폭을 버스바 전극(24b, 34b)의 외곽 폭보다 크게 하면, 버스바 전극(24b, 34b)의 외측에서도 전도성 필름(142)과 절연막의 접합 면적을 충분하게 확보할 수 있다. 이에 따라 전도성 필름(142)과 절연막의 접합 면적을 중앙 부분과 외곽 부분에서 각기 충분하게 형성하여 전도성 필름(142)의 접합 특성을 좀더 향상할 수 있다. 이 외에도 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
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.
24: 제1 전극
34: 제2 전극
240, 340: 복수의 전극부
24a, 34a: 핑거 전극
24b, 34b: 버스바 전극
100: 태양 전지 모듈
142: 전도성 필름
150: 태양 전지

Claims (29)

  1. 기판;
    상기 기판에 형성되는 불순물층;
    상기 불순물층 위에 형성되는 절연막;
    상기 절연막에 형성된 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 전극
    을 포함하고,
    상기 전극이, 서로 평행하게 제1 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 적어도 하나의 버스바 전극을 포함하고,
    상기 버스바 전극은 상기 절연막을 노출하도록 서로 이격되는 복수의 전극부를 포함하며,
    상기 복수의 전극부는, 상기 절연막의 상기 개구부에 의하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 시드층과, 상기 시드층 및 상기 절연막의 위에 위치하는 도금층을 포함하는 태양 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극부 각각의 폭보다 상기 복수의 전극부 사이의 피치가 더 큰 태양 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 전극부 각각의 폭이 30㎛ 내지 50㎛이고,
    상기 복수의 전극부 사이의 피치가 50㎛ 내지 200㎛인 태양 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극부의 상기 시드층 각각의 폭이 10㎛ 내지 20㎛이고, 상기 도금층 각각의 폭이 30㎛ 내지 50㎛인 태양 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극부는 스트라이프 형상을 가지는 태양 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 전극의 외곽 면적에 대한 상기 절연막의 노출 면적의 비율이 0.2~0.9인 태양 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버스바 전극의 외곽 면적에 대한 상기 절연막의 노출 면적의 비율이 0.4~0.85인 태양 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 전극 상에 접합되는 전도성 필름을 더 포함하고,
    상기 전도성 필름의 폭이 상기 버스바 전극의 외곽 폭보다 큰 태양 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전도성 필름의 면적에 대하여 상기 전도성 필름에 접합되는 상기 절연막의 비율이 0.2~0.95인 태양 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전도성 필름의 면적에 대하여 상기 전도성 필름에 접합되는 상기 절연막의 비율이 0.3~0.9인 태양 전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전극은, 상기 도금층 위에 형성되는 캐핑층을 더 포함하는 태양 전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극부가 서로 균일하게 이격되는 라인 형상을 가지는 태양 전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극부가 상기 중앙 부분보다 상기 외곽 부분에서 더 좁은 피치를 가지고 이격되는 태양 전지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 도금층은 은, 구리, 금, 이들의 합금으로부터 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시드층은 니켈, 백금, 티타늄, 코발트, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 캡핑층은 은, 주석, 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 태양 전지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 불순물층은, 상기 복수의 전극부에 대응하는 제1 부분과, 상기 제1 부분보다 높은 저항을 가지는 제2 부분을 포함하는 태양 전지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 부분이, 상기 제1 전극이 형성되지 않은 부분과, 상기 버스바 전극 내에 위치한 상기 절연막 하부에 위치하는 태양 전지.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 필름과 상기 전극의 접착력보다 상기 전도성 필름과 상기 절연막의 접착력이 더 큰 태양 전지.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 절연막이 실리콘 질화막을 포함하는 태양 전지.
  21. 기판;
    상기 기판에 형성되는 불순물층;
    상기 불순물층 위에 형성되는 절연막;
    상기 절연막에 형성된 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 전극
    을 포함하고,
    상기 전극이, 서로 평행하게 제1 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 적어도 하나의 버스바 전극을 포함하고,
    상기 버스바 전극은 상기 절연막을 노출하도록 서로 이격되는 복수의 전극부를 포함하고,
    상기 복수의 전극부 각각의 폭이 30㎛ 내지 50㎛이고,
    상기 복수의 전극부 사이의 피치가 50㎛ 내지 200㎛인 태양 전지.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 버스바 전극의 외곽 면적에 대한 상기 절연막의 노출 면적의 비율이 0.2~0.9인 태양 전지.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 버스바 전극의 외곽 면적에 대한 상기 절연막의 노출 면적의 비율이 0.4~0.85인 태양 전지.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 버스바 전극 상에 접합되는 전도성 필름을 더 포함하고,
    상기 전도성 필름의 폭이 상기 버스바 전극의 외곽 폭보다 큰 태양 전지.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 전도성 필름의 면적에 대하여 상기 전도성 필름에 접합되는 상기 절연막의 비율이 0.2~0.95인 태양 전지.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 전도성 필름의 면적에 대하여 상기 전도성 필름에 접합되는 상기 절연막의 비율이 0.4~0.9인 태양 전지.
  27. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판에 불순물층을 형성하는 단계;
    상기 불순물층 위에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막에 각 버스바 전극에 대응하여 서로 이격되는 복수의 개구부를 형성하는 단계; 및
    상기 절연막에 형성된 복수의 개구부를 통하여 상기 불순물층에 전기적으로 연결되는 복수의 전극부를 형성하여 상기 버스바 전극을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 복수의 전극부 사이로 상기 절연막이 노출되는 태양 전지의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 개구부는 레이저를 이용하여 형성되는 태양 전지의 제조 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 버스바 전극 위에 전도성 필름을 놓고 열 압착하여 상기 버스바 전극과 상기 전도성 필름을 연결하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전도성 필름은 상기 복수의 전극부와 상기 복수의 전극부 사이로 노출된 절연막에 접합되는 태양 전지의 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108963023A (zh) * 2017-05-27 2018-12-07 常州亚玛顿股份有限公司 一种双玻光伏组件及其制作方法
KR20190066753A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 세종대학교산학협력단 레이저를 이용한 선택적 도금 방법
CN110337729A (zh) * 2017-02-28 2019-10-15 亚特比目有限会社 太阳能电池及太阳能电池的制造方法
KR20210026210A (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 성균관대학교산학협력단 절연막을 가지는 태양전지의 전극 접촉 구조 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102219804B1 (ko) * 2014-11-04 2021-02-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그의 제조 방법
CN114122178B (zh) * 2022-01-25 2022-05-17 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 光伏组件及其制备方法
CN114551610B (zh) * 2022-03-11 2024-05-31 广东爱旭科技有限公司 一种太阳能电池、电极结构、电池组件、发电系统及制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6620645B2 (en) * 2000-11-16 2003-09-16 G.T. Equipment Technologies, Inc Making and connecting bus bars on solar cells
DE102004013833B4 (de) * 2003-03-17 2010-12-02 Kyocera Corp. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls
US7388147B2 (en) * 2003-04-10 2008-06-17 Sunpower Corporation Metal contact structure for solar cell and method of manufacture
WO2007059577A1 (en) * 2005-11-24 2007-05-31 Newsouth Innovations Pty Limited Metallisation method for thin-film semiconductor structures
TWI487124B (zh) * 2006-08-25 2015-06-01 Sanyo Electric Co 太陽電池模組及太陽電池模組的製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110337729A (zh) * 2017-02-28 2019-10-15 亚特比目有限会社 太阳能电池及太阳能电池的制造方法
CN108963023A (zh) * 2017-05-27 2018-12-07 常州亚玛顿股份有限公司 一种双玻光伏组件及其制作方法
CN108963023B (zh) * 2017-05-27 2024-05-17 常州亚玛顿股份有限公司 一种双玻光伏组件及其制作方法
KR20190066753A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 세종대학교산학협력단 레이저를 이용한 선택적 도금 방법
KR20210026210A (ko) * 2019-08-29 2021-03-10 성균관대학교산학협력단 절연막을 가지는 태양전지의 전극 접촉 구조 및 이의 제조 방법

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