KR20150066131A - 이종 접합 태양 전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
이종 접합 태양 전지는 제1 도전성 타입을 가지며, 결정질 실리콘으로 이루어지는 기판; 기판의 전면(front surface)에 위치하고, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지며, 비정질 실리콘으로 이루어지는 에미터부; 에미터층 위에 위치하는 제1 투명 도전막; 제1 투명 도전막 위에 위치하며, 제1 개구부를 구비하는 전면 유전층; 제1 개구부에 의해 노출된 제1 투명 도전막 위에 위치하는 시드층과, 시드층 및 전면 유전층 위에 위치하는 전극층을 포함하는 전면 전극부; 및 기판의 후면에 위치하는 후면 전극부를 포함하며, 전극층은 전면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 중첩부의 후면은 전면 유전층의 전면과 직접 접촉한다.
Description
본 발명은 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이종 접합 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
이러한 태양전지에서는, 입사되는 태양광을 전기 에너지로 변환시키는 비율과 관계된 변환효율(Efficiency)을 높이는 것이 매우 중요하다. 변환효율을 높이기 위해서 여러 가지 연구가 행해지고 있으며, 높은 광흡수 계수를 갖는 박막을 태양전지에 포함시킴으로써 변환효율을 높이고자 하는 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.
태양광을 이용한 태양 전지는 p-n 접합에 사용되는 p영역과 n영역의 성질에 따라 동종 접합(homo junction)과 이종 접합(hetero junction)으로 나눌 수 있는데, 이종 접합은 서로 다른 결정 구조나 서로 다른 물질로 결합된 p영역 반도체층과 n영역 반도체층의 접합을 의미한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율이 향상된 이종 접합 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
제1 도전성 타입을 가지며, 결정질 실리콘으로 이루어지는 기판; 기판의 전면(front surface)에 위치하고, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지며, 비정질 실리콘으로 이루어지는 에미터부; 에미터층 위에 위치하는 제1 투명 도전막; 제1 투명 도전막 위에 위치하며, 제1 개구부를 구비하는 전면 유전층; 제1 개구부에 의해 노출된 제1 투명 도전막 위에 위치하는 시드층과, 시드층 및 전면 유전층 위에 위치하는 전극층을 포함하는 전면 전극부; 및 기판의 후면에 위치하는 후면 전극부를 포함하며, 전극층은 전면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 중첩부의 후면은 전면 유전층의 전면과 직접 접촉한다.
여기에서, 시드층의 두께는 전면 유전층의 두께보다 얇게 형성되고, 시드층의 폭은 제1 개구부의 폭과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 시드층 및 제1 개구부의 폭은 50㎛ 이하로 각각 형성되고, 전극층의 최대 폭은 80㎛ 이하로 형성된다.
시드층은 니켈을 포함하는 물질로 형성되고, 전면 유전층은 실리콘 산화 질화물(SiOxNx)로 형성된다.
전면 유전층은 1.5-2.3의 범위 내에서 제1 투명 도전막보다 작은 굴절률을 가지며, 30-100nm의 두께로 형성된다.
그리고, 이종 접합 태양 전지는 기판의 후면에 위치하며, 비정질 실리콘으로 이루어지는 후면 전계부; 후면 전계부의 후면에 위치하는 제2 투명 도전막 및 제2 투명 도전막의 후면에 위치하는 후면 유전층을 더 포함하고, 후면 유전층은 제2 개구부를 포함한다.
여기에서, 후면 전극부는 제2 개구부에 의해 노출된 제2 투명 도전막의 후면에 위치하는 시드층과, 시드층 및 후면 유전층의 후면에 위치하는 전극층을 포함한다.
그리고, 전극층은 후면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 중첩부의 전면은 후면 유전층의 후면과 직접 접촉한다.
이러한 구성의 이종 접합 태양 전지는, 제1 전도성 타입을 갖는 결정질 반도체 기판의 한 면 위에 제2 도전성 타입을 갖는 비정질 에미터부를 형성하는 단계; 에미터부 위에 제1 투명 도전막을 형성하는 단계; 투명 도전막 위에 전면 유전층을 형성하는 단계; 전면 유전층 위에 제1 식각 방지막을 형성하는 단계; 제1 식각 방지막이 형성되지 않은 영역의 전면 유전층을 식각하여 제1 투명 도전막의 일부를 노출하는 제1 개구부를 형성하는 단계; 제1 식각 방지막 위 및 제1 개구부에 의해 노출된 제1 투명 도전막 위에 시드층을 형성하는 단계; 제1 투명 도전막 위에 형성된 시드층을 제외한 나머지 시드층 및 제1 식각 방지막을 제거하는 단계; 시드층 및 전면 유전층 위에 전극층을 형성하여 시드층 및 전극층을 포함하는 전면 전극부를 형성하는 단계; 및 반도체 기판의 다른 면 위에 후면 전극부를 형성하는 단계를 포함하고, 전극층은 전면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 중첩부의 후면은 전면 유전층의 전면과 직접 접촉하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
여기에서, 전극층은 도금법으로 형성하는 것이 바람직하다.
나머지 시드층 및 제1 식각 방지막을 제거하는 단계는, 제1 투명 도전막 위에 형성된 시드층 위에 제2 식각 방지막을 형성하는 단계; 전면 유전층 위에 위치한 제1 식각 방지막 및 나머지 시드층을 제거하는 단계; 및 시드층 위에 위치한 제2 식각 방지막을 제거하는 단계를 더 포함한다.
그리고, 시드층을 전면 유전층보다 얇게 형성한다.
이러한 특징에 따르면, 스트레스(stress)에 대한 내구성이 향상된 전극을 구비한 이종 접합 태양 전지를 제조할 수 있다.
또한, 이종 접합 태양 전지에 구비되는 전극이 도금법에 의해 형성되므로, 전극의 폭 감소로 인해 태양 전지의 수광 면적이 증가하여 태양 전지의 효율이 향상된다.
또한, 전극의 막 밀도가 향상되므로, 전극의 전도도가 향상되어 전하 전송률의 개선된다.
더욱이, 도금법은 상온에서 실시 가능하고 많은 양을 한꺼번에 처리할 수 있으므로, 태양 전지의 제조 효율 또한 향상된다.
이에, 전극 형성을 위한 고가의 저온 소성용 페이스트의 사용이 배제되고, 전극의 폭이 감소함에 따라 태양 전지의 제조 비용이 절감된다.
그리고, 전극이 폭이 감소함으로써, 치밀도가 우수하여 태양 전지의 전기적 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 전극부의 폭의 한 예를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3l는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개략적인 이종 접합 태양 전지 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 전극부의 폭의 한 예를 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3l는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개략적인 이종 접합 태양 전지 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지의 부분 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 1를 참고하면, 이종 접합 태양 전지(1)는 기판(110), 기판(110)의 한쪽 면, 예를 들면 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 제1 투명 도전막(transparent conductive oxide layer)(130), 제1 투명 도전막(130) 위에 위치하는 제1 유전층(140), 제1 투명 도전막(130) 및 제1 유전층(140) 위에 위치하는 전면 전극(front electrode)(150), 기판(110)의 후면(back surface)에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(160), 후면 전계부(160)의 후면에 위치하는 제2 투명 도전막(132) 및 제2 투명 도전막(132)의 후면 전체에 위치하는 후면 전극(back electrode)(170)을 포함한다. 여기서, 후면 전계부(160) 및 제2 투명 도전막(132)은 생략될 수도 있지만, 후면 전계부(160) 및 제2 투명 도전막(132)을 포함하는 경우 태양 전지의 공정 효율이나 수율이 보다 향상되므로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 구비된 경우를 일례로 설명한다.
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 실리콘 웨이퍼로 이루어진다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘과 같은 결정질 반도체로 이루어져 있다.
기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가지므로, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유한다.
하지만 본 실시예의 기판(110)은 이에 한정되지 않고, p형 도전성 타입일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
에미터부(120)는 기판(110)의 전면(front surface) 위에 위치하고, 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, p형의 도전성 타입을 갖는 불순물부로서, 예를 들어, 비정질 실리콘(a-Si, amorphous silicon)으로 이루어진다. 따라서, 에미터부(120)는 기판(110)과 p-n 접합뿐만 아니라 이종 접합(hetero junction)을 형성한다.
에미터부(120)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 포함할 수 있다.
이러한 p-n 접합으로 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다.
따라서, 기판(110)이 n형이고 에미터부(120)가 p형일 경우, 분리된 전자는 기판(110) 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.
이미 설명한 것처럼, 에미터부(120)는 기판(110)과 p-n 접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 n형의 도전성 타입을 갖는다. 이 경우, 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하며, 분리된 정공은 기판(110) 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.
제1 투명 도전막(130)은 에미터층(120) 위에 위치하고, 산화막 기반의 도전막으로서 에미터부(120)로 이동한 전하(예, 정공)를 전면 전극(150)으로 전달하고, 반사 방지막의 기능을 수행한다.
제1 투명 도전막(130)은 에미터부(120)에 비해 낮은 비저항값(ρ)을 갖는 것이 좋고, 전도성과 투명성을 갖는 물질로 이루어진다. 이러한 제1 투명 도전막(130)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO), 주석계 산화물(SnO2 등), AgO, ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide: FTO) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다.
제1 유전층(140)은 제1 투명 도전막(130)의 일부를 노출하는 복수의 제1 개구부(도 3f 참조, OP1)(opening)를 포함한다. 그리고, 제1 개구부(OP1)를 통해 노출된 제1 투명 도전막(130) 위에는 전면 전극(150)이 형성된다.
제1 개구부(OP1)는 소정의 폭, 예를 들어, 50㎛ 이하의 폭(W1)으로 형성된다. 이때, 제1 개구부(OP1)는 원형 홀 패턴, 타원형 홀 패턴 또는 라인 패턴 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이러한, 제1 유전층(140)은 빛의 반사를 방지하고 기판(110)의 빛을 투과시키는 양(+)의 고정 전하를 갖는 물질로 이루어진다. 예를 들어, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화 질화물(SiOxNx) 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 제1 유전층(140)은 실리콘 산화 질화물(SiOxNx)로 형성되고, 600㎚의 파장대의 빛에 대해 1.5 내지 2.3의 굴절률을 가지며, 30㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다.
여기서, 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양 전지(1)의 효율을 개선하기 위해, 제1 유전층(140)의 굴절률은 제1 투명 도전막(130)보다 작고, 상부 충진재(도 4 참조, 230)(EVA)보다 큰 것이 바람직하다.
통상적으로, 600㎚의 파장대의 빛에 대해, 상부 충진재(230)를 구성하는 EVA의 굴절률은 대략 1.5이고, 제1 투명 도전막(130)의 굴절률은 대략 1.5 내지 2.3이다.
따라서, 제1 유전층(140)은 상부 충진재(230)의 굴절률인 1.5보다는 크고 제1 투명 도전막(130)의 최대 굴절률인 2.3보다는 작은 범위, 즉 1.5 내지 2.3의 범위에서 상부 충진재(230)의 굴절률보다는 크고 제1 투명 도전막(130)의 굴절률보다는 작은 굴절률을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 유전층(140)의 최적의 굴절률은 아래의 수학식 1을 통해 산출될 수 있고, 제1 유전층(140)의 최적의 두께는 아래의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.
본 실시예에서, 상부 충진재(230)의 굴절률이 1.5이고, 제1 투명 도전막(130)의 굴절률이 2.0인 경우 제1 유전층(140)의 굴절률은 1.7이며, 제1 유전층(140)의 두께는 80㎚로 형성된다. 즉, 제1 유전층(140)의 굴절률 및 두께는 제1 투명 도전막(130) 및 상부 충진재(230)의 굴절률에 의해 조절 가능하다.
전면 전극(150)은 제1 개구부(OP1)를 통해 노출된 제1 투명 도전막(130) 및 제1 유전층(140) 위에 형성되고, 제1 투명 도전막(130) 및 제1 유전층(140)과 물리적으로 연결된다.
이러한 전면 전극(150)은 제1 투명 도전막(130) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 정공을 수집한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 전면 전극(150)은 제1 방향(X-X')으로 연장된 복수의 핑거 전극(150A)과 상기 핑거 전극과 교차하는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 복수의 버스바 전극(150B)을 포함하는 그리드 패턴으로 형성될 수 있다.
전면 전극(150)이 버스바 전극(150B)을 포함하는 경우, 제1 유전층(140)은 버스바 전극(150B)을 형성하기 위한 개구부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
이때, 버스바 전극(150B)을 형성하기 위한 개구부의 폭은 제1 개구부(OP1)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
전면 전극(150)의 핑거 전극(150A)은 제1 개구부(OP1)에 의해 노출된 제1 투명 도전막(130) 위에 위치하는 시드층(151)과, 시드층(151) 및 제1 유전층(140) 위에 위치하는 전극층(152)을 포함한다.
도시하지는 않았지만, 전면 전극(150)의 버스바 전극(150B)도 핑거 전극(150A)과 동일한 구조로 형성될 수 있다.
시드층(151)은 제1 개구부(OP1)의 폭(W1)과 동일한 폭으로 형성되며, 시드층(151)의 두께(T1)는 제1 유전층(140)의 두께(T2)보다 얇게 형성된다. 시드층(151)은 제1 유전층(140)의 제1 개구부(OP1) 내부에 위치한다. 시드층(151)은 니켈을 포함하는 물질, 예컨대 니켈 실리사이드(NiSi, Ni2Si, NiSi2 등을 포함)로 형성될 수 있다.
전극층(152)은 적어도 하나의 도전성 금속 물질을 포함한다. 이들 도전성 금속 물질의 예는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
전극층(152)은 시드층(151) 및 제1 유전층(140) 위에 형성되고, 제2 방향(Y-Y')으로 제1 개구부(OP1)의 외측에 위치하며 투영면상에서 제1 유전층(140)과 중첩하는 중첩부(1520)를 포함한다.
중첩부(1520)의 후면(back surface)은 제1 유전층(140)의 전면(front surface)과 직접 접촉한다. 따라서, 전극층(152)의 중첩부(1520)의 후면이 제1 유전층(140)의 전면에 의해 지지되므로, 스트레스(stress)에 대한 전극(150)의 내구성이 향상된다.
여기에서, 전면(front surface)은 도 1에서 "Z"방향으로 형성된 면을 말하고, 후면은 "Z" 방향으로 형성된 면을 말한다.
전극층(152)이 제1 유전층(140)과 중첩하는 중첩부(1520)를 포함하므로, 전극층(152)의 최대 폭(W2)은 제1 개구부(OP1)의 폭(W1)보다 크게 형성된다. 예를 들어, 전극층(152)은 80㎛의 최대 폭(W2)으로 형성된다. 전극층(152)은 전기 도금법 또는 무전해 도금법 또는 다른 종류의 도금법을 사용하여 형성될 수 있다.
이와 같이, 도금법으로 전면 전극(150)을 형성하면, 스크린 인쇄법으로 형성한 전극에 비해 핑거 전극(150A)의 폭을 줄일 수 있다.
즉, 스크린 인쇄법을 사용하는 경우에는 80㎛ 이하의 폭을 갖는 전극을 형성하는 것이 불가능하지만, 시드층(151)을 이용한 도금법을 사용하면, 전극층(152)의 최대 폭(W2)을 80㎛ 이하로 형성할 수 있으므로, 핑거 전극(150A)의 폭을 종래에 비해 줄일 수 있다.
따라서, 입사면에 위치하는 핑거 전극(150A)의 폭 감소로 인해 태양 전지(1)의 수광 면적이 증가하여 태양 전지(1)의 효율이 향상된다. 그리고, 치밀도가 우수하여 태양 전지(1)의 전기적 특성을 개선할 수 있다.
후면 전계부(160)는 기판(110)의 후면 전체 영역에 형성되고, 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, n+ 영역으로 형성된다. 본 실시예의 후면 전계부(160)는 에미터부(120)와 마찬가지로 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다. 따라서, 후면 전계부(160)는 기판(110)과 이종 접합을 형성한다.
후면 전계부(160)는 위에서 설명한 바와 같이 기판(110)의 전체 영역에 형성될 수 있지만, 후면 전계부(160)의 형성 위치는 제한되지 않는다.
후면 전계부(160)는 기판(110)과의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽을 형성함으로써 기판(110)의 표면 근처에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소된다.
제2 투명 도전막(132)은 후면 전계부(160) 및 후면 전극(170) 사이에 위치한다.
본 실시예에서, 제2 투명 도전막(132)은 제1 투명 도전막(130)과 동일한 물질로 형성될 수 있고, 제1 투명 도전막(130)과 동일한 두께 또는 다른 두께를 가질 수 있다.
후면 전극(170)은 제2 투명 도전막(132)의 후면 전체면에 형성된다. 이러한 후면 전극(170)은 기판(110) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 전자를 수집하여 외부 장치로 출력한다.
후면 전극(170)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 후면 전극(170)은 반사 특성이 우수한 은(Ag) 또는 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(1)로 조사된 빛이 제1 투명 도전막(130) 및 에미터부(120)를 통해 기판(110)의 내부로 입사되면, 기판(110)으로 입사된 빛 에너지에 의해 전자-정공 쌍이 발생한다.
이에 더하여, 기판(110)의 전면에 위치하며 반사 방지막으로 작용하는 제1 유전층(140) 및 제1 투명 도전막(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양은 더욱 증가한다.
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(120)의 p-n접합에 의해 서로 분리되며, 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 이동하고, 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.
이처럼, 기판(110) 쪽으로 이동한 전자는 후면 전계부(160)를 통해 후면 전극(170)으로 이동하고, 에미터부(120) 쪽으로 이동한 정공은 제1 투명 도전막(130)을 통해 전면 전극(150)으로 이동한다. 따라서, 어느 한 태양 전지(1)의 전면 전극(150)과 인접한 태양 전지(1)의 후면 전극(170)을 인터커넥터 등의 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
이하, 도 3a 내지 도 3l을 참조하여 도 1에 도시한 태양 전지(1)의 제조 방법을 설명한다.
도 3a을 참고로 하면, 먼저, n형의 단결정 실리콘으로 이루어진 기판(110) 위에 p형의 비정질 실리콘 박막을 형성하여 에미터부(120)를 형성한다. 이때, 에미터부(120)와 기판(110)은 이종 접합을 형성한다.
에미터부(120)는 예를 들어, 화학적 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)이나 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition) 등과 같은 적층 공정으로 기판(110) 위에 형성할 수 있다.
에미터부(120)를 형성하기 전에, 기판(110)의 표면에 형성된 결함을 제거하는 공정(saw damage removal process), 기판(110) 표면에 복수의 요철을 형성하여 입사광을 증가시키는 텍스처링 공정(texturing process) 및 기판 세정 공정 등을 실시하여, 기판(10)의 표면 상태를 개선할 수 있다. 이들 공정은 해당 기술분야에 널리 알려진 공정들이므로, 본 명세서에서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
다음으로, 도 3b에 도시한 것처럼, 기판(110)의 다른 쪽 면, 예를 들어 후면에 후면 전계부(160)를 형성한다. 후면 전계부(160)는 에미터부(120)와 동일한 방법으로 형성할 수 있다. 이때, 후면 전계부(160)는 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 3c 및 도 3d에 도시한 것처럼, 에미터부(120) 위에 제1 투명 도전막(130)을 형성하고, 후면 전계부(160) 위에 제2 투명 도전막(132)을 형성한다.
제1 및 제2 투명 도전막(130, 132)은 스퍼터링 공정과 같은 증착법 또는 도금법 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 제1 및 제2 투명 도전막(130, 132)은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO), 주석계 산화물(SnO2 등), AgO, ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide: FTO) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 3e에 도시한 것처럼, 플라즈마 기상 증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 제1 투명 도전막(130) 위에 제1 유전층(140)을 형성한다. 제1 유전층(140)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화 질화물(SiOxNx) 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 유전층(140)은 실리콘 산화 질화물(SiOxNx)로 형성된다. 이때, 제1 유전층(140)은 상부 충진재와 제1 투명 도전막(130)의 굴절률을 감안하여, 수학식 1 및 2를 통해 산출된 굴절률 및 두께로 형성된다.
한 예로, 상부 충진재(EVA, 230)의 굴절률이 1.5이고, 제1 투명 도전막(130)의 굴절률이 2.0인 경우 제1 유전층(140)은 1.7의 굴절률 및 80㎚의 두께로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 3f에 도시한 것처럼, 제1 유전층(140) 위에 폴리머(polymer) 계열 등과 같은 절연 물질로 이루어진 제1 식각 방지막(180)을 형성한다. 이때, 제1 식각 방지막(180)은 제1 개구부(OP1)를 형성하기 위한 부분을 제외한 나머지 부분에만 형성된다. 이로 인해 제1 식각 방지막(180)이 형성되지 않은 부분 즉, 제1 개구부(OP1)의 폭(W1)만큼 제1 유전층(140)의 일부가 노출된다. 제1 식각 방지막(180)은 잉크젯 인쇄법, EHD 젯트 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 그라비어 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 에어로 솔 젯트 인쇄법 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 제1 식각 방지막(180)은 직접 인쇄법 또는 이외의 다른 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 식각 방지막(180)은 대략 10㎛의 높이로 형성된다.다음으로, 도 3g에 도시한 것처럼, 제1 식각 방지막(180)을 마스크(mask)로 사용하여 제1 유전층(140)을 식각한다. 이에, 제1 개구부(OP1)를 통해 제1 투명 도전막(130)의 일부분이 노출된다. 이때, 노출되는 제1 투명 도전막(130)의 폭은 제1 개구부(OP1)의 폭(W1)과 동일하다.
제1 유전층(140)을 식각할 때에는 플라즈마를 이용한 건식 식각(dry etching) 또는 식각액(etchant)를 사용한 습식 식각(wet etching)을 사용할 수 있다.
다음으로, 도 3h에 도시한 것처럼, 식각 방지막(180)의 상부 및 제1 개구부(OP1)에 의해 노출된 제1 투명 도전막(130) 위에 시드층(151)을 형성한다. 이때, 시드층(151)의 두께(T1)는 제1 유전층(140)의 두께(T2)보다 얇게 형성한다. 시드층(151)은 스퍼터링법(sputtering) 또는 스크린 인쇄법(screen printing)을 이용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 도 3i에 도시한 것처럼, 제1 개구부(OP1) 영역에서 상기 제1 투명 도전막(130) 위에 형성된 시드층(151) 위에 폴리머(polymer) 계열 등과 같은 절연 물질로 이루어진 제2 식각 방지막(1800)을 형성한다.
이때, 제2 식각 방지막(1800)은 제1 식각 방지막(180)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제2 식각 방지막(1800)은 잉크젯 인쇄법, EHD 젯트 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 그라비어 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 에어로 솔 젯트 인쇄법 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 이외의 다른 방법을 이용하여 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 3j에 도시한 것처럼, 제2 식각 방지막(1800)을 마스크로 사용하여 제2 식각 방지막(1800)에 의해 보호되지 않는 부분의 제1 식각 방지막(180) 및 나머지 시드층(151), 즉 제1 유전층(140) 위에 위치하는 제1 식각 방지막(180) 및 나머지 시드층(151)을 식각 공정을 실시하여 제거한다. 이때, 식각 공정은 건식 식각 또는 습식 식각 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 3k에 도시한 것처럼, 제2 식각 방지막(1800)을 식각 공정을 실시하여 제거한다. 이때, 식각 공정은 건식 식각 또는 습식 식각 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 3l에 도시한 것처럼, 도금법을 사용하여 시드층(151) 및 제1 유전층(140) 위에 전극층(152)을 형성하여 핑거 전극(150A)을 완성한다. 이때, 전극층(152)은 제1 유전층(140)과 중첩하는 중첩부(1520)를 구비하고, 중첩부(1520)의 후면은 제1 유전층(140)의 전면과 직접 접촉한다.
그리고 전극층(152)의 최대폭(W2)은 80㎛ 이하의 범위 내에서 50㎛ 이하의 시드층(151)의 폭(W1)보다 넓게 형성된다.
종래에는 이면 접합 태양 전지를 제조할 때, 투명 도전막 위에 시드층을 형성하고, 시드층의 일부를 노출하는 개구부를 구비한 절연막을 시드층 위에 형성한 후, 도금법을 사용하여 전극층을 형성하고, 상기 절연막을 제거하는 방법을 사용하였다.
이와 같이, 전극층을 형성한 후에 절연막을 제거하는 종래 방법에 따르면, 절연막을 제거한 후에는 전극층의 하부면과 투명 도전막이 절연막의 두께(대략 10㎛)에 해당하는 간격만큼 이격되므로, 전극이 스트레스(stress)에 취약한 구조를 갖게 된다.
하지만, 본 실시예에서는 30㎚-100㎚의 두께를 갖는 제1 유전층(140)을 추가적으로 구비하고, 식각 방지막(180)을 제거한 후 전면 전극(150)을 형성함으로써, 스트레스(stress)에 대한 내구성이 향상되고 폭이 감소한 전면 전극(150)을 제조할 수 있다.
또한, 이종 접합의 태양 전지는 결정질의 반도체 기판 위에 비정질의 반도체를 적층하여 에미터부를 형성하므로, 고온으로부터 에미터부를 보호하기 위해 이후에 행해지는 공정은 약 200℃ 이하의 저온에서 행해져야 한다.
따라서, 종래에는 저온에서의 소성(firing) 공정이 가능한 저온 소성 페이스트를 이용하여 전면 전극을 형성하였다. 하지만 저온 소성 페이스트는 일반적인 고온 소성 페이스트에 비하여 가격이 비싸므로 태양 전지의 비용 상승을 초래하고 비저항값도 커 태양 전지의 효율에 악영향을 미쳤다.
하지만, 제1 실시예에 따라 전면 전극(150)을 형성하는 경우 고가의 저온 소성 페이스트 사용이 배제되므로 태양 전지(1)의 제조 비용이 절감된다.
또한, 스크린 인쇄법보다 높은 막 밀도를 갖는 막 형성이 가능한 도금법을 이용하여 전면 전극(150)을 형성하므로, 전면 전극(150)의 전도도가 향상되어 전하 전송률의 감소 없이 원하는 만큼 전면 전극(150)의 폭 감소가 가능해져, 태양 전지(1)의 수광 면적이 증가한다.
더욱이, 도금법은 상온에서 실시 가능하며, 많은 양을 한꺼번에 처리할 수 있으므로, 태양 전지(1)의 제조 효율 또한 향상된다.
다음으로, 기판(110) 후면의 전체면에 후면 전극(170)을 형성하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 참조).
후면 전극(170)은 스크린 인쇄법을 이용하여 후면 전극용 페이스트를 기판(10) 후면에 도포한 후 소결하여 형성할 수 있지만, 이와는 달리, 도금법, 스퍼터링법과 전자빔 증착 등의 물리 기상 증착법(PVD) 및 화학 기상 증착법(CVD) 등을 이용하여 형성할 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈(20)은 후면 시트(back sheet)(210), 후면 시트(210) 위에 위치하는 하부 충진재(220), 하부 충진재(220) 위에 위치하는 태양 전지 어레이(10), 태양 전지 어레이(10) 위에 위치하는 상부 충진재(230), 상부 충진재(230) 위에 위치하는 투명 부재(240), 그리고 이들의 구성요소를 수납하는 프레임(250)을 구비한다.
후면 시트(210)는 태양 전지 모듈(20)의 후면에서 침투하는 습기를 방지하여 내장된 태양 전지(1)를 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 후면 시트(210)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
하부 및 상부 충진재(220, 230)는 습기 침투로 인한 금속의 부식을 방지하고 태양 전지 모듈(20)을 충격으로부터 보호하기 위한 밀봉재(encapsulate material)이다. 이러한 충진재(220, 230)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
상부 충진재(230) 위에 위치하는 투명 부재(240)는 투과율이 높고 파손을 방지하기 위해 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 투명 부재(240)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면에는 엠보싱(embossing) 처리가 행해질 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지(2)를 설명한다.
도 5를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 이면 접합 태양 전지(2)는 기판(110)의 전면과 후면을 통해 외부의 빛을 각각 수광하는 양면형 태양 전지(bifacial solar cell)이다. 즉, 양면 구조의 태양 전지는 후면 구조를 제외한 나머지 구성이 전술한 제1 실시예의 이종 접합 태양 전지(1)와 동일하므로, 이하에서는 후면 구조에 대해서만 설명한다.
따라서, 도 1에 도시한 이종 접합 태양 전지와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 1과 동일한 도면 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 1과 비교할 때, 도 5에 도시한 태양 전지(2)는 도 3a 내지 도 3l과 동일한 제조 방법을 통해 형성되므로, 태양 전지(2)에 대한 제조 방법을 나타내는 공정도는 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지(2)에 있어서, 제2 투명 도전막(132)의 후면에 위치하는 제2 유전층(142)은 제2 투명 도전막(132)의 일부를 노출하는 복수의 제2 개구부(OP2)를 포함한다. 그리고, 제2 개구부(OP2)를 통해 노출된 제2 투명 도전막(132) 위에는 후면 전극(190)이 형성된다.
제2 개구부(OP2)는 제1 개구부(OP1)과 마찬가지로 50㎛ 이하의 폭(W1)으로 형성될 수 있으며, 원형 홀 패턴, 타원형 홀 패턴 또는 라인 패턴 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이러한, 제2 유전층(142)은 제1 유전층(140)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제2 유전층(142)은 실리콘 산화 질화물(SiOxNx)로 형성되고, 1.5 내지 2.3의 굴절률과 30㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 제2 유전층(142)은 기판(110)의 후면을 통해 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시킨다. 즉, 전면 및 후면을 통해 입사되는 빛의 반사도를 줄이므로 제1 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지(1) 보다 제2 실시예에 따른 이종 접합 태양 전지(2)의 효율을 더 높일 수 있다.
여기서, 제2 유전층(142)의 굴절률은 제2 투명 도전막(132)보다 작고, 하부 충진재(220)보다 클 수 있다. 본 실시예에서, 하부 충진재(220)의 굴절률이 1.5이고, 제2 투명 도전막(132)의 굴절률이 2.0인 경우 제2 유전층(142)의 굴절률은 1.7이며, 제2 유전층(142)의 두께는 80㎚이다. 즉, 제2 유전층(142)의 굴절률 및 두께는 제2 투명 도전막(132) 및 하부 충진재(220)에 의해 조절 가능하다.
후면 전극(190)은 제2 개구부(OP2)을 통해 노출된 제2 투명 도전막(132) 및 제2 유전층(142) 위에 형성되고, 제2 투명 도전막(132) 및 제2 유전층(142)과 물리적으로 연결된다.
이러한 후면 전극(190)은 제2 투명 도전막(132) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집한다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 후면 전극(190)은 전면 전극(150)과 마찬가지로 복수의 핑거 전극과 복수의 버스바 전극을 포함하는 그리드 패턴으로 형성될 수 있다.
후면 전극(190)은 제2 개구부(OP2)에 의해 노출된 제2 투명 도전막(132) 위에 위치하는 시드층(191)과, 시드층(191) 및 제2 유전층(142) 위에 위치하는 전극층(192)을 포함한다.
시드층(191)은 제2 개구부(OP2)의 폭(W1)과 동일한 폭으로 형성되며, 시드층(191)의 두께(T1)는 제2 유전층(142)의 두께(T2)보다 얇게 형성된다. 시드층(191)은 제2 유전층(142)의 제2 개구부(OP2) 내부에 위치하며, 니켈을 포함하는 물질, 예컨대 니켈 실리사이드(NiSi, Ni2Si, NiSi2 등을 포함)로 형성될 수 있다.
전극층(192)은 제2 유전층(142)과 중첩하는 중첩부(1920)를 포함하고, 중첩부(1920)의 전면(front surface)은 제2 유전층(142)의 후면(back surface)과 직접 접촉한다
전극층(192)은 적어도 하나의 도전성 금속 물질을 포함한다. 이들 도전성 금속 물질의 예는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
전극층(192)은 전면 전극(150)의 전극층(152)과 마찬가지로 도금법에 의해 형성할 수 있으며, 80㎛ 이하의 폭(W2)으로 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 기판
120: 에미터부
130: 제1 투명 도전막 140: 제1 유전층
150: 전면 전극 160: 후면 전계부
151, 191: 시드층 152, 192: 전극층
132: 제2 투명 도전막 142: 제2 유전층
170, 190: 후면 전극 180, 1800: 제1 및 제2 식각 방지막
1520, 1920: 중첩부
130: 제1 투명 도전막 140: 제1 유전층
150: 전면 전극 160: 후면 전계부
151, 191: 시드층 152, 192: 전극층
132: 제2 투명 도전막 142: 제2 유전층
170, 190: 후면 전극 180, 1800: 제1 및 제2 식각 방지막
1520, 1920: 중첩부
Claims (16)
- 제1 도전성 타입을 가지며, 결정질 실리콘으로 이루어지는 기판;
상기 기판의 전면(front surface)에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 가지며, 비정질 실리콘으로 이루어지는 에미터부;
상기 에미터층 위에 위치하는 제1 투명 도전막;
상기 제1 투명 도전막 위에 위치하며, 제1 개구부를 구비하는 전면 유전층;
상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 제1 투명 도전막 위에 위치하는 시드층과, 상기 시드층 및 상기 전면 유전층 위에 위치하는 전극층을 포함하는 전면 전극부; 및
상기 기판의 후면에 위치하는 후면 전극부
를 포함하며,
상기 전극층은 상기 전면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 중첩부의 후면은 상기 전면 유전층의 전면과 직접 접촉하는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 시드층의 두께는 상기 전면 유전층의 두께보다 얇게 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 시드층의 폭은 상기 제1 개구부의 폭과 동일하게 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제4항에서,
상기 시드층 및 상기 제1 개구부의 폭은 50㎛ 이하로 각각 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 전극층의 최대 폭은 80㎛ 이하로 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 시드층은 니켈을 포함하는 물질로 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제1항에서,
상기 전면 유전층은 실리콘 산화 질화물(SiOxNx)로 형성되는 이종 접합 태양 전지. - 제8항에서,
상기 전면 유전층은 1.5-2.3의 범위 내에서 상기 제1 투명 도전막보다 작은 굴절률을 가지며, 30-100nm의 두께로 형성되는 이종 접합 태양 전지 - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
상기 기판의 후면에 위치하며, 비정질 실리콘으로 이루어지는 후면 전계부;
상기 후면 전계부의 후면에 위치하는 제2 투명 도전막 및
상기 제2 투명 도전막의 후면에 위치하는 후면 유전층을 더 포함하고,
상기 후면 유전층은 제2 개구부를 포함하는 이종 접합 태양 전지. - 제10항에서,
상기 후면 전극부는
상기 제2 개구부에 의해 노출된 상기 제2 투명 도전막의 후면에 위치하는 시드층과, 상기 시드층 및 상기 후면 유전층의 후면에 위치하는 전극층을 포함하는 이종 접합 태양 전지. - 제11항에서,
상기 전극층은 상기 후면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 상기 중첩부의 전면은 상기 후면 유전층의 후면과 직접 접촉하는 이종 접합 태양 전지. - 제1 전도성 타입을 갖는 결정질 반도체 기판의 한 면 위에 제2 도전성 타입을 갖는 비정질 에미터부를 형성하는 단계;
상기 에미터부 위에 제1 투명 도전막을 형성하는 단계;
상기 투명 도전막 위에 전면 유전층을 형성하는 단계;
상기 전면 유전층 위에 제1 식각 방지막을 형성하는 단계;
상기 제1 식각 방지막이 형성되지 않은 영역의 상기 전면 유전층을 식각하여 상기 제1 투명 도전막의 일부를 노출하는 제1 개구부를 형성하는 단계;
상기 제1 식각 방지막 위 및 상기 제1 개구부에 의해 노출된 상기 제1 투명 도전막 위에 시드층을 형성하는 단계;
상기 제1 투명 도전막 위에 형성된 시드층을 제외한 나머지 시드층 및 상기 제1 식각 방지막을 제거하는 단계;
상기 시드층 및 상기 전면 유전층 위에 전극층을 형성하여 상기 시드층 및 상기 전극층을 포함하는 전면 전극부를 형성하는 단계; 및
상기 반도체 기판의 다른 면 위에 후면 전극부를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 전극층은 상기 전면 유전층과 중첩하는 중첩부를 구비하고, 상기 중첩부의 후면은 상기 전면 유전층의 전면과 직접 접촉하는 이종 접합 태양 전지의 제조방법. - 제13항에서,
상기 전극층은 도금법으로 형성하는 이종 접합 태양 전지의 제조방법. - 제13항에서,
상기 나머지 시드층 및 상기 제1 식각 방지막을 제거하는 단계는,
상기 제1 투명 도전막 위에 형성된 상기 시드층 위에 제2 식각 방지막을 형성하는 단계;
상기 전면 유전층 위에 위치한 상기 제1 식각 방지막 및 상기 나머지 시드층을 제거하는 단계; 및
상기 시드층 위에 위치한 상기 제2 식각 방지막을 제거하는 단계
를 더 포함하는 이종 접합 태양 전지의 제조방법. - 제13항에서,
상기 시드층을 상기 전면 유전층보다 얇게 형성하는 이종 접합 태양 전지의 제조방법
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020074764A3 (es) * | 2018-10-11 | 2020-06-04 | Fundación Cener – Ciemat | Célula solar fotovoltaica y procedimiento de fabricación |
| CN114551610A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-27 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池、电极结构、电池组件、发电系统及制备方法 |
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2013
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| 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 |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |