KR20200005534A - 천공 perc 양면 태양전지 및 그 어셈블리, 시스템과 제조방법 - Google Patents

천공 perc 양면 태양전지 및 그 어셈블리, 시스템과 제조방법 Download PDF

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지에빈 팡
타-넹 호
강 첸
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광둥 아이코 솔라 에너지 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드.
저지앙 아이코 솔라 에너지 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드.
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Abstract

천공 PERC양면 태양전지는 백 실버 메인 격자(1), 백 알루미늄 보조 격자(2), 배면 패시베이션 층(3), P형 실리콘(4), N형 에미터(5), 정면 패시베이션 층(6), 프론트 실버 보조 격자(7) 및 프론트 실버 메인 격자(8)를 포함하고, 배면 패시베이션 층에는 레이저 그루빙에 의해 레이저 그루빙 영역(9)이 형성되며, 백 알루미늄 격자 라인은 레이저 그루빙 영역을 통해 P형 실리콘에 연결되고, PERC양면 태양전지에는 전지의 정면과 배면을 관통시키는 광투과 영역(10)이 설치되어 있다. 본 발명은 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법 및 상기 태양전지를 이용하는 어셈블리와 시스템을 더 제공한다. 상기 태양전지를 이용하면, 백 반사된 태양광을 증가하여 전지 배면의 광전 변환 효율을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

Description

천공 PERC 양면 태양전지 및 그 어셈블리, 시스템과 제조방법
본 발명은 태양전지의 기술분야에 관한 것으로, 특히, 천공 PERC 양면 태양전지, 상기 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법, 상기 천공 PERC 양면 태양전지를 이용한 태양전지 어셈블리 및 상기 천공 PERC 양면 태양전지를 이용한 솔라 시스템에 관한 것이다.
결정질 실리콘 태양전지는 태양복사 에너지를 효율적으로 흡수하고, 광기전 효과를 이용하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로서, 태양광이 반도체의 P-N 접합에 조사될 경우, 새로운 정공-전자쌍이 형성되고, P-N 접합 전계에 의해 정공은 N 영역에서 P 영역으로 흐르고, 전자는 P 영역에서 N 영역으로 흘러 회로를 턴 온시켜 전류가 형성된다.
기존의 결정질 실리콘 태양전지는 기본적으로 정면 패시베이션 기술만을 사용하고 있는데, PECVD 방법에 의해 실리콘 웨이퍼의 정면에 질화규소를 한층 증착시켜, 소수 캐리어가 앞 표면에서의 복합속도를 낮추고, 결정질 실리콘 전지의 개방전압과 단락전류를 대폭적으로 상승시킴으로써, 결정질 실리콘 태양전지의 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나, 실리콘 웨이퍼의 배면은 패시베이션 되어 있지 않기 때문에, 광전 변환 효율의 향상은 여전히 제한적이다.
종래 기술의 양면 태양전지의 구조에 있어서, 기판은 N형 실리콘 웨이퍼를 사용하고, 태양광자가 전지의 배면을 비추면, N형 실리콘 웨이퍼에서 생성된 캐리어는 두께 약 200미크론의 실리콘 웨이퍼를 통과한다. N형 실리콘 웨이퍼의 소수 캐리어는 수명이 길고 캐리어의 복합 속도가 낮기 때문에, 일부 캐리어는 정면의 P-N 접합에 도달할 수 있으며 태양전지의 정면은 주요 수광면으로서, 그 변환효율은 전체 전지의 변환효율에서 매우 큰 비례를 차지하며, 정면과 배면의 통합작용에 의해 전지의 변환효율을 크게 향상시킨다. 그러나, N형 실리콘 웨이퍼는 가격이 높고 N형 양면 전지의 공정이 복잡하기 때문에, 고효율 및 저비용의 양면 태양전지를 어떻게 개발하는 것이 기업이나 연구자들에게 주목받는 핫 스팟이 되고 있다.
한편, 결정질 전지의 광전 변환 효율에 대한 요구가 점점 높아짐에 따라, 업계에서는 줄곧 PERC 배면 패시베이션의 태양전지 기술을 연구하였다. 업계의 주류 메이커는 주로 단일면 PERC 태양전지를 개발하고 있는바, 본발명은, PERC 고효율 전지와 양면 전지를 결합하여 통합적인 광전 변환 효율이 더 높은 양면 PERC 태양전지를 개발하는데 있다.
양면 PERC 태양전지에 관해서는 광전 변환 효율이 높음과 동시에 양면에서 태양광이 흡수되어 발전량이 보다 높기 때문에, 실제 응용에서 보다 높은 사용 가치를 가진다. 따라서, 본발명은, 공정이 간단하고, 비용이 저렴하며, 보급용이 및 광전 변환 효율 높은 PERC 양면 태양전지를 제안하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술과제는 구조가 간단하고, 비용이 저렴하며, 보급용이 및 광전 변환 효율 대폭적으로 향상되는 천공 PERC 양면 태양전지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술과제는 공정이 간단하고, 비용이 저렴하며, 보급용이 및 광전 변환 효율 대폭적으로 향상되는 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술과제는 구조가 간단하고, 비용이 저렴하며, 보급용이 및 광전 변환 효율 대폭적으로 향상되는 천공 PERC 양면 태양전지 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술과제는 구조가 간단하고, 비용이 저렴하며, 보급용이 및 광전 변환 효율 대폭적으로 향상되는 P형 PERC 양면 솔러 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 천공 PERC 양면 태양전지를 제공한다. 상기 천공 PERC 양면 태양전지는 백 실버 메인 격자, 백 알루미늄 보조 격자, 배면 패시베이션 층, P형 실리콘, N형 에미터, 정면 패시베이션 층, 프론트 실버 보조 격자 및 프론트 실버 메인 격자를 포함하되, 배면 패시베이션 층에는 레이저 그루빙에 의해 레이저 그루빙 영역이 형성되며, 상기 백 알루미늄 격자 라인은 레이저 그루빙 영역을 통해 P형 실리콘에 연결되고,
상기 PERC 양면 태양전지에는 전지의 정면과 배면을 관통시키는 광투과 영역이 설치되어 있으며,
상기 광투과 영역은 백 실버 메인 격자, 프론트 실버 메인 격자 이외의 영역에 설치되고,
상기 광투과 영역은 백 알루미늄 보조 격자상에 설치되거나 또는 백 알루미늄 보조 격자 이외의 영역에 설치되며,
상기 광투과 영역은 프론트 실버 보조 격자상에 설치되거나 또는 프론트 실버 보조 격자 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자 및 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성된다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 광투과 영역의 사이즈는 백 알루미늄 보조 격자의 폭보다 작고, 프론트 실버 보조 격자의 폭보다 크다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 제1 프론트 실버 보조 격자는 선형이고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 호형이다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 광투과 영역은 원형 구멍, 정사각형 구멍, 오각형 구멍 또는 육각형 구멍이다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 광투과 영역의 수는 2-100개이다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 광투과 영역의 사이즈는 100미크론 내지 5센티미터이다.
상기 기술안의 바람직한 형태로서, 상기 백 알루미늄 보조 격자의 폭은 150미크론 내지 5.5센티미터이고, 상기 프론트 실버 보조 격자의 폭은 30 내지 80미크론이다.
상응하게는, 본발명은 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법을 더 개시하는 바, 상기 제조방법에 있어서,
(1)P형 실리콘을 선택하고, 실리콘 웨이퍼에 레이저 드릴링을 수행하여 광투과 영역을 형성시키는 단계;
(2)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 텍스처를 형성시키는 단계;
(3)실리콘 웨이퍼의 정면에 확산을 수행하여 N형 에미터를 형성시키는 단계;
(4)확산 과정에서 형성된 포스포-실리케이트 글라스를 제거하는 단계;
(5)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 패시베이션 층을 형성시키는 단계;
(6)실리콘 웨이퍼의 배면에 레이저 그루빙을 수행하는 단계;
(7)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 실버 메인 격자를 인쇄하고, 상기 백 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되는 단계;
(9)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 알루미늄 보조 격자를 인쇄하고, 상기 백 알루미늄 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되는 단계;
(10)상기 실리콘 웨이퍼의 정면에 프론트 실버 메인 격자 및 프론트 실버 보조 격자를 인쇄하고, 상기 프론트 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되며,
상기 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자와 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성되는 단계;
(11)실리콘 웨이퍼를 고온 소결하여, 백 실버 전극 및 프론트 실버 전극을 형성시키는 단계;
(12)실리콘 웨이퍼를 항LID 어닐링하는 단계; 및
(13)실리콘 웨이퍼 주변 및 광투과 영역 주변을 레이저 격리시키는 단계를 포함한다.
상응하게는, 본발명은 PERC 태양전지 및 패키징 재료를 포함하는 PERC 태양전지 어셈블리를 더 개시하는 바, 상기 PERC 태양전지는 상술한 천공 PERC 양면 태양전지 중의 하나이다.
상응하게는, 본발명은 PERC 태양전지를 포함하는 PERC 솔러 시스템을 더 개시하는 바, 상기 PERC 태양전지는 상술한 천공 PERC 양면 태양전지 중의 하나이다.
본 발명을 실시하면, 아래와 같은 유익한 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 PERC 양면 태양전지에는 전지의 정면과 배면을 관통시키는 광투과 영역이 설치되어 있고, 광투과 영역과 백 실버 메인 격자, 프론트 실버 메인 격자, 백 알루미늄 보조 격자, 프론트 실버 보조 격자는 특이한 구조 설계를 채택하고 있으며, 구체적으로는 상기 광투과 영역은 백 실버 메인 격자, 프론트 실버 메인 격자 이외의 영역에 설치되고, 또한 백 알루미늄 보조 격자상에 설치되거나 또는 백 알루미늄 보조 격자 이외의 영역에 설치되며, 또한 프론트 실버 보조 격자상에 설치되거나 또는 프론트 실버 보조 격자 이외의 영역에 설치된다. 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자와 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성된다. 본 발명에 의하면, 정면으로부터 입사한 태양광은 전지의 광투과 영역을 통해 전지의 배면에 조사되고, 다시 양면 태양전지 어셈블리의 배면의 반사 매체에 의해 태양광을 전지의 배면에 반사하여, 백 반사된 태양광을 증가하고 전지 배면의 광전 변환 효율을 크게 향상시켜, 전지 배면의 광전 변환 효율을 1%-10%(상대치) 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지의 배면 구조의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지의 배면 구조의 다른 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양전지의 정면 구조의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지의 정면 구조의 다른 일 실시예를 나타내는 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 목적, 기술안 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 첨부 도면을 결합하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도1 내지 도5를 결합하여, 본 발명은 천공 PERC 양면 태양전지를 제공하는 바, 상기 천공 PERC양면 태양전지는 백 실버 메인 격자(1), 백 알루미늄 보조 격자(2), 배면 패시베이션 층(3), P형 실리콘(4), N형 에미터(5), 정면 패시베이션 층(6), 프론트 실버 보조 격자(7) 및 프론트 실버 메인 격자(8)를 포함하고, 배면 패시베이션 층(3)에는 레이저 그루빙에 의해 레이저 그루빙 영역(9)이 형성되고, 상기 백 알루미늄 격자 라인은 레이저 그루빙 영역(9)을 통해 P형 실리콘(4)에 연결된다.
상기 PERC양면 태양전지에는 전지의 정면과 배면을 관통시키는 광투과 영역(10)이 설치되어 있다.
상기 광투과 영역(10)은 백 실버 메인 격자(1), 프론트 실버 메인 격자(8) 이외의 영역에 설치되고, 광투과 영역은 백 실버 메인 격자(1), 프론트 실버 메인 격자(8)에 영향을 미쳐서는 아니되며, 그렇지 아니할 경우, 전지를 어셈블리로 패키징 할때의 용접에 영향을 미친다.
상기 광투과 영역(10)은 백 알루미늄 보조 격자(2)상에 설치되거나 또는 백 알루미늄 보조 격자(2) 이외의 영역에 설치된다. 광투과 영역(10)에서, 전지의 배면은 2개의 실시 형태가 있으며, 상세하게는 도2, 도3을 참조한다. 도2에 나타낸 바와 같이, 도2는 태양전지의 배면의 구조의 일 실시예를 나타내고, 상기 광투과 영역(10)은 백 알루미늄 보조 격자(2)상에 설치되며, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭보다 작다. 도3에 나타낸 바와 같이, 도3은 태양전지의 배면의 구조의 다른 일 실시예를 나타내고, 상기 광투과 영역(10)은 백 알루미늄 보조 격자(2) 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭보다 클 수도 있고, 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭과 같을 수도 있으며, 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭보다 작을 수도 있다.
상기 광투과 영역(10)은 프론트 실버 보조 격자(7)상에 설치되거나 또는 프론트 실버 보조 격자(7) 이외의 영역에 설치된다. 광투과 영역(10)에서, 전지의 정면은 2개의 실시 형태가 있으며, 상세하게는 도4, 도5를 참조한다. 도4에 나타낸 바와 같이, 도4는 태양전지의 정면 구조의 일 실시예를 나타내고, 상기 광투과 영역(10)은 프론트 실버 보조 격자(7)상에 설치되며, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭보다 크다. 상기 광투과 영역(10)이 프론트 실버 보조 격자(7)상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자(7)는 제1 프론트 실버 보조 격자(71)와 제2 프론트 실버 보조 격자(72)를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자(72)는 광투과 영역(10)을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자(71)와 접촉하게 형성된다. 바람직하게는, 상기 제1 프론트 실버 보조 격자(71)는 선형이고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자(72)는 호형이다.
상기 제1 프론트 실버 보조 격자(71)는 파형, 톱니 모양 등과 같은 다른 형상일 수 있고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자(72)는 곡선형, 삼각형, 사변형, 반원형 등과 같은 다른 형상일 수 있으며, 제1 프론트 실버 보조 격자(71), 제2 프론트 실버 보조 격자(72)의 실시 형태는 본 발명에 한정되지 않고, 연결을 실현할 수 있기만 하면 된다는 것을 설명할 필요가 있다.
도5에 나타낸 바와 같이, 도5는 태양전지의 정면 구조의 다른 일 실시예를 나타내고, 상기 광투과 영역(10)은 프론트 실버 보조 격자(7) 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭보다 클 수도 있고, 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭과 같을 수도 있다.
도2 내지 도5에 나타내는 실시예에 있어서, 이는 실제 수요에 따라, 광투과 영역(10), 백 실버 메인 격자(1), 백 알루미늄 보조 격자(2), 프론트 실버 보조 격자(7) 및 프론트 실버 메인 격자(8)의 형상, 수량 및 사이즈를 한정할 수 있으며, 그 실시 형태는 본 발명에 기재된 실시예에 의해 한정되지 않는다는 것을 설명할 필요가 있다.
본 발명은 광투과 영역(10)을 증설하고, 정면으로부터 입사한 태양광은 전지의 광투과 영역을 통해 전지의 배면에 조사되며, 다시 양면 태양전지 어셈블리의 배면의 반사 매체에 의해 태양광을 전지의 배면에 반사할 수 있어, 백 반사된 태양광을 증가하고, 전지 배면의 광전 변환 효율을 크게 향상시켜, 전지 배면의 광전 변환 효율을 1%-10%(상대치) 증가시킬 수 있다. 나아가, 본 발명은 광투과 영역(10)을 증설한 후 백 실버 메인 격자(1), 백 알루미늄 보조 격자(2), 프론트 실버 보조 격자(7) 및 프론트 실버 메인 격자(8)의 수량을 절약할 수 있고, 여전히 동등하거나 더욱 좋은 광전 변환 효율을 달성할 수 있어, 이와 같이 실버 페이스트와 알루미늄 페이스트의 양을 효과적으로 절감하고, 비용을 절약할 수 있다.
바람직하게는 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭보다 작고, 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭보다 크며, 구조 설계는 더욱 합리적이고, 산업화도 더욱 쉽게 실시된다.
바람직하게는, 상기 광투과 영역(10)은 원형 구멍, 정사각형 구멍, 오각형 구멍 또는 육각형 구멍이다. 더욱 바람직하게는, 상기 광투과 영역(10)은 원형 구멍, 정다각형 구멍이다. 본 발명의 광투과 영역(10)은 팔각형 구멍, 십이각형 구멍, 불규칙적인 다각형 구멍 등과 같은 다른 형상일 수도 있고, 그 실시 형태는 본 발명에 기재된 실시예에 의해 한정되지 않는다는 것을 설명할 필요가 있다.
바람직하게는, 상기 광투과 영역(10)의 수는 2-100개이고, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 100미크론 내지 5센티미터이며, 상기 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭은 150미크론 내지 5.5센티미터이고, 상기 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭은 30 내지 80미크론이다. 더욱 바람직하게는, 상기 광투과 영역(10)의 수는 10 내지 50개이고, 상기 광투과 영역(10)의 사이즈는 120미크론 내지 4센티미터이며, 상기 백 알루미늄 보조 격자(2)의 폭은 185미크론 내지 4.5센티미터이고, 상기 프론트 실버 보조 격자(7)의 폭은 40 내지 70미크론이다.
바람직하게는, 상기 배면 패시베이션 층(3)은 산화 알루미늄 층(31)과 질화규소 층(32)을 포함하고, 상기 산화 알루미늄 층(31)은 P형 실리콘(4)에 연결되고, 상기 질화규소 층(32)은 산화 알루미늄 층(31)에 연결되며, 상기 질화규소 층(32)의 두께는 20 내지 500nm이고, 상기 산화 알루미늄 층(31)의 두께는 2 내지 50nm이다.
바람직하게는, 상기 정면 패시베이션 층(6)은 정면 질화규소 층이다.
상응하게는, 본발명은 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법을 더 개시하는 바, 상기 제조방법에 있어서,
(1)P형 실리콘을 선택하고, 실리콘 웨이퍼에 레이저 드릴링을 수행하여 광투과 영역을 형성시키는 단계,
(2)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 텍스처를 형성시키는 단계,
(3)실리콘 웨이퍼의 정면에 확산을 수행하여 N형 에미터를 형성시키는 단계,
(4)확산 과정에서 형성된 포스포-실리케이트 글라스를 제거하는 단계,
(5)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 패시베이션 층을 형성시키는 단계,
단계(5)는 (A)실리콘 웨이퍼의 배면에 산화 알루미늄 막을 증착 시키는 단계, (B)실리콘 웨이퍼의 배면에 질화규소 막을 증착시키는 단계 및 (C)실리콘 웨이퍼의 정면에 질화규소 막을 증착시키는 단계를 포함하고, C와 A, B의 순서를 호환할 수 있으며, C는 A, B전에 있을 수 있다는 것을 설명할 필요가 있으며,
(6)실리콘 웨이퍼의 배면에 레이저 그루빙을 수행하는 단계,
(7)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 실버 메인 격자를 인쇄하고, 상기 백 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되는 단계,
(9)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 알루미늄 보조 격자를 인쇄하고, 상기 백 알루미늄 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되는 단계,
(10)상기 실리콘 웨이퍼의 정면에 프론트 실버 메인 격자 및 프론트 실버 보조 격자를 인쇄하고, 상기 프론트 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되며,
상기 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자와 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성되는 단계,
(11)실리콘 웨이퍼를 고온 소결하여, 백 실버 전극 및 프론트 실버 전극을 형성시키는 단계,
(12)실리콘 웨이퍼를 항LID(Light Induced Degradation) 어닐링하는 단계, 및
(13)실리콘 웨이퍼 주변 및 광투과 영역 주변을 레이저 격리시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 제조방법은 실리콘 웨이퍼의 배면을 연마처리하는 단계를 더 포함하는 바, 해당 단계는 확산 과정에서 형성된 포스포-실리케이트 글라스를 제거시키는 단계(4) 후에 설정된다. 배면 연마 처리는 수요에 따라 조절할 수 있으며, 본 발명에 있어서는 배면 연마 처리가 실시될 수도 있고, 배면 연마 처리가 실시되지 않을 수도 있다는 것을 설명할 필요가 있다.
상응하게는, 본발명은 PERC 태양전지 및 패키징 재료를 포함하는 PERC 태양전지 어셈블리를 더 개시하는 바, 상기 PERC 태양전지는 상술한 천공 PERC 양면 태양전지 중의 하나이다. 구체적으로는, PERC태양전지 어셈블리의 일 실시예로서, 위에서 아래로 순차적으로 연결된 고투과성 강화유리, 에틸렌 초산비닐 공중합체 EVA, PERC태양전지, 에틸렌 초산비닐 공중합체 EVA 및 백 플레이트로 구성된다.
상응하게는, 본발명은 PERC 태양전지를 포함하는 PERC 솔러 시스템을 더 개시하는 바, 상기 PERC 태양전지는 상술한 천공 PERC 양면 태양전지 중의 하나이다. PERC 솔러 시스템의 바람직한 일 실시예로서, PERC 태양전지, 축전지 팩, 충방전 컨트롤러 인버터, 교류배전 캐비닛 및 태양추적 제어시스템을 포함한다. 그 중에서, PERC솔러 시스템에는 축전지, 충방전 컨트롤러 인버터가 설치되어 있을 수도 있고, 축전지, 충방전 컨트롤러 인버터가 설치되어 있지 않을 수도 있어, 당업자라면 실제 수요에 따라 설치할 수 있다.
PERC 태양전지 어셈블리 및 PERC 솔러 시스템에 있어서, 천공 PERC 양면 태양전지 이외의 부재는 종래 기술을 참조하여 설계하면 된다는 것을 설명할 필요가 있다.
마지막으로 설명해야 할 것은, 이상의 실시예는 본 발명의 보호범위를 한정하려는 것이 아니라, 단지 본 발명의 기술안을 설명하기 위한 것이며, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다고 해도, 당업자라면 본 발명의 기술안의 실질과 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 기술안에 대한 보정 또는 동등한 대체가 가능함을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 백 실버 메인 격자, 백 알루미늄 보조 격자, 배면 패시베이션 층, P형 실리콘, N형 에미터, 정면 패시베이션 층, 프론트 실버 보조 격자 및 프론트 실버 메인 격자를 포함하고, 배면 패시베이션 층에는 레이저 그루빙에 의해 레이저 그루빙 영역이 형성되며, 상기 백 알루미늄 격자 라인은 레이저 그루빙 영역을 통해 P형 실리콘에 연결되는 천공 PERC 양면 태양전지에 있어서,
    상기 PERC 양면 태양전지에는 전지의 정면과 배면을 관통시키는 광투과 영역이 설치되어 있으며;
    상기 광투과 영역은 백 실버 메인 격자, 프론트 실버 메인 격자 이외의 영역에 설치되고;
    상기 광투과 영역은 백 알루미늄 보조 격자상에 설치되거나 또는 백 알루미늄 보조 격자 이외의 영역에 설치되며;
    상기 광투과 영역은 프론트 실버 보조 격자상에 설치되거나 또는 프론트 실버 보조 격자 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자 및 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성되는 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광투과 영역의 사이즈는 백 알루미늄 보조 격자의 폭보다 작고, 프론트 실버 보조 격자의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프론트 실버 보조 격자는 선형이고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 호형인 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광투과 영역은 원형 구멍, 정사각형 구멍, 오각형 구멍 또는 육각형 구멍인 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광투과 영역의 수는 2 내지 100개인 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광투과 영역의 사이즈는 100미크론 내지 5센티미터인 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백 알루미늄 보조 격자의 폭은 150미크론 내지 5.5센티미터이고, 상기 프론트 실버 보조 격자의 폭은 30 내지 80미크론인 것을 특징으로 하는 천공 PERC 양면 태양전지.
  8. (1)P형 실리콘을 선택하고, 실리콘 웨이퍼에 레이저 드릴링을 수행하여 광투과 영역을 형성시키는 단계;
    (2)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 텍스처를 형성시키는 단계;
    (3)실리콘 웨이퍼의 정면에 확산을 수행하여 N형 에미터를 형성시키는 단계;
    (4)확산 과정에서 형성된 포스포-실리케이트 글라스를 제거하는 단계;
    (5)실리콘 웨이퍼의 정면 및 배면에 패시베이션 층을 형성시키는 단계;
    (6)실리콘 웨이퍼의 배면에 레이저 그루빙을 수행하는 단계;
    (7)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 실버 메인 격자를 인쇄하고, 상기 백 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되는 단계;
    (9)상기 실리콘 웨이퍼의 배면에 백 알루미늄 보조 격자를 인쇄하고, 상기 백 알루미늄 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되는 단계;
    (10)상기 실리콘 웨이퍼의 정면에 프론트 실버 메인 격자 및 프론트 실버 보조 격자를 인쇄하고, 상기 프론트 실버 메인 격자는 광투과 영역 이외의 영역에 인쇄되며,
    상기 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역상에 인쇄되거나 또는 광투과 영역 이외의 영역에 설치되며, 상기 광투과 영역이 프론트 실버 보조 격자상에 설치될 경우, 상기 프론트 실버 보조 격자는 제1 프론트 실버 보조 격자와 제2 프론트 실버 보조 격자를 포함하고, 상기 제2 프론트 실버 보조 격자는 광투과 영역을 우회하고, 제1 프론트 실버 보조 격자와 접촉하게 형성되는 단계;
    (11)실리콘 웨이퍼를 고온 소결하여, 백 실버 전극 및 프론트 실버 전극을 형성시키는 단계;
    (12)실리콘 웨이퍼를 항LID 어닐링하는 단계; 및
    (13)실리콘 웨이퍼 주변 및 광투과 영역 주변을 레이저 격리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 천공 PERC 양면 태양전지의 제조방법.
  9. PERC 태양전지 및 패키징 재료를 포함하되, 상기 PERC 태양전지는 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 천공 PERC 양면 태양전지인 것을 특징으로 하는 PERC 태양전지 어셈블리.
  10. PERC 태양전지를 포함하되, 상기 PERC 태양전지는 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 천공 PERC 양면 태양전지인 것을 특징으로 하는 PERC 솔러 시스템.
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