KR20230106973A - A solar cell including anticorrosive electrode and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20230106973A
KR20230106973A KR1020220002783A KR20220002783A KR20230106973A KR 20230106973 A KR20230106973 A KR 20230106973A KR 1020220002783 A KR1020220002783 A KR 1020220002783A KR 20220002783 A KR20220002783 A KR 20220002783A KR 20230106973 A KR20230106973 A KR 20230106973A
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서관용
이강민
이유리
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울산과학기술원
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Abstract

본 발명은 복수의 홈부를 포함한 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 포함하는 결정질 실리콘 기판; 상기 제1 면 상에 위치하고, 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 이루는 제1층; 상기 복수의 홈부에 제공되고, 상기 제1 층과 접속된 제1 전극부; 상기 제1 전극부 상에 제공된 부식방지부; 상기 결정질 실리콘 기판의 제2 면 상에 위치하는 제2 층; 및 상기 제2 층 상에 위치하고, 상기 제2 층과 접속된 제2 전극부;을 포함하는, 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crystalline silicon substrate comprising a first surface including a plurality of grooves and a second surface opposite to the first surface; a first layer disposed on the first surface and forming a P-N junction with the crystalline silicon substrate; a first electrode portion provided in the plurality of grooves and connected to the first layer; a corrosion protection unit provided on the first electrode unit; a second layer located on a second side of the crystalline silicon substrate; and a second electrode portion located on the second layer and connected to the second layer.

Description

내부식성 전극을 포함한 태양전지 및 태양전지의 제조방법{A solar cell including anticorrosive electrode and manufacturing method thereof}A solar cell including anticorrosive electrode and manufacturing method thereof}

내부식성 전극을 포함한 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a solar cell including a corrosion-resistant electrode and a method for manufacturing the solar cell.

태양광 에너지는 태양으로부터의 광 에너지를 전기 에너지로 전환하는 기술로서 미래 에너지로서 전세계적 연구가 진행되고 있는 산업 분야이다.Photovoltaic energy is a technology that converts light energy from the sun into electrical energy, and it is an industrial field that is being researched worldwide as a future energy.

현재 상용화된 태양전지는 결정질 실리콘계 태양전지로서, 설치 및 유지/보수의 편의를 위하여 대부분 지표면에 모듈의 형태로 설치되어 운영되고 있다. The currently commercialized solar cell is a crystalline silicon-based solar cell, and is mostly installed and operated in the form of a module on the surface for the convenience of installation and maintenance/repair.

지표면은 공간이 한정되어 설치가능한 면적이 충분하지 않아 전력 생산의 한계점을 가지고 있으며, 태양광으로부터 발생하는 열에 의한 태양전지 효율의 저하 문제점을 안고 있다. The surface of the earth is limited in space, so there is not enough area for installation, so there is a limitation in power generation, and there is a problem of lowering the efficiency of the solar cell due to heat generated from sunlight.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 지구의 70%의 면적을 차지하는 해수면에 부표형 태양광 발전기를 설치하고 해수면의 낮은 온도로부터 태양전지로부터 발생하는 열을 냉각시킴으로써, 설치가능한 면적의 한계점 및 열에 의한 효율 저하 문제를 해결하려는 노력이 있어왔다.In order to overcome these problems, a buoy-type solar power generator is installed on the sea surface, which occupies 70% of the earth's surface, and the heat generated from the solar cell is cooled from the low temperature of the sea surface, thereby limiting the installation area and reducing efficiency due to heat. Efforts have been made to solve the

하지만, 해수의 수분 및 염분에 의한 전극(금속)의 산화에 따른 태양전지의 열화가 여전히 문제되고 있는 실정이다. 이에, 태양전지를 유리 등으로 봉지하여 수분 및 염분에 의한 전극의 산화를 막으려는 노력이 있었으나 태양전지의 충분한 내구성을 갖추지 못하였으며, 해수 태양전지의 전극의 산화에 의한 효율 저하를 막기 위한 기술이 여전히 요구된다.However, deterioration of solar cells due to oxidation of electrodes (metals) due to moisture and salt in seawater is still a problem. Accordingly, efforts have been made to prevent the oxidation of the electrode due to moisture and salt by sealing the solar cell with glass, etc., but the solar cell did not have sufficient durability, and a technology for preventing the degradation of the efficiency due to the oxidation of the electrode of the seawater solar cell still required

본 발명의 과제는 내부식성 전극 구조를 포함하여 수상 설치 가능한 내구성 및 광전변환효율이 우수한 태양전지 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a solar cell having excellent durability and photoelectric conversion efficiency that can be installed on a water surface, including a corrosion-resistant electrode structure, and a manufacturing method thereof.

일 측면에 따르면, 복수의 홈부를 포함한 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 포함하는 결정질 실리콘 기판;According to one aspect, a crystalline silicon substrate including a first surface including a plurality of grooves and a second surface opposite to the first surface;

상기 제1 면 상에 위치하고, 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 이루는 제1층;a first layer disposed on the first surface and forming a P-N junction with the crystalline silicon substrate;

상기 복수의 홈부에 제공되고, 상기 제1 층과 접속된 제1 전극부;a first electrode portion provided in the plurality of grooves and connected to the first layer;

상기 제1 전극부 상에 제공된 부식방지부;a corrosion protection unit provided on the first electrode unit;

상기 결정질 실리콘 기판의 제2 면 상에 위치하는 제2 층; 및a second layer located on a second side of the crystalline silicon substrate; and

상기 제2 층 상에 위치하고, 상기 제2 층과 접속된 제2 전극부; a second electrode part located on the second layer and connected to the second layer;

을 포함하는, 태양전지가 제공된다.Including, a solar cell is provided.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부는 상기 홈부에 제공된 제1 층의 내주면과 접촉하도록 배치될 수 있다. According to one embodiment, the first electrode part may be disposed to contact the inner circumferential surface of the first layer provided in the groove part.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부의 높이는 상기 홈부의 깊이 이하일 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극부의 높이는 홈부의 밑면으로부터 제1 전극부의 상부면까지의 거리를 의미하고, 홈부의 깊이는 결정질 실리콘 기판의 제1 면으로부터 홈부의 밑면까지의 거리를 의미한다.According to one embodiment, the height of the first electrode part may be equal to or less than the depth of the groove part. Here, the height of the first electrode part means the distance from the bottom surface of the groove part to the top surface of the first electrode part, and the depth of the groove means the distance from the first surface of the crystalline silicon substrate to the bottom surface of the groove part.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부는 상기 홈부에 매립된 매립형 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극부는 결정질 실리콘 기판의 제1 면의 수평면 위로 돌출되지 않은 매립형 전극일 수 있다.According to one embodiment, the first electrode part may be a buried electrode buried in the groove part. For example, the first electrode part may be a buried electrode that does not protrude above a horizontal surface of the first surface of the crystalline silicon substrate.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부는 상기 제1 층의 내주면 및 부식방지부에 의하여 완전히 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극부 중 홈부의 밑면과 접촉하는 면의 반대측은 부식방지부와 접촉하며, 바람직하게는 부식방지부에 의하여 완전히 둘러싸일 수 있다. 이에 의하여, 제1 전극부는 결정질 실리콘 기판 내부에 완전히 매립되어 외부원으로부터 실질적으로 차단될 수 있다. 이러한 구조에 의하여 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지가 수상에 설치되는 경우 수분 및/또는 염분에 의한 전극의 부식을 방지할 수 있고, 그 결과 내구성이 향상된 태양전지의 제작이 가능하다.According to one embodiment, the first electrode part may be completely surrounded by the inner circumferential surface of the first layer and the anti-corrosion part. For example, the opposite side of the surface of the first electrode part contacting the bottom surface of the groove part is in contact with the anti-corrosion part, and preferably may be completely surrounded by the anti-corrosion part. Accordingly, the first electrode unit may be completely buried in the crystalline silicon substrate and substantially blocked from an external source. With this structure, when the solar cell according to one embodiment of the present invention is installed in a water phase, corrosion of the electrode due to moisture and/or salt can be prevented, and as a result, a solar cell with improved durability can be manufactured.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부는 Al, Ag, Pd, Cu, Au또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극부는 Al을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the first electrode part may include Al, Ag, Pd, Cu, Au, or a combination thereof. For example, the first electrode part may include Al.

일 구현예에 따르면, 상기 부식방지부는 Ni, Al/Cu 합금, Cr, Zn또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 부식방지부는 Ni을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the anti-corrosion part may include Ni, an Al/Cu alloy, Cr, Zn, or a combination thereof. For example, the anti-corrosion part may include Ni.

일 구현예에 따르면, 상기 홈부의 깊이는 100nm 내지 10㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 홈부의 깊이는 200nm 내지 10㎛, 300nm 내지 10㎛, 400nm 내지 10㎛, 500nm 내지 10㎛, 1㎛ 내지 10㎛, 2㎛ 내지 9㎛, 3㎛ 내지 8㎛, 4㎛ 내지 7㎛, 또는 5㎛ 내지 6㎛일 수 있다.According to one embodiment, the depth of the groove may be 100 nm to 10 μm. For example, the depth of the groove is 200 nm to 10 μm, 300 nm to 10 μm, 400 nm to 10 μm, 500 nm to 10 μm, 1 μm to 10 μm, 2 μm to 9 μm, 3 μm to 8 μm, 4 μm to 4 μm 7 μm, or 5 μm to 6 μm.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부의 높이는 100nm 내지 10㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극부의 높이는 200nm 내지 10㎛, 300nm 내지 10㎛, 400nm 내지 10㎛, 500nm 내지 10㎛, 1㎛ 내지 10㎛, 2㎛ 내지 9㎛, 3㎛ 내지 8㎛, 4㎛ 내지 7㎛, 또는 5㎛ 내지 6㎛일 수 있다. 상기 제1 전극부의 높이가 상기 범위를 만족하는 경우에 충분한 전자 및 정공 전달 능력을 발휘할 수 있다.According to one embodiment, the height of the first electrode part may be 100 nm to 10 μm. For example, the height of the first electrode part is 200 nm to 10 μm, 300 nm to 10 μm, 400 nm to 10 μm, 500 nm to 10 μm, 1 μm to 10 μm, 2 μm to 9 μm, 3 μm to 8 μm, 4 μm to 7 μm, or 5 μm to 6 μm. When the height of the first electrode part satisfies the above range, sufficient electron and hole transfer capability may be exhibited.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부 및 부식방지부의 높이의 합은 상기 홈부의 깊이와 같을 수 있다. 이에 의하여, 태양전지의 수광면에 돌출된 부위가 없이 매끄러운 표면을 가질 수 있고, 이후에 광흡수층과의 향상된 밀착성을 제공함으로써, 내수성 및 내부식성이 향상될 수 있다.According to one embodiment, the sum of the heights of the first electrode part and the anti-corrosion part may be equal to the depth of the groove part. Accordingly, the light-receiving surface of the solar cell may have a smooth surface without protruding parts, and then, by providing improved adhesion to the light absorbing layer, water resistance and corrosion resistance may be improved.

일 구현예에 따르면, 상기 부식방지부의 높이는 100nm 내지 1㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 상기 부식방지부의 높이는 200nm 내지 900nm, 300nm 내지 800nm, 400nm 내지 700nm, 또는 500 nm 내지 600nm 일 수 있다. 상기 부식방지부의 높이가 상기 범위를 만족하는 경우에 충분한 투광성 및 내식성을 발휘할 수 있다.According to one embodiment, the height of the anti-corrosion portion may be 100 nm to 1 μm. For example, the height of the anti-corrosion portion may be 200 nm to 900 nm, 300 nm to 800 nm, 400 nm to 700 nm, or 500 nm to 600 nm. When the height of the corrosion protection portion satisfies the above range, sufficient light transmission and corrosion resistance may be exhibited.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 층 상에 보호막을 더 포함하고, 상기 보호막은 무기산화물을 포함할 수 있다.According to one embodiment, a protective layer may be further included on the first layer, and the protective layer may include an inorganic oxide.

일 구현예에 따르면, 상기 보호막 상에 반사방지막을 더 포함하고, 상기 반사방지막은 금속, 준금속 및 전이금속 중에서 선택된 1종 이상의 원소의 산화물, 질화물, 할로겐화물 또는 칼코겐화물을 포함할 수 있다.According to one embodiment, an antireflection film may be further included on the protective film, and the antireflection film may include an oxide, nitride, halide, or chalcogenide of one or more elements selected from metals, metalloids, and transition metals. .

일 구현예에 따르면, 상기 태양전지의 수광면에 광흡수층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수층은 열경화성 수지를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a light absorbing layer may be further included on the light receiving surface of the solar cell. For example, the light absorption layer may include a thermosetting resin.

일 구현예에 따르면, 상기 결정질 실리콘 기판은 제1 도전형을 가지고,According to one embodiment, the crystalline silicon substrate has a first conductivity type,

상기 제1 층은 상기 제1 도전형과 반대인 제2 도전형을 가지는 불순물이 도핑된 에미터층이고, The first layer is an emitter layer doped with an impurity having a second conductivity type opposite to the first conductivity type,

상기 제2 층은 상기 제1 도전형을 가지는 불순물이 도핑된 후면 전계층일 수 있다.The second layer may be a back surface electric field layer doped with an impurity having the first conductivity type.

일 측면에 따르면, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 제2 면을 갖는 결정질 실리콘 기판을 준비하는 단계;According to one aspect, preparing a crystalline silicon substrate having a first surface and a second surface on the opposite side of the first surface;

상기 결정질 실리콘 기판의 제1 면에 홈부를 제공하는 단계;providing grooves on the first surface of the crystalline silicon substrate;

상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각에 제1 층 및 제2 층을 형성하는 단계;forming a first layer and a second layer on each of the first and second surfaces;

상기 홈부의 내주면에 제공된 제1 층 상에 상기 제1 전극부를 형성하는 단계;forming the first electrode portion on a first layer provided on an inner circumferential surface of the groove portion;

상기 제1 전극부 상에 부식방지부를 형성하는 단계; 및Forming a corrosion protection part on the first electrode part; and

상기 제2 층 상에 제 2층과 접속하는 제 2 전극부를 형성하는 단계;Forming a second electrode portion connected to the second layer on the second layer;

상기 제1 층은 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 형성하는, 태양전지의 제조 방법이 제공된다.The first layer forms a P-N junction with the crystalline silicon substrate, a method for manufacturing a solar cell is provided.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부는 상기 홈부에 매립되도록 제공될 수 있다.According to one embodiment, the first electrode part may be provided to be buried in the groove part.

일 구현예에 따르면, 상기 부식방지부는 상기 제1 전극부를 커버하도록 형성될 수 있다.According to one embodiment, the anti-corrosion part may be formed to cover the first electrode part.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 전극부를 형성하기 전에, 상기 제1 층 상에 보호막을 형성하는 단계; 및 상기 보호막 상에 반사방지막을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, before forming the first electrode portion, forming a protective film on the first layer; and forming an antireflection film on the protective film.

일 구현예에 따르면, 상기 홈부를 제외한 반사방지막 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및 상기 홈부의 내주면에 형성된 보호막 및 반사방지막을 제거하여 상기 홈부 중의 제1 층을 외부로 노출시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, forming a photoresist layer on the anti-reflection film except for the groove portion; and exposing the first layer of the groove to the outside by removing the protective film and the anti-reflection film formed on the inner circumferential surface of the groove.

일 구현예에 따르면, 상기 부식방지부를 형성하는 단계 이후에, 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of removing the photoresist layer may be further included after the step of forming the anti-corrosion part.

일 구현예에 따르면, 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계 이후에, 상기 태양전지의 일면에 광흡수층을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of providing a light absorption layer on one surface of the solar cell may be further included after the step of removing the photoresist layer.

전술한 방법에 의하여 제조된 태양전지는 전극의 매립화로 인해 외부 노출로 인한 외부원(예를 들어, 수분 및 염분)으로부터의 부식 또는 손상이 방지되어 내구성이 향상되고, 매립형 전극 구조로부터 캐리어의 수집이 원활해져서 효율 향상 효과를 가져온다.The solar cell manufactured by the above method is prevented from being corroded or damaged by an external source (eg, moisture and salt) due to the buried electrode, thereby improving durability and collecting carriers from the buried electrode structure. This becomes smooth, resulting in an efficiency improvement effect.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

일 측면에 따른 태양 전지는 전극의 매립화로 인해 외부 노출로 인한 외부원(예를 들어, 수분 및 염분)으로부터의 부식 또는 손상이 방지되어 내구성이 향상되고, 매립형 전극 구조로부터 캐리어의 효율적인 이동에 따른 효율 향상 효과를 갖는다. 또한, 광흡수층의 도입에 의하여 광흡수량이 증가하며 수분 및 염분의 침투가 억제되어, 전극의 내부식성이 추가로 향상되는 효과를 갖는다.In the solar cell according to one aspect, corrosion or damage from external sources (eg, moisture and salt) due to external exposure due to the buried electrode is prevented, durability is improved, and carriers are efficiently moved from the buried electrode structure. It has an efficiency improvement effect. In addition, the introduction of the light absorption layer increases the amount of light absorption and suppresses penetration of moisture and salt, thereby further improving the corrosion resistance of the electrode.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 전극이 돌출된 형태의 상용 태양전지(참고예 1), 상용 태양전지의 전극을 Ni 도금한 태양전지(비교예 1), 상용 태양전지의 전극을 매립한 형태의 태양전지(비교예 2), 및 본 발명의 다른 구현예에 따른 태양전지(실시예 1)에 대한 수상에서 시간에 따른 태양전지 광전변환효율 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지의 광흡수층 도입 전(비교예 3) 및 도입 후(실시예 2)의 전류 밀도를 보여주는 그래프이다.
도 5(a)는 전극이 돌출된 형태의 상용 태양전지(참고예 1), 상용 태양전지에 광흡수층으로 PDMS(비교예 4), Ecoflex(비교예 5), NOA 63(비교예 6)을 각각 적용한 태양전지에 대한 해수에서의 안정성을 평가한 그래프이고, 및 도 5(b)본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지에 광흡수층으로 PDMS(실시예 3), Ecoflex(실시예 4), NOA 63(실시예 5)을 각각 적용한 태양전지에 대한 해수에서의 안정성을 평가한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 7은 광흡수층으로 사용되는 광흡수 필름의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.1 is a perspective view schematically showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a section II′ of FIG. 1 .
3 is a commercial solar cell in which an electrode protrudes (Reference Example 1), a solar cell in which electrodes of a commercial solar cell are plated with Ni (Comparative Example 1), and a solar cell in which electrodes of a commercial solar cell are buried (Comparative Example) 2), and a graph showing the change in photoelectric conversion efficiency of the solar cell over time in the aqueous phase for the solar cell (Example 1) according to another embodiment of the present invention.
4 is a graph showing current densities before (Comparative Example 3) and after (Example 2) introduction of a light absorption layer of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
5(a) shows a commercial solar cell with protruding electrodes (Reference Example 1), PDMS (Comparative Example 4), Ecoflex (Comparative Example 5), and NOA 63 (Comparative Example 6) as light absorption layers in the commercial solar cell. It is a graph evaluating stability in seawater for each applied solar cell, and FIG. 5 (b) PDMS (Example 3), Ecoflex (Example 4), It is a graph evaluating stability in seawater for solar cells to which NOA 63 (Example 5) was applied, respectively.
6 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a light absorbing film used as a light absorbing layer.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are only used to distinguish one component from another.

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 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, in each drawing, components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of each component, in the case where it is described as being formed on or under, both on and under are formed directly or through other components. Including, the criteria for the upper (on) and lower (under) will be described based on the drawings.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I' 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a section II′ of FIG. 1 .

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지(100)는, 복수의 홈부를 포함한 제1 면(S1) 및 상기 제1 면의 반대측의 제2 면(S2)을 포함하는 결정질 실리콘 기판(110), 제1 면(S1) 상에 위치하고 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 이루는 제1층(120); 복수의 홈부에 제공되고 상기 제1 층과 접속된 제1 전극부(160); 상기 제1 전극부 상에 제공된 부식방지부(180); 상기 결정질 실리콘 기판의 제2 면(S2) 상에 위치하는 제2 층(130); 및 상기 제2 층 상에 위치하고, 상기 제2 층과 접속된 제2 전극부(170)를 포함할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 2 , the solar cell 100 according to an embodiment of the present invention includes a first surface S1 including a plurality of grooves and a second surface S2 opposite to the first surface. ), a first layer 120 positioned on the crystalline silicon substrate 110 including a crystalline silicon substrate 110 and forming a P-N junction with the crystalline silicon substrate; a first electrode portion 160 provided in a plurality of grooves and connected to the first layer; a corrosion protection unit 180 provided on the first electrode unit; a second layer 130 positioned on the second surface S2 of the crystalline silicon substrate; and a second electrode part 170 located on the second layer and connected to the second layer.

결정질 실리콘 기판(110)은 단결정 또는 다결정 실리콘으로 형성될 수 있으며, 제1 도전형을 가질 수 있다. 예를 들어, 결정질 실리콘 기판(110)에는 N형 불순물로서 5족 원소인 P, As, Sb 등이 도핑될 수 있다. 예를 들어, 결정질 실리콘 기판(110)은 P형 불순물로서 3족 원소인 B, Ga, In 등이 도핑 되어 P형으로 구현될 수 있다.The crystalline silicon substrate 110 may be formed of single crystal or polycrystalline silicon and may have a first conductivity type. For example, the crystalline silicon substrate 110 may be doped with group 5 elements such as P, As, and Sb as N-type impurities. For example, the crystalline silicon substrate 110 may be implemented as a P-type impurity by being doped with Group 3 elements such as B, Ga, and In as P-type impurities.

도면에 도시되지는 않았으나, 결정질 실리콘 기판(110)의 수광면은 피라미드, 정사각형, 삼각형 등 다양한 형태의 요철구조(미도시)를 포함할 수 있다. 요철구조(미도시)는 결정질 실리콘 기판(110)으로 입사하는 광의 반사율을 감소시켜, 태양전지(100)의 광전변화효율이 향상될 수 있다.Although not shown in the drawing, the light-receiving surface of the crystalline silicon substrate 110 may include various types of uneven structures (not shown) such as pyramids, squares, and triangles. The concavo-convex structure (not shown) reduces the reflectance of light incident on the crystalline silicon substrate 110, so that the photovoltaic conversion efficiency of the solar cell 100 can be improved.

제1 층(120)은 결정질 실리콘 기판(110)과 P-N접합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 층(120)은 결정질 실리콘 기판(110)에 제2 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 에미터층일 수 있다. 따라서, 결정질 실리콘 기판(110)의 제1 면(S1)은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, P-N접합이 이루어지는 영역으로 이해될 수 있다.The first layer 120 may form a P-N junction with the crystalline silicon substrate 110 . For example, the first layer 120 may be an emitter layer formed by doping the crystalline silicon substrate 110 with impurities having a second conductivity type. Accordingly, the first surface S1 of the crystalline silicon substrate 110 is not a clearly distinguished region, and may be understood as a region where a P-N junction is formed.

예를 들어, 결정질 실리콘 기판(110)이 N형 불순물로 도핑된 경우, 제1 층(120)은 P형 불순물로 도핑될 수 있으며, 반대로 결정질 실리콘 기판(110)이 P형 불순물로 도핑된 경우, 제1 층(120)은 N형 불순물로 도핑될 수 있다. 이와 같이 에미터층인 제1 층(120)과 결정질 실리콘 기판(110)이 서로 반대의 도전형을 가지면, 결정질 실리콘 기판(110)과 제1 층(120)의 계면에 P-N접합(junction)이 형성되고, P-N접합에 광이 조사되면 광전효과에 의해 광기전력이 발생할 수 있다.For example, when the crystalline silicon substrate 110 is doped with an N-type impurity, the first layer 120 may be doped with a P-type impurity. Conversely, when the crystalline silicon substrate 110 is doped with a P-type impurity. , the first layer 120 may be doped with an N-type impurity. In this way, when the first layer 120, which is the emitter layer, and the crystalline silicon substrate 110 have opposite conductivity types, a P-N junction is formed at the interface between the crystalline silicon substrate 110 and the first layer 120. When light is irradiated to the P-N junction, photovoltaic power may be generated by the photoelectric effect.

제2 층(130)은 일 예로, 결정질 실리콘 기판(110)에 제1 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 후면전계층(BSF)일 수 있다. 따라서, 결정질 실리콘 기판(110)의 제2 면(S2)은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, 결정질 실리콘 기판(110)에서 후면전계층(BSF)을 구획하는 영역으로 이해될 수 있다.For example, the second layer 130 may be a BSF formed by doping the crystalline silicon substrate 110 with impurities having the first conductivity type. Accordingly, the second surface S2 of the crystalline silicon substrate 110 is not a clearly defined region, and may be understood as a region defining the BSF in the crystalline silicon substrate 110 .

후면전계층(BSF)인 제2 층(130)은 캐리어가 결정질 실리콘 기판(110)의 배면으로 이동하여 재결합되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의해 태양전지(100)의 개방전압(Voc)이 상승하여 태양전지(100)의 효율이 향상될 수 있다.The second layer 130, which is a back surface electric layer (BSF), can prevent carriers from moving to the rear surface of the crystalline silicon substrate 110 and recombine, thereby increasing the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100. Thus, the efficiency of the solar cell 100 can be improved.

결정질 실리콘 기판(110)의 제1 면(S1) 상에는 복수의 홈부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 홈부는 그리드 배열로 제1 면에 제공될 수 있다.A plurality of grooves may be included on the first surface S1 of the crystalline silicon substrate 110 . The plurality of grooves may be provided on the first surface in a grid arrangement.

별도의 도면으로 도시되지 않지만, 상기 복수의 홈부는 그리드 배열 이외에 수평선 배열, 육각고리 배열 등의 다양한 배열을 가질 수 있다.Although not shown as a separate drawing, the plurality of grooves may have various arrangements, such as a horizontal line arrangement and a hexagonal ring arrangement, in addition to a grid arrangement.

상기 복수의 홈부에는 제1 전극부(160) 및 부식방지부(180)가 제공될 수 있다. 도면에서는 복수의 홈부 내에 제1 전극부 및 부식 방지부가 모두 매립된 형태로 도시되지만, 이에 한정되지 않으며 제1 전극부(160)가 홈부 내에서 제1 면(S1)의 가상의 수평면으로부터 도출되지 않는 두께로 제공되고, 제1 전극부 중 제1 층(120)과 접속하지 않는 면 상에 부식 방지부가 배치되는 구조를 가질 수 있다.A first electrode part 160 and a corrosion protection part 180 may be provided in the plurality of grooves. In the drawings, the first electrode part and the anti-corrosion part are all buried in a plurality of grooves, but are not limited thereto, and the first electrode part 160 is not drawn from a virtual horizontal surface of the first surface S1 in the groove part. It may have a structure in which a corrosion protection part is disposed on a surface of the first electrode part that is not connected to the first layer 120.

상기 부식방지부(180)의 높이는 100nm 내지 1㎛일 수 있다. 상기 부식방지부(180)의 높이가 상기 범위를 만족하는 경우에 투광성을 저하시키지 않으면서 제1 전극부에 대한 수분 및 염분에 대한 충분한 내부식성을 제공할 수 있다.The height of the anti-corrosion part 180 may be 100 nm to 1 μm. When the height of the corrosion protection part 180 satisfies the above range, sufficient corrosion resistance against moisture and salt may be provided to the first electrode part without deteriorating light transmittance.

제1 전극부(160)는 상기 홈부에 제공된 제1 층(120)의 내주면과 접촉하도록 배치될 수 있다. 홈부에 제공된 제1 층의 내주면과 제1 전극부가 접촉하도록 배치됨으로써, 제1 전극부의 캐리어 수집 속도가 증가될 뿐만 아니라 캐리어 전송 속도 증가에 따라 광전변환 효율도 증가한다.The first electrode part 160 may be disposed to contact the inner circumferential surface of the first layer 120 provided in the groove part. By placing the first electrode portion in contact with the inner circumferential surface of the first layer provided in the groove portion, not only the carrier collection speed of the first electrode portion is increased, but also the photoelectric conversion efficiency is increased according to the increase in the carrier transmission rate.

제1 전극부(160)의 높이는 상기 홈부의 깊이와 동일하거나 상기 홈부의 깊이보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 상기 홈부의 깊이는 100nm 내지 10㎛일 수 있으며, 상기 제1 전극부의 높이는 100nm 내지 10㎛일 수 있다. The height of the first electrode part 160 may be equal to or less than the depth of the groove part. For example, the depth of the groove part may be 100 nm to 10 μm, and the height of the first electrode part may be 100 nm to 10 μm.

도 1 및 2에는 홈부의 깊이와 제1 전극부(160) 및 부식방지부(180)의 총 두께가 동일한 것으로 도시되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극부(160)가 상기 홈부의 깊이와 동일하거나 상기 홈부의 깊이보다 낮게 형성되도록 구성될 수 있다.1 and 2, it is shown that the depth of the groove and the total thickness of the first electrode part 160 and the corrosion protection part 180 are the same, but it is not limited thereto, and the first electrode part 160 has the depth of the groove part. It may be configured to be formed equal to or lower than the depth of the groove.

상기 제1 전극부(160)는 상기 홈부에 매립된 매립형 전극일 수 있다. 이를 통해, 상기 제1 전극부(160)는 상기 제1 층의 내주면 및 부식 방지부에 의하여 완전히 둘러싸인 구조를 가질 수 있다. 그 결과, 제1 전극(160)과 외부원, 예를 들어 수분, 염분 등의 접촉에 따른 제1 전극의 부식과 같은 열화를 방지할 수 있다.The first electrode part 160 may be a buried electrode buried in the groove part. Through this, the first electrode part 160 may have a structure completely surrounded by the inner circumferential surface of the first layer and the anti-corrosion part. As a result, deterioration such as corrosion of the first electrode 160 due to contact between the first electrode 160 and an external source, such as moisture or salt, may be prevented.

제1 전극부(160)와 제2 전극부(170)는 광의 조사에 의해 생성된 캐리어를 수집하며, 태양전지(100)와 전기적으로 연결된 외부의 전자장치로 캐리어가 이동하는 이동 경로가 된다. The first electrode unit 160 and the second electrode unit 170 collect carriers generated by the irradiation of light and serve as a movement path for the carriers to move to an external electronic device electrically connected to the solar cell 100 .

제1 전극부(160)는 태양전지(100)의 수광면에 위치할 수 있는데, 이때 제1 전극부(160)는 홈부 내에 제공되므로, 홈의 배열에 따라 전극부의 배열도 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극부(160)는 마이크로 그리드 패턴을 가질 수 있다. 상기 마이크로 그리드 패턴의 선폭은 수㎛ 내지 1㎜일 수 있으며, 이에 의해 제1 전극부(160)의 개구율은 90%이상으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 전극부(160)에 의해 입사되는 광이 가려지는 현상을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 전극부(160)가 홈부에 매립됨으로써, 종래에 돌출된 전극에 의해 차단되는 입사광을 흡수광으로 활용할 수 있으므로, 광효율 향상을 기대할 수 있다.The first electrode part 160 may be located on the light-receiving surface of the solar cell 100. At this time, since the first electrode part 160 is provided in the groove part, the arrangement of the electrode part may be determined according to the arrangement of the groove part. For example, the first electrode part 160 may have a micro grid pattern. The line width of the microgrid pattern may be several μm to 1 mm, and thus the aperture ratio of the first electrode part 160 may be formed to be 90% or more. Therefore, it is possible to minimize the phenomenon in which light incident by the first electrode part 160 is blocked, and since the first electrode part 160 is buried in the groove, the incident light blocked by the conventionally protruding electrode can be reduced. Since it can be used as absorbed light, an improvement in light efficiency can be expected.

제2 전극부(170)는 결정질 실리콘 기판(110)의 제2 면(S2)과 동일한 형상을 가지고, 태양전지(100)의 저면 전체에 형성될 수 있다.The second electrode unit 170 has the same shape as the second surface S2 of the crystalline silicon substrate 110 and may be formed on the entire lower surface of the solar cell 100 .

도시되지는 않지만, 제2 전극부(170) 상에 광반사층이 추가로 제공될 수 있다. 상기 광반사층은 입사광 중 후면을 통과하여 소실되는 광을 태양전지 내부로 재반사시킴으로써 광흡수율을 향상시키는 효과를 가지며, 상기 광반사층은 금속, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.Although not shown, a light reflection layer may be additionally provided on the second electrode unit 170 . The light reflection layer has an effect of improving the light absorption rate by re-reflecting light lost through the rear surface of the incident light to the inside of the solar cell, and the light reflection layer is a metal, for example, aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), or alloys thereof.

상기 제1 전극부(160)는 종래 태양전지에서 사용하는 재료들을 그대로 사용할 수 있으며, 예를 들어, Al, Ag, Pd, Cu, Au 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The first electrode part 160 may use materials used in conventional solar cells as they are, and may include, for example, Al, Ag, Pd, Cu, Au, or a combination thereof.

상기 부식방지부(180)는 수분 및 염분에 대해 내부식성을 갖는 재료라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어 Ni, Al/Cu 합금, Cr, Zn, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The anti-corrosion part 180 may be used without limitation as long as it is a material having corrosion resistance to moisture and salt, and may include, for example, Ni, an Al/Cu alloy, Cr, Zn, or a combination thereof.

예를 들어, 상기 제1 전극부(160)는 Al을 포함하고, 상기 부식방지부(180)는 Ni을 포함할 수 있다.For example, the first electrode part 160 may include Al, and the corrosion protection part 180 may include Ni.

태양전지(100)는 제1 층(120) 상에 위치하는 반사방지막(150)을 포함할 수 있다. 또한, 태양전지(100)는 반사방지막(150) 하부에 보호막(140)을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 반사방지막(150) 및 보호막(140)은 홈부를 제외한 제1층(120) 상에 배치될 수 있다.The solar cell 100 may include an antireflection film 150 positioned on the first layer 120 . In addition, the solar cell 100 may further include a protective layer 140 under the anti-reflection layer 150 . In this case, the anti-reflection film 150 and the protective film 140 may be disposed on the first layer 120 except for the groove portion.

반사방지막(160)은 제1 층(120) 즉, 에미터층의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화하고 입사되는 태양광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 에미터층에 존재하는 결함이 부동화되면, 소수 캐리어의 재결합 사이트가 제거되어 태양전지(100)의 개방전압(Voc)이 증가한다. 또한, 태양광의 반사율이 감소되면 P-N 접합까지 도달되는 광량이 증대되어 태양전지(100)의 단락전류(Isc)가 증가한다. 따라서, 태양전지(100)의 광전변환효율이 향상될 수 있다.The anti-reflection film 160 may passivate defects present in the surface or bulk of the first layer 120, that is, the emitter layer, and reduce reflectance of incident sunlight. When the defect present in the emitter layer is passivated, the recombination site of the minority carrier is removed and the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100 increases. In addition, when the reflectance of sunlight decreases, the amount of light reaching the P-N junction increases, and thus the short-circuit current Isc of the solar cell 100 increases. Accordingly, photoelectric conversion efficiency of the solar cell 100 may be improved.

반사방지막(150)은 금속, 준금속 및 전이금속 중에서 선택된 1종 이상의 원소의 산화물, 질화물, 할로겐화물 또는 칼코겐화물을 포함할 수 있고, 예를 들면, 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 반사방지막(150)은 제1 층(120)의 홈부를 제외한 상면을 덮도록 형성되어 제1 층(120)의 상면으로 입사되는 광의 반사를 감소시키고 태양전지(100)로의 흡수를 유도할 수 있다.The anti-reflection film 150 may include oxides, nitrides, halides, or chalcogenides of one or more elements selected from among metals, metalloids, and transition metals, and may include, for example, a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, and silicon. Any single layer selected from the group consisting of an oxide layer, a silicon oxynitride layer, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and CeO 2 may have a multi-layer structure in which two or more layers are combined. The anti-reflection film 150 is formed to cover the upper surface of the first layer 120 except for the groove portion to reduce reflection of light incident on the upper surface of the first layer 120 and induce absorption into the solar cell 100. .

반사방지막(150)은 표면에 피라미드, 정사각형, 삼각형 등 다양한 요철 형태의 표면 구조체를 포함할 수 있다. 표면 구조체는 건식 식각 등과 같은 다양한 방법에 의해 반사방지막(150)의 표면 거칠기를 증가시키는 방법 등에 의해 형성할 수 있으며, 반사방지막(150)의 표면 구조체는 입사하는 광의 반사를 감소시켜, 태양전지(100)의 광전변화효율을 향상시킬 수 있다. The anti-reflection film 150 may include surface structures having various concavo-convex shapes such as pyramids, squares, and triangles. The surface structure may be formed by a method of increasing the surface roughness of the anti-reflection film 150 by various methods such as dry etching, etc. 100) can improve the photoelectric conversion efficiency.

보호막(140)은 결정질 실리콘 기판(110)의 수광면에 형성되어, 태양광 입사에 의해 생성된 광 전하의 재결합을 방지하고, 반사방지막(150)이 직접 결정질 실리콘 기판(110) 상에 형성됨에 따른 격자 부정합에 의한 결함(Defect)을 감소시킬 수 있다. 이러한 보호막(140)은 a-Si, a-SiOx 또는 a-SiC를 포함하여 형성될 수 있다. 특히, a-SiOx와 a-SiC는 1.8eV 이상의 밴드갭 에너지를 가지므로, 광의 흡수 계수가 작은바, 결정질 실리콘 기판(110)으로 입사하는 광량이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 보호막(140)은 Al2O3 등의 무기막으로 형성될 수 있다. 보호막(140)은 반사방지막(150)과 마찬가지로 홈부를 제외한 제 1층(120)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.The protective film 140 is formed on the light receiving surface of the crystalline silicon substrate 110 to prevent recombination of photocharges generated by sunlight incident, and the antireflection film 150 is formed directly on the crystalline silicon substrate 110. Defects due to lattice mismatch can be reduced. The protective layer 140 may be formed of a-Si, a-SiOx, or a-SiC. In particular, since a-SiOx and a-SiC have bandgap energies of 1.8 eV or more, the absorption coefficient of light is small, and thus the amount of light incident on the crystalline silicon substrate 110 may be prevented from being reduced. However, it is not limited thereto, and the protective film 140 may be formed of an inorganic film such as Al 2 O 3 . Like the anti-reflection film 150, the protective film 140 may be formed to cover the upper surface of the first layer 120 except for the groove.

상기 태양전지(100)의 수광면 측의 최외곽면에는 광흡수층(190)을 더 포함할 수 있다. 상기 광흡수층은 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수층은 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET),에틸렌바이닐아세테이트(EVA), 폴리이미드(PI), 광경화 폴리머 (UV Curing Epoxy), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.A light absorbing layer 190 may be further included on the outermost surface of the solar cell 100 on the light receiving surface side. The light absorption layer may include a thermosetting resin. For example, the light absorbing layer includes polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene terephthalate (PET), ethylene vinyl acetate (EVA), polyimide (PI), photocurable polymer (UV Curing Epoxy), or a combination thereof. and may preferably include polydimethylsiloxane.

상기 광흡수층은 태양전지의 수광면의 최외곽면을 모두 감싸도록 배치됨으로써, 광흡수율을 높일 뿐만 아니라 태양전지 내부로의 수분 침투를 막는 기능을 갖는다. 따라서, 수분 및 염분에 대한 전극의 산화를 막을 수 있다.The light absorption layer is arranged to cover the entire outermost surface of the light receiving surface of the solar cell, thereby increasing the light absorption rate and preventing moisture penetration into the solar cell. Therefore, oxidation of the electrode due to moisture and salt can be prevented.

도시되지 않지만, 상기 광흡수층은 표면에 피라미드, 정사각형, 삼각형 등 다양한 요철 형태의 표면 구조체를 포함할 수 있다. 표면 구조체는 표면에 피라미드, 정사각형, 삼각형 등 다양한 요철 형태의 표면 구조체를 포함하는 몰드에서 성형하는 것에 의하여 광흡수층의 표면에 부여될 수 있다.Although not shown, the light absorbing layer may include a surface structure having various concavo-convex shapes such as a pyramid, a square, and a triangle. The surface structure may be applied to the surface of the light absorbing layer by molding in a mold including surface structures having various concavo-convex shapes such as pyramids, squares, and triangles.

상기 태양전지(100)는 매립형 전극을 구비함에 따라, 태양전지 수광면의 표면이 평평하여 광흡수층을 배치하는 경우 견고한 밀착이 가능하여 종래의 돌출된 전극을 포함한 태양전지에 비하여 우수한 내수성 및 내부식성을 갖는다.As the solar cell 100 has a buried electrode, when the surface of the light-receiving surface of the solar cell is flat and the light absorbing layer is disposed, solid adhesion is possible, resulting in excellent water resistance and corrosion resistance compared to conventional solar cells including protruding electrodes. have

본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지는 수상 태양광 발전에 사용되는 수상 태양전지일 수 있다. A solar cell according to one embodiment of the present invention may be a floating solar cell used for floating photovoltaic power generation.

수상 태양전지의 경우 육상에 비하여 태양전지 모듈의 냉각 효과로 인해 효율이 더 높다는 장점이 있으나, 수분 및/또는 해수의 염분에 의한 금속의 부식에 따른 태양전지의 내구성에 한계점을 갖는다.In the case of a floating solar cell, there is an advantage in that the efficiency is higher due to the cooling effect of the solar cell module compared to the land one, but there is a limit to the durability of the solar cell due to corrosion of metal by moisture and / or salt of seawater.

본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지는 매립형 전극 구조 및 광흡수층을 배치함에 따라, 수분 및/또는 해수의 염분에 의한 전극 금속의 부식을 효과적으로 억제하여, 효율 및 내구성을 현저히 상승시키는 놀라운 효과를 확인하였다.The solar cell according to one embodiment of the present invention has a surprising effect of remarkably increasing efficiency and durability by effectively suppressing corrosion of electrode metal due to moisture and/or salt of seawater by disposing a buried electrode structure and a light absorption layer. Confirmed.

도 3을 참고하면, 결정질 실리콘 기판 표면에 Al 전극이 제공된 구조를 갖는 상용 태양전지 (참고예 1), 상용 태양전지에서 Ni 금속으로 코팅된 Al 전극을 구비한 태양전지 (비교예 1), Al 전극을 결정질 실리콘 기판에 내장시킨 구조를 갖는 태양전지 (비교예 2), 및 본 발명의 일구현예에 따라 Al 전극이 결정질 실리콘 기판에 내장되고 Al 전극의 상부면이 Ni 금속으로 코팅된 구조를 갖는 태양전지 (실시예 1)에 대하여 각각 시간에 따른 광전변환효율(PCE)을 측정하여 도 3의 그래프로 나타내었다.Referring to FIG. 3, a commercial solar cell having a structure in which an Al electrode is provided on the surface of a crystalline silicon substrate (Reference Example 1), a solar cell having an Al electrode coated with Ni metal in a commercial solar cell (Comparative Example 1), Al A solar cell having a structure in which an electrode is embedded in a crystalline silicon substrate (Comparative Example 2), and a structure in which an Al electrode is embedded in a crystalline silicon substrate and an upper surface of the Al electrode is coated with Ni metal according to an embodiment of the present invention The photoelectric conversion efficiency (PCE) of each solar cell (Example 1) with respect to time was measured and shown in the graph of FIG. 3 .

도 3의 그래프를 참고하면, 실시예 1은 참고예 1 및 비교예 2에 비해 월등히 우수한 광전변환효율을 보였으며, 결정질 실리콘 기판의 일부가 전극 형성에 의하여 제거되었음에도 불구하고 내장형 전극 및 부식방지층(Ni)을 포함한 실시예 1이 비교예 1에 비해 개선된 광전변환효율을 갖는 것으로 확인되었다.Referring to the graph of FIG. 3, Example 1 showed significantly superior photoelectric conversion efficiency compared to Reference Example 1 and Comparative Example 2, and even though a part of the crystalline silicon substrate was removed by electrode formation, the embedded electrode and the anti-corrosion layer ( It was confirmed that Example 1 including Ni) had improved photoelectric conversion efficiency compared to Comparative Example 1.

이러한 결과는 비교예 1 구조의 태양전지의 경우, Al 전극에 대한 Ni 도금과정에서 Ni이 양 옆으로도 성장하여 광학적 손실을 야기하는 반면, 실시예 1의 Al 전극에 대한 Ni 도금은 Al 전극의 상면에만 Ni 증착이 이루어짐으로써 광학적 손실이 최소화될 뿐만 아니라, 결정질 실리콘 기판과 Al 전극의 접촉면적 증대로 인한 캐리어 확산 속도 증가로 인한 효과로 생각된다.These results show that in the case of the solar cell having the structure of Comparative Example 1, during the Ni plating process on the Al electrode, Ni grows on both sides, causing optical loss, whereas in the Ni plating on the Al electrode of Example 1, the Ni plating on the Al electrode Optical loss is minimized by depositing Ni only on the upper surface, and this is thought to be an effect due to an increase in carrier diffusion rate due to an increase in the contact area between the crystalline silicon substrate and the Al electrode.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지 표면에 광흡수층을 적용한 구조의 태양전지 (실시예 2)가 광흡수층을 포함하지 않는 태양전지 (비교예 3)에 대하여 측정한 전류 밀도 변화 그래프가 도 4에 제공되고, 전류밀도 및 광전변환효율은 하기 표 1에서 제공된다. Referring to FIG. 4, the current measured for a solar cell having a structure in which a light absorbing layer is applied to the surface of a solar cell (Example 2) according to an embodiment of the present invention does not include a light absorbing layer (Comparative Example 3) A graph of change in density is provided in FIG. 4, and current density and photoelectric conversion efficiency are provided in Table 1 below.

JSC(mA/cm2)J SC (mA/cm 2 ) PCE(%)PCE (%) 실시예 2Example 2 38.438.4 18.018.0 비교예 3Comparative Example 3 36.436.4 17.217.2

상기 표 1을 참고하면, 광흡수층의 적용은 약 5% 이상의 전류 밀도 향상 효과를 가져오고, 약 1%의 광전변환효율 향상 효과를 가져옴을 확인하였다.Referring to Table 1, it was confirmed that the application of the light absorption layer resulted in an effect of improving the current density of about 5% or more and an effect of improving the photoelectric conversion efficiency of about 1%.

이러한 효과는 광흡수층의 제공에 의하여 전극을 향한 수분 및 염분의 침투를 효과적으로 막을 뿐만 아니라, 광흡수층에 광흡수율 상승 효과에 따른 것이라 생각된다.This effect is considered to be due to the effect of increasing the light absorption rate of the light absorption layer as well as effectively preventing penetration of moisture and salt toward the electrode by providing the light absorption layer.

도 5를 참고하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지 구조에 PDMS, Ecoflex, NOA 63를 각각 적용한 태양전지(실시예 3, 4, 5)와 결정질 실리콘 기판 상에 Al 전극을 적용한 상용 태양전지 (참고예 1) 및 상기 참고예 1 태양전지 표면에 PDMS, Ecoflex, NOA 63를 각각 적용한 태양전지 (비교예 4, 5, 6)에 대한 해수 안정성 테스트를 진행하였고, 시간에 따른 광전변환효율(표준화함)을 도 5에 나타내었다.Referring to FIG. 5 , a solar cell (Examples 3, 4, and 5) to which PDMS, Ecoflex, and NOA 63 are respectively applied to a solar cell structure according to an embodiment of the present invention and a commercial solar cell to which an Al electrode is applied on a crystalline silicon substrate A seawater stability test was conducted on the cell (Reference Example 1) and the solar cell (Comparative Examples 4, 5, and 6) to which PDMS, Ecoflex, and NOA 63 were applied to the surface of the solar cell of Reference Example 1, respectively, and the photoelectric conversion efficiency over time. (normalized) is shown in FIG. 5 .

상용 태양전지에 광흡수층을 적용한 태양전지의 경우(비교예 4, 5, 6) 어느 정도 수분 및 염분의 침투를 막을 수 있었으나, 시간이 경과함에 따라 급격히 광전변환효율이 저하됨이 확인되었으나, 본 발명의 일 구현예에 따른 내장형 전극 구조를 갖는 태양전지(실시예 3, 4, 5)에서는 동일한 시간이 경과하여도 광전변환효율의 저하를 확인할 수 없었다. In the case of solar cells to which a light absorption layer was applied to a commercial solar cell (Comparative Examples 4, 5, and 6), penetration of moisture and salt could be prevented to some extent, but it was confirmed that the photoelectric conversion efficiency rapidly decreased as time passed. In the solar cells (Examples 3, 4, and 5) having an embedded electrode structure according to one embodiment of the above, it was not possible to confirm a decrease in photoelectric conversion efficiency even after the same time elapsed.

이러한 결과는 부식방지부에 의한 내장형 전극의 부식이 억제될 뿐만 아니라, 내장형 전극 구조의 도입에 따라 광흡수층의 견고한 접착이 가능하여 수분 및 염분의 침투가 효과적으로 억제되었기 때문이라고 생각된다.This result is considered to be because not only corrosion of the built-in electrode is suppressed by the anti-corrosion part, but also the penetration of moisture and salt is effectively suppressed because the light absorbing layer can be firmly bonded according to the introduction of the built-in electrode structure.

도 6은 도 1의 태양전지의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도들이다.FIG. 6 is cross-sectional views schematically illustrating a manufacturing process of the solar cell of FIG. 1 .

도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지(100)의 제조 방법은, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 제2 면을 갖는 결정질 실리콘 기판(110)을 준비하는 단계; 상기 결정질 실리콘 기판의 제1 면(S1)에 홈부를 제공하는 단계; 상기 제1 면(S1) 및 상기 제2 면(S2) 각각에 제1 층(120) 및 제2 층(130)을 형성하는 단계; 상기 홈부의 내주면에 제공된 제1 층 상에 상기 제1 전극부(160)를 형성하는 단계; 상기 제1 전극부 상에 부식방지부(180)를 형성하는 단계; 및 상기 제2 층 상에 제 2층과 접속하는 제 2 전극부(170)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극부(160)를 형성하기 전에, 제1 층(120) 상에 보호막(140)과 반사방지막(150)을 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , a method of manufacturing a solar cell 100 according to an embodiment of the present invention includes preparing a crystalline silicon substrate 110 having a first surface and a second surface opposite to the first surface. ; providing grooves on the first surface S1 of the crystalline silicon substrate; Forming a first layer 120 and a second layer 130 on each of the first and second surfaces S1 and S2; forming the first electrode part 160 on a first layer provided on an inner circumferential surface of the groove part; Forming a corrosion protection part 180 on the first electrode part; and forming a second electrode part 170 connected to the second layer on the second layer. Also, prior to forming the first electrode unit 160 , a step of sequentially forming the passivation layer 140 and the anti-reflection layer 150 on the first layer 120 may be further included.

상기 보호막(140) 및 반사방지막(150)을 순차적으로 형성하는 단계 이후에, 제1 전극부를 형성하기 이전에, 상기 홈부를 제외한 상기 반사방지막 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및 상기 홈부의 내주면에 형성된 보호막 및 반사방지막을 제거하여 상기 홈부 중의 제1 층을 외부로 노출시키는 단계를; 더 포함할 수 있다. Forming a photoresist layer on the anti-reflection film except for the groove part after the step of sequentially forming the protective film 140 and the anti-reflection film 150 and before forming the first electrode part; and exposing the first layer of the groove to the outside by removing the protective film and the anti-reflection film formed on the inner circumferential surface of the groove. can include more.

상기 포토레지스트층은 상기 부식방지부를 형성한 이후에 제고될 수 있다. 이어서, 제작된 태양전지의 수광면에 광흡수층이 제공될 수 있다.The photoresist layer may be removed after forming the anti-corrosion part. Subsequently, a light absorbing layer may be provided on the light receiving surface of the fabricated solar cell.

제1 층(120)은 결정질 실리콘 반도체 기판(110)의 도전형과 반대의 도전형을 가지는 불순물을 도핑하여 형성할 수 있고, 제2 층(130)은 결정질 실리콘 반도체 기판(110)과 동일한 도전형을 가지는 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다.The first layer 120 may be formed by doping with impurities having a conductivity type opposite to that of the crystalline silicon semiconductor substrate 110, and the second layer 130 may have the same conductivity as the crystalline silicon semiconductor substrate 110. It can be formed by doping an impurity having a type.

예를 들어, 결정질 실리콘 기판(110)이 N형인 경우, 제1 층(120)은 P형의 불순물을 결정질 실리콘 반도체 기판(110)에 도핑하여 형성할 수 있으며, 제2 층(130)은 N형의 불순물을 결정질 실리콘 반도체 기판(110)에 도핑하여 형성할 수 있다. 따라서, 결정질 실리콘 반도체 기판(110)의 제1 면(S1)과 제2 면(S2)은 제1 층(120)과 제2 층(130)의 형성시에 나타나는 경계로써, 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 층(120)과 제2 층(130)을 형성하기 위한 불순물의 도핑은 확산법, 스프레이법, 또는 프린팅 공정법 등의 방법에 의할 수 있다.For example, when the crystalline silicon substrate 110 is N-type, the first layer 120 can be formed by doping the crystalline silicon semiconductor substrate 110 with P-type impurities, and the second layer 130 is N-type. It may be formed by doping the crystalline silicon semiconductor substrate 110 with impurities of the same type. Accordingly, the first surface S1 and the second surface S2 of the crystalline silicon semiconductor substrate 110 are boundaries that appear when the first layer 120 and the second layer 130 are formed, and may have various shapes. there is. Doping of impurities to form the first layer 120 and the second layer 130 may be performed by a method such as a diffusion method, a spray method, or a printing process method.

보호막(140)은, 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착법(e-beam evaporation), 화학적 기상 증착법(CVD; chemical vapor deposition), 물리적 기상 증착법(PVD; physical vapor deposition), 금속 유기 화학적 기상 증착법(MOCVD; metal-organic chemical vapor deposition), 분자빔 에피택시(MBE; molecular beam epitaxy), 및 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition) 등의 방법으로 형성할 수 있다.The protective film 140 may be formed by sputtering, e-beam evaporation, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD; metal-organic chemical vapor deposition), molecular beam epitaxy (MBE), and atomic layer deposition (ATO).

반사방지막(150)은 스퍼터링, 전자빔 증착법, 화학적 기상 증착법, 물리적 기상 증착법, 또는 원자층 증착법 등의 방법으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The anti-reflection film 150 may be formed by a method such as sputtering, electron beam deposition, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, or atomic layer deposition, but is not limited thereto.

한편, 보호막(140)과 반사방지막(150)은 홈부를 제외한 제1 면(S1) 상에 형성될 수 있다.Meanwhile, the protective layer 140 and the anti-reflection layer 150 may be formed on the first surface S1 except for the groove portion.

제1 전극부(160)는 예를 들어, 제1 전극 형성용 페이스트를 스탬핑 또는 롤링하여 제1 전극부(140)가 형성될 위치에 제1 전극 형성용 페이스트를 인쇄한 후, 열처리 공정 등을 통해 형성하거나, 제1 전극 형성을 위한 금속 재료의 증착에 의하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 증착은 당업계에 잘 알려진 기상 원자층증착 또는 전기도금법 등의 방법을 포함할 수 있다.The first electrode unit 160 may, for example, stamp or roll the paste for forming the first electrode to print the first electrode unit 140 at the position where the first electrode unit 140 is to be formed, and then perform a heat treatment process or the like. It may be formed through, or it may be formed by deposition of a metal material for forming the first electrode. Here, the deposition may include a method such as vapor phase atomic layer deposition or an electroplating method well known in the art.

제2 전극부(170)는 예를 들어, 제2 전극 형성용 페이스트를 제2 층(130) 상에 도포한 후, 이를 열처리하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법에 의해 형성할 수 있다.The second electrode unit 170 may be formed, for example, by applying a paste for forming the second electrode on the second layer 130 and then heat-treating it, but is not limited thereto and may be formed by various methods. can

부식방지부(180)는 예를 들어, 전기 도금법을 이용하여 제1 전극부 상에 선택적으로 부식방지층을 포함하는 부식방지부를 형성하였다. 이를 통해, 제1 전극부 상에만 선택적으로 부식방지부의 형성이 가능하여 수광면의 감소에 따른 광학 손실이 억제된다.For the anti-corrosion part 180 , for example, the anti-corrosion part including the anti-corrosion layer is selectively formed on the first electrode part by using an electroplating method. Through this, it is possible to selectively form the anti-corrosion portion only on the first electrode portion, thereby suppressing optical loss due to reduction of the light-receiving surface.

광흡수층(190)은 별도의 광흡수 필름을 제작하여 태양전지의 수광면에 제공될 수 있다. 상기 광흡수 필름은 필요에 따라 점착제에 의하여 태양전지의 표면에 접착될 수 있다.The light absorbing layer 190 may be provided on the light receiving surface of the solar cell by manufacturing a separate light absorbing film. The light absorbing film may be adhered to the surface of the solar cell using an adhesive, if necessary.

도 7을 참고하면, 상기 광흡수 필름은 다양한 형상의 표면 구조체를 포함하는 몰드를 준비하는 단계; 몰드 상에 광흡수 필름 재료 원액을 붓는 단계; 상기 광흡수 필름 재료 원액을 경화시키는 단계; 및 광흡수 필름을 몰드로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the light absorbing film may include preparing a mold including surface structures having various shapes; pouring the light absorption film material stock solution onto the mold; curing the light-absorbing film material stock solution; and removing the light absorbing film from the mold.

이후에, 제작된 광흡수 필름은 표면 구조체가 없는 면이 태양전지의 수광면과 접촉하도록 태양전지에 제공하여 광흡수층을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 태양전지는 내장형 전극 구조를 가짐으로써, 광흡수층과 태양전지 사이에 들뜸현상이 거의 발생하지 않음으로써 견고한 접합이 가능하여, 종래의 돌출형 전극 구조를 갖는 태양전지에 광흡수층을 제공하는 경우에 비해 수분 및 염분 침투를 효과적으로 억제할 수 있다.Thereafter, the fabricated light-absorbing film may be applied to a solar cell such that a surface having no surface structure contacts a light-receiving surface of the solar cell to form a light-absorbing layer. Since the solar cell according to one embodiment of the present invention has a built-in electrode structure, almost no lifting occurs between the light absorbing layer and the solar cell, making it possible to solidly bond the solar cell with a conventional protruding electrode structure. Compared to the case where the light absorption layer is provided, penetration of moisture and salt can be effectively suppressed.

이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (20)

복수의 홈부를 포함한 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 포함하는 결정질 실리콘 기판;
상기 제1 면 상에 위치하고, 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 이루는 제1층;
상기 복수의 홈부에 제공되고, 상기 제1 층과 접속된 제1 전극부;
상기 제1 전극부 상에 제공된 부식방지부;
상기 결정질 실리콘 기판의 제2 면 상에 위치하는 제2 층; 및
상기 제2 층 상에 위치하고, 상기 제2 층과 접속된 제2 전극부;
을 포함하는, 태양전지.a crystalline silicon substrate including a first surface including a plurality of grooves and a second surface opposite to the first surface;
a first layer disposed on the first surface and forming a PN junction with the crystalline silicon substrate;
a first electrode portion provided in the plurality of grooves and connected to the first layer;
a corrosion protection unit provided on the first electrode unit;
a second layer located on a second side of the crystalline silicon substrate; and
a second electrode part located on the second layer and connected to the second layer;
Including, a solar cell. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 홈부에 제공된 제1 층의 내주면과 접촉하도록 배치된, 태양전지.According to claim 1,
The solar cell, wherein the first electrode part is disposed to contact an inner circumferential surface of the first layer provided in the groove part. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부의 높이는 상기 홈부의 깊이 이하인, 태양전지.According to claim 1,
The solar cell, wherein the height of the first electrode part is less than or equal to the depth of the groove part. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 홈부에 매립된 매립형 전극인, 태양전지.According to claim 1,
The first electrode part is a buried electrode buried in the groove part, a solar cell. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 제1 층의 내주면 및 부식방지부에 의하여 완전히 둘러싸인, 태양전지.According to claim 1,
The solar cell, wherein the first electrode part is completely surrounded by the inner circumferential surface of the first layer and the anti-corrosion part. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부는 Al, Ag, Pd, Cu, Au 또는 이들의 조합을 포함하는, 태양전지. According to claim 1,
The first electrode part includes Al, Ag, Pd, Cu, Au, or a combination thereof. 제1항에 있어서,
상기 부식방지부는 Ni, Al/Cu 합금, Cr, Zn 또는 이들의 조합을 포함하는, 태양전지.According to claim 1,
The corrosion protection part includes Ni, Al / Cu alloy, Cr, Zn, or a combination thereof, a solar cell. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부 및 부식방지부의 높이의 합이 상기 홈부의 깊이와 같은, 태양전지.According to claim 1,
A solar cell, wherein the sum of the heights of the first electrode part and the anti-corrosion part is equal to the depth of the groove part. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극부의 높이는 100nm 내지 10㎛ 인, 태양전지.According to claim 1,
A solar cell having a height of 100 nm to 10 μm. 제1항에 있어서,
상기 부식방지부의 높이는 100nm 내지 1㎛ 인, 태양전지.According to claim 1,
A solar cell having a height of 100 nm to 1 μm. 제1항에 있어서,
상기 제1 층 상에 보호막을 더 포함하고,
상기 보호막은 무기산화물을 포함하는, 태양전지.According to claim 1,
Further comprising a protective film on the first layer,
The protective film includes an inorganic oxide, a solar cell. 제11항에 있어서,
상기 보호막 상에 반사방지막을 더 포함하고,
상기 반사방지막은 금속, 준금속 및 전이금속 중에서 선택된 1종 이상의 원소의 산화물, 질화물, 할로겐화물 또는 칼코겐화물을 포함한, 태양전지.According to claim 11,
Further comprising an antireflection film on the protective film,
The anti-reflection film includes an oxide, nitride, halide, or chalcogenide of at least one element selected from metals, metalloids, and transition metals. 제1항에 있어서,
상기 태양전지의 수광면에 광흡수층을 더 포함하는, 태양전지.According to claim 1,
A solar cell further comprising a light absorbing layer on a light receiving surface of the solar cell. 제1항에 있어서,
상기 결정질 실리콘 기판은 제1 도전형을 가지고,
상기 제1 층은 상기 제1 도전형과 반대인 제2 도전형을 가지는 불순물이 도핑된 에미터층이고,
상기 제2 층은 상기 제1 도전형을 가지는 불순물이 도핑된 후면 전계층인 태양전지.According to claim 1,
The crystalline silicon substrate has a first conductivity type,
The first layer is an emitter layer doped with an impurity having a second conductivity type opposite to the first conductivity type,
The second layer is a back surface electric field layer doped with an impurity having the first conductivity type. 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측에 제2 면을 갖는 결정질 실리콘 기판을 준비하는 단계;
상기 결정질 실리콘 기판의 제1 면에 홈부를 제공하는 단계;
상기 제1 면 및 상기 제2 면 각각에 제1 층 및 제2 층을 형성하는 단계;
상기 홈부의 내주면에 제공된 제1 층 상에 상기 제1 전극부를 형성하는 단계;
상기 제1 전극부 상에 부식방지부를 형성하는 단계; 및
상기 제2 층 상에 제 2층과 접속하는 제 2 전극부를 형성하는 단계;
상기 제1 층은 상기 결정질 실리콘 기판과 P-N 접합을 형성하는, 태양전지의 제조 방법.Preparing a crystalline silicon substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
providing grooves on the first surface of the crystalline silicon substrate;
forming a first layer and a second layer on each of the first and second surfaces;
forming the first electrode portion on a first layer provided on an inner circumferential surface of the groove portion;
Forming a corrosion protection part on the first electrode part; and
Forming a second electrode portion connected to the second layer on the second layer;
The method of claim 1 , wherein the first layer forms a PN junction with the crystalline silicon substrate. 제15항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 홈부에 매립되도록 제공된, 태양전지의 제조 방법.According to claim 15,
The method of manufacturing a solar cell, wherein the first electrode part is provided to be buried in the groove part. 제15항에 있어서,
상기 부식방지부는 상기 제1 전극부를 커버하도록 형성되는, 태양전지의 제조 방법.According to claim 15,
The method of manufacturing a solar cell, wherein the anti-corrosion part is formed to cover the first electrode part. 제14항에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하기 전에,
상기 제1 층 상에 보호막을 형성하는 단계; 및
상기 보호막 상에 반사방지막을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 태양전지의 제조 방법.According to claim 14,
Before forming the first electrode part,
forming a protective film on the first layer; and
Forming an antireflection film on the protective film; further comprising a solar cell manufacturing method. 제18항에 있어서,
상기 홈부를 제외한 반사방지막 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및
상기 홈부의 내주면에 형성된 보호막 및 반사방지막을 제거하여 상기 홈부 중의 제1 층을 외부로 노출시키는 단계;를 더 포함하는, 태양전지의 제조 방법.According to claim 18,
forming a photoresist layer on the anti-reflection film except for the groove portion; and
Exposing the first layer of the groove to the outside by removing the protective film and the anti-reflection film formed on the inner circumferential surface of the groove. 제15항에 있어서,
상기 부식방지부를 형성하는 단계 이후에, 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계를 더 포함하는, 태양전지의 제조 방법. According to claim 15,
The method of manufacturing a solar cell, further comprising removing the photoresist layer after the forming of the anti-corrosion portion.
KR1020220002783A 2022-01-07 2022-01-07 A solar cell including anticorrosive electrode and manufacturing method thereof KR102658419B1 (en)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098043A (en) * 2009-02-27 2010-09-06 주식회사 효성 Method for manufacturing of solar cell using a reactive ion etching
KR20100118864A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20100120927A (en) * 2009-05-07 2010-11-17 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20100128724A (en) * 2009-05-29 2010-12-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20130022097A (en) * 2011-08-24 2013-03-06 주성엔지니어링(주) Solar cell and method of manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100098043A (en) * 2009-02-27 2010-09-06 주식회사 효성 Method for manufacturing of solar cell using a reactive ion etching
KR20100118864A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20100120927A (en) * 2009-05-07 2010-11-17 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20100128724A (en) * 2009-05-29 2010-12-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20130022097A (en) * 2011-08-24 2013-03-06 주성엔지니어링(주) Solar cell and method of manufacturing the same

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