KR20140136555A - 양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents
양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140136555A KR20140136555A KR1020130056268A KR20130056268A KR20140136555A KR 20140136555 A KR20140136555 A KR 20140136555A KR 1020130056268 A KR1020130056268 A KR 1020130056268A KR 20130056268 A KR20130056268 A KR 20130056268A KR 20140136555 A KR20140136555 A KR 20140136555A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- passivation layer
- contact hole
- conductive paste
- local
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- OYLRFHLPEAGKJU-UHFFFAOYSA-N phosphane silicic acid Chemical compound P.[Si](O)(O)(O)O OYLRFHLPEAGKJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 패시베이션층의 개구부위에 선택적으로 도전성 페이스트를 도포, 소성하여 국부적 후면전계층 및 국부적 후면전극을 형성함으로써 양면수광이 가능함과 함께 도전성 페이스트의 소모량을 최소화할 수 있는 양면수광형 PERL 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법은 p형 결정질 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상부에 n형 에미터를 형성하는 단계와, 상기 기판 후면 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와, 상기 기판 후면의 표면이 노출되도록 상기 패시베이션층을 국부적으로 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 패시베이션층의 상기 콘택홀 상에 3가 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 도포하는 단계 및 상기 도전성 페이스트를 소성하여 국부적 후면전극 형성함과 함께 상기 기판 후면 내부에 국부적 후면전계층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 양면수광형 PERL 태양전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패시베이션층의 개구부위에 선택적으로 도전성 페이스트를 도포, 소성하여 국부적 후면전계층 및 국부적 후면전극을 형성함으로써 양면수광이 가능함과 함께 도전성 페이스트의 소모량을 최소화할 수 있는 양면수광형 PERL 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다. 태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 p-n 접합부에 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.
태양전지의 광전변환 효율을 개선하기 위해 다양한 구조의 태양전지가 제시되고 있으며, 그 중 하나로 PERL(passivated emitter with rear locally diffused)형 태양전지를 들 수 있다. PERL형 태양전지는 기판(p-type) 후면측에 국부적 후면전계층(locally BSF)이 구비되고, 국부적 후면전계층을 포함한 기판 후면 상에 표면 부동화 및 반사방지 역할을 하는 패시베이션층(passivation layer)이 구비되며, 패시베이션층 상에 후면전극이 구비되는 구조를 갖는다. 한국공개특허 제2010-85736호에 PERL형 태양전지의 일 예가 개시되어 있다.
이와 같은 PERL형 태양전지에 있어서, 패시베이션층의 일부는 개구되며 개구된 부위를 통해 국부적 후면전계층과 후면전극이 전기적으로 연결되는 구조(locally contact)를 이루는데, 패시베이션층의 역할을 극대화하기 위해서는 패시베이션층의 개구 부위가 최소화되어야 하며, 이와 함께 개구된 부위의 전기적 접촉 특성이 담보되어야 한다.
종래의 경우, 후면전극과 국부적 후면전계층을 형성하기 위해 패시베이션층 전면 상에 Al 페이스트를 도포, 소성하는 방법을 택하고 있다. 이와 같이 패시베이션층 전면 상에 고가의 Al 페이스트를 도포함에 따라 제조비용이 상승되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 패시베이션층의 개구부위에 선택적으로 도전성 페이스트를 도포, 소성하여 국부적 후면전계층 및 국부적 후면전극을 형성함으로써 양면수광이 가능함과 함께 도전성 페이스트의 소모량을 최소화할 수 있는 양면수광형 PERL 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법은 p형 결정질 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상부에 n형 에미터를 형성하는 단계와, 상기 기판 후면 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와, 상기 기판 후면의 표면이 노출되도록 상기 패시베이션층을 국부적으로 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 패시베이션층의 상기 콘택홀 상에 3가 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 도포하는 단계 및 상기 도전성 페이스트를 소성하여 국부적 후면전극 형성함과 함께 상기 기판 후면 내부에 국부적 후면전계층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 패시베이션층의 상기 콘택홀 상에 도전성 페이스트를 도포하는 단계에 있어서, 도포되는 도전성 페이스트의 폭은 상기 콘택홀의 폭 대비 2∼10배이다. 또한, 상기 콘택홀은 선(line) 형태 또는 점(point) 형태로 형성될 수 있다. 상기 콘택홀이 선 형태로 구성되는 경우 일정 폭과 길이를 갖는 콘택홀이 이격되어 반복 배치되는 형태를 이루며, 상기 콘택홀이 점 형태로 구성되는 경우 일정 지름을 갖는 콘택홀이 전후좌우로 일정 간격 이격되어 배치되는 형태를 이룬다.
본 발명에 따른 양면수광형 PERL 태양전지는 p형 결정질 실리콘 기판과, 상기 기판 후면 상에 구비되며, 콘택홀을 구비하는 패시베이션층 및 상기 콘택홀을 매개로 전기적으로 연결되는 기판 후면 내부의 국부적 후면전계층과 패시베이션층 상의 국부적 후면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 양면수광형 PERL 태양전지 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
국부적 후면전계층과 연결되는 기판 후면의 후면전극을 패시베이션층 전체 면적의 일부에만 형성되도록 함으로써 양면수광형 태양전지의 효과를 얻을 수 있으며, 후면전극 형성에 소요되는 도전성 페이스트의 소모량을 최소화할 수 있게 되어 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.
본 발명은 PERL(passivated emitter with rear locally diffused) 태양전지를 구현함에 있어서, 후면 패시베이션층의 개구부위에만 선택적으로 도전성 페이스트를 도포, 소성하여 국부적 후면전극 및 국부적 후면전계층(locally back surface field)을 형성하는 기술을 제시한다. 패시베이션층 상에 후면전극이 국부적으로 형성됨에 따라 패시베이션층의 일부가 노출되고, 이에 따라 양면수광형 태양전지의 구현이 가능하게 되며 도전성 페이스트의 소모량을 종래 기술에 대비하여 절감할 수 있게 된다.
한편, 패시베이션층의 개구부위에만 도전성 페이스트가 도포됨으로 인해 국부적 후면전계층의 형성이 불완전해질 가능성이 있으나, 본 발명에서는 패시베이션층의 개구 폭 대비 도전성 페이스트의 도포 폭에 대한 최적 수치를 적용함으로써 국부적 후면전계층의 형성 신뢰성을 담보할 수 있다. 구체적으로, 도전성 페이스트의 도포 폭은 패시베이션층의 개구 폭 대비 2∼10배를 갖는다. 도전성 페이스트의 도포 폭이 패시베이션층의 개구 폭 대비 2배 이하인 경우, 도전성 페이스트 내의 금속(예를 들어, Al)의 실리콘 기판으로의 확산이 더디게 진행되어 실리콘 기판 내부에 공융층(eutectic layer)이 형성되지 않아 후면전계층이 구현되지 않는다. 또한, 도전성 페이스트의 도포 폭이 패시베이션층의 개구 폭 대비 10배 이상인 경우 패시베이션층 상에 도포되는 도전성 페이스트의 면적이 증가되어 양면수광형 태양전지의 효과를 기대하기 어렵다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지는 제 1 도전형의 기판(301)을 구비한다. 상기 제 1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있으며, 이하에서는 제 1 도전형은 p형, 후술하는 제 2 도전형은 n형으로 정하기로 한다.
상기 기판(301) 상부에는 n형 에미터(302)가 구비되며, 상기 n형 에미터(302) 상에는 반사방지막(303) 및 전면전극이 구비된다. 또한, 상기 기판(301) 후면 상에는 패시베이션층(304)이 구비된다. 상기 패시베이션층(304)에는 콘택홀(305)이 구비되며, 상기 콘택홀(305)을 매개로 국부적 후면전계층과 국부적 후면전극이 서로 연결된다. 상기 국부적 후면전계층은 상기 콘택홀(305) 하부의 기판(301) 내부에 구비되며, 상기 국부적 후면전극은 콘택홀(305) 상부의 패시베이션층(304) 상에 구비된다. 상기 국부적 후면전계층은 제 2 도전형 즉, n형이다. 이와 함께 상기 패시베이션층(304) 상에는 후면 버스바가 구비되며, 상기 후면 버스바는 상기 국부적 후면전극과 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 국부적 후면전극의 폭은 상기 콘택홀(305)의 폭 대비 2∼10배로 설정되어야 하며, 그 이유는 후술하는 양면수광형 PERL 태양전지 제조방법에서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 먼저 p형 결정질 실리콘 기판(301)을 준비한다(S201). 그런 다음, 텍스쳐링 공정을 통해 기판(301) 표면을 요철 형상으로 가공하여 빛 반사를 최소화시킨다. 상기 텍스쳐링 공정은 기판(301)의 전면 및 후면에 모두 적용할 수 있고, 기판(301)의 전면에만 적용할 수 있다.
이어, n형 에미터(302) 형성 공정을 진행한다(S202). 구체적으로, 챔버 내에 상기 기판(301)을 구비시킨 상태에서 n형 불순물 이온을 포함하는 가스(예를 들어, POCl3)를 공급함과 함께 기판(301)을 확산 열처리한다. 상기 확산 열처리에 의해, 상기 기판(301) 둘레를 따라 기판(301) 내부에 인(P) 이온이 확산된 n형 에미터(302)가 일정 깊이로 형성된다.
이와 같은 상태에서, n형 에미터(302)의 확산 부산물인 PSG막(phosphor-silicate glass)을 제거하고, 기판(301) 후면의 일정 두께를 식각하여 기판(301) 후면부에 형성된 n형 에미터(302)를 제거한다.
그런 다음, 기판(301) 전면 상에 반사방지막(303)을 형성한다(S203). 상기 반사방지막(303)은 실리콘 질화막(SiNx) 재질로 형성할 수 있다. 이어, 도 3b를 참조하면, 상기 기판(301) 후면 상에 표면 부동화 및 반사방지 역할을 하는 패시베이션층(304)을 형성한다(S204). 상기 패시베이션층(304)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘질화산화막(SiOxNy)으로 구성하거나, Al2O3 재질로 구성할 수도 있다. Al2O3 재질의 패시베이션층(304)은 원자층 증착방법(ALD, atomic layer deposition)을 통해 적층하는 것이 바람직하다.
상기 기판(301) 후면에 패시베이션층(304)이 형성된 상태에서, 상기 패시베이션층(304)의 일부를 제거하여 콘택홀(305)을 형성한다(S205). 상기 콘택홀(305)에 의해 기판(301) 후면의 표면이 노출된다. 상기 콘택홀(305)은 레이저 식각 공정(laser ablation)을 통해 형성할 수 있으며, 선(line) 형태 또는 점(point) 형태로 콘택홀(305)을 형성할 수 있다. 콘택홀(305)이 선 형태로 구성되는 경우 일정 폭과 길이를 갖는 콘택홀(305)이 이격되어 반복 배치되는 형태를 이루며, 콘택홀(305)이 점 형태로 구성되는 경우 일정 지름을 갖는 콘택홀(305)이 전후좌우로 일정 간격 이격되어 배치되는 형태를 이룬다.
이어, 도 3c에 도시한 바와 같이 상기 패시베이션층(304) 상에 후면 버스바가 형성될 영역 상에 후면 버스바 형성을 위한 Ag 페이스트(도시하지 않음)를 도포한다(S206). 그런 다음, 국부적 후면전계층 및 국부적 후면전극을 형성하기 위해 상기 콘택홀(305)이 충분히 채워지도록 상기 콘택홀(305) 상에 도전성 페이스트(306)를 도포한다(S207). 상기 도전성 페이스트(306)로는 3가 금속이 포함된 페이스트가 사용 가능하며 일 실시예로 Al 페이스트가 특정될 수 있다.
상기 콘택홀(305) 상에 도전성 페이스트(306)를 도포할 때, 도포되는 도전성 페이스트(306)의 폭은 상기 콘택홀(305)의 폭 대비 2∼10배로 설정되어야 한다. 도포되는 도전성 페이스트(306)의 폭(W1)이 상기 콘택홀(305)의 폭(W2) 대비 2배 이하이면 도전성 페이스트(306) 내의 금속(예를 들어, Al)의 실리콘 기판(301)으로의 확산이 더디게 진행되어 실리콘 기판(301) 내부에 공융층(eutectic layer)이 형성되지 않아 후면전계층이 구현되지 않는다. 또한, 도전성 페이스트(306)의 도포 폭이 콘택홀(305)의 폭 대비 10배 이상인 경우 패시베이션층(304) 상에 도포되는 도전성 페이스트(306)의 면적이 증가되어 양면수광형 태양전지의 효과를 기대하기 어렵다. 이와 같은 상태에서, 상기 기판(301) 전면의 반사방지막(303) 상에 전면전극 형성을 위한 페이스트(307)를 도포한다.
그런 다음, 도 3d에 도시한 바와 같이 상기 기판(301)을 소성하면 상기 기판(301) 전면에는 전면전극(310)이 형성되고, 기판(301) 후면에는 후면 버스바(도시하지 않음)가 형성된다(S208). 이와 함께 기판(301) 후면에 있어서, 콘택홀(305)을 덮고 있는 도전성 페이스트(306)가 소성되어 국부적 후면전극(308)이 형성되며, 도전성 페이스트(306)의 금속(예를 들어, Al)이 기판(301) 내부로 확산되어 실리콘과 반응함으로써 공융층이 형성되고 궁극적으로 Al이 확산된 국부적 후면전계층(309)이 형성된다.
301 : p형 결정질 실리콘 기판 302 : n형 에미터
303 : 반사방지막 304 : 패시베이션층
305 : 콘택홀
306 : 국부적 후면전극 형성을 위한 페이스트
307 : 전면전극 형성을 위한 페이스트
308 : 국부적 후면전극 309 : 국부적 후면전계층
310 : 전면전극
303 : 반사방지막 304 : 패시베이션층
305 : 콘택홀
306 : 국부적 후면전극 형성을 위한 페이스트
307 : 전면전극 형성을 위한 페이스트
308 : 국부적 후면전극 309 : 국부적 후면전계층
310 : 전면전극
Claims (6)
- p형 결정질 실리콘 기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상부에 n형 에미터를 형성하는 단계;
상기 기판 후면 상에 패시베이션층을 형성하는 단계;
상기 기판 후면의 표면이 노출되도록 상기 패시베이션층을 국부적으로 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 패시베이션층의 상기 콘택홀 상에 3가 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 도포하는 단계; 및
상기 도전성 페이스트를 소성하여 국부적 후면전극 형성함과 함께 상기 기판 후면 내부에 국부적 후면전계층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 패시베이션층의 상기 콘택홀 상에 도전성 페이스트를 도포하는 단계에 있어서,
도포되는 도전성 페이스트의 폭은 상기 콘택홀의 폭 대비 2∼10배인 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 콘택홀은 선(line) 형태 또는 점(point) 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 콘택홀이 선 형태로 구성되는 경우 일정 폭과 길이를 갖는 콘택홀이 이격되어 반복 배치되는 형태를 이루며,
상기 콘택홀이 점 형태로 구성되는 경우 일정 지름을 갖는 콘택홀이 전후좌우로 일정 간격 이격되어 배치되는 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지의 제조방법.
- p형 결정질 실리콘 기판;
상기 기판 후면 상에 구비되며, 콘택홀을 구비하는 패시베이션층; 및
상기 콘택홀을 매개로 전기적으로 연결되는 기판 후면 내부의 국부적 후면전계층과 패시베이션층 상의 국부적 후면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지.
- 제 5 항에 있어서, 상기 국부적 후면전극의 폭은 상기 콘택홀의 폭 대비 2∼10배인 것을 특징으로 하는 양면수광형 PERL 태양전지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130056268A KR20140136555A (ko) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | 양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130056268A KR20140136555A (ko) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | 양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140136555A true KR20140136555A (ko) | 2014-12-01 |
Family
ID=52456738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130056268A KR20140136555A (ko) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | 양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140136555A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160120582A (ko) | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 현대중공업 주식회사 | Ｐｅｒｌ 태양 전지의 제조 방법 |
| EP3454380A4 (en) * | 2016-06-23 | 2019-10-16 | Hyundai Energy Solutions Co., Ltd. | SOLAR CELL OF PERL TYPE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME |
| CN113725319A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种n型太阳能电池及制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011243726A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法 |
| KR20120057888A (ko) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 태양전지의 제조방법 |
| KR20120063856A (ko) * | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 주식회사 신성솔라에너지 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| KR101193021B1 (ko) * | 2011-12-02 | 2012-10-22 | 주식회사 디씨티 | 도트형 전극을 갖는 저가 양산의 고효율 태양전지 및 그 제조방법 |
-
2013
- 2013-05-20 KR KR1020130056268A patent/KR20140136555A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011243726A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Sharp Corp | 太陽電池の製造方法 |
| KR20120057888A (ko) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 태양전지의 제조방법 |
| KR20120063856A (ko) * | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 주식회사 신성솔라에너지 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| KR101193021B1 (ko) * | 2011-12-02 | 2012-10-22 | 주식회사 디씨티 | 도트형 전극을 갖는 저가 양산의 고효율 태양전지 및 그 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 일본 공표특허공보 특표2012-525701호(2012.10.22.) 1부. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160120582A (ko) | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 현대중공업 주식회사 | Ｐｅｒｌ 태양 전지의 제조 방법 |
| EP3454380A4 (en) * | 2016-06-23 | 2019-10-16 | Hyundai Energy Solutions Co., Ltd. | SOLAR CELL OF PERL TYPE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME |
| CN113725319A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 常州时创能源股份有限公司 | 一种n型太阳能电池及制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101561682B1 (ko) | 깊은 홈 후측 콘택 광발전 태양 전지들 | |
| KR101383395B1 (ko) | 후면전극형 태양전지의 제조방법 | |
| KR20100136208A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20090091562A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| CN103137786A (zh) | 光伏装置及其制造方法 | |
| KR20140136555A (ko) | 양면수광형 perl 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101370225B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 및 그를 이용하여 제조된 태양전지 | |
| US20110056548A1 (en) | Wafer-Based Solar Cell with Deeply Etched Structure | |
| KR101125450B1 (ko) | 후면전극형 태양전지의 제조방법 | |
| JP2010080576A (ja) | 光電変換素子およびその製造方法 | |
| KR20140049624A (ko) | 태양전지 및 그의 제조방법 | |
| KR101181625B1 (ko) | 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101155192B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 | |
| KR101382047B1 (ko) | 태양전지의 선택적 에미터 형성방법 | |
| KR101145472B1 (ko) | 태양전지의 제조방법 | |
| KR101406955B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| TWI469367B (zh) | 背接觸式太陽能電池 | |
| KR101114198B1 (ko) | 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101612132B1 (ko) | 후면전극형 태양전지의 제조방법 | |
| KR20110032407A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101089018B1 (ko) | 태양전지의 전면전극 형성방법 | |
| KR101406950B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101172611B1 (ko) | 태양전지 제조 방법 | |
| KR101137068B1 (ko) | 후면전극형 태양전지의 제조방법 | |
| KR20150024485A (ko) | Perl형 태양전지의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |