KR101314671B1 - Plate type solar cell and method for fabricating thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전도성 판형 전극의 양측면 각각에 태양전지를 구성하는 반도체층을 형성하고, 반도체층 각각의 일측면에는 투명전도층을 형성하여 양면의 판형 태양전지로 이용하는 경우에 있어서, 태양전지를 구성하는 반도체층 중 전도성 판형 전극에 인접한 반도체층에 전도성 판형 전극의 양단에서 전기를 인가하여 고농도 불순물 반도체층이 형성되도록 함에 따라 저렴한 비용으로 효율을 극대화할 수 있는 판형 태양전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 단면 형상이 판형으로 형성된 전도성 판형 전극; 상기 전도성 판형 전극의 양측면에 각각 형성된 제1형 불순물 반도체층; 상기 제1형 불순물 반도체층의 일측면 각각에 형성된 제1반도체층; 상기 제1반도체층 일측면 각각에 형성된 제2형 불순물 반도체층; 및 상기 제2형 불순물 반도체층 일측면에 각각 형성된 투명전도층;으로 구성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지를 제공한다.According to the present invention, a semiconductor layer constituting a solar cell is formed on each side of each of the conductive plate electrodes, and a transparent conductive layer is formed on one side of each of the semiconductor layers to form a solar cell. The present invention relates to a plate-shaped solar cell and a method of manufacturing the same, by applying electricity at both ends of the conductive plate-shaped electrode to a semiconductor layer adjacent to the conductive plate-shaped electrode of the semiconductor layer to form a high concentration impurity semiconductor layer. The present invention as described above is a plate-shaped conductive plate-shaped electrode formed in a plate shape; First impurity semiconductor layers formed on both side surfaces of the conductive plate electrode; A first semiconductor layer formed on each side of the first type impurity semiconductor layer; A second type impurity semiconductor layer formed on each side of the first semiconductor layer; And a transparent conductive layer formed on one side of the second type impurity semiconductor layer, thereby providing a plate-shaped solar cell.

Description

판형 태양전지 및 그의 제조 방법{Plate type solar cell and method for fabricating thereof}Plate type solar cell and manufacturing method thereof

본 발명은 판형 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전도성 판형 전극의 양측면 각각에 태양전지를 구성하는 반도체층을 형성하고, 반도체층 각각의 일측면에는 투명전도층을 형성하여 양면의 판형 태양전지로 이용하는 경우에 있어서, 태양전지를 구성하는 반도체층 중 전도성 판형 전극에 인접한 반도체층에 전도성 판형 전극의 양단에서 전기를 인가하여 고농도 불순물 반도체층이 형성되도록 함에 따라 저렴한 비용으로 효율을 극대화할 수 있는 판형 태양전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a plate-shaped solar cell, and more particularly, to form a semiconductor layer constituting the solar cell on each side of the conductive plate-shaped electrode, and a transparent conductive layer on one side of each semiconductor layer to form a plate-shaped solar cell of both sides In the case of using, a high concentration impurity semiconductor layer is formed by applying electricity at both ends of the conductive plate-shaped electrode to the semiconductor layer adjacent to the conductive plate-shaped electrode among the semiconductor layers constituting the solar cell, thereby maximizing efficiency at low cost. It relates to a plate-shaped solar cell and a method of manufacturing the same.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다.With the recent depletion of existing energy resources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. In particular, solar cells are attracting particular attention because they are rich in energy resources and have no problems with environmental pollution.

태양전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양광(photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지가 있으며, 태양전지라고 하면 일반적으로 태양광 전지(이하 태양전지라 한다)를 일컫는다.Solar cells include solar cells that generate the steam needed to rotate the turbine using solar heat and solar cells that convert photons into electrical energy using the properties of semiconductors. Photovoltaic cells (hereinafter referred to as solar cells).

이러한, 태양전지는 다이오드와 같이 p형 반도체와 n형 반도체의 접합 구조를 가지며, 태양전지에 태양광이 입사되면 태양광과 태양전지의 반도체를 구성하는 물질과의 상호작용으로 (-) 전하를 띤 전자와 전자가 빠져나가 (+) 전하를 띤 정공이 발생하여 이들이 이동하면서 전류가 흐르게 된다. This solar cell has a junction structure of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, such as a diode. When a solar cell is incident on a solar cell, the interaction between the solar cell and the material constituting the semiconductor of the solar cell results in (-) charge The charged electrons and electrons escape, and positive holes with charged electrons are generated.

이를 광기전력효과(photovoltaic effect)라 하는데, 태양전지를 구성하는 p형 및 n형 반도체 중 전자는 n형 반도체 쪽으로, 정공은 p형 반도체 쪽으로 끌어 당겨져 각각 n형반도체 및 p형 반도체와 접합된 전극으로 이동하게 되고, 이 전극들을 전선으로 연결하면 전기가 흐르므로 전력을 얻을 수 있다This is called the photovoltaic effect. Among the p-type and n-type semiconductors constituting the solar cell, the electrons are attracted to the n-type semiconductor and the holes are drawn to the p-type semiconductor, respectively, and are bonded to the n-type semiconductor and the p-type semiconductor, respectively. When the electrodes are connected by wires, electricity flows to obtain power.

이와 같은 태양전지의 출력특성은 일반적으로 솔라시뮬레이터를 이용하여 얻어진 출력전류전압곡선상에서 출력전류 Ip와 출력전압 Vp의 곱 Ip×Vp의 최대값(Pm)을 태양전지로 입사하는 총광에너지(S×I: S는 소자면적, I는 태양전지에 조사되는 광의 강도)로 나눈 값인 변환효율에 의해 평가된다. In general, the output characteristics of such a solar cell have a total light energy (S ×) incident on the solar cell at a maximum value Pm of the product Ip × Vp of the output current Ip and the output voltage Vp on the output current voltage curve obtained using the solar simulator. I: S is the device area, and I is the conversion efficiency, divided by the intensity of light irradiated to the solar cell).

태양전지의 변환효율을 향상시키기 위해서는 태양전지의 태양광에 대한 흡수율을 높이고, 캐리어들의 재결합 정도를 줄여야 하며, 반도체 기판 및 전극에서의 저항을 낮추어야 한다. 태양전지에 대한 연구들은 대체로 이들과 관련하여 진행되고 있다.In order to improve the conversion efficiency of the solar cell, it is necessary to increase the absorption rate of the solar cell to the sunlight, reduce the degree of recombination of the carriers, and lower the resistance of the semiconductor substrate and the electrode. Studies on solar cells are largely going on with them.

태양전지는 그 기판을 실리콘 소재로 제조하고 있고, 원자재인 폴리 실리콘을 사용하여 실리콘 기판을 제조하기 위해서는 먼저 실리콘 잉곳을 제조하여야 하는데 이러한 실리콘 잉곳 제조방법에는 크게 단결정 제조 방법과 다결정 제조방법이 있다.The solar cell manufactures the substrate using a silicon material, and in order to manufacture a silicon substrate using polysilicon as a raw material, a silicon ingot must be manufactured first. Such silicon ingot manufacturing methods include a single crystal manufacturing method and a polycrystal manufacturing method.

상기한 다결정제조 방법은 폴리실리콘을 일정 형태의 몰드에 주입하여 용융하고, 이를 적정 시간 동안 냉각시키도록 하여, 블록형태의 다결정 잉곳(ingot)을 완성한다.In the polycrystalline manufacturing method described above, polysilicon is injected into a mold of a certain shape to melt, and the polysilicon is cooled for a suitable time to complete a polycrystalline ingot of a block shape.

또한, 단결정 잉곳제조 방법으로 가장 보편적으로 사용되는 쵸크랄스키(czochralski) 방식은 폴리실리콘을 용융하여 일정한 방향으로 원통형 단결정 잉곳을 생산한다.In addition, the Czochralski method most commonly used as a single crystal ingot production method melts polysilicon to produce a cylindrical single crystal ingot in a constant direction.

이와 같이 생산된 잉곳으로부터 실리콘기판을 제조하기 위해서는 와이어 소우잉(wire sawing) 방식으로 필요한 두께로 절단하여 실리콘 기판을 제조하도록 하고 있다.In order to manufacture the silicon substrate from the ingot produced as described above, the silicon substrate is manufactured by cutting the required thickness by a wire sawing method.

그러나 상기한 다결정 잉곳제조방법인 몰드를 이용하여 실리콘 기판을 제조하는 방법은, 생산성이 상대적으로 단결정 방법(쵸크랄스키) 방법과 비교해 비교적 우수하다고 할 수 있으나, 폴리실리콘의 용융 및 냉각 시간이 장시간 소요되는 단점이 있었다.However, the method of manufacturing a silicon substrate using the above-mentioned mold of polycrystalline ingot manufacturing method can be said that the productivity is relatively superior to that of the monocrystalline method (Chochralski) method, but the melting and cooling time of polysilicon is long. There was a disadvantage.

또한, 상기한 쵸크랄스키 방식은 잉곳의 성장시간이 장시간 소요되는 문제점이 있었으며, 1회 공정으로 1개의 잉곳을 생산하기 때문에, 생산성이 현저하게 떨어지는 단점이 있었다.In addition, the Czochralski method has a problem that the growth time of the ingot takes a long time, and because it produces one ingot in one process, there is a disadvantage in that the productivity is significantly reduced.

더욱이, 몰드를 이용한 실리콘 기판 제조 방법과 쵸크랄스키 방식은, 잉곳에서 적정 두께(200~300마이크론)의 기판으로 절단하는 작업을 와이어 소우잉 방식으로 박판의 절단 가공을 하고 있으나, 이 공정 과정에서 와이어직경(200~230마이크론) 만큼의 실리콘이 손실되기 때문에, 원자재의 낭비와 사용효율이 낮아지는 문제점이 발생하였다.Moreover, the silicon substrate manufacturing method using the mold and the Czochralski method cut the thin plate by wire sawing in the process of cutting the ingot into a substrate having an appropriate thickness (200 to 300 microns). Since silicon as much as the wire diameter (200 ~ 230 microns) is lost, there is a problem that waste of raw materials and use efficiency is lowered.

이러한 문제를 해결하기 위한 대한민국 등록특허 10-0828254호는 태양전지용 실리콘 기판의 제조 공정에 관한 것으로, 폴리실리콘 기판의 크기와 두께를 갖는 기판홈이 구비된 형틀에서 기판을 제조하도록 함으로써, 별도의 잉곳 성장공정 및 전단 공정이 불필요하게 하고 있다.Republic of Korea Patent No. 10-0828254 to solve this problem relates to the manufacturing process of the silicon substrate for solar cells, by manufacturing a substrate in a mold provided with a substrate groove having a size and thickness of the polysilicon substrate, a separate ingot The growth process and the shearing process are unnecessary.

그러나 이와 같이 태양전지의 반도체층으로 이용되는 실리콘으로는 폴리실리콘, 아몰퍼스 반도체 등이 이용되는데, 아몰퍼스 반도체는 가격이 낮은 대신, 효율 역시 낮다는 문제가 있고, 폴리실리콘의 경우 효율은 높지만 가격 역시 상대적으로 높다는 문제가 있었다.
However, polysilicon and amorphous semiconductors are used as the silicon used as the semiconductor layer of the solar cell. However, the amorphous semiconductor has a low cost and a low efficiency, and the polysilicon has a high efficiency but a relatively high price. As high as there was a problem.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 전도성 판형 전극의 양측면 각각에 태양전지를 구성하는 반도체층을 형성하고, 반도체층 각각의 일측면에는 투명전도층을 형성하여 양면의 판형 태양전지로 이용하는 경우에 있어서, 태양전지를 구성하는 반도체층 중 전도성 판형 전극에 인접한 반도체층에 전도성 판형 전극의 양단에서 전기를 인가하여 고농도 불순물 반도체층이 형성되도록 함에 따라 저렴한 비용으로 효율을 극대화할 수 있는 판형 태양전지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, the present invention forms a semiconductor layer constituting the solar cell on each side of the conductive plate-shaped electrode, transparent on one side of each semiconductor layer In the case of forming a conductive layer and using a double-sided plate solar cell, a high concentration impurity semiconductor layer is formed by applying electricity at both ends of the conductive plate electrode to a semiconductor layer adjacent to the conductive plate electrode among the semiconductor layers constituting the solar cell. Accordingly, an object of the present invention is to provide a plate-shaped solar cell and a method of manufacturing the same that can maximize efficiency at low cost.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 판형 태양전지는, 전도성 판형 전극; 상기 전도성 판형 전극의 양측면 각각에 형성된 제1형 불순물 반도체층; 및 상기 제1형 불순물 반도체층 각각의 일측면에 형성된 제1반도체층;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
The present invention plate-shaped solar cell for achieving the above object, a conductive plate-shaped electrode; A first type impurity semiconductor layer formed on each of both sides of the conductive plate electrode; And a first semiconductor layer formed on one side of each of the first type impurity semiconductor layers.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 판형 태양전지는, 단면 형상이 판형으로 형성된 전도성 판형 전극; 상기 전도성 판형 전극의 양측면에 각각 형성된 제1형 불순물 반도체층; 상기 제1형 불순물 반도체층의 일측면 각각에 형성된 제1반도체층; 상기 제1반도체층 일측면 각각에 형성된 제2형 불순물 반도체층; 및 상기 제2형 불순물 반도체층 일측면에 각각 형성된 투명전도층;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention plate-shaped solar cell for achieving the above object, the plate-shaped conductive plate-shaped electrode formed in a plate shape; First impurity semiconductor layers formed on both side surfaces of the conductive plate electrode; A first semiconductor layer formed on each side of the first type impurity semiconductor layer; A second type impurity semiconductor layer formed on each side of the first semiconductor layer; And a transparent conductive layer formed on one side of the second type impurity semiconductor layer, respectively.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 판형 태양전지 제조방법은, 판형 태양전지 제조방법에 있어서, 전도성 판형 전극을 준비하는 단계; 상기 전도성 판형 전극 양측에 제1반도체층을 각각 형성하는 단계; 및 상기 전도성 판형 전극에 전기를 인가해 상기 전도성 판형 전극 양측의 상기 제1반도체층 각각에 설정된 깊이로 불순물이 확산된 제1형 불순물 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And in order to achieve the above object, the present invention relates to a plate solar cell manufacturing method comprising the steps of: preparing a conductive plate-shaped electrode; Forming first semiconductor layers on both sides of the conductive plate-shaped electrode; And applying electricity to the conductive plate-shaped electrode to form a first type impurity semiconductor layer in which impurities are diffused to a depth set in each of the first semiconductor layers on both sides of the conductive plate-shaped electrode.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 판형 태양전지 제조 방법은 전도성 판형 전극 준비하는 단계; 상기 전도성 판형 전극 양측면 각각에 제1반도체층을 형성하는 단계; 상기 제1반도체층 각각의 일측에 제2형 불순물 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제2형 불순물 반도체층 각각의 일측에 투명전도층을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 판형 전극에 전기를 인가하여 상기 전도성 판형 전극 양측의 상기 제1반도체층에 소정깊이의 제1형 불순물 반도체층을 각각 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention plate-shaped solar cell manufacturing method for achieving the above object comprises the steps of preparing a conductive plate-shaped electrode; Forming first semiconductor layers on both sides of the conductive plate electrode; Forming a second type impurity semiconductor layer on one side of each of the first semiconductor layers; Forming a transparent conductive layer on one side of each of the second type impurity semiconductor layers; And forming a first type impurity semiconductor layer having a predetermined depth on the first semiconductor layer on both sides of the conductive plate electrode by applying electricity to the conductive plate electrode.

본 발명에 따르면 태양전지에서 이용되는 저렴한 가격의 아몰퍼스 반도체를 전도성 판형 전극이나 기판의 양측에 형성한 후 해당 전극이나 기판에 전기를 인가하여 아몰퍼스 반도체 표면에 효율이 우수한 폴리실리콘을 소정깊이 형성함으로써 저렴하면서도 우수한 판형 태양전지를 제공할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, a low-cost amorphous semiconductor used in a solar cell is formed on both sides of a conductive plate-shaped electrode or substrate, and then electricity is applied to the electrode or substrate to form a predetermined depth of polysilicon having high efficiency on the surface of the amorphous semiconductor. Yet it is effective to provide an excellent plate-type solar cell.

도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 판형 태양전지의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 2 내지 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 제1실시예에 따른 판형 태양전지의 제조 공정을 설명하기 위한 공정순서도,
도 5는 본 발명 제2실시예에 따른 판형 태양전지의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 6 내지 도 10은 도 5에 나타낸 판형 태양전지의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 1 is a view for explaining the structure of a plate-shaped solar cell according to a first embodiment of the present invention,
2 to 4 are process flowcharts for explaining the manufacturing process of the plate-shaped solar cell according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
5 is a view for explaining the structure of a plate-shaped solar cell according to a second embodiment of the present invention;
6 to 10 are process flowcharts for explaining the manufacturing process of the plate-shaped solar cell shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
In addition, although the term used in the present invention is selected as a general term that is widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the relevant invention, It is to be understood that the present invention should be grasped as a meaning of a term that is not a name of the present invention. Further, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.

도 1은 본 발명에 따른 판형 태양전지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the structure of a plate-shaped solar cell according to the present invention.

본 발명에 따른 태양전지는 도 1에 나타낸 바와 같이, 전도성 판형 전극(10)과, 전도성 판형 전극(10)의 양측면 각각에 형성된 제1형 불순물 반도체층(80)(90) 및 제1형 불순물 반도체층(80)(90) 각각의 일측면에 형성된 제1반도체층(20)(30)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the solar cell according to the present invention includes the conductive plate-shaped electrode 10 and the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 and the first type impurities formed on both sides of the conductive plate-shaped electrode 10, respectively. The first semiconductor layers 20 and 30 are formed on one side of each of the semiconductor layers 80 and 90.

여기서 전도성 판형 전극(10)은 탄소재질, 전도성섬유 또는 탄소섬유 중 하나로 구성될 수도 있다. The conductive plate-shaped electrode 10 may be composed of one of carbon material, conductive fiber or carbon fiber.

또한 전도성 판형 전극(10)은 금속재질로 구성할 수 있는데, 예를 들어 은 은(Ag)이나 알루미늄(Al)으로 구성할 수 있다. 이때, 제1형 불순물 반도체층(80)(90)은 전도성 판형 전극(10)에 따라 N형반도체층 또는 P형 반도체층으로 형성된다. In addition, the conductive plate-shaped electrode 10 may be made of a metal material, for example, may be composed of silver (Ag) or aluminum (Al). In this case, the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 are formed of an N-type semiconductor layer or a P-type semiconductor layer according to the conductive plate-shaped electrode 10.

다시 말하면 전도성 판형 전극(10)을 은(Ag)으로 구성하고, 제1반도체층(20)(30)을 아몰퍼스 반도체층으로 형성한 후 경우 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하면 아몰퍼스 반도체층에 태양광에서 정공을 흡수하는 P형 반도체층이 형성되고, 알루미늄(Al)으로 구성되는 경우 태양광에서 전자를 흡수하는 N형 반도체층이 형성된다. 여기서, P형 반도체층 또는 N형 반도체층이 제1형 불순물 반도체층(80)(90)층이다. 물론, 제1반도체층(20)(30)은 아몰퍼스 반도체층 이외에도 진성 실리콘층으로 형성할 수도 있다. 이때, 전도성 판형 전극(10)이 900℃ 내지 1150℃가 되도록 전기를 인가한다. In other words, when the conductive plate-shaped electrode 10 is made of silver (Ag), and the first semiconductor layers 20 and 30 are formed of an amorphous semiconductor layer, when the electricity is applied to the conductive plate-shaped electrode 10, the amorphous semiconductor layer is formed. A P-type semiconductor layer is formed in the solar cell to absorb holes in sunlight, and an N-type semiconductor layer is formed in the case of aluminum (Al). Here, the P-type semiconductor layer or the N-type semiconductor layer is the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 layers. Of course, the first semiconductor layers 20 and 30 may be formed of an intrinsic silicon layer in addition to the amorphous semiconductor layer. At this time, electricity is applied such that the conductive plate-shaped electrode 10 is 900 ° C to 1150 ° C.

그리고 전도성 판형 전극(10) 표면에는 금속피막(도시하지 않음)이 도금될 수 있는데, 은(Ag) 피막 또는 알루미늄(Al) 피막이 도금될 수 있다. 이러한 은 피막이나 알루미늄 피막의 경우에도 반도체층을 아몰퍼스 반도체층으로 형성하고, 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하는 경우 아몰퍼스 반도체층이 고농도의 반도체층으로 물성전환된다.
In addition, a metal film (not shown) may be plated on the surface of the conductive plate-shaped electrode 10, and a silver (Ag) film or an aluminum (Al) film may be plated. Even in the case of the silver film or the aluminum film, the semiconductor layer is formed of an amorphous semiconductor layer, and when the electricity is applied to the conductive plate-shaped electrode 10, the amorphous semiconductor layer is converted into a high-concentration semiconductor layer.

도 2 내지 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 제1실시예에 따른 판형 태양전지의 제조 공정을 설명하기 위한 공정순서도이다.2 to 4 are process flow charts for explaining the manufacturing process of the plate-shaped solar cell according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.

본 발명 제1실시예에 따른 판형 태양전지의 제조 공정은 우선 도 2에 나타낸 바와 같이, 전도성 판형 전극(10)을 준비한다. 이때, 전도성 판형 전극(10)은 탄소섬유, 탄소봉, 전도성 섬유 또는 금속재질로 형성된다.In the manufacturing process of the plate-shaped solar cell according to the first embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 2, the conductive plate-shaped electrode 10 is prepared. In this case, the conductive plate-shaped electrode 10 is formed of carbon fiber, carbon rod, conductive fiber or metal material.

그 다음 도 3에 나타낸 바와 같이 전도성 판형 전극(10) 양측에 제1반도체층(20)(30)을 각각 형성한다. 이때, 제1반도체층(20)(30)은 아몰퍼스 반도체층 또는 진성 실리콘층으로 형성한다.3, first semiconductor layers 20 and 30 are formed on both sides of the conductive plate-shaped electrode 10, respectively. In this case, the first semiconductor layers 20 and 30 are formed of an amorphous semiconductor layer or an intrinsic silicon layer.

그리고 도 4에 나타낸 바와 같이 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하여 아몰퍼스 반도체층이나 진성 실리콘층으로 구성된 제1반도체층(20)(30)에 소정깊이의 제1형 불순물 반도체층(80)(90)을 형성한다. 다시 말하면 고농도 불순물이 확산될 폴리실리콘층이 형성된다. 이때, 전도성 판형 전극(10)이 900℃ 내지 1150℃가 되도록 전기를 인가한다.
As shown in FIG. 4, a first type impurity semiconductor layer 80 having a predetermined depth is applied to the first semiconductor layers 20 and 30 composed of an amorphous semiconductor layer or an intrinsic silicon layer by applying electricity to the conductive plate-shaped electrode 10. 90 is formed. In other words, a polysilicon layer is formed to diffuse the high concentration impurity. At this time, electricity is applied such that the conductive plate-shaped electrode 10 is 900 ° C to 1150 ° C.

도 5는 본 발명 제2실시예에 따른 판형 태양전지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the structure of a plate-shaped solar cell according to a second embodiment of the present invention.

본 발명 제2실시예에 따른 판형 태양전지의 구조는 도 5에 나타낸 바와 같이, 단면 형상이 판형으로 형성된 전도성 판형 전극(10), 전도성 판형 전극(10)의 양측면에 각각 형성된 제1형 불순물 반도체층(80)(90), 제1형 불순물 반도체층(80)(90)의 일측면 각각에 형성된 제1반도체층(20)(30), 제1반도체층(20)(30) 일측면 각각에 형성된 제2형 불순물 반도체층(40)(50) 및 제2형 불순물 반도체층(40)(50) 일측면에 각각 형성된 투명전도층(60)(70)으로 구성된다.The structure of the plate-shaped solar cell according to the second embodiment of the present invention is a first type impurity semiconductor formed on both sides of the conductive plate-shaped electrode 10 and the conductive plate-shaped electrode 10 each having a cross-sectional shape in a plate shape. One side of each of the first semiconductor layers 20 and 30 and one side of the first semiconductor layers 20 and 30 formed on one side of each of the layers 80 and 90 and the first type impurity semiconductor layers 80 and 90. And the transparent conductive layers 60 and 70 formed on one side of the second type impurity semiconductor layers 40 and 50 and the second type impurity semiconductor layers 40 and 50 respectively.

여기서, 전도성 판형 전극(10)은 탄소섬유, 탄소봉, 전도성 섬유 또는 금속재질로 형성된다.Here, the conductive plate-shaped electrode 10 is formed of carbon fiber, carbon rod, conductive fiber or metal material.

이때 전도성 판형 전극(10)이 금속재질로 형성된 경우, 은(Ag)이나 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있다. 이때, 제1형 불순물 반도체층(80)(90)은 전도성 판형 전극(10)에 따라 N형반도체층 또는 P형 반도체층으로 형성된다. In this case, when the conductive plate-shaped electrode 10 is formed of a metal material, it may be formed of silver (Ag) or aluminum (Al). In this case, the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 are formed of an N-type semiconductor layer or a P-type semiconductor layer according to the conductive plate-shaped electrode 10.

다시 말하면 전도성 판형 전극(10)을 은(Ag)으로 구성하고, 제1반도체층(20)(30)을 아몰퍼스 반도체층으로 형성한 경우 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하면 아몰퍼스 반도체층에 태양광에서 정공을 흡수하는 P형 반도체층이 형성되고, 알루미늄(Al)으로 구성되는 경우 태양광에서 전자를 흡수하는 N형 반도체층이 형성된다. 여기서, P형 반도체층 또는 N형 반도체층이 제1형 불순물 반도체층(80)(90)층이다. 물론, 제1반도체층(20)(30)은 아몰퍼스 반도체층 이외에도 진성 실리콘층으로 형성할 수도 있다. In other words, when the conductive plate-shaped electrode 10 is made of silver (Ag), and the first semiconductor layers 20 and 30 are formed of an amorphous semiconductor layer, when the electricity is applied to the conductive plate-shaped electrode 10, the amorphous semiconductor layer is applied to the amorphous semiconductor layer. A P-type semiconductor layer that absorbs holes in sunlight is formed, and an N-type semiconductor layer that absorbs electrons in sunlight is formed when composed of aluminum (Al). Here, the P-type semiconductor layer or the N-type semiconductor layer is the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 layers. Of course, the first semiconductor layers 20 and 30 may be formed of an intrinsic silicon layer in addition to the amorphous semiconductor layer.

그리고 제2형 불순물 반도체층(40)(50)은 제1형 불순물 반도체층(80)(90)이 N형 반도체층인 경우 P형 반도체층으로 형성되고, 제1형 불순물 반도체층(80)(90)이 P형 반도체층인 경우 N형 반도체층으로 형성된다.The second type impurity semiconductor layers 40 and 50 are formed of a P type semiconductor layer when the first type impurity semiconductor layers 80 and 90 are N type semiconductor layers, and the first type impurity semiconductor layers 80 are formed. When 90 is a P-type semiconductor layer, it is formed of an N-type semiconductor layer.

한편, 전도성 판형 전극(10) 표면에는 금속피막이 도금될 수 있는데, 은(Ag) 피막 또는 알루미늄(Al) 피막 중 하나가 도금될 수 있다.Meanwhile, a metal film may be plated on the surface of the conductive plate electrode 10, and one of silver (Ag) film and aluminum (Al) film may be plated.

이러한 은 피막이나 알루미늄 피막의 경우에도 제1반도체층(20)(30)을 아몰퍼스 반도체층으로 형성하고, 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하는 경우 아몰퍼스 반도체층에 소정깊이로 고농도의 제1형 불순물 반도체층(80)(90)으로 물성전환된다. 이때, 전도성 판형 전극(10)이 900℃ 내지 1150℃가 되도록 전기를 인가한다.Even in the case of the silver film or the aluminum film, the first semiconductor layers 20 and 30 are formed of an amorphous semiconductor layer, and when electricity is applied to the conductive plate-shaped electrode 10, the first semiconductor layer having a high concentration to the amorphous semiconductor layer at a predetermined depth. Physical properties are converted to the type impurity semiconductor layers 80 and 90. At this time, electricity is applied such that the conductive plate-shaped electrode 10 is 900 ° C to 1150 ° C.

또한, 본 발명의 실시예에서는 은이나 알루미늄을 예로 들었지만 P형 또는 N형 불순물을 확산할 수 있는 금속이라면 특별히 한정할 필요가 없다는 것은 자명하다 할 것이다.
In addition, although silver and aluminum were mentioned as an example in the Example of this invention, it will be clear that it is not necessary to specifically limit if it is a metal which can diffuse P type or N type impurity.

도 6 내지 도 10은 도 5에 나타낸 판형 태양전지의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 6 to 10 are process flowcharts for explaining the manufacturing process of the plate-shaped solar cell shown in FIG.

본 발명 제2실시예에 따른 판형 태양전지 제조 공정은 우선 도 6에 나타낸 바와 같이, 전도성 판형 전극(10)을 준비한다. 이때, 전도성 판형 전극(10)은 탄소섬유, 탄소봉, 전도성 섬유 또는 금속재질로 형성될 수 있다.In the manufacturing method of the plate-shaped solar cell according to the second embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 6, the conductive plate-shaped electrode 10 is prepared. In this case, the conductive plate-shaped electrode 10 may be formed of carbon fiber, carbon rod, conductive fiber or metal material.

그 다음 도 7에 나타낸 바와 같이 전도성 판형 전극(10) 양측에 제1반도체층을 각각 형성한다(20)(30). 이때, 제1반도체층(20)(30)은 아몰퍼스 반도체층 또는 진성반도체층으로 형성한다.Next, as shown in FIG. 7, first semiconductor layers are formed on both sides of the conductive plate-shaped electrode 10 (20 and 30). In this case, the first semiconductor layers 20 and 30 are formed of an amorphous semiconductor layer or an intrinsic semiconductor layer.

그리고 도 8에 나타낸 바와 같이 제1반도체층(20)(30) 각각의 일측에 제2형 불순물 반도체층(40)(50)을 형성한다.As shown in FIG. 8, second type impurity semiconductor layers 40 and 50 are formed on one side of each of the first semiconductor layers 20 and 30.

이어서, 도 9에 나타낸 바와 같이 제2형 불순물 반도체층(40)(50) 각각의 일측에 투명전도층(60)(70)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 9, transparent conductive layers 60 and 70 are formed on one side of each of the second type impurity semiconductor layers 40 and 50.

그 다음 도 10에 나타낸 바와 같이 전도성 판형 전극(10)에 전기를 인가하여 아몰퍼스 반도체층이나 진성 실리콘층으로 구성된 제1반도체층(20)(30) 중 전도성 판형 전극(10)에 인접한 제1반도체층(20)(30)에 설정된 소정깊이의 제1형 불순물 반도체층(80(90)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 10, a first semiconductor adjacent to the conductive plate-shaped electrode 10 of the first semiconductor layers 20 and 30 composed of an amorphous semiconductor layer or an intrinsic silicon layer is applied by applying electricity to the conductive plate-shaped electrode 10. A first type impurity semiconductor layer 80 (90) having a predetermined depth set in the layers 20 and 30 is formed.

이때, 제1반도체층(20)(30)에 제1형 분순물 반도체층(80)(90)을 형성할 때 전도성 판형 전극(10)이 900℃ 내지 1150℃가 되도록 전기를 인가하여 형성하며, 전도성 판형 전극(10) 표면에 각각 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)의 금속피막을 더 도금할 수 있다. At this time, when forming the first type impurity semiconductor layer 80, 90 in the first semiconductor layer 20, 30, the conductive plate-shaped electrode 10 is formed by applying electricity so that it is 900 ℃ to 1150 ℃ In addition, a metal film of silver (Ag) or aluminum (Al) may be further plated on the surface of the conductive plate-shaped electrode 10.

여기서, 제1형 불순물을 P형이라 하는 경우, 제2형 불순물은 N형이고, 제1형 불순물을 N형이라 하는 경우, 제2형 불순물은 P형 불순물이다.
Here, when the first type impurity is called P type, the second type impurity is N type, and when the first type impurity is called N type, the second type impurity is P type impurity.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10 : 전도성 판형 전극 20, 30 : 제1반도체층
40, 50 : 제2형 불순물 반도체층 60, 70 : 투명 전도층
80, 90 : 제1형 분순물 반도체층10 conductive plate type electrode 20, 30 first semiconductor layer
40, 50: type 2 impurity semiconductor layer 60, 70: transparent conductive layer
80, 90: type 1 impurities semiconductor layer

Claims (27)

전도성 판형 전극; 상기 전도성 판형 전극의 양측면 각각에 형성된 제1형 불순물 반도체층; 및 상기 제1형 불순물 반도체층 각각의 일측면에 형성된 제1반도체층;으로 구성된 판형 태양전지에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 탄소재질로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.Conductive plate-shaped electrodes; A first type impurity semiconductor layer formed on each of both sides of the conductive plate electrode; And a first semiconductor layer formed on one side of each of the first type impurity semiconductor layers.
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed of a carbon material. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 전도성섬유 또는 탄소섬유 중 하나인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지. The method of claim 1,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that one of the conductive fibers or carbon fibers. 제1항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 금속재질로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method of claim 1,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed of a metallic material. 제4항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 은(Ag)으로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.5. The method of claim 4,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed of silver (Ag). 제4항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 알루미늄(Al)으로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.5. The method of claim 4,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed of aluminum (Al). 제1항에 있어서,
상기 제1형 불순물 반도체층은 상기 전도성 판형 전극의 일측면에 각각 형성되는 N형반도체층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method of claim 1,
The first type impurity semiconductor layer is a plate-type solar cell, characterized in that the N-type semiconductor layer formed on each side of the conductive plate-shaped electrode. 제1항에 있어서,
상기 제1형 불순물 반도체층은 전도성 판형 전극의 일측면에 각각 형성되는 P형반도체층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method of claim 1,
The first type impurity semiconductor layer is a plate-type solar cell, characterized in that each P-type semiconductor layer formed on one side of the conductive plate-shaped electrode. 제1항에 있어서,
상기 제1반도체층은 아몰퍼스 반도체층 또는 진성 실리콘층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method of claim 1,
And said first semiconductor layer is an amorphous semiconductor layer or an intrinsic silicon layer. 제1항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극의 일측면 각각의 상기 제1형 불순물 반도체층은 상기 전도성 판형 전극에 전기를 가해 상기 제1반도체층에 확산되어 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method of claim 1,
The first type impurity semiconductor layer of each side of the conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed by diffusion into the first semiconductor layer by applying electricity to the conductive plate-shaped electrode. 단면 형상이 판형으로 형성된 전도성 판형 전극; 상기 전도성 판형 전극의 양측면에 각각 형성된 제1형 불순물 반도체층; 상기 제1형 불순물 반도체층의 일측면 각각에 형성된 제1반도체층; 상기 제1반도체층 일측면 각각에 형성된 제2형 불순물 반도체층; 및 상기 제2형 불순물 반도체층 일측면에 각각 형성된 투명전도층;으로 구성된 판형 태양전지에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 탄소섬유, 탄소봉, 전도성 섬유 또는 금속재질로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.A conductive plate-shaped electrode whose cross-sectional shape is formed in a plate shape; First impurity semiconductor layers formed on both side surfaces of the conductive plate electrode; A first semiconductor layer formed on each side of the first type impurity semiconductor layer; A second type impurity semiconductor layer formed on each side of the first semiconductor layer; And a transparent conductive layer formed on one side of the second type impurity semiconductor layer.
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed of carbon fiber, carbon rod, conductive fiber or metal material. 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 제1형 불순물 반도체층은 N형 반도체층이고, 상기 제1반도체층은 진성반도체층이며, 상기 제2형 불순물 반도체층은 P형 반도체층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.12. The method of claim 11,
Wherein the first type impurity semiconductor layer is an N type semiconductor layer, the first semiconductor layer is an intrinsic semiconductor layer, and the second type impurity semiconductor layer is a P type semiconductor layer. 제11항에 있어서,
상기 제1형 불순물 반도체층은 P형 반도체층이고, 상기 제1반도체층은 진성반도체층이며, 상기 제2형 불순물 반도체층은 N형 반도체층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.12. The method of claim 11,
Wherein the first type impurity semiconductor layer is a P type semiconductor layer, the first semiconductor layer is an intrinsic semiconductor layer, and the second type impurity semiconductor layer is an N type semiconductor layer. 제11항에 있어서,
상기 제1형 불순물 반도체층은 N형반도체층이고, 상기 제1반도체층은 아몰퍼스 반도체층이며, 상기 제2형 불순물 반도체층은 P형 반도체층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.12. The method of claim 11,
And said first type impurity semiconductor layer is an N-type semiconductor layer, said first semiconductor layer is an amorphous semiconductor layer, and said second type impurity semiconductor layer is a P-type semiconductor layer. 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극의 일측면 각각의 제1형 불순물 반도체층은 상기 전도성 판형 전극에 전기를 인가해 상기 제1반도체층에 확산되어 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.12. The method of claim 11,
The first type impurity semiconductor layer on each side of the conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell, characterized in that formed by diffusion into the first semiconductor layer by applying electricity to the conductive plate-shaped electrode. 제1항 또는 제11항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극 표면에는 금속피막이 도금된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.The method according to claim 1 or 11,
The plate-shaped solar cell, characterized in that the metal plate is plated on the conductive plate electrode surface. 제18항에 있어서,
상기 금속피막은 은(Ag) 피막인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.19. The method of claim 18,
The metal film is a plate-type solar cell, characterized in that the silver (Ag) film. 제18항에 있어서,
상기 금속피막은 알루미늄(Al) 피막인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지.19. The method of claim 18,
The metal film is a plate-shaped solar cell, characterized in that the aluminum (Al) film. 판형 태양전지 제조방법에 있어서,
전도성 판형 전극을 준비하는 단계;
상기 전도성 판형 전극 양측에 제1반도체층을 각각 형성하는 단계; 및
상기 전도성 판형 전극에 전기를 인가해 상기 전도성 판형 전극 양측의 상기 제1반도체층 각각에 설정된 깊이로 불순물이 확산된 제1형 불순물 반도체층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법.In the plate-shaped solar cell manufacturing method,
Preparing a conductive plate-shaped electrode;
Forming first semiconductor layers on both sides of the conductive plate-shaped electrode; And
And applying electricity to the conductive plate-shaped electrode to form a first type impurity semiconductor layer in which impurities are diffused to a depth set in each of the first semiconductor layers on both sides of the conductive plate-shaped electrode. Battery manufacturing method. 제21항에 있어서,
상기 전기 인가 시 상기 전도성 판형 전극은 900℃ 내지 1150℃가 되도록 인가하는 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법. The method of claim 21,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-type solar cell manufacturing method characterized in that the application to be applied so that the 900 ℃ to 1150 ℃. 제21항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극은 탄소섬유, 탄소봉, 전도성 섬유 또는 금속재질로 형성된 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법.The method of claim 21,
The conductive plate-shaped electrode is a plate-shaped solar cell manufacturing method, characterized in that formed of carbon fiber, carbon rod, conductive fiber or metal material. 제21항에 있어서,
상기 제1반도체층은,
아몰퍼스 반도체층 또는 진성 실리콘층인 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법.The method of claim 21,
The first semiconductor layer,
A plate-shaped solar cell manufacturing method, characterized in that the amorphous semiconductor layer or intrinsic silicon layer. 전도성 판형 전극 준비하는 단계;
상기 전도성 판형 전극 양측면 각각에 제1반도체층을 형성하는 단계;
상기 제1반도체층 각각의 일측에 제2형 불순물 반도체층을 형성하는 단계;
상기 제2형 불순물 반도체층 각각의 일측에 투명전도층을 형성하는 단계; 및
상기 전도성 판형 전극에 전기를 인가하여 상기 전도성 판형 전극 양측의 상기 제1반도체층에 소정깊이의 제1형 불순물 반도체층을 각각 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법.Preparing a conductive plate-shaped electrode;
Forming first semiconductor layers on both sides of the conductive plate electrode;
Forming a second type impurity semiconductor layer on one side of each of the first semiconductor layers;
Forming a transparent conductive layer on one side of each of the second type impurity semiconductor layers; And
And applying electricity to the conductive plate-shaped electrode to form first type impurity semiconductor layers of a predetermined depth on the first semiconductor layer on both sides of the conductive plate-shaped electrode. 제25항에 있어서,
상기 제1반도체층에 상기 제1형 분순물 반도체층을 형성하는 단계는,
상기 전도성 판형 전극이 900℃ 내지 1150℃가 되도록 전기를 인가하여 형성하는 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법. 26. The method of claim 25,
Forming the first type impurity semiconductor layer on the first semiconductor layer,
Method for producing a plate-shaped solar cell, characterized in that the conductive plate-shaped electrode is formed by applying electricity to be 900 ℃ to 1150 ℃. 제21항 또는 제25항에 있어서,
상기 전도성 판형 전극 표면에 각각 금속피막을 도금하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 태양전지 제조 방법.The method of claim 21 or 25,
The plate-type solar cell manufacturing method characterized in that it further comprises the step of plating a metal film on each of the conductive plate-shaped electrode surface.
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