KR20120080903A - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents
Solar cell and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120080903A KR20120080903A KR1020110002372A KR20110002372A KR20120080903A KR 20120080903 A KR20120080903 A KR 20120080903A KR 1020110002372 A KR1020110002372 A KR 1020110002372A KR 20110002372 A KR20110002372 A KR 20110002372A KR 20120080903 A KR20120080903 A KR 20120080903A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- film
- bus bar
- pattern
- electrode film
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 43
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 20
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 12
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 10
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical class N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016909 AlxOy Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 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
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
- H01L31/0512—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module made of a particular material or composition of materials
-
- 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
Abstract
Description
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다. Typical solar cells have a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types, respectively.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍의 전자와 정공은 p-n 접합에 의해 각각 해당 방향, 즉, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형의 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결함으로써 전력을 얻는다.When light is incident on the solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor unit, and the electrons and holes of the generated electron-hole pairs are moved in corresponding directions by the pn junction, that is, the electrons move toward the n-type semiconductor unit. The hole moves toward the p-type semiconductor portion. The moved electrons and holes are collected by different electrodes connected to the n-type and p-type semiconductor parts, respectively, and are obtained by connecting these electrodes with wires.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 효율을 향상시키기 위한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the efficiency of the solar cell.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부, 상기 에미터부에 연결되어 있는 제1 전극막과 상기 제1 전극막 위에 위치하는 제2 전극막을 구비하며, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 전극, 그리고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극막과 상기 제2 전극막은 복수의 공극을 구비하고 있고, 단위 면적 당 제1 전극막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적은 상기 단위 면적 당 제2 전극막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적보다 크다. According to one aspect of the present invention, a solar cell includes a substrate having a first conductivity type, an emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, a first electrode film connected to the emitter portion, and the first electrode. And a second electrode film disposed on the film, the first electrode extending in a first direction, and a second electrode connected to the substrate, wherein the first electrode film and the second electrode film form a plurality of voids. And the number of voids of the first electrode film per unit area or the formation area of voids is larger than the number of voids of the second electrode film per unit area or the formation area of voids.
상기 에미터부와 접해 있는 상기 제1 전극막의 하부면의 폭은 상기 제2 전극막과 접해 있는 상기 제1 전극막의 상부면의 폭보다 클 수 있다.A width of a lower surface of the first electrode film in contact with the emitter may be greater than a width of an upper surface of the first electrode film in contact with the second electrode film.
상기 제2 전극막의 하부면의 폭은 상기 제2 전극막의 상기 하부면의 반대편에 위치하는 상기 제2 전극막의 상부면의 폭보다 클 수 있다.The width of the lower surface of the second electrode film may be greater than the width of the upper surface of the second electrode film positioned opposite to the lower surface of the second electrode film.
상기 제1 전극막의 최대 폭은 상기 제2 전극막의 최대 폭보다 클 수 있다. The maximum width of the first electrode film may be greater than the maximum width of the second electrode film.
상기 제1 전극막의 상기 최대 폭은 80㎛이고, 상기 제2 전극막의 상기 최대 폭은 60㎛일 수 있다.The maximum width of the first electrode film may be 80 μm, and the maximum width of the second electrode film may be 60 μm.
상기 제1 전극막의 두께는 상기 제2 전극막의 두께보다 클 수 있다.The thickness of the first electrode film may be greater than the thickness of the second electrode film.
상기 제1 전극막의 두께는 17㎛ 내지 25㎛이고, 상기 제2 전극막의 두께는 13㎛ 내지 15㎛일 수 있다.The first electrode film may have a thickness of 17 μm to 25 μm, and the second electrode film may have a thickness of 13 μm to 15 μm.
상기 제1 전극막의 전도도는 상기 제2 전극막의 전도도보다 작을 수 있다.The conductivity of the first electrode film may be smaller than that of the second electrode film.
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 전극과 연결되어 있는 버스바를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a bus bar extending in a second direction crossing the first direction and connected to the first electrode.
상기 버스바는 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 버스바막과 상기 제1 버스바막 위에 위치하는 제2 버스바막을 포함할 수 있다. The bus bar may include a first bus bar film connected to the emitter unit and a second bus bar film positioned on the first bus bar film.
상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막은 복수의 공극을 구비하고 있고, 단위 면적 당 제1 버스바막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적은 상기 단위 면적 당 제2 버스바막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적보다 클 수 있다.The first bus bar film and the second bus bar film have a plurality of voids, and the number of voids of the first bus bar film per unit area or the formation area of the voids is the number of voids of the second bus bar film per unit area or It may be larger than the formation area of the voids.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.The first bus bar film may be made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film may be made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 단일막으로 이루어질 수 있다. The bus bar may be formed of a single layer.
상기 버스바는 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.The bus bar may be made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극과 교차하는 부분에서 상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막을 구비할 수 있다.The bus bar may include the first bus bar film and the second bus bar film at a portion crossing the first electrode.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. The first bus bar film may be made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film may be made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.The bus bar may be made of the same material as the first electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극과 교차하는 부분에서 상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막을 구비할 수 있다.The bus bar may include the first bus bar film and the second bus bar film at a portion crossing the first electrode.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.The first bus bar film may be made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film may be made of the same material as the second electrode film.
상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 에미터부 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 전극막은 상기 반사 방지부를 통과해 상기 에미터부와 연결될 수 있다. The solar cell according to the above feature may further include an anti-reflection portion positioned on the emitter portion, and the first electrode film may be connected to the emitter portion through the anti-reflection portion.
본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입의 기판에 에미터부를 형성하는 단계, 상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계, 상기 반사 방지부 바로 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 제1 전극막 패턴을 구비한 제1 전극부 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 전극부 패턴 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 상기 제2 전극막 패턴 위에 위치하는 제2 전극막을 구비한 제2 전극부 패턴을 형성하는 단계, 상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 전극부 패턴의 상기 제1 전극막 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 제1 전극막을 형성하고, 상기 제2 전극부 패턴의 상기 제2 전극막 패턴은 상기 제1 전극막 위에 위치하여 상기 제1 전극막과 연결되는 제2 전극막을 형성하여 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 페이스트와 상기 제2 페이스트는 글래스 프릿(glass frit)을 함유하고 있고, 상기 제1 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율은 상기 제2 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율보다 크다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter portion on a substrate of a first conductivity type, forming an antireflection portion on the emitter portion, and screen printing a first paste directly on the antireflection portion. Printing and drying to form a first electrode pattern having a first electrode film pattern, and printing a second paste on the first electrode pattern by screen printing and then drying the second electrode film. Forming a second electrode part pattern having a second electrode film positioned over the pattern, and heat treating the substrate so that the first electrode film pattern of the first electrode part pattern passes through the anti-reflective part and Forming a first electrode film to be connected, and the second electrode film pattern of the second electrode part pattern is positioned on the first electrode film to be connected to the first electrode film And forming a first electrode, wherein the first paste and the second paste contain glass frit, and the ratio of the glass frit contained in the first paste is equal to the second paste. It is larger than the ratio of glass frit contained in the paste.
상기 제1 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 바로 위에 위치하고 상기 제1 전극막 패턴과 연결되어 있는 제1 버스바 패턴을 더 구비할 수 있, 상기 제2 전극부 패턴은 상기 제1 버스바 패턴 위에 위치하고 상기 제2 전극막 패턴과 연결되어 있는 제2 버스바 패턴을 더 구비할 수 있다.The first electrode part pattern may further include a first bus bar pattern disposed directly on the anti-reflective part and connected to the first electrode film pattern, and the second electrode part pattern may be disposed on the first bus bar pattern. The display device may further include a second bus bar pattern positioned and connected to the second electrode film pattern.
상기 제1 전극 형성 시, 상기 제1 전극부 패턴의 상기 제1 버스바막 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 제1 버스바막을 형성하고, 상기 제2 전극부 패턴의 상기 제2 버스바막 패턴은 상기 제1 버스바막 위에 위치하여 상기 제1 버스바막과 연결되는 제2 버스바막을 형성하여 버스바를 형성할 수 있다.When the first electrode is formed, the first bus bar film pattern of the first electrode part pattern forms a first bus bar film connected to the emitter part through the anti-reflective part, and the first bus bar film pattern of the second electrode part pattern is formed. The second bus bar layer pattern may be formed on the first bus bar layer to form a second bus bar layer connected to the first bus bar layer to form a bus bar.
상기 제2 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 위에 위치하고 상기 제2 전극막 패턴과 연결되어 있는 버스바 패턴을 더 구비할 수 있고, 상기 제1 전극 형성 시, 상기 버스바 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The second electrode part pattern may further include a bus bar pattern positioned on the anti-reflective part and connected to the second electrode film pattern. When the first electrode is formed, the bus bar pattern passes through the anti-reflective part. The method may further include forming a bus bar connected to the emitter unit.
상기 버스바 패턴은 상기 제1 전극막 패턴과 중첩하는 부분에서 상기 제1 전극막 패턴 위에 추가로 위치할 수 있고, 상기 버스바 형성 시 상기 제1 전극막 패턴과 상기 버스바 패턴이 중첩하는 부분은 상기 제1 전극막 패턴에 의해 형성되는 제1 버스바막과 상기 버스바 패턴에 의해 형성되는 제2 버스바막으로 이루어진 버스바를 더 형성할 수 있다.The bus bar pattern may be further disposed on the first electrode film pattern at a portion overlapping with the first electrode film pattern, and a portion where the first electrode film pattern and the bus bar pattern overlap when the bus bar is formed. The bus bar may further include a bus bar including a first bus bar film formed by the first electrode film pattern and a second bus bar film formed by the bus bar pattern.
상기 제1 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 위에 위치하고 상기 제1 전극막 패턴과 연결되어 있는 버스바 패턴을 더 구비할 수 있고, 상기 제1 전극 형성 시, 상기 버스바 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The first electrode part pattern may further include a bus bar pattern positioned on the anti-reflective part and connected to the first electrode film pattern. When the first electrode is formed, the bus bar pattern passes through the anti-reflective part. The method may further include forming a bus bar connected to the emitter unit.
상기 제2 전극막 패턴은 상기 버스바 패턴과 중첩하는 부분에서 상기 버스바 패턴 위에 추가로 위치할 수 있고, 상기 버스바 형성 시, 상기 버스바 패턴과 제2 전극막 패턴이 중첩하는 부분은 상기 버스바 패턴에 의해 형성되는 제1 버스바막과 상기 제2 전극막 패턴에 의해 형성되는 제2 버스바막으로 이루어진 버스바를 더 형성할 수 있다. The second electrode film pattern may be further positioned on the bus bar pattern at a portion overlapping with the bus bar pattern, and when the bus bar is formed, a portion where the bus bar pattern and the second electrode film pattern overlap the A bus bar may further include a first bus bar film formed by a bus bar pattern and a second bus bar film formed by the second electrode film pattern.
이러한 특징에 따르면, 제1 전극이 공극의 수나 공극의 형성 면적이 서로 다른 이중막으로 이루어져 있으므로, 에미터부와 제1 전극간의 접촉력이 향상되고 제1 전극으로부터 외부 장치로의 전하 이동량이 증가하여, 태양 전지의 효율이 향상된다.According to this aspect, since the first electrode is made of a double film having a different number of pores or a formation area of the pores, the contact force between the emitter portion and the first electrode is improved and the amount of charge transfer from the first electrode to the external device is increased. The efficiency of the solar cell is improved.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대한 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지의 전면 전극부 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크를 도시한 도면이다.
도 5, 도 7 및 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다른 예에 대한 일부 단면도이다.
도 6, 도 8 및 도 10은 각각 도 5, 도 7 및 도 9 각각에 도시한 태양 전지의 전면 전극부 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크들을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예의 일부 단면도이다.1 is a partial perspective view of an example of a solar cell according to one embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3A to 3E are diagrams sequentially showing an example of a method of manufacturing the solar cells shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 4 is a diagram illustrating a mask used to form the front electrode portion pattern of the solar cell illustrated in FIGS. 1 and 2.
5, 7 and 9 are partial cross-sectional views of another example of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
6, 8 and 10 illustrate masks used to form the front electrode portion pattern of the solar cell shown in FIGS. 5, 7 and 9, respectively.
11 is a partial cross-sectional view of another example of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed "overall" on another part, it means that not only is formed on the entire surface of the other part but also is not formed on a part of the edge.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.Next, a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a partial perspective view of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 1 taken along line II-II.
도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121)와 연결되어 있는 전면 전극부(140), 전면의 반대쪽 에 위치하는 기판(110)의 면[이하, '후면(back surface)'이라 함]에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(BSF region)(172), 그리고 기판(110)의 후면 위에 위치하는 후면 전극부(150)를 구비한다. 1 and 2, a
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)과 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 반도체는 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다.The
기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑될 수 있다.When the
이러한 기판(110)의 전면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. The front surface of this
이 경우, 기판(110)의 전면에 위치하는 에미터부(121)와 반사 방지부(130) 역시 텍스처링 표면을 가질 수 있다.In this case, the
이와 같이, 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 가질 경우, 기판(110)의 표면적이 증가하여 빛의 입사 면적이 증가하고 기판(110)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.As such, when the front surface of the
에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물을 갖는 불순물부로서, 기판(110)의 전면에 위치한다. 이로 인해, 에미터부(121)는 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.The
기판(110)과 에미터부(121)와의 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction between the
에미터부(121)는 기판(110), 즉, 기판(110)의 제1 도전성 부분과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.The
에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다. When the
에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다.The
이러한 반사 방지부(130)는 투명하고 수소화된 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있고, 약 70㎚ 내지 약 80㎚의 두께를 가지며, 약 2.0 내지 2.1의 굴절률을 가질 수 있다.The
반사 방지부(130)의 굴절률이 2.0 이상일 경우, 빛의 반사도가 감소되면서 반사 방지부(130) 자체에서 흡수되는 빛의 양이 좀더 감소되고, 반사 방지부(130)의 굴절률이 2.1 이하일 경우, 반사 방지부(130)의 반사도가 좀더 감소한다.When the refractive index of the
또한, 본 예에서, 반사 방지부(130)의 굴절률(2.0 내지 2.1)은 공기의 굴절률(약 1)과 기판(110)의 굴절률(약 3.5) 사이의 값을 갖고 있다. 따라서, 공기에서부터 기판(110) 쪽으로의 굴절률 변화가 순차적으로 증가하므로, 이러한 굴절률 변화에 의해 빛의 반사도는 더욱 감소하여 기판(110)으로 입사하는 빛의 양은 더 증가한다. In addition, in this example, the refractive indexes 2.0 to 2.1 of the
또한, 반사 방지부(130)의 두께가 약 70㎚ 이상일 경우, 좀더 효율적인 빛의 반사 방지 효과가 얻어진다. 반사 방지부(130)의 두께가 약 80㎚ 이하일 경우, 반사 방지부(130) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가되며, 태양 전지(11)의 제조 공정 시 전면 전극부(140)가 좀더 안정적이고 용이하게 반사 방지부(130)를 관통하여, 전면 전극부(140)와 에미터부(121)가 좀더 안정적으로 연결된다.In addition, when the thickness of the
반사 방지부(130)는 또한 함유된 수소(H)를 이용하여 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸고, 이로 인해 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 실행한다. 따라서, 반사 방지부(130)의 패시베이션 기능에 의해 결함에 의한 손실되는 전하의 양이 줄어든다.The
도 1 및 도 2에서, 반사 방지부(130)는 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있다. 또한 반사 방지부(130)는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함하여 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 산화 질화물(SiOxNy), 알루미늄 산화물(AlxOy) 및 티타늄 산화물(TiOx) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 이러한 반사 방지부(130)는 필요에 따라 생략될 수 있다.1 and 2, the
전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.The
복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)와 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.The
각 전면 전극(141)은 에미터부(121)와 바로 접해있는 제1 전극막(1411)과 제1 전극막(1411) 위에 위치하여 제1 전극막(1411)과 연결되어 있는 제2 전극막(1412)을 구비한다. Each of the
따라서, 복수의 제1 전극막(1411)은 서로 이격되어 정해진 방향으로 에미터부(121)에서 나란히 뻗어 있고, 복수의 제2 전극막(1411)은 복수의 제1 전극막(1411) 위에서 제1 전극막(1411)을 따라 뻗어 있다. Accordingly, the plurality of
제1 전극막(1411)의 폭은 제1 전극막(1411)의 상부 표면, 즉 제2 전극막(1412)과 접해 있는 표면에서부터 하부 표면, 즉, 에미터부(121)와 접해 있는 표면으로 갈수록 증가한다. 제2 전극막(1412)의 폭 역시 제2 전극막(1412)의 상부 표면에서부터 하부 표면, 즉, 제1 전극막(1411)과 접해 있는 표면으로 갈수록 증가한다. 따라서, 도 2에 도시한 것처럼, 제1 전극막(1411)의 폭은 제2 전극막(1412)의 폭보다 커, 제1 전극막(1411)의 최대 폭(w11)은 제2 전극막(1412)의 최대 폭(w12)보다 크다. 이때, 제1 전극막(1411)의 최대 폭(w11)은 약 80㎛ 내지 약 85㎛일 수 있고, 제2 전극막(1412)의 최대 폭(w12)은 약 60㎛ 내지 65㎛일 수 있다. 따라서 전면 전극(141)의 최대 폭은 약 80㎛ 내지 약 85㎛이다. The width of the
또한, 제1 전극막(1411)의 두께는 제2 전극막(1412)의 두께보다 크고, 예를 들어, 제1 전극막(1411의 약 17㎛ 내지 약 25㎛일 수 있고, 제2 전극막(1412)의 두께는 약 13㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 이로 인해, 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)의 두께를 합친 전면 전극(141)의 총 두께는 약 30㎛ 내지 40㎛가 되어, 각 전면 전극(141)의 종횡비[(총두께/최대폭)ㅧ100]는 약 35.2% 내지 약 50%를 갖게 된다. 이와 같이, 각 전면 전극(141)의 최대 선폭은 약 80㎛ 내지 85㎛이므로, 이러한 선폭은 단일막으로 이루어지고 스크린 인쇄법으로 이루어진 비교예의 전면 전극의 선폭(예, 약 100㎛ 내지 120㎛)보다 감소한다. 이때, 감소된 선폭에 의한 각 전면 전극(141)의 배선 저항 증가를 방지하기 위해, 본 실시예의 전면 전극(141)은 제1 및 제2 전극막(1411, 1412)의 이중막 구조와 같은 다층 구조를 갖고 있다. 이로 인해, 본 예의 전면 전극(141)의 두께는 비교예에 따른 전면 전극의 두께인 약 15㎛ 내지 25㎛보다 증가한 약 30㎛ 내지 40㎛를 갖는다. In addition, the thickness of the
따라서, 각 전면 전극(141)의 폭이 줄어들어, 기판(110)의 전면에서 전면 전극(141)이 위치하는 면적은 감소하고 대신 각 전면 전극(141)의 두께는 증가함에 따라, 전면 전극(141)에 의한 입사량 감소량이 줄어들어 기판(110) 내로 입사되는 빛의 양이 증가하고, 두께의 증가로 인해 각 전면 전극(141)의 배선 저항 증가가 방지되므로, 안정적으로 전하의 이동이 행해진다.Therefore, the width of each
각 전면 전극(141)의 최대폭이 약 80㎛ 내지 약 85㎛를 초과할 경우, 전면 전극(141)의 형성 면적이 증가하여 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 감소한다.When the maximum width of each
각 전면 전극(141)의 두께가 약 30㎛ 이상이고 종횡비가 약 35.2% 이상일 경우, 좀더 양호한 배선 저항이 얻어져 각 전면 전극(141)의 안정적인 전하 이동이 이루어지고, 각 전면 전극(141)의 두께가 약 40㎛ 이하이고 종횡비가 약 50% 이하일 경우, 불필요한 제조 비용의 증가를 방지하고 좀더 용이하게 전면 전극(141)이 형성된다. When the thickness of each
위에 기재한 것처럼, 제1 전극막(1411)의 폭과 두께가 제2 전극막(1412)의 폭과 두께보다 크므로, 기판(110)의 전면에 형성된 제1 전극막(1411)의 전체 면적은 기판(110)의 전면에 형성된 제2 전극막(1412)의 전체 면적보다 크다.As described above, since the width and thickness of the
이러한 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)은 도 2에 도시한 것처럼 복수의 공극(孔隙)(void)(h11, h12)을 구비하고 있다. 이때, 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)에 각각 위치한 공극(h11, h12)의 크기는 불규칙하고 형성 위치 역시 불규칙하다.The
이때, 단위 면적 당 제1 전극막(1411)에 형성된 공극(h11)의 수와 공극(h11)의 형성 면적은 단위 면적당 제2 전극막(1412)에 형성된 공극(h12)의 수와 공극 형성 면적보다 각각 많다. 따라서, 단위 면적 당 공극(h11)의 형성 비율은 공극(h12)의 형성 비율보다 크기 때문에, 제1 전극막(1411)의 전체 면적에 대한 공극(h11)의 형성 비율(즉, 공극율)은 제2 전극막(1412)의 전체 면적에 대한 공극(h12)의 형성 비율, 즉, 제2 전극막(1412)의 전체 면적에서 공극(h12)이 차지하는 비율보다 크다.At this time, the number of voids h11 formed in the
이때, 제1 전극막(1411)의 전극 공극율이 제2 전극막(1412)의 전극 공극율보다 크기 때문에, 제2 전극막(1412)의 밀도가 제1 전극막(1411)의 밀도보다 크게 되고 이로 인해 제2 전극막(1412)의 전도도는 제1 전극막(1411)의 전도도보다 증가한다. At this time, since the electrode porosity of the
이때, 단위 면적의 크기는 5㎛ㅧ5㎛ 내지 10㎛ㅧ10㎛일 수 있고, 이때, 단위 면적 중 세로의 크기는 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)의 두께보다 작다.In this case, the size of the unit area may be 5 μm × 5 μm to 10 μm × 10 μm, wherein the vertical size of the unit area is smaller than the thickness of the
또한, 단위 면적은 기판(110)의 표면에 대해 수직으로 전면 전극부(140)를 잘랐을 때 얻어지는 단면에서의 단위 면적이나 전면 전극부(140)에서부터 후면 전극부(150)로 전면 전극부(140)를 잘랐을 때 얻어지는 단면에서의 단위 면적일 수 있다. 하지만, 이외에도 동일한 크기를 갖는 면적에서, 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)의 각 공극(h11, h12)의 평균 수나 공극(h11, h12)의 평균 형성 비율을 측정할 수 있는 단위 면적이면 이용 가능하다.In addition, the unit area is the unit area in the cross section obtained when the
이러한 제1 및 제2 전극막(1411, 1412) 중에서, 제1 전극막(1411)은 에미터부(121)와 직접 접해 있으므로, 에미터부(121)에 존재하는 전하(예, 전자)를 주로 수집한다. 제2 전극막(1412)은 제1 전극막(1411) 위에 위치하고 제1 전극막(1411)보다 높은 전도도를 갖고 있으므로, 제1 전극막(1411)으로 수집된 전하는 접해 있는 제2 전극막(1412)으로 이동한 후 제2 전극막(1412)을 따라 해당 방향으로 이동한다. Among the first and
이처럼, 전하의 이동이 주로 이루어지는 제2 전극막(1412)의 전도도가 제1 전극막(1411)의 전도도보다 크므로, 제2 전극막(1412)은 좀더 용이하고 원활하게 전하의 이동을 수행하게 된다. 또한, 제1 전극막(1411)은 에미터부(121)와의 전기적인 연결 및 물리적인 결합이 이루어져 에미터부(121)로의 전하 수집이 용이하게 행해진다. As such, since the conductivity of the
복수의 전면 버스바(142) 또한 에미터부(121)와 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.The plurality of front bus bars 142 are also electrically and physically connected to the
각 전면 전극(141)과 동일하게 각 전면 버스바(142) 역시 에미터부(121)와 바로 접해있는 제1 버스바막(1421)과 제1 버스바막(1421) 위에 위치하여 제1 버스바막(1421)과 연결되어 있는 제2 버스바막(1422)을 구비한다. Like the
따라서, 복수의 제1 버스바막(1421)은 서로 이격되어 정해진 방향으로 에미터부(121)에서 나란히 뻗어 있고, 복수의 제2 버스바막(1421)은 복수의 제1 버스바막(1421) 위에서 제1 버스바막(1421)을 따라 뻗어 있다. Accordingly, the plurality of first
이때, 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)은 동일한 재료로 이루어져 있고 실질적으로 같은 두께를 가지며 동일층에 위치한다. 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422) 역시 동일한 재료로 이루어져 있고 실질적으로 동일한 두께를 가지며 동일층에 위치한다. 이로 인해, 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)은 서로 교차하는 지점에서 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 실질적으로 동일한 표면 높이를 유지하고, 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422) 역시 서로 교차하는 지점에서 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 실질적으로 동일한 표면 높이를 유지한다.In this case, the
또한, 제1 버스바막(1421)의 폭 역시 제2 버스바막(1422)과 접해 있는 상부 표면에서부터 에미터부(121)와 접해 있는 하부 표면으로 갈수록 증가하고, 제2 버스바막(1422)의 폭 역시 제2 버스바막(1422)의 상부 표면에서부터 제1 버스바막(1421)과 접해 있는 하부 표면으로 갈수록 증가한다. 따라서, 제1 버스바막(1421)의 폭은 제2 버스바막(1422)의 폭보다 커, 제1 버스바막(1421)의 최대 폭(w21)은 제2 버스바막(1422)의 최대 폭(w22)보다 크다.In addition, the width of the first
따라서, 전면 전극(141)과 동일하게, 제1 버스바막(1421)의 두께와 폭은 제2 버스바막(1422)의 두께와 폭보다 크므로, 기판(110)의 전면에 형성된 제1 버스바막(1421)의 전체 면적은 기판(110)의 전면에 형성된 제2 버스바막(1422)의 전체 면적보다 크다.Therefore, similarly to the
이미 설명한 것처럼, 제1 버스바막(1421)은 제1 전극막(1411)과 동일한 재료로 이루어져 있고, 제2 버스바막(1422)은 제2 전극막(1412)과 동일한 재료로 이루어져 있으므로, 제1 및 제2 버스바막(1421, 1422)에도 복수의 공극(h21, h22)이 위치한다. 또한, 단위 면적에서 제1 버스바막(1421)의 공극(h21)의 수, 공극(h21)의 형성 면적 및 형성 비율은 제2 버스바막(1422)의 공극(h22)의 수, 공극(h22)의 형성 면적 및 형성 비율보다 크다. 따라서, 제1 버스바막(1421)의 전체 면적에서 공극(h21)이 차지하는 비율은 제2 버스바막(1422)의 전체 면적에서 공극(h22)이 차지하는 비율보다 크고, 제3 버스바막(1422)의 전도도는 제1 버스바막(1421)의 전도도보다 크다. 이미 설명한 것처럼, 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)은 동일한 재료로 이루어져 있으므로, 제1 전극막(1411)의 전극 공극율과 제1 버스바막(1421)의 전극 공극율을 동일하고, 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422) 역시 동일한 재료로 이루어져 있으므로, 제2 전극막(1412)의 전극 공극율과 제2 버스바막(1422)의 전극 공극율은 동일하다. 또한 단위 면적에서, 제1 전극막(1411)의 공극 수, 공극 형성 면적 및 공급 형성 비율은 제1 버스바막(1421)의 공극 수, 공극 형성 면적 및 공급 형성 비율과 같고 제2 전극막(1412)의 공극 수, 공극 형성 면적 및 공급 형성 비율은 제2 버스바막(1422)의 공극 수, 공극 형성 면적 및 공급 형성 비율과 같다.As described above, since the first
복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(121)의 부분으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한다.The plurality of
따라서, 제1 및 제2 전극막(1411, 1412)과 동일하게, 에미터부(121)와 바로 접해 있는 제1 버스바막(1421)은 에미터부(121)에 존재하는 전하(예, 전자)를 주로 수집하고, 제2 버스바막(1422)은 제1 버스바막(1421)에 의해 수집된 전하와 제2 전극막(1412)을 따라 이동하는 전하를 해당 방향으로 이동시킨다. Accordingly, similarly to the first and
각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 커 제1 버스바막(1421)의 폭은 제1 전극막(1411)의 폭보다 크고, 제2 버스바막(1422)의 폭은 제2 전극막(1412)의 폭보다 크다.Since each
도 1에 도시한 것처럼, 복수의 전면 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극부(140)는 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.As illustrated in FIG. 1, the plurality of
복수의 전면 버스바(142)의 제2 버스바막(1422)은 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다. 본 실시예에서, 반사 방지부(130)가 양의 고정 전하(positive fixed charge)의 특성을 갖는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어지고 기판(110)이 p형 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)으로부터 전면 전극부(140)로의 전하 전송 효율이 향상된다. 즉, 반사 방지부(130)가 양 전하의 특성을 띄게 되므로, 반사 방지부(130)는 양 전하인 정공의 이동을 방해한다. 따라서, 반사 방지부(130)는 자신이 위치한 기판(110)의 전면 쪽으로 정공이 이동하는 것을 방해하는 반면, 자신과 반대로 음 전하 특성을 갖는 전자를 기판(110)의 전면 쪽으로, 즉, 반사 방지부(130)쪽으로 끌어 당긴다. 따라서 기판(110)으로부터 전면 전극부(140)로 전하(예, 전자)의 전송 효율이 향상되어 전면 전극부(140)에서 출력되는 전하(전자)의 양은 증가한다.The second
복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유하고 있다.The
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.In FIG. 1, the number of
후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다. The rear
이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역과 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동은 방해되는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동은 좀더 용이해진다. 따라서, 후면 전계부(172)는 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 후면 전극부(150)로의 전하 이동량을 증가시킨다.The potential barrier is formed due to the difference in the impurity concentration between the first conductive region and the backside
후면 전극부(150)는 후면 전극(151)과 후면 전극(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.The
후면 전극(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 후면 버스바(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다. 대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 기판(110) 후면의 가장자리 부분에 위치하지 않을 수 있다.The
후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다. The
이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The
이때, 후면 전극(151)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 후면 전계부(172)와 접촉하고 있으므로, 기판(110), 즉 후면 전계부(172)와 후면 전극(151) 간의 접촉 저항이 감소하여 기판(110)으로부터 후면 전극(151)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.In this case, since the
복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 기판(110)뿐만 아니라 인접한 후면 전극(151)과 연결되어 있다. The plurality of
또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주보고 있다.In addition, the plurality of rear bus bars 152 may face the plurality of front bus bars 142 with respect to the
복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.The plurality of
복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)를 외부 장치로 출력된다. The plurality of
이러한 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.The plurality of
대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 후면 버스바(152)가 위치한 기판(110)의 후면 부분에도 위치할 수 있고, 이 경우, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주보며 후면 전극(151) 위에 위치한다. 이때, 경우에 따라 후면 전극(151)은 후면의 가장 자리 부분을 제외한 실질적인 후면 전체 면에 위치할 수 있다. In an alternative example, the
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.The operation of the
태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 반도체부인 에미터부(121)와 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.These electron-hole pairs are separated from each other by the pn junction of the
이때, 각 전면 전극(141)과 각 전면 버스바(142)는 제1 및 제2 전극막(1411, 1412)과 제1 및 제2 버스바막(1421, 1422)으로 각각 이루어져 있고 전하의 이동이 주로 행해지는 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422)의 전도도가 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)보다 크므로, 전하 이동이 좀더 양호하게 행해져 외부 장치로 전송되는 전하의 양이 증가한다. In this case, each of the
또한, 각 전면 전극(141)의 최대 폭이 감소하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율은 더욱 향상된다.In addition, since the maximum width of each
다음, 도 3a 내지 도 3e를 참고로 하여 태양 전지(11)를 제조하는 방법의 한 예를 설명한다.Next, an example of a method of manufacturing the
도 3a에 도시한 것처럼, 기판(110)에 5가 원소 또는 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질을 열 확산법 등으로 기판(110)에 도핑하여, 기판(110)에 에미터부(121)를 형성한다. 이때, 기판(110)이 n형일 경우, 인(P) 등을 포함하는 물질(예, POCl3이나 H3PO4)을 이용하고, 기판(110)이 p형일 경우, 붕소(B) 등을 포함하는 물질(예, B2H6)을 이용하여 기판(110)에 에미터부(121)를 형성한다. 또한, 열 확산법으로 에미터부(121)를 형성할 경우, 기판(110)의 전면, 후면 및 측면에 에미터부(121)가 형성된다. As shown in FIG. 3A, a material containing a pentavalent element or an impurity of a trivalent element is doped into the
그런 다음, p형 불순물 또는 n형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)은 식각 공정을 통해 제거된다.Then, an oxide containing phosphorus (phosphorous silicate glass (PSG) or boron silicate glass (BSG) generated as the p-type impurity or n-type impurity is diffused into the
필요할 경우, 에미터부(121)를 형성하기 전에, 기판(110)의 전면에 텍스처링 공정을 수행하여, 요철면인 텍스처링 표면을 형성할 수 있다. 이때, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어질 경우, KOH, NaOH 등의 염기 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있고, 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, HF나 HNO3와 같은 산 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있다.If necessary, before forming the
다음, 도 3b에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 기판(110)의 전면에 형성된 에미터부(121) 위에 반사 방지부(130)를 형성한다. 한 예로서, 반사 방지부(130)은 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. Next, as shown in FIG. 3B, the
도 3c를 참고로 하면, 반사 방지부(130) 위에 스크린 인쇄법(screen printing)을 이용하여, 은(Ag) 및 글래스 프릿(glass frit)과 솔벨트(solvent) 및 바인더(binder) 등을 함유하고 있는 제1 페이스트를 인쇄한 후 건조시켜, 제1 전극부 패턴(40a)을 형성한다. 이때, 글래스 프릿에는 PbO와 SiO2 등을 함유하고 있다. 페이스트의 성분 중에서 은(Ag)과 같은 금속 성분은 전도도에 영향을 미치고, 글래스 프릿은 반사 방지부(130)의 관통 동작과 에미터부(121)와의 접착력에 영향을 미친다. 솔벨트와 바인더는 건조 동작이 행해질 때 증발하거나 타버린다. 따라서, 제1 전극부 패턴(40a)은 은과 글래스 프릿으로 이루어져 있다.Referring to FIG. 3C, silver, glass frit, solvent, binder, and the like are contained on the
제1 전극부 패턴(40a)을 형성하기 위해 사용되는 마스크(mask)는 도 4의 (a)에 도시한 것과 같은 형상의 개구부(1811, 1812)를 갖는 마스크(M11)이다. 따라서, 반사 방지부(130) 위에 마스크(M11)를 배치한 후 제1 페이스트를 스퀴지(squeegee)(도시하지 않음) 등으로 마스크(M11) 위에 인쇄한 후 건조시키면, 복수의 개구부(1811, 1812)를 통과한 제1 페이스트에 의해 개구부(1811, 1812)의 형상과 같은 제1 전극부 패턴(40a)이 형성된다.The mask used for forming the first
제1 전극부 패턴(40a)은 개구부(1811)에 의해 형성된 제1 전극막 패턴(41a)과 개구부(1812)에 의해 형성된 제1 버스바막 패턴(42a)을 구비한다.The first
제1 전극부 패턴(40a)은 투명하고 매끄러운 반사 방지부(130) 위에 바로 인쇄되므로, 도 3c에 도시한 것처럼, 반사 방지부(130) 위에서 퍼짐 현상이 발생하여, 제1 전극막 패턴(41a)과 제1 버스바막 패턴(42a) 각각의 하부면이 상부면보다 큰 폭을 갖게 된다.Since the first
다음, 도 3d에 도시한 것처럼, 제1 전극부 패턴(40a) 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜, 제2 전극부 패턴(40b)을 형성하여, 전면 전극부 패턴(40)을 완성한다. 이때, 제2 페이스트 역시 은(Ag) 및 PbO와 SiO2 등을 함유하는 글래스 프릿을 함유하고 있고, 또한 바인더와 솔벤트를 함유한다. 역시, 솔벤트와 바인더는 건조 동작 중에 증발하거나 타버리므로, 제2 전극부 패턴(40b)은 은과 글래스 프릿으로 이루어져 있다. Next, as shown in FIG. 3D, the second paste is printed on the first
제2 전극부 패턴(40b)을 형성하기 위해 사용되는 마스크는 도 4의 (b)에 도시한 것과 같은 형상의 개구부(1813, 1814)를 갖는 마스크(M12)이다. 도 4를 통해 알 수 있듯이, 마스크(M12)는 마스크(M11)와 동일한 형상을 갖고 있다. 따라서 제1 전극부 패턴(40a) 위에 마스크(M12)를 배치시킨 후 제2 페이스트를 도포하면 제1 전극부 패턴(40a) 위에 하나의 막이 형성되어 제2 전극부 패턴(40b)을 형성하게 된다. The mask used to form the second
제2 전극부 패턴(40b) 역시 개구부(1813)에 의해 형성된 제2 전극막 패턴(41b)과 개구부(1814)에 의해 형성된 제2 버스바막 패턴(42b)을 구비한다.The second
이때, 반사 방지부(130) 위에 바로 인쇄되는 제1 페이스트는 반사 방지부(130)을 관통하여 에미터부(121)과 안전하고 견고하게 접촉해야 하고, 제1 전극부 패턴(40b) 위에 인쇄되는 제2 페이스트는 양호한 전하 이동을 위해 전도도가 좋아야 한다.In this case, the first paste directly printed on the
이를 위해, 제1 페이스트에 함유된 은과 글래스 프릿을 합한 고형물(solid)의 비율은 제2 페이스트에 함유된 고형물의 비율보다 크고, 또한, 제1 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율은 제2 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율보다 크다. To this end, the ratio of solids in which silver and glass frit are included in the first paste is greater than the ratio of solids in the second paste, and the ratio of glass frits in the first paste is equal to the second paste. It is larger than the ratio of glass frit contained in.
이미 설명한 것처럼, 마스크(M11, M12)를 각각 이용하여 제1 및 제2 페이스트를 인쇄한 후 건조시킬 경우 바인더와 솔벤트가 제거되므로, 마스크(M11)를 통해 반사 방지부(130) 위에 전사되어 형성된 제1 전극부 패턴(40a)의 양이 마스크(M12)를 통해 제1 전극부 패턴(40a) 위에 전사되어 형성된 제2 전극부 패턴(40b)의 양보다 크다. 이로 인해, 제1 전극부 패턴(40a)의 두께가 제2 전극부 패턴(40b)의 두께보다 크다. As described above, the binder and the solvent are removed when the first and second pastes are printed and dried using the masks M11 and M12, respectively, and thus are transferred and formed on the
또한, 제1 페이스트의 글래스 함량이 제2 페이스트보다 크므로, 제1 전극부 패턴(40a)의 퍼짐성은 제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐성보다 크고, 이미 설명한 것처럼, 제1 전극부 패턴(40a)은 매끄러운 표면에 바로 인쇄되는 반면, 제2 전극부 패턴(40b)은 반사 방지부(130)보다 큰 거칠기를 갖는 제1 전극부 패턴(40a) 위에 인쇄되므로 반사 방지부(130) 위에 도포되는 제1 전극부 패턴(40a)의 퍼짐성은 제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐성보다 더욱 커지게 된다.In addition, since the glass content of the first paste is larger than that of the second paste, the spreadability of the first
이로 인해, 제2 전극부 패턴(40b)에도 퍼짐 현상은 발생하지만, 제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐 정도는 제1 전극부 패턴(40a)의 퍼짐 정도보다 적다. For this reason, although the spreading phenomenon arises also in the 2nd
제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐 현상으로 인해, 제2 전극막 패턴(41b)과 제2 버스바막 패턴(42b) 각각의 하부면이 상부면보다 큰 폭을 갖게 된다.Due to the spreading of the second
다음, 도 3e에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(121) 위에 후면전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52)을 형성하여 후면 전극부 패턴(50)을 완성한다.Next, as shown in FIG. 3E, the
후면전극 패턴(51)은 알루미늄(Al)과 글래스 프릿을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 기판(110)의 후면 위에 선택적으로 인쇄한 후 건조시켜 형성되고, 후면 버스바 패턴(52)은 은(Ag) 및 글래스 프릿을 함유한 후면 버스바 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후면전극 패턴(51)이 위치하지 않은 기판(110)의 후면 위에 선택적으로 인쇄한 후 건조시켜 형성된다. 후면전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52)의 형성 순서는 변경 가능하다. 후면전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52)에 함유된 글래스 프릿은 전면 전극부 패턴(40)에 함유된 글래스 프릿과 다른 성분 또는 다른 조성을 갖고 있다.The
이때, 이들 패턴(40, 51, 52)의 건조 온도는 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있고, 패턴(40, 51, 52)의 형성 순서는 변경 가능하다.At this time, the drying temperature of these
그런 다음, 전면전극부 패턴(40)과 후면전극부 패턴(50)이 형성된 기판(110)에 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 열처리 공정이 시행되어, 에미터부(121)와 접촉하고 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140), 기판(110)과 전기적으로 연결되는 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150), 그리고 후면 전극(151)과 접하는 기판(110) 내에 후면 전계부(172)를 형성한다.Then, a heat treatment process is performed at a temperature of about 750 ° C. to about 800 ° C. on the
즉, 열처리 공정에 의해, 전면전극부 패턴(40)의 제1 전극부 패턴(40a)과 제2 전극부 패턴(40b)에 함유된 글래스 프릿이 녹게 되어, 제2 전극부 패턴(40b)에 함유된 글래스 프릿은 제1 전극부 패턴(40a) 쪽으로 이동하고 제1 전극부 패턴(40a)에 함유된 글래스 프릿은 반사 방지부(130) 쪽으로 이동한다. 이로 인해, 글래스 프릿에 함유된 PbO 등도 반사 방지부(130) 쪽으로 이동하여 반사 방지부(130)의 식각 동작이 이루어진다. 이러한 반사 방지부(130)의 식각 동작에 의해 반사 방지부(130)가 제거된 부분을 통과하여 글래스 프릿은 서서히 에미터부(121) 쪽으로 이동하며, 이때, 글래스 프릿의 이동에 의해 금속 성분인 은(Ag) 입자의 일부도 글래스 프릿의 이동에 따라 함께 식각된 반사 방지부(130)를 통과해 에미터부(121) 쪽으로 이동한다. 이때, 열처리 온도가 설정 온도 이상이 되면 은(Ag) 입자도 용해된다. 이러한 동작 중에 온도가 서서히 감소하게 되면, 글래스 프릿이 소결되어 에미터부(121)와 글래스 프릿의 경계면 및 그 부분에 얇은 유리층(glass layer)이 형성 되고 글래스 프릿 내의 은(Ag) 입자의 일부는 에미터부(121)의 물질인 실리콘(Si)과 결합하여 은(Ag)의 재결정화가 이루어져 유리층 내에 재결정화된 은(Ag)이 주로 입자(particle) 상태로 존재하게 되어, 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)이 형성한다. 이때, 재결정화가 행해지지 않은 은(Ag)은 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421) 내에 존재하여 전하의 이동을 실현한다.That is, the glass frit contained in the first
이와 같이, 글래스 프릿은 반사 방지부(130)와의 관통 동작을 실현하고, 유리층 등을 형성하여 에미터부(121)과 제1 전극막(1411) 및 제1 버스바막(1421)과의 접촉력을 증가시키는 역할을 한다.As described above, the glass frit realizes the penetrating operation with the
본 예의 경우, 이미 설명한 것처럼, 반사 방지부(130) 위에 직접 위치하는 제1 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 함량비가 제2 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 함량비보다 크므로, 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)은 안정적이고 용이하게 에미터부(121)와 연결되어 전하의 수집을 좀더 용이하게 하고 물리적인 결합력을 증가시킨다. In the present example, as described above, since the content ratio of the glass frit contained in the first paste directly positioned on the
제2 전극부 패턴(40b) 역시 제1 전극부 패턴(40a)과 같이 글래스 프릿과 은(Ag)을 구비하고 있으므로 위와 같은 동작을 통해 그 하부막에 위치한 제1 전극부 패턴(40a)과 물리적 및 전기적인 연결이 이루어져 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422)을 형성한다. 이로 인해, 제1 및 제2 전극막(1411, 1412)으로 이루어진 복수의 전면 전극(141)과 제1 및 제2 버스바막(1421, 1422)으로 이루어진 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)가 완성된다.Since the second
제1 전극부 패턴(40a)과 제2 전극부 패턴(40b) 중, 제1 전극막 패턴(41a)과 제2 전극막 패턴(41b)은 각각 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)이 되고, 제1 버스바막 패턴(42a)과 제2 버스바막 패턴(42b)은 각각 제1 버스바막(1421)과 제2 버스바막(1422)이 된다.Of the first
이러한 과정을 통해 제1 및 제2 전극막(1411, 1412)과 제1 및 제2 버스바막(1421, 1422)이 형성될 때, 글래스 프릿이 존재했던 부분은 빈 구멍(공극)을 형성하게 된다.Through this process, when the first and
이미 설명한 것처럼, 제2 페이스트보다 제1 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 함량비뿐만 아니라 함량의 양이 많으므로, 전면 전극부(140)의 하부막(1411, 1421)에 형성된 공극의 수 및 공극의 형성 면적은 그 상부막(1412, 1422)에 형성된 공극의 수 및 공극의 형성 면적보다 많고, 이로 인해, 하부막(1411, 1421)의 전체 면적 중 공극의 비율 역시 상부막(1412, 1422)의 전체 면적 중 공극의 비율보다 많다. 이로 인해, 제1 전극막(1411)의 전체 면적에 대한 공극의 비율은 제2 전극막(1412)의 전체 면적에 대한 공극의 비율보다 크고, 제1 버스바막(1421)의 전체 면적에 대한 공극의 비율은 제2 버스바막(1422)의 전체 면적에 대한 공극의 비율보다 크다. 단위 면적에서 공극의 수 및 공극의 형성 면적 역시 하부막(1411, 1421)이 상부막(1412, 1422)보다 크다. As described above, since the content ratio of the glass frit contained in the first paste is higher than that of the second paste, the amount of the pores formed in the
이러한 공극의 비율 차이로 인해, 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422)의 밀도가 각각 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)보다 크므로, 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422)의 전도도가 각각 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421)보다 증가하여, 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422)을 따라 이동하는 전하의 이동이 좀더 용이해진다.Due to the difference in the ratio of the gaps, since the density of the
또한, 열처리 공정에 의해, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52) 역시 위에 기재한 것과 같은 글래스 프릿과 금속 입자의 동작에 기판(110)에 접해 있는 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)로 형성되고, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)에 포함된 알루미늄(Al)이 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(121) 뿐만 아니라 그 넘어서까지 기판(110)으로 확산되어 기판(110) 내부에 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 불순물부인 후면 전계부(172)가 형성된다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)와 접촉하여 기판(110)과 전기적으로 연결된다. In addition, by the heat treatment process, the
전면 전극부(140)와 달리 후면 전극부(150)의 경우, 반사 방지부(130)와 같은 별도의 막을 관통할 필요가 없고 단지 기판(110)과 양호한 물리적 및 전기적 연결을 수행하여 기판(110)으로부터 후면 전극부(150)로의 전하 이동을 용이하게 하면 된다. 따라서, 이미 기재한 것처럼, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)과 후면버스바 패턴(52)에 함유된 글래스 프릿은 전면 전극부 패턴(40)에 함유된 글래스 프릿과 다른 성분 또는 다른 조성을 갖고 있다.Unlike the
그런 다음, 레이저빔이나 식각 공정을 이용하여 기판(110)의 측면으로 확산되어 측면에 도핑된 에미터부(121)를 제거하는 측면 분리(edge isolation) 공정을 실시하여 태양 전지(11)를 완성한다. 하지만, 측면 분리 공정 시기는 필요에 따라 변경 가능하다. Then, the
본 실시예의 경우, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(121)는 별도로 제거되지 않았지만, 대안적인 예에서, 후면전극부 패턴(50)을 형성하기 전에 기판(110)의 후면에 위치하는 에미터부(121)를 제거하기 위한 별도의 공정이 행해질 수 있다.In the present embodiment, the
이와 같은 전면 전극(141)이 하부막이고 에미터부(121)과 연결되어 있는 제1 전극막(1411)과 하부막 위에 위치하는 상부막인 제2 전극막(1412)으로 이루어지고, 전면 버스바(142)가 하부막이고 에미터부(121)과 연결되어 있는 제1 버스바막 (1421)과 하부막 위에 위치하는 상부막인 제2 버스바막(1422)으로 이루어져 있을 경우, 다른 예에서, 도 11에 도시한 것처럼, 하부막인 제1 전극막(1411)과 제1 버스바막(1421) 각각이 기판(110)과 이루는 각도(θ1)는 상부막인 제2 전극막(1412)과 제2 버스바막(1422) 각각이 기판(110)과 이루는 각도(θ2)는 서로 상이하다.The
이때, 이미 설명한 것처럼, 제1 전극부 패턴(40a)과 제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐 정도가 서로 상이하므로, 하부막(1411, 1421)에 의해 형성되는 각도(θ1)와 상부막(1412, 1422)에 의해 형성되는 각도(θ2)는 서로 다르게 된다. 제1 전극부 패턴(40a)의 퍼짐성이 제2 전극부 패턴(40b)의 퍼짐성보다 크기 때문에, 도 11에 도시한 것처럼, 하부막(1411, 1421)에 의해 형성되는 각도(θ1)는 상부막(1412, 1422)에 의해 형성되는 각도(θ2)보다 작다.At this time, as described above, since the spreading degree of the first
다음, 도 5 내지 도 10을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 다른 다양한 예를 설명한다.Next, various other examples according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
본 예들에서, 도 1 내지 도 2와 비교할 때, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.In the present examples, in comparison with FIGS. 1 to 2, the same reference numerals are assigned to components that perform the same function, and detailed description thereof will be omitted.
도 1 및 도 2의 태양 전지(11)와 비교할 때, 도 5, 도 7 및 도 9에 도시한 태양 전지(12-14)는 전면 전극부의 층상 구조(예를 들어, 층 수)만 상이하므로, 이들 태양 전지(12-14)에 대한 사시도는 생략한다. 도 5, 도 7 및 도 9에 도시한 단면도는 각 태양 전지(12-14)에서 도 1의 II-II선에 의해 표시된 부분을 잘랐을 때 얻어지는 단면도이다. Compared with the
먼저, 도 5에 도시한 태양 전지(12)를 설명한다.First, the
도 5에 도시한 태양 전지(12)는 에미터부(121)와 연결되어 있는 제1 전극막(1411)과 그 위에 위치한 제2 전극막(1412)을 각각 구비한 복수의 전면 전극(141)과 에미터부(121)와 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있고 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142a)를 구비하는 전면 전극부(140a)를 구비한다. 이때, 도 1 및 도 2와는 달리, 각 전면 버스바(142a)는 단일막으로 이루어진 부분(142a1)을 포함한다. 하지만, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142a)가 중첩하는 부분, 즉 교차하는 지점에서는 전면 버스바(142a) 하부에 제1 전극막(1411)이 존재하므로, 이 교차 지점에서 전면 버스바(142a)는 제2 페이스트로 이루어진 부분(1422)뿐만 아니라 제1 페이스트로 이루어진 부분(1421)을 추가로 구비한 이중막 구조의 전면 버스바 부분(142a2)을 구비한다. 결국, 각 전면 버스바(142a)에서, 전면 전극(141)과 중첩하지 않은 전면 버스바 부분(142a)만 단일막 구조를 갖는다. 이때, 전면 버스바 부분(142a1)는 제2 페이스트로 형성되므로 제2 전극막(1412)과 동일한 재료로 이루어져 있다. The
이러한 전면 전극부(140a)를 형성하기 위해 도 3a 내지 도 3e에 도시한 방법 중에서, 전면 전극부 패턴(40)을 형성하는 공정 즉, 도 3c 및 도 3d의 공정을 제외하면 모두 동일하다.3A to 3E to form the
즉, 도 6의 (a)에 도시한 것과 같은 형상의 마스크(M21)를 이용하여 제1 전극부 패턴을 형성한다. 마스크(M21)는 복수의 전면 전극(141)과 같이 해당 부분으로 길게 뻗어 있는 복수의 개구부(182)를 구비하고 있다. That is, the first electrode part pattern is formed using the mask M21 having a shape as shown in Fig. 6A. The mask M21 has a plurality of
따라서, 반사 방지부(130) 위에 마스크(M21)를 배치한 후 스크린 인쇄법으로 이미 설명한 제1 페이스트를 인쇄한 후 건조시키면, 복수의 개구부(182)와 같이 같이 서로 이격되어 해당 방향으로 길게 뻗어 있는 제1 전극부 패턴이 형성된다. 제1 전극부 패턴은 개구부(182)에 의해 형성되고, 반사 방지부(130) 위에서 서로 이격되어 해당 방향(도 6의 경우 가로 방향)으로 뻗어 있는 복수의 제1 전극막 패턴을 구비한다. Therefore, after the mask M21 is disposed on the
그런 다음, 다시 도 6의 (b)에 도시한 것과 같은 형상의 마스크(M22)를 이용하여 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 제1 전극부 패턴 위에 제2 전극부 패턴을 형성한다. Then, the second paste is printed by screen printing using a mask M22 having a shape as shown in FIG. 6 (b) and dried to form a second electrode part pattern on the first electrode part pattern. do.
마스크(M22)는 각 전면 전극(141)에 대응하는 개구부(1821)과 각 전면 버스바(142a)에 대응하는 개구부(1822)를 구비하고 있다. 마스크(M21)에 개구부(1822)를 형성하면 마스크(M12)가 얻어질 수 있다.The mask M22 includes an
이로 인해, 제2 전극부 패턴은 개구부(1821)에 의해 형성되고 제1 전극막 패턴 위에 위치하는 전극막 패턴과 개구부(1822)에 의해 형성되고 제1 전극막 패턴과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 버스바 패턴을 구비한다.As a result, the second electrode pattern is formed by the
이때, 버스바 패턴은 제1 전극부 패턴의 제1 전극막 패턴과 교차하여 중첩하는 부분에서는 제1 전극막 패턴 위에 위치하지만 다른 부분에서는 반사 방지부(130) 위에 바로 위치한다.In this case, the busbar pattern is positioned on the first electrode film pattern in the portion overlapping with and overlapping the first electrode film pattern of the first electrode part pattern, but is directly positioned on the
이로 인해, 복수의 전면 전극(141)이 형성되는 부분과 전면 전극(141)과 전면 버스바(142a)가 교차하는 부분에는 제1 전극부 패턴과 제2 전극부 패턴이 순차적으로 형성되고, 단일막으로 이루어진 전면 버스바 부분(142a1)에는 제2 전극부 패턴만 형성된다.Accordingly, the first electrode part pattern and the second electrode part pattern are sequentially formed at a portion where the plurality of
그런 다음, 도 3e에 도시한 것처럼, 후면 전극부 패턴을 형성한 후 열처리하여, 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142a)를 구비한 전면 전극부(140a) 및 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150)를 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 3E, the rear electrode pattern is formed and then heat treated to provide a
이때, 동일한 재료로 이루어져 있는 부분은 같은 공극율을 갖고 있으므로, 단위 면적 당 제2 전극막(1412)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 형성 비율은 제2 전면 버스바 부분(142a1)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 형성 비율과 같다. At this time, since the portions made of the same material have the same porosity, the number of pores in the
이미 설명한 것처럼, 제2 전극부 패턴에서 반사 방지부(130) 위에 바로 위치하는 부분은 단일막으로 이루어진 전면 버스바 부분(142a1)을 형성하고, 버스바 패턴은 제1 전극부 패턴의 제1 전극막 패턴과 중첩하는 전면 버스바 부분(142a2)은 제1 버스바막(1421)과 제2 버스바막(1422)으로 이루어진 이중막을 갖는다. 결국, 본 예의 태양 전지(12)에서, 전면 버스바(142)는 단일막 구조로 이루어진 부분(142a1)과 이중막 구조로 이루어진 부분(142a2)을 구비한다.As described above, the portion of the second electrode portion pattern located directly on the
이러한 구조에 따른 태양 전지(12)는 각 전면 바스바(142a) 일부가 단일막으로 이루어져 있으므로, 태양 전지(12)의 제조 비용이 감소한다. 이때, 각 전면 전극(141)보다 폭이 훨씬 큰 전면 버스바(142a)가 제1 페이스트보다 상대적으로 비용이 저렴한 제2 페이스트를 이용하여 형성되므로, 태양 전지(12)의 제조 비용이 더욱 감소한다.In the
다음, 도 7에 도시한 태양 전지(13)는 에미터부(121)와 연결되어 있는 제1 전극막(1411)과 그 위에 위치한 제2 전극막(1412)을 각각 구비한 복수의 전면 전극(141)과 에미터부(121)와 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있고 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142b)를 갖는 전면 전극부(140b)를 구비한다. 이때, 도 5와 유사하게 각 전면 버스바(142b)는 단일막으로 이루어져 있다. 하지만, 도 5의 각 전면 버스바(142a)는 선택적으로 단일막으로 이루어져 있어, 일부는 이중막 구조를 갖고 일부는 단일막 구조는 갖고 있는 반면, 도 7의 태양 전지(13)는 전체가 단일막 구조로 되어 있다. 또한, 도 7에 도시한 것처럼, 각 전면 버스바(142b)는 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있으나 중첩한 부분을 구비하지 않는다.Next, the
이러한 전면 전극부(140b)를 형성하기 위해, 도 3c 및 도 3d의 공정 대신 다음과 같은 방법을 통해 전면 전극부 패턴을 형성한다.In order to form the
즉, 도 8의 (a)에 도시한 것과 같이 복수의 개구부(183)를 구비한 마스크(M31)를 이용하여 제1 전극부 패턴을 형성한다. 각 개구부(183)는 각 전면 전극(141) 중에서 전면 버스바(142b)와 중첩되는 부분을 제외한 형상과 대응된다. That is, as shown in FIG. 8A, a first electrode part pattern is formed using a mask M31 having a plurality of
따라서 반사 방지부(130) 위에 마스크(M31)를 배치한 후 스크린 인쇄법으로 제1 페이스트를 인쇄한 후 건조시키면, 복수의 개구부(183)의 형상과 같은 제1 전극부 패턴이 형성된다. 이때, 제1 전극부 패턴은 개구부(183)에 의해 형성되고, 반사 방지부(130) 바로 위에서 서로 이격되어 해당 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 전극막 패턴을 구비한다. 이때, 개구부(183)는 복수의 전면 버스바 형성 위치에 대응하는 마스크(31)의 부분에는 형성되지 않으므로, 복수의 제1 전극막 패턴은 Y 방향뿐만 아니라 X 방향으로도 이격되어 있다.Accordingly, when the mask M31 is disposed on the
그런 다음, 다시 도 8의 (b)에 도시한 것과 같은 형상의 마스크(M32)를 이용하여 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 제1 전극부 패턴 위 그리고 반사 방지부(130) 바로 위에 제2 전극부 패턴을 형성한다.Then, the second paste is printed by screen printing using a mask M32 having a shape as shown in FIG. 8 (b), followed by drying, on the first electrode part pattern and the
마스크(M32)는 마스크(M31)의 개구부(183)에 대응하는 개구부(1831)와 각 전면 버스바(142b)에 대응하는 개구부(1832)를 구비하고 있다. 마스크(M31)에 개구부(1832)를 형성하면 마스크(M32)가 얻어질 수 있다. 따라서, 제2 전극부 패턴은 개구부(1832)에 형성되고 반사 방지부(130) 위에서 제1 전극막 패턴과 교차하는 방향으로 길게 뻗어 있는 버스바 패턴을 구비한다.The mask M32 is provided with the
이로 인해, 복수의 전면 전극(141)이 형성되는 부분에는 제1 전극부 패턴과 제2 전극부 패턴이 순차적으로 형성되고, 복수의 전면 버스바(142b)가 형성되는 부분은 제2 전극부 패턴만 형성된다.Accordingly, the first electrode part pattern and the second electrode part pattern are sequentially formed in the portion where the plurality of
그런 다음, 도 3e에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면에 후면 전극부 패턴을 형성한 후 열처리하여, 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142b)를 구비한 전면 전극부(140b) 및 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150)를 형성한다.Then, as shown in FIG. 3E, a rear electrode pattern is formed on the rear surface of the
이때, 제2 전극부 패턴에 의해, 전면 버스바(142b) 각각은 에미터부(121)와 연결되어 있는 단일막 구조를 갖고 있다.At this time, each of the
이때, 제2 도전막(1412)과 전면 버스바(142b)는 같은 재료(제2 페이스트)로 이루어져 있으므로, 단위 면적 당 제2 전극막(1412)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 공극 비율은 제2 전면 버스바(142b)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 공극 비율과 같다. At this time, since the second
이러한 구조에 따른 태양 전지(13)는 각 전면 바스바(142b) 전체가 단일막으로 이루어져 있고 또한 제1 페이스트보다 가격이 저렴한 제2 페이스트를 이용하여 형성되므로 태양 전지(13)의 제조 비용은 감소한다.In the
다음, 도 9 및 도 10을 참고로 하여 태양 전지(14)를 설명한다.Next, the
도 9에 도시한 태양 전지(14)는 도 5에 도시한 태양 전지(12)와 유사한 구조를 갖고 있다.The
전면 전극부(140c)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 교차하여 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142c)를 구비한다.The
복수의 전면 전극(141) 각각은 에미터부(121)와 연결되어 있는 제1 전극막(1411)과 그 위에 위치한 제2 전극막(1412)을 구비하고, 복수의 전면 버스바(142c) 각각은 에미터부(121)와 연결되어 있고 단일막(142c1)으로 이루어져 있다. 하지만, 전면 버스바(142c)에서, 도 5의 태양 전지(12)과 같이 전면 전극(141)와 중첩되는 전면 버스바 부분(142c2)은 제1 페이스토로 형성되는 부분(1421)과 이 부분(1421) 위에 제2 페이스트로 형성되는 부분(1422)을 구비한 이중막 구조를 갖고 있고, 나머지 부분(142c1)에서는 제1 페이스트로 이루어진 단일막 구조를 갖고 있다. 따라서, 도 5와는 달리, 전면 버스바 부분(142c1)은 제1 전극막(1411)과 동일한 재료로 이루어져 있다.Each of the plurality of
이러한 전면 전극부 패턴을 형성하기 위해서 도 10의 (a)와 (b)에 도시한 마스크(M41, M41)를 순차적으로 사용한다.In order to form such a front electrode portion pattern, masks M41 and M41 shown in Figs. 10A and 10B are used sequentially.
도 6의 (a) 및 도 (b)에 도시한 마스크(M21, M22)와 비교해보면, 도 10의 (a)에 도시한 마스크(M41)는 도 6의 (b)에 도시한 마스크(M22)와 동일하고, 도 10의 (b)에 도시한 마스크(M42)는 도 6의 (a)에 도시한 마스크(M21)와 동일하다. 즉, 마스크(M41)에는 각 전면 전극(141)에 대응하는 개구부(1841)과 각 전면 버스바(142c)에 대응하는 개구부(1842)를 구비하고 있고, 마스크(M42)에는 전면 전극(141)의 스트라이프 형상에 대응하는 개구부(184)가 형성되어 있다.Compared with the masks M21 and M22 shown in FIGS. 6A and 6B, the mask M41 shown in FIG. 10A is a mask M22 shown in FIG. 6B. ) And the mask M42 shown in (b) of FIG. 10 is the same as the mask M21 shown in (a) of FIG. That is, the mask M41 includes an
이처럼, 태양 전지(14)의 형성을 위해, 도 6에 도시한 두 마스크(M21, M22)와 동일한 형태의 마스크(M42, M41)를 이용하지만, 이들 마스크(M21 및 M22, M41 및 M42)의 이용 순서는 서로 상이하다.As such, the masks M42 and M41 having the same shape as the two masks M21 and M22 shown in FIG. 6 are used for forming the
따라서, 먼저, 마스크(M41)를 이용하여 스크린 인쇄법으로 제1 페이스트를 반사 방지부(130) 위에 인쇄한 후 건조시켜, 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142c)가 형성될 위치에 제1 전극부 패턴을 형성한 후, 다시 마스크(M42)를 이용하여 스크린 인쇄법으로 제2 페이스트를 제1 전극부 패턴 일부 위에 인쇄한 후 건조시켜 제2 전극부 패턴을 형성한다. 마스크(M42)의 형상을 통해 알 수 있듯이, 제2 전극부 패턴은 복수의 전면 전극(141)이 형성되는 제1 전극부 패턴 위에만 형성되고, 제2 전극부 패턴은 제1 전극부 패턴의 전면 버스바 형성 위치 중 일부 위(즉, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142c)가 교차하는 위치와 대응하는 부분 위)에 위치한다.Therefore, first, the first paste is printed on the
이로 인해, 제1 전극부 패턴은 개구부(1841)에 의해 형성되고, 반사 방지부(130) 위에서 서로 이격되어 가로 방향으로 뻗어 있는 제1 전극막 패턴과 제1 전극막 패턴과 교차하는 방향으로 뻗어 있고 제1 전극막 패턴과 연결되어 있는 버스바 패턴을 구비한다. 또한 제2 전극부 패턴은 개구부(184)에 의해 형성되고 제1 전극부 패턴 위에 위치하는 제2 전극막 패턴을 구비하고, 이로 인해, 제1 전극막 패턴과 제2 전극막 패턴이 중첩하는 부분 그리고 버스바 패턴과 제2 전극막 패턴이 중첩하는 부분은 이중막 구조를 갖게 된다.Thus, the first electrode pattern is formed by the opening 1184 and extends in a direction crossing the first electrode film pattern and the first electrode film pattern which are spaced apart from each other on the
그런 다음, 이미 기재한 것처럼, 기판(110)의 후면에 후면 전극부 패턴을 형성한 후 열처리하여, 에미터부(121)와 연결되어 있고 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)을 구비한 복수의 전면 전극(141) 및 에미터부(121)와 연결되어 있고 부분적ㅇ르ㅗ 단일막으로 이루어져 있는 복수의 전면 버스바(142c)를 구비한 전면 전극부(140c)와 기판(110)과 연결되어 있는 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)를 형성한다.Then, as described above, after forming a rear electrode pattern on the rear surface of the
이 경우에도, 복수의 전면 버스바(142c)를 위한 제1 전극부 패턴의 부분과 전면 전극(141)의 제1 전극막(1411)을 위한 제1 전극부 패턴의 부분이 동일한 페이스트로 반사 방지부(130) 위에 형성된다. 이로 인해, 단위 면적 당 제1 전극막(1411)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 공극의 형성 비율은 전면 버스바(142c1)에서의 공극의 수, 공극의 형성 면적 및 공극의 형성 비율과 같다. Even in this case, the portion of the first electrode portion pattern for the plurality of
도 10의 (a) 및 (b)에 도시한 마스크(M41, M42)에 의해, 전면 전극(141)뿐만 아니라 버스바(142c)의 일부도 이중막으로 이루어져 있다. 즉, 제1 전극부 패턴의 버스바 패턴에서 제2 전극막 패턴과 중첩되는 부분은 제1 버스바막(1421)과 제2 제2 버스바막(1422)으로 이루어진 버스바 부분(142c2)을 이루고 나머지 버스바 패턴은 단일막으로 이루어진 전면 버스바 부분(142c1)을 형성한다.By the masks M41 and M42 shown in FIGS. 10A and 10B, not only the
이러한 태양 전지(14)에서도, 전면 버스바(142c)의 일부가 단일막을 갖고 있으므로 태양 전지(14)의 제조 비용이 감소한다.In such a
이와 같은 다양한 예들에서, 복수의 전면 전극(141)는 에미터부(121)로부터의 전하 수집을 주로 수행하는 제1 전극막(1411)과 수집된 전하를 전면 버스바(142, 142a-142c)로 주로 이동시키는 제2 전극막(1412)을 구비한 이중막 구조를 갖고 있으므로, 전면 전극(141)에 의한 전하 수집과 전면 버스바(142, 142a-142c)로의 전하 이동이 좀더 원활하게 행해진다. 이때, 제1 전극막(1411)과 제2 전극막(1412)은 함유된 글래스 프릿의 양이 서로 다른 페이스트를 이용하여 형성되므로, 제1 전극막(1411)은 에미터부(121)와의 결합력이 좀더 향상되고, 제2 전극막(1411)은 좀더 향상된 전도도를 갖는다.In these various examples, the plurality of
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
11-14: 태양 전지 110: 기판
121: 에미터부 130: 반사 방지부
140, 140a-140c: 전면 전극부 141: 전면 전극
1411: 제1 전극막 1412: 제2 전극막
142, 142a-142c: 전면 버스바 1421: 제1 버스바막
1422: 제2 버스바막 후면 전극부
151: 후면 전극 152: 후면 버스바
171: 후면 전계부 M11, M12, M21, M22, M31, M32, M41, M42: 마스크
182, 183, 184, 1811, 1812, 1813, 1814, 1821, 1822, 1831, 1832, 1841, 1842: 개구부11-14: solar cell 110: substrate
121: emitter portion 130: antireflection portion
140, 140a-140c: front electrode 141: front electrode
1411: first electrode film 1412: second electrode film
142, 142a-142c: Front busbar 1421: First busbar
1422: second electrode of the rear busbar
151: rear electrode 152: rear busbar
171: rear electric field M11, M12, M21, M22, M31, M32, M41, M42: mask
182, 183, 184, 1811, 1812, 1813, 1814, 1821, 1822, 1831, 1832, 1841, 1842: opening
Claims (26)
상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부,
상기 에미터부에 연결되어 있는 제1 전극막과 상기 제1 전극막 위에 위치하는 제2 전극막을 구비하며, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 전극, 그리고
상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극
을 포함하고,
상기 제1 전극막과 상기 제2 전극막은 복수의 공극을 구비하고 있고, 단위 면적 당 제1 전극막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적은 상기 단위 면적 당 제2 전극막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적보다 큰
태양 전지.A substrate of a first conductivity type,
An emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type,
A first electrode connected to the emitter part and a second electrode film positioned on the first electrode film and extending in a first direction, and
A second electrode connected to the substrate
Including,
The first electrode film and the second electrode film are provided with a plurality of voids, the number of voids of the first electrode film per unit area or the formation area of the voids is the number of voids of the second electrode film per unit area or the formation of voids Greater than area
Solar cells.
상기 에미터부와 접해 있는 상기 제1 전극막의 하부면의 폭은 상기 제2 전극막과 접해 있는 상기 제1 전극막의 상부면의 폭보다 큰 태양 전지.In claim 1,
The width of the lower surface of the first electrode film in contact with the emitter portion is larger than the width of the upper surface of the first electrode film in contact with the second electrode film.
상기 제2 전극막의 하부면의 폭은 상기 제2 전극막의 상기 하부면의 반대편에 위치하는 상기 제2 전극막의 상부면의 폭보다 큰 태양 전지.3. The method according to claim 1 or 2,
The width of the lower surface of the second electrode film is larger than the width of the upper surface of the second electrode film located on the opposite side of the lower surface of the second electrode film.
상기 제1 전극막의 최대 폭은 상기 제2 전극막의 최대 폭보다 큰 태양 전지.4. The method of claim 3,
The maximum width of the first electrode film is larger than the maximum width of the second electrode film.
상기 제1 전극막의 상기 최대 폭은 80㎛이고, 상기 제2 전극막의 상기 최대 폭은 60㎛인 태양 전지.5. The method of claim 4,
The maximum width of the first electrode film is 80 μm, and the maximum width of the second electrode film is 60 μm.
상기 제1 전극막의 두께는 상기 제2 전극막의 두께보다 큰 태양 전지.5. The method of claim 4,
The thickness of the first electrode film is larger than the thickness of the second electrode film solar cell.
상기 제1 전극막의 두께는 17㎛ 내지 25㎛이고, 상기 제2 전극막의 두께는 13㎛ 내지 15㎛인 태양 전지.The method of claim 6,
The first electrode film has a thickness of 17 μm to 25 μm and the second electrode film has a thickness of 13 μm to 15 μm.
상기 제1 전극막의 전도도는 상기 제2 전극막의 전도도보다 작은 태양 전지.In claim 1,
The solar cell of the first electrode film is less than the conductivity of the second electrode film.
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 전극과 연결되어 있는 버스바를 더 포함하는 태양전지.In claim 1,
And a bus bar extending in a second direction crossing the first direction and connected to the first electrode.
상기 버스바는 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 버스바막과 상기 제1 버스바막 위에 위치하는 제2 버스바막을 포함하는 태양 전지.The method of claim 9,
The bus bar includes a first bus bar film connected to the emitter unit and a second bus bar film positioned on the first bus bar film.
상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막은 복수의 공극을 구비하고 있고, 단위 면적 당 제1 버스바막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적은 상기 단위 면적 당 제2 버스바막의 공극의 수 또는 공극의 형성 면적보다 큰 태양 전지.The method of claim 9,
The first bus bar film and the second bus bar film have a plurality of voids, and the number of voids of the first bus bar film per unit area or the formation area of the voids is the number of voids of the second bus bar film per unit area or Solar cells larger than the formation area of voids.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있는 태양 전지.The method of claim 10 or 11,
The first bus bar film is made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film is made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 단일막으로 이루어져 있는 태양 전지.The method of claim 9,
The bus bar is a solar cell consisting of a single film.
상기 버스바는 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있는 태양 전지.In claim 13,
The bus bar is made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극과 교차하는 부분에서 상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막을 구비하는 태양 전지.The method of claim 14,
The bus bar includes the first bus bar film and the second bus bar film at a portion crossing the first electrode.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있는 태양 전지.16. The method of claim 15,
The first bus bar film is made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film is made of the same material as the second electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있는 태양 전지.In claim 13,
The bus bar is made of the same material as the first electrode film.
상기 버스바는 상기 제1 전극과 교차하는 부분에서 상기 제1 버스바막과 상기 제2 버스바막을 구비하는 태양 전지.The method of claim 17,
The bus bar includes the first bus bar film and the second bus bar film at a portion crossing the first electrode.
상기 제1 버스바막은 상기 제1 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있고, 상기 제2 버스바막은 상기 제2 전극막과 동일한 재료로 이루어져 있는 태양 전지.The method of claim 18,
The first bus bar film is made of the same material as the first electrode film, and the second bus bar film is made of the same material as the second electrode film.
상기 에미터부 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함하고,
상기 제1 전극막은 상기 반사 방지부를 통과해 상기 에미터부와 연결되어 있는 태양 전지.In claim 1,
Further comprising an anti-reflection portion located on the emitter portion,
The first electrode film is connected to the emitter portion through the anti-reflection portion.
상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계,
상기 반사 방지부 바로 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 제1 전극막 패턴을 구비한 제1 전극부 패턴을 형성하는 단계,
상기 제1 전극부 패턴 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 상기 제2 전극막 패턴 위에 위치하는 제2 전극막을 구비한 제2 전극부 패턴을 형성하는 단계,
상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 전극부 패턴의 상기 제1 전극막 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 제1 전극막을 형성하고, 상기 제2 전극부 패턴의 상기 제2 전극막 패턴은 상기 제1 전극막 위에 위치하여 상기 제1 전극막과 연결되는 제2 전극막을 형성하여 제1 전극을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 페이스트와 상기 제2 페이스트는 글래스 프릿(glass frit)을 함유하고 있고, 상기 제1 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율은 상기 제2 페이스트에 함유된 글래스 프릿의 비율보다 큰
태양 전지의 제조 방법.Forming an emitter portion on the substrate of the first conductivity type,
Forming an anti-reflection portion on the emitter portion,
Directly printing the first paste on the anti-reflection portion by screen printing and then drying to form a first electrode portion pattern having the first electrode film pattern;
Printing a second paste on the first electrode pattern by screen printing and then drying to form a second electrode part pattern having a second electrode film positioned on the second electrode film pattern;
The substrate is heat-treated to form a first electrode film that is connected to the emitter part through the anti-reflective part to form the first electrode film pattern of the first electrode part pattern, and the second electrode of the second electrode part pattern. Forming a first electrode by forming a second electrode layer on the first electrode layer to be connected to the first electrode layer;
Including,
The first paste and the second paste contain glass frit, and the ratio of glass frit contained in the first paste is greater than that of glass frit contained in the second paste.
Method for manufacturing a solar cell.
상기 제1 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 바로 위에 위치하고 상기 제1 전극막 패턴과 연결되어 있는 제1 버스바 패턴을 더 구비하고, 상기 제2 전극부 패턴은 상기 제1 버스바 패턴 위에 위치하고 상기 제2 전극막 패턴과 연결되어 있는 제2 버스바 패턴을 더 구비하며,
상기 제1 전극 형성 시, 상기 제1 전극부 패턴의 상기 제1 버스바막 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 제1 버스바막을 형성하고, 상기 제2 전극부 패턴의 상기 제2 버스바막 패턴은 상기 제1 버스바막 위에 위치하여 상기 제1 버스바막과 연결되는 제2 버스바막을 형성하여 버스바를 형성하는 단계를 더 포함하는
태양 전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
The first electrode part pattern may further include a first bus bar pattern disposed directly on the anti-reflective part and connected to the first electrode film pattern, and the second electrode part pattern may be positioned on the first bus bar pattern. And a second bus bar pattern connected to the second electrode film pattern.
When the first electrode is formed, the first bus bar film pattern of the first electrode part pattern forms a first bus bar film connected to the emitter part through the anti-reflective part, and the first bus bar film pattern of the second electrode part pattern is formed. The busbar film pattern may further include forming a busbar by forming a second busbar film positioned on the first busbar film and connected to the first busbar film.
Method for manufacturing a solar cell.
상기 제2 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 위에 위치하고 상기 제2 전극막 패턴과 연결되어 있는 버스바 패턴을 더 구비하며,
상기 제1 전극 형성 시, 상기 버스바 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
The second electrode part pattern may further include a bus bar pattern disposed on the anti-reflective part and connected to the second electrode film pattern.
The method of manufacturing a solar cell further includes forming a bus bar connected to the emitter part through the anti-reflective part when the bus bar pattern is formed when the first electrode is formed.
상기 버스바 패턴은 상기 제1 전극막 패턴과 중첩하는 부분에서 상기 제1 전극막 패턴 위에 추가로 위치하고,
상기 버스바 형성 시 상기 제1 전극막 패턴과 상기 버스바 패턴이 중첩하는 부분은 상기 제1 전극막 패턴에 의해 형성되는 제1 버스바막과 상기 버스바 패턴에 의해 형성되는 제2 버스바막으로 이루어진 버스바를 더 형성하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 23,
The bus bar pattern is further positioned on the first electrode film pattern at a portion overlapping with the first electrode film pattern.
The portion where the first electrode film pattern and the bus bar pattern overlap when the bus bar is formed includes a first bus bar film formed by the first electrode film pattern and a second bus bar film formed by the bus bar pattern. The manufacturing method of the solar cell which further forms a bus bar.
상기 제1 전극부 패턴은 상기 반사 방지부 위에 위치하고 상기 제1 전극막 패턴과 연결되어 있는 버스바 패턴을 더 구비하며,
상기 제1 전극 형성 시, 상기 버스바 패턴은 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
The first electrode part pattern may further include a bus bar pattern disposed on the anti-reflection part and connected to the first electrode film pattern.
The method of manufacturing a solar cell further includes forming a bus bar connected to the emitter part through the anti-reflective part when the bus bar pattern is formed when the first electrode is formed.
상기 제2 전극막 패턴은 상기 버스바 패턴과 중첩하는 부분에서 상기 버스바 패턴 위에 추가로 위치하고,
상기 버스바 형성 시, 상기 버스바 패턴과 제2 전극막 패턴이 중첩하는 부분은 상기 버스바 패턴에 의해 형성되는 제1 버스바막과 상기 제2 전극막 패턴에 의해 형성되는 제2 버스바막으로 이루어진 버스바를 더 형성하는 태양 전지의 제조 방법.26. The method of claim 25,
The second electrode film pattern is further positioned on the bus bar pattern at a portion overlapping with the bus bar pattern.
When the bus bar is formed, a portion where the bus bar pattern and the second electrode film pattern overlap each other includes a first bus bar film formed by the bus bar pattern and a second bus bar film formed by the second electrode film pattern. The manufacturing method of the solar cell which further forms a bus bar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110002372A KR101743716B1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Solar cell and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110002372A KR101743716B1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Solar cell and method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120080903A true KR20120080903A (en) | 2012-07-18 |
| KR101743716B1 KR101743716B1 (en) | 2017-06-05 |
Family
ID=46713320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110002372A KR101743716B1 (en) | 2011-01-10 | 2011-01-10 | Solar cell and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101743716B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150099967A (en) * | 2014-02-24 | 2015-09-02 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4948458B2 (en) | 2008-03-19 | 2012-06-06 | 三洋電機株式会社 | Solar cell manufacturing method and solar cell |
| JP5318478B2 (en) | 2008-06-25 | 2013-10-16 | 信越化学工業株式会社 | Method for forming solar cell electrode and method for manufacturing solar cell using the same |
-
2011
- 2011-01-10 KR KR1020110002372A patent/KR101743716B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150099967A (en) * | 2014-02-24 | 2015-09-02 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101743716B1 (en) | 2017-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2662903B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101358535B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20100098993A (en) | Solar cell and manufacturing mehtod of the same | |
| KR101738000B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20130096822A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20110118993A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101057124B1 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| JP5882573B2 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101135584B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR20120087513A (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101714779B1 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101092468B1 (en) | Solar cell and manufacturing mehtod of the same | |
| KR101135585B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101045859B1 (en) | Solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR101130195B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101729311B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101588458B1 (en) | Solar cell and manufacturing mehtod of the same | |
| KR101743716B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101680384B1 (en) | Method for manufacturing solar cell | |
| KR20120041437A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101579321B1 (en) | Method for manufacturing solar cell | |
| KR101690333B1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101199213B1 (en) | Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof | |
| KR101199214B1 (en) | Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof | |
| KR101199649B1 (en) | Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |