KR20230091637A - Designed silicon photovoltaics for building application and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

An objective of the present invention is to provide a silicon solar cell having a design formed on a solar cell. To achieve the objective, the silicon solar cell includes a silicon wafer. The surface of the silicon wafer is divided into two or more regions with different reflection characteristics. A design is formed on the solar cell through the division of the regions with different reflection characteristics on the outside. The present invention has the effect of improving the aesthetics of a solar cell module including a solar cell by performing a surface treatment to allow the surface of the solar cell to be seen as a design such as a pattern on the outside. The present invention also has the effect of preventing a reduction in the power generation efficiency of the solar cell by a film or the like installed on the outside since two or more regions with different reflection characteristics are formed on the silicon wafer in the manufacturing process of the solar cell.

Description

디자인이 형성된 건물 적용 실리콘 태양전지 및 그 제조방법{DESIGNED SILICON PHOTOVOLTAICS FOR BUILDING APPLICATION AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}Silicon solar cell applied to a building with a design and its manufacturing method

본 발명은 건물 등에 적용되는 실리콘 태양전지와 그 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 자세하게는 태양전지의 미관을 향상시킬 수 있도록 디자인이 형성된 실리콘 태양전지와 그 제조방법에 대한 것이다.The present invention relates to a silicon solar cell applied to buildings and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a silicon solar cell designed to improve the appearance of the solar cell and a method for manufacturing the same.

최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환하는 장치로서, 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반영구적인 수명이 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다.Recently, the importance of developing next-generation clean energy is increasing due to serious environmental pollution problems and depletion of fossil energy. Among them, a solar cell is a device that directly converts solar energy into electrical energy, and is expected to be an energy source that can solve future energy problems because it has low pollution, unlimited resources, and a semi-permanent lifespan.

태양전지는 P-N 접합 다이오드(P-N junction diode)로 이루어져 있으며, 광전효과로 발전하는 소자이다. 광전 효과란 물체가 가지는 밴드갭 이상의 에너지를 받으면 가전자대(valence band)에서 전도대(conduction band)로 전자가 여기 되며 전자-정공 쌍이 발생하게 되는 것을 이야기 하며, 전자-정공 쌍이 P-N 접합 계면의 전계로 인해 분리가 되어 전극으로 수집되며 전류가 흐른다.A solar cell is composed of a P-N junction diode, and is an element that generates power through a photoelectric effect. The photoelectric effect is when an object receives energy greater than the bandgap, electrons are excited from the valence band to the conduction band, and electron-hole pairs are generated. As a result, it is separated and collected by the electrode, and current flows.

이와 같이, 태양전지를 이용한 태양광 발전(PV)은 에너지 부문이 탄소 중립을 달성하는 방향으로 전환함에 따라 많은 국가에서 기존 화석 연료를 대체할 수 있는 혁신적이고 비용 효율적인 재생 에너지원이다. 태양전지를 이용한 태양광 발전은 복수의 태양전지 셀을 묶어서 모듈화한 태양전지모듈을 적용하고 있다. 태양전지 모듈은 다수의 태양전지모듈을 설치한 태양광 발전부지에 시작하여, 다양한 건물의 지붕에 태양전지모듈을 설치하는 형태도 나타나고 있으며, 건물에 일체형으로 태양전지모듈을 설치하는 건물 통합 PV(BIPV, Building Integrated Photovoltaic)와 수상, 농업 및 모바일 PV 시스템을 포함한 방향으로 다양하게 발전하고 있다.As such, solar photovoltaic (PV) with solar cells is an innovative and cost-effective renewable energy source that can replace conventional fossil fuels in many countries as the energy sector shifts towards achieving carbon neutrality. Photovoltaic power generation using solar cells applies a modularized solar cell module by bundling a plurality of solar cells. Solar cell modules start at the photovoltaic power generation site where multiple solar cell modules are installed, and solar cell modules are installed on the roofs of various buildings. There are various developments in directions including BIPV (Building Integrated Photovoltaic) and water, agricultural and mobile PV systems.

정리하면, 종래에는 일상생활과는 멀리 떨어진 별도의 공간에 복수의 태양전지모듈을 설치하는 형태였다면, 점차 일상생활과 가까운 공간에 태양전지모듈이 설치되는 경향이 증가하고 있다. 다만, 태양전지의 경우에는 태양광의 흡수율을 높이기 위한 결과로 외부에 볼 때에 흑색으로 보이며, 다수의 태양전지가 포함된 태양전지모듈이 생활환경 주변에 설치된 경우에 태양전지모듈의 외관에 대한 문제가 지적되고 있다. 특히, BIPV의 경우에는 태양전지가 건물의 외관 및 내부 환경에도 영향을 미치기 때문에 태양전지의 외관에 의한 문제가 심하며, BIPV가 적용된 건물들은 특색을 살리기 어려운 문제가 있다. In summary, if a plurality of solar cell modules were conventionally installed in a separate space far from daily life, there is an increasing tendency for solar cell modules to be installed in a space close to daily life. However, in the case of a solar cell, it appears black when viewed from the outside as a result of increasing the absorption rate of sunlight, and when a solar cell module including a plurality of solar cells is installed around a living environment, there is a problem with the appearance of the solar cell module. being pointed out In particular, in the case of BIPV, since the solar cell affects the exterior and interior environment of the building, the problem caused by the exterior of the solar cell is serious, and the buildings to which BIPV is applied have a problem that it is difficult to make use of their characteristics.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 태양광 패널을 가려주는 광학스크린을 이용하는 기술(대한민국 등록특허 10-2276479)과 태양전지모듈의 외부를 보호하는 유리판에 글자나 그림과 같은 장식부가 형성된 기술(대한민국 공개특허 10-2009-0102912)이 개발되었다. 광학스크린의 경우는 태양전지모듈의 효율 저하를 줄이기 위해서 구조가 매우 복잡하고, 방향에 따라서 태양전지모듈의 일부가 보이는 문제가 있다. 장식부를 형성하는 기술은 태양전지의 근본적인 외관을 변경하는 것이 아니라서 효과가 미미하며, 외관을 변경하는 효과를 높이기 위하여 장식부를 진하게 구성하는 경우에는 태양전지모듈의 발전효율을 저해시키는 문제가 있어서, 태양전지모듈의 후면에만 사용하기 때문에 건물의 외관에는 영향을 미치지 못하는 단점이 있다.In order to solve this problem, a technology using an optical screen that covers the solar panel (Korean Patent Registration 10-2276479) and a technology in which decorative parts such as letters or pictures are formed on a glass plate that protects the outside of the solar cell module (Korean Patent Publication Patent No. 10-2276479) 10-2009-0102912) was developed. In the case of an optical screen, the structure is very complicated in order to reduce the efficiency degradation of the solar cell module, and there is a problem in that a part of the solar cell module is visible depending on the direction. The technology for forming the decorative part does not change the fundamental appearance of the solar cell, so the effect is insignificant, and when the decorative part is thickly configured to increase the effect of changing the appearance, there is a problem of impairing the power generation efficiency of the solar cell module. Since it is used only on the rear side of the battery module, there is a disadvantage in that it does not affect the exterior of the building.

대한민국 등록특허 10-2276479Korean Registered Patent No. 10-2276479 대한민국 공개특허 10-2009-0102912Republic of Korea Patent Publication 10-2009-0102912

본 발명은 태양전지의 미관을 향상시킬 수 있도록 디자인이 형성된 실리콘 태양전지와 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a silicon solar cell designed to improve the appearance of the solar cell and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 구성으로 이루어지는 실리콘 태양전지를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a silicon solar cell having the following configuration.

실리콘 웨이퍼를 포함하는 실리콘 태양전지로서, 상기 실리콘 웨이퍼의 표면은 반사 특성이 서로 다른 2개 이상의 영역으로 구분되며, 외부에서 반사 특성이 서로 다른 영역이 구분되는 것을 통해서 태양전지 자체에 디자인이 형성된 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.A silicon solar cell including a silicon wafer, wherein the surface of the silicon wafer is divided into two or more regions having different reflective characteristics, and a design is formed on the solar cell itself by dividing the regions having different reflective characteristics from the outside. Characterized by a silicon solar cell.

제1영역과 제2영역은 표면처리에 의해 형성된 나노 구조물에 의해서 반사 특성에서 차이가 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the first region and the second region have a difference in reflection characteristics due to nanostructures formed by surface treatment.

이때, 표면처리는 RIE, 산 식각 및 나노임프린트 중에 하나 이상의 방식으로 수행될 수 있다.In this case, the surface treatment may be performed by one or more of RIE, acid etching, and nanoimprinting.

본 발명의 다른 형태에 의한 실리콘 태양전지의 제조방법은, 실리콘 웨이퍼를 포함하는 실리콘 태양전지를 제조하는 방법으로서, 실리콘 웨이퍼의 표면에 디자인 형성을 위한 표면처리를 수행하는 표면처리 공정을 포함하며, 상기 표면처리 공정은, 실리콘 웨이퍼의 표면이 2개 이상의 영역으로 구분되도록 표면처리를 수행하되, 각각의 영역이 반사 특성에서 차이가 있도록 범위를 나눠서 표면처리하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a silicon solar cell according to another aspect of the present invention is a method of manufacturing a silicon solar cell including a silicon wafer, and includes a surface treatment step of performing surface treatment for forming a design on the surface of a silicon wafer, The surface treatment process is characterized in that the surface treatment is performed so that the surface of the silicon wafer is divided into two or more regions, and the surface treatment is performed by dividing the range so that each region has a difference in reflection characteristics.

표면처리가 RIE, 산 식각 및 나노임프린트 중에 하나 이상의 방식으로 수행될 수 있다.Surface treatment can be performed in one or more of RIE, acid etching and nanoimprinting.

이때, RIE를 이용한 표면처리는 실리콘 웨이퍼 상부에 패턴이 형성된 마스크를 설치한 상태로 수행되는 것이 바람직하다.At this time, the surface treatment using RIE is preferably performed with a mask having a pattern formed thereon installed on the silicon wafer.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 태양전지의 표면에 외부에서 특정 디자인으로 보일 수 있도록 하기 위한 표면처리를 수행함으로써, 태양전지를 포함하는 태양전지 모듈의 미감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The present invention configured as described above has an effect of improving the aesthetics of the solar cell module including the solar cell by performing surface treatment to make the surface of the solar cell visible in a specific design from the outside.

또한, 태양전지의 제조과정에서 실리콘 웨이퍼에 대하여 반사 특성에서 차이가 있는 2개 이상의 영역을 형성하기 때문에, 외부에 설치된 필름 등에 의해서 태양전지의 발전 효율이 감소하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since two or more regions having different reflection characteristics are formed with respect to the silicon wafer during the manufacturing process of the solar cell, there is an effect of preventing the power generation efficiency of the solar cell from being reduced due to an externally installed film or the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 단면과 평면에 대한 모식도이다. 1 is a schematic diagram of a cross section and a plane for explaining a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 통해 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through preferred embodiments with reference to the drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited only to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case of being “directly connected” but also the case of being “electrically connected” with another element interposed therebetween. In addition, when a part "includes" or "includes" a certain component, it means that it may further include or include other components, not excluding other components unless otherwise specified. .

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.

본 발명에 따른 실리콘 태양전지의 제조방법은, 디자인을 위한 표면처리를 수행하는 것을 제외하면, 실리콘 태양전지를 제조하는 구체적인 공정들이 본 발명의 특징을 해치지 않는 범위에서 제한 없이 적용할 수 있다.Except for surface treatment for design, the method for manufacturing a silicon solar cell according to the present invention can be applied without limitation to the extent that the specific processes for manufacturing a silicon solar cell do not impair the characteristics of the present invention.

구체적으로, 실리콘 웨이퍼를 이용한 태양전지는 도펀트의 종류와 적층 순서 및 구성에 따라서 다양한 태양전지로 구분할 수 있으며, 본 발명은 실리콘 웨이퍼에 애하여 표면처리를 통해서 디자인을 형성하는 것을 제외하면 종래의 다양한 태양전지 제조방법이 모두 적용될 수 있다.Specifically, solar cells using silicon wafers can be classified into various solar cells according to the type of dopant, stacking order, and configuration. All solar cell manufacturing methods can be applied.

본 발명에서 실리콘 웨이퍼의 표면에 대하여 수행되는 디자인을 위한 표면처리는, 실리콘 웨이퍼의 표면이 2개 이상의 영역으로 구분되도록 표면처리를 수행하며, 각각의 영역은 표면의 반사 특성에서 차이가 있도록 표면처리되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the surface treatment for the design performed on the surface of the silicon wafer is performed so that the surface of the silicon wafer is divided into two or more regions, and each region is treated so that the reflection characteristics of the surface are different. characterized by being

구체적으로, 2개 이상의 영역은, 표면처리된 영역과 표면처리되지 않은 영역으로 나뉠 수도 있고, 서로 다른 표면처리 방법을 적용하여 표면처리된 영역들로 나뉠 수도 있으며, 동일한 표면처리 방법을 적용하되 표면처리 공정 조건이나 횟수 등의 차이에 의해서 구분될 수도 있다.Specifically, the two or more areas may be divided into a surface-treated area and an un-surface-treated area, or may be divided into surface-treated areas by applying different surface treatment methods, and the same surface treatment method is applied, but the surface They may be classified by differences in treatment process conditions or number of times.

또한 실리콘 웨이퍼에 대한 표면처리는 실리콘 웨이퍼의 표면에 나노구조물을 형성하는 것이 바람직하며, 대표적인 예로서는, RIE 공정과 같은 건식공정과 산 식각(acid etching)과 같은 용액공정 및 나노임프린트(nano-imprint)와 같은 물리공정이 가능하다.In addition, it is preferable to form nanostructures on the surface of the silicon wafer for surface treatment of the silicon wafer, and representative examples include a dry process such as a RIE process, a solution process such as acid etching, and nano-imprint The same physical process is possible.

상기한 표면처리를 수행한 실리콘 웨이퍼의 표면과 표면처리되지 않는 실리콘 웨이퍼의 표면은 서로 다른 반사특성을 나타내고, 외부에서 봤을 때에 2개 영역이 명확하게 구분된다. 또한, 표면처리를 수행한 공정이 서로 다르거나, 동일한 공정을 다른 조건으로 수행한 경우에도, 각 영역은 서로 다른 반사특성을 나타내기 때문에, 외부에서 봤을 때에 각 영역이 명확하게 구분된다.The surface of the silicon wafer subjected to the above surface treatment and the surface of the untreated silicon wafer exhibit different reflective characteristics, and the two regions are clearly distinguished when viewed from the outside. In addition, even when the surface treatment process is different or the same process is performed under different conditions, since each area exhibits a different reflective characteristic, each area is clearly distinguished when viewed from the outside.

본 발명은, 상기한 표면처리의 차이에 의해 형성된 실리콘 웨이퍼 표면의 나노 구조들 사이에서 발생된 반사 특성의 차이를 이용하여 실리콘 태양전지의 표면에 자체적인 디자인이 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a design is formed on the surface of a silicon solar cell by using the difference in reflection characteristics generated between nanostructures on the surface of a silicon wafer formed by the difference in surface treatment.

나아가 본 발명의 디자인 형성을 위한 표면처리는, 디자인 형성을 위하여 별도의 공정으로 추가될 수도 있지만, 일반적인 실리콘 태양전지의 제조과정에서 수행되는 다양한 표면처리 공정에서 표면이 2개 이상의 영역으로 구분되도록 표면처리를 수행하여 수행될 수도 있다. 예를 들면, 실리콘 태양전지의 표면 텍스처를 형성하는 과정에서 2개 이상의 영역으로 구분하여 서로 다른 표면 텍스처를 갖도록 표면처리를 수행하면, 이 과정은 표면 텍스처 형성 과정에서 본 발명에 따른 디자인을 위한 표면처리 과정이 함께 수행된 것으로 볼 수 있다. 다른 방법으로는 표면 텍스처링이 수행된 실리콘 웨이퍼에 대하여 텍스처링된 표면 중에 일부분에만 추가적인 표면처리를 수행하는 형태로 디자인을 위한 표면처리를 수행하는 것도 가능하다.Furthermore, the surface treatment for design formation of the present invention may be added as a separate process for design formation, but in various surface treatment processes performed in the manufacturing process of a general silicon solar cell, the surface is divided into two or more areas. It may also be performed by performing processing. For example, in the process of forming the surface texture of a silicon solar cell, if surface treatment is performed to have different surface textures by dividing it into two or more areas, this process is the surface for the design according to the present invention in the process of forming the surface texture. It can be seen that the processing process has been performed together. Alternatively, it is also possible to perform surface treatment for design in the form of performing additional surface treatment on only a portion of the textured surface of the silicon wafer on which surface texturing has been performed.

이에 따른 본 발명의 실리콘 태양전지는 표면의 반사특성이 다른 2개 이상의 영역으로 구분되기 때문에, 반사특성이 가장 뛰어난 상태로 통일되지 못한 점에서 태양전지의 발전 효율이 조금 낮아질 수는 있다. 하지만, 실리콘 웨이퍼에 형성된 나노구조에 의한 반사특성의 차이를 부가한 것에 불과하기 때문에, 모듈의 일부 또는 모듈의 외부에 장식을 위한 필름 등을 부가한 것에 비하여 발전 효율의 저하는 극히 적으면서도, 태양전지의 외부에서는 디자인이나 글씨 등이 형성되어 미감이 크게 향상되는 효과가 있다.Accordingly, since the silicon solar cell of the present invention is divided into two or more regions having different surface reflective characteristics, the power generation efficiency of the solar cell may be slightly lowered in that the reflective characteristics are not unified in the best state. However, since the difference in reflection characteristics due to the nanostructure formed on the silicon wafer is only added, the decrease in power generation efficiency is extremely small compared to adding a film for decoration to a part of the module or to the outside of the module. On the outside of the battery, designs or texts are formed, which greatly improves aesthetics.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 단면과 평면에 대한 모식도이다. 1 is a schematic diagram of a cross section and a plane for explaining a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실리콘 태양전지 제조방법은, 실리콘 웨이퍼의 표면이 2개 이상의 영역으로 구분되도록 표면처리를 수행하되, 각각의 영역은 표면의 반사 특성에서 차이가 있도록 표면처리되는 것을 특징으로 한다. 상기한 것과 같은 디자인을 위한 표면처리를 수행하는 것을 제외한 다른 공정은 일반적인 실리콘 태양전지의 제조방법이 적용될 수 있으므로 자세한 설명을 생략하며, 디자인을 위한 표면처리를 위주로 설명한다.The method for manufacturing a silicon solar cell of the present invention is characterized in that the surface treatment is performed so that the surface of the silicon wafer is divided into two or more regions, and each region is surface treated to have a difference in reflection characteristics of the surface. Since the manufacturing method of a general silicon solar cell can be applied to other processes except for performing the surface treatment for design as described above, detailed descriptions will be omitted and the surface treatment for design will be mainly described.

본 발명의 실리콘 태양전지 제조방법은 실리콘 웨이퍼(100)의 표면에 디자인 형성을 위한 표면처리를 수행하며, 본 실시예는 RIE(Reactive Ion Etching) 공정을 통해서 수행된다. 이때, RIE 플라즈마 헤드(210)를 통해서 RIE 공정을 수행하는 것은 일반적인 RIE 공정과 같지만, 본 실시예는 도시된 것과 같이 마스크(220)를 이용하여 실리콘 웨이퍼(100)의 일부분에만 표면처리를 수행하는 점에 특징이 있다. 마스크(220)를 사용하기 때문에 RIE에 의한 표면처리가 실리콘 웨이퍼(100)의 전체 표면에 수행되지 않으며, 마스크(220)에 형성된 개구부의 위치에 대응되는 위치에만 RIE에 의한 표면처리가 수행됨으로써, RIE 표면처리가 수행된 제1영역(110)과 수행되지 않은 제2영역(120)으로 구분된다.The silicon solar cell manufacturing method of the present invention performs surface treatment for design formation on the surface of the silicon wafer 100, and this embodiment is performed through a RIE (Reactive Ion Etching) process. At this time, performing the RIE process through the RIE plasma head 210 is the same as a general RIE process, but in this embodiment, as shown, surface treatment is performed on only a portion of the silicon wafer 100 using the mask 220. The point has a feature. Since the mask 220 is used, the surface treatment by RIE is not performed on the entire surface of the silicon wafer 100, and the surface treatment by RIE is performed only at the position corresponding to the position of the opening formed in the mask 220, It is divided into a first area 110 where RIE surface treatment is performed and a second area 120 where RIE surface treatment is not performed.

이때, RIE에 의한 표면처리가 수행되는 실리콘 웨이퍼(100)는 표면 텍스처링이 수행되지 않은 것일 수도 있고, 표면 텍스처링이 수행된 것일 수도 있다. In this case, the silicon wafer 100 subjected to surface treatment by RIE may be one without surface texturing or one with surface texturing.

표면 텍스처링이 수행되지 않은 실리콘 웨이퍼인 경우, 제1영역(110)은 RIE 표면처리에 의해서 표면에 나노구조가 형성된 부분이고, 제2영역(120)은 표면처리되지 않은 실리콘 웨이퍼 상태이므로, 제1영역(110)과 제2영역(120)은 표면의 반사 특성에서 차이가 있다. 이러한 반사 특성의 차이로 인하여, 외부에 볼 때에는 제1영역(110)과 제2영역(120)이 구분되며, 태양전지의 표면에 장식 디자인이 형성된 것으로 보인다.In the case of a silicon wafer without surface texturing, the first region 110 is a portion where nanostructures are formed on the surface by RIE surface treatment, and the second region 120 is a silicon wafer without surface treatment. The area 110 and the second area 120 are different in surface reflection characteristics. Due to this difference in reflection characteristics, the first area 110 and the second area 120 are distinguished when viewed from the outside, and it seems that a decorative design is formed on the surface of the solar cell.

실리콘 웨이퍼가 표면 텍스처링이 수행되어 있는 경우라면, 제1영역(110)은 표면 텍스처링에 추가적으로 RIE 표면처리가 수행된 영역이고 제2영역(120)은 표면 텍스처링만 형성된 영역으로서 서로 반사특성에서 차이가 있다. 앞선 경우와 마찬가지로 제1영역(110)과 제2영역(120)이 갖는 반사 특성의 차이로 인하여, 외부에 볼 때에는 제1영역(110)과 제2영역(120)이 구분되며, 태양전지의 표면에 디자인이 형성된 것으로 보인다. 일반적인 실리콘 태양전지의 제조방법에 따르면, KOH를 이용하는 방법 등으로 표면 텍스처링을 수행한 실리콘 웨이퍼에 대하여 디자인 형성을 위한 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.If the silicon wafer is subjected to surface texturing, the first region 110 is a region in which RIE surface treatment is performed in addition to surface texturing, and the second region 120 is a region in which only surface texturing is formed, and the reflection characteristics are different from each other. there is. As in the previous case, due to the difference in reflection characteristics between the first region 110 and the second region 120, the first region 110 and the second region 120 are distinguished when viewed from the outside, and the solar cell Designs appear to have been formed on the surface. According to a general method of manufacturing a silicon solar cell, it is preferable to perform surface treatment for design formation on a silicon wafer on which surface texturing has been performed by a method using KOH or the like.

한편, 실리콘 태양전지는 최종적으로 표면에 SiNx 재질의 반사방지막(300)을 형성하는 것이 일반적이다. 이때, 반사방지막(300)은 제1영역(110)과 제2영역(120)의 반사 특성 차이에 영향을 미치지 못하기 때문에, 반사방지막(300)이 형성된 경우에도 태양전지의 표면에 형성된 제1영역과 제2영역은 분리되어 보이고, 태양전지의 표면에 디자인이 형성된 것으로 보이는 상태가 유지된다.On the other hand, it is common to finally form an antireflection film 300 made of SiN x on the surface of a silicon solar cell. At this time, since the anti-reflection film 300 does not affect the difference in reflection characteristics between the first region 110 and the second region 120, even when the anti-reflection film 300 is formed, the first anti-reflection film formed on the surface of the solar cell The area and the second area appear to be separated, and a state in which a design appears to be formed on the surface of the solar cell is maintained.

본 실시예에 따르면, 최종적으로 태양전지 자체에 디자인이 형성된 것으로 보이는 실리콘 태양전지를 제조할 수 있다.According to this embodiment, it is possible to finally manufacture a silicon solar cell in which a design is formed on the solar cell itself.

이상 RIE 표면처리를 이용하여 디자인을 위한 표면처리를 수행하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 앞서 설명한 것과 같이 이외에 다른 표면처리 공정을 이용하여 본 발명을 수행할 수도 있고, 나아가 서로 다른 2개 이상의 표면처리를 이용하는 것도 가능하다.Although the embodiment of performing surface treatment for design using RIE surface treatment has been described above, the present invention may be performed using other surface treatment processes other than those described above, and furthermore, two or more different surface treatments It is also possible to use

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above through preferred embodiments, but the above-described embodiments are only illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes are possible within a range that does not depart from the technical idea of the present invention. Anyone with ordinary knowledge will be able to understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be construed by the matters described in the claims, not the specific examples, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 실리콘 웨이퍼
110: 제1영역
120: 제2영역
210: RIE 플라즈마 헤드
220: 마스크
300: 반사방지층
100: silicon wafer
110: first area
120: second area
210: RIE plasma head
220: mask
300: antireflection layer

Claims (6)

실리콘 웨이퍼를 포함하는 건물 적용 실리콘 태양전지로서,
상기 실리콘 웨이퍼의 표면은 반사 특성이 서로 다른 2개 이상의 영역으로 구분되며,
외부에서 반사 특성이 서로 다른 영역이 구분되는 것을 통해서 태양전지 자체에 디자인이 형성된 건물 적용 실리콘 태양전지.
As a building application silicon solar cell comprising a silicon wafer,
The surface of the silicon wafer is divided into two or more areas having different reflective properties,
A building-applied silicon solar cell in which the design is formed on the solar cell itself through the division of areas with different reflection characteristics from the outside.
청구항 1에 있어서,
제1영역과 제2영역은 표면처리에 의해 형성된 나노 구조물에 의해서 반사 특성에서 차이가 있는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
The method of claim 1,
A silicon solar cell, characterized in that the first region and the second region have a difference in reflection characteristics due to nanostructures formed by surface treatment.
청구항 2에 있어서,
표면처리가 RIE, 산 식각 및 나노임프린트 중에 하나 이상의 방식으로 수행된 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
The method of claim 2,
A silicon solar cell, characterized in that surface treatment is performed by at least one of RIE, acid etching, and nanoimprinting.
실리콘 웨이퍼를 포함하는 건물 적용 실리콘 태양전지를 제조하는 방법으로서,
실리콘 웨이퍼의 표면에 디자인 형성을 위한 표면처리를 수행하는 표면처리 공정을 포함하며,
상기 표면처리 공정은, 실리콘 웨이퍼의 표면이 2개 이상의 영역으로 구분되도록 표면처리를 수행하되, 각각의 영역이 반사 특성에서 차이가 있도록 범위를 나눠서 표면처리하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법.
As a method of manufacturing a building application silicon solar cell comprising a silicon wafer,
It includes a surface treatment process for performing surface treatment for design formation on the surface of the silicon wafer,
In the surface treatment step, the surface treatment is performed so that the surface of the silicon wafer is divided into two or more regions, and the surface treatment is performed by dividing the surface so that each region has a difference in reflection characteristics. .
청구항 4에 있어서,
표면처리가 RIE, 산 식각 및 나노임프린트 중에 하나 이상의 방식으로 수행된 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법.
The method of claim 4,
A method for manufacturing a silicon solar cell, characterized in that the surface treatment is performed by at least one of RIE, acid etching and nanoimprinting.
청구항 5에 있어서,
RIE를 이용한 표면처리는 실리콘 웨이퍼 상부에 패턴이 형성된 마스크를 설치한 상태로 수행되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지의 제조방법.
The method of claim 5,
A method for manufacturing a silicon solar cell, characterized in that the surface treatment using RIE is performed in a state in which a mask having a pattern formed thereon is installed on the silicon wafer.
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