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KR101976673B1 - Silicon solar cell - Google Patents

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KR101976673B1
KR101976673B1 KR1020170175132A KR20170175132A KR101976673B1 KR 101976673 B1 KR101976673 B1 KR 101976673B1 KR 1020170175132 A KR1020170175132 A KR 1020170175132A KR 20170175132 A KR20170175132 A KR 20170175132A KR 101976673 B1 KR101976673 B1 KR 101976673B1
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KR
South Korea
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light absorbing
region
substrate
solar cell
electrode
Prior art date
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KR1020170175132A
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Korean (ko)
Inventor
이정인
박성은
송희은
강민구
Original Assignee
한국에너지기술연구원
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Publication date
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Priority to KR1020170175132A priority Critical patent/KR101976673B1/en
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Abstract

본 발명의 일실시예는 실리콘 태양전지를 제공한다. 이러한 실리콘 태양전지는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 광흡수층 및 상기 광흡수층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하되, 상기 광흡수층은 복수개의 광흡수볼을 포함하고, 상기 광흡수볼은 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention provides a silicon solar cell. The silicon solar cell includes a first electrode, a light absorbing layer positioned on the first electrode, and a second electrode located on the light absorbing layer, wherein the light absorbing layer includes a plurality of light absorbing balls, Wherein the ball comprises silicon particles doped with the first conductive type element or the second conductive type element and a passivation layer disposed on the doped silicon particles.

Description

실리콘 태양전지{Silicon solar cell}[0001] Silicon solar cell [0002]

본 발명은 실리콘 태양전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘 입자를 이용한 실리콘 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon solar cell, and more particularly, to a silicon solar cell using silicon particles.

태양전지(solar cell)는 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 태양전지는 태양광을 직접 전기로 광전변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다.Solar cell is a technology that converts solar light energy into electrical energy. A solar cell is a core element of photovoltaic generation that converts photovoltaic power directly to electricity. It is basically a diode made of p-n junction.

태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 반도체층에 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 이 때 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.When the solar light is converted into electricity by the solar cell, when sunlight enters the semiconductor layer of the solar cell, an electron-hole pair is generated and the electrons move to the n layer and the holes move to the p layer due to the electric field Photovoltaic power is generated between the pn junctions. At this time, if both ends of the solar cell are connected to each other, current flows and the power can be produced.

일반적으로 태양전지는 실리콘 태양전지와 박막 태양전지로 구분할 수 있는데, 실리콘 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이고, 박막 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 CIGS계 화합물을 박막의 형태로 형성하여 제조한 것이다.In general, solar cells can be classified into a silicon solar cell and a thin film solar cell. A silicon solar cell is a solar cell manufactured by using a semiconductor material itself such as silicon as a substrate, and a thin film solar cell is formed by a CIGS Based compound in the form of a thin film.

종래 실리콘 태양전지의 경우, EG-Si(Electronic Grade-Silicon)을 석출한 후 이를 용융(melting)한 후, 잉곳 성장(Ingot growth)시킨 후 slicing 기술을 이용하여 웨이퍼를 형성하고, 이러한 웨이퍼 형태의 실리콘을 이용하여 태양전지를 제작한다.Conventionally, in the case of a silicon solar cell, EG-Si (Electronic Grade-Silicon) is deposited, melted, ingot grown, and then a wafer is formed using a slicing technique. We make solar cells using silicon.

따라서, 웨이퍼 형태의 실리콘을 제작하기 위하여 Ingot growing과 slicing 기술 등이 필요하다. 또한, 이러한 웨이퍼 형태의 실리콘을 이용한 태양전지의 경우 플렉서블 태양전지를 제작하기가 어려운 문제점이 있다.Therefore, ingot growing and slicing techniques are needed to fabricate wafer type silicon. In addition, there is a problem that it is difficult to fabricate a flexible solar cell in the case of a solar cell using such wafer type silicon.

대한민국 공개특허 제10-2013-0036546호Korean Patent Publication No. 10-2013-0036546

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실리콘 입자를 이용한 새로운 실리콘 태양전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a novel silicon solar cell using silicon particles.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 실리콘 태양전지를 제공한다. 이러한 실리콘 태양전지는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 광흡수층 및 상기 광흡수층 상에 위치하는 제2 전극을 포함하되, 상기 광흡수층은 복수개의 광흡수볼을 포함하고, 상기 광흡수볼은 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention provides a silicon solar cell. The silicon solar cell includes a first electrode, a light absorbing layer positioned on the first electrode, and a second electrode located on the light absorbing layer, wherein the light absorbing layer includes a plurality of light absorbing balls, Wherein the ball comprises silicon particles doped with the first conductive type element or the second conductive type element and a passivation layer disposed on the doped silicon particles.

또한, 상기 제1 도전형 원소는 B, Al, Ga 또는 In을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first conductive type element may include B, Al, Ga, or In.

또한, 상기 제2 도전형 원소는 P, As 또는 Sb를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second conductive type element may include P, As, or Sb.

또한, 상기 패시베이션층은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The passivation layer may include an oxide or a nitride.

또한, 상기 패시베이션층의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 한다.Further, the thickness of the passivation layer is 500 nm or less.

또한, 상기 실리콘 입자의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛인 것을 특징으로 한다.Further, the diameter of the silicon particles is in the range of 1 탆 to 999 탆.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 실리콘 태양전지를 제공한다. 이러한 실리콘 태양전지는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 위치하되, 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제1 전극, 상기 제1 기판 상의 영역 중 제1 전극이 위치하는 제1 영역에 배치된 복수개의 제1 광흡수볼, 상기 제1 기판 상의 영역 중 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역에 배치된 복수개의 제2 광흡수볼, 상기 복수개의 제2 광흡수볼이 배치된 제2 영역 상에 각각 위치하는 복수개의 제2 전극 및 상기 제1 영역, 제2 영역 및 제2 전극 상에 위치하는 제2 기판을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 광흡수볼은 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하고, 상기 제2 광흡수볼은 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a silicon solar cell. Such a silicon solar cell comprises a first substrate, a plurality of first electrodes located on the first substrate and spaced apart from each other, a plurality of first electrodes arranged on a first region of the first substrate, A plurality of second light-absorbing balls arranged in a second region adjacent to the first region of the region on the first substrate, and a plurality of second light-absorbing balls disposed on the second region in which the plurality of second light- And a second substrate positioned on the first region, the second region, and the second electrode. The first light absorbing ball may include a silicon particle doped with the first conductive type element and a passivation layer positioned on the silicon particle doped with the first conductive type element, And a passivation layer disposed on the silicon particles doped with the conductive type element and the silicon particles doped with the second conductive type element.

또한, 상기 제1 도전형 원소는 B, Al, Ga 또는 In을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first conductive type element may include B, Al, Ga, or In.

또한, 상기 제2 도전형 원소는 P, As 또는 Sb를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second conductive type element may include P, As, or Sb.

또한, 상기 패시베이션층은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The passivation layer may include an oxide or a nitride.

또한, 상기 패시베이션층의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 한다.Further, the thickness of the passivation layer is 500 nm or less.

또한, 상기 실리콘 입자의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛인 것을 특징으로 한다.Further, the diameter of the silicon particles is in the range of 1 탆 to 999 탆.

또한, 상기 제1 영역의 제1 광흡수볼 과 상기 제1 영역에 인접하는 제2 영역의 제2 광흡수볼 사이에 p-n접합이 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.And a p-n junction is formed between the first light absorbing balls of the first region and the second light absorbing balls of the second region adjacent to the first region.

본 발명의 실시예에 따르면, 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 신규한 실리콘 태양전지를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a novel silicon solar cell can be provided by using the light absorbing balls using silicon particles.

이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼은 기존의 실리콘 웨이퍼를 만들기 위한 Ingot growing과 slicing 기술 등이 필요 없다.Optical absorbing balls using these silicon particles do not require ingot growing and slicing techniques to make conventional silicon wafers.

또한, 이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 초박형 실리콘 태양전지가 가능하고, 또한 원하는 모양의 다양한 태양전지를 제조할 수 있다. 나아가 플렉서블 태양전지를 제조할 수 있다.In addition, by using the light absorbing balls using such silicon particles, an ultra-thin silicon solar cell can be manufactured, and various solar cells of a desired shape can be manufactured. Further, a flexible solar cell can be manufactured.

또한, 이러한 광흡수볼을 이용할 경우, 손쉬운 직, 병렬 설계가 가능한 바, 회로 설계를 통하여 원하는 전압 및 전류를 제어할 수 있다.In addition, when such a light absorbing ball is used, it is possible to design an easy direct or parallel design, and desired voltage and current can be controlled through circuit design.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 일 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지 제조방법을 공정단계에 따라 나타낸 일 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지 제조방법을 공정단계에 따라 나타낸 일 단면도들이다.
1 is a cross-sectional view of a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention, in accordance with process steps.
6 is a graph showing the energy bandgap of a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 7 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention, in accordance with process steps.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 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 order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지를 설명한다.A silicon solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 일 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지는 제1 전극(100), 상기 제1 전극(100) 상에 위치하는 광흡수층(200) 및 상기 광흡수층(200) 상에 위치하는 제2 전극(300)을 포함할 수 있다.1, a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention includes a first electrode 100, a light absorbing layer 200 disposed on the first electrode 100, and a light absorbing layer 200 on the light absorbing layer 200. [ And a second electrode 300 positioned on the second substrate 300.

제1 전극(100)은 실리콘 태양전지의 후면전극일 수 있다.The first electrode 100 may be a rear electrode of a silicon solar cell.

예를 들어, 제1 전극은 전도성 있는 물질이면 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극은 Ag, Au, Cu, Ti W, Ni, Cr, Cu, Co, Mo, Pb, Pt, Ta, Zn 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, the first electrode may be any conductive material. For example, the first electrode may include any one selected from the group consisting of Ag, Au, Cu, TiW, Ni, Cr, Cu, Co, Mo, Pb, Pt, Ta, Zn, .

또 다른 예를 들어, 제1 전극은 경우에 따라 투명전극일 수 있다. 구체적 예로, 제1 전극은 ITO, FTO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al, Ga-ZnO), IGZO(In, Ga-ZnO) 및 AZTO(Al, Zn-SnO)로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.As another example, the first electrode may be a transparent electrode, as the case may be. As a specific example, the first electrode may be formed of ITO, FTO, IZO (In-ZnO), GZO (Ga-ZnO), AZO (Al-ZnO), AGZO And AZTO (Al, Zn-SnO).

광흡수층(200)은 제1 전극(100) 상에 위치할 수 있다.The light absorption layer 200 may be positioned on the first electrode 100.

이러한 광흡수층(200)은 복수개의 광흡수볼(210)을 포함할 수 있다.The light absorbing layer 200 may include a plurality of light absorbing balls 210.

이때의 광흡수볼(210)은 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자(211) 및 상기 도핑된 실리콘 입자(211) 상에 위치하는 패시베이션층(212)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The light absorbing balls 210 may include silicon particles 211 doped with a first conductive type element or a second conductive type element and a passivation layer 212 disposed on the doped silicon particles 211 .

구체적으로, 도핑된 실리콘 입자(211)는 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자(211)일 수 있다.Specifically, the doped silicon particles 211 may be silicon particles 211 doped with the first conductive type element or the second conductive type element.

예를 들어, EG-Si(Electronic Grade-Silicon)을 석출한 후 이를 볼밀링법 등 공지된 방법을 이용하여 분쇄하여 실리콘 입자를 형성한 후, 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소를 도핑하여 제1 도전형 원소 또는 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자(211)를 제조할 수 있다.For example, after EG-Si (Electronic Grade-Silicon) is deposited, it is pulverized by a known method such as a ball milling method to form silicon particles, and then doped with a first conductive type element or a second conductive type element The silicon particles 211 doped with the first conductive type element or the second conductive type element can be manufactured.

예를 들어, 제1 도전형 원소는 B, Al, Ga 또는 In을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자(211)는 p형 실리콘 입자일 수 있다.For example, the first conductive type element may include B, Al, Ga, or In. Accordingly, the silicon particles 211 doped with the first conductive type element may be p-type silicon particles.

예를 들어, 제2 도전형 원소는 P, As 또는 Sb를 포함할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자(211)는 n형 실리콘 입자일 수 있다.For example, the second conductive type element may include P, As, or Sb. Thus, in this case, the silicon particles 211 doped with the second conductive type element may be n-type silicon particles.

이러한 도핑된 실리콘 입자(211)의 직경은 마이크로 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어 이러한 도핑된 실리콘 입자(211)의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛일 수 있다.The diameter of such doped silicon particles 211 can be set to a micro-size. For example, the diameter of such doped silicon particles 211 may be between 1 [mu] m and 999 [mu] m.

패시베이션층(212)은 도핑된 실리콘 입자(210) 상에 위치할 수 있다. 이러한 패시베이션층(212)은 도핑된 실리콘 입자(211)인 코어 전체를 감싸는 쉘일 수 있다.The passivation layer 212 may be located on the doped silicon particles 210. This passivation layer 212 may be a shell that wraps the entire core, which is doped silicon particles 211.

예를 들어, 이러한 패시베이션층(212)은 화학적기상증착법(CVD), 물리적기상증착법(PVD), 스크린프린팅법(screen printing), 스프레이법(spray) 또는 용액방법을 수행하여 형성할 수 있다.For example, the passivation layer 212 may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method, a physical vapor deposition (PVD) method, a screen printing method, a spray method, or a solution method.

이러한 패시베이션층(212)은 도핑된 실리콘 입자(211)가 외부로부터 산화되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.The passivation layer 212 may prevent the doped silicon particles 211 from being oxidized from the outside.

예를 들어, 이러한 패시베이션층(212)은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적 예로, 패시베이션층(212)은 SiO2, SiNx, HfO, MoOx 또는 Al2O3를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 패시베이션층(212) 물질로 고유전율(high-K dielectric) 물질이나, florine, sulfer등의 물질도 가능하다.For example, such a passivation layer 212 is characterized in that it comprises an oxide or a nitride. As a specific example, the passivation layer 212 may comprise SiO 2 , SiN x , HfO, MoO x, or Al 2 O 3 . However, the present invention is not limited to this, and a material such as a high-K dielectric material, a florine, or a sulfer material may be used for the passivation layer 212.

또한, 이러한 패시베이션층(212)의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 한다.The thickness of the passivation layer 212 is 500 nm or less.

만일, 패시베이션층(212)의 두께가 500 nm를 초과하는 경우, 도핑된 실리콘 입자의 빛 흡수 효율을 감소시킬 수 있는 문제점이 있다.If the thickness of the passivation layer 212 exceeds 500 nm, there is a problem that the light absorption efficiency of the doped silicon particles can be reduced.

제2 전극(300)은 상기 광흡수층(200) 상에 위치할 수 있다.The second electrode 300 may be positioned on the light absorption layer 200.

이때의 제2 전극(300)은 실리콘 태양전지의 전면전극일 수 있다.At this time, the second electrode 300 may be a front electrode of the silicon solar cell.

예를 들어, 제2 전극(300)은 투명전극일 수 있다. 구체적 예로, 제2 전극(300)은 ITO, FTO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al, Ga-ZnO), IGZO(In, Ga-ZnO) 및 AZTO(Al, Zn-SnO)로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.For example, the second electrode 300 may be a transparent electrode. For example, the second electrode 300 may be formed of ITO, FTO, IZO (In-ZnO), GZO (Ga-ZnO), AZO ZnO) and AZTO (Al, Zn-SnO).

한편, 예를 들어, 본 발명의 광흡수층(200)이 p형 광흡수볼로 구성된 경우, 이러한 p형 광흡수볼과 p-n 접합을 형성하기 위하여 제2 전극(300)은 n형 반도체 물질로 형성되는 투명전극일 수 있다. 예를 들어, 이러한 투명전극은 n형 ZnO를 포함할 수 있다.For example, when the light absorbing layer 200 of the present invention is formed of a p-type light absorbing ball, the second electrode 300 is formed of an n-type semiconductor material to form a pn junction with the p- Or the like. For example, such a transparent electrode may include n-type ZnO.

또한, 다른 예로, 본 발명의 광흡수층(200)이 p형 광흡수볼로 구성된 경우, 이러한 p형 광흡수볼과 p-n 접합을 형성하기 위하여 제1 전극(100) 및 광흡수층(200) 사이 또는 광흡수층(200) 및 제2 전극(300) 사이에 n형 버퍼층(미도시)을 더 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 이러한 n형 버퍼층은 n+ 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.Alternatively, in the case where the light absorbing layer 200 of the present invention is formed of a p-type light absorbing ball, the first electrode 100 and the light absorbing layer 200 may be formed between the first electrode 100 and the light absorbing layer 200 to form a pn junction with the p- An n-type buffer layer (not shown) may be further disposed between the light absorption layer 200 and the second electrode 300. For example, such an n-type buffer layer may comprise n + amorphous silicon.

또한, 또 다른 예로, 본 발명의 광흡수층(200)이 n형 광흡수볼인 경우, 이러한 n형 광흡수볼과 p-n접합을 형성하기 위하여 제1 전극(100) 및 광흡수층(200) 사이 또는 광흡수층(200) 및 제2 전극(300) 사이에 p형 버퍼층(미도시)을 더 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 이때의 p형 버퍼층은 p+ 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.As another example, in the case where the light absorbing layer 200 of the present invention is an n-type light absorbing ball, it is preferable to form a gap between the first electrode 100 and the light absorbing layer 200 A p-type buffer layer (not shown) may be further disposed between the light absorption layer 200 and the second electrode 300. For example, the p-type buffer layer at this time may include p + amorphous silicon.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 신규한 실리콘 태양전지를 제공할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, a novel silicon solar cell can be provided by using the light absorbing balls using silicon particles.

이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼은 기존의 실리콘 웨이퍼를 만들기 위한 Ingot growing과 slicing 기술 등이 필요 없다.Optical absorbing balls using these silicon particles do not require ingot growing and slicing techniques to make conventional silicon wafers.

또한, 이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 초박형 실리콘 태양전지가 가능하고, 또한 원하는 모양의 다양한 태양전지를 제조할 수 있다. 나아가, 플렉서블 태양전지를 제조할 수 있다.In addition, by using the light absorbing balls using such silicon particles, an ultra-thin silicon solar cell can be manufactured, and various solar cells of a desired shape can be manufactured. Further, a flexible solar cell can be manufactured.

또한, 이러한 광흡수볼을 이용할 경우, 손쉬운 직, 병렬 설계가 가능한 바, 회로 설계를 통하여 원하는 전압 및 전류를 제어할 수 있다.In addition, when such a light absorbing ball is used, it is possible to design an easy direct or parallel design, and desired voltage and current can be controlled through circuit design.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 광흡수볼을 이용한 멀티정션(multi-junction) 실리콘 태양전지를 설명한다.Hereinafter, a multi-junction silicon solar cell using a light absorbing ball according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 광흡수볼을 이용한 멀티정션(multi-junction) 실리콘 태양전지는 도 5를 참조하여 설명한다.A multi-junction silicon solar cell using a light absorbing ball according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지는 제1 기판(10), 상기 제1 기판(10) 상에 위치하되, 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제1 전극(100), 상기 제1 기판(10) 상의 영역 중 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 배치된 복수개의 제1 광흡수볼(220), 상기 제1 기판(10) 상의 영역 중 상기 제1 영역(A)에 인접한 제2 영역(B)에 배치된 복수개의 제2 광흡수볼(230), 상기 복수개의 제2 광흡수볼(230)이 배치된 제2 영역(B) 상에 각각 위치하는 복수개의 제2 전극(300) 및 상기 제1 영역(A), 제2 영역(B) 및 제2 전극(300) 상에 위치하는 제2 기판(11)을 포함할 수 있다.5, a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a first substrate 10, a plurality of first electrodes 100 positioned on the first substrate 10 and spaced apart from each other, A plurality of first light absorbing balls 220 disposed in a first region A of the region on the first substrate 10 where the first electrode 100 is located; A plurality of second light absorbing balls 230 disposed in a second region B adjacent to the first region A and a plurality of second light absorbing balls 230 disposed on a second region B on which the plurality of second light absorbing balls 230 are disposed And a second substrate 11 positioned on the first area A, the second area B, and the second electrode 300. The second substrate 300 may include a plurality of second electrodes 300,

제1 기판(10)은 공지된 다양한 기판을 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(10)은 glass 기판일 수 있다.The first substrate 10 may be any of various known substrates. For example, the first substrate 10 may be a glass substrate.

복수개의 제1 전극(100)은 상기 제1 기판(10) 상에 상호 이격하여 위치할 수 있다.The plurality of first electrodes 100 may be spaced apart from each other on the first substrate 10.

이때, 제1 기판(10) 상의 영역 중 제1 전극(100)이 위치하는 영역을 제1 영역(A)으로 정의하고, 이러한 제1 영역(A)에 인접한 영역을 제2 영역(B)으로 정의할 수 있다. 따라서, 이때의 제2 영역(B)은 제1 영역(A)에 인접하면서 제1 전극(100)이 위치하지 않는 영역일 것이다.A region of the first substrate 10 on which the first electrode 100 is located is defined as a first region A and a region adjacent to the first region A is defined as a second region B Can be defined. Accordingly, the second region B may be a region adjacent to the first region A but not the first electrode 100.

제1 광흡수볼(220)은 기판(10) 상의 영역 중 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 배치될 수 있다. 이러한 제1 영역(A)에는 복수개의 제1 광흡수볼(220)이 배치될 수 있다.The first light absorbing ball 220 may be disposed in a first region A of the region on the substrate 10 where the first electrode 100 is located. A plurality of first light absorbing balls 220 may be disposed in the first region A.

이러한 제1 광흡수볼(220)은 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함할 수 있다.The first light absorbing ball 220 may include a silicon layer doped with the first conductive type element and a passivation layer disposed on the silicon layer doped with the first conductive type element.

이러한 제1 광흡수볼(220)은 도 1에서 설명한 광흡수볼일 수 있다.The first light absorbing balls 220 may be the light absorbing balls described with reference to FIG.

예를 들어, 제1 도전형 원소는 B, Al, Ga 또는 In을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자는 p형 실리콘 입자일 수 있다. 따라서, 제1 광흡수볼은 p형 광흡수볼일 수 있다.For example, the first conductive type element may include B, Al, Ga, or In. Thus, the silicon particles doped with the first conductive type element may be p-type silicon particles. Therefore, the first light absorbing balls may be p-type light absorbing balls.

이러한 실리콘 입자의 직경은 마이크로 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어 이러한 실리콘 입자의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛일 수 있다.The diameter of such silicon particles can be set to a micro-size. For example, the diameter of such silicon particles may be between 1 [mu] m and 999 [mu] m.

또한, 예를 들어, 패시베이션층은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적 예로, 패시베이션층은 SiO2, SiNx, HfO, MoOx 또는 Al2O3를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 패시베이션층의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 한다.Also, for example, the passivation layer is characterized by comprising an oxide or a nitride. Specifically, for example, the passivation layer may include SiO 2, SiN x, HfO, MoO x , or Al 2 O 3. The thickness of the passivation layer is 500 nm or less.

제2 광흡수볼(230)은 제1 기판(10) 상의 영역 중 상기 제1 영역(A에 인접한 제2 영역(B)에 배치될 수 있다. 따라서, 각각의 제2 영역(B)에는 복수개의 제2 광흡수볼(230)이 배치될 수 있다.The second light absorbing ball 230 may be disposed in the second region B adjacent to the first region A of the region on the first substrate 10. Accordingly, The second light absorbing balls 230 may be disposed.

이러한 제2 광흡수볼(230)은 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함할 수 있다.The second light absorbing ball 230 may include a silicon layer doped with the second conductive type element and a passivation layer disposed on the silicon layer doped with the second conductive type element.

이러한 제2 광흡수볼은 도 1에서 설명한 광흡수볼일 수 있다.The second light-absorbing balls may be the light-absorbing balls described in Fig.

예를 들어, 제2 도전형 원소는 P, As 또는 Sb를 포함할 수 있다. 따라서, 이 경우, 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자는 n형 실리콘 입자일 수 있다. 따라서, 제2 광흡수볼은 n형 광흡수볼일 수 있다.For example, the second conductive type element may include P, As, or Sb. Thus, in this case, the silicon particles doped with the second conductive type element may be n-type silicon particles. Therefore, the second light absorbing balls may be n-type light absorbing balls.

이러한 실리콘 입자의 직경은 마이크로 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어 이러한 실리콘 입자의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛일 수 있다.The diameter of such silicon particles can be set to a micro-size. For example, the diameter of such silicon particles may be between 1 [mu] m and 999 [mu] m.

또한, 예를 들어, 패시베이션층은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적 예로, 패시베이션층은 SiO2, SiNx, HfO, MoOx 또는 Al2O3를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 패시베이션층의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 한다.Also, for example, the passivation layer is characterized by comprising an oxide or a nitride. Specifically, for example, the passivation layer may include SiO 2, SiN x, HfO, MoO x , or Al 2 O 3. The thickness of the passivation layer is 500 nm or less.

제2 전극(300)은 상기 복수개의 제2 광흡수볼(230)이 배치된 제2 영역(B) 상에 각각 위치할 수 있다.The second electrode 300 may be positioned on the second region B where the plurality of second light absorbing balls 230 are disposed.

제2 기판(11)은 제1 영역(A), 제2 영역(B) 및 제2 전극(300) 상에 위치할 수 있다.The second substrate 11 may be located on the first region A, the second region B, and the second electrode 300.

따라서, 본 발명에 따른 실리콘 태양전지는 제1 영역(A)의 제1 광흡수볼(220) 과 상기 제1 영역(A)에 인접하는 제2 영역(B)의 제2 광흡수볼(230) 사이에 p-n접합이 형성되는 것을 특징으로 한다.Therefore, the silicon solar cell according to the present invention has a structure in which the first light absorbing balls 220 of the first region A and the second light absorbing balls 230 of the second region B adjacent to the first region A ) Are formed in the pn junction.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지 제조방법을 설명한다.A method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지 제조방법을 공정단계에 따라 나타낸 일 단면도들이다.FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention, in accordance with process steps.

도 2를 참조하면, 제1 기판(10) 상에 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제1 전극(100)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, a plurality of first electrodes 100 may be formed on the first substrate 10 and spaced apart from each other.

예를 들어, 이 때의 제1 기판(10)은 glass 기판일 수 있다.For example, the first substrate 10 may be a glass substrate.

예를 들어, 이러한 제1 기판(10) 상에 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray), 스핀코팅법(Spin coating), 스퍼터링법(sputter) 또는 이베포레이션법(evaporation)을 수행하여 제1 전극(100)을 형성할 수 있다.For example, a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a sputtering method, or an evaporation method is performed on the first substrate 10 So that the first electrode 100 can be formed.

도 3을 참조하면, 상기 제1 기판(10) 상의 영역 중 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 복수개의 제1 광흡수볼(220)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of first light absorbing balls 220 may be formed in a first region A of the first substrate 10 on which the first electrode 100 is located.

예를 들어, 제1 기판(10) 상에 상기 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 제1 광흡수볼(220)을 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray) 또는 스핀코팅법(Spin coating)을 수행하여 형성할 수 있다.For example, the first light absorbing balls 220 may be formed on the first substrate 10 by a screen printing method, a spraying method (spraying method), or the like, in a first region A where the first electrode 100 is positioned. ) Or a spin coating method.

도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3과 동일한 방법으로, 제2 기판(11) 상에 제2 전극(300) 및 제2 광흡수볼(230)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4, the second electrode 300 and the second light absorbing ball 230 may be formed on the second substrate 11 in the same manner as in FIGS.

예를 들어, 제2 기판(11) 상에 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제2 전극(300)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 이 때의 제2 기판(11)은 glass 기판일 수 있다.For example, a plurality of second electrodes 300 may be formed on the second substrate 11 and spaced apart from each other. For example, the second substrate 11 at this time may be a glass substrate.

예를 들어, 이러한 제2 기판(11) 상에 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray), 스핀코팅법(Spin coating), 스퍼터링법(sputter) 또는 이베포레이션법(evaporation)을 수행하여 제2 전극(300)을 형성할 수 있다.For example, a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a sputtering method, or an evaporation method is performed on the second substrate 11 So that the second electrode 300 can be formed.

그 다음에, 제2 기판(11) 상의 영역 중 제2 전극(300)이 위치하는 영역에 복수개의 제2 광흡수볼(230)을 형성할 수 있다.Next, a plurality of second light absorbing balls 230 may be formed in a region of the second substrate 11 where the second electrode 300 is located.

예를 들어, 제2 기판(11) 상에 제2 전극(300)이 위치하는 영역에 제2 광흡수볼(230)을 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray) 또는 스핀코팅법(Spin coating)을 수행하여 형성할 수 있다.For example, the second light absorbing balls 230 may be formed on the second substrate 11 by screen printing, spraying, or spin coating (see, for example, Spin coating).

그 다음에, 제1 기판(10)의 제1 광흡수볼(220)과 제2 기판(11)의 제2 광흡수볼(230)이 서로 엇갈리면서 마주 보도록 제1 기판(10)과 제2 기판(11)을 배치시킨다. 즉, 제1 기판(10) 상의 제2 영역(B) 상에 제2 기판(11)의 제2 광흡수볼(230)이 대응되도록 제1 기판(10)과 제2 기판(11)을 배치시킬 수 있다.Thereafter, the first substrate 10 and the second substrate 11 are arranged such that the first light absorbing balls 220 of the first substrate 10 and the second light absorbing balls 230 of the second substrate 11 are opposed to each other, The substrate 11 is placed. That is, the first substrate 10 and the second substrate 11 are arranged so that the second light absorbing balls 230 of the second substrate 11 correspond to the second region B on the first substrate 10 .

도 5를 참조하면, 제1 기판(10)과 제2 기판(11)을 접합시킬 수 있다. 따라서 제2 기판(11)의 제2 광흡수볼(230)은 제1 기판(10)의 제2 영역(B)에 위치시킬 수 있게 될 것이다.Referring to FIG. 5, the first substrate 10 and the second substrate 11 may be bonded. Therefore, the second light absorbing ball 230 of the second substrate 11 may be positioned in the second region B of the first substrate 10.

그 다음에, 열처리를 수행하여 상호 인접하는 제1 광흡수볼(220)과 제2 광흡수볼(230)이 컨택을 이룰 수 있다. 따라서, 상기 제1 영역(A)의 제1 광흡수볼(220) 과 상기 제1 영역(A)에 인접하는 제2 영역(B)의 제2 광흡수볼(230) 사이에 p-n접합이 형성되는 것을 특징으로 한다.Then, the first light-absorbing balls 220 and the second light-absorbing balls 230 which are adjacent to each other can be brought into contact with each other by performing heat treatment. Therefore, a pn junction is formed between the first light absorbing balls 220 of the first region A and the second light absorbing balls 230 of the second region B adjacent to the first region A .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the energy bandgap of a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지의 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프이다.Referring to FIG. 6, there is shown a graph illustrating an energy band gap of a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

따라서, 제1 광흡수볼이 위치하는 제1 영역은 p-type 지역이 되고, 제2 광흡수볼이 위치하는 제2 영역은 n-type 지역이 된다. 따라서, p-type 지역과 n-type 지역이 복수 교대로 배치된 구조가 될 수 있다. 즉, 복수개의 p-n접합 구조인 멀티 정션(multi junction) 실리콘 태양전지가 된다.Therefore, the first region where the first light-absorbing balls are located is the p-type region, and the second region where the second light-absorbing balls are located is the n-type region. Accordingly, the p-type region and the n-type region can be arranged in plural alternation. That is, it is a multi junction silicon solar cell having a plurality of p-n junction structures.

이때 n-type지역은 큰 전자밀도(electron density)와 작은 정공밀도(hole density)를 가지고 있고, p-type지역은 그와 정반대로 되어 있다.In this case, the n-type region has a large electron density and a small hole density, and the p-type region has the opposite.

이와 같은 구조에 있어서 열적 평형상태(thermal equilibrium)에서는 p-type 반도체와 n-type 반도체의 접합으로 이루어진 다이오드에서는 캐리어(carrier)의 농도 구배에 의한 확산으로 전하(charge)의 불균형이 생기고 이 때문에 전기장(electric field)이 형성되어 더 이상 캐리어의 확산이 일어나지 않게 된다.In a thermal equilibrium in such a structure, in a diode formed of a junction of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, a charge is unbalanced due to diffusion due to a concentration gradient of a carrier, an electric field is formed and the carrier is no longer diffused.

이러한 다이오드에 그 물질의 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band) 사이의 에너지 차이인 밴드갭에너지(band gap energy) 이상의 빛을 가했을 경우, 이 빛에너지를 받아서 전자들은 가전자대에서 전도대로 여기(excited)된다.When a light above the band gap energy, which is the energy difference between the conduction band and the valence band of the material, is applied to such a diode, the electrons are received by the conduction band from the valence band .

이때 전도대로 여기된 전자들은 자유롭게 이동할 수 있게 되며, 가전자대에는 전자들이 빠져나간 자리에 정공이 생성된다. 이것을 잉여캐리어(excess carrier)라고 하며, 이 잉여캐리어들은 전도대 또는 가전자대 내에서 농도 차이에 의해서 확산하게 된다.At this time, the electrons excited by the conduction band are allowed to move freely, and electrons are generated in the valence band. This is referred to as excess carrier, and these surplus carriers are diffused by the concentration difference within the conduction band or valence band.

이때 p-type 지역에서 여기된 전자들과, n-type 지역에서 만들어진 정공을 각각의 소수캐리어(minority carrier)라고 부르며, 기존 접합 전의 p-type 또는 n-type 반도체 내의 캐리어(p-type의 정공, ntype의 전자)는 이와 구분해 주요캐리어(majority carrier)라고 부른다.Electrons excited in the p-type region and holes formed in the n-type region are referred to as minority carriers, respectively. The carrier in the p-type or n-type semiconductor before the conventional bonding (p- , ntype electrons) are called major carriers.

이때 주요캐리어들은 전기장으로 생긴 에너지 장벽(energy barrier) 때문에 흐름의 방해를 받지만 p-type의 소수캐리어인 전자는 n-type 지역 쪽으로, n-type의 소수캐리어인 정공은 p-type지역 쪽으로 각각 이동할 수 있다.In this case, the main carriers are disturbed by the flow of energy due to the energy barrier, but electrons, which are p-type minor carriers, move toward the n-type region and electrons, which are n-type minority carriers, move toward the p-type region .

이와 같은 소수캐리어의 확산에 의해 재료 내부의 전기적 중성(charge neutrality)이 깨짐으로써 전압차(potential drop)가 생기고 이때 p-n접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하게 되면 태양전지로 작용하게 된다.The charge neutrality inside the material is broken due to the diffusion of the minority carriers, so that a potential drop occurs. At this time, if the electromotive force generated at the positive terminal of the pn junction diode is connected to the external circuit, do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 실리론 태양전지 제조방법을 설명한다.A method of manufacturing a silylon solar cell according to another embodiment of the present invention will be described.

도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 태양전지 제조방법을 공정단계에 따라 나타낸 일 단면도들이다.FIGS. 7 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a silicon solar cell according to an embodiment of the present invention, in accordance with process steps.

도 7을 참조하면, 제1 기판(10) 상에 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제1 전극(100)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a plurality of first electrodes 100 may be formed on the first substrate 10 and spaced apart from each other.

예를 들어, 이 때의 제1 기판(10)은 glass 기판일 수 있다.For example, the first substrate 10 may be a glass substrate.

예를 들어, 이러한 제1 기판(10) 상에 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray), 스핀코팅법(Spin coating), 스퍼터링법(sputter) 또는 이베포레이션법(evaporation)을 수행하여 제1 전극(100)을 형성할 수 있다.For example, a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a sputtering method, or an evaporation method is performed on the first substrate 10 So that the first electrode 100 can be formed.

도 8을 참조하면, 상기 제1 기판(10) 상의 영역 중 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 복수개의 제1 광흡수볼(220)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, a plurality of first light absorbing balls 220 may be formed in a first region A of the first substrate 10 on which the first electrode 100 is located.

예를 들어, 제1 기판(10) 상에 상기 제1 전극(100)이 위치하는 제1 영역(A)에 제1 광흡수볼(220)을 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray) 또는 스핀코팅법(Spin coating)을 수행하여 형성할 수 있다.For example, the first light absorbing balls 220 may be formed on the first substrate 10 by a screen printing method, a spraying method (spraying method), or the like, in a first region A where the first electrode 100 is positioned. ) Or a spin coating method.

도 9를 참조하면, 제1 기판(10) 상에 제1 영역(A)에 인접한 제2 영역(B)에 복수개의 제2 광흡수볼(230)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, a plurality of second light absorbing balls 230 may be formed on a second region B adjacent to the first region A on the first substrate 10.

예를 들어, 제1 기판(10) 상에 제1 영역(A)에 인접한 제2 영역(B)에 제2 광흡수볼(230)을 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray) 또는 스핀코팅법(Spin coating)을 수행하여 형성할 수 있다.For example, the second light-absorbing balls 230 may be formed on the first substrate 10 by a screen printing method, a spraying method, Or may be formed by spin coating.

도 10을 참조하면, 제1 광흡수볼(220) 및 제2 광흡수볼(230)이 형성된 제1 기판(10)을 열처리를 수행하여 상호 인접하는 제1 광흡수볼(220)과 제2 광흡수볼(230)이 컨택을 이룰 수 있게 할 수 있다.10, the first substrate 10 on which the first light absorbing balls 220 and the second light absorbing balls 230 are formed is subjected to heat treatment to form first light absorbing balls 220 and second So that the light absorbing balls 230 can make contact.

따라서, 상기 제1 영역(A)의 제1 광흡수볼(220) 과 상기 제1 영역(A)에 인접하는 제2 영역(B)의 제2 광흡수볼(230) 사이에 p-n접합이 형성될 수 있다.Therefore, a pn junction is formed between the first light absorbing balls 220 of the first region A and the second light absorbing balls 230 of the second region B adjacent to the first region A .

도 11을 참조하면, 제2 기판(11) 상에 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제2 전극(300)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 11, a plurality of second electrodes 300 spaced apart from each other may be formed on a second substrate 11.

예를 들어, 이 때의 제2 기판(11)은 glass 기판일 수 있다.For example, the second substrate 11 at this time may be a glass substrate.

예를 들어, 이러한 제2 기판(11) 상에 스크린 프린팅법(Screen printing), 스프레이법(spray), 스핀코팅법(Spin coating), 스퍼터링법(sputter) 또는 이베포레이션법(evaporation)을 수행하여 복수개의 제2 전극(300)을 형성할 수 있다.For example, a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a sputtering method, or an evaporation method is performed on the second substrate 11 A plurality of second electrodes 300 can be formed.

그 다음에, 제1 기판(10)의 제2 광흡수볼(230)과 제2 기판(11)의 제2 전극(300)이 마주 보면서 대응되도록 제1 기판(10)과 제2 기판(11)을 배치시킨다.The first substrate 10 and the second substrate 11 are arranged such that the second light absorbing balls 230 of the first substrate 10 and the second electrodes 300 of the second substrate 11 face each other while facing each other. ).

도 12를 참조하면, 제1 기판(10)과 제2 기판(11)을 접합시킬 수 있다. 따라서, 제1 기판(10)의 제2 광흡수볼(230) 상에 제2 전극(300)이 위치시킬 수 있다.Referring to FIG. 12, the first substrate 10 and the second substrate 11 may be bonded. Therefore, the second electrode 300 can be positioned on the second light absorbing ball 230 of the first substrate 10.

본 발명의 실시예에 따르면, 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 신규한 실리콘 태양전지를 제공할 수 있다. 이러한 광흡수볼은 폐 태양전지 웨이퍼를 활용하여 제조할 수도 있는 바, 재활용 기술에 적용 가능하다.According to the embodiment of the present invention, a novel silicon solar cell can be provided by using the light absorbing balls using silicon particles. Such a light absorbing ball can be manufactured by using a waste solar cell wafer and is applicable to a recycling technology.

이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼은 기존의 실리콘 웨이퍼를 만들기 위한 Ingot growing과 slicing 기술 등이 필요 없다.Optical absorbing balls using these silicon particles do not require ingot growing and slicing techniques to make conventional silicon wafers.

또한, 이러한 실리콘 입자를 이용한 광흡수볼을 이용하여 초박형 실리콘 태양전지가 가능하고, 또한 원하는 모양의 다양한 태양전지를 제조할 수 있다. 나아가 플렉서블 태양전지를 제조할 수 있다.In addition, by using the light absorbing balls using such silicon particles, an ultra-thin silicon solar cell can be manufactured, and various solar cells of a desired shape can be manufactured. Further, a flexible solar cell can be manufactured.

또한, 광흡수볼을 이용하여 태양전지를 제조할 경우, 광학적인 측면에서 단파장의 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, when a solar cell is manufactured using a light absorbing ball, there is an effect that a loss of a short wavelength in an optical aspect can be reduced.

또한, 이러한 광흡수볼을 이용하여 태양전지를 제조할 경우, 모듈 공정의 간단화가 가능하다.In addition, when a solar cell is manufactured using such a light absorbing ball, the module process can be simplified.

또한, 이러한 광흡수볼을 이용할 경우, 손쉬운 직, 병렬 설계가 가능한 바, 회로 설계를 통하여 원하는 전압 및 전류를 제어할 수 있다.In addition, when such a light absorbing ball is used, it is possible to design an easy direct or parallel design, and desired voltage and current can be controlled through circuit design.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

10: 제1 기판 11: 제2 기판
100: 제1 전극 200: 광흡수층
210: 광흡수볼 211: 도핑된 실리콘 입자
212: 패시베이션층 220: 제1 광흡수볼
230: 제2 광흡수볼 300: 제2 전극
A: 제1 영역 B: 제2 영역
10: first substrate 11: second substrate
100: first electrode 200: light absorbing layer
210: light absorbing balls 211: doped silicon particles
212: passivation layer 220: first light absorbing ball
230: second light absorbing ball 300: second electrode
A: first region B: second region

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 위치하되, 상호 이격하여 위치하는 복수개의 제1 전극;
상기 제1 기판 상의 영역 중 제1 전극이 위치하는 제1 영역에 배치된 복수개의 제1 광흡수볼;
상기 제1 기판 상의 영역 중 상기 제1 영역에 인접한 제2 영역에 배치된 복수개의 제2 광흡수볼;
상기 복수개의 제2 광흡수볼이 배치된 제2 영역 상에 각각 위치하는 복수개의 제2 전극; 및
상기 제1 영역, 제2 영역 및 제2 전극 상에 위치하는 제2 기판을 포함하고,
상기 제1 광흡수볼은 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제1 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하고,
상기 제2 광흡수볼은 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 및 상기 제2 도전형 원소가 도핑된 실리콘 입자 상에 위치하는 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
A first substrate;
A plurality of first electrodes located on the first substrate and spaced apart from each other;
A plurality of first light absorbing balls disposed in a first region of the region on the first substrate where the first electrode is located;
A plurality of second light absorbing balls disposed in a second region of the region on the first substrate adjacent to the first region;
A plurality of second electrodes respectively positioned on a second region on which the plurality of second light absorbing balls are arranged; And
And a second substrate positioned on the first region, the second region, and the second electrode,
Wherein the first light absorbing ball comprises a silicon particle doped with a first conductive type element and a passivation layer positioned on the silicon particle doped with the first conductive type element,
Wherein the second light absorbing ball comprises a silicon particle doped with a second conductive type element and a passivation layer positioned on the silicon particle doped with the second conductive type element.
제7항에 있어서,
상기 제1 도전형 원소는 B, Al, Ga 또는 In을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein the first conductive type element includes B, Al, Ga, or In.
제7항에 있어서,
상기 제2 도전형 원소는 P, As 또는 Sb를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein the second conductive type element comprises P, As or Sb.
제7항에 있어서,
상기 패시베이션층은 산화물 또는 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein the passivation layer comprises an oxide or a nitride.
제7항에 있어서,
상기 패시베이션층의 두께는 500nm 이하인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein a thickness of the passivation layer is 500 nm or less.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 12 is abandoned due to registration fee. 제7항에 있어서,
상기 실리콘 입자의 직경은 1 ㎛ 내지 999 ㎛인 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein the diameter of the silicon particles is 1 占 퐉 to 999 占 퐉.
제7항에 있어서,
상기 제1 영역의 제1 광흡수볼 과 상기 제1 영역에 인접하는 제2 영역의 제2 광흡수볼 사이에 p-n접합이 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 태양전지.
8. The method of claim 7,
Wherein a pn junction is formed between the first light absorbing balls of the first region and the second light absorbing balls of the second region adjacent to the first region.
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