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태양전지 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2014064422
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에만 기판과 함께 광전효과를 나타내는 이미터 층을 형성하고 기판의 후면에 대칭으로 실리콘 기판이 흡수하지 못하는 장파장(예컨대, 1100nm 이상)을 가지는 빛을 투과시키는 컬렉터 층을 형성하거나, 그 반대로 기판의 전면에 컬렉터 층을 형성하고 기판의 후면에 대칭으로 이미터 층을 형성하고, 전면 층과 후면 층에 전면 전극이 접속하는 고농도 전면 층과 후면 전극이 접속하는 고농도 후면 층을 서로 대칭으로 더 형성한다.본 발명은 기판의 전면 중 전면 층이 형성되지 않은 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 전면 층과 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내므로 누설전류를 줄여 광전 효율을 증대할 수 있으며, 특히 서로 대칭으로 형성되는 고농도 전면 층과 고농도 후면 층은 광전효과에 의해 분리된 전자 혹은 정공을 빠르게 수집함으로써 광전 효율을 개선할 수 있고, 전면 층과 대칭으로 형성되는 후면 층은 실리콘 기판이 흡수하지 못하는 장파장(예컨대, 1100nm 이상)을 가지는 빛을 투과시키고 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 열화를 방지하고 광전 효율을 개선할 수 있다.
Int. CL H01L 31/18 (2006.01) H01L 31/04 (2014.01) H01L 31/06 (2006.01)
CPC H01L 31/18(2013.01) H01L 31/18(2013.01)
출원번호/일자 1020130056545 (2013.05.20)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자 10-1442011-0000 (2014.09.12)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140929) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.05.20)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박승일 대한민국 충남 천안시 서북구
2 백종현 대한민국 경기도 용인시 수지구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 이노 대한민국 서울특별시 서초구 서초중앙로 ***, *층 (서초동, 신한국빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 충청남도 천안시 서북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.05.20 수리 (Accepted) 1-1-2013-0441136-18
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.03.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2014-0029267-25
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.04.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0265226-26
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.06.16 수리 (Accepted) 1-1-2014-0557383-55
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.06.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0557394-57
7 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2014.06.17 수리 (Accepted) 1-1-2014-0562807-30
8 등록결정서
Decision to grant		 2014.08.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0600112-45
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.01.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5006834-98
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.07.02 수리 (Accepted) 4-1-2018-5123030-77
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판(211)을 표면조직화(texturing) 처리하는 제1과정(S210)과;스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 표면조직화 처리된 상기 기판(211)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 기판(211)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(211)과 함께 광전효과를 나타내는 이미터 층이나 컬렉터 층으로 된 전면 층(212)을 형성함으로써 상기 전면 층(212)이 형성되지 않은 기판(211)의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(212)과 상기 기판(211)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 P형 실리콘 기판에 상기 전면 층(212)을 N형 이미터 층으로 형성할 때 더 형성되는 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층 혹은 상기 N형 실리콘 기판에 상기 전면 층(212)으로 P형 컬렉터 층을 형성할 때 더 형성되는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상 없이 제거하는 제2과정(S220);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식 혹은 레이저 방식 중 어느 하나의 방식으로 상기 전면 층(212) 위에 전극이 형성될 부분에 상기 전면 층(212)을 관통하여 상기 기판(211)에 접속한 상태에서 광전효과에 의해 분리된 전자 혹은 정공을 빠르게 수집함으로써 광전 효율을 개선하는 고농도 전면 층(213)을 형성하고, 스크린 인쇄 후 열처리 방식으로 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 상기 고농도 전면 층(213)을 형성할 때 더 형성되는 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층 혹은 스크린 인쇄 후 열처리 방식으로 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 P형 불순물로 상기 고농도 전면 층(213)을 형성할 때 더 형성되는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상 없이 제거하는 제3과정(S230);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 기판(211)의 후면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 전면 층(212)과 대칭으로 컬렉터(collector) 층이나 이미터(emitter) 층으로 된 후면 층(214)을 형성함으로써 실리콘 기판이 흡수하지 못하는 1100nm 이상의 장파장을 가지는 빛을 투과시키고 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 열화를 방지하고 광전 효율을 개선하도록 하고, 상기 P형 실리콘 기판에 상기 후면 층(214)을 P형 컬렉터 층으로 형성할 때 더 형성되는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층 혹은 상기 N형 실리콘 기판에 상기 후면 층(214)을 N형 이미터 층으로 형성할 때 더 형성되는 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상 없이 제거하는 제4과정(S240);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식 혹은 레이저 방식 중 어느 하나의 방식으로 상기 후면 층(214) 위에 전극이 형성될 부분에 상기 후면 층(214)을 관통하여 상기 기판(111)에 접속한 상태에서 광전효과에 의해 분리된 전자 혹은 정공을 빠르게 수집함으로써 광전 효율을 개선하는 고농도 후면 층(215)을 상기 고농도 전면 층(213)과 대칭으로 형성하고, 스크린 인쇄 후 열처리 방식으로 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 붕소(B)와 같은 P형 불순물로 상기 고농도 후면 층(215)을 형성할 때 더 형성되는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층 혹은 스크린 인쇄 후 열처리 방식으로 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 상기 고농도 후면 층(215)을 형성할 때 더 형성되는 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상 없이 제거하는 제5과정(S250);상기 전면 층(212) 위와 상기 후면 층(214) 위 및 상기 기판(211)의 측면 위에 반사 방지막(216)을 형성하는 제6과정(S260); 및스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막(216)을 관통하여 상기 고농도 전면 층(213)과 접속하는 복수의 전면 전극(217)을 형성하고, 상기 복수의 전면 전극(217) 각각과 대칭으로 상기 반사 방지막(216)을 관통하여 상기 고농도 후면 층(215)과 접속하는 복수의 후면 전극(218)을 형성하는 제7과정(S270);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 제2과정(S220)에서 상기 P형 실리콘 기판에 대응하여 N형 이미터 층으로 상기 전면 층(212)을 형성하면 상기 제3과정(S230)에서는 이 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 상기 고농도 전면 층(213)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 제4과정(S240)에서 상기 P형 실리콘 기판에 대응하여 P형 컬렉터 층으로 상기 후면 층(214)을 형성하면 상기 제5과정(S250)에서는 이 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 P형 불순물로 상기 고농도 후면 층(215)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 제2과정(S220)에서 상기 N형 실리콘 기판에 대응하여 P형 컬렉터 층으로 상기 전면 층(212)을 형성하면 상기 제3과정(S230)에서는 이 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 P형 불순물로 상기 고농도 전면 층(213)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 제4과정(S240)에서 상기 N형 실리콘 기판에 대응하여 N형 이미터 층으로 상기 후면 층(214)을 형성하면 상기 제5과정(S250)에서는 이 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 상기 고농도 후면 층(215)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법
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제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 태양전지 제조방법으로 제조된 것이며,P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판(211)과;스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 기판(211)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 도핑 처리되어 형성되고, 상기 기판(211)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(211)과 함께 광전효과를 나타내는 이미터(emitter) 층으로 형성되거나 컬렉터(collector) 층으로 형성되는 전면 층(212);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식 혹은 레이저 방식 중 어느 하나의 방식으로 상기 전면 층(212) 위에 전극이 형성될 부분에 형성되어 상기 전면 층(212)을 관통하여 상기 기판(211)에 접속한 상태에서 광전효과에 의해 분리된 전자 혹은 정공을 빠르게 수집함으로써 광전 효율을 개선하는 고농도 전면 층(213);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 기판(211)의 후면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 도핑 처리되어 상기 전면 층(212)과 대칭으로 형성되고, 실리콘 기판이 흡수하지 못하는 1100nm 이상의 장파장을 가지는 빛을 투과시키고 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 열화를 방지하고 광전 효율을 개선하는 컬렉터(collector) 층으로 형성되거나 이미터(emitter) 층으로 형성되는 후면 층(214);스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식 혹은 레이저 방식 중 어느 하나의 방식으로 상기 후면 층(214) 위에 전극이 형성될 부분에 상기 고농도 전면 층(213)과 대칭으로 형성되어 상기 후면 층(214)을 관통하여 상기 기판(111)에 접속한 상태에서 광전효과에 의해 분리된 전자 혹은 정공을 빠르게 수집함으로써 광전 효율을 개선하는 고농도 후면 층(215);상기 전면 층(212) 위와 상기 후면 층(214) 위 및 상기 기판(211)의 측면 위에 형성되는 반사 방지막(216)(ARC: Anti-Reflection Coating layer); 및상기 반사 방지막(216)을 관통하여 상기 고농도 전면 층(213)과 접속하는 복수의 전면 전극(217); 및상기 복수의 전면 전극(217) 각각과 대칭으로 형성되고, 상기 반사 방지막(313)을 관통하여 상기 고농도 후면 층(215)과 접속하는 복수의 후면 전극(218);으로 구성되며, 상기 기판(211)의 전면 중 상기 전면 층(212)이 형성되지 않은 상기 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(212)과 상기 기판(211)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내는 것을 특징으로 하는 태양전지
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 전면 층(212)은 상기 기판(211)이 P형 실리콘 기판이면 N형 이미터 층으로 형성되고, 상기 고농도 전면 층(212)은 이 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
8 8
제 6 항에 있어서, 상기 전면 층(212)은 상기 기판(211)이 N형 실리콘 기판이면 P형 컬렉터 층으로 형성되고, 상기 고농도 전면 층(212)은 이 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 P형 불순물로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
9 9
제 6 항에 있어서, 상기 후면 층(214)은 상기 기판(211)이 P형 실리콘 기판이면 P형 컬렉터 층으로 형성되고, 상기 고농도 후면 층(215)은 이 P형 컬렉터 층보다 상대적으로 더 고농도인 P형 불순물로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
10 10
제 6 항에 있어서, 상기 후면 층(214)은 상기 기판(211)이 N형 실리콘 기판이면 N형 이미터 층으로 형성되고, 상기 고농도 후면 층(215)은 이 N형 이미터 층보다 상대적으로 더 고농도인 N형 불순물로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지
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