전면 전극의 전극 저항은 결정질 실리콘 태양전지의 직렬저항 성분 중 가장 큰 비중을 차지한다. 전면 전극의 면적 증가는 전극 저항을 감소시키는 반면에 광학적 손실 증가로 변환효율 감소를 야기한다. 따라서 고효율 태양전지를 만들기 위해서는 그림자 손실과 전극 저항을 을 고려한 높은 종횡비의 전면전극이 필요하다. 본 논문에서는 전극의 종횡비를 높이기 위해 스크린 프린팅 방법을 사용하여 다층 전면 전극을 형성하였다. 스크린 프린팅은 실리콘 태양전지 제조 공정의 전극을 형성하기 위한 간단한 기술이다. 실리콘 웨이퍼 위에 은 페이스트를 반복적으로 인쇄함으로써 전극의 높이가 현저하게 증가하였고 finger 폭은 미세하게 증가하였다. 이에 따라 다층 전면 전극 인쇄 후 그림자 손실이 약간 증가하고 태양전지의 직렬저항이 감소하였다. 이러한 요인들로 인하여 다층 전면 전극을 적용한 태양전지의 변환 효율이 0.5% 상승했다. 본 연구는 매우 용이한 방법으로 태양전지의 변환 효율을 상승시킬 수 있는 방법을 제시하였고, 이러한 높은 종횡비를 갖는 다층 전면 전극은 고효율 태양전지의 기반이 될 것이다.
Abstract
Resistance of the front electrode is the highest proportion of the ingredients of the series resistance in crystalline silicon solar cell. While resistance of the front electrode is decreased with larger area, it induces the optical loss, causing the conversion efficiency drop. Therefore the front electrode with high aspect ratio increasing its height and decreasing is necessary for high-efficiency solar cell in considering shadowing loss and resistance of front electrode. In this paper, we used the screen printing method to form high aspect ratio electrode by multiple printing. Screen printing is the straightforward technology to establish the electrodes in silicon solar cell fabrication. The several printed front electrodes with Ag paste on silicon wafer showed the significantly increased height and slightly widen finger. As a result, the resistance of the front electrode was decreased with multiple printing even if it slightly increased the shadowing loss. We showed the improved electrical characteristics for c-Si solar cell with repeatedly printed front electrode by 0.5%. It lays a foundation for high efficiency solar cell with high aspect ratio electrode using screen printing.
