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KR101199424B1 - 태양 전지 - Google Patents

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KR101199424B1
KR101199424B1 KR1020110048071A KR20110048071A KR101199424B1 KR 101199424 B1 KR101199424 B1 KR 101199424B1 KR 1020110048071 A KR1020110048071 A KR 1020110048071A KR 20110048071 A KR20110048071 A KR 20110048071A KR 101199424 B1 KR101199424 B1 KR 101199424B1
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KR
South Korea
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electrode
current collector
overlapping
rear electrode
branch portions
Prior art date
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KR1020110048071A
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Inventor
양영성
신명준
최민호
이성은
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to EP18202845.6A priority patent/EP3457443B1/en
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Abstract

본 발명은 태양 전지에 관한 것이다. 이러한 태양 전지는 반도체 기판, 상기 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극, 상기 반도체 기판에 연결되어 있는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극과 연결되어 있고, 상기 반도체 기판의 한 면과 평행한 제1 방향으로 상기 제2 전극과 중첩하는 중첩 거리는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제2 전극과의 중첩하는 중첩 거리보다 큰 제2 전극용 집전부를 포함한다. 이때, 제1 방향은 제2 전극용 집전부 위에 위치하는 도전성 필름의 연장 방향이다. 이로 인해, 제2 전극용 집전부에 도전성 필름이 부착될 때, 도전성 필름의 연장 방향에 위치하는 제2 전극과 제2 전극용 집전부와의 중첩 영역이 감소하여, 도전성 필름과 제2 전극용 집전부와의 접촉 불량 현상이 줄어들어, 태양 전지의 불량률이 감소하고, 제2 전극용 집전부에서 도전성 필름으로 출력되는 전하의 양이 증가하므로, 태양 전지의 효율이 향상된다.

Description

태양 전지{SOLAR CELL}
본 발명은 태양 전지에 관한 것이다.
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.
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.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 전자와 정공이 생성되고, p-n 접합에 의해 생성된 전하는 n형과 p형 반도체로 각각 이동하므로, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 전지의 불량률을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 반도체 기판, 상기 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극, 상기 반도체 기판에 연결되어 있는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극과 연결되어 있고, 상기 반도체 기판의 한 면과 평행한 제1 방향으로 상기 제2 전극과 중첩하는 중첩 거리는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제2 전극과 중첩하는 중첩 거리보다 큰제2 전극용 집전부를 포함한다.
상기 제2 전극은 상기 제2 전극용 집전부가 위치하는 적어도 하나의 개구부를 구비하는 것이 좋다.
상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극용 집전부를 따라 뻗어 있는 하나의 연장선을 따라 나란히 위치하는 복수의 도전체를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 개구부에는 상기 복수의 도전체 각각의 일부가 위치할 수 있다.
상기 복수의 도전체 각각의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 중첩되어 있는 제2 부분을 구비하고 있고, 상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리보다 큰 것이 좋다.
상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 상기 중첩 거리와 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 상기 중첩 거리는 각각 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다.
상기 복수의 도전체 각각의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 이격되어 있거나 중첩되지 않고 접해 있는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 제2 부분의 끝단과 상기 끝단과 인접한 상기 제2 전극의 끝단 사이의 간격은 25㎛ 이하일 수 있다.
상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다.
상기 복수의 도전체 각각은 서로 이격되어 있고 상기 제1 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제1 가지부를 더 구비하고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제1 가지부와 중첩되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 도전체 각각은 서로 이격되어 있고 상기 제2 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제2 가지부를 더 구비할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제2 가지부와 추가로 중첩되는 것이 좋다.
상기 복수의 제1 가지부 각각의 길이는 상기 복수의 제2 가지부 각각의 길이보다 긴 것이 바람직하다.
상기 복수의 제1 가지부 각각의 폭은 상기 복수의 제2 가지부 각각의 폭보다 크거나 같을 수 있다.
상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극용 집전부를 따라 뻗어 있는 하나의 연장선을 따라 끊김 없이 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 전극용 집전부의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 중첩하는 제2 부분을 구비할 수 있고, 상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리보다 큰 것이 좋다.
상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리와 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리는 각각 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다.
상기 제2 전극용 집전부의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 이격되어 있거나 중첩되지 않고 접해 있는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 제2 부분의 끝단과 상기 끝단과 인접한 상기 제2 전극 사이의 간격은 0.25㎛ 이하일 수 있다.
상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다.
상기 제2 전극용 집전부는 서로 이격되어 있고 상기 제1 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제1 가지부를 더 구비할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제1 가지부와 중첩되어 있는 것이 좋다.
상기 제2 전극용 집전부는 서로 이격되어 있고 상기 제2 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제2 가지부를 더 구비할 수 있고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제2 가지부와 추가로 중첩될 수 있다.
상기 복수의 제1 가지부 각각의 길이는 상기 복수의 제2 가지부 각각의 길이보다 긴 것이 좋다.
상기 복수의 제1 가지부 각각의 폭은 상기 복수의 제2 가지부 각각의 폭보다 크거나 같을 수 있다.
상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극의 상부와 일부 중첩할 수 있거나 상기 제2 전극이 상기 제2 전극용 집전부의 상부와 일부 중첩할 수 있다.
상기 제1 방향은 상기 제2 전극용 집전부의 연장 방향인 것이 좋다.
상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제1 전극과 연결되어 있는 제1 전극용 집전부를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 태양 전지는 제2 전극과 접해 있는 상기 반도체 기판의 부분에 위치한 전계부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지는 반도체 기판, 상기 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극, 상기 반도체 기판에 연결되어 있는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극과 연결되어 있는 제2 전극용 집전부를 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제2 전극용 집전부를 일부를 드러내는 개구부를 포함하고, 상기 반도체 기판의 한 면과 평행한 제1 방향으로의 상기 제2 전극용 집전부의 폭과 상기 제1 방향으로의 상기 개구부의 폭의 차이는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로의 상기 제2 전극용 집전부의 폭과 상기 제2 방향으로의 상기 개구부의 폭의 차이보다 크다.
이러한 특징에 따르면, 제2 전극용 집전부에 도전성 필름이 부착될 때, 도전성 필름의 연장 방향에 위치하는 제2 전극과 제2 전극용 집전부와의 중첩 영역이 감소하여, 도전성 필름과 제2 전극용 집전부와의 접촉 불량 현상이 줄어든다. 이로 인해, 태양 전지의 불량률이 감소하고, 제2 전극용 집전부에서 도전성 필름으로 출력되는 전하의 양이 증가하므로, 태양 전지의 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 후면 전극용 집전부의 도전체의 한 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4 내지 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따라 후면 전극과 후면 전극용 집전부의 도전체와의 중첩 상태의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 13 및 도 15는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 전극용 집전부의 도전체의 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 14와 도 16은 각각 도 13 및 도 15에 도시한 도전체와 후면 전극과의 중첩 상태를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 예의 후면 전극용 집전부와 후면 전극과의 중첩 상태를 도시한 도면이다.
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.
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.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 12를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.
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) 위에 위치하고 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결된 적어도 하나의 전면 전극용 집전부(142)를 구비한 전면 전극부(140), 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, '후면(back surface)'라 함]에 위치하는 후면 전계부(back surface field region)(172), 그리고 후면 전계부(172) 위와 기판(110) 위에 위치하고 후면 전극(151)과 후면 전극(151)과 연결된 적어도 하나의 후면 전극용 집전부(152)를 구비한 후면 전극부(150)를 구비한다.
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.
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 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다.
이러한 기판(110)의 전면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 이 경우, 기판(110)의 전면에 위치하는 반사 방지부(130) 역시 텍스처링 표면을 가질 수 있다.
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.
이러한 기판(110)에 빛이 입사되면, 입사된 빛의 에너지로 인해 전자와 정공이 발생하게 된다.
기판(110)에 위치한 에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부이다. 따라서 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.
이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자와 정공 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 정공은 기판(110) 쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)는 기판(110), 즉 기판(110)의 제1 도전성 타입과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(121)쪽으로 이동한다.
에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 에미터부(121)가 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의의 불순물이 도핑될 수 있다.
에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 투명한 물질로 이루어져 있고, 예를 들어, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 수소화된 실리콘 산화막(SiOx:H), 또는 수소화된 실리콘 산화 질화막(SiOxNy:H) 등으로 이루어진다.
반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다.
또한 반사 방지부(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지부(130)는 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 손실되는 전하의 양이 감소하므로, 태양 전지(11)의 효율은 향상된다.
본 실시예에서, 반사 방지부(130)은 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다.
복수의 전면 전극부(140)의 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)와 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.
복수의 전면 전극부(140)의 전면 전극용 집전부(142)는 에미터부(121)와 연결되어 있고, 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.
이때, 전면 전극용 집전부(142)는 복수의 전면 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 전면 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 전면 전극(141)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 전면 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 전면 전극용 집전부(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극부(140)는 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.
각 전면 전극용 집전부(142)는 에미터부(121)로부터 이동하는 전하(예, 전자)뿐만 아니라 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 전극용 집전부(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 크다.
전면 전극용 집전부(142)는 외부 장치와 연결되어, 수집된 전하를 외부 장치로 출력한다.
각 전면 전극용 집전부(142) 위에는 외부 장치(도시하지 않음)에 연결되어 있는 리본(ribbon)과 같은 도전성 필름(conductive film)이 부착되고, 이로 인해, 전면전극용 집전부(142)에 의해 수집된 전하(예, 전자)는 도전성 필름을 통해 외부 장치로 출력된다.
복수의 전면 전극(141)과 전면 전극용 집전부(142)를 구비한 전면 전극부(140)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다.
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 전면 전극(141)과 전면 전극용 집전부(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.
후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다.
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.
이러한 후면 전계부(172)는 후면 전극(151)과 기판(110)이 접하고 있는 기판(110)의 후면 부분에 형성되므로, 후면 전계부(172)의 형성 면적은 후면 전극(151)의 형성 면적에 따라 변한다. 예를 들어, 후면 전극(151)의 형성 면적이 증가할수록 후면 전계부(172)의 형성 면적 역시 증가하게 된다.
후면 전극부(150)의 후면 전극(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 후면 전극용 집전부(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다. 이때, 도 4 내지 도 12에 도시한 것처럼, 기판(110) 후면의 가장자리 부분에는 후면 전극(151)이 위치하지 않지만, 대안적인 예에서, 이 가장자리 부분까지도 후면 전극(151)이 위치할 수 있다.
이러한 후면 전극(151)은 전면 전극부(140)와 다른 도전성 물질을 함유할 수 있고, 예를 들어, 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다.
이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
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.
도 3에 도시한 것처럼, 각 후면 전극용 집전부(152)는, 전면전극용 집전부 (142)와는 달리, 섬(island)형 형태로 이루어져 있으므로, 각 후면 전극용 집전부(152)는 기판(110)의 후면 위에서 각 후면 전극용 집전부(152)의 연장 방향[예, 기판(110)의 한 면에 평행한 방향인 Y 방향]으로 뻗어 있는 하나의 가상의 연장선(S1)을 따라 서로 이격되게 나란히 위치하고 있는 복수의 도전체(52)로 이루어져 있다. 이때, 가상의 연장선(S1)은 복수의 도전체(52)의 중심부를 따라서 뻗어 있을 수 있다.
각 도전체(52)의 가장 자리 부분의 적어도 일부는 후면 전극(151)과 중첩되어 후면 전극(151)과 연결되고, 이로 인해, 후면 전극(151)는 각 도전체(52)의 일부를 드러내는 복수의 개구부(181)를 구비하고 있다, 즉 각 개구부(181) 내에 도전체(52)의 일부가 위치한다.
이때, 도 4 내지 도 11에 도시한 것처럼, 후면 전극(151)은 인접한 도전체(52) 사이에도 위치하므로, 각 후면 전극용 집전부(152)가 전면 전극용 집전부(142)처럼 해당 방향으로 끊김 없이 길게 뻗어 있는 스프라이프 형상으로 이루어져 있는 경우보다 후면 전극(151)의 형성 면적이 증가한다.
이처럼, 후면 전극(151)의 형성 면적이 증가함에 따라, 이미 설명한 것처럼, 기판(110)의 후면에 형성되는 후면 전계부(172)의 형성 면적 또한 증가한다. 이로 인해, 후면 전계부(172)의 형성 면적이 증가함에 따라 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양은 더욱더 감소하여 태양 전지(11)의 효율은 증가한다.
이러한 후면 전극용 집전부(152)는, 복수의 전면 전극용 집전부(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.
각 전면 전극용 집전부(142)와 같이, 각 후면전극용 집전부(152) 위에는 도 4 내지 도 12와 같이 도전성 필름(71)이 부착되고, 이로 인해, 후면전극용 집전부(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 도전성 필름(71)을 통해 외부 장치로 출력된다.
복수의 도전체(52)는 후면 전극(151)과 다른 재료로 이루어져 있고, 예를 들어, 도전성 필름(71)과의 접착이 용이한 재료를 함유하고 있어, 도전성 필름(71)과 복수의 도전체(52)와의 접착력이 도전성 필름(71)과 후면 전극(151)과의 접착력보다 훨씬 크다.
본 예에서, 도전성 필름(71)은 은(Ag)을 함유하고 있으므로, 복수의 도전체(52) 역시 은(Ag)을 함유하고 있다.
이와 같이, 후면 전극용 집전부(152)를 구성하는 각 도전체(52)의 재료가 후면 전극(151)에 비해 훨씬 비싼 재료로 이루어져 있으므로, 후면 전극용 집전부(152)의 형성 면적을 줄이고, 대신 후면 전극(151)의 형성 면적을 증가시켜 후면 전계부(172)의 형성 면적을 늘리므로 태양 전지(11)의 효율 향상뿐만 아니라 태양 전지(11)의 제조 비용도 크게 감소한다.
따라서, 각 후면 전극용 집전부가 스트라이프 형상으로 길게 뻗어 있는 경우에 비해, 각 후면 전극용 집전부(152)의 형성 면적이 크게 감소하므로, 후면 전극용 집전부(152)를 위한 재료[예, 은(Ag)]의 소모량이 감소하여 태양 전지(11)의 제조 비용이 절감된다.
다음, 도 4 내지 도 11를 참고로 하여, 후면 전극용 집전부(152)의 각 도전체(52)과 후면 전극(152)과의 연결 상태를 살펴본다.
먼저, 도 4를 참고로 하면, 각 도전체(52)는 X 방향과 Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어 있다. 이때, 본 실시예에서, X 방향과 Y 방향으로 수직을 형성한다.
즉, 기판(110)의 한 면에 평행한 X 방향으로 각 도전체(52)와 후면 전극(151)이 중첩되어 있어, 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분은 제1 중첩 거리(d11)만큼 중첩되어 있고, 각 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분은 제2 중첩 거리(d12)만큼 중첩되어 있다. 또한, Y 방향으로 각 도전체(52)와 후면 전극(151)이 중첩되어 있어, 각 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분은 제3 중첩 거리(d21)만큼 중첩되어 있고, 각 도전체(52)의 하부 가장 자리 부분은 제4 중첩 거리(d22)만큼 중첩되어 있다.
본 명세서에서, 제1 내지 제 4 중첩 거리(d11, d12, d21, d22)와 같이 도전체(52)와 후면 전극(151) 간의 중첩 거리는 기판(110)의 한 면에 평행하고 도전체(52)와 해당 가장 자리 부분(예, 하부 가장 자리 부분)에서 후면 전극(151)과의 최대 중첩 거리를 의미한다.
도 4의 경우, X 방향으로 중첩 거리인 제1 중첩 거리(d11)와 제2 중첩 거리(d12)는 서로 동일하며, Y 방향으로 중첩 거리인 제3 중첩 거리(d21)와 제4 중첩 거리(d22)는 서로 동일하다.
하지만, 제1 중첩 거리(d11)와 제2 중첩 거리(d12) 중 적어도 하나는 제3 중첩거리(d21)과 제4 중첩 거리(d22) 중 적어도 하나보다 크고, 제1 중첩 거리(d11)와 제2 중첩 거리(d12)의 평균 거리는 제3 중첩거리(d21)과 제4 중첩 거리(d22)의 평균 거리보다 크다. 이로 인해, X 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w11)과 개구부(181)의 폭(w12)의 차이는 Y 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w21)과 각 개구부(181)의 폭(w22)의 차이보다 크다. 따라서, X 방향과 Y 방향으로 후면 전극(151)과 각 도전체(52)가 동일한 중첩 거리(또는 평균 중첩 거리)만큼 중첩되어 있을 때보다, 가상의 연장선(S1)과 같은 방향인 후면 전극용 집전부(152)의 연장 방향 또는 도전성 필름(71)의 진행 방향이나 연장 방향(예, Y 방향)과 교차하는 방향(예, X 방향)의 중첩 면적, 예를 들어, 각 도전체(52)의 상부와 하부에서의 중첩 면적은 도전성 필름(71)의 진행 방향으로의 중첩 면적보다 작다.
도 5에 도시한 예의 경우 도 4의 경우와 같이, 각 도전체(52)는 X 방향과 Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어 있다. 하지만, 이 경우, X 방향으로 각 도전체(52)과 후면 전극(151)이 중첩되어 있을 때, 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 우측 가장 자리 부분에서의 중첩 거리는 서로 상이하다.
예를 들어, 도 5에 도시한 것처럼, 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)가 각 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)보다 크다. 하지만, 도 5와는 반대로, 대안적인 예에서, 각 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)가 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)보다 클 수 있다.
하지만, Y 방향으로 각 도전체(52)와 후면 전극(151)가 중첩될 경우, 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 후면 전극(151) 간의 중첩 거리(d21)는 하부 가장 자리 부분과 후면 전극(151) 간의 중첩 거리(d22)와 동일하지만, 대안적인 예에서, 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 후면 전극(151) 간의 중첩 거리(d21)는 하부 가장 자리 부분과 후면 전극(151) 간의 중첩 거리(d22)와 상이할 수 있다.
도 6에 도시한 예에서, X 방향으로 각 도전체(52)와 후면 전극(151)은 중첩되어 있지만, Y 방향으로 각 도전체(52)와 후면 전극(151)은 중첩되지 않고 서로 접해 있다.
도 6에서, 각 도전체(52)에서, 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)는 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)와 동일하다. 하지만, 이미 도 5를 참고로 하여 설명한 것처럼, 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)는 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)와 다를 수 있다. 따라서, 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)가 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)보다 길거나 짧을 수 있다.
이와 같이, Y 방향으로 도전체(52)와 후면 전극(151)의 중첩 부분이 존재하지 않고, 도전체(52)의 상부 끝단과 하부 끝단이 후면 전극(151)의 끝단과 접해 있으므로 각 도전체(52)의 상부 끝단 및 하부 끝단 각각과 이들 끝단에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이의 간격은 각각 약 0㎛일 수 있다.
하지만, 도 6과 달리 도 7에 도시한 다른 예에서, 도전체(52)의 상부 가장자리 부분과 하부 가장자리 부분 중 하나는 후면 전극(151)과 소정 중첩 거리(d22)만큼 중첩되고 나머지 가장 자리 부분의 끝단은 후면 전극(151)과 중첩 부분 없이 후면 전극(151)의 해당 끝단과 접해 있다. 이 경우에도, X 방향으로 도전체(52)와 후면 전극(151)은 서로 중첩되어 있고, 각 도전체(52)에서, 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)는 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)와 동일하거나 다를 수 있다.
도 8에 도시한 예의 경우, 각 도전체(52)는 X 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어, 좌측 가장 자리 부분은 제1 중첩 거리(d11)만큼 후면 전극(151)과 중첩되어 있고, 우측 가장 자리 부분은 제2 중첩 거리(d12)만큼 후면 전극(151)과 중첩되어 있다. 이때, 도 8처럼, 제1 중첩 거리(d11)는 제2 중첩 거리(d12)과 상이하여 제1 중첩 거리(d11)가 제2 중첩 거리(d12)보다 클 수 있지만, 제1 중첩 거리(d11)는 제2 중첩 거리(d12)보다 작거나 동일할 수 있다.
도 8에서, 각 도전체(52)는 Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어 있다. 하지만, 도 8의 경우, 각 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 하부 가장 자리 부분 중 하나만 후면 전극(151)과 중첩되어 있고 나머지 가장 자리 부분은 후면 전극(151)과 중첩되거나 접해 있지 않다.
따라서, 후면 전극(151)과 중첩되지 않는 각 도전체(52)의 상부 가장 자리와 하부 가장 자리 중 하나(도 8의 경우 상부 가장 자리)의 끝단과 이 끝단에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에는 후면 전극(151)이 위치하지 않고 기판(110)의 후면을 드러내는 노출부(A)를 갖는다.
이때, 노출부(A)에서 도전체(52)의 상부 끝단 또는 하부 끝단과 이 끝단과 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이의 간격(d31)은 약 0.25㎛ 이하일 수 있다.
각 도전체(52)의 한 끝단과 후면 전극(151)간의 간격(d31)이 약 0.25㎛ 이하일 경우, 후면 전계부(172)의 형성 면적이 안정적으로 확보되어 후면 전계부(172)로 인한 전하와 정공의 재결합 방지 효율이 좀더 향상된다.
도 9는 도 8과 비교할 때, 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 하부 가장 자리 부분 중 하나는 후면 전극(151)과 중첩 없이 후면 전극(151)의 해당 끝단과 접해 있고 나머지 가장 자리 부분은 인접한 후면 전극(151)과 접하거나 중첩되어 있지 않다는 것만 상이하다. 따라서, 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 하부 가장 자리 부분 중 하나(도 9의 경우, 상부 가장 자리)의 끝단과 이 끝단에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에는 기판(110)의 후면을 드러내는 노출부(A)를 갖는다.
도 10에 도시한 예에서, 각 도전체(52)는 X 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어 있지만, Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되는 부분을 갖고 있지 않다.
예를 들어, 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)은 제1 중첩 거리(d11)만큼 중첩되어 있고, 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)은 제2 중첩 거리(d12)만큼 중첩되어 있다. 이미 설명한 것처럼, 제1 거리(d11)는 제2 거리(d12)와 동일하거나 상이할 수 있다.
하지만, 도 9에서, 각 도전체(52)는 Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되지 않고 또한 접해 있지도 않다.
이로 인해, 도전체(52)의 상부 끝단과 이 끝단과 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에 그리고 도전층(52)의 하부 끝단과 이 끝단과 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에 각각 기판(110)의 후면을 노출하는 노출부(A)를 구비하고 있다.
따라서, 도 8 내지 도 10과 같이 도전체(52)와 후면 전극(151) 사이에 기판(110)의 일부를 드러내는 노출부(A)를 구비할 경우, 후면 전극(151)가 구비한 복수의 개구부(181) 각각은 각 도전체(52)의 일부뿐만 아니라 각 도전체(52)의 끝단의 일부를 드러낸다.
이미 설명한 것처럼, 노출부(A)에서 도전체(52)의 상부 끝단과 하부 끝단 및 이 상부 끝단과 하부 끝단 각각에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이의 간격(d31, d32)은 각각 약 0.25㎛ 이하일 수 있다. 이로 인해, 안정적인 후면 전계부(172)의 형성으로 인해, 기판(110)의 후면에서 전자와 정공의 재결합율을 좀더 감소시킬 수 있다.
도 6, 도 7 및 도 9에 도시한 것처럼, 기판(110)의 Y 방향으로 도전체(52)와 후면 전극(151)이 중첩하지 않고 도전체(52)의 상부 끝단과 하부 끝단 중 적어도 하나와 이 끝단과 인접한 후면 전극(151)의 해당 끝단이 접해 있는 경우, 후면 전극(151)의 각 개구부(181) 역시 각 도전체(52)의 일부뿐만 아니라 각 도전체(52)의 상부 끝단과 하부 끝단 중 적어도 하나를 드러낸다.
이와 같이 도 4 내지 도 10에 도시한 것과 같이, 복수의 도전체(52)과 후면 전극(181)이 중첩되어, 각 도전체(52)와 후면 전극(181)이 전기적 및 물리적으로 연결되어 있으면, 이미 설명한 것처럼, 가상의 연장선(S1) 즉, 각 후면전극용 집전부(152)의 연장 방향을 따라 위치하는 복수의 도전체(52) 위에 도전성 필름(71)이 부착된다.
이때, 복수의 도전체(52)가 정해진 간격만큼 이격되어 있으므로, 도전성 필름(71)은 노출된 복수의 도전체(52) 부분뿐만 아니라 인접한 두 도전체(52) 사이에 위치한 후면 전극(151) 부분 위에도 위치한다.
이때, 도전성 필름(71)의 폭(w3)은 각 도전체(52)의 폭(w11)보다 작고, 또한 후면 전극(151)의 각 개구부(181)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도전성 필름(71)의 폭(w3)은 약 1.5㎜ 내지 2㎜일 수 있다. 이로 인해, 도전성 필름(71)은 동일선 상에 위치하고 개구부(181)를 통해 노출된 복수의 도전체(52)의 위에 안정적으로 위치한다.
또한, 도 4 내지 도 10에서, 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제1 중첩 거리(d11)와 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제2 중첩 거리(d12) 중 하나는 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제3 중첩 거리(d21)와 도전체(52)의 하부 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제4 거리(d22) 중 하나보다 크고, 또한, 제1 중첩 거리(d11)와 제2 중첩 거리(d12)의 평균 중첩 거리는 제3 중첩 거리(d21)와 제4 중첩 거리(d22)의 평균 중첩 거리보다 크다.
따라서, X 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w11)과 각 개구부(181)의 폭(w12)의 차이(wd1)(wd1=w11-w12)는 Y 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w21)과 각 개구부(181)의 폭(w22)의 차이(wd2)(wd2=w21-w22)보다 크다. 예를 들어, 도 6의 경우, X 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w11)과 각 개구부(181)의 폭(w12)의 차이(wd1)는 (+)의 값을 갖는 반면, Y 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w21)과 각 개구부(181)의 폭(w22)의 차이(wd2)는 "0"의 값을 갖고, 또한, 도 9 및 도 10의 경우, X 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w11)과 각 개구부(181)의 폭(w12)의 차이(wd1)는 (+)의 값을 갖는 반면, Y 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w21)과 각 개구부(181)의 폭(w22)의 차이(wd2)는 (-)의 값을 갖고 있어, X 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w11)과 각 개구부(181)의 폭(w12)의 차이(wd1) w11-w12)가 Y 방향으로 각 도전체(52)의 폭(w21)과 각 개구부(181)의 폭(w22)의 차이(wd2)(wd2=w21-w22)보다 크다.
이로 인해, 도 4 내지 도 10에 도시한 한 실시예의 다양한 예에서, 가상의 연장선(S1)과 같은 방향인 후면전극용 집전부(152)의 연장 방향 또는 도전성 필름(71)의 연장 방향(예, Y 방향)과 교차하는 방향(예, X 방향)에 위치하는 각 도전체(52)의 상부 가장 자리 부분과 하부 가장 자리 부분의 평균 중첩 면적이 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 우측 가장 자리 부분의 평균 중첩 면적보다 작다.
결국, 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극(151)과 후면 전극용 집전부(152) 간의 단차 발생 영역이 줄어들거나 제거되어, 각 도전체(52)와 도전성 필름(71) 간의 접착력이 증가한다. 또한, 후면 전극(151)의 각 개구부(181)를 통해 드러나고 도전성 필름(71)의 연장 방향으로 뻗어 있는 각 도전체(52)의 길이가 증가하므로, 도전성 필름(71)과 접촉하는 각 도전체(52)의 영역이 증가한다. 이로 인해, 후면 전극용 집전부(152)에 부착된 도전성 필름(71)을 통해 외부 장치로 출력되는 전하의 양이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.
본 실시예에서, 도전체(52)의 가장 자리 부분과 후면 전극(151)이 중첩되는 부분의 중첩 거리(d11, d12, d21, d22)는 약 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다. 또한, 후면 전극(151)과 중첩되지 않고 개구부(181)를 통해 노출된 도전체(52)의 폭은 각 개구부(181)의 폭(w21)과 동일하고, 본 실시예에서, 개구부(181)의 폭(w21)은 약 2.5㎜일 수 있다.
중첩 거리(d11, d12, d21, d22)가 약 0.25㎜ 이상일 경우, 후면 전극(151)과 후면 전극용 집전부(152)와의 접촉 면적이 좀더 안정적으로 확보되어 후면 전극(151)에서 후면 전극용 집전부(152)로의 전하 이동이 좀더 원활하게 이루어진다. 또한, 중첩 거리(d11, d12, d21, d22)가 약 0.5㎜ 이하일 경우, 후면 전극(151)에서 후면 전극용 집전부(152)로 안정적인 전하 이동이 이루어지면서 후면 전극(151)과 후면 전극용 집전부(152)의 불필요한 재료 낭비가 좀더 줄어든다.
도 3 내지 도 10에서, 각 도전체(52)의 형상은 직사각형 형상을 갖고 있지만, 이와는 달리, 정사각형, 원형, 타원형 또는 삼각형 형상과 같은 다각형 형상을 가질 수 있다. 각 도전체(52)가 직사각형 형상 이외의 다른 형상을 가질 경우에도 도 4 내지 도 10에 도시한 다양한 예가 적용될 수 있다.
도 11에 각 도전체(52)가 원형으로 이루어진 경우의 한 예를 도시한다.
도 11은 각 도전체(52)가 원형으로 이루어져 있을 경우, 도 10의 경우와 유사하게, 각 도전체(52) 즉, 각 도전체(52)의 상부가 X 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되어 있지만, Y 방향으로 후면 전극(151)과 중첩되는 부분을 갖고 있지 않는 경우를 도시한 도면이다.
따라서, 도전성 필름(71)의 연장 방향(예, Y 방향)[즉, 가상의 연장선(S1)의 연장 방향 또는 후면전극용 집전부(152)의 연장 방향]으로만 후면 전극(151)과 중첩하는 중첩 부분이 발생하고, 도전성 필름(71)의 연장 방향과 교차하는 각 도전체(52)의 부분, 예를 들어, 각 도전체(52)의 상부와 하부는 후면 전극(151)과 중첩된 부분을 갖고 있지 않다. 이로 인해, 도 10과 동일하게, 각 도전체(52)에서 중첩 부분은 각 개구부(181)를 사이에 두고 마주보게 위치한다.
또한, 도전체(52)의 상부 끝단과 이 끝단에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에 그리고 도전층(52)의 하부 끝단과 이 끝단에 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에 각각 기판(110)의 후면을 노출하는 노출부(A)를 구비하고 있다. 따라서, 후면 전극(151)은 각 도전체(52)의 일부뿐만 아니라 끝단의 일부를 드러내는 복수의 개구부(181)를 구비하고 있다.
이때, 각 도전체(52)의 상부 끝단 및 하부 끝단 각각과 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이의 최소 간격(d31, d32)은 이미 설명한 것처럼 약 0.25㎛ 이하일 수 있다.
또한, 각 도전체(52)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d11)(최대 중첩 거리)와 각 도전체(52)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)과의 중첩 거리(d12)(최대 중첩 거리) 역시 약 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있고, 각 개구부(181)를 통해 노출된 도전체(52)의 폭(w12)은 약 2.5㎜일 수 있다.
도 11에 각 도전체(52)가 원형일 경우, 도 10의 경우와 유사하게 각 도전체(52)의 상부와 하부에 후면 전극(151)과 중첩되지 않고 기판(110)을 노출하는 노출부(A)를 구비한 예를 도시하였지만, 이미 설명한 것처럼, 각 도전체(52)가 원형일 경우에도 도 4 내지 도 9에 도시한 다양한 예가 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 각 개구부(181)를 통해 드러나고 도전성 필름(71)의 연장 방향으로 뻗어 있는 각 도전체(52)의 길이(L1)는 약 6㎜ 내지 10㎜이다.
각 도전체(52)의 길이(L1)가 약 6㎜ 이상일 경우, 도전성 필름(71)과 각 도전체(51)의 접촉 면적이 안정적으로 확보되어, 도전성 필름(71)을 통해 후면 전극용 집전부(152)에서 외부 장치로 전하의 이동이 좀더 안정적으로 행해진다.
또한, 각 도전체(52)의 길이(L1)가 약 10㎜ 이상일 경우, 후면 전극용 집전부(152)의 형성 면적을 감소시키고 후면 전극(151)의 형성 면적을 증가시켜 후면 전계부(172)의 형성 면적을 보다 안정적으로 증가시키므로 태양 전지(11)의 효율을 향상시키고, 태양 전지(11)의 제조 비용을 보다 효율적으로 감소시킨다.
또한, 도전성 필름(71)과 각 도전체(52)와의 접착력에 악영향을 미치지 않는 각 도전체(52)의 가장 자리 부분, 즉 도 3의 경우, 각 도전체(52)의 양 측부가 인접한 후면 전극(151) 하부에 위치하여 각 도전체(52)의 상부가 후면 전극(151)과 일부 중첩되어 있으므로, 기판(110)의 후면에서 각 도전체(52)가 박리되는 현상이 방지되어, 태양 전지(11)의 불량률이 줄어든다.
또한, 각 도전체(51)의 가장 자리 부분에서 후면 전극(151)과 중첩되는 부분이 감소하므로, 외부에서 인가되는 하중에 의해 후면전극(151)과 각 도전체(51)의 중첩 부분에서 발생하는 파손 발생율이 크게 감소한다.
즉, 복수의 태양 전지(11)를 서로 중첩되게 위치시킨 후 위치를 이동시킬 때, 또는 복수의 태양 전지(11)를 직렬 또는 병렬 연결시킨 후 하나의 태양 전지 모듈로 형성하기 위해 실시되는 압축 공정 중에, 후면 전극(151)과 각 도전체(52)가 중첩되는 부분이 그렇지 않은 부분보다 큰 하중을 받게 되므로, 이 중첩 부분에서 금(crack)이 가는 등과 같은 불량이 발생하게 된다. 하지만, 본 실시예와 같이, 후면 전극(151)과 후면전극용 집전부(152)와의 중첩 부분이 감소하므로, 하중에 의한 불량율이 줄어들어 태양 전지(11)와 태양 전 모듈의 제조 효율이 향상된다.
도 12에 본 발명의 한 실시예에 따른 또 다른 예를 도시한다.
도 1 내지 도 11의 경우, 각 후면 전극용 집전부(152)는 가상의 연장선(S1)을 따라 이격되어 있는 복수의 도전체(52)를 구비하는 반면, 도 12의 경우, 각 후면 전극용 집전부(152)는 전면 전극용 집전부(142)처럼 해당 방향으로 끊김 없이 길게 뻗어 있는 스프라이프 형상으로 이루어져 있다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 각 후면 전극용 집전부(152)의 일부를 드러내는 하나의 개구부(181)를 갖고 있다.
도 12에서, 각 후면 전극용 집전부(152)의 가장 자리는 인접한 후면 전극(151)과 중첩하는 부분과 인접한 후면 전극(151)과 중첩되지 않은 부분을 갖고 있다. 즉, 도 10의 경우와 동일하게, 도전성 필름(71)의 연장 방향[즉, 가상의 연장선(S1)의 연장 방향]과 나란한 각 후면 전극용 집전부(152)의 가장 자리 부분의 일부, 예를 들어, 각 후면 전극용 집전부(152)의 좌측 가장 자리 부분과 우측 가장 자리 부분의 양 측부의 일부가 후면 전극(151)과 중첩되어 있고, 도전성 필름(71)의 연장 방향과 교차하는 부분에 위치하는 각 후면 전극용 집전부(152)의 부분[예, 각 후면 전극용 집전부(152)의 상부와 하부]은 후면 전극(151)과 중첩된 부분을 갖고 있지 않다.
이로 인해, 각 후면 전극용 집전부(152)의 상부 끝단 및 하부 끝단 각각과이들 끝단에 각각 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이의 간격(d31, d32)은 각각 약 0.25㎛ 이하일 수 있고, 도 12에서 각 후면 전극용 집전부(152)의 상부 끝단 및 하부 끝단 각각과 이들 끝단에 각각 인접한 후면 전극(151)의 끝단 사이에는 기판(110)의 후면을 드러내는 노출부(A)를 각각 갖고 있다.
또한, 각 후면 전극용 집전부(152)의 각 측부에서, 후면 전극용 집전부(152)의 가장 자리 부분과 후면 전극(151)이 중첩되는 부분의 중첩 거리(d11, d12)는 약 0.25㎜ 내지 0.5㎜일 수 있다. 이때, 개구부(181)를 통해 드러나는 도전체(52)의 폭(w21)은 약 2.5㎜일 수 있다.
이와 같이, 각 후면 전극용 집전부(151)가 끊김 없이 하나의 스트라이프 형상으로 이루어져 있을 경우에도, 후면 전극용 집전부(152)의 좌측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제1 중첩 거리(d11)와 후면 전극용 집전부(152)의 우측 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제2 중첩 거리(d12) 중 하나는 의 평균 중첩 거리는 후면 전극용 집전부(152)의 상부 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제3 중첩 거리(d21)과 후면 전극용 집전부(152)의 하부 가장 자리 부분과 후면 전극(151)간의 중첩 거리인 제4 중첩 거리(d22) 중 하나보다 크고, 제1 중첩 거리(d11)와 제2 중첩 거리(d12)의 평균 중첩 거리는 제3 중첩 거리(d21)와 제4 중첩 거리(d22)의 평균 중첩 거리보다 크다.
이로 인해, 가상의 연장선(S1)과 같은 방향인 도전성 필름(71)의 연장 방향(예, Y 방향)과 교차하는 방향(예, X 방향)에 위치하는 후면 전극용 집전부(152)의 상부 가장 자리 부분과 하부 가장 자리 부분의 평균 중첩 면적이 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극용 집전부(152)의 좌측 가장 자리 부분과 우측 가장 자리 부분의 평균 중첩 면적보다 작다.
따라서 이미 설명한 것처럼 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극(151)과 후면 전극용 집전부(152) 간의 단차 발생 영역이 줄어들거나 제거되어, 도전성 필름(71)과 후면전극용 집전부(152)의 접착력이 향상된다.
또한, 도 1 내지 도 11의 예와 비교할 때, 후면전극용 집전부(152)의 형성 면적이 증가함에 따라 도전성 필름(71)과의 접착 면적이 증가하여 후면전극용 집전부(152)에서 도전성 필름(71)으로 출력되는 전하의 양은 더욱더 향상된다.
추가로, 기판(110)의 후면에 형성되는 후면전극용 집전부(152)의 형성 면적이 증가하므로, 후면 전극(151)뿐만 아니라 기판(110)의 후면을 통해 바로 후면전극용 집전부(152)로 전달되는 전하의 양이 증가하므로, 기판(110)에서 후면전극용 집전부(152)로 전달되는 전하의 양은 더욱 증가하여, 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.
각 후면전극용 집전부(152)가 끊김 없는 하나의 스트라이프 형상으로 형성될 경우에도, 도 4 내지 도 9에 도시한 다양한 예가 적용될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 반도체부인 에미터부(121)와 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
이들 전자와 정공은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 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 전극용 집전부(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 전극용 집전부(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)과 복수의 후면 전극용 집전부(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 전극용 집전부(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 전극용 집전부(142)와 후면 전극용 집전부(152)를 도전성 필름(71)으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
또한, 각 후면 전극용 집전부(152)가 서로 이격되어 있는 섬형 형상의 복수의 도전체(52)로 이루어져 있으므로, 후면 전극(151)의 형성 면적과 후면 전계부(172)의 형성 면적이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율이 향상되고 제조 비용을 줄어든다.
추가로 도전성 필름(71)의 진행 방향에 위치하는 각 도전체(52)의 가장 자리 부분과 이 가장 자리 부분에 인접한 후면 전극(151)과의 중첩 거리(중첩 면적)가 감소하여 각 도전체(52)와 인접한 후면 전극(151) 간의 단차가 발생하지 않아, 도전성 필름(71)과 각 도전체(52)와의 접착력이 증가한다.
다음, 도 13 내지 도 17을 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 예에 대해여 설명한다
도 1 내지 도 12에 도시한 태양 전지(11)와 비교할 때, 각 후면 전극용 집전부(152)의 형상을 제외하면 모두 동일하다. 따라서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 1 내지 도 12와 같은 도면 부호를 부여하였고, 그에 대한 설명은 생략한다.
도 13 및 도 15에 도시한 것처럼, 각 후면전극용 집전부(152a, 152b)는 서로 동일한 형상으로 이루어져 있고 서로 이격되어 있는 복수의 도전체(52a, 52b)를 구비하고 있다.
도 13 및 도 15에 도시한 것처럼, 각 도전체(52a, 52b)는 직사각형과 같은 다양한 형상으로 이루어진 몸체부(21)와 이 몸체부(21)로부터 정해진 간격마다 돌출되어 있는 복수의 가지부(22, 23)를 갖고 있다.
이때, 복수의 가지부(22, 23)는 몸체부(21)의 좌측면과 우측면에서 X 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제1 가지부(22)와 몸체부(21)의 상부면과 하부면에서 Y 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제2 가지부(23)를 구비하고 있다.
각 제1 가지부(22)의 폭(w51)은 각 제2 가지부(22)의 폭(w52)과 동일하거나 작을 수 있고, 각 제1 가지부(22)의 길이(d41)는 각 제2 가지부(22)의 길이(d42)보다 짧다.
후면 전극(151)는 각 도전체(52a, 52b)의 몸체부(21)를 드러내는 복수의 개구부(181)를 포함하고 있으므로, 후면 전극(151)은 제1 및 제2 가지부(22, 23) 중 적어도 하나와 중첩된다.
즉, 도 14의 경우, 각 몸체부(21)의 좌측면과 우측면에 복수의 제1 가지부(22)만 구비하고 있으므로, 도 14에 도시한 각 도전체(52a)는 복수의 제1 가지부(22)과 후면 전극(151)이 중첩된 중첩 부분을 갖고 있고, 도 15의 경우, 각 몸체부(21)의 좌측면과 우측면 그리고 상부면과 하부면에 복수의 제1 가지부(22)와 복수의 제2 가지부(23)를 구비하고 있으므로, 도 16에 도시한 각 도전체(52b)는 복수의 제1 가지부(22)와 후면 전극(151)이 중첩된 중첩 부분과 복수의 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)이 중첩된 중첩 부분을 구비한다.
이로 인해, 각 제1 가지부(22)와 후면 전극(151)과의 중첩 거리는 각 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)과의 중첩 거리보다 커, 제1 가지부(22)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리는 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리가 크므로, 도전성 필름(71)의 진행 방향인 Y 방향으로 도전체(52a, 52b)와 후면 전극(151) 간의 평균 중첩 면적은 도전성 필름(71)의 진행 방향과 교차하는 방향인 X 방향으로 도전체(52a, 52b)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 면적보다 작게 된다.
따라서 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극(151)과 도전체(52a, 52b) 간의 단차 발생 영역이 줄어들거나 제거되어, 도전성 필름(71)과 도전체(52a, 52b)의 접착력이 향상된다.
또한, 각 도전체(52a, 52b)의 형성 면적이 감소하여 각 도전체(52a, 52b)를 위해 소모되는 은(Ag) 등을 함유한 재료의 양이 감소하므로, 후면전극용 집전부(152a, 152b)의 제조 비용이 감소하여, 태양 전지의 제조 비용이 줄어든다.
도 13 및 도 15의 예에서, 각 도전체(52a, 52b)의 몸체부(21)의 좌측면과 우측면에서 제1 가지부(22)가 돌출되어 있지만, 몸체부(21)의 좌측면과 우측면 중 하나에서 제1 가지부(22)가 돌출될 수 있고, 도 13에서, 각 도전체(52a, 52b)의 몸체부(21)의 상부면과 하부면에서 제2 가지부(23)가 돌출되어 있지만, 몸체부(21)의 상부면과 하부면 중 하나에서 제2 가지부(23)가 돌출될 수 있다. 이 경우, 각 몸체부(21)의 좌측면과 우측면 중 적어도 하나에 위치한 각 제1 가지부(22)와 후면 전극(151)과의 중첩 거리는 각 몸체부(21)의 상부면과 하부면 적어도 하나에 위치한 각 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)과의 중첩 거리보다 커, 제1 가지부(22)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리는 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리가 크다.
또한, 도 14 및 도 16에서, 후면 전극(151)의 개구부(181)는 각 도전체(52a, 52b)의 몸체부(51)와 일치하지만, 이와는 달리, X 방향과 Y 방향 중 적어도 한 방향으로 도전체(52a, 52b)와 후면 전극(151) 간의 정렬이 어긋나, 즉, 중첩 거리가 달라, 도 5 내지 도 10과 유사하게 도전체(52a, 52b)의 좌측에 위치한 제1 가지부(22)와 도전체(52a, 52b)의 우측에 위치한 제1 가지부(22)의 평균 중첩 면적(즉, 중첩 거리)이 서로 상이할 수 있고, 도전체(52a, 52b)의 상부면에 위치한 제2 가지부(23)와 도전체(52a, 52b)의 하부면에 위치한 제2 가지부(23)의 평균 중첩 면적(즉, 중첩 거리)이 서로 상이할 수 있다. 하지만, 이 경우에도 제1 가지부(22)와 후면 전극(151) 간의 평균 중첩 거리는 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리보다 커, Y 방향으로 도전체(52a, 52b)와 후면 전극(151) 간의 평균 중첩 면적은 X 방향으로 도전체(52a, 52b)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 면적보다 작게 되어, 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극(151)과 도전체(52a, 52b) 간의 단차 발생 영역이 줄어들거나 제거되어, 도전성 필름(71)과 도전체(52a, 52b)의 접착력이 향상된다.
이와 같이, 각 도전체(52a, 52b)의 몸체부(21)에 복수의 제1 및 제2 가지부(22, 23) 중 적어도 하나를 구비한 구조는 도 12에 도시한 후면 전극용 집전부(152)에도 적용될 수 있다.
즉, 도 17과 같이, 끊김 없이 한 방향으로 길게 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖는 각 후면 전극용 집전부(152c)는 몸체부(21)에서 X 방향으로 뻗어 나온 복수의 제1 가지부(22)와 Y 방향으로 뻗어 나온 복수의 제2 가지부(23)를 구비할 수 있고, 대안적인 예에서, 제2 가지부(23)는 생략될 수 있다. 이때, 후면 전극용 집전부(152c)가 제1 및 제2 가지부(22, 23)를 구비한 것을 제외하면, 도 12에 도시한 후면 전극용 집전부(152)와 동일하다.
이미 설명한 것처럼, 각 제1 가지부(22)의 폭(w51)은 각 제2 가지부(22)의 폭(w52)과 동일하거나 크고, 각 제1 가지부(22)의 길이(d41)는 각 제2 가지부(22)의 길이(d42)보다 길다.
이로 인해, 제1 가지부(22)와 후면 전극(151) 간의 평균 중첩 거리는 제2 가지부(23)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 거리보다 커, 도전성 필름(71)의 진행 방향인 Y 방향으로 후면 전극용 집전부(152)와 후면 전극(151) 간의 평균 중첩 면적은 도전성 필름(71)의 진행 방향과 교차하는 X 방향으로 후면 전극용 집전부(152)와 후면 전극(151)간의 평균 중첩 면적보다 작게 된다.
따라서 도전성 필름(71)의 연장 방향에 위치하는 후면 전극(151)과 후면 전극용 집전부(152c) 간의 단차 발생 영역이 줄어들거나 제거되어, 도전성 필름(71)과 후면 전극용 집전부(152c)의 접착력이 향상되며, 후면전극용 집전부(152c)의 형성 면적이 줄어들어 후면전극용 집전부(152c)의 제조 비용이 감소한다. 도 1 내지 도 17에 도시한 실시예에서, 후면전극용 집전부(152, 152a-152c)와 후면 전극(151)의 중첩 부분에서, 후면전극용 집전부(152)를 구성하는 도전체(52, 52a, 52b)나 후면전극용 집전부(152c)가 기판(110)의 후면 위에 바로 위치하고, 이 도전체(52, 52a, 52b)나 후면전극용 집전부(152c)의 상부 일부 위에 후면전극용 집전부(152)의 일부 또는 각 도전체(52, 52a, 52b)의 일부를 드러내는 복수의 개구부(181)를 갖는 후면 전극(151)이 위치하여 후면전극용 집전부(152, 152a-152c)와 후면 전극(151)이 중첩한다.
하지만, 이와는 반대로, 후면전극용 집전부(152, 152a-152c)와 후면 전극(151)의 중첩 부분에서, 기판(110)의 일부를 드러내는 복수의 개구부(181)를 구비한 후면 전극(151)이 기판(110) 위에 바로 위치하고, 복수의 개구부(181) 내에 그리고 인접한 후면 전극(151)의 상부 일부 위에 도전체(52, 52a, 52b)나 후면전극용 집전부(152c)가 위치할 수 있다. 이 경우, 도전체(52, 52a, 52b)나 후면전극용 집전부(152c)보다 넓은 형성 면적을 갖는 후면 전극(151) 위에 도전체(52, 52a, 52b)나 후면전극용 집전부(152c)가 형성되므로 설계의 여유도가 좀더 증가한다. 이로 인해, 태양 전지의 불량율이 줄어든다.
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.
11: 태양 전지 52, 52a, 52b: 도전체
71: 도전성 필름 110: 기판
121: 에미터부 130: 반사 방지부
140: 전면 전극부 141: 전면 전극
142: 전면전극용 집전부 150: 후면 전극부
151: 후면 전극 152, 152a-152c: 후면전극용 집전부
172: 후면 전계부 181: 개구부

Claims (29)

  1. 반도체 기판,
    상기 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부,
    상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극,
    상기 반도체 기판에 연결되어 있는 제2 전극, 그리고
    상기 제2 전극과 연결되어 있고, 상기 반도체 기판의 한 면과 평행한 제1 방향으로 상기 제2 전극과 중첩하는 중첩 거리는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 제2 전극과 중첩하는 중첩 거리보다 큰 제2 전극용 집전부
    를 포함하는 태양 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 전극은 상기 제2 전극용 집전부의 일부가 위치하는 적어도 하나의 개구부를 구비하는 태양 전지.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 방향으로 복수 개가 나란히 배치되고, 상기 복수 개의 제2 전극용 집전부 각각은 상기 제2 전극용 집전부를 따라 뻗어 있는 하나의 연장선인 상기 제2 방향을 따라 위치하는 복수의 도전체를 포함하는 태양 전지.
  4. 제3항에서,
    상기 적어도 하나의 개구부에는 상기 복수의 도전체 각각의 일부가 위치하는 태양 전지.
  5. 제4항에서,
    상기 복수의 도전체 각각의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 중첩되어 있는 제2 부분을 구비하고 있고, 상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리보다 큰 태양 전지.
  6. 제5항에서,
    상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 상기 중첩 거리와 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 상기 중첩 거리는 각각 0.25㎜ 내지 0.5㎜인 태양 전지.
  7. 제4항에서,
    상기 복수의 도전체 각각의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 이격되어 있거나 중첩되지 않고 접해 있는 제2 부분을 포함하는 태양 전지.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 부분의 끝단과 상기 끝단과 인접한 상기 제2 전극의 끝단 사이의 간격은 25㎛ 이하인 태양 전지.
  9. 제7항에서,
    상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 0.25㎜ 내지 0.5㎜인 태양 전지.
  10. 제3항에서,
    상기 복수의 도전체 각각은 서로 이격되어 있고 상기 제1 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제1 가지부를 더 구비하고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제1 가지부와 중첩되어 있는 태양 전지.
  11. 제10항에서,
    상기 복수의 도전체 각각은 서로 이격되어 있고 상기 제2 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제2 가지부를 더 구비하고 있고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제2 가지부와 추가로 중첩되어 있는 태양 전지.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 제1 가지부 각각의 길이는 상기 복수의 제2 가지부 각각의 길이보다 긴 태양 전지.
  13. 제12항에서,
    상기 복수의 제1 가지부 각각의 폭은 상기 복수의 제2 가지부 각각의 폭보다 크거나 같은 태양 전지.
  14. 제2항에서,
    상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극용 집전부를 따라 뻗어 있는 하나의 연장선을 따라 끊김 없이 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖는 태양 전지.
  15. 제14항에서,
    상기 제2 전극용 집전부의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 중첩하는 제2 부분을 구비하고 있고, 상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리보다 큰 태양 전지.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리와 상기 제2 전극과 상기 제2 부분과의 중첩 거리는 각각 0.25㎜ 내지 0.5㎜인 태양 전지.
  17. 제14항에서,
    상기 제2 전극용 집전부의 가장 자리 부분은 상기 제2 전극과 상기 제1 방향으로 중첩하는 제1 부분과 상기 제2 전극과 상기 제2 방향으로 이격되어 있거나 중첩되지 않고 접해 있는 제2 부분을 포함하는 태양 전지.
  18. 제17항에서,
    상기 제2 부분의 끝단과 상기 끝단과 인접한 상기 제2 전극 사이의 간격은 25㎛ 이하인 태양 전지.
  19. 제17항에서,
    상기 제2 전극과 상기 제1 부분과의 중첩 거리는 0.25㎜ 내지 0.5㎜인 태양 전지.
  20. 제14항에서,
    상기 제2 전극용 집전부는 서로 이격되어 있고 상기 제1 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제1 가지부를 더 구비하고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제1 가지부와 중첩되어 있는 태양 전지.
  21. 제20항에서,
    상기 제2 전극용 집전부는 서로 이격되어 있고 상기 제2 방향으로 돌출되어 있는 복수의 제2 가지부를 더 구비하고 있고, 상기 제2 전극은 상기 복수의 제2 가지부와 추가로 중첩되어 있는 태양 전지.
  22. 제21항에서,
    상기 복수의 제1 가지부 각각의 길이는 상기 복수의 제2 가지부 각각의 길이보다 긴 태양 전지.
  23. 제22항에서,
    상기 복수의 제1 가지부 각각의 폭은 상기 복수의 제2 가지부 각각의 폭보다 크거나 같은 태양 전지.
  24. 제2항에서,
    상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극의 상부와 일부 중첩하는 태양 전지.
  25. 제2항에서,
    상기 제2 전극은 상기 제2 전극용 집전부의 상부와 일부 중첩하는 태양 전지.
  26. 제1항에서,
    상기 제2 방향은 상기 제2 전극용 집전부의 연장 방향인 태양 전지.
  27. 제1항에서,
    상기 제1 전극과 연결되어 있는 제1 전극용 집전부를 더 포함하는 태양 전지.
  28. 제1항에서,
    상기 제2 전극과 접해 있는 상기 반도체 기판의 부분에 위치한 전계부를 더 포함하는 태양 전지.
  29. 반도체 기판,
    상기 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부,
    상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극,
    상기 반도체 기판에 연결되어 있는 제2 전극, 그리고
    상기 제2 전극과 연결되어 있는 제2 전극용 집전부
    를 포함하고,
    상기 제2 전극은 상기 제2 전극용 집전부를 일부를 드러내는 개구부를 포함하고,
    상기 반도체 기판의 한 면과 평행한 제1 방향으로의 상기 제2 전극용 집전부의 폭과 상기 제1 방향으로의 상기 개구부의 폭의 차이는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로의 상기 제2 전극용 집전부의 폭과 상기 제2 방향으로의 상기 개구부의 폭의 차이보다 큰 태양 전지.
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