FLEXIBLE CRYSTALLINE ULTRA-THIN SI SOLAR CELLSA novel, low cost method for manufacturing flexible crystalline ultra-thin Si solar cells using previously fabricated inflexible crystalline Si solar cells. A stack of metal layers is coated onto a front side of previously completed inflexible crystalline Si solar cells. The stack serves as a bonding layer as well as an electrically conducting layer between the inflexible solar cell and the carrier substrate. The front side of the coated inflexible Si solar cell is bonded onto the carrier substrate. Back side layers from the starting inflexible solar cell are removed, as is much of the base layer, so that only a thin base layer remains, with the thin base layer and emitter region having a total thickness of between 1 μm and 30 μm and the final cell having a total thickness of about 10 to about 125 μm.A method for making a crystalline ultra-thin silicon (Si) solar cell, comprising:receiving a pre-existing inflexible crystalline Si solar cell comprising a back contact layer; a back-surface field layer disposed on an upper surface of the back contact layer; a base layer disposed on an upper surface of the back-surface field layer; an emitter disposed on an upper surface of the base layer, a front side of the emitter having a textured surface; an antireflective coating (ARC) layer disposed on the textured front side of the emitter; and a plurality of first top metal contact grids on an upper surface of the ARC layer, the metal contact grids extending from below the front surface of the emitter to above the front surface of the ARC layer;preparing a carrier substrate by depositing a first adhesion layer on an upper surface of a flexible, conductive foil; depositing a first metal base layer on an upper surface of the adhesion layer; and depositing a first metal interlayer on an upper surface of the first metal base layer;preparing the pre-existing inflexible crystalline Si solar cell for mounting on the carrier substrate, the preparation including depositing a planarization metal layer on an upper surface of the ARC layer; depositing a second adhesion layer on an upper surface of the planarization metal layer; depositing a second metal base layer on an upper surface of the second adhesion layer; and depositing a second metal interlayer on an upper surface of the second metal base layer, the second adhesion layer, the second metal base layer, and the second metal interlayer being formed from the same material as the corresponding first adhesion layer, first metal base layer, and first metal interlayer in the carrier substrate;inverting the prepared pre-existing inflexible crystalline Si solar cell to that the second metal interlayer in the pre-existing inflexible crystalline Si solar cell faces the first metal interlayer in the carrier substrate;bonding the inverted pre-existing inflexible crystalline Si solar cell to the carrier substrate to form a bonded structure situated on the flexible conductive foil, wherein the first metal interlayer is bonded to the second metal interlayer to form a blended bonded metal layer comprising metals from the first and second metal interlayers mixed with metals from the first and second metal base layers, and wherein the first textured ARC and the first metal grid pillars are contained within the bonded structure;completely removing the back layer and the back surface field layer from the bonded structure;partially removing the base layer from the bonded structure so that the remaining base layer has a reduced thickness of between about 1 and about 30 pm;texturing a front surface of the remaining base layer;depositing a passivating tunneling layer on the textured front surface of the base layer; depositing carrier-selective contact layers on the passivating tunnel layer;depositing a transparent conducting oxide (TCO) layer on the carrier-selective layer; andforming a set of second top metal contact grids on a front surface of the TCO layer, the second top metal contact grids extending from below the front surface of the base layer to above the front surface of the TCO layer;wherein the total thickness of the ultra-thin Si regions in the completed solar cell is between about 1 and about 20 pm.
가요성 결정질 초박형 실리콘 태양 전지들이전에 제작된 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지들을 이용하여 가요성 결정질 초박형 실리콘 태양 전지들을 생산하기 위한 신규하고 저렴한 단가의 방법. 금속 층들의 적층체가 이전에 완성된 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지들의 정면 상에 코팅된다. 상기 적층체는 상기 비가요성 태양 전지와 캐리어 기판 사이에서 접합 층(bonding layer)으로서뿐만 아니라 전기 전도 층으로서도 기능한다. 코팅된 상기 비가요성 실리콘 태양 전지의 정면은 상기 캐리어 기판 상에 접합된다. 베이스 층의 많은 부분과 마찬가지로 후면 층들이 처음의 상기 비가요성 태양 전지로부터 제거됨으로써, 얇은 베이스 층만이 남게 되는바, 상기 얇은 베이스 층 및 이미터 영역은 1 μm과 30 μm 사이의 총 두께를 가지고, 최종적인 전지는 약 10 내지 약 125 μm의 총 두께를 가지게 된다.결정질 초박형 실리콘(Si) 태양 전지를 제조하기 위한 방법으로서, 후면 접촉 층; 상기 후면 접촉 층의 상부 표면 상에 배치되는 후면 전계 층(back surface field layer); 상기 후면 전계 층의 상부 표면 상에 배치되는 베이스 층; 상기 베이스 층의 상부 표면 상에 배치되는 이미터로서, 상기 이미터의 정면은 표면조직화된 표면(textured surface)을 구비하는, 이미터; 상기 이미터의 표면조직화된 정면 상에 배치되는 ARC(반사방지 코팅; antireflective coating) 층; 및 상기 ARC 층의 상부 표면 상의 복수개의 제1 상단 금속 접촉 그리드들로서, 상기 금속 접촉 그리드들은 상기 이미터의 정면 표면의 아래로부터 상기 ARC 층의 상기 정면 표면의 위로 연장되는, 제1 상단 금속 접촉 그리드들을 포함하는 기존(pre-existing)의 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지를 취득함; 가요성, 전도성 포일의 상부 표면 상에 제1 접착 층을 증착함으로써 캐리어 기판을 준비함; 상기 접착 층의 상부 표면에 제1 금속 베이스 층을 증착함; 및 상기 제1 금속 베이스 층의 상부 표면 상에 제1 금속 중간층을 증착함; 상기 캐리어 기판 상에 장착하기 위하여 상기 기존의 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지를 준비하되, 상기 준비는, 상기 ARC 층의 상부 표면 상에 평탄화 금속 층을 증착함; 상기 평탄화 금속 층의 상부 표면 상에 제2 접착 층을 증착함; 상기 제2 접착 층의 상부 표면 상에 제2 금속 베이스 층을 증착함; 및 상기 제2 금속 베이스 층의 상부 표면 상에 제2 금속 중간층을 증착함을 포함하고, 상기 제2 접착 층, 상기 제2 금속 베이스 층, 및 상기 제2 금속 중간층은 상기 캐리어 기판 내 대응하는 제1 접착 층, 제1 금속 베이스 층, 및 제1 금속 중간층과 동일한 재료로 형성되도록, 준비함; 준비된 상기 기존의 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지를, 상기 기존의 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지 내 상기 제2 금속 중간층이 상기 캐리어 기판 내 상기 제1 금속 중간층을 면하도록 뒤집음; 뒤집힌 상기 기존의 비가요성 결정질 실리콘 태양 전지를 상기 캐리어 기판에 접합(bond)하여 상기 가요성 전도성 포일 상에 위치된 접합된 구조를 형성하되, 상기 제1 금속 중간층은 상기 제2 금속 중간층에 접합되어 상기 제1 금속 베이스 층 및 제2 금속 베이스 층으로부터의 금속들과 섞인 상기 제1 금속 중간층 및 제2 금속 중간층으로부터의 금속들을 포함하는 혼합 접합 금속 층이 형성되고, 표면조직화된 제1 ARC 및 제1 금속 그리드 필라들(metal grid pillars)은 상기 접합된 구조 내에 포함되도록, 형성함; 상기 접합된 구조로부터 후면 층 및 상기 후면 전계 층을 완전히 제거함; 상기 접합된 구조로부터 상기 베이스 층을 부분적으로 제거하되, 남은 상기 베이스 층이 약 1 μm와 약 30 μm 사이의 감소된 두께를 가지도록, 제거함; 상기 남은 베이스 층의 정면 표면을 표면조직화함(texturing); 상기 베이스 층의 표면조직화된 상기 정면 표면 상에 패시베이션 터널링 층(passivating tunneling layer)을 증착함; 상기 패시베이션 터널링 층 상에 캐리어-선택성 접촉 층들(carrier-selective contact layers)을 증착함; 상기 캐리어-선택성 층 상에 TCO(transparent conducting oxide; 투명 전도성 산화물) 층을 증착함; 및 상기 TCO 층의 정면 표면 상에 한 세트의 제2 상단 금속 접촉 그리드들을 형성하되, 상기 제2 상단 금속 접촉 그리드들이 상기 베이스 층의 정면 표면의 아래로부터 상기 TCO 층의 정면 표면의 위로 연장되도록, 형성함;을 포함하고, 완성된 상기 태양 전지 내에서 초박형 실리콘 영역들의 총 두께는 약 1 μm와 약 20 μm 사이인, 태양 전지 제조 방법.