KR101023146B1 - Solar cell and fabrication method thereof - Google Patents

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KR101023146B1 KR1020040022513A KR20040022513A KR101023146B1 KR 101023146 B1 KR101023146 B1 KR 101023146B1 KR 1020040022513 A KR1020040022513 A KR 1020040022513A KR 20040022513 A KR20040022513 A KR 20040022513A KR 101023146 B1 KR101023146 B1 KR 101023146B1
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Abstract

저렴하고도 짧은 시간으로 박막 태양전지의 기판 및 박막 태양전지를 제공하고자 한다. 이를 위해 본 발명에서는 이종기판 위에 p+층으로 사용되며 결정질 실리콘 막의 씨앗층으로 사용되는 유사단결정 실리콘(QMS : Quasi Mono-crystalline silicon)막과 그 위에 베이스층으로 사용되는 실리콘 막을 형성한다. 따라서 본 발명에서는 제1도전형의 반도체층; 제1도전형 반도체층의 일면 상에 형성되고 반대 도전형을 가지는 제2도전형의 반도체층; 제2도전형 반도체층의 적어도 일부분과 접촉하는 전면 전극; 제1도전형 반도체층의 타면 상에 형성되고 제1도전형 반도체층의 씨드층(seed layer)이며, 두께가 1-2㎛인 유사단결정층; 유사단결정층 상에 형성된 후면 전극을 포함하는 태양전지를 제공한다. An object of the present invention is to provide a substrate and a thin film solar cell of a thin film solar cell at an inexpensive and short time. To this end, in the present invention, a quasi-monocrystalline silicon (QMS) film used as a p + layer and used as a seed layer of a crystalline silicon film and a silicon film used as a base layer are formed on the hetero substrate. Therefore, in the present invention, the first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer formed on one surface of the first conductive semiconductor layer and having an opposite conductivity type; A front electrode in contact with at least a portion of the second conductive semiconductor layer; A pseudo single crystal layer formed on the other surface of the first conductive semiconductor layer and a seed layer of the first conductive semiconductor layer, having a thickness of 1-2 μm; Provided is a solar cell including a back electrode formed on a pseudo single crystal layer.

유사단결정, QMS, 태양전지Pseudo single crystal, QMS, solar cell

Description

태양전지 및 그 제조방법 {Solar cell and fabrication method thereof}Solar cell and its manufacturing method {Solar cell and fabrication method

도 1a 내지 1d는 본 발명의 제1실시예에 따라 박막 태양전지의 기판을 제조하는 방법을 도시한 단면도이고,1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a substrate of a thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2실시예에 따라 태양전지를 제조하는 방법을 도시한 단면도이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 태양전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이종 기판 위에 결정질 실리콘막의 씨드층으로 사용됨과 동시에 p+층으로도 사용되는 유사결정층을 형성한 후 태양전지를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a method of manufacturing a solar cell after forming a pseudo-crystal layer that is used as a seed layer of a crystalline silicon film and also used as a p + layer on a heterogeneous substrate. will be.

종래에는 이종 기판 위에 씨앗층으로 금속유도결정화(MIC : Metal Induced Crystallization)법이나 화학기상증착에 의해 미세결정질 실리콘막이나 다결정 실리콘막을 형성시켰다. 그러나 이러한 방법들은 장비의 가격이 매우 비쌀 뿐 아니라 결정립에서 전자의 이동을 제한하기 때문에 박막 태양전지의 변환효율을 감소시키고 있다. Conventionally, a microcrystalline silicon film or a polycrystalline silicon film is formed on a heterogeneous substrate by a metal induced crystallization (MIC) method or chemical vapor deposition as a seed layer. However, these methods reduce the conversion efficiency of thin-film solar cells because they are very expensive and limit the movement of electrons in the grain.

또한 에스오아이(SOI : silicon on insulator)법이나 에스오에스(SOS : silicon on sapphire)법으로 사용되는 SIMOX, SMART-CUT, 그리고 FIPOS 등과 같은 방법은 형성시키는데 공정이 많아 시간이 오래 소요되고 가격 또한 비싼 단점이 있다. In addition, methods such as SIMOX, SMART-CUT, and FIPOS, which are used in the SOI (silicon on insulator) method or the SOS (silicon on sapphire) method, are time-consuming and expensive. There is this.

현재 논문에 발표되고 사용되는 유사단결정 실리콘(QMS : Quasi Mono-crystalline Silicon) 층을 이용하여 리프트 오프(lift-off)시키는 방법은 실리콘 막을 성장시키는 방법 중의 하나인 용액성장법에 적합하지 않고 또한 그 두께가 매우 얇아 고농도 불순물층(p+층)을 QMS층과 베이스(base)층 사이에 증착을 시켜야 하는 문제가 있다. 또한 베이스층과 p+층의 증착을 위해 사용되는 화학기상반응 장비는 매우 고가이며, 증착 시간이 매우 장시간이라는 문제점이 있다.Lift-off using a quasi monocrystalline silicon (QMS) layer, which is published and used in the present paper, is not suitable for the solution growth method, which is one of the methods for growing a silicon film, and Since the thickness is very thin, a high concentration impurity layer (p + layer) has to be deposited between the QMS layer and the base layer. In addition, chemical vapor reaction equipment used for the deposition of the base layer and the p + layer is very expensive, there is a problem that the deposition time is very long.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 저렴하고도 짧은 시간으로 박막 태양전지의 기판을 제조하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, the object is to manufacture a substrate of a thin film solar cell in a cheap and short time.

본 발명의 다른 목적은 저렴하고도 단순한 공정으로 박막 태양전지를 제조하는 것이다.Another object of the present invention is to manufacture a thin film solar cell in an inexpensive and simple process.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 이종기판 위에 p+층으로 사용되며 결정질 실리콘 막의 씨앗층으로 사용되는 유사단결정 실리콘(QMS : Quasi Mono-crystalline silicon)막과 그 위에 베이스층으로 사용되는 실리콘 막을 형성한다.In order to achieve the above object, in the present invention, a quasi-monocrystalline silicon (QMS) film used as a p + layer on a heterogeneous substrate and used as a seed layer of a crystalline silicon film and a base layer thereon is used. A silicon film is formed.

즉, 본 발명에 따른 태양전지는 제1도전형의 반도체층; 제1도전형 반도체층 의 일면 상에 형성되고 반대 도전형을 가지는 제2도전형의 반도체층; 제2도전형 반도체층의 적어도 일부분과 접촉하는 전면 전극; 제1도전형 반도체층의 타면 상에 형성되고 제1도전형 반도체층의 씨드층(seed layer)이며, 두께가 1-2㎛인 유사단결정층; 유사단결정층 상에 형성된 후면 전극을 포함하는 구성이다.That is, the solar cell according to the present invention comprises a semiconductor layer of the first conductive type; A second conductive semiconductor layer formed on one surface of the first conductive semiconductor layer and having an opposite conductivity type; A front electrode in contact with at least a portion of the second conductive semiconductor layer; A pseudo single crystal layer formed on the other surface of the first conductive semiconductor layer and a seed layer of the first conductive semiconductor layer, having a thickness of 1-2 μm; It is a configuration including a back electrode formed on the pseudo single crystal layer.

이 때 전면 전극 및 제2도전형 반도체층 상에는 접착제를 매개로 하여 접합된 투광성의 지지기판을 더 포함할 수 있다. In this case, the front electrode and the second conductive semiconductor layer may further include a transparent support substrate bonded through an adhesive.

유사단결정층에는 제1도전형 반도체 기판에 도핑된 불순물 농도보다 더 높은 농도로 제1도전형의 불순물이 도핑되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the pseudo-monocrystalline layer is doped with impurities of the first conductive type to a concentration higher than that of the impurity doped on the first conductive semiconductor substrate.

또한 본 발명에서는 태양전지에 사용되는 기판으로서, 지지기판; 및 지지기판 상에 형성되고 열처리에 의해 결정질로 변화된 두께 1-2㎛의 유사단결정층을 포함하는 태양전지의 기판을 제공한다.In the present invention, the substrate used in the solar cell, the support substrate; And a pseudo single crystal layer having a thickness of 1-2 μm formed on a support substrate and changed to crystalline by heat treatment.

유사단결정층은 유사단결정 실리콘(QMS : quasi mono-crystalline silicon)이며, 유사단결정 실리콘은 다공질 실리콘이 열처리에 의해 단결정질로 변화된 것이고, 제1 및 제2 반도체층은 실리콘일 수 있다. The quasi-monocrystalline layer is quasi mono-crystalline silicon (QMS), and the quasi-monocrystalline silicon is a material in which porous silicon is changed to monocrystalline by heat treatment, and the first and second semiconductor layers may be silicon.

상술한 바와 같은 기판을 제조하기 위해서는 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계; 제1기판 상에 제1다공질막과 제2다공질막을 순차 형성하되, 제1다공질막의 다공성이 제2다공질막보다 더 높도록 하고 제2다공질막을 1-2㎛ 두께로 형성하는 단계; 열처리하여 제2다공질막을 유사단결정층으로 만드는 단계; 유사단결정층 상에 제2기판을 접합하는 단계; 유사단결정층과 제1다공질막 사이의 계면을 따라 벽개하여 제1기판 및 제2기판을 분리하는 단계; 제2기판 및 유사단결정층을 태양전지 의 기판으로 얻는 단계를 순차 수행한다.Preparing a first substrate and a second substrate to manufacture the substrate as described above; Forming a first porous membrane and a second porous membrane sequentially on the first substrate, wherein the porosity of the first porous membrane is higher than that of the second porous membrane and forming a second porous membrane having a thickness of 1-2 μm; Heat-treating the second porous membrane into a pseudo single crystal layer; Bonding a second substrate on the pseudo single crystal layer; Cleaving along the interface between the pseudo-monocrystalline layer and the first porous membrane to separate the first substrate and the second substrate; The step of obtaining the second substrate and the pseudo single crystal layer as the substrate of the solar cell is sequentially performed.

또한, 본 발명에서는 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계; 제1기판 상에 제1다공질막과 제2다공질막을 순차 형성하되, 제1다공질막의 다공성이 제2다공질막보다 더 높도록 하고 제2다공질막을 1-2㎛ 두께로 형성하는 단계; 열처리하여 제2다공질막을 유사단결정층으로 만드는 단계; 유사단결정층 상에 결정질의 제1도전형 반도체층 및 제2도전형의 반도체층을 순차 형성하는 단계; 제2도전형 반도체층의 일부분 상에 전면 전극을 형성하는 단계; 제2기판을 전면 전극 및 제2도전형 반도체층과 서로 접합하는 단계; 유사단결정층과 제1다공질막 사이의 계면을 따라 벽개하여 제1기판 및 제2기판을 분리하는 단계; 분리된 제2기판에서 노출된 유사단결정층 상에 후면 전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a first substrate and a second substrate; Forming a first porous membrane and a second porous membrane sequentially on the first substrate, wherein the porosity of the first porous membrane is higher than that of the second porous membrane and forming a second porous membrane having a thickness of 1-2 μm; Heat-treating the second porous membrane into a pseudo single crystal layer; Sequentially forming a crystalline first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer on the pseudo single crystal layer; Forming a front electrode on a portion of the second conductive semiconductor layer; Bonding the second substrate to the front electrode and the second conductive semiconductor layer; Cleaving along the interface between the pseudo-monocrystalline layer and the first porous membrane to separate the first substrate and the second substrate; It provides a method of manufacturing a solar cell comprising the step of forming a back electrode on the pseudo-monocrystalline layer exposed from the separated second substrate.

열처리할 때에는 수소 분위기에서 1050~1100 ℃의 온도로 30~60 분 동안 열처리하는 것이 바람직하다.When heat-treating, it is preferable to heat-process for 30 to 60 minutes at the temperature of 1050-1100 degreeC in hydrogen atmosphere.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

일반적으로 실리콘이 아닌 다른 물질로 이루어진 이종기판 위에 단일 결정방향을 가지는 결정질 실리콘을 성장시키는 것은 매우 어려운 상황이다. 본 발명은 현재 사용되고 있는 유사단결정 실리콘(QMS)층을 이용하여 이종기판 위에 실리콘 막을 성장시키는 방법을 한 단계 발전시킨 방법으로서, QMS층을 1㎛이상의 두께로 형성하여 이 QMS층을 베이스층으로 사용되는 실리콘 막을 성장시키기 위한 씨드층으로 사용함과 동시에 p+층으로 사용을 하는 것이다. 이렇게 하면 p+층을 증착시키는 공정을 생략할 수 있고 또한 베이스층의 증착을 위한 고가의 화학 기상 반응 장 비를 사용하지 않아도 된다.In general, it is very difficult to grow crystalline silicon having a single crystal direction on a dissimilar substrate made of a material other than silicon. The present invention is a step further development method of growing a silicon film on a dissimilar substrate using a pseudo single crystal silicon (QMS) layer that is currently used, the QMS layer is formed to a thickness of 1㎛ or more to use this QMS layer as a base layer It is used as a seed layer for growing a silicon film to be used as a p + layer. This eliminates the process of depositing the p + layer and eliminates the need for expensive chemical vapor reaction equipment for the deposition of the base layer.

그러면 본 발명에 따른 태양전지 및 그 제조 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Next, a solar cell and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 1d는 본 발명의 제1실시예에 따라 박막 태양전지의 기판을 제조하는 방법을 도시한 단면도이다.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a substrate of a thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.

도 1a에 도시된 바와 같이, 먼저, 제1기판(10) 상에 제1다공질막(11)과 제2다공질막(12)을 순차 형성하되, 제1다공질막(11)의 다공성이 제2다공질막(12)보다 더 높도록 하고 제2다공질막(12)을 1-2㎛ 두께로 형성한다.As shown in FIG. 1A, first, the first porous membrane 11 and the second porous membrane 12 are sequentially formed on the first substrate 10, but the porosity of the first porous membrane 11 is second. It is made higher than the porous membrane 12 and the 2nd porous membrane 12 is formed in the thickness of 1-2 micrometers.

이러한 제1다공질막(11) 및 제2다공질막(12)을 형성하는 방법의 일 예로는, 0.01~0.02 Ω·㎝의 저항을 가지는 p형 실리콘 기판 위에 아노다이징(anodizing)법을 사용하여 서로 다른 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막을 두 층으로 형성시킬 수 있다.As an example of a method of forming the first porous film 11 and the second porous film 12, different anodizing methods are used on a p-type silicon substrate having a resistance of 0.01 to 0.02 Ω · cm. A porous silicon film having a porosity can be formed in two layers.

제1다공질 실리콘막을 형성하는 조건은 0.5 mA/cm2의 전류밀도에서 30분간 아노다이징하고, 그 후 5~30 mA/cm2의 전류밀도에서 5~10분간 아노다이징을 하여 제2다공질 실리콘막을 형성한다.The conditions for forming the first porous silicon film are anodized for 30 minutes at a current density of 0.5 mA / cm 2 , and then anodized for 5 to 10 minutes at a current density of 5 to 30 mA / cm 2 to form a second porous silicon film. .

다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 수소 분위기에서 열처리하여 제2다공질막(12)을 유사단결정층(12')으로 만든다. 이 때 열처리에 의해 제1다공질막(11)은 다공성이 더욱 증진된다. Next, as shown in FIG. 1B, the second porous membrane 12 is formed into a pseudo single crystal layer 12 ′ by heat treatment in a hydrogen atmosphere. At this time, the first porous membrane 11 is further improved porosity by heat treatment.

열처리는 수소 분위기에서 1050~1100 ℃의 온도로 30~60 분 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 이렇게 열처리하면 낮은 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막은 QMS막으로 변하고 높은 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막은 더욱 큰 기공을 가지는 막으로 변한다.Heat treatment is preferably heat treatment for 30 to 60 minutes at a temperature of 1050 ~ 1100 ℃ in a hydrogen atmosphere. In this way, the porous silicon film having a low porosity turns into a QMS film, and the porous silicon film having a high porosity turns into a film having larger pores.

다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 유사단결정층(12') 상에 제2기판(15)을 접합한 후, 유사단결정층(12') 제1다공질막(11) 사이의 계면을 따라 벽개하여 제1기판(10) 및 제2기판(15)을 분리한다. Next, as shown in FIG. 1C, after the second substrate 15 is bonded onto the pseudo single crystal layer 12 ′, cleavage along the interface between the pseudo single crystal layer 12 ′ and the first porous membrane 11 is performed. The first substrate 10 and the second substrate 15 are separated.

이 때 도 1d에 도시된 바와 같이, 분리된 제2기판(15) 및 유사단결정층(12')을 태양전지의 기판으로 사용한다. 이렇게 얻어진 기판은 SOI 또는 SOS 기판으로 사용 가능하다.In this case, as shown in FIG. 1D, the separated second substrate 15 and the pseudo single crystal layer 12 ′ are used as the substrate of the solar cell. The substrate thus obtained can be used as an SOI or SOS substrate.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제2실시예에 따라 태양전지를 제조하는 방법을 도시한 단면도로서, 유사결정층을 얻기까지는 제1실시예와 동일한 공정이 진행된다. 2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to a second embodiment of the present invention, and the same process as the first embodiment is performed until a pseudo crystal layer is obtained.

즉 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 상에 제1다공질막(21)과 제2다공질막(22)을 순차 형성하되, 제1다공질막(21)의 다공성이 제2다공질막(22)보다 더 높도록 하고 제2다공질막(22)을 1-2㎛ 두께로 형성한다.That is, as shown in FIG. 2A, the first porous membrane 21 and the second porous membrane 22 are sequentially formed on the first substrate 20, but the porosity of the first porous membrane 21 is second porous. It is made higher than the film 22 and the second porous film 22 is formed to have a thickness of 1-2 탆.

이러한 제1다공질막(21) 및 제2다공질막(22)을 형성하는 방법의 일 예로는, 0.01~0.02 Ω·㎝의 저항을 가지는 p형 실리콘 기판 위에 아노다이징(anodizing)법을 사용하여 서로 다른 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막을 두 층으로 형성시킬 수 있다. As an example of a method of forming the first porous membrane 21 and the second porous membrane 22, different anodizing methods are used on a p-type silicon substrate having a resistance of 0.01 to 0.02 Ω · cm. A porous silicon film having a porosity can be formed in two layers.                     

제1다공질 실리콘막을 형성하는 조건은 0.5 mA/cm2의 전류밀도에서 30분간 아노다이징하고, 그 후 5~30 mA/cm2의 전류밀도에서 5~10분간 아노다이징을 하여 제2다공질 실리콘막을 형성한다.The conditions for forming the first porous silicon film are anodized for 30 minutes at a current density of 0.5 mA / cm 2 , and then anodized for 5 to 10 minutes at a current density of 5 to 30 mA / cm 2 to form a second porous silicon film. .

다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 수소 분위기에서 열처리하여 제2다공질막(22)을 유사단결정층(22')으로 만든다. 이 때 열처리에 의해 제1다공질막(21)은 다공성이 더욱 증진된다. Next, as shown in FIG. 2B, the second porous membrane 22 is formed into a pseudo single crystal layer 22 ′ by heat treatment in a hydrogen atmosphere. At this time, the porosity of the first porous membrane 21 is further enhanced by heat treatment.

열처리는 수소 분위기에서 1050~1100 ℃의 온도로 30~60 분 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 이렇게 열처리하면 낮은 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막은 QMS막으로 변하고 높은 기공률을 가지는 다공질 실리콘 막은 더욱 큰 기공을 가지는 막으로 변하는 것이다.Heat treatment is preferably heat treatment for 30 to 60 minutes at a temperature of 1050 ~ 1100 ℃ in a hydrogen atmosphere. In this way, the porous silicon film having a low porosity turns into a QMS film, and the porous silicon film having a high porosity turns into a film having larger pores.

다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 유사단결정층(22') 상에 베이스층으로 사용되는 결정질의 제1도전형 반도체층(23)을 형성하고, 그 위에 제2도전형의 반도체층(24)을 순차 형성한 후, 제2도전형 반도체층(24)의 일부분 상에 전면 전극(25)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, a crystalline first conductive semiconductor layer 23 used as a base layer is formed on the pseudo single crystal layer 22 ′, and the second conductive semiconductor layer 24 is formed thereon. ) Is sequentially formed, and then the front electrode 25 is formed on a portion of the second conductive semiconductor layer 24.

다음, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제2기판(27)을 전면 전극(25) 및 제2도전형 반도체층(23)과 서로 접합한 후, 유사단결정층(22')과 제1다공질막(21) 사이의 계면을 따라 벽개하여 제1기판(20) 및 제2기판(27)을 분리한다.Next, as shown in FIG. 2D, the second substrate 27 is bonded to the front electrode 25 and the second conductive semiconductor layer 23, and then the pseudo single crystal layer 22 ′ and the first porous film are bonded to each other. The first substrate 20 and the second substrate 27 are separated by cleaving along the interface between the 21.

이 때 제2기판(27)은 박막 태양전지를 지지하는 투광성의 지지기판이다.At this time, the second substrate 27 is a translucent support substrate for supporting the thin film solar cell.

다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, 분리된 제2기판(27)에서 노출된 유사단결 정층(22') 상에 후면 전극(28)을 형성함으로써 태양전지의 제조를 완료한다.Next, as shown in FIG. 2E, the manufacture of the solar cell is completed by forming the back electrode 28 on the pseudo-integer crystal layer 22 ′ exposed from the separated second substrate 27.

이 때 유사단결정층(22')에는 제1도전형 반도체 기판에 도핑된 불순물 농도보다 더 높은 농도로 제1도전형의 불순물이 도핑되어 있으므로, 이후 별도의 고농도 불순물층을 형성할 필요가 없다. At this time, since the dopant of the first conductivity type is doped in the pseudo single crystal layer 22 'at a concentration higher than that of the dopant doped on the first conductive semiconductor substrate, it is not necessary to form a separate high concentration impurity layer thereafter.

상술한 바와 같은 방법에 의해 제조된 박막 태양전지는, 제1도전형의 반도체층(p형 Si)(23)과, 제1도전형 반도체층(23)의 일면 상에 형성되고 반대 도전형을 가지는 제2도전형의 반도체층(n층)(24), 제2도전형 반도체층(24)의 적어도 일부분과 접촉하는 전면 전극(25), 제1도전형 반도체층(23)의 타면 상에 형성되고 제1도전형 반도체층(23)의 씨드층(seed layer)이며, 두께가 1-2㎛인 유사단결정층(22'), 유사단결정층(22') 상에 형성된 후면 전극(28)을 포함하는 구성의 박막 태양전지이다. The thin film solar cell manufactured by the method as described above is formed on one surface of the first conductive semiconductor layer (p-type Si) 23 and the first conductive semiconductor layer 23 and has the opposite conductivity type. On the other surface of the second conductive semiconductor layer (n layer) 24, the front electrode 25 contacting at least a portion of the second conductive semiconductor layer 24, and the first conductive semiconductor layer 23. A back electrode 28 formed on the pseudo single crystal layer 22 'and a seed layer of the first conductive semiconductor layer 23, having a thickness of 1-2 m, and a pseudo single crystal layer 22'. The thin film solar cell of the configuration including a.

이 때 전면 전극(25) 및 제2도전형 반도체층(24) 상에 접착제를 매개로 하여 접합된 투광성의 지지기판(27)을 더 포함할 수 있다.In this case, the front electrode 25 and the second conductive semiconductor layer 24 may further include a translucent support substrate 27 bonded through an adhesive.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 이 방법을 사용할 시에 p+층 증착하는 공정을 생략할 수 있고, 화학기상증착법 대신에 성장속도가 빠르고 결함이 적은 결정질 실리콘 막을 성장시킬 수 있는 용액성장법으로 base층을 성장시킬 수 있다.
As described above, the present invention can omit the step of depositing the p + layer when using this method, and instead of chemical vapor deposition, the base layer is a solution growth method capable of growing a crystalline silicon film with a fast growth rate and low defects. Can grow.

Claims (12)

제1도전형의 반도체층;A first conductive semiconductor layer; 상기 제1도전형 반도체층의 일면 상에 형성되고 반대 도전형을 가지는 제2도전형의 반도체층;A second conductive semiconductor layer formed on one surface of the first conductive semiconductor layer and having an opposite conductivity type; 상기 제2도전형 반도체층의 적어도 일부분과 접촉하는 전면 전극;A front electrode in contact with at least a portion of the second conductive semiconductor layer; 상기 제1도전형 반도체층의 타면 상에 형성되고 상기 제1도전형 반도체층의 씨드층(seed layer)이며, 두께가 1-2㎛인 유사단결정층;A pseudo single crystal layer formed on the other surface of the first conductive semiconductor layer, a seed layer of the first conductive semiconductor layer, and having a thickness of 1-2 μm; 상기 유사단결정층 상에 형성된 후면 전극A back electrode formed on the pseudo single crystal layer 을 포함하는 태양전지.Solar cell comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전면 전극 및 제2도전형 반도체층 상에 접착제를 매개로 하여 접합된 투광성의 지지기판을 더 포함하는 태양전지.The solar cell further comprises a translucent support substrate bonded to the front electrode and the second conductive semiconductor layer through an adhesive. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유사단결정층에는 상기 제1도전형 반도체 기판에 도핑된 불순물 농도보다 더 높은 농도로 제1도전형의 불순물이 도핑되어 있는 태양전지. The pseudo single crystal layer is doped with impurities of the first conductive type at a concentration higher than that of the doped dopants on the first conductive semiconductor substrate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유사단결정층은 유사단결정 실리콘(QMS : quasi mono-crystalline silicon)이며, 상기 유사단결정 실리콘은 다공질 실리콘이 열처리에 의해 단결정질로 변화된 것이고,The pseudo-monocrystalline layer is quasi monocrystalline silicon (QMS), wherein the pseudo-monocrystalline silicon is one in which porous silicon is changed to monocrystalline by heat treatment. 상기 제1 및 제2 반도체층은 실리콘인 태양전지. The first and second semiconductor layers are silicon solar cells. 태양전지에 사용되는 기판으로서,As a substrate used in solar cells, 지지기판; 및Support substrate; And 상기 지지기판 상에 형성되고 열처리에 의해 결정질로 변화된 두께 1-2㎛의 유사단결정층A pseudo single crystal layer having a thickness of 1-2 μm formed on the support substrate and changed to crystalline by heat treatment. 을 포함하는 태양전지의 기판.Substrate of a solar cell comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 유사단결정층은 유사단결정 실리콘(QMS : quasi mono-crystalline silicon)이며, 상기 유사단결정 실리콘은 다공질 실리콘이 열처리에 의해 단결정질로 변화된 것인 태양전지의 기판. The pseudo-monocrystalline layer is quasi monocrystalline silicon (QMS), and the pseudo-monocrystalline silicon is a substrate of a solar cell in which porous silicon is changed to monocrystalline by heat treatment. 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계;Preparing a first substrate and a second substrate; 상기 제1기판 상에 제1다공질막과 제2다공질막을 순차 형성하되, 상기 제1다공질막의 다공성이 상기 제2다공질막보다 더 높도록 하고 상기 제2다공질막을 1-2 ㎛ 두께로 형성하는 단계;Forming a first porous membrane and a second porous membrane sequentially on the first substrate, wherein the porosity of the first porous membrane is higher than that of the second porous membrane, and forming the second porous membrane with a thickness of 1-2 μm. ; 열처리하여 상기 제2다공질막을 유사단결정층으로 만드는 단계;Heat-treating the second porous membrane into a pseudo single crystal layer; 상기 유사단결정층 상에 상기 제2기판을 접합하는 단계;Bonding the second substrate on the pseudo single crystal layer; 상기 유사단결정층과 상기 제1다공질막 사이의 계면을 따라 벽개하여 상기 제1기판 및 제2기판을 분리하는 단계;Separating the first substrate and the second substrate by cleaving along the interface between the pseudo single crystal layer and the first porous membrane; 상기 제2기판 및 유사단결정층을 태양전지의 기판으로 얻는 단계Obtaining the second substrate and the pseudo single crystal layer as a substrate of the solar cell 를 포함하는 태양전지의 기판 제조 방법.Substrate manufacturing method of a solar cell comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 열처리할 때에는 수소 분위기에서 1050~1100 ℃의 온도로 30~60 분 동안 열처리하는 태양전지의 기판 제조 방법.When the heat treatment is a substrate manufacturing method of a solar cell heat treatment for 30 to 60 minutes at a temperature of 1050 ~ 1100 ℃ in a hydrogen atmosphere. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 열처리에 의해 상기 제1다공질막의 다공성이 증가하는 태양전지의 기판 제조 방법. The method of manufacturing a substrate of a solar cell in which the porosity of the first porous membrane is increased by the heat treatment. 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계;Preparing a first substrate and a second substrate; 상기 제1기판 상에 제1다공질막과 제2다공질막을 순차 형성하되, 상기 제1다공질막의 다공성이 상기 제2다공질막보다 더 높도록 하고 상기 제2다공질막을 1-2㎛ 두께로 형성하는 단계;Forming a first porous membrane and a second porous membrane sequentially on the first substrate, wherein the porosity of the first porous membrane is higher than that of the second porous membrane, and forming the second porous membrane with a thickness of 1-2 μm. ; 열처리하여 상기 제2다공질막을 유사단결정층으로 만드는 단계;Heat-treating the second porous membrane into a pseudo single crystal layer; 상기 유사단결정층 상에 결정질의 제1도전형 반도체층 및 제2도전형의 반도체층을 순차 형성하는 단계;Sequentially forming a crystalline first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer on the pseudo single crystal layer; 상기 제2도전형 반도체층의 일부분 상에 전면 전극을 형성하는 단계;Forming a front electrode on a portion of the second conductive semiconductor layer; 상기 제2기판을 상기 전면 전극 및 제2도전형 반도체층과 서로 접합하는 단계;Bonding the second substrate to the front electrode and the second conductive semiconductor layer; 상기 유사단결정층과 상기 제1다공질막 사이의 계면을 따라 벽개하여 상기 제1기판 및 제2기판을 분리하는 단계;Separating the first substrate and the second substrate by cleaving along the interface between the pseudo single crystal layer and the first porous membrane; 상기 분리된 제2기판에서 노출된 유사단결정층 상에 후면 전극을 형성하는 단계Forming a rear electrode on the pseudo single crystal layer exposed from the separated second substrate 를 포함하는 태양전지의 제조 방법.Method for manufacturing a solar cell comprising a. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 열처리할 때에는 수소 분위기에서 1050~1100 ℃의 온도로 30~60 분 동안 열처리하는 태양전지의 제조 방법.When the heat treatment is a method of manufacturing a solar cell heat treatment for 30 to 60 minutes at a temperature of 1050 ~ 1100 ℃ in a hydrogen atmosphere. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 열처리에 의해 상기 제1다공질막의 다공성이 증가하는 태양전지의 제조 방법. The method of manufacturing a solar cell in which the porosity of the first porous membrane is increased by the heat treatment.
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