JP2016032115A - 太陽電池及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明の太陽電池は、半導体基板と、半導体基板の前面に配置される単結晶シリコン材質の前面電界部と、半導体基板の後面に配置されるトンネル層と、トンネル層の後面の一部に配置されるエミッタ部と、トンネル層の後面の一部に配置される後面電界部と、エミッタ部に接続される第1電極と、及び後面電界部に接続される第2電極とを含み、前面電界部の抵抗値に比べ後面電界部の抵抗値の比は10:1〜3:1の間である。
【選択図】図1

Description

本発明は太陽電池及びその製造方法に関する。
最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測され、これらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり、これによって太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する太陽電池が注目されている。
一般的な太陽電池はp型とn型のように互いに異なる導電型(conductive type)によりp−n接合を形成する半導体部、それと互いに異なる導電型の半導体部にそれぞれ接続された電極を備える。
このような太陽電池に光が入射されれば半導体で電子と正孔が生成され、p−n接合により生成された電子はn型半導体部の方向に移動し、生成された正孔はp型半導体部の方向に移動する。移動した電子と正孔はそれぞれp型半導体部とn型半導体部に接続された互いに異なる電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。
本発明の目的は、製造工程がさらに単純化された太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
本発明の太陽電池は第1導電型の不純物がドーピングされた単結晶シリコン材質の半導体基板と、半導体基板の前面に配置され、第1導電型の不純物が半導体基板より高濃度でドーピングされる単結晶シリコン材質の前面電界部と、半導体基板の後面に配置され、誘電体材質で形成されるトンネル層と、トンネル層の後面の一部に配置され、第1導電型と反対の第2導電型の不純物がドーピングされた多結晶シリコンの材質のエミッタ部と、トンネル層の後面の一部に配置され、第1導電型の不純物が半導体基板より高濃度でドーピングされる多結晶シリコン材質の後面電界部と、エミッタ部に接続される第1電極と、後面電界部に接続される第2電極とを含み、前面電界部の抵抗値に比べ後面電界部の抵抗値比は10:1〜3:1の間である。
ここで、後面電界部は単位面積当たり(/□)50Ω〜300Ωの間の抵抗値を有し、前面電界部は単位面積当たり(/□)500Ω〜900Ωの間の抵抗値を有することができる。
具体的には、第1導電型はn型である場合、後面電界部の厚さは、エミッタ部の厚さより小さいことがある。
ここで、エミッタ部と後面電界部との間の厚さの差は、50nm〜100nmの間で有り得る。具体的にはエミッタ部の厚さは、200nm〜300nmの間であり、後面電界部の厚さは、100nm〜250nmの間で有り得る。
そして、第1導電型はp型である場合、エミッタ部の厚さは、後面電界部の厚さより薄いことがある。
また、エミッタ部と後面電界部は互いに離隔しており、トンネル層の後面からエミッタ部と後面電界部との間の離隔された空間には、多結晶シリコン材質の真性半導体層がさらに配置されることができる。
ここで、真性半導体層は、後面電界部の厚さとエミッタ部の厚さとの間の厚さを有することができる。
また、トンネル層は、SiCxまたはSiOxの誘電体材質で形成することができ、この他にもsilicon nitride(SiNx)、hydrogeneratedSiNx、aluminum oxide(AlOx)、silicon oxynitride(SiON)またはhydrogeneratedSiONで形成が可能であり、0.5nm〜2.5nmの間の厚さを有することができる。
また、本発明の一例に従った太陽電池の製造方法は、第1導電型の不純物を含有する単結晶シリコン材質の半導体基板の後面に誘電体材質を含むトンネル層を蒸着し、トンネル層の後面に多結晶シリコン材質の真性半導体層を蒸着する段階と、第1導電型と反対の第2導電型の不純物が含有されたエミッタ部を形成するために真性半導体層の第1領域に第2導電型の不純物を注入(implantation)する段階と、真性半導体層の内、第2導電型の不純物が注入された第1領域の上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜形成段階と、半導体基板の後面に蒸着された真性半導体層中で拡散防止膜が形成されない第2領域と半導体基板の前面に第1導電型の不純物が含まれるドーピングソースを同時に熱拡散させ、半導体基板の前面に単結晶シリコン材質の前面電界部を形成し、真性半導体層に多結晶シリコン材質の後面電界部とエミッタ部を同時に形成する熱拡散段階と半導体基板の前面と後面を同時にエッチングして、前面電界部と後面電界部の表面の一部をエッチングし、同時にエミッタ部上に形成された拡散防止膜を除去するエッチング段階と、エミッタ部上に第1電極を形成し、後面電界部の上に第2電極を形成する段階とを含むことができる。
ここで、拡散防止膜形成段階は、拡散防止膜を真性半導体層の第1領域を含む全体の後面に蒸着する拡散防止膜蒸着段階と、真性半導体層で第1領域を除外した第2領域の上に形成された拡散防止膜をエッチングして、後面電界部を形成するためのパターンを形成する後面電界部パターン形成工程と、を含むことができる。
さらに、第2導電型の不純物が注入された真性半導体層の第1領域と拡散防止膜がエッチングされた真性半導体層の第2領域は、互いに離隔されることができる。
また、拡散防止膜蒸着段階でシリコンカーバイド(SiC)材質で形成される拡散防止膜が蒸着されることができる。
さらに、後面電界部パターン形成段階において拡散防止膜の第2領域のエッチングは、レーザー照射によって行うことができる。
また、熱拡散段階において真性半導体層の第1領域に注入された第2導電型の不純物も熱拡散されながら、多結晶シリコン材質のエミッタ部で形成することができる。
また、熱拡散段階によりシリコンカーバイド(SiC)で形成された拡散防止膜は、シリコンオキサイド(SiOx)で酸化することができる。
さらに、熱拡散段階において前面電界部及び後面電界部に形成された副産物である(PSG(phosphosilicate glass)またはBSG(Boro-Silicate Glass))は、エッチング段階で除去することができる。
このようなエッチング段階において前面電界部エッチング速度は、後面電界部のエッチング速度より大きいことができる。
このようなエッチング段階の結果、前面電界部の抵抗値対比後面電界部の抵抗値の比は3:1〜10:1の間で形成することができる。
さらに、エッチング段階の結果エミッタ部の厚さと後面電界部の厚さは、互いに異なるように形成することができる。
具体的には、第1導電型はn型である場合、エッチング段階の結果、後面電界部の厚さは、エミッタ部の厚さより小さく形成され、第1導電型はp型である場合、エッチング段階の結果エミッタ部の厚さは、後面電界部の厚さよりも小さく形成することができる。
本発明に係る太陽電池の製造工程は、半導体基板の前面と後面を同じドーピングソースで熱拡散させ、前面電界部と後面電界部を同時に形成し、その後、半導体基板の前面と後面を同時にエッチングすることにより、製造工程をさらに単純化することができる。
本発明に係る太陽電池の第1の実施の形態について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池の第1の実施の形態について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池の第1の実施の形態について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池の第1の実施の形態について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池の第2実施の形態について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。 本発明に係る太陽電池を製造する方法の一例について説明するための図である。
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施の形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし本発明はいろいろ多様な形態に実現されることができここで説明する実施の形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を介して類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
図で多くの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分「上に」あると言う時、これは他の部分「真上に」ある場合だけではなくその中間に他の部分がある場合も含む。反対に何れの部分が他の部分「真上に」あると言う時には中間に他の部分がないことを意味する。また何れの部分が他の部分上に「全体的」に形成されていると言う時には他の部分の全体面(または全面)に形成されていることだけではなく端の一部には形成されないことを意味する。
さらに、以下において、前面とは、直射光が入射される半導体基板の一面であり得、後面とは、直射光が入射されないか、直射光ではなく、反射光が入射することができる半導体基板の反対面で有り得る。
図1〜図4は、本発明に係る太陽電池の第1の実施の形態について説明するための図である。
具体的に図1は、本発明に係る太陽電池の一部斜視図であり、図2の(a)は、図1で示した太陽電池をII−II線に沿って切って示した断面図であり、図2の(b)は、図2の(a)においてKの部分を拡大し示した図であり、図3及び図4は、図1及び図2に示されたトンネル層120を説明するための図である。
図1及び図2の(a)に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る太陽電池は、半導体基板110、前面電界部171、トンネル層120、エミッタ部121、後面電界部172、真性半導体層150、第1電極141及び第2電極142を含むことができる。
このような太陽電池において前面電界部171の上に示されてはいないが、反射防止膜がさらに形成されることもある。
さらに、図1及び図2の(a)においては、トンネル層120及び真性半導体層150が備えられている場合を一例として示したが、これらは省略することもできる。しかし、図1及び図2の(a)に示すように、備えた場合、太陽電池の効率をさらに向上させることができるので備えた場合を一例として説明する。
このような構造を有する太陽電池は、発電効率を良好に維持しながら、太陽電池の製造方法をさらに単純化することができる。すなわち、図1及び図2の(a)に示すような構造を有する太陽電池は、図6以下で後述する太陽電池の製造方法に基づいて製造された場合に示される構造である。ここで、図6以下において後述する太陽電池の製造方法は、同じドーピングソースを用いて、太陽電池の前面電界部171と後面電界部172を同時に形成させることにより、太陽電池の製造方法を大幅に単純化することができる。本発明の太陽電池の製造方法については、まず、本発明の太陽電池の構造について詳細に説明した後に説明する。
半導体基板110は、第1導電型、例えば、n型導電型の不純物がドーピングされた単結晶シリコン材質で形成することができる。半導体基板110がn型の導電型を有する場合、りん(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)などのように5価元素の不純物が半導体基板110にドーピングすることができる。
しかし、これと違って、半導体基板110は、p型導電型で有り得、シリコン以外の他の半導体材質からなることもできる。半導体基板110がp型の導電型を有する場合、半導体基板110は、ホウ素(B)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)のような3価元素の不純物が半導体基板110にドーピングすることができる。
このような半導体基板110は、入射面がテクスチャリング(texturing)されて凹凸面を有する。便宜上、図1において、半導体基板110の端の部分だけ凹凸面で示したが、実質的に半導体基板110の前面全体が凹凸面を有しており、これにより、半導体基板110の前面上に位置する前面電界部171もまた凹凸面を有することができる。
次に、前面電界部171は、図1に示すように、半導体基板110の前面に位置し、半導体基板110より第1導電型の不純物を高濃度に含有する単結晶シリコン材質で形成することができる。
このような前面電界部171は、半導体基板110と、前面電界部171との不純物濃度の違いにより電位障壁が形成されて半導体基板110の前面方向にの電荷(例えば、正孔)の移動を防止する電界効果を有することができる。
これにより、前面電界部171は、外部装置に出力される電荷の出力量を増加させ、半導体基板110の前面から再結合や欠陥によって失われる電荷の量を減少することができる。
このような前面電界部171は、水素を含むことができ、水素を含む場合、半導体基板110の表面及びその付近に主に存在するダングリングボンド(dangling bond)のような欠陥(defect)を安定した結合に変えて欠陥によって基板110の前面表面から電荷が消滅することを減少させるペシベーション機能(passivation function)を実行することができる。
このような前面電界部171は、後述する後面電界部172と同じドーピングガスを用いて、同じチャンバー内で後面電界部172が形成されるとき、一度に形成することができる。これに対する具体的な説明は後述する。
トンネル層120は、半導体基板110の後面に配置され、誘電体材質を含むことができる。さらに具体的には、トンネル層120は、半導体基板110の後面全面に形成することができ、半導体基板110で生成されたキャリアを通過させ、半導体基板110の後面のパッシベーション機能を実行することができる。
このような、トンネル層120は、SiCxまたはSiOxの内、いずれか1つの誘電体材質で形成することができる。この他にも、トンネル層120は、silicon nitride(SiNx)、hydrogeneratedSiNx、aluminum oxide(AlOx)、silicon oxynitride(SiON)またはhydrogeneratedSiONで形成が可能である。
ここで、トンネル層120がSiOxで形成された場合、半導体基板110とトンネル層120との間のバンドオフセット(Band offset)電圧差が大きく、トンネル層120の厚さ(T120)は0.8nm〜1.2nmの間に形成されることがあり、トンネル層120がSiCxに形成される場合、半導体基板110とトンネル層120との間のバンドオフセット(Band offset)電圧差が相対的に低いのでトンネル層120の厚さ(T120)は、0.5nm〜2.5nmまで可能である。これについては図3及び図4でさらに具体的に説明する。
エミッタ部121は、トンネル層120の後面の一部に複数個が一定方向に長く配置され、第1導電型と反対の第2導電型を有する多結晶シリコン材質で形成することができ、エミッタ部121は、トンネル層120を間に置いて、半導体基板110とp−n接合を形成することができる。
したがって、半導体基板110と、複数のエミッタ部121との間に形成されたp−n接合によって、半導体基板110に入射された光によって生成された電荷である電子−正孔対は、電子と正孔に分離され、電子はn型の方向に移動し、正孔はp型の方向に移動する。したがって、半導体基板110がn型であり、複数のエミッタ部121がp型である場合、分離された正孔は、各エミッタ部121の方向に移動し、分離された電子は、半導体基板110より不純物濃度が高い複数の後面電界部172方向に移動することができる。
各エミッタ部121は、半導体基板110とp−n接合を形成するので、本実施の形態とは異なり、半導体基板110がp型の導電型を有する場合、エミッタ部121は、n型の導電型を有する。この場合、分離された電子は、複数のエミッタ部121の方向に移動し、分離された正孔は、複数の後面電界部172の方向に移動することができる。
複数のエミッタ部121がp型の導電型を有する場合、エミッタ部121には、3価元素の不純物がドーピングされることがあり、逆に複数のエミッタ部121がn型の導電型を有する場合、エミッタ部121には、5価元素の不純物がドーピングされることができる。
このようなエミッタ部121は、半導体基板110の後面に多結晶材質の真性半導体層150を形成させた後に、多結晶材質の真性半導体層150内に第2導電型の不純物を注入させて形成することができる。
後面電界部172は、トンネル層120の後面の内、前述した複数のエミッタ部121が形成されていない一部の領域に複数個がエミッタ部121と同じ方向に長く配置されて形成されることができる。このような後面電界部172は、第1導電型の不純物が半導体基板110より高濃度にドーピングされる多結晶シリコン材質で形成することができる。
したがって、例えば、基板がn型タイプの不純物でドーピングされる場合、複数の後面電界部172は、n+の不純物領域で有り得る。
このような後面電界部172は、前述した前面電界部171と同じドーピングガスを用いて、同じチャンバー内で前面電界部171が形成されるとき、一度に形成することができる。これについては、図6以下で、本発明の製造方法について説明する際に具体的に説明する。
このような後面電界部172は、半導体基板110と後面電界部172との不純物濃度の違いによる電位障壁によって、電子の移動方向である後面電界部172方向にの正孔移動を妨害する一方、後面電界部172の方向に電荷(例えば、電子)の移動を容易にする。したがって、後面電界部172及びその付近または第1及び第2電極(141、142)で電子と正孔の再結合に失われる電荷の量を減少させ、電子移動を加速させて後面電界部172へ電子移動量を増加させることができる。
このような複数の後面電界部172は、エミッタ部121と互に接して形成されることもあるが、これと違って図1及び図2の(a)に示すように、互いに離隔して形成することもある。
このように、エミッタ部121と後面電界部172との間が互いに離隔している場合には、エミッタ部121と後面電界部172との間に真性半導体層150が配置されることができる。
真性半導体層150は、トンネル層120の後面の内、エミッタ部121と後面電界部172との間の離隔された空間に多結晶シリコンの材質で形成することができる。このような真性半導体層150は、エミッタ部121及び後面電界部172と異なりp型やn型不純物がドーピングされていない真性層で有り得る。
第1電極141は、複数個で有り得、複数のエミッタ部121の上に位置して、複数のエミッタ部121に沿って延長されており、複数のエミッタ部121と電気的及び物理的に接続することができる。したがって、各第1電極141は、当該エミッタ部121の方向に移動した電荷、例えば、正孔を収集することができる。
第2電極142も複数個で有り得、複数の後面電界部172の上に位置して、複数の後面電界部172に沿って長く延長されており、複数の後面電界部172と電気的及び物理的に接続することができる。したがって、各第2電極142は、当該後面電界部172方向に移動する電荷、例えば、電子を収集することができる。
このような複数の第1及び第2電極(141、142)は、導電性金属物質で形成することができる。たとえば、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、チタン(Ti)、金(Au)及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも一つの導電性物質からなることもあり、これと違って、透明導電性金属、例えば、TCOを含みから形成することもできる。
このような構造を有する本実施の形態に係る太陽電池の動作は次の通りである。
太陽電池に光が照射されて半導体基板110に入射されると、光エネルギーによって半導体基板110で電子−正孔対が発生する。これらの電子−正孔対は、半導体基板110とエミッタ部121のp−n接合によって互いに分離され、正孔はp型の導電型を有するエミッタ部121方向に移動し、電子はn型の導電型を有する後面電界部172方向に移動して、それぞれ第1電極141と第2電極142に伝達され、第1及び第2電極(141、142)によって収集される。このような第1電極141と第2電極142を導線で接続すると、電流が流れるようになり、これを外部から電力として用いることになる。
一方、本発明に係る太陽電池において、前面電界部171の抵抗値対比後面電界部172抵抗値の比は、10:1〜3:1の間で有り得る。
ここで、一例として、前面電界部171は、単位面積当たり450Ω〜900Ω間の抵抗値を有し、前述した範囲内で、後面電界部172は、単位面積当たりの45Ω〜300Ωの間の抵抗値を有することがある。
このように、後面電界部172抵抗値比前面電界部171抵抗値の比は、10:1〜3:1の間に形成することは、半導体基板110の前面と後面に適切な電界機能を実行する前面電界部171と後面電界部172を備えるようにしながら、併せて、前面電界部171にドーピングされる不純物が過度で前面電界部171の抵抗値が過度に低く形成される場合、前面電界部171で吸収される光量が増加することができ、本発明は、前面電界部171の抵抗が後部電界部172の抵抗より高いが前述した数値範囲内に形成するようにし、、前面電界部171で吸収される光量を最小化するためである。
すなわち、前面電界部171や後面電界部172の抵抗値は、ドーピングされた第1導電型の不純物の含有量によって決定されるが、一例として、後面電界部172の抵抗値が単位面積当たり450Ωより低い場合には、含有された不純物が過度して表面再結合特性が過度に増加し、光の吸収量が低下することがあり、後面電界部172の抵抗値が、単位面積当たり900Ωより高い場合には、含有された不純物が小さすぎて、前面電界部171の電界効果が弱すぎることになり、前面電界部171の表面パッシベーション機能も減少して、太陽電池の信頼性が低下することができる。
このような前面電界部171または後面電界部172の抵抗値は、第1導電型の不純物がドーピングされた後、前面電界部171及び後面電界部172の表面を一定部分エッチングすることにより、調節することができる。
さらに、本発明の一例に従った太陽電池は、図2の(b)に示すように、エミッタ部121の厚さ(T121)と後面電界部172の厚さ(T172)は、互いに異なることがある。
このように、エミッタ部121と後面電界部172の厚さ(T172)が、異なる理由は、本発明の製造方法上エミッタ部121に第2導電型の不純物を注入し、後面電界部172に第1導電型の不純物を注入した後に、後面電界部172の表面に形成された副産物であるPSGまたはBSGを除去し、エミッタ部121の表面に形成される酸化膜を除去するためにエッチングされるが、この時、後面電界部172やエミッタ部121の導電型が電子が多く集まるn型である場合、相対的にエッチングが多くなるからである。
したがって、図2の(b)に示すように、後面電界部172にドープされた第1導電型がn型である場合、後面電界部172がエミッタ部121より多くエッチングされて、後面電界部172の厚さ(T172)は、エミッタ部121の厚さ(T121)より小さいことができる。
一例として、エミッタ部121と後面電界部172との間の厚さの差(TD)は、50nm〜100nmの間で有り得、したがって、エミッタ部121の厚さ(T121)は、200nm〜300nm間に形成され、後面電界部172の厚さ(T172)は、エミッタ部121の厚さ(T121)より小さい範囲で100nm〜250nmの間に形成することができる。
さらに、これと違って後面電界部172にドープされた第1導電型がp型である場合、前述したものと反対にエミッタ部121が後面電界部172よりさらに多くエッチングされて、エミッタ部121の厚さ(T121)は、後面電界部172の厚さ(T172)よりも小さいことがある。これについては、図5でさらに具体的に説明する。
さらに、真性半導体層150は、図2の(b)に示すように、後面電界部172の厚さ(T172)とエミッタ部121の厚さ(T121)間の厚さ(T150)を有することができる。
また、本発明において、トンネル層120は、600℃以上の高温工程にも耐久性が強いSiCxまたはSiOxで形成される誘電体材質で形成することができる。もしこれと違ってトンネル層120に非晶質シリコン(a−Si)を含む材質を用いる場合には、非晶質シリコン(a−Si)が600℃以上の高温工程に対して脆弱であるので所望するトンネリング効果を期待することができません。
このように、トンネル層120がSiCxまたはSiOxの誘電体材質で形成される場合、トンネル層120は、0.5nm〜2.5nmの間の厚さで形成することができる。
一例として、トンネル層120がSiOxで形成される場合、トンネル層120の厚さ(T120)は、0.8nm〜1.2nmの間に形成されることがあり、トンネル層120がSiCxで形成される場合、トンネル層120の厚さ(T120)は、0.5nm〜2.5nmの間に形成することができる。
これに対して、図3及び図4を参照して説明すると、次の通りである。
図3の(a)は、図1及び図2に示されたトンネル層120がSiOxで形成された場合、半導体基板110とトンネル層120との間のBand offset電圧を説明するための図であり、図3の(b)は、図3の(a)においてトンネル層120の厚さ(T120)に応じた短絡電流(Jsc)と開放電圧(Voc)の特性変化を説明するための図である。
さらに、図4の(a)は、図1及び図2に示されたトンネル層120がSiCxに形成された場合、半導体基板110とトンネル層120との間のBand offset電圧を説明するための図であり、図4の(b)は、トンネル層120がSiCxに形成された場合、半導体基板110、トンネル層120、後面電界部172への電子移動を説明するための図であり、図4の(c)は、トンネル層120がSiCxで形成された場合、半導体基板110、トンネル層120、エミッタ部121への正孔の移動を説明するための図である。
図3の(a)に示すように、トンネル層120がSiOxで形成された場合、SiOxの物質特性によって半導体基板110とトンネル層120との間のバンドオフセット(Band offset)電圧は相対的に大きく形成することができる。
具体的に、半導体基板110とトンネル層120との間に形成された価電子帯(valance band)のバンドオフセット電圧(CBO)は、約3.2eVで形成され、伝導帯(conduction band)のバンドオフセット電圧(VBO)は約4.7eVで形成することができる。
このような場合、半導体基板110で生成された電子は、一例として、図3の(a)に示すように、半導体基板110とトンネル層120との間に形成された価電子帯(valance band)のバンドオフセット電圧(CBO)を乗り越えることができず、トンネル層120を通過して後面電界部172に進むしかない。
したがって、トンネル層120がSiOxで形成された場合、図3の(b)に示すように、トンネル層120の厚さ(T120)が0.8nm〜1.2nmの間より少しでも薄くしたり、厚い場合、トンネル層120を通過するキャリアの量が矢印の方向に急速に減少して、短絡電流(Jsc)が急激に減少することができる。
したがって、短絡電流(Jsc)と開放電圧(Voc)の特性に応じて形成される必要ファクタ(FF)が大きく毀損され、太陽電池の効率が低下することができる。
しかし、トンネル層120が、図4の(a)のように、SiCxで形成された場合、図4の(a)に示すように、SiCxの物質特性によって半導体基板110とトンネル層120との間のバンドオフセット(Band offset)電圧は相対的に小さく形成することができる。
具体的には、半導体基板110とトンネル層120との間に形成された伝導帯(conduction band)のバンドオフセット電圧(VBO)は約0.5eVで形成され、価電子帯(valance band)のバンドオフセット電圧(CBO)は約0.9eVで形成することができる。
したがって、トンネル層120がSiOxで形成された、図3の(a)とは異なり、トンネル層120がSiCxに形成された場合には、トンネル層120の厚さ(T120)が0.8nm〜1.2nm間を超える0.5nm〜2.5nmの間に形成されても、図4の(b)のように、半導体基板110から後面電界部172に移動する電子は、トンネル層120の伝導帯(conduction band)のバンドオフセット電圧(VBO)を越えて移動することができ、図4の(c)のように、半導体基板110でエミッタ部121に移動する正孔は、トンネル層120の価電子帯(valance band)のバンドオフセット電圧(CBO)を越えて移動することができる。
したがって、トンネル層120がSiCxに形成された場合、トンネル層120の厚さ(T120)を0.8nm〜1.2nmの間を超えて0.5nm〜2.5nmの間に形成しても短絡電流(Jsc)やフィルファクター(FF)を遵守しレベルに維持することができる。
これは、トンネル層120の厚さ(T120)のマージン(margin)をさらに大きくすることができ、太陽電池の製造工程をさらに容易にしながら、工程の歩留まりをより向上させることができる。
これまでは、半導体基板110、前面電界部171と後面電界部172にドープされた第1導電型がn型である場合を一例として説明したが、以下では、第1導電型はp型である場合を一例として説明する。
図5は本発明に係る太陽電池の第2実施の形態について説明するための図である。
図5の説明においては、前の図1〜図4で説明した内容と重複する内容の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
図5に示すように、本発明の第2実施の形態に係る太陽電池は、半導体基板110、前面電界部171、トンネル層120、エミッタ部121、後面電界部172、真性半導体層150、第1電極141及び第2電極142を含むことができる。
ここで、半導体基板110、前面電界部171、エミッタ部121、及び後面電界部172の導電型は、前の図1〜図4で説明した第1の実施の形態とは反対で有り得、エミッタ部121と後面電界部172の厚さ(T172)も進んだ図1から図4で説明した第1の実施の形態とは反対で有り得る。
以外の説明は、前の図1〜4で説明したものと同じなので省略する。
本発明の第2実施の形態に係る太陽電池において、半導体基板110、前面電界部171、及び後面電界部172にドーピングされる第1導電型の不純物は、p型で有り得、 、エミッタ部121にドーピングされる第2導電型の不純物は、n型で有り得る。
このような場合、半導体基板110の後面をエッチングする本発明の製造方法によれば、電子が比較的多く発生するエミッタ部121が後面電界部172よりも相対的にさらに多くエッチングされて、図5に示すように、エミッタ部121の厚さ(T121)は、後面電界部172の厚さ(T172)より小さく形成することができる。
このように、電子が相対的に多く発生するエミッタ部121が後面電界部172よりも相対的にさらに多くエッチングされる理由は、水酸化カリウム(KOH)と酸化剤(H2O2)が含まれているエッチング液が電子に対する反応性が相対的に大きく、正孔に対する反応性がほとんどないか、相対的に小さいからである。
このような場合にも、前面電界部171の抵抗値に比べ後面電界部172抵抗値の比は、10:1〜3:1の間で有り得、前面電界部171は、単位面積当たり450Ω〜900Ωの間の抵抗値を有し、後面電界部172は、単位面積当たり45Ω〜300Ωの間の抵抗値を有することがある。
さらに、エミッタ部121と後面電界部172との間の厚さの差(TD)は、50nm〜100nmの間で有り得、このとき、第1の実施の形態とは異なり、後面電界部172の厚さ(T172)は、200nm〜300nmの間であり、エミッタ部121の厚さ(T121)は、100nm〜250nmの間で有り得る。
また、図5に示すように、真性半導体層150は、後面電界部172の厚さ(T172)とエミッタ部121の厚さ(T121)との間の厚さ(T150)を有することができる。
また、トンネル層120は、SiCxまたはSiOxの誘電体材質で形成することができ、0.5nm〜2.5nmの間の厚さを有することができる。
これまでは本発明の製造方法によって実現可能な太陽電池の構造とその効果について説明したが、以下では、本発明の製造方法について説明する。
図6は、図1及び図2に示された太陽電池を製造する製造方法の一例を説明するためのフローチャートであり、図7は、図6で、半導体基板110の後面にトンネル層と真性半導体層蒸着段階(S1)及び不純物注入段階(S2)を説明するための図、図8は、図6で拡散防止膜蒸着段階(S3)を説明するための図、図9は、図6において、前面テクスチャリング段階(S4)を説明するための図、図10は、図6において後面電界部パターン形成段階(S5)を説明するための図、図11は、図6において熱拡散段階(S6)を説明するための図、図12は、図6においてエッチング段階(S7)を説明するための図である。
図6に記載されたように、本発明の一例に従った太陽電池の製造方法は、トンネル層及び真性半導体層蒸着段階(S1)、不純物注入段階(S2)、拡散防止膜形成段階(S3、S5)、前面テクスチャリング段階(S4)、熱拡散段階(S6)、エッチング段階(S7)、及び電極形成段階(S8)を含むことができる。
ここで、前面テクスチャリング段階(S4)は省略されることもあるが、前面テクスチャリング段階(S4)を実行する場合、半導体基板110に入射される光の反射を最小化することができるので、前面テクスチャリング段階(S4)が実行される場合を一例として説明する。
まず、図6及び図7を参照すると、トンネル層及び真性半導体層蒸着段階(S1)では、第1導電型の不純物を含有する単結晶シリコン材質の半導体基板110の後面全体に誘電体材質で形成されるトンネル層120が蒸着されることができる。
具体的には、半導体基板110の後面に蒸着されるトンネル層120は、前述したように、SiCxまたはSiOxの誘電体材質で形成でき、0.5nm〜2.5nmの間の厚さで蒸着されることができる。
このようなトンネル層120は、高温での特性変化がほとんどなく、今後熱拡散段階(S6)で真性半導体層150内で熱拡散される第1導電型の不純物や第2導電型の不純物が半導体基板110内に拡散するのを防止することができる。
このように、トンネル層120が蒸着された後に、トンネル層120の後面に多結晶シリコン材質の真性半導体層150が蒸着されることができる。
このような真性半導体層150は、約200nm〜300nmの範囲で蒸着することができ、蒸着に低圧化学気相蒸着(Low Pressure Chemical Vapor Deposition、LPCVD)方法を用いることができ、蒸着時の工程温度は約600℃〜650℃の間で有り得る。
つぎ、不純物注入段階(S2)においては、図7に示すように、蒸着された真性半導体層150の一部に第1導電型と反対の第2導電型の不純物が含有されたエミッタ部121を形成するために真性半導体層150の第1領域(S1)に第2導電型の不純物を注入(implantation)することができる。
一例として、第1導電型がn型であり、第2導電型がp型である場合、不純物注入段階(S2)で真性半導体層150の第1領域(S1)に注入される第2導電型の不純物は、ホウ素(B)で有り得る。
このとき、第2導電型の不純物は、真性半導体層150の後面に複数個が離隔して、一定方向に長く注入することができる。これにより、第2導電型の不純物が注入された真性半導体層150の第1領域(S1)は、図1及び図2で説明したエミッタ部121のパターンと同じことができる。
このように、真性半導体層150で第2導電型の不純物が注入された部分(DP)は、今後エミッタ部121に形成することができる。
このような不純物注入段階(S2)が完了した後に、図6に記載のように、拡散防止膜形成段階(S3、S5)を実行することができる。
拡散防止膜形成段階(S3、S5)は、真性半導体層150の内、第2導電型の不純物が注入された第1領域(S1)の上に拡散防止膜(BAD)を形成することができる。
このため、拡散防止膜形成段階(S3、S5)は、図6に記載のように、拡散防止膜蒸着段階(S3)と、後面電界部パターン形成段階(S5)を含むことができる。併せて、このような拡散防止膜蒸着段階(S3)と、後面電界部パターン形成段階(S5)との間に前面テクスチャリング段階(S4)をさらに実行することができる。
拡散防止膜蒸着段階(S3)では、図8に示すように、拡散防止膜(BAD)が真性半導体層150の第1領域(S1)を含み、真性半導体層150の後面全体に蒸着することができる。
すなわち、拡散防止膜蒸着段階(S3)では、第2導電型の不純物が注入された真性半導体層150の第1領域(S1)だけでなく、第2導電型の不純物が注入されない真性半導体層150の一部の領域を覆うように拡散防止膜(BAD)が真性半導体層150の全体後面に蒸着することができる。
このように、拡散防止膜(BAD)は、シリコンカーバイド(SiC)材質で蒸着することができる。このようなシリコンカーバイド(SiC)材質は、レーザービームにエッチングが非常に良い特性を有しており、併せて、高温に強く、前面テクスチャリング段階(S4)で用いられる水酸化カリウム(KOH)のようなシリコン材質をエッチングするエッチング液に反応しない特性を有している。
したがって、図8に示すように、拡散防止膜(BAD)が真性半導体層150の後面全体に蒸着された後に、図9に示すように、半導体基板110の前面に複数の凹凸を形成する前面テクスチャリング段階(S4)が実行されることができる。
このような前面テクスチャリング段階(S4)においては、半導体基板110をエッチング液に浸漬して行うことができ、この時、拡散防止膜(BAD)が形成された半導体基板110の後面はエッチングされずに半導体基板110の前面のみエッチングすることができる。
このとき、半導体基板110は、単結晶シリコン材質で形成されるので、例えば、半導体基板110の前面には、ピラミッド構造の凹凸が形成されることができる。
このように、前面テクスチャリング段階(S4)が実行された後、図6に記載されたように、後面電界部パターン形成段階(S5)が実行されることができる。
このような後面電界部パターン形成段階(S5)においては、図10に示すように、真性半導体層150で第1領域(S1)を除外した第2領域(S2)の上に形成された拡散防止膜(BAD)をエッチングして、拡散防止膜(BAD)に後面電界部172を形成するためのパターンを形成することができる。
ここで、第2導電型の不純物が注入された真性半導体層150の第1領域(S1)と拡散防止膜(BAD)がエッチングされた真性半導体層150の第2領域(S2)は、図10に示すように、Dだけ互いに離隔することができる。
すなわち、図10に示すように、第2導電型の不純物が注入された真性半導体層150の第1領域(S1)より拡散防止膜(BAD)がさらに広く形成されるよう真性半導体層150の第2領域(S2)の上に蒸着された拡散防止膜(BAD)をエッチングすることができる。これにより、半導体基板110の後面から見たときに、真性半導体層150の第1領域(S1)と第2領域(S2)は、重畳されず、離隔するように形成することができる。
このように、後面電界部パターン形成段階(S5)において真性半導体層150の第2領域(S2)の上に蒸着された拡散防止膜(BAD)は、レーザビームを照射することにより、実行することができる。すなわち、図10に示すように、レーザービームをシリコンカーバイド(SiC)材質の拡散防止膜(BAD)に照射することで、真性半導体層150の第2領域(S2)の上に蒸着された拡散防止膜(BAD)をエッチングして除去することができる。
以降、図6に記載のように、熱拡散段階(S6)が実行されることができる。
このような熱拡散段階(S6)においては、半導体基板110の前面と後面に同じドーピングソースを熱拡散させ、前面電界部171、後面電界部172及びエミッタ部121を同時に形成することができる。
すなわち、熱拡散段階(S6)においては、半導体基板110の前面と半導体基板110の後面に蒸着された真性半導体層150の中で拡散防止膜(BAD)がエッチングされて除去された(すなわち、拡散防止膜(BAD)が形成されていない)第2領域(S2)に、第1導電型の不純物が含まれたドーピングソースを同時に熱拡散させて、図11に示すように、半導体基板110の前面に単結晶シリコン材質の前面電界部171を形成し、半導体基板110の後面に蒸着された真性半導体層150には、多結晶シリコン材質の後面電界部172とエミッタ部121を同時に形成することができる。
このような熱拡散段階(S6)においては、図10で説明したように、拡散防止膜(BAD)が形成された半導体基板110をチャンバ内に配置させ、一例として、第1導電型の不純物であるリン(P)が含まれているPOCl2ガスをドーピングソースとしてチャンバ内に注入しながら熱を加え、第1導電型の不純物であるリン(P)を半導体基板110の前面に熱拡散させてこれと同時に半導体基板110の後面に蒸着された真性半導体層150の第2領域(S2)に熱拡散させることができる。
これにより、半導体基板110の前面には、前面電界部171が形成されることがあり、真性半導体層150の第2領域(S2)内には、後面電界部172が形成されることができる。
さらに、このような熱拡散段階(S6)において真性半導体層150の第1領域(S1)にあらかじめ注入された第2導電型の不純物であるホウ素(B)も真性半導体層150内で熱拡散されながら活性化され、真性半導体層150の第1領域(S1)内には、多結晶シリコン材質のエミッタ部121が形成されることができる。
さらに、真性半導体層150内で第1領域(S1)と第2領域(S2)との間には、第1、第2導電型の不純物がドーピングされない状態でそのまま残ることができる。
さらに、このような熱拡散段階(S6)により、シリコンカーバイド(SiC)材質の拡散防止膜(BAD)はPOCl2ガスに含まれている酸素(O)によりシリコンオキサイド(SiOx)に酸化することができる。参考までに、シリコンカーバイド(SiC)は、簡単に除去されないものの、シリコンオキサイド(SiOx)は、エッチング段階で用いられるエッチング液によって容易に除去することができる。
さらに、熱拡散段階(S6)において前面電界部171及び後面電界部172の表面には、副産物(171‘、172’)であるPSG(phosphor-silicate glass)が形成されることができる。参考までに、ここでは第1導電型がn型であり、第2導電型がp型であるので、副産物(171‘、172’)がPSGである場合を一例として説明したが、これと違って第1導電型がp型であり、第2導電型がn型である場合、副産物(171‘、172’)は、BSG(boro-silicate glass)で有り得る。
このように、熱拡散段階(S6)の後、シリコンオキサイド(SiOx)に酸化された拡散防止膜(BAD)と副産物(171’、172’)をエッチング段階(S7)によって除去することができる。
さらに具体的には、熱拡散段階(S6)まで実行された半導体基板110を水酸化カリウム(KOH)と酸化剤(H2O2)が含まれたエッチング液に完全に浸漬させ、半導体基板110の前面と後面を同時にエッチングすることができる。
このようなエッチング段階(S7)によって前面電界部171と後面電界部172の表面の一部がエッチングされ、同時にエミッタ部121上に形成されたシリコンオキサイド(SiOx)の拡散防止膜(BAD)が除去されることができる。
これにより、熱拡散段階(S6)において前面電界部171及び後面電界部172に形成された副産物(171‘、172’)、すなわち、PSGまたはBSGはエッチング段階(S7)で削除されることができる。
このようなエッチング段階(S7)のエッチング速度は、単結晶シリコン材質を含む前面電界部171、多結晶シリコン材質を含むエミッタ部121と後面電界部172、不純物がドーピングされない真性半導体層150のそれぞれのエッチング速度が異なることがある。
さらに具体的に説明すると、エッチング段階(S7)において前面電界部171のエッチング速度は、後面電界部172のエッチング速度より大きくすることができる。
これは、前面電界部171と後面電界部172に含まれるシリコン材質の特性のためで有り得る。つまり、前面電界部171は、単結晶シリコン材質を含み、後面電界部172は、多結晶シリコン材質を含むことがありますが、このようなエッチング段階(S7)に用いられる水酸化カリウム(KOH)と酸化剤(H2O2)が含まれたエッチング液は、多結晶シリコンの材質に比べて一つの結晶構造に形成された単結晶シリコン材質をよさらに多くエッチングすることができるからである。
したがって、後面電界部172より前面電界部171が同じエッチング時間の間さらに多くエッチングされ、エッチングされる厚さも相対的に前面電界部171がさらに大きくなることがある。
これにより、エッチングがさらに多くなる前面電界部171の第1不純物の含有量は、後面電界部172の第1不純物の含有量よりさらに小さくなることができ、前面電界部171の抵抗値が後面電界部172の抵抗値より相対的にさらに大きく形成することができる。
したがって、エッチング段階(S7)の結果、前面電界部171抵抗値対比後面電界部172抵抗値の比は、10:1〜3:1の間になるように形成することができる。ここで、抵抗値の比率の効果や理由は、先に、前述したようと同じである。
さらに、図12に示すように、エッチング段階(S7)の結果、エミッタ部121の厚さ(T121)と後面電界部172の厚さ(T172)は、互いに異なるように形成することができる。
これはエッチング段階(S7)において用いられる水酸化カリウム(KOH)と酸化剤(H2O2)が含まれているエッチング液が電子に対する反応性が比較的大きく、正孔に対する反応性がほとんどないか、相対的に小さいからである。
具体的には、第1導電型はn型である場合、エミッタ部121は、p型となって、後面電界部172は、n型になる。このような場合、エミッタ部121には、正孔が、後面電界部172には、電子が多く存在するようになり、エッチング液は、電子の反応性が相対的に大きいため、エミッタ部121に比べて相対的に後面電界部172をさらに多くエッチングすることになる。
したがって、エッチング段階(S7)の結果、後面電界部172の厚さ(T172)は、エミッタ部121の厚さ(T121)より小さく形成することができる。ここで、エッチング段階(S7)の後に形成されるエミッタ部121や後面電界部172のそれぞれの厚さの詳細な説明は、先の図1〜5で説明したことと同じなので省略する。
また、前述したことと反対に、第1導電型はp型である場合、エミッタ部121は、n型となり、後面電界部172は、p型になるので、図12に示すものと反対に、エッチング段階(S7)の結果、エミッタ部121の厚さ(T121)は、後面電界部172の厚さ(T172)より小さく形成することができる。
さらに、このとき、真性半導体層150は、どのような不純物もドーピングされていない状態であるから、第1導電型がn型である場合、真性半導体層150は、エミッタ部121より多くエッチングされ、後面電界部172よりは少なくエッチングされて、図12に示すように、エッチング段階(S7)の結果、真性半導体層150の厚さは、エミッタ部121の厚さ(T121)より小さく、後面電界部172の厚さ(T172)より大きく形成することができる。
さらに、これと反対に、第1導電型がp型である場合、真性半導体層150は、後面電界部172より多くエッチングされ、エミッタ部121よりは少なくエッチングされて、図12に示されたことと反対に、真性半導体層150の厚さは、エミッタ部121の厚さ(T121)よりは大きく、後面電界部172の厚さ(T172)よりは小さく形成されることがある。
したがって、真性半導体層150の厚さは、第1導電型がn型であってもp型であっても関わらず、エミッタ部121の厚さと後面電界部172の厚さとの間の値を有することがある。
以降、図6に記載のように、電極形成段階(S8)を実行して、エミッタ部121上に第1電極141を形成し、後面電界部172上に第2電極142を形成して、図1及び図2に示すような太陽電池を形成することができる。
このような本発明に係る製造方法は、熱拡散段階(S6)において前面電界部171と後面電界部172を、同じドーピングソースで形成し、同じ熱拡散段階(S6)でエミッタ部121も一緒に形成するので、太陽電池の製造方法を単純化することができる。
さらに、本発明に係る製造方法は、熱拡散段階(S6)の後、半導体基板110の前面と後面を同時にエッチングして、エミッタ部121上に形成された拡散防止膜(BAD)を除去しながら、前面電界部171と後面電界部172の表面に形成された副産物(171’、172’)を同時に除去しながら、太陽電池の製造方法をさらに単純化することができる。
以上において、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本的な概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態また、本発明の権利範囲に属するものである。

Claims (20)

  1. 第1導電型の不純物がドーピングされた半導体基板と、
    前記半導体基板の前面に配置され、前記第1導電型の不純物が前記半導体基板より高濃度でドーピングされる前面電界部と、
    前記半導体基板の後面に配置され、誘電体材質で形成されるトンネル層と、
    前記トンネル層の後面の一部に配置され、前記第1導電型と反対の第2導電型の不純物がドーピングされたエミッタ部と、
    前記トンネル層の後面の一部に配置され、前記第1導電型の不純物が前記半導体基板より高濃度でドーピングされる後面電界部と、
    前記エミッタ部に接続される第1電極と、
    前記後面電界部に接続される第2電極とを含み、
    前記前面電界部の抵抗値に比べ後面電界部の抵抗値の比は10:1〜3:1の間である太陽電池。
  2. 前記後面電界部は単位面積当たりの50Ω〜300Ωの間の抵抗値を有し、前記前面電界部は単位面積当たりの500Ω〜900Ωの間の抵抗値を有する、請求項1に記載の太陽電池。
  3. 前記第1導電型はn型であり、
    前記後面電界部の厚さは、前記エミッタ部の厚さより薄い、請求項1に記載の太陽電池。
  4. 前記エミッタ部と前記後面電界部の間の厚さの差は、50nm〜100nmの間である、請求項3に記載の太陽電池。
  5. 前記エミッタ部の厚さは、200nm〜300nmの間であり、前記後面電界部の厚さは、100nm〜250nmの間である、請求項3に記載の太陽電池。
  6. 前記エミッタ部と前記後面電界部は互いに離隔しており、
    前記トンネル層の後面中から前記エミッタ部と前記後面電界部との間の離隔された空間には、多結晶シリコンの材質の真性半導体層がさらに配置される、請求項1に記載の太陽電池。
  7. 前記真性半導体層は、前記後面電界部の厚さと前記エミッタ部の厚さとの間の厚さを有する、請求項6に記載の太陽電池。
  8. 前記トンネル層は、SiCxまたはSiOxの誘電体材質で形成される、請求項1に記載の太陽電池。
  9. 前記トンネル層は、0.5nm〜2.5nmの間の厚さを有する、請求項8に記載の太陽電池。
  10. 第1導電型の不純物を含有する半導体基板の後面に誘電体材質のトンネル層と真性半導体層を蒸着する段階と、
    前記真性半導体層の第1領域に前記第1導電型と反対の第2導電型の不純物を注入(implantation)する段階と、
    前記第1領域の上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜の形成段階と、
    前記真性半導体層の中で前記拡散防止膜が形成されない第2領域及び前記半導体基板の前面に前記第1導電型の不純物が含まれたドーピングソースを同時に熱拡散させ、前記半導体基板の前面に前面電界部を形成し前記真性半導体層に後面電界部とエミッタ部を同時に形成する熱拡散段階と、
    前記半導体基板の前面と後面を同時にエッチングして、前記前面電界部及び、前記後面電界部の表面の一部をエッチングし、同時に前記エミッタ部上に形成された前記拡散防止膜を除去するエッチング段階と、
    前記エミッタ部上に第1電極を形成し、前記後面電界部の上に第2電極を形成する段階とを含む太陽電池の製造方法。
  11. 前記拡散防止膜形成段階は、
    前記拡散防止膜を前記真性半導体層の前記第1領域を含む完全な全体後面に蒸着する拡散防止膜蒸着段階と、
    前記真性半導体層において前記第1領域を除外した前記第2領域の上に形成された拡散防止膜をエッチングして、前記後面電界部を形成するためのパターンを形成する後面電界部パターン形成段階とを含む、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  12. 前記真性半導体層の前記第1領域と、前記拡散防止膜がエッチングされた前記真性半導体層の前記第2領域は、互いに離隔している、請求項11に記載の太陽電池の製造方法。
  13. 前記拡散防止膜蒸着段階においてシリコンカーバイド(SiC)材質で形成される前記拡散防止膜が蒸着される、請求項11に記載の太陽電池の製造方法。
  14. 前記後面電界部パターン形成段階において、前記拡散防止膜の前記第2領域のエッチングは、レーザー照射によって実行される、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  15. 前記熱拡散段階において、前記真性半導体層の第1領域に注入された前記第2導電型の不純物も熱拡散されながら、多結晶シリコンの材質の前記エミッタ部で形成される、請求項14に記載の太陽電池の製造方法。
  16. 前記熱拡散段階によって、シリコンカーバイド(SiC)で形成された拡散防止膜は、シリコンオキサイド(SiOx)で酸化される、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  17. 前記熱拡散段階において前記前面電界部及び前記後面電界部に形成された副産物である(PSG(phosphosilicate glass)またはBSG(Boro-Silicate Glass))は、前記エッチング段階で除去される、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  18. 前記エッチング段階において前記前面電界部のエッチング速度は、前記後面電界部のエッチング速度より大きい、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  19. 前記エッチング段階の結果、前記前面電界部抵抗値対比前記後面電界部抵抗値の比は3:1〜10:1の間で形成される、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
  20. 前記エッチング段階の結果、前記エミッタ部の厚さと前記後面電界部の厚さは、互いに異なるように形成される、請求項10に記載の太陽電池の製造方法。
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