KR100753630B1 - 태양전지 및 이의 제작 방법 - Google Patents

태양전지 및 이의 제작 방법 Download PDF

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KR100753630B1
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 태양전지 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 반도체 기판 후면의 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 P접합층, 상기 기판의 후면의 다른 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 N접합층, 상기 N접합층 하부에 형성된 N전극, 상기 P접합층 하부에 형성된 P전극을 포함하는 태양전지 및 이의 제작 방법을 제공한다.
이로써, 기판의 전면 영역에 전극을 위한 별도의 요소를 형성하지 않기 때문에 기판의 전면을 수광영역으로 사용할 수 있어 태양전지의 수광 효율을 높일 수 있고, 실크 스크린 공정을 통해 기판의 후면에 N접합층과 P접합층을 형성하여 소자의 제조비용을 줄여 저가의 고효율 태양전지를 구현할 수 있으며, 단일의 마스크를 이용하여 접합층과 전극을 형성할 수 있다.
태양전지, 접합층, 실크 스크린 공정, 확산, 도판트, 마스크

Description

태양전지 및 이의 제작 방법{Solar cell and method of manufacturing the same}
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지의 개념 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지의 저면도.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명에 따른 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 20 : P접합층
30 : N접합층 40 : 반사 방지막
50, 60 : 마스크 70 : N전극
80 : P전극 90 : 절연막
본 발명은 태양전지 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 확산 공정을 이용한 단결정 실리콘 후면 전극 태양전지에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지는 반도체의 광 기전력 효과를 이용한 것으로서, p형 반도체와 n형 반도체를 조합하여 만든다. 태양전지의 구조와 원리를 살펴보면, p형 반도체와 n형 반도체가 하나의 단결정으로 접합이 되면 불순물의 농도차에 의하여 n형 반도체의 잉여전자(electron)가 p형의 반도체로 확산해 가고, 반대로 정공(hole)은 p형에서 n형으로 확산한다. 이에 따라 p형 반도체의 전도대(conduction band) 내에 있는 전자의 에너지는 n형보다 좁아지고 n형 반도체의 가전자대(valence band)에 있는 정공이 갖는 에너지는 p형 반도체보다 높아지게 되므로 이로 인해 내부 전위차가 발생한다.
이때 금지대폭 이상의 광에너지가 흡수되면 가전자대에 있는 전자가 여기되어 금지대폭을 건너뛰어 전도대로 이동하게 된다. 이와 같은 여기 상황으로 인하여 가전자대에 있던 전자의 자리가 비게 되어 양전하처럼 행동하는 정공이 형성되므로 양전하와 음전하의 쌍이 생기게 된다. 이렇게 생성된 전자-정공쌍은 각각의 농도차와 전위차에 의하여 각각 전자는 n형으로, 정공은 P형으로 이동하여 외부 회로에 의하여 전류가 흐르게 되는 것이다.
상술한 구조와 원리를 구현하기 위해 종래에는 PN 접합 구조의 접합층 상면과 하면에 각기 금속배선을 형성하여 태양전지를 형성하였다. 하지만, 이러한 접합층 상면에 형성된 금속배선에 의해 접합층 내부로 효과적인 광의 유입에 많은 제약이 따르게 되어 태양전지의 효율이 낮아지는 문제점이 발생하였다. 즉, 수광면적이 줄어들게 되는 문제가 있다.
이에 이러한 수광면적을 넓히기 위해 태양전지의 후면에 양전극과 음전극을 둔 후면전극 태양전지에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한, 후면 태양전지는 사진 식각에 의한 후면 전극 형성 방법과 레이저를 이용하여 홀을 뚫은 후 전면의 전극을 후면으로 끌어내는 공정을 사용하여 태양전지의 후면에 양전극 및 음전극을 형성한다. 상술한 공정 모두 변환효율의 증대를 위해서 전면의 수광면적을 넓게 하는 효과를 가지고 있어 기존의 양면 태양전지에 비해 작게는 5%에서 크게는 7%정도의 변화효율 증대를 꾀할 수 있는 장점이 있다.
그러나 변화효율의 증대에도 불구하고 제조 공정이 일반 양면전극 태양전지에 비해 복잡하고 제조비용 또한 고비용이 소요되기 때문에 실질적인 상용화 부분에 있어서는 많은 어려움이 따르고 있다. 즉, 종래의 후면 전극 태양전지의 형성공정은 별도의 반도체 기판을 형성하고, 다시 이를 패터닝하는 반도체 소자에서 사용하는 제조 공정을 이용하기 때문에 그 제조 단가가 높아지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 저비용으로 대량 생산이 가능하고, 전극이 기판의 후면 내부에 형성된 고효율의 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 태양전지를 이루는 구성수단은, 반도체 기판 후면의 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 P접합층, 상기 기판의 후면의 다른 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 N접합층, 상기 N접합층 하부에 형성된 N전극, 상기 P접합층 하부에 형성된 P전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판 전면에 반사 방지막을 더 형성시켜, 표면 반사를 작게 해서 빛의 세기를 크게함과 동시에 반사광으로 인한 산란광을 제거하도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 N전극과 P전극 사이에 절연막이 더 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 절연막은, 상기 P접합층과 N접합층 사이에 적층되는 제1 절연막과, 상기 제1 절연막 상에 형성되되, 상기 N전극을 감싸도록 적층되는 제2 절연막을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 N전극 및 상기 P전극은 상기 N접합층 및 상기 P접합층과 동일한 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 P접합층은, 고농도 도핑된 제 1 P접합층과 고농도 도핑된 상기 제 1 P접합층을 감싸는 저농도 도핑된 제 2 P접합층을 포함하는 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 기판은 N타입 단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 N접합층은 상기 기판의 일 측에 라인 형태로 형성된 베이스 N접합층과 상기 베이스 N접합층으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 N접합층을 포함하고, 상기 P접합층은 상기 기판의 타 측에 라인 형태로 형성된 기준 P접합층 과 상기 기준 P접합층으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 P접합층을 포함하며, 상기 돌출 P접합층과 상기 돌출 N접합층은 교대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 또 다른 본 발명인 태양전지 제조 방법을 이루는 구성수단은, 제1 마스크를 이용하여 반도체 기판 후면의 일부영역 내에서 소정 깊이에 P접합층을 형성하는 단계, 제2 마스크를 이용하여 상기 반도체 기판 후면의 다른 일부영역 내에서 소정 깊이에 N접합층을 형성하는 단계, 상기 제2 마스크를 이용하여 상기 N접합층 하부에 N전극을 형성하는 단계, 상기 제1 마스크를 이용하여 상기 P접합층 하부에 P전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 표면 반사를 작게 해서 빛의 세기를 크게함과 동시에 반사광으로 인한 산란광을 제거할 수 있도록, 상기 반도체 기판 전면에 반사 방지막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 N전극 형성 전 및 후에, 금속 마스크를 이용하여 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 N전극 형성 전에 제1 절연막을 형성시키고, 상기 N전극 형성 후에 제2 절연막을 형성시킨다.
또한, 상기 P접합층을 형성하는 단계는, 상기 반도체 기판에 상기 P접합층이 형성될 영역을 노출하는 제 1 마스크를 장착하는 단계, 상기 제 1 마스크에 의해 노출된 영역에 P형 도판트를 도포한 후, 상기 제 1 마스크를 제거하는 단계, 열처리 공정을 통해 상기 P형 도판트를 확산시켜 상기 P접합층을 형성하는 단계를 포함 하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 N접합층을 형성하는 단계는, 상기 반도체 기판에 상기 N접합층이 형성될 영역을 노출하는 제 2 마스크를 장착하는 단계, 상기 제 2 마스크에 의해 노출된 영역에 N형 도판트를 도포한 후, 상기 제 2 마스크를 제거하는 단계, 열처리 공정을 통해 상기 N형 도판트를 확산시켜 상기 N접합층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 작용 및 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 개념 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 태양전지는 반도체 기판(10)의 후면 내부에 형성된 P접합층(20)과, P접합층(20)과 인접한 N접합층(30)과, 상기 N접합층(30) 하부에 형성되는 N전극(70)과, 상기 P접합층(20) 하부에 형성되는 P전극(80)을 포함하여 이루어져 있다.
한편, 상기 반도체 기판(10)의 상면에는 반사 방지막(40)을 더 형성시킬 수 있으며, 상기 N전극(70)과 P전극(80) 사이에 절연막(90)을 더 형성시킬 수 있다. 상기 절연막(90)은 상기 P접합층(20)과 N접합층(30) 사이에 적층되어 션트(shunt)를 방지하는 제1 절연막(91)과, 상기 제1 절연막(91) 상에 형성되되, 상기 N전극(70)을 감싸도록 적층되는 제2 절연막(93)으로 이루어져 있다.
상기의 반도체 기판(10)으로는 N형 불순물이 주입된 N형 실리콘 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, N형 실리콘 기판의 후면의 소정 영역에 P 타입의 불순물을 확산시켜 P형 접합층(20)을 형성하고, P접합층(20)이 형성되지 않은 N형 실리콘 기판의 후면에 N타입의 불순물을 확산시켜 N접합층(30)을 형성한다.
이때, P접합층(20)과 N접합층(30)은 실크스크린 공정을 통해 제작한다. 즉, P접합층(20)이 형성될 영역이 노출된 마스크를 기판(10)의 후면에 위치시킨 후, 노출된 면에 P 타입의 불순물을 도포한 다음, 마스크를 제거하고 열처리 하여 기판(10)내부로 확산되도록 함으로써, P접합층(20)을 형성한다.
또한, N접합층(30)이 형성될 영역이 노출된 마스크를 기판(10)의 후면에 위치시킨 후, 노출된 면에 N 타입의 불순물을 도포한 다음, 마스크를 제거하고 열처리 하여 기판(10) 내부로 확산되도록 함으로써, N접합층(30)을 형성하였다. 상기에서의 불순물들은 고농도의 불순물을 사용하는 것이 바람직하다.
이로 인하여 P접합층(20)은 고농도의 제 1 P접합층과, 고농도의 제 1 P접합층을 감싸는 형상의 저농도의 제 2 P접합층으로 이루어질 수도 있다. 이후, 기판(10)의 전면에 반사 방지막(40)을 형성하고, P접합층(20)과 N접합층(30) 각각에 금 속배선을 형성하여 반도체 기판의 후면 내부에 PN접합구조를 갖는 태양전지를 제작한다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지의 하부 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명인 태양전지는 반도체 기판(10) 후면 내에 형성된 N접합층(30)과 P접합층(20)을 포함하되, N접합층(30)은 기판(10)의 일 측에 라인 형태로 형성된 베이스 N접합층(30a)과, 베이스 N접합층(30a)으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 N접합층(30b)을 포함하고, P접합층(20)은 기판의 타 측에 라인 형태로 형성된 베이스 P접합층(20a)과, N형 접합층(30)과 대응되도록 베이스 P접합층(20a)으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 P접합층(20b)을 포함한다. 즉, N접합층(30)과 P접합층(20)은 빗살 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
여기서 돌출 N접합층(30b)과 돌출 P접합층(20b)은 베이스 N접합층(30a)과 베이스 P접합층(20a)과 수직하게 돌출되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 베이스 접합층(20a, 30a)과 소정의 기울기(1 내지 89 도)를 갖고 돌출 될 수도 있다.
또한, 돌출 N접합층(30b)과 돌출 P접합층(20b)의 폭은 베이스 N접합층(30a)과 베이스 P접합층(20a)과 동일한 폭으로 형성하는 것이 바람직하고, 돌출 N접합층(30b)과 돌출 P접합층(20b)의 폭이 동일한 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않고, 돌출 N접합층(30b), 돌출 P접합층(20b), 베이스 N접합층(30a) 및 베이스 P접합층(20a)이 각기 서로 다른 폭을 갖도록 형성할 수도 있다.
본 발명에서는 반도체 기판의 후면 면적의 50 내지 95%에 돌출 N접합층(30b) 및 돌출 P접합층(20b)을 형성하는 것이 효과적이다. 이로써, 광을 입력받아 전원을 생성하는 태양전지의 효율을 조절할 수 있다.
상기 돌출 N접합층(30b)과 돌출 P접합층(20b)을 서로 교대로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 돌출 N접합층(30b)과 돌출 P접합층(20b)간의 간격은 0.01 내지 10mm인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상술한 N접합층(30) 및 P접합층(20) 하부에 이와 동일한 형상의 N전극(미도시) 및 P전극(미도시)을 형성할 수도 있다. 즉, N접합층(30) 및 P접합층(20) 형성시 사용하는 마스크와 동일한 마스크를 이용하여 N전극 및 P전극을 형성한다.
이하 상술한 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양전지의 제조 공정을 설명한다.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명에 따른 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 반도체 기판(10) 상에 제 1 스크린 마스크(50)를 장착한다.
상기 반도체 기판(10)은 MCLT(minority carrier life time)가 상대적으로 긴 N타입의 단결정 실리콘 기판을 사용한다. 제 1 스크린 마스크(50)를 반도체 기판(10) 상에 장착하여 이를 통해 P접합층(20) 영역의 반도체 기판(10)을 노출한다. 상기 제 1 스크린 마스크(50)는 별도의 제작 공정을 통해 제작한다.
도 3b를 참조하면, 실크 스크린 공정을 실시하여 노출된 반도체 기판(10) 상에 P형 불순물을 도포한다. 이후, 제 1 스크린 마스크(50)를 제거한 다음, 소정의 열처리 공정을 실시하여 반도체 기판(10) 내에 P접합층(20)을 형성한다.
제 1 스크린 마스크(50)가 장착된 반도체 기판(10) 상에 액상의 P형 불순물을 롤러등을 이용하여 도포한다. 제 1 스크린 마스크(50)를 제거한다. 여기서, 제 1 스크린 마스크(50)를 제거하게 되면 P접합층(20)이 형성될 영역에만 P형 불순물이 도포되어 있게 된다. 이후, P형 불순물을 기판(10) 내부로 확산시키기 위한 열처리 공정을 실시한다. 열처리 공정에 의해 P접합층(20)이 기판(10) 내부에 형성된다.
상기에서 도포되는 P형 불순물로는 고농도의 P형 불순물을 사용한다. 이로써, 후속 열처리 공정을 통해 고농도의 P형 불순물이 반도체 기판(10) 내부로 확산되어 고농도 P접합층(21)이 형성됨과 동시에 계속적인 확산이 이루어져 고농도 P접합층(21)을 감싸는 형상의 저농도 P접합층(22)이 형성될 수 있다. 이때 고농도와 저농도 P접합층(21, 22)의 형상은 열처리 온도 및 열처리 시간과 같은 열처리 공정 조건에 따라 다양하게 변화 될 수 있다.
도 3c를 참조하면, 내부에 P접합층(20)이 형성된 기판(10)상에 제 2 스크린 마스크(60)를 장착한다. 즉, 제 2 스크린 마스크(60)를 기판(10)상에 장착하여 N접합층(30)이 형성될 반도체 기판(10)을 노출시킨다.
도 3d를 참조하면, 노출된 반도체 기판(10)상에 N형 불순물을 도포한다. 이후, 제 2 스크린 마스크(60)를 제거한 다음, 소정의 열처리 공정을 실시하여 반도체 기판(10) 내에 N접합층(30)을 형성한다.
상기 제 2 스크린 마스크(60)가 장착된 반도체 기판(10) 상에 액상의 N형 불 순물을 롤러 등을 이용하여 도포한다. 제 2 스크린 마스크(60)를 제거한다. 여기서, 제 2 스크린 마스크(60)를 제거하게 되면 N접합층(30)이 형성될 영역에만 N형 불순물이 도포되어 있게 된다. 이후, N형 불순물을 기판(10) 내부로 확산시키기 위한 열처리 공정을 실시한다. 열처리 공정에 의해 N접합층(30)이 기판(10) 내부에 형성된다.
상기에서 도포되는 N형 불순물로는 고농도의 N형 불순물을 사용한다. 이로써, 후속 열처리 공정을 통해 고농도의 N형 불순물이 반도체 기판(10)내부로 확산되어 고농도 N접합층(30)이 형성된다. 이는 본 실시예에서 사용하는 반도체 기판(10)이 N타입 기판이기 때문에 고농도의 불순물을 주입한다. N접합층(30)과 P접합층(20)은 긴 반구 형상이 된다. 상술한 고농도는 기판(10)으로 사용하는 N형 반도체 기판 내에 주입된 N형 불순물의 농도보다 더 높은 농도를 의미한다. 또한, 상기의 제 1 및 제 2 스크린 마스크(50, 60)는 빗살 모양으로 서로 대칭형태를 갖는 것이 바람직하다.
도 3e를 참조하면, 반도체 기판(10)을 회전시킨 다음, 반도체 기판(10)의 전면에 반사 방지막(40)을 형성한다. 반사 방지막(40)으로 표면 반사를 작게 해서 빛의 세기를 크게함과 동시에 반사광으로 인한 산란광을 제거하는 역할을 할 수 있는 다양한 물질막을 사용할 수 있다. 이러한 반사 방지막(40)을 CVD 또는 스퍼터 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 N접합층(30)을 형성한 후에는, N전극(70)과 P전극(80)을 후면에 형성할 수 있다. 본 발명에서는 션트(shunt) 패스가 형성되는 것을 방지하기 위하 여 반도체 기판(10)의 후면에 절연막(90)을 형성시키는 공정을 더 포함한다.
따라서, 도 3f에 도시된 바와 같이, P접합층(20)과 N접합층(30) 사이에서 발생할 수 있는 션트 패스를 방지하기 위하여, 소정의 금속 마스크를 이용하여 상기 P접합층(20)과 N접합층(30) 사이에 제1 절연막(91)을 형성시킨다.
상기 제1 절연막(91)이 형성된 후에는, 상기 N접합층(30)을 형성할 때 사용되는 제2 스크린 마스크(60)를 이용한 스크린 프린팅법에 의하여 도 3g에 도시된 바와 같이, 소정 패턴의 N전극(70)을 형성시킨다. 즉, 상기 N전극(70)은 제2 스크린 마스크(60)를 장착하고 알루미늄과 같은 전도성 물질을 스크린 프린팅함으로써 형성된다.
상기와 같이 N전극(70)이 형성된 후에는, 소정의 금속 마스크를 이용하여 상기 제1 절연막(91) 상에 도 3h에 도시된 바와 같은 제2 절연막(93)을 형성시킨다. 상기 제2 절연막(93)은 상기 제1 절연막(91) 상에 걸쳐진 상태로 형성되되, 상기 N전극(70)을 감싸도록 증착된다.
상기와 같이 제2 절연막(93)이 형성된 후에는, 상기 P접합층(20)을 형성할 때 사용되는 제1 스크린 마스크(50)를 이용한 스크린 프린팅법에 의하여 도 3i에 도시된 바와 같이, 소정 패턴의 P전극(80)을 형성시킨다. 즉, 상기 P전극(80)은 제1 스크린 마스크(50)를 장착하고 알루미늄과 같은 전도성 물질을 스크린 프린트팅함으로써 형성된다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 제작공정이 가능하다.
즉, 전면에 반사 방지막을 먼저 형성한 다음, 기판을 회전시킨 다음, 실크 스크린 공정을 통해 N접합층과 P접합층을 형성하고, N접합층 및 P접합층과 동일한 형상의 N전극 및 P전극을 형성할 수도 있다.
또한, 고농도의 P 도판트를 기판 상에 도포하고, 계속적하여 고농도의 N도판트를 기판상에 도포한 다음, 열처리 공정을 실시하여 반도체 기판에 도판트를 확산시켜 N접합층과 P접합층을 동시에 형성할 수도 있다.
또한, 고농도의 N도판트를 이용하여 N접합층을 형성한 다음, 고농도의 P도판트를 이용하여 P접합층을 형성할 수도 있다. 또한, N전극 및 P전극은 상기 접합층과 동일한 형상으로 형성할 수 있고, 접합층 보다 더 작은 폭을 갖도록 형성할 수도 있고, 접합층 보다 더 큰 폭을 갖도록 형성할 수도 있다. 또한, 접합층의 전영역에 전극이 형성될 수도 있고, 접합층의 일부영역에만 전극이 형성될 수도 있다.
이를 통해 기판의 전면으로 광을 흡수 할 수 있으며, 적은 제조비용으로 고효율의 태양전지를 제작할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기판의 전면 영역에 전극을 위한 별도의 요소를 형성하지 않기 때문에 기판의 전면을 수광영역으로 사용할 수 있어 태양전지의 수광 효율을 높일 수 있다.
또한, 실크 스크린 공정을 통해 기판의 후면에 N접합층과 P접합층을 형성하여 소자의 제조비용을 줄여 저가의 고효율 태양전지를 구현할 수 있다.
또한, 단일의 마스크를 이용하여 접합층과 전극을 형성할 수 있다.
또한, P접합층과 N접합층 사이에 절연막을 형성함으로써, 션트 패스가 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 태양전지에 있어서,
    반도체 기판 후면의 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 P접합층;
    상기 기판의 후면의 다른 일부영역 내에서 소정 깊이까지 형성된 N접합층;
    상기 N접합층 하부에 형성된 N전극;
    상기 P접합층 하부에 형성된 P전극;
    상기 N전극과 P전극 사이에 형성되되, 상기 P접합층과 N접합층 사이에 적층되는 제1 절연막과, 상기 제1 절연막 상에 형성되어 상기 N전극을 감싸도록 적층되는 제2 절연막을 포함하여 구성되는 절연막과;
    상기 기판 전면에 형성되는 반사 방지막을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 N전극 및 상기 P전극은 상기 N접합층 및 상기 P접합층과 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 P접합층은,
    고농도 도핑된 제 1 P접합층; 및
    고농도 도핑된 상기 제 1 P접합층을 감싸는 저농도 도핑된 제 2 P접합층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 반도체 기판은 N타입 단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 N접합층은 상기 기판의 일 측에 라인 형태로 형성된 베이스 N접합층과 상기 베이스 N접합층으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 N접합층을 포함하고, 상기 P접합층은 상기 기판의 타 측에 라인 형태로 형성된 기준 P접합층과 상기 기준 P접합층으로부터 돌출된 라인 형상의 다수의 돌출 P접합층을 포함하며, 상기 돌출 P접합층과 상기 돌출 N접합층은 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. 제1 마스크를 이용하여 반도체 기판 후면의 일부영역 내에서 소정 깊이에 P접합층을 형성하는 단계;
    제2 마스크를 이용하여 상기 반도체 기판 후면의 다른 일부영역 내에서 소정 깊이에 N접합층을 형성하는 단계;
    상기 제2 마스크를 이용하여 상기 N접합층 하부에 N전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 마스크를 이용하여 상기 P접합층 하부에 P전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 반도체 기판 전면에 반사 방지막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 N전극 형성 전 및 후에, 금속 마스크를 이용하여 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 P접합층을 형성하는 단계는,
    상기 반도체 기판에 상기 P접합층이 형성될 영역을 노출하는 제 1 마스크를 장착하는 단계;
    상기 제 1 마스크에 의해 노출된 영역에 P형 도판트를 도포한 후, 상기 제 1 마스크를 제거하는 단계; 및
    열처리 공정을 통해 상기 P형 도판트를 확산시켜 상기 P접합층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 N접합층을 형성하는 단계는,
    상기 반도체 기판에 상기 N접합층이 형성될 영역을 노출하는 제 2 마스크를 장착하는 단계;
    상기 제 2 마스크에 의해 노출된 영역에 N형 도판트를 도포한 후, 상기 제 2 마스크를 제거하는 단계; 및
    열처리 공정을 통해 상기 N형 도판트를 확산시켜 상기 N접합층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101125450B1 (ko) 2010-07-05 2012-03-27 현대중공업 주식회사 후면전극형 태양전지의 제조방법
KR101160116B1 (ko) * 2009-07-24 2012-06-26 주식회사 효성 후면 접합 태양전지의 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101346896B1 (ko) * 2007-03-26 2013-12-31 엘지전자 주식회사 Ibc형 태양전지의 제조방법 및 ibc형 태양전지
KR101053790B1 (ko) * 2007-07-10 2011-08-03 주성엔지니어링(주) 태양 전지 및 그 제조 방법
JP2012501550A (ja) * 2008-08-27 2012-01-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 印刷誘電体障壁を使用するバックコンタクト太陽電池

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5973260A (en) * 1996-10-09 1999-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Converging type solar cell element
JP2002164556A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Kyocera Corp 裏面電極型太陽電池素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5973260A (en) * 1996-10-09 1999-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Converging type solar cell element
JP2002164556A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Kyocera Corp 裏面電極型太陽電池素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101160116B1 (ko) * 2009-07-24 2012-06-26 주식회사 효성 후면 접합 태양전지의 제조방법
KR101125450B1 (ko) 2010-07-05 2012-03-27 현대중공업 주식회사 후면전극형 태양전지의 제조방법

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