KR101047326B1 - Method for removing solar cell surface damage due to plasma dry etching and manufacturing method of solar cell using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 건식 식각으로 인해 태양전지에 생긴 표면 손상을 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing surface damage caused by a solar cell dry plasma etching.
본 발명의 태양전지 표면손상 제거방법은, 플라즈마 건식 식각 공정으로 인한 태양전지의 표면손상을 제거하는 방법으로서, 플라즈마 건식 식각 공정을 마친 태양전지 기판의 표면에 산화막을 형성하는 것을 특징으로 한다. 산화막을 형성하는 방법은 질산용액에 상기 태양전지 기판을 침지하여 이루어지는 것이 바람직하며, 질산용액이 50%농도의 질산용액이고 침지하는 시간이 10~20분일 수 있다.The solar cell surface damage removing method of the present invention is a method of removing the surface damage of the solar cell due to the plasma dry etching process, characterized in that to form an oxide film on the surface of the solar cell substrate after the plasma dry etching process. The method of forming an oxide film is preferably performed by immersing the solar cell substrate in a nitric acid solution. The nitric acid solution may be a nitric acid solution having a concentration of 50%, and may be immersed for 10 to 20 minutes.
본 발명에 따르면, 태양전지의 표면에 얇은 두께의 산화막을 형성하는 것만으로도 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 해소함으로써, 태양전지의 표면을 추가적으로 식각하여 발생하는 여러 가지 문제점들을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, by simply forming a thin oxide film on the surface of the solar cell to solve the surface damage caused by plasma dry etching, it is possible to prevent various problems caused by additional etching of the surface of the solar cell. have.
또한 본 발명은 질산용액에 태양전지 기판을 침지하는 간단한 공정으로 태양전지의 표면 손상을 해소함으로써, 공정효율이 크게 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of greatly improving the process efficiency by eliminating the surface damage of the solar cell by a simple process of immersing the solar cell substrate in nitric acid solution.
태양전지, 플라즈마, 건식 식각, 건식에칭, 표면 손상, 표면 손상 Solar cell, plasma, dry etching, dry etching, surface damage, surface damage
Description
본 발명은 플라즈마 건식 식각으로 인해 태양전지에 생긴 표면 손상을 제거하는 방법에 관한 것이며, 더욱 자세하게는 습식식각을 이용하지 않고 태양전지의 표면 손상을 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing surface damage caused by plasma dry etching in a solar cell, and more particularly, to a method for removing surface damage of a solar cell without using wet etching.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 신재생 에너지는 크게 태양열을 이용하는 발전 시스템과 태양광을 이용하는 발전 시스템으로 나눌 수 있다. 이중 태양광 발전 시스템은 전기에너지를 빛에너지로 바꾸는 LED나 레이저 다이오드와 반대의 원리를 갖는 태양전지를 이용한다.Generally, renewable energy using solar energy can be classified into a power generation system using solar heat and a power generation system using solar light. Dual photovoltaic systems use solar cells with the opposite principle to LEDs and laser diodes that convert electrical energy into light energy.
태양전지는 n-형 반도체와 p-형 반도체를 접합한 구성으로 이루어지며, n-형은 큰 전자밀도와 작은 정공밀도를 가지고 있는 반면에 p-형은 작은 전자밀도와 큰 정공밀도를 가지고 있다. 이러한 p-n 접합 다이오드는 일반적인 열적 평형상태에서 캐리어의 확산이 일어나지 않지만, 구성물질의 전도대와 가전자대 사이의 에너지 차이인 밴드갭 에너지 이상의 빛이 가해질 경우 전자들이 가전자대에서 전도대 로 여기된다. 전도대로 여기된 전자들은 자유롭게 이동하고, 전자들이 빠져나간 가전자대에는 정공이 형성된다. 빛에너지에 의하여 p-형 영역에서 여기된 전자들과 n-형 영역에서 만들어진 정공을 접합전의 캐리어(주요캐리어)에 대비하여 소수캐리어라고 부른다. 주요캐리어는 전기장으로 생긴 에너지장벽 때문에 흐르지 못하지만, 소수캐리어는 계속하여 흐르기 때문에 이를 외부 회로에 연결하여 태양전지로 사용할 수 있는 것이다.The solar cell is composed of a combination of an n-type semiconductor and a p-type semiconductor. The n-type has a large electron density and a small hole density, while the p-type has a small electron density and a large hole density. . In the p-n junction diode, carrier diffusion does not occur in a general thermal equilibrium state, but electrons are excited from the valence band to the conduction band when light is applied beyond the band gap energy, which is an energy difference between the conduction band and the valence band of the constituent material. Electrons excited by the conduction band move freely, and holes are formed in the valence band where the electrons escape. Electrons excited in the p-type region by light energy and holes made in the n-type region are called minority carriers in contrast to the carrier (primary carrier) before bonding. The main carriers do not flow because of the energy barrier created by the electric field, but the minority carriers continue to flow so that they can be connected to external circuits and used as solar cells.
이러한 태양전지 기판의 p-n접합은 p형 또는 n형의 불순물이 도핑된 태양전지 기판에 상기 불순물과 다른 도전형의 불순물을 태양전지의 표면에 주입하여 이루어진 에미터층을 형성하여 이루어지는 것이 일반적이다.The p-n junction of such a solar cell substrate is generally formed by forming an emitter layer formed by injecting an impurity of another conductivity type into the surface of a solar cell on a p-type or n-type doped solar cell substrate.
종래에는 에미터층을 형성함에 있어서 효율을 높이기 위하여 불순물을 과도하게 도핑함으로써 기판의 표면에 불순물이 용해도 이상으로 주입된 데드 레이어가 생기는 경우가 많았으며, 기판의 앞면뿐만 아니라 기판의 뒷면에도 불순물이 도핑되기도 하였다. 에미터층의 데드 레이어와 불순물이 도핑된 뒷면은 태양전지의 효율을 낮추기 때문에 이들을 깎아내야만 하며, 과거에는 화학적 습식식각을 많이 이용하였으나 최근에는 건식 식각 방법이 많이 사용되며 특히 플라즈마를 이용한 건식 식각을 사용하는 경우가 증가하고 있다.Conventionally, in order to increase the efficiency in forming the emitter layer, by excessively doping impurities, the surface of the substrate is often a dead layer in which impurity is injected more than solubility, and impurities are not only doped on the front surface of the substrate but also the back surface of the substrate It also became. The dead layer of the emitter layer and the back surface doped with impurities have to be scraped off because they lower the efficiency of the solar cell. In the past, chemical wet etching was used a lot but recently dry etching is used a lot, especially dry etching using plasma. The use case increases.
플라즈마 건식 식각은 전자, 이온, 자유기 등의 활성물질과 중성분자가 동시에 존재하는 상태인 플라즈마를 이용해서 표면을 에칭하는 방법이며, 에미터층의 데드 레이어를 제거하거나 뒷면에 형성된 불순물층을 제거하는 경우 및 표면 평탄화를 위하여 사용되고 있다. 또한 최근에는 에미터층의 두께를 다르게 하여 불순 물이 도핑된 양을 조절하는 선택적 에미터층의 형성을 위하여 사용되는 등 그 용도가 증가하고 있다.Plasma dry etching is a method of etching a surface by using a plasma in which active materials such as electrons, ions, and free radicals and a heavy component are present at the same time, and removing the dead layer of the emitter layer or the impurity layer formed on the back side. It is used for case and surface planarization. In recent years, the use of the emitter layer has been increased, for example, to form a selective emitter layer for controlling the amount of the impurity doped by varying the thickness of the emitter layer.
그러나 플라즈마 건식 식각은 식각된 표면에 미세한 표면 손상을 남기며, 이러한 표면 손상은 누설전류를 증가시킴으로써 전체적인 태양전지효율을 감소시키는 문제가 있었다.However, plasma dry etching leaves fine surface damage on the etched surface, and this surface damage has a problem of reducing the overall solar cell efficiency by increasing leakage current.
이러한 플라즈마 건식 식각에 의한 표면 손상을 해소하는 방법으로 종래에는 반도체 웨이퍼 공정에서 사용되는 방법인 습식식각을 통해서 표면을 얇게 깎아내는 방법을 사용하였으나, 이중으로 식각공정을 실시하여 공정의 효율이 낮아지고 식각의 정도를 조절하기가 어렵다는 문제가 있었다.As a method of eliminating the surface damage caused by plasma dry etching, conventionally, a method of thinly shaving the surface through wet etching, which is a method used in a semiconductor wafer process, has been used. There was a problem that it is difficult to control the degree of etching.
따라서 태양전지의 제조과정에서 실시된 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 제거하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다.Therefore, there is a growing interest in a method for removing surface damage due to plasma dry etching performed in the manufacturing process of the solar cell.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 플라즈마 건식 식각 공정으로 인한 태양전지의 표면 손상을 제거하는 방법을 제공하는 것이 목적이다.The present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method for removing surface damage of a solar cell due to a plasma dry etching process.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 표면손상 제거방법은, 플라즈마 건식 식각 공정으로 인한 태양전지의 표면손상을 제거하는 방법으로서, 플라즈마 건식 식각 공정을 마친 태양전지 기판의 표면에 산화막을 형성하는 것을 특징으로 한다.The solar cell surface damage removal method of the present invention for achieving the above object is a method for removing the surface damage of the solar cell due to the plasma dry etching process, to form an oxide film on the surface of the solar cell substrate after the plasma dry etching process It is characterized by.
산화막을 형성하는 방법은 질산용액에 상기 태양전지 기판을 침지하여 이루어지는 것이 바람직하며, 질산용액이 50%농도의 질산용액이고 침지하는 시간이 10~20분이 바람직하다.The method for forming the oxide film is preferably performed by immersing the solar cell substrate in a nitric acid solution, and the nitric acid solution is 50% concentration of nitric acid solution, and the time for immersion is preferably 10 to 20 minutes.
플라즈마 건식 식각 공정으로 인해 표면이 손상된 경우, 손상된 표면에 얇은 산화막을 형성하여 표면손상을 제거할 수 있으며, 이러한 산화막은 질산용액에 기판을 침지하는 간단한 공정으로 수행이 가능하다. If the surface is damaged by the plasma dry etching process, a thin oxide film may be formed on the damaged surface to remove surface damage, and the oxide film may be performed by a simple process of immersing the substrate in nitric acid solution.
또 본 발명에 따라, 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면손상이 제거된 태양전지의 제조방법은, 제1도전형의 불순물이 도핑된 태양전지 기판에 상기 제1도전형과 반대 도전형인 제2도전형의 불순물을 주입하여 에미터층을 형성하는 단계; 상기 기판의 앞면에 형성된 데드 레이어를 제거하기 위하여 상기 기판의 앞면에 플라즈마 건식 식각을 실시하는 단계; 및 상기 에미터층의 표면에 산화막층을 형성하기 위하여 상기 기판을 질산용액에 침지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, a method of manufacturing a solar cell from which surface damage due to plasma dry etching is removed may include a method of manufacturing a solar cell substrate doped with impurities of a first conductivity type, the second conductivity type having a conductivity opposite to that of the first conductivity type. Implanting impurities to form an emitter layer; Performing plasma dry etching on the front surface of the substrate to remove the dead layer formed on the front surface of the substrate; And immersing the substrate in a nitric acid solution to form an oxide layer on the surface of the emitter layer.
이때, 기판을 질산용액에 침지하는 단계의 앞에, 기판의 뒷면에 도핑된 불순물의 제거 및 평탄화를 위해 상기 기판의 뒷면에 플라즈마 건식 식각을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, before the step of immersing the substrate in the nitric acid solution, the method may further include the step of performing a plasma dry etching on the back of the substrate to remove and planarize impurities doped on the back of the substrate.
그리고 본 발명의 다른 태양전지의 제조방법은, 제1도전형의 불순물이 도핑된 태양전지 기판에 상기 제1도전형과 반대 도전형인 제2도전형의 불순물을 주입하여 고농도의 에미터층을 형성하는 단계; 상기 에미터층에서 표면전극이 형성될 위치를 제외한 나머지 부분을 식각하여 제2도전형 불순물의 농도에서 차이가 있는 선택적 에미터층을 형성하기 위하여 상기 에미터층에 부분적인 플라즈마 건식 식각을 실시하는 단계; 및 상기 플라즈마 건식 식각으로 형성된 선택적 에미터층의 표면에 산화막을 형성하기 위하여 상기 기판을 질산용액에 침지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another method of manufacturing a solar cell of the present invention, a high concentration emitter layer is formed by implanting impurities of a second conductivity type opposite to the first conductivity type into a solar cell substrate doped with impurities of the first conductivity type. step; Performing partial plasma dry etching on the emitter layer to form a selective emitter layer having a difference in concentration of a second conductive impurity by etching portions of the emitter layer except for positions at which surface electrodes are to be formed; And immersing the substrate in nitric acid solution to form an oxide film on the surface of the selective emitter layer formed by the plasma dry etching.
본 발명에 따르면, 태양전지의 표면에 얇은 두께의 산화막을 형성하는 것만으로 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 해소함으로써, 태양전지의 표면을 추가적으로 식각하여 발생하는 여러 가지 문제점들을 방지할 수 있다.According to the present invention, by only forming a thin oxide film on the surface of the solar cell to solve the surface damage caused by the plasma dry etching, it is possible to prevent various problems caused by additional etching of the surface of the solar cell.
또한 본 발명은 질산용액에 태양전지 기판을 침지하는 간단한 공정으로 태양전지의 표면 손상을 해소함으로써, 공정 효율이 크게 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of greatly improving the process efficiency by eliminating the surface damage of the solar cell by a simple process of immersing the solar cell substrate in nitric acid solution.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면손상을 제거하여 태양전지를 제조하는 과정을 나타내는 모식도이다.1 to 5 are schematic views showing a process of manufacturing a solar cell by removing the surface damage caused by the plasma dry etching according to an embodiment of the present invention.
도 1은 태양전지용 실리콘 기판에 도핑층을 형성한 모습을 나타낸다.1 shows a state in which a doping layer is formed on a silicon substrate for a solar cell.
태양전지의 제작에 사용되는 제1도전형 불순물이 도핑된 실리콘 기판(100)에 제1도전형과 반대 도전형인 제2도전형의 불순물을 기판(100)의 앞면에 주입하여 도핑층(110)을 형성한다. 이러한 불순물 도핑으로 기판(100)에 p-n접합이 형성된다.The
도핑층(110)을 형성하기 위하여, 먼저 기판(100)을 확산로에 넣고 제2도전형의 불순물 가스를 주입하여 기판 상에 불순물이 유입된 산화막을 형성한다. 그 다음 고온 열처리를 통해 산화막 내의 제2도전형 불순물을 기판의 표면으로 드라이브-인시키고, 기판 표면에 잔류하는 산화막을 제거한다.In order to form the doped
이러한 불순물 확산 공정을 통하여 도핑층(110)에 주입된 제2도전형 불순물의 농도는 도핑층(110)의 표면에서 가장 높고 내부로 들어갈수록 가우시안 분포 또는 에러 함수에 따라서 감소된다. 따라서 충분한 양의 불순물이 확산되도록 공정조건을 설정하는 경우, 도핑층(110)의 표면은 고체 용해도 이상의 농도로 불순물이 도핑된 데드 레이어(112)가 존재하게 된다. The concentration of the second conductive impurity injected into the
또한, 앞에서 설명한 불순물 확산 공정을 실시하는 경우 기판(100)의 앞면 외에 뒷면에도 불순물이 도핑된다.In addition, when the impurity diffusion process described above is performed, impurities are doped on the back surface in addition to the front surface of the
도 2는 도핑층이 형성된 기판의 앞면과 뒷면을 플라즈마를 이용하여 건식 식각하는 모습을 나타낸다.FIG. 2 shows dry etching of the front and rear surfaces of the substrate on which the doped layer is formed using plasma.
기판(100)의 앞면에 형성된 데드 레이어(112)와 뒷면에 도핑된 불순물을 제거하기 위하여 앞면과 뒷면에 대하여 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정을 실시한다.A dry etching process using plasma is performed on the front and rear surfaces of the
플라즈마 건식 식각 공정은 일반적으로 알려진 공정을 사용하며, 앞면과 뒷면에 대하여 식각 공정을 실시하는데 있어서 특별히 순서에 한정되지 않는다. 다만, 기판(100)의 뒷면을 식각하는 경우가 앞면을 식각하는 경우보다 깎아내야 할 두께가 많을 뿐만 아니라 뒷면을 평탄화 시키려는 목적도 있으므로, 뒷면에 대한 식각율이 앞면에 대한 식각율보다 크게 한다.The plasma dry etching process uses a generally known process and is not particularly limited in order to perform an etching process on the front and back surfaces. However, since the back side of the
도 3은 기판의 표면을 플라즈마를 이용하여 건식 식각하여 에미터층을 형성한 모습을 나타낸다.3 illustrates a state in which an emitter layer is formed by dry etching a surface of a substrate using plasma.
플라즈마 건식 식각을 이용하여 도핑층(110)의 앞면에 형성된 데드 레이어(112)와 뒷면의 불순물을 제거하여 에미터층(이하, 뒷면부분이 제거된 도핑층을 에미터층으로 표시함)을 형성한다. 그러나 플라즈마를 이용한 건식 식각을 실시한 에미터층과 기판(100)의 뒷면에는 표면 손상이 남게 되고, 이 표면 손상이 태양전지의 누설전류의 증가시켜 태양전지의 효율을 감소시키는 것은 앞에서 살펴본 것과 같다.The plasma dry etching is used to form an emitter layer (hereinafter, referred to as an emitter layer) by removing the
도 4는 에미터층을 형성한 기판의 표면에 산화막을 형성하여 표면 손상을 제거한 모습을 나타낸다.4 shows an aspect in which an oxide film is formed on the surface of the substrate on which the emitter layer is formed to remove surface damage.
본 발명에서는 플라즈마 건식 식각을 실시한 기판(100)의 표면에 산화막(P)을 형성하여, 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 제거한다. 특히 본 실시 예에서는 질산액에 기판(100) 전체를 침지하여 기판(100)의 앞면과 뒷면에 산화막(P)을 형성할 수 있다. 이때, 50%농도의 질산용액에 15분 정도를 침지하면, 수 나노미터 두께의 산화막(P)이 형성된다. 이러한 산화막(P)은 매우 얇아서 태양전지 기판(100)의 물성에 영향을 미치지 않으면서도, 표면 손상을 대부분 제거할 수 있다. 침지시간이 10분 미만인 경우에는 표면 손상을 제거할 만큼의 산화막이 형성되지 못하며, 침지시간이 20분을 넘는 경우에는 산화막이 너무 두껍게 형성되고 처리시간의 증가로 인하여 공정효율이 떨어지는 문제가 있다.In the present invention, the oxide film (P) is formed on the surface of the
도 5는 산화막을 형성하여 표면 손상을 제거한 뒤에 태양전지를 제조한 모습을 나타낸다.5 shows a solar cell manufactured after removing the surface damage by forming an oxide film.
질산용액에 침지하여 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 제거한 기판에 전면반사방지막(120), 전면전극(130), 후면전계층(140) 및 후면전극(150)을 형성하여 태양전지를 제조한다. The solar cell is manufactured by forming a front
전면반사방지막(120)은 태양광의 반사율을 낮추기 위해 기판(100)의 앞면 에미터층의 위에 형성되는 것으로, 실리콘나이트라이드 등을 이용한 일반적인 전면반사방지막을 사용할 수 있다. 그리고 전면반사방지막(120)을 관통하여 에미터층에 접촉되도록 전면전극(130)을 형성한다.The front
기판(100)의 뒷면에는 후면전극(150)을 형성하며, 이 때 기판(100)의 후면전극(150)과 접하는 면으로부터 소정 깊이 까지는 전극 형성 물질이 도핑되어 후면전계층(140)이 형성된다.The
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면손 상을 제거하여 제조한 태양전지를 나타내는 모식도이다.6 is a schematic view showing a solar cell manufactured by removing surface damage due to plasma dry etching according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에서는 기판(200)의 앞면에 불순물을 도핑한 뒤에, 부분적인 플라즈마 건식 식각 공정을 실시하여, 두께에 차이가 있는 선택적 에미터층(210)을 형성한다. In the present exemplary embodiment, after the dopant is doped on the front surface of the
그리고 선택적 에미터층(210)을 형성하기 위하여 실시된 플라즈마 건식 식각 공정으로 인한 표면 손상을 제거하기 위하여, 50%농도의 질산용액에 15분 동안 침지하여, 수 나노미터 두께의 산화막(P)이 형성시킴으로써 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 제거한다.Then, in order to remove the surface damage caused by the plasma dry etching process to form the
다음으로 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상을 제거한 기판에 전면반사방지막(220), 전면전극(230), 후면전계층(240) 및 후면전극(250)을 형성하여 태양전지를 제조한다.Next, a solar cell is manufactured by forming a front
본 발명에 따른 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상 제거방법의 효과를 확인하기 위하여, 상기한 두 번째 실시예의 효과를 확인하면 다음과 같다.In order to confirm the effect of the surface damage removal method due to the plasma dry etching according to the present invention, the effect of the second embodiment described above is as follows.
선택적 에미터층을 형성하지 않은 결정질 태양전지(A)와 플라즈마 건식 식각의 일종인 RIE(reactive ion etching)를 이용하여 선택적 에미터층을 형성하되 질산용액에 침지하지 않은 결정질 태양전지(B) 및 RIE를 이용하여 선택적 에미터층을 형성하고 질산용액에 침지하여 산화막을 형성함으로써 표면 손상을 제거한 결정질 태양전지(C)를 각각 제조하여 특성을 조사하였다.The crystalline solar cell (A) without forming the selective emitter layer and the crystalline solar cell (B) and RIE without forming the immersion in the nitric acid solution were formed using the selective emitter layer using RIE (reactive ion etching), which is a type of plasma dry etching. The crystalline solar cells (C) were removed from the surface damages by forming selective emitter layers and immersed in nitric acid solution to form oxide films.
도 7은 각 태양전지의 출력전류전압 곡선을 로그스케일로 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing an output current voltage curve of each solar cell in log scale.
이에 따르면 산화막을 형성한 태양전지(C)는 산화막을 형성하지 않은 태양전지(B)에 비하여 누설전류가 크게 감소하는 것을 확인 할 수 있으며, 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면 손상이 제거되었음을 알 수 있다.According to this, it can be seen that the solar cell C in which the oxide film is formed is significantly reduced in leakage current compared to the solar cell B in which the oxide film is not formed, and surface damage due to plasma dry etching is removed.
도 8은 각 태양전지의 외부양자효율(EQE, external quantum efficiency)을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing an external quantum efficiency (EQE) of each solar cell.
도면에서, 표면 손상 제거공정을 거치지 않은 태양전지(B)에 비하여 표면 손상 제거공정을 실시한 태양전지(C)가 단파장영역에서의 효율향상이 더욱 뛰어난 것을 확인할 수 있다.In the figure, it can be seen that the solar cell (C) subjected to the surface damage removal process is more effective in the short wavelength region than the solar cell (B) that has not undergone the surface damage removal process.
표 1은 세 종류의 태양전지가 보이는 주요 특성을 나타낸다.Table 1 shows the main characteristics of the three types of solar cells.
개방전압(Voc)의 경우 세 종류의 태양전지에 대하여 큰 차이가 없었으나, 단락전류(Isc)는 표면 손상 제거공정을 거친 태양전지(C)가 가장 높은 값을 보였다.In the case of open voltage (Voc), there was no significant difference for the three types of solar cells, but the short-circuit current (Isc) showed the highest value for the solar cell (C) which had undergone the surface damage removal process.
특히, 효율에 있어서, 표면 손상을 제거하지 않은 태양전지(B)가 나타낸 평균값이 16.11%인 것에 비하여, 표면 손상을 제거한 태양전지(C)는 평균 16.24%의 효율을 나타내어 태양전지의 효율이 향상된 것을 확인할 수 있다.In particular, in terms of efficiency, the average value of the solar cell B without surface damage removal was 16.11%, whereas the solar cell C without surface damage showed an efficiency of 16.24% on average, resulting in improved efficiency of the solar cell. You can see that.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구범위에 의해 정해지는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various changes without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the specific embodiments, but should be construed as defined by the appended claims.
도 1은 태양전지용 실리콘 기판에 도핑층을 형성한 모습을 나타낸다.1 shows a state in which a doping layer is formed on a silicon substrate for a solar cell.
도 2는 도핑층이 형성된 기판의 앞면과 뒷면을 플라즈마를 이용하여 건식 식각하는 모습을 나타낸다.FIG. 2 shows dry etching of the front and rear surfaces of the substrate on which the doped layer is formed using plasma.
도 3은 기판의 표면을 플라즈마를 이용하여 건식 식각하여 에미터층을 형성한 모습을 나타낸다.3 illustrates a state in which an emitter layer is formed by dry etching a surface of a substrate using plasma.
도 4는 에미터층을 형성한 기판의 표면에 산화막을 형성하여 표면 손상을 제거한 모습을 나타낸다.4 shows an aspect in which an oxide film is formed on the surface of the substrate on which the emitter layer is formed to remove surface damage.
도 5는 산화막을 형성하여 표면 손상을 제거한 뒤에 태양전지를 제조한 모습을 나타낸다.5 shows a solar cell manufactured after removing the surface damage by forming an oxide film.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 건식 식각으로 인한 표면손상을 제거하여 제조한 태양전지를 나타내는 모식도이다.6 is a schematic view showing a solar cell manufactured by removing surface damage due to plasma dry etching according to another embodiment of the present invention.
도 7은 각 태양전지의 출력전류전압 곡선을 로그스케일로 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing an output current voltage curve of each solar cell in log scale.
도 8은 각 태양전지의 외부양자효율(EQE)을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the external quantum efficiency (EQE) of each solar cell.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100, 200: 기판 110: 도핑층100, 200: substrate 110: doping layer
112: 데드 레이어 120, 220: 전면반사방지막112:
130, 230: 전면전극 140, 240: 후면전계층130, 230:
150, 250: 후면전극 210: 선택적 에미터층150, 250: rear electrode 210: selective emitter layer
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| KR20090016089A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-13 | 엘지전자 주식회사 | Method for forming emitter layer of silicon solar cell |
| KR20090062152A (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-17 | 엘지전자 주식회사 | Method for preparing of solar cell using plasma-surface-treatment |
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- 2009-09-14 KR KR1020090086598A patent/KR101047326B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR20090062152A (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-17 | 엘지전자 주식회사 | Method for preparing of solar cell using plasma-surface-treatment |
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