KR101130195B1 - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR101130195B1
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substrate
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impurity doping
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하정민
안준용
김진호
황성현
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엘지전자 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A solar battery and a manufacturing method thereof are provided to improve solar battery efficiency by forming a channel of an electric charge by using the impurity doping concentration change of an emitter part and increasing the charge quantity moving towards an electrode. CONSTITUTION: An emitter part(121) and an anti-reflection part are formed on the front side of a substrate(110). The emitter part comprises a first emitter part(1211), a second emitter part(1212), and a third emitter part(1213) in which the impurity doping thickness is different. A plurality of second emitter parts has the width of 30μm to 40μm. A first electrode(140) is connected to the third emitter part. A second electrode(150) is connected to the substrate. The surface resistance value of the second emitter part and the third emitter part is different.

Description

태양 전지 및 그 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.

일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다. Typical solar cells have a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types, respectively.

이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍의 전자와 정공은 각각 p-n 접합에 의해 해당 방향, 즉, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형의 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결함으로써 전력을 얻는다.When light is incident on the solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor portion, and the electrons and holes of the generated electron-hole pairs are moved in the corresponding directions, that is, the electrons move toward the n-type semiconductor portion, respectively by pn junctions. The hole moves toward the p-type semiconductor portion. The moved electrons and holes are collected by different electrodes connected to the n-type and p-type semiconductor parts, respectively, and are obtained by connecting these electrodes with wires.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 효율을 향상시키기 위한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the efficiency of the solar cell.

본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖는 기판, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖고, 제1 두께를 갖는 제1 에미터 부분, 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖고 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 제2 에미터 부분, 그리고 상기 제2 두께보다 큰 제3 두께를 갖고 제2 방향으로 뻗어 있는 제3 에미터 부분을 구비한 에미터부, 상기 제3 에미터 부분을 따라 뻗어 있고 상기 제2 에미터 부분에 연결된 제1 전극, 그리고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다. A solar cell according to one aspect of the invention has a substrate having a first conductivity type, a first emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and having a first thickness, greater than the first thickness. An emitter portion having a plurality of second emitter portions having a second thickness and extending in a first direction, and having a third emitter portion extending in a second direction with a third thickness greater than the second thickness, the first And a first electrode extending along the three emitter portions and connected to the second emitter portion, and a second electrode connected to the substrate.

상기 복수의 제2 에미터 부분 각각은 30㎛ 내지 40㎛의 폭을 가질 수 있다.Each of the plurality of second emitter portions may have a width of 30 μm to 40 μm.

인접한 두 제2 에미터 부분간의 간격은 0.3㎜ 내지 3.0㎜일 수 있다. The spacing between two adjacent second emitter portions may be between 0.3 mm and 3.0 mm.

상기 복수의 제2 에미터 부분은 50개 내지 400개일 수 있다. The plurality of second emitter portions may be 50 to 400.

상기 복수의 제2 에미터 부분은 상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 것이 좋다.Preferably, the plurality of second emitter portions extend in a direction crossing the first electrode.

상기 제1 에미터 부분, 복수의 제2 에미터 부분 및 상기 제3 에미터 부분은 각각 서로 다른 면저항값을 가질 수 있다. The first emitter portion, the plurality of second emitter portions, and the third emitter portion may each have different sheet resistance values.

상기 제1 에미터 부분은 100Ω/sq. 내지 140Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 상기 복수의 에미터 부분은 60Ω/sq. 내지 90Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 상기 제3 에미터 부분은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항값을 가질 수 있다. The first emitter portion is 100 μs / sq. And a sheet resistance value of 140 kPa / sq., Wherein the plurality of emitter portions are 60 kPa / sq. To a sheet resistance of 90 kPa / sq., Wherein the third emitter portion is 10 kPa / sq. It can have a sheet resistance value of to 40 Ω / sq.

상기 제1 두께는 20㎛ 내지 40㎛이고, 상기 제2 두께는 60㎛ 내지 60㎛이고, 상기 제3 두께는 500㎛ 내지 1000㎛일 수 있다.The first thickness may be 20 μm to 40 μm, the second thickness may be 60 μm to 60 μm, and the third thickness may be 500 μm to 1000 μm.

상기 제1 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제1 거리는 상기 제3 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제2 거리와 동일할 수 있다. The first distance from the bonding surface between the first emitter portion and the substrate to the surface of the substrate on which the second electrode is located is the second electrode located on the bonding surface between the third emitter portion and the substrate. It may be equal to the second distance to the surface of the substrate.

상기 제2 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리와 동일할 수 있다. The third distance from the junction surface of the second emitter portion to the substrate to the surface of the substrate on which the second electrode is located may be equal to the first distance or the second distance.

상기 제2 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리와 상이할 수 있다.The third distance from the bonding surface between the second emitter portion and the substrate to the surface of the substrate on which the second electrode is located may be different from the first distance or the second distance.

상기 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리보다 작은 것이 좋다. The third distance may be smaller than the first distance or the second distance.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 전극 및 제3 에미터 부분과 연결된 버스바를 더 포함할 수 있다. The solar cell according to the above characteristic may further include a bus bar extending in a direction crossing the first electrode and connected to the first electrode and the third emitter portion.

상기 제3 에미터 부분은 상기 제1 전극과 상기 버스바 하부에서 상기 제1 전극과 상기 버스바를 따라서 뻗어 있는 것이 좋다.The third emitter portion may extend along the first electrode and the bus bar below the first electrode and the bus bar.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제1 에미터 부분과 상기 복수의 제2 에미터 부분 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include an anti-reflection portion positioned on the first emitter portion and the plurality of second emitter portions.

상기 반사 방지부는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다.The anti-reflection portion may be made of silicon nitride (SiNx).

상기 반사 방지부는 2.0 내지 2.1의 굴절률을 가질 수 있다.The anti-reflection portion may have a refractive index of 2.0 to 2.1.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제2 전극과 접하는 상기 기판에 위치한 후면 전계부를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include a rear electric field located on the substrate in contact with the second electrode.

본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖는 기판, 상기 기판의 제1 면에 형성되고, 제1 불순물 도핑부와 상기 제1 불순물 도핑부보다 높은 불순물 도핑 농도를 갖는 제2 불순물 도핑부를 갖는 에미터부, 상기 에미터부의 상기 제2 불순물 도핑부 위에서 상기 제2 불순물 도핑부를 따라 위치하고, 상기 제2 불순물 도핑부와 연결되어 있는 제1 전극, 상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 및 제2 불순물 도핑부와 다른 불순물 도핑 농도를 갖는 반도체 전극, 그리고 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면에 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다. According to another aspect of the present invention, a solar cell includes a substrate having a first conductivity type, a second impurity formed on a first surface of the substrate, and having a higher impurity doping concentration than the first impurity doping portion and the first impurity doping portion. An emitter portion having a doping portion, a first electrode positioned along the second impurity doping portion on the second impurity doping portion, the first electrode connected to the second impurity doping portion, and extending in a direction intersecting with the first electrode; And a semiconductor electrode having an impurity doping concentration different from that of the first and second impurity dopants, and a second electrode connected to the second surface of the substrate opposite to the first surface of the substrate. .

상기 반도체 전극은 상기 제1 불순물 도핑부보다 높고 상기 제2 불순물 도핑부보다 낮은 불순물 도핑 농도를 갖는 것이 좋다.The semiconductor electrode may have an impurity doping concentration higher than that of the first impurity doping portion and lower than that of the second impurity doping portion.

상기 반도체 전극은 상기 제1 불순물 도핑부보다 낮고 상기 제2 불순물 도핑부보다 큰 면저항값을 갖는 것이 바람직하다.The semiconductor electrode may have a sheet resistance value lower than that of the first impurity doped portion and greater than that of the second impurity doped portion.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터층을 형성하는 단계, 식각법으로 상기 에미터층을 부분적으로 식각하여 제1 불순물 도핑 두께를 각각 제1 에미터 부분과 상기 제1 불순물 도핑 두께보다 큰 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 형성하는 단계, 상기 식각법과 다른 방법으로 상기 기판에 제1 및 제2 불순물 도핑 두께와 다른 제3 불순물 도핑 두께를 갖는 반도체 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 반도체 전극과 상기 제2 에미터 부분에 연결되어 있는 제1 전극과 상기 기판의 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a first surface of a substrate having a first conductivity type, by etching. Partially etching the emitter layer to form a first emitter portion having a first impurity doping thickness and a second emitter portion having a second impurity doping thickness greater than the first impurity doping thickness, respectively, which is different from the etching method. Forming a semiconductor electrode having a third impurity doping thickness different from the first and second impurity doping thicknesses in the substrate, and the first electrode and the substrate connected to the semiconductor electrode and the second emitter portion. Forming a second electrode on the second side of the substrate, the second electrode being opposite the first side of the substrate;

상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성할 수 있다. In the forming of the semiconductor electrode, after forming the first and second emitter portions, selectively irradiating a laser beam on the first emitter portion to convert the first emitter portion irradiated with the laser beam to the semiconductor electrode. Can be formed.

상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 이온을 주입하여 상기 이온이 주입된 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성할 수 있다.In the forming of the semiconductor electrode, after forming the first and second emitter portions, selectively implanting ions on the first emitter portion to form the first emitter portion into which the ions are implanted as the semiconductor electrode. Can be.

상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 불순물막을 형성하는 단계, 그리고 상기 상기 불순물막에 열을 가하여 상기 불순물막이 위치한 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the semiconductor electrode may include forming an impurity film selectively on the first emitter part after forming the first and second emitter parts, and applying heat to the impurity film to form the first impurity film. The method may include forming an emitter portion as the semiconductor electrode.

상기 불순물막은 스크린 인쇄법(screen printing)이나 스핀 코팅법(spin coating)으로 형성될 수 있다.The impurity film may be formed by screen printing or spin coating.

상기 에미터층은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항을 가질 수 있다. The emitter layer was 10 μs / sq. It can have a sheet resistance of to 40 Ω / sq.

상기 제2 불순물 도핑 두께는 상기 제3 불순물 도핑 두께보다 큰 것이 좋다.The second impurity doping thickness may be greater than the third impurity doping thickness.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터층을 형성하는 단계, 상기 에미터층을 부분적으로 식각하여 서로 불순물 도핑 두께가 서로 상이한 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 내지 제 3 에미터 부분을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 에미터 부분 및 상기 제3 에미터 부분에 연결되어 있는 제1 전극과 상기 기판의 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a first surface of a substrate having a first conductivity type, the emitter layer Partially etching to form first to third emitter portions having impurity doping thicknesses different from each other, and a first emitter portion connected to the second emitter portion and the third emitter portion. And forming a second electrode on the second surface of the substrate positioned opposite to the electrode and the first surface of the substrate and connected to the substrate.

상기 제1 내지 제3 에미터 부분 형성 단계는 상기 에미터층 위에 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 식각 방지막을 형성하는 단계, 상기 에미터층 위와 상기 제1 식각 방지막 위에 상기 제1 방향과 교차하는제2 방향으로 뻗어 있는 제2 식각 방지막을 형성하는 단계, 상기 제2 및 제1 식각 방지막을 마스크로 하여, 노출된 상기 에미터층을 제거하는 단계, 상기 제2 식각 방지막을 제거하는 단계, 상기 제1 식각 방지막을 마스크로 하여, 노출된 상기 에미터층을 제거하여 제1 두께를 갖는 제1 에미터 부분과 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 식각 방지막을 제거하여, 상기 제2 두께보다 두꺼운 제3 두께를 갖는 제3 에미터 부분을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the first to third emitter portions may include forming a first etch stop layer extending in the first direction on the emitter layer, and an agent intersecting the first direction on the emitter layer and on the first etch stop layer. Forming a second etch stop layer extending in two directions, using the second and first etch stop layers as a mask, removing the exposed emitter layer, removing the second etch stop layer, and first Removing the exposed emitter layer using an etch stop layer as a mask to form a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second thickness thicker than the first thickness, and And removing the second etch stop layer to form a third emitter portion having a third thickness that is thicker than the second thickness.

상기 에미터층은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항을 가질 수 있다. The emitter layer was 10 μs / sq. It can have a sheet resistance of to 40 Ω / sq.

상기 제1 식각 방지막은 상기 제2 방향으로 더 뻗어 있는 것이 좋다.The first etch stop layer further extends in the second direction.

상기 제1 및 제2 전극 형성 단계는 상기 제1 전극과 교차하여 상기 제1 전극과 연결되어 있고 또한 상기 제2 방향으로 뻗어 있는 상기 제3 에미터 부분과 연결되어 있는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The forming of the first and second electrodes may further include forming a bus bar intersecting with the first electrode and connected to the first electrode and connected to the third emitter portion extending in the second direction. It may include.

이러한 특징에 따르면, 에미터부의 불순물 도핑 농도 변화를 이용하여 전하의 이동 통로를 형성하므로 전극 쪽으로 이동하는 전하량을 증가시켜, 태양 전지의 효율이 향상된다. According to this feature, the change in the impurity doping concentration of the emitter is used to form a charge transfer path, thereby increasing the amount of charge moving toward the electrode, thereby improving the efficiency of the solar cell.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 형성된 에미터부의 일부 사시도이다.
도 4a 내지 도 4g은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 에미터부를 형성하기 위한 식각 공정을 위해 에미터층 위에 위치한 식각 방지막의 패턴을 도시한 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 에미터 부분의 개수 증가에 따른 제2 에미터 부분 간의 간격 변화를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 에미터 부분의 개수 증가에 따른 태양 전지의 효율 변화를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 에미터부의 일부 사시도이다.
도 10a 내지 도 10c, 도 11a 및 도 11b 및 도 12a 및 도 12b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 에미터부를 형성하는 위한 형성 방법의 다양한 예를 도시한 도면이다. 1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3 is a partial perspective view of an emitter portion formed in accordance with an embodiment of the present invention.
4A to 4G are diagrams sequentially illustrating an example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B schematically illustrate patterns of an etch stop layer on an emitter layer for an etching process for forming an emitter part according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating a change in spacing between second emitter portions according to an increase in the number of second emitter portions according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph illustrating a change in efficiency of a solar cell as the number of second emitter portions increases according to an embodiment of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of a solar cell according to another embodiment of the present invention.
9 is a partial perspective view of an emitter portion formed in accordance with another embodiment of the present invention.
10A to 10C, 11A and 11B, and 12A and 12B illustrate various examples of a forming method for forming an emitter portion of a solar cell according to another embodiment of the present invention, respectively.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed "overall" on another part, it means that not only is formed on the entire surface of the other part but also is not formed on a part of the edge.

그러면 도 1 내지 도 2을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.Next, a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121)와 연결되어 있는 전면 전극부(140), 기판(110)의 전면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, '후면(back surface)'이라 함]에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(BSF region)(172), 그리고 기판(110)의 후면 위에 위치하는 후면 전극부(150)를 구비한다.1 and 2, a solar cell 11 according to an exemplary embodiment of the present invention has an incident surface (hereinafter, referred to as a 'front surface') that is a surface of a substrate 110 and a substrate 110 to which light is incident. Emitter region 121, antireflective portion 130 positioned on emitter portion 121, front electrode portion 140 connected to emitter portion 121, and substrate 110, respectively. Back surface field (BSF region) 172 located on the surface of the substrate 110 (hereinafter referred to as the 'back surface'), which is the opposite side of the front surface of the substrate), and the substrate 110. It has a rear electrode unit 150 located on the rear of the).

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입을 갖고 있고 단결정 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑될 수 있다.The substrate 110 is a semiconductor substrate having a first conductivity type, for example a p-type conductivity type, and made of single crystal silicon. When the substrate 110 has a p-type conductivity type, impurities of trivalent elements such as boron (B), gallium, indium, and the like are doped into the substrate 110. However, alternatively, the substrate 110 may be of n-type conductivity type. When the substrate 110 has an n-type conductivity type, impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb) may be doped into the substrate 110.

도 1 및 도 2와는 달리, 대안적인 예에서, 기판(110)의 전면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 이 경우, 기판(110)의 전면 위에 위치한 에미터부(121)와 반사 방지부(130) 역시 요철면을 갖는다.Unlike FIGS. 1 and 2, in an alternative example, the front surface of the substrate 110 may be textured to have a textured surface that is an uneven surface. In this case, the emitter portion 121 and the anti-reflection portion 130 positioned on the front surface of the substrate 110 also have an uneven surface.

이와 같이, 기판(110)의 전면이 텍스처링되어 있을 경우, 기판(110)의 입사 면적이 증가하고 요철에 의한 복수 번의 반사 동작으로 빛 반사도가 감소하여, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하므로 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.As such, when the entire surface of the substrate 110 is textured, the incident area of the substrate 110 increases and the light reflectivity decreases due to a plurality of reflection operations due to unevenness, so that the amount of light incident on the substrate 110 is increased. As it increases, the efficiency of the solar cell 11 is improved.

에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 불순물 도핑부로서, 빛이 입사되는 면, 즉, 기판(110)의 전면에 위치한다. 따라서 제2 도전성 타입의 에미터부(121)는 기판(110) 중 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.The emitter part 121 is an impurity doping part in which impurities of a second conductivity type, for example, an n-type conductivity type, which is opposite to the conductivity type of the substrate 110 are doped into the substrate 110, and a surface on which light is incident That is, the substrate 110 is positioned in front of the substrate 110. Accordingly, the emitter portion 121 of the second conductivity type forms a p-n junction with the first conductivity type portion of the substrate 110.

이러한 에미터부(121)는 서로 다른 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 구비한다. 이미 설명한 것처럼, 제1 내지 제3 에미터 부분은 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 있으므로, 제1 내지 제3 에미터 부분은 제1 내지 제3 불순물 도핑부이다.The emitter portion 121 includes first to third emitter portions 1211-1213 having different impurity doping thicknesses. As already described, since the first to third emitter portions are doped with impurities of the second conductivity type, the first to third emitter portions are first to third impurity doped portions.

본 실시예에서, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께는 제2 에미터 부분(1212)보다 작고, 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께는 제3 에미터 부분(1213)보다 작다. 결국, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께가 가장 얇고, 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 두께가 가장 두껍다.In this embodiment, the impurity doping thickness of the first emitter portion 1211 is less than the second emitter portion 1212, and the impurity doping thickness of the second emitter portion 1212 is the third emitter portion 1213. Is less than As a result, the impurity doping thickness of the first emitter portion 1211 is the thinnest, and the impurity doping thickness of the third emitter portion 1213 is the thickest.

이와 같이, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)의 불순물 도핑 농도 역시 서로 상이하다. 일반적으로, 불순물 도핑 두께는 불순물 도핑 농도와 비례하므로, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도가 가장 낮고, 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 농도가 가장 높다. As described above, since the impurity doping thicknesses of the first to third emitter portions 1211-1213 are different from each other, the impurity doping concentrations of the first to third emitter portions 1211-1213 are also different from each other. In general, since the impurity doping thickness is proportional to the impurity doping concentration, the impurity doping concentration of the first emitter portion 1211 is the lowest, and the impurity doping concentration of the third emitter portion 1213 is the highest.

본 예에서, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께는 약 20㎛ 이상 40㎛일 수 이하일 수 있고, 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께는 약 50㎛ 이상 60㎛ 이하일 수 있으며, 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 두께는 약 500㎛ 이상 내지 1000㎛ 이하일 수 있다.In this example, the impurity doping thickness of the first emitter portion 1211 may be about 20 μm or more and 40 μm or less, and the impurity doping thickness of the second emitter portion 1212 may be about 50 μm or more and 60 μm or less. The impurity doping thickness of the third emitter portion 1213 may be about 500 μm or more and 1000 μm or less.

이처럼, 제1 내지 제2 에미터 부분(1211-1213)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 기판(110)의 표면에서부터 제1 에미터 부분(1211)과 상기 기판(110)과의 p-n 접합면(제1 접합면)까지의 두께(d1), 기판(110)의 표면에서부터 제2 에미터 부분(1212)과 기판(110)과의 p-n 접합면(제2 접합면)까지의 두께(d2) 및 기판(110)의 표면에서부터 제3 에미터 부분(1213)과 기판(110)과의 p-n 접합면(제3 접합면)까지의 두께(d3) 역시 서로 상이하다.As such, since the impurity doping thicknesses of the first to second emitter portions 1211-1213 are different from each other, the pn junction surface between the first emitter portion 1211 and the substrate 110 is formed from the surface of the substrate 110. Thickness d1 to (first bonding surface), thickness d2 from the surface of the substrate 110 to the pn bonding surface (second bonding surface) between the second emitter portion 1212 and the substrate 110. And the thickness d3 from the surface of the substrate 110 to the pn bonding surface (third bonding surface) between the third emitter portion 1213 and the substrate 110 is also different from each other.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 두께(d1)가 가장 얇고, 두께(d3)가 가장 두껍다.That is, as shown in Figs. 1 and 2, the thickness d1 is the thinnest and the thickness d3 is the thickest.

또한, 본 예에서, 기판(110) 내에 존재하는 제1 접합면 내지 제3 접합면은 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼 기판(110)의 후면과 평행한 동일선 상에 위치한다. 이로 인해, 제2 및 제3 에미터 부분(1212, 1213)의 상부 표면은 제1 에미터 부분(1211)의 상부 표면으로부터 반사 방지부(130) 쪽으로 돌출되어 있고, 이때, 제2 및 제3 에미터 부분(1212, 1213)의 돌출 정도가 서로 상이하므로, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)의 각 상부 표면은 기판(110)의 후면과 평행한 서로 다른 선 상에 위치한다. 이로 인해, 기판(110)의 후면에서부터 제1 접합면 내지 제3 접합면까지의 각 두께(또는 거리)(d4)는 동일하다. 이때, 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 가질 경우, 텍스처링 표면의 각 요철의 높이 차이로 인한 오차 범위 내에서 각 두께(d1-d4)는 동일한 것으로 간주하다.In addition, in this example, the first to third bonding surfaces existing in the substrate 110 are located on the same line parallel to the rear surface of the substrate 110 as shown in FIGS. 1 and 2. As a result, the upper surfaces of the second and third emitter portions 1212 and 1213 protrude from the upper surface of the first emitter portion 1211 toward the anti-reflection portion 130, where the second and third Since the protruding degrees of the emitter portions 1212 and 1213 are different from each other, each upper surface of the first to third emitter portions 1211-1213 is located on a different line parallel to the rear surface of the substrate 110. . For this reason, each thickness (or distance) d4 from the back surface of the board | substrate 110 to the 1st bonding surface thru | or 3rd bonding surface is the same. At this time, when the entire surface of the substrate 110 has a texturing surface, each thickness (d1-d4) is considered to be the same within the error range due to the height difference of each unevenness of the texturing surface.

또한, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)의 불순물 도핑 두께 차이로 인해, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)의 면저항값(sheet resistance) 역시 서로 상이하다. 일반적으로 면저항값은 불순물 도핑 두께에 반비례하므로, 불순물 도핑 두께가 얇은 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 가장 크고 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값이 가장 작다. 따라서, 에미터부(121)에서 면저항값의 크기 순서는 제1 에미터 부분(1211) > 제2 에미터 부분(1212) > 제3 에미터 부분(1213)이다. 예를 들어, 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값은 약 100Ω/sq. 내지 140Ω/sq.) 일 수 있고, 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값은 약 60Ω/sq. 내지 90Ω/sq.) 일 수 있으며, 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값은 약 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq. 일 수 있다.In addition, due to the difference in the impurity doping thicknesses of the first to third emitter portions 1211-1213, the sheet resistances of the first to third emitter portions 1211-1213 are also different from each other. In general, since the sheet resistance value is inversely proportional to the impurity doping thickness, the sheet resistance value of the first emitter portion 1211 having a thin impurity doping thickness is the largest and the sheet resistance value of the third emitter portion 1213 is the smallest. Accordingly, the magnitude order of the sheet resistance values in the emitter part 121 is the first emitter part 1211> the second emitter part 1212> the third emitter part 1213. For example, the sheet resistance value of the first emitter portion 1211 is about 100 mW / sq. To 140 kPa / sq.), And the sheet resistance value of the second emitter portion 1212 is about 60 kPa / sq. To 90 kPa / sq.), And the sheet resistance value of the third emitter portion 1213 is about 10 kPa / sq. To 40 μs / sq. Can be.

도 1 및 도 3에 도시한 것처럼, 제3 에미터 부분(1213)은 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 부분(1213a)과 복수의 제2 부분(1213b)을 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 3, the third emitter portion 1213 includes a plurality of first portions 1213a and a plurality of second portions 1213b extending in directions crossing each other.

복수의 제1 부분(1213a)은 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어 있고, 복수의 제2 부분(1213b)은 복수의 제1 부분(1213a)과 교차하는 방향으로 서로 이격되어 나란히 뻗어 있다. 따라서 복수의 제1 부분(1213a)과 복수의 제2 부분(1213b)은 서로 교차하는 부분에서 연결되어 있다.The plurality of first portions 1213a are spaced apart from each other and extend side by side in a predetermined direction, and the plurality of second portions 1213b are spaced apart from each other in a direction crossing the plurality of first portions 1213a. Therefore, the plurality of first portions 1213a and the plurality of second portions 1213b are connected at the intersections with each other.

이로 인해, 복수의 제3 에미터 부분(1213)는 도 1에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면에 격자 형상으로 위치한다.As a result, the plurality of third emitter portions 1213 are positioned in a lattice shape on the entire surface of the substrate 110, as shown in FIG. 1.

이때, 각 제1 부분(1213a)의 폭은 제2 부분(1213b)의 폭과 상이하고, 예를 들어, 제1 부분(1213a)의 폭이 제2 부분(1213b)의 폭보다 작다.At this time, the width of each first portion 1213a is different from the width of the second portion 1213b, and for example, the width of the first portion 1213a is smaller than the width of the second portion 1213b.

복수의 제2 에미터 부분(1212)은 서로 이격되어 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)과 교차하는 방향, 즉, 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)과 같은 방향으로 나란히 뻗어 있다. 이로 인해, 복수의 제2 에미터 부분(1212)은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)과 교차하고 있고, 교차하는 지점에서 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)과 연결되어 있다.The plurality of second emitter portions 1212 are spaced apart from each other and intersect the first portion 1213a of the third emitter portion 1213, that is, the second portion 1213b of the third emitter portion 1213. ) Side by side in the same direction. As a result, the plurality of second emitter portions 1212 intersect with the first portion 1213a of the third emitter portion 1213, and the first portion of the third emitter portion 1213 at the intersection points. Connected to 1213a.

이때, 제2 에미터 부분(1212)의 폭은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)의 폭보다 작다. At this time, the width of the second emitter portion 1212 is smaller than the width of the first portion 1213a of the third emitter portion 1213.

각 제2 에미터 부분(1212)의 폭은 약 30㎛ 내지 40㎛이고, 인접한 두 제2 에미터 부분(1212) 간의 간격은 약 0.3㎜ 내지 3.0㎜) 이다. 또한, 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 약 50개 내지 400개일 수 있다. 이때, 기판(110)의 가로×세로의 크기는 약 156㎜×156㎜일 수 있다. 본 예에서, 제2 에미터 부분(1212)의 간격은 제2 에미터 부분(1212)의 개수에 따라 달라진다. 따라서, 도 6에 도시한 것처럼, 제2 에미터 부분(1212)의 개수가 증가할수록 제2 에미터 부분(1212)간의 간격은 감소한다.The width of each second emitter portion 1212 is about 30 μm to 40 μm, and the spacing between two adjacent second emitter portions 1212 is about 0.3 mm to 3.0 mm). In addition, the number of the plurality of second emitter portions 1212 may be about 50 to about 400. In this case, the size of the width × length of the substrate 110 may be about 156 mm × 156 mm. In this example, the spacing of the second emitter portion 1212 depends on the number of second emitter portions 1212. Thus, as shown in FIG. 6, as the number of second emitter portions 1212 increases, the spacing between the second emitter portions 1212 decreases.

본 예에서, 제1 에미터 부분(1211)은 에미터부(121)에서 제2 에미터 부분(1212)과 제3 에미터 부분(1213)을 제외한 부분이 된다. In this example, the first emitter portion 1211 becomes a portion of the emitter portion 121 except for the second emitter portion 1212 and the third emitter portion 1213.

기판(110)과 에미터부(121)와의 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction between the substrate 110 and the emitter portion 121, the electron-hole pairs, which are charges generated by light incident on the substrate 110, are electrons and holes. Separately, electrons move toward n-type and holes move toward p-type. Accordingly, when the substrate 110 is p-type and the emitter portion 121 is n-type, the separated holes move toward the rear surface of the substrate 110 and the separated electrons move toward the emitter portion 121.

에미터부(121)는 기판(110), 즉, 기판(110)의 제1 도전성 부분과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121)쪽으로 이동한다.The emitter portion 121 forms a pn junction with the substrate 110, that is, the first conductive portion of the substrate 110, and thus, unlike the present embodiment, when the substrate 110 has an n-type conductivity type, The terminator 121 has a p-type conductivity type. In this case, the separated electrons move toward the rear surface of the substrate 110 and the separated holes move toward the emitter portion 121.

에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the emitter portion 121 has an n-type conductivity type, the emitter portion 121 may be formed by doping the substrate 110 with impurities of a pentavalent element, and conversely, when the emitter portion 121 has a p-type conductivity type, The dopant may be formed by doping the substrate 110 with impurities.

이와 같이, 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 에미터부(121)와의 p-n 접합에 의해 전자와 정공의 이동이 이루어질 때, 에미터부(121)의 위치에 따라 면저항값과 불순물 도핑 농도가 서로 상이한 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)으로 나눠져 있으므로 각 에미터 부분(1211-1213)의 면저항값과 불순물 도핑 농도에 따라서 전하의 이동 방향과 불순물에 의한 전하의 손실량이 달라지게 된다.As such, when electrons and holes are moved by the pn junction between the first conductive type portion of the substrate 110 and the emitter portion 121, the sheet resistance value and the impurity doping concentration are different from each other depending on the position of the emitter portion 121. Since it is divided into different first to third emitter parts 1211-1213, the sheet resistance value and the impurity doping concentration of each emitter part 1211-1213 may vary the direction of charge movement and the amount of charge loss due to impurities. .

즉, 일반적으로 에미터부(121)의 면저항값이 높은 부분을 통해 이동할 때보다 면저항값이 낮을 부분을 통해 이동할 때, 전하의 이동은 보다 용이하게 행해지고, 또한, 에미터부(121)의 불순물 도핑 농도가 증가할 수록 해당 부분의 전도도는 증가하게 된다.That is, in general, when moving through the portion having the lower sheet resistance value than when moving through the portion having the higher sheet resistance value of the emitter portion 121, the charge is more easily carried out, and the impurity doping concentration of the emitter portion 121 is further improved. As is increased, the conductivity of the part increases.

따라서, 본 예와 같이, 해당 전하(예, 전자)가 에미터부(121)로 이동할 경우, 제일 높은 면저항값을 갖는 제1 에미터 부분(1211)에 위치한 전하는 자신보다 낮은 면저항값을 갖고 있고 자신이 위치한 곳에서부터 가까운 곳에 위치하는 제2 에미터 부분(1212)이나 제3 에미터 부분(1213)으로 이동하게 된다. 이때, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도가 다른 부분(1212, 1213)에 비해 작기 때문에, 제2 에미터 부분(1212)이나 제3 에미터 부분(1213)쪽으로 이동하는 도중 불순물에 의해 전하가 손실되는 양은 다른 에미터 부분(1212, 1213)을 통해 이동할 때보다 크게 감소한다.Therefore, as shown in the present example, when the corresponding charge (eg, electron) moves to the emitter portion 121, the charge located in the first emitter portion 1211 having the highest sheet resistance value has a lower sheet resistance value than itself. It moves to the second emitter portion 1212 or the third emitter portion 1213 which is located near from the location. At this time, since the impurity doping concentration of the first emitter portion 1211 is smaller than that of the other portions 1212 and 1213, the impurity doping during the movement to the second emitter portion 1212 or the third emitter portion 1213 is performed. The amount of charge lost by this decreases significantly when moving through the other emitter portions 1212 and 1213.

이와 같이, 제1 에미터 부분(1211)에 위치한 전하들이 제2 에미터 부분(1212)으로 이동하면 이 제2 에미터 부분(1212)의 전도도는 제1 에미터 부분(1211)보다 크기 때문에, 전하는 해당 방향으로 뻗어 있는 제2 에미터 부분(1212)을 따라 이동하게 된다. 따라서 제2 에미터 부분(1212)은 전하를 전송하는 반도체 전극(semiconductor electrode)으로서 작용한다. 이처럼, 반도체 전극이나 채널 역할을 하는 제2 에미터 부분(1212)을 통해 이동하는 전하가 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)을 만나게 되면, 제2 에미터 부분(1212)을 따라 이동한 전하는 면저항이 낮은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)으로 이동하게 된다.As such, when the charges located in the first emitter portion 1211 move to the second emitter portion 1212, the conductivity of the second emitter portion 1212 is greater than that of the first emitter portion 1211, The charge moves along the second emitter portion 1212 extending in that direction. Thus, the second emitter portion 1212 acts as a semiconductor electrode for transferring charge. As such, when the charge traveling through the second emitter portion 1212 serving as the semiconductor electrode or the channel encounters the first portion 1213a of the third emitter portion 1213, the second emitter portion 1212 is used. The charge moved along the side moves to the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 having a low sheet resistance.

이와 같이, 제2 에미터 부분(1212)의 형성으로 인해, 전하는 인접한 제3 에미터 부분(1213)뿐만 아니라 제2 에미터 부분(1212)으로도 이동하므로, 전하의 이동 거리가 짧아지게 된다. 따라서, 해당 부분(1212, 1213)으로 이동도중 손실되는 전하량이 감소하고, 결국 제3 에미터 부분(1213)으로 이동하는 전하의 양이 크게 증가하게 된다.As such, due to the formation of the second emitter portion 1212, the charge moves not only to the adjacent third emitter portion 1213 but also to the second emitter portion 1212, thereby shortening the movement distance of the charge. Thus, the amount of charge lost during mobility to the corresponding portions 1212 and 1213 is reduced, and the amount of charge transferred to the third emitter portion 1213 is greatly increased.

제3 에미터 부분(1213)의 상부에 위치하는 전면 전극부(140)가 금속을 함유하고 있으므로, 전면 전극부(140)는 접하고 있는 제3 에미터 부분(1213)보다 훨씬 큰 전도도를 갖고 있다. 따라서, 제3 에미터 부분(1213)으로 이동한 전하는 상부에 위치한 전면 전극부(140)로 이동하여, 전면 전극부(140)를 따라 이동하게 된다.Since the front electrode portion 140 located above the third emitter portion 1213 contains metal, the front electrode portion 140 has much higher conductivity than the third emitter portion 1213 in contact. . Thus, the charge moved to the third emitter portion 1213 moves to the front electrode portion 140 located above, and moves along the front electrode portion 140.

제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 약 140Ω/sq. 이하이거나 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께가 약 20㎛ 이상일 경우, 안정적인 p-n 접합이 형성되어 원활한 전하 발생이 이루어지고, 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 약 100Ω/sq. 이상이거나 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께가 약 40㎛ 이하일 경우, 불순물에 의한 전하의 이동 방해 없이 안정적이고 원활하게 제2 및 제2 에미터 부분(1212, 1213)으로 전하의 이동이 행해진다.The sheet resistance value of the first emitter portion 1211 is about 140 mA / sq. Or less, or when the impurity doping thickness of the first emitter portion 1211 is about 20 μm or more, a stable pn junction is formed to smoothly generate charges, and the sheet resistance value of the first emitter portion 1211 is about 100 μs / sq. . Above or when the impurity doping thickness of the first emitter portion 1211 is about 40 μm or less, transfer of charge to the second and second emitter portions 1212 and 1213 stably and smoothly without disturbing the transfer of charge by impurities. This is done.

또한, 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값이 약 90Ω/sq. 이하이거나 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께가 약 50㎛ 이상일 경우, 제2 에미터 부분(1212)의 전도도가 좀더 안정적으로 확보되어 전하의 이동량을 좀더 안전하게 확보하게 되고, 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값이 약 60Ω/sq. 이상이거나 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께가 약 60㎛ 이하일 경우, 제2 에미터 부분(1212) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 감소시켜, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가된다. In addition, the sheet resistance value of the second emitter portion 1212 was about 90 mA / sq. Or less, or when the impurity doping thickness of the second emitter portion 1212 is about 50 μm or more, the conductivity of the second emitter portion 1212 is more stably secured to secure the amount of charge transfer more safely. Surface resistance of the rotor portion 1212 is about 60 mA / sq. Or more, or when the impurity doping thickness of the second emitter portion 1212 is about 60 μm or less, the amount of light incident on the substrate 110 is reduced by reducing the amount of light absorbed by the second emitter portion 1212 itself. Is increased.

또한, 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값이 약 40Ω/sq. 이하이거나 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 두께가 약 500㎛ 이상일 경우, 제3 에미터 부분(1213)의 전도도가 좀더 안정적으로 확보되어 전하의 이동량을 좀더 안전하게 확보하게 되고, 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값이 약 10Ω/sq. 이상이거나 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 두께가 약 1000㎛ 이하일 경우, 제3 에미터 부분(1213) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 감소시켜, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가된다. In addition, the sheet resistance value of the third emitter portion 1213 was about 40 mA / sq. Or less, or when the impurity doping thickness of the third emitter portion 1213 is about 500 μm or more, the conductivity of the third emitter portion 1213 is more stably secured to secure the amount of charge transfer more safely. Surface resistance of the rotor portion 1213 is about 10 mW / sq. Or more, or when the impurity doping thickness of the third emitter portion 1213 is about 1000 μm or less, the amount of light incident on the substrate 110 is reduced by reducing the amount of light absorbed by the third emitter portion 1213 itself. Is increased.

또한 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 50개 이상일 경우, 복수의 제2 에미터 부분(1212)을 반도체 전극으로 이용함에 따른 전하 전송율 향상이 좀더 안정적으로 얻어지고, 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 400개 이하일 경우, 에미터부(121)의 고농도 도핑 영역의 증가로 인한 전하의 재결합율을 크게 증가시키지 않고 반도체 전극을 이용한 전하 전송 효율을 안정적으로 얻는다.In addition, when the number of the plurality of second emitter portions 1212 is 50 or more, the charge transfer rate improvement may be more stably obtained by using the plurality of second emitter portions 1212 as the semiconductor electrode, and the plurality of second emitter portions 1212 may be more stable. When the number of the emitter portions 1212 is 400 or less, the charge transfer efficiency using the semiconductor electrode is stably obtained without greatly increasing the recombination rate of the charges due to the increase in the high concentration doped region of the emitter portion 121.

에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다.The anti-reflection unit 130 disposed on the emitter unit 121 reduces the reflectivity of light incident on the solar cell 11 and increases the selectivity of a specific wavelength region, thereby increasing the efficiency of the solar cell 11.

본 예에서, 반사 방지부(130)는 주로 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212) 위에 위치한다. In this example, the anti-reflection portion 130 is located primarily above the first emitter portion 1211 and the second emitter portion 1212.

이러한 반사 방지부(130)는 투명하고 수소화된 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있고, 약 70㎚ 내지 약 80㎚의 두께를 가지며, 약 2.0 내지 2.1의 굴절률을 가질 수 있다.The anti-reflection portion 130 may be made of transparent and hydrogenated silicon nitride (SiNx), have a thickness of about 70 nm to about 80 nm, and may have a refractive index of about 2.0 to 2.1.

반사 방지부(130)의 굴절률이 2.0 이상일 경우, 빛의 반사도가 감소되면서 반사 방지부(130) 자체에서 흡수되는 빛의 양이 좀더 감소되고, 반사 방지부(130)의 굴절률이 2.1 이하일 경우, 반사 방지부(130)의 반사도가 좀더 감소한다.When the refractive index of the anti-reflection unit 130 is 2.0 or more, when the reflectivity of the light decreases, the amount of light absorbed by the anti-reflection unit 130 itself is further reduced, and when the refractive index of the anti-reflection unit 130 is 2.1 or less, The reflectivity of the anti-reflection unit 130 is further reduced.

또한, 본 예에서, 반사 방지부(130)의 굴절률(2.0 내지 2.1)은 공기의 굴절률(약 1)과 기판(110)의 굴절률(약 3.5) 사이의 값을 갖고 있다. 따라서, 공기에서부터 기판(110) 쪽으로의 굴절률 변화가 순차적으로 증가하므로, 이러한 굴절률 변화에 의해 빛의 반사도는 더욱 감소하여 기판(110)으로 입사하는 빛의 양은 더 증가한다. In addition, in this example, the refractive indexes 2.0 to 2.1 of the antireflection portion 130 have a value between the refractive index of air (about 1) and the refractive index of the substrate 110 (about 3.5). Therefore, since the refractive index change from the air toward the substrate 110 is sequentially increased, the reflectance of the light is further reduced by the refractive index change, and the amount of light incident on the substrate 110 is further increased.

또한, 반사 방지부(130)의 두께가 약 70㎚ 이상일 경우, 좀더 효율적인 빛의 반사 방지 효과가 얻어진다. 반사 방지부(130)의 두께가 약 80㎚ 이하일 경우, 반사 방지부(130) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하며, 태양 전지(11)의 제조 공정 시 전면 전극부(140)가 좀더 안정적이고 원활하게 반사 방지부(130)를 관통하여, 전면 전극부(140)와 에미터부(121)가 좀더 안정적이고 용이하게 연결된다.In addition, when the thickness of the anti-reflection portion 130 is about 70 nm or more, a more effective anti-reflection effect of light is obtained. When the thickness of the anti-reflection unit 130 is about 80 nm or less, the amount of light incident on the substrate 110 is increased by decreasing the amount of light absorbed by the anti-reflection unit 130 itself, and the solar cell 11 In the manufacturing process of the front electrode 140 is more stable and smoothly penetrates the anti-reflection portion 130, the front electrode 140 and emitter portion 121 is more stable and easily connected.

반사 방지부(130)를 형성할 때 수소(H)가 공급되어, 반사 방지부(130)는 수소를 함유하고 있다. 이때, 반사 방지부(130)에 함유된 수소(H)에 의해 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)이 안정한 결합으로 바뀌게 되고, 이로 인해 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 페시베이션 기능(passivation function)이 실행된다. 따라서, 반사 방지부(130)에 의해 결함에 의한 손실되는 전하의 양이 줄어든다.Hydrogen (H) is supplied when the antireflection portion 130 is formed, and the antireflection portion 130 contains hydrogen. At this time, the hydrogen (H) contained in the anti-reflection portion 130 is changed to a stable bond, such as a dangling bond (dangling bond) existing on the surface of the substrate 110 and the vicinity thereof, A passivation function is performed which reduces the disappearance of charges transferred toward the surface of the substrate 110 due to defects. Therefore, the amount of electric charge lost by the defect by the anti-reflection unit 130 is reduced.

도 1 및 도 2에서, 반사 방지부(130)는 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다.1 and 2, the anti-reflection unit 130 may have a single layer structure but may have a multilayer structure such as a double layer, and may be omitted as necessary.

이미 설명한 것처럼, 본 실시예의 에미터부(121)는 서로 다른 면저항값을 갖는 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 구비한 선택적 에미터 구조(selective emitter structure)를 갖고 있다. As described above, the emitter portion 121 of the present embodiment has a selective emitter structure including the first to third emitter portions 1211-1213 having different sheet resistance values.

이러한 선택적 에미터 구조를 얻기 위해, 본 예에서는 식각 공정을 이용하여 불순물 도핑 농도와 불순물 도핑 두께가 서로 상이한 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 형성한다. 예를 들어, 기판(110) 내부에 인(P)이나 붕소(B)와 같은 n형 또는 p형의 불순물을 기판(110) 내부로 확산시켜 에미터층을 형성한 후, 에미터층의 일부를 식각으로 제거하여 위치에 따라 불순물 도핑 두께가 상이한 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 형성할 수 있다. In order to obtain such a selective emitter structure, in this example, an etching process is used to form first to third emitter portions 1211-1213 having different impurity doping concentrations and impurity doping thicknesses. For example, an n-type or p-type impurity such as phosphorus (P) or boron (B) is diffused into the substrate 110 to form an emitter layer, and then a part of the emitter layer is etched. The first to third emitter portions 1211-1213 having different impurity doping thicknesses according to positions may be removed.

이 경우, p-n 접합면에서부터 기판(110)의 표면쪽으로 갈수록 불순물 도핑 농도가 증가하므로, 비활성 불순물의 농도 역시 기판(110)의 표면 쪽으로 갈수록 증가한다. 따라서 기판(110)의 표면 및 그 근처에 이러한 비활성 불순물들이 모여 있고, 이들 비활성 불순물들은 기판(110)의 표면 및 그 근처에서 데드 영역(dead layer)을 형성한다. 이러한 데드 영역에는 많은 결함이 존재하고 또한 데드 영역에 존재하는 불순물, 특히, 비활성 불순물에 의해 전하의 손실이 많이 발생한다. 본 예에서, 기판(110) 내부로 확산된 불순물이 정상적으로 기판(110)의 물질들, 예를 들어, 실리콘(Si) 등과 결합하지 못한(용해되지 않는) 불순물을 비활성 불순물이라 한다. In this case, since the impurity doping concentration increases from the p-n junction surface toward the surface of the substrate 110, the concentration of inert impurities also increases toward the surface of the substrate 110. Accordingly, these inert impurities are collected on and near the surface of the substrate 110, and these inactive impurities form a dead layer on and near the surface of the substrate 110. There are many defects in such a dead region, and a lot of loss of electric charges is caused by impurities present in the dead region, in particular, inactive impurities. In this example, an impurity that does not normally dissolve (not dissolved) in which impurities diffused into the substrate 110 do not normally combine with materials of the substrate 110, for example, silicon (Si) or the like, is called an inert impurity.

하지만 본 실시예의 경우 식각법을 이용하여 선택적 에미터 구조를 형성하므로, 기판(110)의 표면에서부터 원하는 만큼 에미터층을 제거하게 되고, 이러한 제거 공정에 의해 기판(110)의 표면 부분에 존재하는 데드 영역의 적어도 일부가 식각 공정 시 제거된다. 이처럼, 데드 영역이 제거됨에 따라, 데드 영역에 위치한 불술물로 인한 전하의 재결합율이 크게 줄어 전하의 손실량이 크게 감소하고, 또한 데드 영역의 적어도 일부가 제거되어 결함이 많이 제거된 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212) 위에 반사 방지부(130)가 위치하므로, 반사 방지부(130)에 의해 패시베이션 효과는 더욱 향상된다. However, in the present exemplary embodiment, since the selective emitter structure is formed by etching, the emitter layer is removed from the surface of the substrate 110 as much as desired. At least part of the region is removed during the etching process. As such, as the dead region is removed, the rate of recombination of charges due to the impurities located in the dead region is greatly reduced, and the amount of charge loss is greatly reduced, and the first emitter in which at least a part of the dead region is removed to remove many defects is removed. Since the anti-reflection portion 130 is positioned over the portion 1211 and the second emitter portion 1212, the passivation effect is further enhanced by the anti-reflection portion 130.

전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다. The front electrode unit 140 includes a plurality of front electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142 connected to the plurality of front electrodes 141.

복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)의 제3 에미터 부분(1213)의 복수의제1 부분(1213a) 위에 위치하여, 복수의 제1 부분(1213a)과 바로 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 복수의 제1 부분(1213a) 위에서 복수의 제1 부분(1213a)을 따라서 나란히 뻗어있다. 따라서, 복수의 전면 전극(141) 하부에는 반사 방지부(130)가 존재하지 않는다. The plurality of front electrodes 141 are positioned on the plurality of first portions 1213a of the third emitter portion 1213 of the emitter portion 121 and directly and electrically connected to the plurality of first portions 1213a. And extend along the plurality of first portions 1213a side by side over the plurality of first portions 1213a. Therefore, the anti-reflection portion 130 does not exist below the plurality of front electrodes 141.

이러한 복수의 전면 전극(141)은 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다.The plurality of front electrodes 141 are made of at least one conductive material such as silver (Ag).

따라서 복수의 전면 전극(141)은 이미 설명한 것처럼 하부에 위치한 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)보다 높은 전도도를 갖고 있으므로, 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)으로 이동한 전하는 접촉하고 있는 상부의 전면 전극(141) 쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 복수의 전면 전극(141)은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)으로 이동한 전하를 수집한다. 이때, 이미 설명한 것처럼, 각 제1 부분(1213a)가 복수의 제2 에미터 부분(1212)과 접해있으므로 복수의 제2 에미터 부분(1212)을 따라 이동하는 전하는 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)으로 이동한다. 이러한 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 동작으로 인해, 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)으로 이동하는 전하의 양이 증가하게 되므로, 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)에서 복수의 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양 또한 증가한다.Accordingly, since the plurality of front electrodes 141 have higher conductivity than the first portion 1213a of the lower third emitter portion 1213 as described above, the first portion of the third emitter portion 1213 ( The charge moved to 1213a is moved toward the front electrode 141 of the upper part which is in contact. Thus, the plurality of front electrodes 141 collects the charge that has moved to the first portion 1213a of the third emitter portion 1213. At this time, as described above, since each first portion 1213a is in contact with the plurality of second emitter portions 1212, the charges traveling along the plurality of second emitter portions 1212 are transferred to the third emitter portion 1213. Move to first portion 1213a of. The operation of the plurality of second emitter portions 1212 results in an increase in the amount of charge that travels to the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 and thus the third emitter portion 1213. The amount of charge that is transferred from the first portion 1213a to the plurality of front electrodes 141 also increases.

본 예에서, 복수의 전면 전극(141)은 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213) 중에서 불순물 도핑 농도가 가장 높은 제3 에미터 부분(1213)과 접해 있다. 따라서, 다른 부분(1211, 1212)보다도 제3 에미터 부분(1213)과 접촉 시 복수의 전면 전극(141)과 제3 에미터 부분(1213)과의 접촉 저항이 가장 감소한다. 이로 인해, 복수의 제3 에미터 부분(1213)에서 복수의 전면 전극(141)으로 이동하는 전하량은 더욱 증가하게 된다.In this example, the plurality of front electrodes 141 contact the third emitter portion 1213 having the highest impurity doping concentration among the first to third emitter portions 1211-1213. Accordingly, the contact resistance between the plurality of front electrodes 141 and the third emitter portion 1213 is most reduced when the third emitter portion 1213 is in contact with the other portions 1211 and 1212. As a result, the amount of charge moving from the plurality of third emitter portions 1213 to the plurality of front electrodes 141 is further increased.

본 예에서, 전면 전극(141)의 각 폭은 약 50㎛ 내지 약 120㎛일 수 있고, 인접한 두 전면 전극(141) 간의 간격은 약 2.2㎜ 내지 3.0㎜일 수 있다.In this example, each width of the front electrode 141 may be about 50 μm to about 120 μm, and the spacing between two adjacent front electrodes 141 may be about 2.2 mm to 3.0 mm.

이러한 전면 전극(141)간의 간격과 개수는 복수의 제2 에미터 부분(1212)이 존재하지 않은 비교예의 경우보다 증가한 수치이다. The distance and the number of the front electrodes 141 are larger than those of the comparative example in which the plurality of second emitter portions 1212 are not present.

즉, 본 예의 경우, 복수의 전면 전극(141)와 교차하는 방향으로 복수의 제2에미터 부분(1212)을 형성하므로, 제1 에미터 부분(1211)보다 낮은 면저항값을 갖는 에미터 부분(1212, 1213)으로 이동하는 전하의 이동 거리가 크게 줄어들었다.That is, in the present example, since the plurality of second emitter portions 1212 are formed in the direction crossing the plurality of front electrodes 141, the emitter portion having the sheet resistance value lower than that of the first emitter portion 1211 ( 1212, 1213, the distance of the charge to move to significantly reduced.

따라서, 감소한 전하의 이동 거리를 고려하여 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a) 간의 간격을 증가시켜도 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)에서 복수의 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양은 줄지 않는다. 이미 설명한 것처럼, 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 역할에 의해 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)에서 복수의 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양은 증가한다.Accordingly, the plurality of front electrodes at the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 may be increased even if the distance between the first portions 1213a of the third emitter portion 1213 is increased in consideration of the reduced movement distance of the charge. The amount of charge moving to 141 does not decrease. As already described, the amount of charge that travels from the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 to the plurality of front electrodes 141 increases by the role of the plurality of second emitter portions 1212.

이와 같은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a) 간의 간격 증가로 인해, 그 위에 위치하는 복수의 전면 전극(141) 간의 간격 역시 증가하게 된다. 이미 설명한 것처럼, 복수의 전면 전극(141)은 금속을 함유하고 있기 때문에 복수의 전면 전극(141)은 빛을 투과하지 못하여, 복수의 전면 전극(141)의 형성 면적이 증가할수록 태양 전지(110)의 기판(110)으로 입사되는 빛의 입사 면적은 감소하게 된다.Due to the increased spacing between the first portion 1213a of the third emitter portion 1213, the spacing between the plurality of front electrodes 141 positioned thereon also increases. As described above, since the plurality of front electrodes 141 contain a metal, the plurality of front electrodes 141 may not transmit light, and as the formation area of the plurality of front electrodes 141 increases, the solar cell 110 increases. The incident area of light incident on the substrate 110 is reduced.

하지만 위에 기재한 것처럼, 전면 전극(141)간의 간격이 증가하고, 이로 인해 전면 전극(141)의 형성 개수 또한 감소하게 되면, 빛의 입사 면적이 증가하여 태양 전지(11)의 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하게 되므로, 태양 전지(11)의 효율은 더욱 향상된다. However, as described above, when the distance between the front electrodes 141 increases, and thus the number of formation of the front electrodes 141 also decreases, the incident area of light increases to the substrate 110 of the solar cell 11. Since the amount of incident light is increased, the efficiency of the solar cell 11 is further improved.

이미 설명한 것처럼, 복수의 제2 에미터 부분(1212) 위에는 투명한 물질로 이루어진 반사 방지부(130)만 존재하므로, 제2 에미터 부분(1212)의 형성으로 인해 기판(110) 내로 입사되는 빛의 양은 실질적으로 감소하지 않는다. As described above, since only the anti-reflection portion 130 made of a transparent material is present on the plurality of second emitter portions 1212, the light incident into the substrate 110 may be formed due to the formation of the second emitter portion 1212. The amount does not substantially decrease.

각 전면 전극(141)의 폭이 약 50㎛ 이상일 경우, 저항이 감소하고 전도도가 좀더 안정적으로 확보되어 전하가 보다 안정적이고 효율적으로 전송되며, 각 전면 전극(141)의 폭이 약 120㎛ 이하일 경우, 입사 면적이 좀더 안정적으로 확보되어 입사 면적의 감소로 인해 전하 생성량이 줄어드는 것이 방지된다. When the width of each front electrode 141 is greater than or equal to about 50 μm, the resistance decreases and the conductivity is more stably ensured, so that the charge is more stably and efficiently transmitted. Therefore, the incident area is more stably secured, and thus the amount of charge generation due to the reduction of the incident area is prevented.

인접한 두 전면 전극(141) 간의 간격이 약 2.2㎜ 이상일 경우, 전면 전극(141)으로 인한 빛의 입사 면적을 크게 감소시키지 않으면서 안정적으로 전하를 수집하고, 인접한 두 전면 전극(141) 간의 간격이 3.0㎜ 이하일 경우, 전하의 이동 거리보다 넓은 간격으로 인해 전하가 인접한 전면 전극(141)으로 이동하지 못하고 손실되는 전하의 발생을 방지한다. When the distance between two adjacent front electrodes 141 is about 2.2 mm or more, the charges are stably collected without significantly reducing the incident area of light due to the front electrodes 141, and the distance between the two adjacent front electrodes 141 is increased. When the thickness is less than 3.0 mm, the charge is prevented from moving to the adjacent front electrode 141 due to an interval wider than the movement distance of the charge, thereby preventing generation of charge.

제3 에미터 부분(1213)의 폭은 그 상부에 위치하는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)의 폭에 따라 정해지므로, 복수의 전면 전극(141)의 하부에 위치하는 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)의 폭이 복수의 전면 버스바(142)의 하부에 위치하는 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)의 폭보다 작다. 본 예에서, 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)의 폭은 그 위에 위치한 전면 전극(141)의 폭보다 크거나 같으며, 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)의 폭은 그 위에 위치한 전면 버스바(142)의 폭보다 크거나 같을 수 있다. Since the width of the third emitter portion 1213 is determined according to the widths of the plurality of front electrodes 141 and the plurality of front busbars 142 positioned thereon, the third emitter portion 1213 is positioned below the plurality of front electrodes 141. The width of the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 is greater than the width of the second portion 1213b of the third emitter portion 1213 positioned below the plurality of front busbars 142. small. In this example, the width of the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 is greater than or equal to the width of the front electrode 141 located thereon, and the second portion of the third emitter portion 1213 The width of 1213b may be greater than or equal to the width of the front busbar 142 located thereon.

본 예에서, 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 전면 전극(141) 간의 간격에 따라 달라지며, 예를 들어, 전면 전극(141) 간의 간격이 증가할수록 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 증가한다. 즉, 이미 설명한 것처럼, 제2 에미터 부분(1212)이 전하를 이동시키는 반도체 전극으로 기능하므로, 빛의 입사 면적을 감소시키는 전면 전극(141)의 간격을 증가시켜 전면 전극(141)의 개수를 감소시키는 대신, 빛의 입사 면적을 감소시키지 않은 제2 에미터 부분(1212)의 개수를 증가시켜 전면 전극(141)와 제2 에미터 부분(1212)으로의 전하 이동 거리를 감소시켜, 에미터부(121)에서 전면 전극(141)로의 전하 전송이 원활히 이루어지도록 한다.In this example, the number of second emitter portions 1212 depends on the spacing between the front electrodes 141, for example, as the spacing between the front electrodes 141 increases. The number increases. That is, as described above, since the second emitter portion 1212 functions as a semiconductor electrode for transferring charge, the number of the front electrodes 141 is increased by increasing the interval of the front electrodes 141 which reduces the incident area of light. Instead of reducing, the number of second emitter portions 1212 that did not reduce the incident area of light is increased to reduce the charge transfer distance between the front electrode 141 and the second emitter portion 1212, thereby reducing the emitter portion. The charge transfer from the 121 to the front electrode 141 is smoothly performed.

따라서, 전면 전극(141)의 개수는 약 50개 내지 70개일 수 있다.Therefore, the number of front electrodes 141 may be about 50 to about 70.

도 7은 전면 전극(141) 간의 간격을 2.2㎜에서 3.0㎜로 변화시킬 경우, 제2 에미터 부분(1212)의 개수와 그에 따른 태양 전지의 효율 변화를 도시한 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing the number of second emitter portions 1212 and the change in efficiency of the solar cell when the distance between the front electrodes 141 is changed from 2.2 mm to 3.0 mm.

도 7에 도시한 것처럼, 전면 전극(141) 간의 간격이 증가할수록 제2 에미터 부분(1212)의 개수를 증가함을 알 수 있고, 제2 에미터 부분(1212)의 개수가 약 50개 내지 400개일 때, 태양 전지의 효율(Eff)이 안정적으로 증가함을 알 수 있다. As shown in FIG. 7, it can be seen that as the distance between the front electrodes 141 increases, the number of the second emitter portions 1212 increases, and the number of the second emitter portions 1212 is about 50 to about. When it is 400, it can be seen that the efficiency Eff of the solar cell increases stably.

복수의 전면 버스바(142)는 제3 에미터 부분(1213)의 복수의 제2 부분(1213b) 위에 위치하여 복수의 제2 부분(1213b)과 바로 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 복수의 전면 전극(141)과는 교차하는 방향 그리고 복수의 제2 에미터 부분(1212)과는 동일한 방향으로 나란하게 뻗어 있다. 이로 인해, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 전면 전극(141)과 달리 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)과만 접해 있다. 따라서 복수의 전면 버스바(142) 하부에도 역시 반사 방지부(130)가 존재하지 않는다.The plurality of front busbars 142 are positioned directly on the plurality of second portions 1213b of the third emitter portion 1213 and directly and electrically connected to the plurality of second portions 1213b. The electrodes 141 extend in parallel with each other and in the same direction as the plurality of second emitter portions 1212. As a result, the plurality of front side bus bars 142 are in contact with only the second portion 1213b of the third emitter portion 1213, unlike the plurality of front electrodes 141. Therefore, the anti-reflection portion 130 is also not present below the plurality of front bus bars 142.

이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 전면 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 전면 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 전면 전극(141)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.In this case, the plurality of front bus bars 142 are positioned on the same layer as the plurality of front electrodes 141 and are electrically and physically connected to the corresponding front electrodes 141 at points crossing the front electrodes 141.

따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 전면 전극(141)은, 제3 에미터부(1213)의 제1 부분(1213a)처럼, 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는, 제3 에미터부(1213)의 제2 부분(1213b) 처럼, 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극부(140)는 에미터부(121)의 제3 에미터 부분(1213)처럼 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다. Therefore, as shown in FIG. 1, the plurality of front electrodes 141 have a stripe shape extending in the horizontal or vertical direction, like the first portion 1213a of the third emitter portion 1213. The front busbar 142 has a stripe shape extending in the vertical or horizontal direction, like the second portion 1213b of the third emitter portion 1213, and the front electrode portion 140 has an emitter portion 121. Like the third emitter portion 1213 of the substrate 110 is located in the form of a grid on the front.

복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한다. 이때, 제2 에미터 부분(1212)에 의해 복수의 전면 전극(141)으로 이동한 전하의 양이 증가하므로, 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집된 전하의 양 역시 증가하게 된다. The plurality of front busbars 142 collects charges that are collected and moved by the plurality of front electrodes 141 as well as charges that travel from the second portion 1213b of the third emitter portion 1213 in contact. At this time, since the amount of charge transferred to the plurality of front electrodes 141 by the second emitter portion 1212 is increased, the amount of charge collected by the plurality of front busbars 142 is also increased.

이러한 복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다. The plurality of front busbars 142 are connected to an external device and output the collected charges (eg, electrons) to the external device.

복수의 전면 전극(141)과 동일하게, 복수의 전면 버스바(142) 역시 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213) 중에서 불순물 도핑 농도가 가장 높은 제3 에미터 부분(1213)과 접해 있다. 따라서, 복수의 전면 버스바(142)와 에미터 부분(1213)간의 접촉 저항이 감소하여, 복수의 제3 에미터 부분(1213)에서 복수의 전면 버스바(142)로 이동하는 전하량은 더욱 증가하게 된다.Similarly to the plurality of front electrodes 141, the plurality of front busbars 142 also contact the third emitter portion 1213 having the highest impurity doping concentration among the first to third emitter portions 1211-1213. have. Thus, the contact resistance between the plurality of front busbars 142 and the emitter portion 1213 is reduced, so that the amount of charge moving from the plurality of third emitter portions 1213 to the plurality of front busbars 142 is further increased. Done.

각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 크다.Since each front busbar 142 must collect charges collected by the plurality of front electrodes 141 that cross each other and move them in a desired direction, the width of each front busbar 142 is greater than the width of each front electrode 141. Big.

본 예에서, 각 전면 버스바(142)은 약 1.5㎜ 내지 2㎜의 폭(W22)을 갖고 있다. 각 제2 에미터 부분(1212)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭(W21)보다는 크고 각 전면 버스바(142)의 폭(W22)보다는 작다.In this example, each front busbar 142 has a width W22 of about 1.5 mm to 2 mm. The width of each second emitter portion 1212 is greater than the width W21 of each front electrode 141 and less than the width W22 of each front busbar 142.

각 전면 버스바(142)의 폭(W22)이 약 1.5㎜ 이상일 경우, 좀더 원활하고 손실없이 전하를 수집할 수 있고, 각 전면 버스바(142)의 폭(W22)이 약 2㎜이하일 경우, 불필요한 재료 낭비없이 안정적으로 전하를 수집하는 전면 버스바(142)의 설계가 가능하다. When the width W22 of each front busbar 142 is about 1.5 mm or more, more smooth and lossless charge can be collected, and when the width W22 of each front busbar 142 is about 2 mm or less, It is possible to design the front busbar 142 which stably collects electric charges without unnecessary waste of material.

본 예에서, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 전면 전극(141)과 동일한 재료로 이루어진다.In this example, the plurality of front busbars 142 is made of the same material as the plurality of front electrodes 141.

본 예에서, 반사 방지부(130)가 양(+)의 고정 전하(positive fixed charge)의 특성을 갖고 있는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어져 있으므로, 기판(110)이 p형 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)으로부터 전면 전극부(140)로의 전하 전송 효율이 향상된다. 즉, 반사 방지부(130)가 양 전하의 특성을 띄게 되므로, 양 전하인 정공의 이동을 방해한다. In the present example, since the anti-reflection portion 130 is made of silicon nitride (SiNx) having a positive fixed charge characteristic, when the substrate 110 has a p-type conductivity type, The charge transfer efficiency from the substrate 110 to the front electrode portion 140 is improved. That is, since the anti-reflection unit 130 exhibits positive charge characteristics, it prevents the movement of holes that are positive charges.

즉, 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 반사 방지부(130)가 양 전하의 특성을 띄게 될 때, 반사 방지부(130) 쪽으로 이동하는 음 전하인 전자는 반사 방지부(130)와 반대의 극성을 갖고 있으므로 반사 방지부(130)의 극성에 의해 반사 방지부(130) 쪽으로 끌어 당겨지고, 반면, 반사 방지부(130)와 동일한 극성을 갖는 양 전하인 정공은 반사 방지부(130)의 극성에 의해 반사 방지부(130)의 반대쪽으로 밀려나게 된다. That is, when the substrate 110 has a p-type conductivity type, when the anti-reflection portion 130 exhibits positive charge characteristics, electrons that are negative charges moving toward the anti-reflection portion 130 may be anti-reflection portions ( Since the polarity is opposite to that of 130, the polarity of the anti-reflection portion 130 is pulled toward the anti-reflection portion 130, while the positive charges having the same polarity as the anti-reflection portion 130 are anti-reflection. The polarity of the part 130 is pushed to the opposite side of the anti-reflection portion 130.

따라서, 양(+) 극성의 실리콘 질화물(SiNx)에 의해, 기판(110)으로부터 전면 전극부(140)로 이동하는 전자의 이동량은 좀더 증가되고, 이동을 원치 않은 전하(예, 정공)의 이동은 좀더 효율적으로 방지되어, 기판(110) 전면에서의 전하의 재결합량은 좀더 낮아진다.Therefore, due to the positive polarity of silicon nitride (SiNx), the amount of electrons moving from the substrate 110 to the front electrode portion 140 is further increased, and the movement of charges (eg, holes) that are not desired to be moved are increased. Is more efficiently prevented, so that the amount of recombination of charges on the entire surface of the substrate 110 is lower.

후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다. The backside electric field 172 is a region in which impurities of the same conductivity type as the substrate 110 are doped at a higher concentration than the substrate 110, for example, a P + region.

이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역(예, p형)과 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동은 방해되는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동은 좀더 용이해진다. 따라서, 후면 전계부(172)는 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 후면 전극부(150)로의 전하 이동량을 증가시킨다.The potential barrier is formed due to the difference in impurity concentration between the first conductive region (eg, p-type) of the substrate 110 and the backside electric field 172, and thus, toward the backside electric field 172, which is a movement direction of the hole. Electron movement is impeded, while hole movement toward the back field 172 becomes easier. Accordingly, the backside electric field 172 reduces the amount of charge lost due to the recombination of electrons and holes in the backside and the vicinity of the substrate 110, and accelerates the movement of the desired charge (eg, holes) to form the backside electrode 150. Increase the amount of charge transfer to

후면 전극부(150)는 후면 전극(151)과 후면 전극(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.The rear electrode unit 150 includes a rear electrode 151 and a plurality of rear bus bars 152 connected to the rear electrode 151.

후면 전극(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 후면 버스바(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다. 대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 기판(110) 후면의 가장자리 부분에 위치하지 않을 수 있다.The rear electrode 151 is in contact with the rear electric field unit 172 positioned at the rear of the substrate 110, and is substantially positioned over the entire rear surface of the substrate 110 except for the portion where the rear bus bar 152 is positioned. In an alternative example, the back electrode 151 may not be located at the edge portion of the back side of the substrate 110.

후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다. The rear electrode 151 contains a conductive material such as aluminum (Al).

이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The back electrode 151 collects charges, for example, holes, moving from the back field 172.

이때, 후면 전극(151)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 후면 전계부(172)와 접촉하고 있으므로, 기판(110), 즉 후면 전계부(172)와 후면 전극(151) 간의 접촉 저항이 감소하여 기판(110)으로부터 후면 전극(151)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.In this case, since the rear electrode 151 is in contact with the rear electric field unit 172 having a higher impurity concentration than the substrate 110, the contact resistance between the substrate 110, that is, the rear electric field unit 172 and the rear electrode 151 is increased. This decrease improves the charge transfer efficiency from the substrate 110 to the back electrode 151.

복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극(151)과 연결되어 있다. The plurality of rear bus bars 152 are positioned on the rear surface of the substrate 110 where the rear electrode 151 is not located and are connected to the adjacent rear electrode 151.

또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.In addition, the plurality of rear bus bars 152 may face the plurality of front bus bars 142 with respect to the substrate 110.

복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.The plurality of rear busbars 152 collects charges transferred from the rear electrode 151, similar to the plurality of front busbars 142.

복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다. The plurality of rear busbars 152 are also connected to an external device, and the charges (eg, holes) collected by the plurality of rear busbars 152 are output to the external device.

이러한 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.The plurality of rear busbars 152 may be made of a material having better conductivity than the rear electrode 151, and contain at least one conductive material such as silver (Ag), for example.

대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 후면 버스바(152)가 위치한 기판(110)의 후면 부분에도 위치할 수 있고, 이 경우, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주보며 후면 전극(151) 위에 위치한다. 이때, 경우에 따라 후면 전극(151)은 후면의 가장 자리 부분을 제외한 실질적인 후면 전체 면에 위치할 수 있다.In an alternative example, the rear electrode 151 may also be located in the rear portion of the substrate 110 where the rear busbar 152 is located, in which case the plurality of rear busbars 152 are centered on the substrate 110. In order to face the plurality of front busbars 142 to correspond to the rear electrode 151 is located. In this case, in some cases, the rear electrode 151 may be located on the entire rear surface of the rear surface except for the edge portion of the rear surface.

도 1 및 도 2와는 달리, 복수의 후면 버스바(152)와 접해 있는 기판(110)의 후면에는 에미터부(121)의 제1 에미터 부분(1211)이 존재할 수 있다. Unlike FIG. 1 and FIG. 2, the first emitter portion 1211 of the emitter portion 121 may exist on the rear surface of the substrate 110 in contact with the plurality of rear bus bars 152.

위에 기재된 것을 참고로 하면, 제2 에미터 부분(1212)이 전면 전극부(140)로의 전하 이동을 수행하는 하나의 전극(즉, 반도체 전극)으로서 기능하므로, 본 예에 따른 태양 전지(11)는 서로 다른 불순물 도핑 농도를 갖는 불순물 도핑부인 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)을 갖고 있는 선택적 구조의 에미터부, 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)의 불순물 도핑 농도와 다른 불순물 도핑 농도를 갖는 불순물 도핑부인 제2 에미터 부분(1212)으로 이루어진 복수의 반도체 전극, 제1 에미터 부분(1211)보다 높은 불순물 도핑 농도를 갖는 제3 에미터 부분(1213)에 위치하여 제3 에미터 부분(1213)과 연결되어 있는 복수의 전면 전극(141) 및 복수의 전면 버스바(142)로 이루어져 있는 전면 전극부(140), 기판(110)의 후면에 연결되어 있는 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152), 그리고 후면 전극(151)과 접해 있는 기판(110)에 위치한 후면 전계부(172)로 다시 구분될 수 있다.이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.Referring to the above description, since the second emitter portion 1212 functions as one electrode (ie, a semiconductor electrode) that performs charge transfer to the front electrode portion 140, the solar cell 11 according to the present example. Impurity doping concentrations of the emitter portion and the first and third emitter portions 1211 and 1213 of an optional structure having the first and third emitter portions 1211 and 1213 which are impurity doping portions having different impurity doping concentrations. A plurality of semiconductor electrodes comprising a second emitter portion 1212 that is an impurity doping portion having a different impurity doping concentration than the first emitter portion 1211 and a third emitter portion 1213 having a higher impurity doping concentration than the first emitter portion 1211 The front electrode portion 140, which is composed of a plurality of front electrodes 141 and a plurality of front busbars 142, and a rear surface connected to the rear surface of the substrate 110. Electrode 151 and a plurality of rear busbars 152, Operation of the high-back contact back around the system unit solar cell 11 according to this embodiment has a back can be identified. Such structure 172 is located in the 151 and the substrate 110 is in contact is as follows.

태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 반도체부인 에미터부(121)와 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the solar cell 11 and incident to the emitter portion 121, which is a semiconductor portion, and the substrate 110 through the anti-reflection portion 130, electron-hole pairs are generated in the semiconductor portion by light energy. At this time, the reflection loss of the light incident on the substrate 110 by the anti-reflection unit 130 is reduced, so that the amount of light incident on the substrate 110 increases.

이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 제2 에미터 부분(1212)과 제3 에미터 부분(1213)으로 이동하여 이들과 접해 있는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)와 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.These electron-hole pairs are separated from each other by the pn junction of the substrate 110 and the emitter portion 121 so that the electrons and holes are, for example, the emitter portion 121 having the n-type conductivity type and the p-type conductivity. Respectively move toward the substrate 110 having the type. As such, the electrons moved toward the emitter portion 121 move to the plurality of second emitter portions 1212 and the third emitter portion 1213 and contact the plurality of front electrodes 141 and the plurality of front buses. Holes collected by the bar 142 and moved along the plurality of front busbars 142 and moved toward the substrate 110 are collected by the adjacent rear electrode 151 and the plurality of rear busbars 152 and thus the plurality of holes. It moves along the rear busbar 152. When the front bus bar 142 and the rear bus bar 152 are connected with a conductive wire, a current flows, which is used as power from the outside.

이때, 에미터부(121)의 면저항값을 이용하여 반도체 전극이나 반도체 채널 역할을 하는 복수의 제2 에미터 부분(1212)에 의해 제3 에미터 부분(1213)으로 이동하는 전하의 양이 증가하여, 전면 전극부(140)로 전송되는 전하의 양 또한 증가한다. At this time, by using the sheet resistance value of the emitter unit 121, the amount of charge that is transferred to the third emitter portion 1213 by the plurality of second emitter portions 1212 serving as the semiconductor electrode or the semiconductor channel increases. In addition, the amount of charge transferred to the front electrode part 140 also increases.

또한, 제1 에미터 부분(1211)에 위치한 전하는 제3 에미터 부분(1213)뿐만 아니라 제2 에미터 부분(1213)을 따라서도 전면 전극부(140)로 이동하게 되므로, 전하의 이동 거리가 감소한다. 이로 인해, 인접한 전면 전극(141) 간의 거리가 증가하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 입사 면적이 증가한다.In addition, the charge located in the first emitter portion 1211 moves to the front electrode portion 140 along the second emitter portion 1213 as well as the third emitter portion 1213, so that the movement distance of the charge is increased. Decreases. As a result, since the distance between the adjacent front electrodes 141 increases, an incident area of light incident on the substrate 110 increases.

이에 더하여, 전면 전극부(140)로 전하를 전달하는 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값을 감소시키고 불순물 도핑 농도를 증가시켜 제3 에미터 부분(1213)의 전도도를 향상시키고, 제3 에미터 부분(1213)과 전면 전극부(140) 간의 접촉 저항을 감소시켜, 제3 에미터 부분(1213)에서 전면 전극부(140)로의 전하 전송량을 증가시킨다.In addition, the conductivity of the third emitter portion 1213 is improved by reducing the sheet resistance value of the third emitter portion 1213 that transfers charges to the front electrode portion 140 and increasing the impurity doping concentration. The contact resistance between the emitter portion 1213 and the front electrode portion 140 is reduced, thereby increasing the amount of charge transfer from the third emitter portion 1213 to the front electrode portion 140.

추가로, 제2 및 제3 에미터 부분(1212, 1213)로의 전하 이동이 이루어지는 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도를 감소시켜, 제1 에미터 부분(1211)에서 제2 및 제3 에미터 부분(1212, 1213)로 전하 이동 중에 불순물에 의해 전하가 손실되는 양을 감소시킨다. 따라서 제1 에미터 부분(1211)에서 제2 및 제3 에미터 부분(1212, 1213)으로 이동하는 전하의 양은 증가된다.In addition, by reducing the impurity doping concentration of the first emitter portion 1211 where charge transfer to the second and third emitter portions 1212 and 1213 takes place, thereby reducing the second and third portions in the first emitter portion 1211. Three emitter portions 1212 and 1213 reduce the amount of charge lost by impurities during charge transfer. Thus, the amount of charge that travels from the first emitter portion 1211 to the second and third emitter portions 1212 and 1213 is increased.

다음, 도 4a 내지 도 4g를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing the solar cell 11 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4G.

먼저, 도 4a에 도시한 것처럼, 단결정 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어진 결정질 반도체 기판(110)에 5가 원소 또는 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질을 열 확산법 등으로 기판(110)에 도핑하여, 기판(110)에 에미터층(120)을 형성한다. 이때, 기판(110)이 n형일 경우, 인(P) 등을 포함하는 물질(예, POCl3이나 H3PO4)을 이용하고, 기판(110)이 p형일 경우, 붕소(B) 등을 포함하는 물질(예, B2H6)을 이용하여 기판(110)에 에미터부(121)를 형성한다. 또한, 열 확산법으로 에미터층(120)을 형성할 경우, 기판(110)의 전면, 후면 및 측면에 에미터층(120)이 형성된다. First, as illustrated in FIG. 4A, a material containing impurities of pentavalent or trivalent elements in a crystalline semiconductor substrate 110 made of single crystal, polycrystalline silicon, or the like is doped into the substrate 110 by thermal diffusion, or the like. An emitter layer 120 is formed at 110. In this case, when the substrate 110 is n-type, a material containing phosphorus (P) or the like (eg, POCl 3 or H 3 PO 4 ) is used, and when the substrate 110 is p-type, boron (B) or the like is used. The emitter part 121 is formed on the substrate 110 using a material (eg, B 2 H 6 ). In addition, when the emitter layer 120 is formed by the thermal diffusion method, the emitter layer 120 is formed on the front, rear, and side surfaces of the substrate 110.

이때, 형성되는 에미터층(120)은 약 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항을 갖는다.At this time, the emitter layer 120 is formed is about 10Ω / sq. It has a sheet resistance of -40 kPa / sq.

그런 다음, p형 불순물 또는 n형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)을 식각 공정을 통해 제거한다.Then, an etching process is performed to etch an oxide containing phosphorous (PSG) or an oxide containing boron (boron silicate glass, BSG) generated as the p-type impurity or the n-type impurity diffuses into the substrate 110. Remove through.

필요할 경우, 에미터층(120)을 형성하기 전에, 기판(110)의 전면을 테스처링하여, 요철면인 텍스처링 표면을 형성할 수 있다. 이때, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어질 경우, KOH, NaOH 등의 염기 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있고, 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, HF나 HNO3와 같은 산 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있다.If necessary, the front surface of the substrate 110 may be tested before forming the emitter layer 120 to form a textured surface that is an uneven surface. In this case, when the substrate 110 is made of single crystal silicon, the surface of the substrate 110 may be textured using a base solution such as KOH or NaOH, and when the substrate 110 is made of polycrystalline silicon, HF or HNO 3 An acid solution such as may be used to texture the surface of the substrate 110.

다음, 도 4b에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면 위에 위치한 에미터층(120) 위에 제1 식각 방지막(61)을 선택적으로 위치시키고, 다시 도 4c에 도시한 것처럼 에미터층(120) 위와 제1 식각 방지막(61) 일부 위에 제2 식각 방지막(62)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4B, the first etch stop layer 61 is selectively positioned on the emitter layer 120 positioned on the front surface of the substrate 110, and again, as shown in FIG. 4C, on the emitter layer 120 and the first layer. The second etch stop layer 62 is formed on a portion of the first etch stop layer 61.

이와 같이, 에미터층(120) 위에 형성되는 제1 및 제2 식각 방지막(61, 62)이 형성될 때, 도 5의 (a)와 같은 형상으로 제1 및 제2 식각 방지막(61, 62)이 위치한다. 제1 식각 방지막(61)의 형성 위치는 도 1 및 도 2를 참고로 하여 설명한 제3 에미터 부분의 형성 위치에 대응하고, 제2 식각 방지막(62)의 형성 위치는 도 1 및 도 2를 참고로 하여 설명한 제3 에미터 부분의 형성 위치에 대응한다.As such, when the first and second etch stop layers 61 and 62 formed on the emitter layer 120 are formed, the first and second etch stop layers 61 and 62 have a shape as shown in FIG. 5A. This is located. The formation position of the first etch barrier layer 61 corresponds to the formation position of the third emitter portion described with reference to FIGS. 1 and 2, and the formation position of the second etch barrier layer 62 is illustrated in FIGS. 1 and 2. It corresponds to the formation position of the 3rd emitter part demonstrated with reference.

도 5의 (a)에는 도시되지 않았지만, 제1 식각 방지막(61) 중 일부는 제2 식각 방지막(62)과 나란한 방향으로 연장되게 형성되어 있다. 따라서, 제1 식각 방지막(61)은 에미터층(120) 위에서 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 격자 형태로 위치하고, 제2 식각 방지막(62)은 한 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형태로 위치한다. Although not shown in FIG. 5A, a part of the first etch stop layer 61 is formed to extend in a direction parallel to the second etch stop layer 62. Accordingly, the first etch barrier layer 61 is positioned in the form of a lattice extending in the direction crossing each other on the emitter layer 120, and the second etch barrier layer 62 is positioned in the form of stripes extending in one direction.

이러한 제1 및 제2 식각 방지막(61, 62)은 스크린 인쇄법(screen printing)이나 사진 식각 공정 등을 통해 형성될 수 있다. The first and second etch stop layers 61 and 62 may be formed through screen printing or photolithography.

그런 다음, 도 4d에 도시한 것처럼, 제2 및 제1 식각 방지막(62, 61)을 마스크(mask)로 하여 노출된 기판(110)의 전면을 식각액에 침전시켜 기판(110)의 전면에 형성된 에미터층(120)의 일부를 제거한다. 그런 다음, 세정액과 같은 용액을 이용하여 제2 식각 방지막(62)을 제거한다. Next, as shown in FIG. 4D, the entire surface of the exposed substrate 110 is deposited on the etching liquid by using the second and first etch stop layers 62 and 61 as masks to form the entire surface of the substrate 110. A portion of emitter layer 120 is removed. Then, the second etch stop layer 62 is removed using a solution such as a cleaning liquid.

따라서, 에미터층(120) 위에는 제1 식각 방지막(61)만 존재하므로, 도 5의 (b)와 같은 형상으로 제1 식각 방지막(61)이 존재한다. 이미 설명한 것과 같이, 도 5의 (b)에는 도시되지 않았지만, 에미터층(120) 위에 존재하는 제1 식각 방지막(61) 중에는 도 5의 (b)에 도시한 제2 식각 방지막(62)의 진행 방향과 같은 방향으로 뻗어 있는 것도 있다.Therefore, since only the first etch stop layer 61 exists on the emitter layer 120, the first etch stop layer 61 exists in the shape as illustrated in FIG. 5B. As described above, although not shown in FIG. 5B, among the first etch stop layers 61 existing on the emitter layer 120, the progress of the second etch stop layer 62 shown in FIG. 5B is performed. Some extend in the same direction.

다음, 도 4e에 도시한 것처럼, 다시 에미터층(120)의 일부 위에 남아있는 제1 식각 방지막(61)을 마스크로 하여, 기판(110)의 전면에 노출된 에미터층(120)의 일부를 다시 한번 더 식각한 후, 기판(110) 위에 존재하는 제1 식각 방지막(61)을 세정액 등으로 제거한다. Next, as shown in FIG. 4E, a part of the emitter layer 120 exposed on the entire surface of the substrate 110 is again used by using the first etch stop layer 61 remaining on the part of the emitter layer 120 as a mask. After etching once more, the first etch stop layer 61 existing on the substrate 110 is removed with a cleaning solution or the like.

따라서, 제1 및 제2 식각 방지막(61, 62)이 존재하지 않은 에미터층(120)의 부분은 두 번의 식각 공정이 행해져 두께가 가장 얇은 제1 에미터 부분(1211)으로 되고, 제2 식각 방지막(62)만 존재하는 에미터층(120)의 부분은 한번의 식각 공정이 행해져 제1 에미터 부분(1211)보다 두꺼운 두께를 갖는 제2 에미터 부분(1212)으로 된다. 또한, 제1 식각 방지막(61)만이 위치하는 에미터층(120)의 부분은 식각이 한번도 행해지지 않아 가장 두꺼운 두께를 갖는 제3 에미터 부분(1213)이 형성된다.Accordingly, the portion of the emitter layer 120 where the first and second etch stop layers 61 and 62 are not present is subjected to two etching processes to form the first emitter portion 1211 having the thinnest thickness, and the second etching is performed. The portion of the emitter layer 120 having only the barrier layer 62 is subjected to one etching process to become the second emitter portion 1212 having a thickness thicker than that of the first emitter portion 1211. In addition, a portion of the emitter layer 120 where only the first etch stop layer 61 is located is not etched at all, so that a third emitter portion 1213 having the thickest thickness is formed.

이와 같이, 제1 및 제2 식각 방지막(61, 62)을 이용한 두 번의 식각 공정을 통해서, 불순물 도핑 두께가 서로 상이하고, 이로 인해, 불순물 도핑 농도 및 면저항값이 서로 상이한 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 구비한 에미터부(121)가 완성된다. As described above, through the two etching processes using the first and second etch stop layers 61 and 62, the impurity doping thicknesses are different from each other, and thus, the first to third emis having different impurity doping concentrations and sheet resistance values. The emitter portion 121 having the rotor portions 1211-1213 is completed.

이때, 복수의 제2 에미터 부분(1212)는 미리 정해진 간격으로 서로 이격되어 한 방향으로 뻗어 있고, 제3 에미터 부분(1213)은 미리 정해진 간격으로 서로 이격되어 있고 제2 에미터 부분(1212)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(1213a)과 미리 정해진 간격으로 서로 이격되어 있고 제2 에미터 부분(1212)과 같은 방향으로 뻗어 있는 제2 부분(1213b)을 구비한다. 이때, 제1 식각 방지막(61) 중에서 제2 식각 방지막(62)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 부분은 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)이 되고, 제1 식각 방지막(61) 중에서 제2 식각 방지막(62)과 같은 방향으로 뻗어 있는 부분은 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)이 된다. In this case, the plurality of second emitter portions 1212 are spaced apart from each other at predetermined intervals and extend in one direction, and the third emitter portions 1213 are spaced apart from each other at predetermined intervals and the second emitter portions 1212 are separated from each other. And a first portion 1213a extending in a direction intersecting with) and a second portion 1213b spaced apart from each other at predetermined intervals and extending in the same direction as the second emitter portion 1212. In this case, the portion of the first etch barrier layer 61 extending in the direction crossing the second etch barrier layer 62 becomes the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 and the first etch barrier layer 61. ) Extends in the same direction as the second etch stop layer 62 to become the second portion 1213b of the third emitter portion 1213.

본 예와 달리, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 기판(110)의 후면까지, 즉 기판(110) 전체를 식각액에 침전시켜 원하는 에미터층(120)의 일부를 제거할 경우, 식각을 원치 않은 기판(110)의 후면에도 별도의 식각 방지막이 위치한다. 또한 위에 기재한 것과 달리, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)은 습식 식각법 대신에 건식 식각법 등으로 형성될 수 있다. Unlike the present example, when the part of the desired emitter layer 120 is removed by depositing not only the front surface of the substrate 110 but also the rear surface of the substrate 110, that is, the entire substrate 110 in the etching solution, the substrate that is not etched is desired. A separate etch stop layer is also located at the rear of the 110. In addition, unlike the above description, the first to third emitter portions 1211-1213 may be formed by dry etching instead of wet etching.

다음, 도 4f에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 기판(110)의 전면에 형성된 에미터부(121) 위에 반사 방지부(130)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 4F, the antireflection portion 130 is formed on the emitter portion 121 formed on the front surface of the substrate 110 using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).

다음, 도 4g에 도시한 것처럼, 반사 방지부(130)의 해당 부분에 위에 전면전극부 패턴(40)을 형성하고, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터층(120) 위에 후면전극 패턴(51)과 후면버스바 패턴(52)을 형성하여 후면전극부 패턴(50)을 완성한다.Next, as shown in FIG. 4G, the front electrode part pattern 40 is formed on the corresponding portion of the anti-reflection part 130, and the back electrode pattern 51 is formed on the emitter layer 120 formed on the back of the substrate 110. ) And the rear bus bar pattern 52 is completed to complete the rear electrode pattern 50.

이때, 전면전극부 패턴(40)은 은(Ag)을 포함하는 전면전극부용 페이스트(paste)를 스크린 인쇄법으로 반사 방지부(130) 위에 선택적으로 인쇄한 후 건조시켜 형성되고, 전면전극 패턴(41)와 전면버스바 패턴(42)을 구비하고 있다.In this case, the front electrode part pattern 40 is formed by selectively printing a front electrode paste including silver (Ag) on the anti-reflection part 130 by screen printing and then drying the front electrode pattern ( 41) and the front busbar pattern 42 are provided.

후면전극 패턴(51)은 알루미늄(Al)을 함유하는 후면전극용 페이스트를 스크린 인쇄법으로 기판(110)의 후면 위에 선택적으로 인쇄한 후 건조시켜 형성되고, 후면버스바 패턴(52)은 은(Ag)을 함유한 후면 버스바용 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후면전극 패턴(51)이 위치하지 않은 기판(110)의 후면 위에 선택적으로 인쇄한 후 건조시켜 형성된다.The back electrode pattern 51 is formed by selectively printing the back electrode paste containing aluminum (Al) on the back of the substrate 110 by screen printing and then drying, and the back bus bar pattern 52 is formed of silver ( The backside busbar paste containing Ag is selectively printed on the backside of the substrate 110 on which the backside electrode pattern 51 is not located by screen printing and then dried.

이때, 이들 패턴(40, 51, 52)의 건조 온도는 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있고, 패턴(40, 51, 52)의 형성 순서는 변경 가능하다.At this time, the drying temperature of these patterns 40, 51, 52 may be about 120 ℃ to about 200 ℃, the order of forming the patterns 40, 51, 52 can be changed.

그런 다음, 전면전극부 패턴(40)과 후면전극부 패턴(50)이 형성된 기판(110)을 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 열처리 공정을 시행하여, 제3 에미터부(1213)의 제1 부분(1213a)과 접촉하고 복수의 전면 전극(141)과 제3 에미터부(1213)의 2 부분(1213b)과 접촉하는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140), 기판(110)과 전기적으로 연결되는 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150), 그리고 후면 전극(151)와 접하는 기판(110) 내에 후면 전계부(172)를 형성한다.Subsequently, the substrate 110 on which the front electrode pattern 40 and the back electrode pattern 50 are formed is subjected to a heat treatment process at a temperature of about 750 ° C. to about 800 ° C. to form the third emitter part 1213. A front electrode portion 140 having a plurality of front bus bars 142 in contact with one portion 1213a and in contact with a plurality of front electrodes 141 and two portions 1213b of the third emitter portion 1213, The rear electrode 151 electrically connected to the substrate 110 and the rear electrode 150 having the rear busbar 152, and the rear electric field 172 in the substrate 110 in contact with the rear electrode 151. To form.

즉, 열처리 공정에 의해, 전면전극부 패턴(40)에 함유된 납(Pb) 등에 의해, 전면전극부 패턴(40)은 접촉 부위의 반사 방지부(130)를 관통하여 하부에 위치하는 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)과 접촉하는 복수의 전면전극(141)과 제3 에미터 부분(1213)의 제2 부분(1213b)과 접촉하는 복수의 전면전극용 버스바(142)가 형성되어 전면 전극부(140)가 완성된다. That is, by the heat treatment process, the front electrode portion pattern 40 passes through the anti-reflection portion 130 at the contact portion and is located below by lead Pb contained in the front electrode portion pattern 40. A plurality of front electrodes 141 in contact with the first portion 1213a of the emitter portion 1213 and a plurality of front electrode bus bars in contact with the second portion 1213b of the third emitter portion 1213 ( 142 is formed to complete the front electrode 140.

이때, 전면전극부 패턴(40)의 전면전극 패턴(41)은 복수의 전면 전극(141)이 되고, 전면버스바 패턴(42)은 복수의 전면전극용 버스바(142)가 된다. At this time, the front electrode pattern 41 of the front electrode part pattern 40 becomes the plurality of front electrodes 141, and the front bus bar pattern 42 becomes the plurality of front electrode bus bars 142.

이로 인해, 제1 식각 방지막(61)의 형성 위치는 전면 전극부(140)의 형성 위치에 대응하고, 제2 식각 방지막(62)의 형성 위치는 복수의 제2 에미터 부분(1212)의 형성 위치에 대응한다.Thus, the formation position of the first etch stop layer 61 corresponds to the formation position of the front electrode portion 140, and the formation position of the second etch stop layer 62 is formed of the plurality of second emitter portions 1212. Corresponds to the location.

또한, 열처리 공정에 의해, 후면전극부 패턴(50)의 후면전극 패턴(51)과 후면버스바 패턴(52)은 각각 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)로 형성되고, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극패턴(51)에 포함된 알루미늄(Al)이 기판(110)의 후면에 형성된 에미터층(120)뿐만 아니라 그 넘어서까지 기판(110)으로 확산되어 기판(110) 내부에 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 불순물부인 후면 전계부(172)가 형성된다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)와 접촉하여 기판(110)과 전기적으로 연결된다.In addition, by the heat treatment process, the rear electrode pattern 51 and the rear bus bar pattern 52 of the rear electrode part pattern 50 are formed of the rear electrode 151 and the plurality of rear bus bars 152, respectively, Aluminum (Al) included in the rear electrode pattern 51 of the electrode part pattern 50 is diffused into the substrate 110 as well as the emitter layer 120 formed on the rear surface of the substrate 110, and thus the substrate 110. A rear electric field part 172 which is an impurity part having a higher impurity concentration than the substrate 110 is formed therein. As a result, the rear electrode 151 is in contact with the rear electric field unit 172 and electrically connected to the substrate 110.

열처리 공정 시, 패턴(40, 50)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(121, 110)과의 화학적 결합으로 접촉 저항이 감소하여 전하의 전송 효율이 향상되어 전류 흐름이 증가된다.In the heat treatment process, the contact resistance is reduced by chemical coupling between the metal components contained in the patterns 40 and 50 and the layers 121 and 110 in contact with each other, thereby improving charge transfer efficiency and increasing current flow.

그런 다음, 레이저빔이나 식각 공정을 이용하여 기판(110)의 측면으로 확산되어 측면에 도핑된 에미터부(121)를 제거하는 측면 분리(edge isolation) 공정을 실시하여 태양 전지(1)를 완성한다. 하지만, 측면 분리 공정 시기는 필요에 따라 변경 가능하며, 생략될 수 있다. Then, the solar cell 1 is completed by performing an edge isolation process of removing the emitter portion 121 doped to the side surface of the substrate 110 by using a laser beam or an etching process. . However, the timing of the side separation process may be changed as necessary and may be omitted.

본 실시예에의 경우, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터층(120)는 별도로 제거되지 않았지만, 대안적인 예에서, 후면전극부 패턴(50)을 형성하기 전에 기판(110)의 후면에 위치하는 에미터층(120)을 제거하기 위한 별도의 공정이 행해질 수 있다.In the present embodiment, the emitter layer 120 formed on the rear surface of the substrate 110 is not separately removed, but in an alternative example, the emitter layer 120 is positioned on the rear surface of the substrate 110 before forming the rear electrode pattern 50. A separate process for removing the emitter layer 120 may be performed.

다음, 도 8 및 도 9를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명하다.Next, a solar cell according to another exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8에 도시한 태양 전지(12)는 에미터부(121a)의 제2 에미터 부분(1212a)의 구조를 제외하면 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)와 동일한 구조를 갖고 있다. 따라서 도 8에 대한 사시도는 생략하며, 도 8은 도 1의 II-II 선을 따라 자를 때 얻어지는 태양 전지(12)의 단면도이다. 또한, 동일한 구조를 갖고 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. The solar cell 12 shown in FIG. 8 has the same structure as the solar cell 11 shown in FIGS. 1 and 2 except for the structure of the second emitter portion 1212a of the emitter portion 121a. Therefore, a perspective view of FIG. 8 is omitted, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the solar cell 12 obtained when cutting along the line II-II of FIG. 1. In addition, components having the same structure and performing the same function are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 8의 태양 전지(12)는 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)와 동일하게 서로 다른 불순물 도핑 두께(d1, d21, d3), 불순물 도핑 농도 및 면저항값을 갖는 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 12131)을 구비한 에미터부(121a)를 포함한다. 이때, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께(d1)가 가장 작고, 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 두께(d3)가 가장 크므로, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도가 가장 낮고, 제3 에미터 부분(1213)의 불순물 도핑 농도가 가장 높으며, 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 가장 크고, 제3 에미터 부분(1213)의 면저항값이 가장 작다.The solar cell 12 of FIG. 8 includes the first to the second impurities having the different impurity doping thicknesses d1, d21, and d3, impurity doping concentration, and sheet resistance, as in the solar cell 11 shown in FIGS. 1 and 2. An emitter portion 121a having three emitter portions 1211, 1212a, 12131. At this time, since the impurity doping thickness d1 of the first emitter portion 1211 is the smallest and the impurity doping thickness d3 of the third emitter portion 1213 is the largest, The impurity doping concentration is the lowest, the impurity doping concentration of the third emitter portion 1213 is the highest, the sheet resistance value of the first emitter portion 1211 is the largest, and the sheet resistance value of the third emitter portion 1213 is the highest. Smallest

이때, 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)의 p-n 접합면(제1 및 제3 접합면)은 기판(110)의 후면에 평행한 동일선 상에 존재하지만, 제2 에미터 부분(1212a)의 p-n 접합면(제2 접합면)과 제1 및 제3 접합면은 기판(110)의 후면에 평행한 서로 다른 선 상에 위치한다.At this time, the pn junction surfaces (first and third junction surfaces) of the first and third emitter portions 1211 and 1213 are on the same line parallel to the rear surface of the substrate 110, but the second emitter portion ( The pn bonding surface (second bonding surface) and the first and third bonding surfaces of 1212a are positioned on different lines parallel to the rear surface of the substrate 110.

이로 인해, 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)은 제1 에미터 부분(1211)의 표면 위치로부터 반사 방지부(130)쪽으로 돌출되어 있지만, 제2 에미터 부분(1212a)은 제2 접합면에서부터 후면 전극(151) 쪽으로 돌출되어 있다. 또한, 기판(110)의 후면에서부터 제1 접합면 및 제3 접합면까지의 각 두께(또는 높이)(d41)는 동일하지만, 기판(110)의 후면에서부터 제2 접합면까지의 두께(d42)는 기판(110)의 후면에서부터 제1 및 제3 접합면까지의 두께(d41)와 다르다. 즉, 도 8 및 도 9에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면에서부터 제2 접합면까지의 두께(d42)는 기판(110)의 후면에서부터 제1 및 제3 접합면까지의 두께(d41)보다 작다.As a result, the first and third emitter portions 1211 and 1213 protrude from the surface position of the first emitter portion 1211 toward the anti-reflective portion 130, while the second emitter portion 1212a is formed of the first and third emitter portions 1211a. 2 protrudes toward the rear electrode 151 from the bonding surface. In addition, although the thicknesses (or heights) d41 of the first bonding surface and the third bonding surface d41 are the same, the thickness d42 from the rear surface of the substrate 110 to the second bonding surface is the same. Is different from the thickness d41 from the rear surface of the substrate 110 to the first and third bonding surfaces. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the thickness d42 from the rear surface of the substrate 110 to the second bonding surface is the thickness d41 from the rear surface of the substrate 110 to the first and third bonding surfaces. Is less than

이러한 제2 에미터 부분(1212a)는 도 9에 도시한 것처럼, 제3 에미터 부분(1213)의 제1 부분(1213a)과는 교차하고 제2 부분(1213b)과는 나란한 방향으로 뻗어 있다.This second emitter portion 1212a intersects with the first portion 1213a of the third emitter portion 1213 and extends in parallel with the second portion 1213b, as shown in FIG. 9.

도 1 및 도 2의 제2 에미터 부분(1212)과 동일한 기능을 수행하므로, 제2 에미터 부분(1212a) 역시 반도체 전극으로서 기능한다.Since the same function as the second emitter portion 1212 of FIGS. 1 and 2 is performed, the second emitter portion 1212a also functions as a semiconductor electrode.

이러한 제2 에미터 부분(1212a)은 레이저 빔(laser beam) 조사, 불순물막, 이온 주입 등과 같은 제1 및 3 에미터 부분(1211, 1213)과는 다른 공정을 통해 형성된다.The second emitter portion 1212a is formed through a process different from the first and third emitter portions 1211 and 1213 such as laser beam irradiation, impurity film, ion implantation, and the like.

다음, 도 4a 내지 도 4g뿐만 아니라 도 10a 내지 도 10c를 참고로 하여, 레이저 빔을 이용하여 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 1213)을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.Next, referring to FIGS. 4A to 4G as well as FIGS. 10A to 10C, a method of forming the first to third emitter portions 1211, 1212a and 1213 using a laser beam will be described.

먼저, 도 4a를 참고로 하여 이미 설명한 것처럼, 기판(110)에 에미터층(120)을 형성한 후, 도 4b와 유사하게 기판(110)의 전면에 선택적으로 식각 방지막(63)을 형성한다(도 10a). 이때, 식각 방지막(63)의 형성 위치는 제3 에미터 부분(1213)의 형성 위치에 대응한다.First, as described above with reference to FIG. 4A, after the emitter layer 120 is formed on the substrate 110, an etch stop layer 63 is selectively formed on the entire surface of the substrate 110 similarly to FIG. 4B ( 10a). In this case, the formation position of the etch stop layer 63 corresponds to the formation position of the third emitter portion 1213.

그런 다음, 도 10b에 도시한 것처럼, 식각 방지막(63)이 형성된 기판(110)의 전면을 식각액에 노출시켜, 식각 방지막(63)이 위치하지 않은 에미터층(120)의 부분을 원하는 만큼 제거하여, 불순물 도핑 두께가 서로 다른 에미터 부분을 형성한다. 이때, 식각 방지막(63)이 위치한 에미터층(120)의 부분을 식각이 행해지지 않고, 제3 에미터 부분(1213)으로 기능하며, 식각 방지막(63)이 위치하지 않은 에미터층(120)의 부분은 식각이 행해져 제1 에미터 부분(1211)의 일부가 된다. 이로 인해, 서로 다른 불순물 도핑 두께를 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1213)으로 이루어진 선택 에미터 구조가 형성된다.Then, as shown in FIG. 10B, the entire surface of the substrate 110 on which the etch stop layer 63 is formed is exposed to the etchant to remove portions of the emitter layer 120 where the etch stop layer 63 is not located as much as desired. In this case, emitter portions having different impurity doping thicknesses are formed. In this case, the portion of the emitter layer 120 where the etch stop layer 63 is positioned is not etched, and functions as the third emitter portion 1213, and the emitter layer 120 does not have the etch stop layer 63. The portion is etched to become part of the first emitter portion 1211. This results in a selective emitter structure consisting of first and second emitter portions 1211 and 1213 having different impurity doping thicknesses.

그런 다음, 제1 에미터 부분(1211)의 일부분에 레이저 빔을 조사하여, 제1 에미터 부분(1211)을 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212a)으로 형성한다. 이때, 레이저 빔이 조사된 제1 에미터 부분(1211)은 레이저 빔 조사에 의해 레이저 빔이 조사되지 않은 제1 에미터 부분(1211)보다 불순물 도핑 두께 및 불순물 도핑 농도가 큰 제2 에미터 부분(1212a)으로 바뀌게 된다. 따라서 레이저 빔은 제2 에미터 부분(1212a)의 형성 위치에만 조사된다. 이로 인해, 에치백 공정과 레이저 빔 조사를 통해 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 1213)을 구비한 에미터부(121a)가 완성된다.A portion of first emitter portion 1211 is then irradiated with a laser beam to form first emitter portion 1211 into first emitter portion 1211 and second emitter portion 1212a. In this case, the first emitter portion 1211 to which the laser beam is irradiated has a second emitter portion having a larger impurity doping thickness and an impurity doping concentration than the first emitter portion 1211 to which the laser beam is not irradiated by the laser beam irradiation. (1212a). The laser beam is therefore irradiated only at the position of formation of the second emitter portion 1212a. As a result, the emitter part 121a including the first to third emitter parts 1211, 1212a, and 1213 is completed through an etch back process and laser beam irradiation.

이와 같이, 레이저 빔을 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)을 형성할 경우, 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)을 위한 한 번의 식각 방지막 형성 공정만 필요하므로, 에미터부(121a)의 제조 공정이 간소화되어, 에미터부(121a)의 제조 시간과 제조 비용이 절감된다.As such, when the second emitter portion 1212a is formed using the laser beam, only one anti-etching film forming process for the first and third emitter portions 1211 and 1213 is required, and thus the emitter portion 121a ), The manufacturing process is simplified, and the manufacturing time and manufacturing cost of the emitter unit 121a are reduced.

이와는 달리, 불순물 페이스트를 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)를 형성할 경우, 도 10a와 같이 에미터층(120)을 형성한 다음, 도 10b와 같이 에치백 공정을 통해 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도가 서로 에미터 부분(1211, 1213)을 구비한 선택적 에미터 구조를 형성한 후, 스크린 인쇄법(screen printing) 등을 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)이 형성된 부분에만 에미터층(120)과 동일한 불순물을 함유한 불순물 페이스트를 도포하여 불순물막(20)을 형성한 후 기판(110)에 열을 가한다. 이때, 열은 불순물막(20)이 도포된 부분에만 가해지거나 기판(110) 전체에 가해질 수 있다.On the other hand, when the second emitter portion 1212a is formed using the impurity paste, the emitter layer 120 is formed as shown in FIG. 10A, and then the impurity doping thickness and the impurity doping are performed through an etch back process as shown in FIG. 10B. After forming the selective emitter structure having the emitter portions 1211 and 1213 having different concentrations, the emitter layer 120 is formed only on the portion where the second emitter portion 1212a is formed by using screen printing or the like. The impurity paste 20 containing the same impurity is applied to form the impurity film 20, and then heat is applied to the substrate 110. In this case, heat may be applied only to a portion where the impurity film 20 is applied or may be applied to the entire substrate 110.

이로 인해, 열이 가해진 에미터 부분(1211, 1213)뿐만 아니라 불순물막(20)에 함유된 불순물이 기판(110)으로 도핑되므로, 불순물막(20)이 도포된 에미터 부분(1211)은 그렇지 않은 에미터 부분(1211)보다 큰 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도를 갖게 되어 제2 에미터 부분(1212a)이 된다. 그런 다음, 기판(110)의 전면 위에 남아있는 불순물막(20)을 제거한다. 이로 인해, 에치백 공정과 불순물 페이스트 도핑 공정을 통해 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 1213)을 구비한 에미터부(121a)가 완성된다. 이때, 불순물 페이스트 대신 스핀 코팅법(spin coating) 등을 이용하여 불순물 용액을 에미터 부분(1211)의 해당 위치에 도포한 후 건조시켜 제2 에미터 부분(1212b)을 위한 불순물막(20)을 형성할 수 있다. As a result, not only the emitter portions 1211 and 1213 to which heat is applied, but also the impurities contained in the impurity film 20 are doped into the substrate 110, so that the emitter portion 1211 to which the impurity film 20 is applied is not. The impurity doping thickness and the impurity doping concentration are greater than those of the non-emitter portion 1211, resulting in a second emitter portion 1212a. Then, the impurity film 20 remaining on the entire surface of the substrate 110 is removed. As a result, the emitter portion 121a including the first to third emitter portions 1211, 1212a, and 1213 is completed through an etch back process and an impurity paste doping process. In this case, the impurity film is applied to the corresponding position of the emitter portion 1211 by spin coating or the like instead of the impurity paste, and then dried to form the impurity film 20 for the second emitter portion 1212b. Can be formed.

이와 같이, 스크린 인쇄법을 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)을 형성할 경우, 제1 및 제3 에미터 부분(1211, 1213)을 위한 한 번의 식각 방지막 형성 공정만 필요하므로, 에미터부(121a)의 제조 공정이 간소화되어, 에미터부(121a)의 제조 시간과 제조 비용이 절감된다.As described above, when the second emitter portion 1212a is formed by using the screen printing method, only one anti-etching film forming process for the first and third emitter portions 1211 and 1213 is required. The manufacturing process of 121a) is simplified, and the manufacturing time and manufacturing cost of the emitter part 121a are reduced.

또한, 이온 주입법을 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)을 형성할 경우, 도 10a와 같이 에미터층(120)을 형성한 다음, 도 10b와 같이 에치백 공정을 통해 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도가 서로 에미터 부분(1211, 1213)을 구비한 선택적 에미터 구조를 형성한다. In addition, when the second emitter portion 1212a is formed using an ion implantation method, the emitter layer 120 is formed as shown in FIG. 10A, and then the impurity doping thickness and the impurity doping concentration are performed through an etch back process as shown in FIG. 10B. Form an optional emitter structure with emitter portions 1211 and 1213 to one another.

그런 다음, 도 12a에 도시한 것처럼, 제3 에미터 부분(1213) 위에만 도핑 방지막(64)을 형성한 후, 도핑 방지막(64)이 형성된 기판(110)의 전면에 이온 주입법으로 에미터층(120)과 동일한 불순물을 주입한 후, 도핑 방지막(64)을 제거한다.Then, as shown in FIG. 12A, the anti-doping film 64 is formed only on the third emitter portion 1213, and then the emitter layer (I) is implanted on the entire surface of the substrate 110 where the anti-doping film 64 is formed. After implanting the same impurities as 120, the anti-doping film 64 is removed.

이로 인해, 도 12b에 도시한 것처럼, 도핑 방지막(64)이 형성되지 않은 부분에 에미터 부분(1211) 부분에 불순물의 도핑이 추가로 행해져, 도핑 방지막(64)이 위치하지 않은 제1 에미터 부분(1211)은 제1 에미터 부분(1211)보다 큰 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도를 갖는 제2 에미터 부분으로 되고 도핑 방지막(64)이 위치하지 않은 제1 에미터 부분(1211)은 제1 에미터 부분(1211)을 그대로 유지한다. 이로 인해, 에치백 공정과 이온 주입법을 통해 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 1213)을 구비한 에미터부(121a)가 완성된다.For this reason, as shown in FIG. 12B, the doping of an impurity is further performed in the emitter part 1211 part in the part in which the anti-doping film 64 is not formed, and the 1st emitter in which the anti-doping film 64 is not located is shown. The portion 1211 is a second emitter portion having an impurity doping thickness and an impurity doping concentration larger than the first emitter portion 1211 and the first emitter portion 1211 without the anti-doping film 64 is disposed. Keep the emitter portion 1211 as it is. Thus, the emitter portion 121a including the first to third emitter portions 1211, 1212a, and 1213 is completed through an etch back process and an ion implantation method.

이와 같이, 이온 주입법을 이용하여 제2 에미터 부분(1212a)을 형성할 경우, 이온 주입 속도 등을 이용하여 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 농도와 불순물 도핑 두께의 제어가 용이하므로, 양호한 특성을 갖는 제2 에미터 부분(1212)의 형성이 가능하다.As described above, when the second emitter portion 1212a is formed by using the ion implantation method, since the control of the impurity doping concentration and the impurity doping thickness of the second emitter portion 1212 is facilitated using an ion implantation speed or the like, It is possible to form the second emitter portion 1212 with good properties.

위에 기재한 것처럼, 에치백 공정 이외의 다양한 방법을 통해 서로 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도가 서로 상이한 제1 내지 제3 에미터 부분(1211, 1212a, 1213)을 형성한 후, 이미 도 4f 및 도 4g에 도시한 것과 같이, 기판(110)의 전면에 반사 방지부(130), 전면 전극부 패턴(40) 및 후면 전극부 패턴(50)을 형성한 후, 열처리하여 태양 전지(12)를 형성한다.As described above, after the first to third emitter portions 1211, 1212a, and 1213 having different impurity doping thicknesses and impurity doping concentrations are formed from each other through various methods other than the etchback process, already shown in FIGS. 4F and FIG. As shown in FIG. 4G, the anti-reflection portion 130, the front electrode portion pattern 40, and the rear electrode portion pattern 50 are formed on the front surface of the substrate 110 and then heat treated to form the solar cell 12. do.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

11: 태양 전지 40: 전면전극부 패턴
41: 전면 전극 패턴 42: 전면버스바 패턴
50: 후면전극부 패턴 51: 후면전극 패턴
52: 후면버스바 패턴 61, 62, 63: 식각 방지막
64: 도핑 방지막 110: 기판
120: 에미터층 121, 121a: 에미터부
130: 반사 방지부 140: 전면 전극부
141: 전면 전극 142: 전면 버스바
150: 후면 전극부 151: 후면 전극
152: 후면 버스바 172: 후면 전계부
1211: 제1 에미터 부분 1212, 1212a: 제2 에미터 부분
1213: 제3 에미터 부분 1213a: 제1 부분
1213b: 제2 부분11: solar cell 40: front electrode pattern
41: Front electrode pattern 42: Front busbar pattern
50: rear electrode pattern 51: rear electrode pattern
52: rear busbar pattern 61, 62, 63: etch barrier
64: anti-doping film 110: substrate
120: emitter layer 121, 121a: emitter part
130: antireflection portion 140: front electrode portion
141: front electrode 142: front busbar
150: rear electrode portion 151: rear electrode
152: rear busbar 172: rear electric field
1211: first emitter portion 1212, 1212a: second emitter portion
1213: third emitter portion 1213a: first portion
1213b: second part

Claims (33)

제1 도전성 타입을 갖는 기판,
상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖고, 제1 두께를 갖는 제1 에미터 부분, 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖고 제1 방향으로 뻗어 있는 복수의 제2 에미터 부분, 그리고 상기 제2 두께보다 큰 제3 두께를 갖고 제2 방향으로 뻗어 있는 제3 에미터 부분을 구비한 에미터부,
상기 제3 에미터 부분을 따라 뻗어 있고 상기 제3 에미터 부분에 연결된 제1 전극, 그리고
상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극
을 포함하는 태양 전지.A substrate having a first conductivity type,
A plurality of second emitter portions having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and having a first thickness and extending in a first direction with a second thickness greater than the first thickness; And an emitter portion having a third emitter portion extending in a second direction with a third thickness greater than the second thickness,
A first electrode extending along the third emitter portion and connected to the third emitter portion, and
A second electrode connected to the substrate
Solar cell comprising a. 제1항에서,
상기 복수의 제2 에미터 부분 각각은 30㎛ 내지 40㎛의 폭을 갖는 태양 전지.In claim 1,
Each of the plurality of second emitter portions has a width of 30 μm to 40 μm. 제2항에서,
인접한 두 제2 에미터 부분간의 간격은 0.3㎜ 내지 3.0㎜인 태양 전지.In claim 2,
Wherein the spacing between two adjacent second emitter portions is between 0.3 mm and 3.0 mm. 제1항 내지 제3항 어느 한 항에서,
상기 복수의 제2 에미터 부분은 50개 내지 400개인 태양 전지.The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the plurality of second emitter portions is between 50 and 400. 제1항에서,
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 교차하는 태양 전지.In claim 1,
And the first direction and the second direction cross each other. 제1항에서,
상기 제1 에미터 부분, 복수의 제2 에미터 부분 및 상기 제3 에미터 부분은 각각 서로 다른 면저항값을 갖는 태양 전지.In claim 1,
And the first emitter portion, the plurality of second emitter portions, and the third emitter portion each have different sheet resistance values. 제6항에서,
상기 제1 에미터 부분은 100Ω/sq. 내지 140Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 상기 복수의 에미터 부분은 60Ω/sq. 내지 90Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 상기 제3 에미터 부분은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항값을 갖는 태양 전지.
태양 전지.In claim 6,
The first emitter portion is 100 μs / sq. And a sheet resistance value of 140 kPa / sq., Wherein the plurality of emitter portions are 60 kPa / sq. To a sheet resistance of 90 kPa / sq., Wherein the third emitter portion is 10 kPa / sq. A solar cell having a sheet resistance value of from 40 mW / sq.
Solar cells. 제1항에서,
상기 제1 두께는 20㎛ 내지 40㎛이고, 상기 제2 두께는 60㎛ 내지 60㎛이고, 상기 제3 두께는 500㎛ 내지 1000㎛인 태양 전지. In claim 1,
The first thickness is 20 μm to 40 μm, the second thickness is 60 μm to 60 μm, and the third thickness is 500 μm to 1000 μm. 제1항에서,
상기 제1 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제1 거리는 상기 제3 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제2 거리와 동일한 태양 전지.In claim 1,
The first distance from the bonding surface between the first emitter portion and the substrate to the surface of the substrate on which the second electrode is located is the second electrode located on the bonding surface between the third emitter portion and the substrate. A solar cell equal to the second distance to the face of the substrate. 제9항에서,
상기 제2 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리와 동일한 태양 전지.In claim 9,
And a third distance from a junction surface of the second emitter portion to the substrate to a surface of the substrate on which the second electrode is located is equal to the first distance or the second distance. 제9항에서,
상기 제2 에미터 부분과 상기 기판과의 접합면에서 상기 제2 전극이 위치한 상기 기판의 면까지의 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리와 상이한 태양 전지.In claim 9,
And a third distance from a junction surface of the second emitter portion to the substrate to a surface of the substrate on which the second electrode is located is different from the first distance or the second distance. 제11항에서,
상기 제3 거리는 상기 제1 거리 또는 상기 제2 거리보다 작은 태양 전지.In claim 11,
And the third distance is less than the first distance or the second distance. 제1항에서,
상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 전극 및 제3 에미터 부분과 연결된 버스바를 더 포함하는 태양 전지.In claim 1,
And a bus bar extending in a direction crossing the first electrode and connected to the first electrode and the third emitter portion. 제13에서,
상기 제3 에미터 부분은 상기 제1 전극과 상기 버스바 하부에서 상기 제1 전극과 상기 버스바를 따라서 뻗어 있는 태양 전지.In the thirteenth,
And the third emitter portion extends along the first electrode and the busbar below the first electrode and the busbar. 제1항에서,
상기 제1 에미터 부분과 상기 복수의 제2 에미터 부분 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함하는 태양 전지.In claim 1,
The solar cell of claim 1, further comprising an anti-reflection portion positioned on the first emitter portion and the plurality of second emitter portions. 제15항에서,
상기 반사 방지부는 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어져 있는 태양 전지.The method of claim 15,
The anti-reflection portion is a solar cell made of silicon nitride (SiNx). 제15항 또는 제16항에서,
상기 반사 방지부는 2.0 내지 2.1의 굴절률을 갖는 태양 전지.The method of claim 15 or 16,
The anti-reflection portion of the solar cell having a refractive index of 2.0 to 2.1. 제1항에서,
상기 제2 전극과 접하는 상기 기판에 위치한 후면 전계부를 더 포함하는 태양 전지.In claim 1,
The solar cell of claim 1, further comprising a rear electric field disposed on the substrate in contact with the second electrode. 제1 도전성 타입을 갖는 기판,
상기 기판의 제1 면에 형성되고, 제1 불순물 도핑부와 상기 제1 불순물 도핑부보다 높은 불순물 도핑 농도를 갖는 제2 불순물 도핑부를 갖는 에미터부,
상기 에미터부의 상기 제2 불순물 도핑부 위에서 상기 제2 불순물 도핑부를 따라 위치하고, 상기 제2 불순물 도핑부와 연결되어 있는 제1 전극,
상기 제1 전극과 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 상기 제1 및 제2 불순물 도핑부와 다른 불순물 도핑 농도를 갖는 반도체 전극, 그리고
상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면에 연결되어 있는 제2 전극
을 포함하는 태양 전지.A substrate having a first conductivity type,
An emitter portion formed on the first surface of the substrate and having a first impurity doping portion and a second impurity doping portion having a higher impurity doping concentration than the first impurity doping portion,
A first electrode positioned along the second impurity dopant on the second impurity dopant and connected to the second impurity dopant;
A semiconductor electrode extending in a direction crossing the first electrode and having an impurity doping concentration different from that of the first and second impurity dopants, and
A second electrode connected to the second side of the substrate, which is opposite the first side of the substrate
Solar cell comprising a. 제19항에서,
상기 반도체 전극은 상기 제1 불순물 도핑부보다 높고 상기 제2 불순물 도핑부보다 낮은 불순물 도핑 농도를 갖는 태양 전지.The method of claim 19,
And the semiconductor electrode has an impurity doping concentration higher than the first impurity doping portion and lower than the second impurity doping portion. 제19항에서,
상기 반도체 전극은 상기 제1 불순물 도핑부보다 낮고 상기 제2 불순물 도핑부보다 큰 면저항값을 갖는 태양 전지.The method of claim 19,
The semiconductor electrode has a sheet resistance value lower than that of the first impurity doped portion and greater than that of the second impurity doped portion. 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터층을 형성하는 단계,
식각법으로 상기 에미터층을 부분적으로 식각하여 제1 불순물 도핑 두께를 각각 제1 에미터 부분과 상기 제1 불순물 도핑 두께보다 큰 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 형성하는 단계,
상기 식각법과 다른 방법으로 상기 기판에 제1 및 제2 불순물 도핑 두께와 다른 제3 불순물 도핑 두께를 갖는 반도체 전극을 형성하는 단계, 그리고
상기 반도체 전극과 상기 제2 에미터 부분에 연결되어 있는 제1 전극과 상기 기판의 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.Forming an emitter layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a first side of the substrate having a first conductivity type,
Partially etching the emitter layer by etching to form a first emitter portion having a first impurity doping thickness and a second emitter portion having a second impurity doping thickness greater than the first impurity doping thickness, respectively;
Forming a semiconductor electrode having a third impurity doping thickness different from the first and second impurity doping thicknesses on the substrate by a method different from the etching method, and
Forming a first electrode connected to the semiconductor electrode and the second emitter portion and a second electrode positioned on a second surface of the substrate opposite to the first surface of the substrate and connected to the substrate;
Method for manufacturing a solar cell comprising a. 제22항에서,
상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 레이저 빔을 조사하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
In the forming of the semiconductor electrode, after forming the first and second emitter portions, selectively irradiating a laser beam on the first emitter portion to convert the first emitter portion irradiated with the laser beam to the semiconductor electrode. The manufacturing method of the solar cell formed. 제22항에서,
상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 이온을 주입하여 상기 이온이 주입된 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
The forming of the semiconductor electrode may include forming the first emitter portion into which the ions are implanted into the semiconductor electrode by selectively implanting ions onto the first emitter portion after forming the first and second emitter portions. Method for manufacturing a solar cell. 제22항에서,
상기 반도체 전극 형성 단계는 상기 제1 및 제2 에미터 부분을 형성 한 후 상기 제1 에미터 부분 위에 선택적으로 불순물막을 형성하는 단계, 그리고 상기 상기 불순물막에 열을 가하여 상기 불순물막이 위치한 상기 제1 에미터 부분을 상기 반도체 전극으로 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
The forming of the semiconductor electrode may include forming an impurity film selectively on the first emitter part after forming the first and second emitter parts, and applying heat to the impurity film to form the first impurity film. Forming an emitter portion as said semiconductor electrode. 제25항에서,
상기 불순물막은 스크린 인쇄법(screen printing)이나 스핀 코팅법(spin coating )으로 형성되는 태양 전지의 제조 방법.26. The method of claim 25,
The impurity film is a method of manufacturing a solar cell formed by screen printing (spinning) or spin coating (spin coating). 제22항에서,
상기 에미터층은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항을 갖는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
The emitter layer was 10 μs / sq. A method for producing a solar cell having a sheet resistance of from 40 mW / sq. 제22항에서,
상기 제2 불순물 도핑 두께는 상기 제3 불순물 도핑 두께보다 큰 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 22,
And the second impurity doping thickness is greater than the third impurity doping thickness. 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터층을 형성하는 단계,
상기 에미터층을 부분적으로 식각하여 서로 불순물 도핑 두께가 서로 상이한 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 내지 제 3 에미터 부분을 형성하는 단계, 그리고상기 제2 에미터 부분 및 상기 제3 에미터 부분에 연결되어 있는 제1 전극과 상기 기판의 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.Forming an emitter layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a first side of the substrate having a first conductivity type,
Partially etching the emitter layer to form first to third emitter portions having impurity doping thicknesses different from each other, and connected to the second emitter portion and the third emitter portion; Forming a first electrode on the second side of the substrate, the second electrode being on the second side of the substrate opposite the first side of the substrate;
Method for manufacturing a solar cell comprising a. 제29항에서,
상기 에미터층은 10Ω/sq. 내지 40Ω/sq.의 면저항을 갖는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 29,
The emitter layer was 10 μs / sq. A method for producing a solar cell having a sheet resistance of from 40 mW / sq. 제29항에서,
상기 제1 내지 제3 에미터 부분 형성 단계는,
상기 에미터층 위에 상기 제1 방향과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제1 식각 방지막을 형성하는 단계,
상기 에미터층 위와 상기 제1 식각 방지막 위에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 식각 방지막을 형성하는 단계,
상기 제2 및 제1 식각 방지막을 마스크로 하여, 노출된 상기 에미터층을 제거하는 단계,
상기 제2 식각 방지막을 제거하는 단계,
상기 제1 식각 방지막을 마스크로 하여, 노출된 상기 에미터층을 제거하여 제1 두께를 갖는 제1 에미터 부분과 상기 제1 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 형성하는 단계, 그리고
상기 제2 식각 방지막을 제거하여, 상기 제2 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제3 불순물 도핑 두께를 갖는 제3 에미터 부분을 형성하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 29,
The first to third emitter portion forming step,
Forming a first etch stop layer extending on the emitter layer in a second direction crossing the first direction and the first direction;
Forming a second etch stop layer extending in a second direction crossing the first direction on the emitter layer and on the first etch stop layer;
Removing the exposed emitter layer by using the second and first etch stop layers as a mask;
Removing the second etch stop layer;
By removing the exposed emitter layer using the first etch stop layer as a mask, a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second impurity doping thickness thicker than the first impurity doping thickness are used. Forming step, and
Removing the second etch stop layer to form a third emitter portion having a third impurity doping thickness that is thicker than the second impurity doping thickness
Method for manufacturing a solar cell comprising a. 제31항에서,
상기 제1 식각 방지막은 상기 제2 방향으로 더 뻗어 있는 태양 전지의 제조 방법. The method of claim 31,
The first etch stop layer further extends in the second direction. 제32항에서,
상기 제1 및 제2 전극 형성 단계는 상기 제1 전극과 교차하여 상기 제1 전극과 연결되어 있고 또한 상기 제2 방향으로 뻗어 있는 상기 제3 에미터 부분과 연결되어 있는 버스바를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법.32. The method of claim 32,
The forming of the first and second electrodes may further include forming a bus bar intersecting with the first electrode and connected to the first electrode and connected to the third emitter portion extending in the second direction. The manufacturing method of the solar cell containing.
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