KR101149540B1

KR101149540B1 - Solar cell

Info

Publication number: KR101149540B1
Application number: KR1020110027687A
Authority: KR
Inventors: 신명준; 이만; 곽계영; 이성은
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-05-25

Abstract

PURPOSE: A solar cell is provided to improve the efficiency of a solar cell by reducing the movement distance of an electric charge using a semiconductor electrode with a plurality of parts spreading toward different directions. CONSTITUTION: A substrate(110) of a first conductivity type is prepared. An emitter part(121) has a second conductivity type which is different from the first conductivity type. A semiconductor electrode(123) has lower surface resistance value than that of the emitter part. An anti-reflection part(130) is located on the emitter and the semiconductor electrode. A first electrode(140) is connected to the emitter part and the semiconductor electrode. A second electrode(150) is located on a back side of the substrate.

Description

Solar cell {SOLAR CELL}

본 발명은 태양 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell.

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 전자와 정공이 생성되고, 생성된 전자와 정공은 p-n 접합에 의해 각각 해당 방향으로 이동한다. 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, electrons and holes are generated in the semiconductor unit, and the generated electrons and holes are moved in corresponding directions by p-n junctions, respectively. That is, electrons move toward the n-type semiconductor portion and holes move 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 다른 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부, 상기 제2 도전성 타입을 갖고 있고, 상기 에미터부와 연결되어 있으며, 상기 에미터부보다 낮은 면저항값을 갖는 반도체 전극, 상기 반도체 전극과 상기 에미터부 중 적어도 하나와 연결되어 있는 주 가지와 상기 주 가지로부터 뻗어 나와 있고 상기 반도체 전극과 연결되어 있는 복수의 부 가지를 구비한 제1 전극, 그리고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 구비한다.A solar cell according to an aspect of the present invention has a substrate having a first conductivity type, an emitter portion having a second conductivity type different from the first conductivity type, the second conductivity type, and is connected to the emitter portion. And a semiconductor electrode having a sheet resistance lower than the emitter portion, a main branch connected to at least one of the semiconductor electrode and the emitter portion, and a plurality of sub branches extending from the main branch and connected to the semiconductor electrode. One first electrode and a second electrode connected to the substrate.

상기 반도체 전극은 교차하는 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 부분을 구비하고 있고, 상기 복수의 부 가지는 인접한 상기 복수의 부분과 모두 연결될 수 있다.The semiconductor electrode may include a plurality of portions extending in different directions that cross each other, and the plurality of portions may be connected to all of the plurality of adjacent portions.

복수의 부분은 서로 분리될 수 있다.The plurality of parts may be separated from each other.

상기 반도체 전극은 교차하는 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 부분을 구비하고 있고, 상기 복수의 부 가지는 상기 복수의 부분이 서로 교차하는 영역과 연결되어 있을 수 있다.The semiconductor electrode may include a plurality of portions extending in different directions that cross each other, and the plurality of portions may be connected to a region where the plurality of portions cross each other.

상기 반도체 전극은 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 부분과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 부분을 포함할 수 있다.The semiconductor electrode may include a first portion extending in a first direction and a second portion extending in a second direction crossing the first direction.

상기 복수의 부 가지는 상기 제2 부분을 따라서 상기 제2 부분과 접하며 뻗어 있고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 교차 부분 중 적어도 일부와 접해 있을 수 있다.The plurality of branches may extend in contact with the second portion along the second portion and may be in contact with at least a portion of an intersection of the first portion and the second portion.

상기 복수의 부 가지는 상기 주 가지에서 서로 반대 방향으로 뻗어 있는 제1 부 가지와 제2 부 가지를 포함할 수 있다.The plurality of branches may include a first sub branch and a second sub branch extending in opposite directions from the main branch.

상기 제1 부 가지와 상기 제2 부 가지는 상기 주 가지로부터 교대로 뻗어 나아 있을 수 있다.The first sub branch and the second branch may extend alternately from the main branch.

상기 주 가지는 상기 제1 부분을 따라서 상기 제1 부분과 접하며 뻗어 있을 수 있다.The main branch may extend in contact with the first portion along the first portion.

상기 반도체 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다르고 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분과 연결되어 있는 제3 부분을 더 포함할 수 있다.The semiconductor electrode may include a third portion that is different from the first direction and the second direction and extends in a third direction crossing the first direction and the second direction and connected to the first portion and the second portion. It may further include.

상기 제3 부분은 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 교차 영역을 지나며 뻗어 있을 수 있다.The third portion may extend past an intersection area of the first portion and the second portion.

상기 복수의 부 가지는 상기 주 가지에서 상기 제1 부분과 접하며 뻗어 있는 제1 부 가지와 상기 주 가지에서 상기 제2 부분과 접하며 뻗어 있는 제2 부 가지를 포함할 수 있다.The plurality of branches may include a first sub branch extending in contact with the first portion in the main branch and a second sub branch extending in contact with the second portion in the main branch.

상기 제1 부 가지와 상기 제2 부 가지는 상기 제1 부분 내지 상기 제3 부분의 교차 부분 중 적어도 일부와 접해 있을 수 있다.The first sub branch and the second sub branch may be in contact with at least some of the intersections of the first portion to the third portion.

상기 제1 부 가지와 상기 제2 부 가지는 상기 주 가지의 동일한 위치에서 서로 다른 방향으로 뻗어 나와 있을 수 있다. The first sub branch and the second branch may extend in different directions at the same position of the main branch.

상기 주 가지는 상기 제3 부분을 따라서 상기 제3 부분과 접하며 뻗어 있을수 있다.The main branch may extend in contact with the third portion along the third portion.

상기 제1 전극은 상기 반도체 전극과 선택적으로 접해 있는 복수의 접촉부를 포함할 수 있다.The first electrode may include a plurality of contacts selectively contacting the semiconductor electrode.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 에미터부와 상기 반도체 전극 위에 위치한 반사 방지부를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include an anti-reflection part disposed on the emitter part and the semiconductor electrode.

상기 제1 전극은 상기 반사 방지부 위에 위치할 수 있다.The first electrode may be positioned on the anti-reflection portion.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제1 전극과 연결되어 있는 버스바를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include a bus bar connected to the first electrode.

상기 버스바는 상기 반사 방지부 위에 위치할 수 있다. The bus bar may be located on the anti-reflection portion.

이러한 특징에 따르면, 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 부분을 구비한 반도체 전극에 의해 전하의 이동 거리가 감소하여, 제1 전극에 의해 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지의 효율이 향상된다. 또한 복수의 부분과 연결되는 복수의 부 가지로 인해, 반도체 전극에서 제1 전극으로 이동하는 전하의 양이 증가한다. According to this feature, the movement distance of the charge is reduced by the semiconductor electrode having a plurality of portions extending in different directions, so that the amount of charge collected by the first electrode is increased to improve the efficiency of the solar cell. In addition, due to the plurality of sub-branches connected to the plurality of parts, the amount of charges transferred from the semiconductor electrode to the first electrode increases.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대한 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3는 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지의 개략적인 평면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다양한 예에 대한 개략적인 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지에 대한 일부 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 태양 전지를 XI-XI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a partial perspective view of an example of a solar cell according to one embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3 is a schematic plan view of the solar cell shown in FIGS. 1 and 2.
4 through 7 are schematic plan views of various examples of solar cells according to one embodiment of the invention.
8 is a partial plan view of a solar cell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 8 taken along the line XI-XI. FIG.

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, 기판 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 portion of a layer, film, region, substrate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right over" but also when there is another part in the middle. 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 및 도 2를 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)와 연결되어 있는 반도체 전극(123), 에미터부(121)와 반도체 전극(123) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121) 및 반도체 전극(123)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 후면에 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. An emitter region 121 positioned at “”, a semiconductor electrode 123 connected to the emitter portion 121, and an anti-reflection portion 130 positioned on the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123. ), A front electrode portion 140 connected to the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123, and a surface of the substrate 110 that is the opposite surface of the front surface of the substrate 110 (hereinafter referred to as a 'back surface'). And a back surface field (BSF region) 172 positioned at the back side, and a rear electrode portion 150 positioned at the rear side of the substrate 110.

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)과 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 반도체는 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다.The substrate 110 is a semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon of a first conductivity type, for example a p-type conductivity type. At this time, the semiconductor is a crystalline semiconductor such as polycrystalline silicon or single crystal silicon.

기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 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.When the substrate 110 has a p-type conductivity type, impurities of trivalent elements such as boron (B), gallium (Ga), and indium (In) may be 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 건식 식각법이나 습식 식각법을 이용한 별도의 텍스처링 공정을 통해 텍스처링(texturing) 처리되어 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. 또한, 텍스처링 공정을 행하기 전에, 실리콘 등으로 이루어진 반도체 잉곳(ingot)을 절단하여 태양 전지용 기판을 제작할 때 절단 공정 시 기판(110)의 표면에 발생하는 손상 부분을 제거하기 위한 별도의 공정(saw damage removing process)이 행해질 수 있다.Unlike FIGS. 1 and 2, in an alternative example, the front surface of the substrate 110 is textured by a separate texturing process using dry etching or wet etching to form a textured surface that is an uneven surface. Can have 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. In addition, before the texturing process, when fabricating a solar cell substrate by cutting a semiconductor ingot made of silicon or the like, an additional process (saw) for removing damages occurring on the surface of the substrate 110 during the cutting process damage removing process may be performed.

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 좀더 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 further improved.

에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 영역으로, 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 a region in which impurities of a second conductivity type, for example, an n-type conductivity type, which are 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, It is located 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.

에미터부(121)와 연결된 반도체 전극(123)은 기판(110)의 전면에 위치하고 에미터부(121)와 동일하게 제2 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 영역으로서 역시 기판(110)과 p-n 접합을 형성한다.The semiconductor electrode 123 connected to the emitter portion 121 is positioned on the front surface of the substrate 110 and is the region in which impurities of the second conductivity type are doped to the substrate 110 in the same manner as the emitter portion 121. To form a pn junction.

도 3에 도시한 것처럼, 반도체 전극(123)은 기판(110)의 전면에서 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(1231), 제1 방향과 교차 방향인 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 부분(1232), 그리고 제1 및 제2 방향과 다르고 제1 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 뻗어 있는 제3 부분(1233)을 구비한다. 본 예에서, 제3 부분(1233)은 제1 부분(1231)과 제2 부분(1232)이 교차하는 부분을 따라 직선으로 뻗어 있다.As illustrated in FIG. 3, the semiconductor electrode 123 may include a first portion 1231 extending in a first direction from a front surface of the substrate 110, and a second portion extending in a second direction crossing the first direction. 1232, and a third portion 1233 extending in a third direction different from the first and second directions and intersecting the first and second directions. In this example, the third portion 1233 extends in a straight line along a portion where the first portion 1231 and the second portion 1232 cross each other.

이때, 제1 방향과 제2 방향은 기판(110)의 측면 중 하나와 나란한 방향이 아니라, 예를 들어 평행한 방향이 아니라 측면 중 하나에 대해 사선 방향이므로, 반도체 전극(123)은 기판(110)의 측면에 나란하게 배치되지 않고 기판(110)의 한 측면과 소정 각도를 이루며 뻗어 있다. 이때, 각도는 0보다 크고 90보다 작다.In this case, since the first direction and the second direction are not parallel to one of the side surfaces of the substrate 110, for example, the first electrode and the second direction are oblique directions with respect to one of the side surfaces instead of the parallel direction. Rather than being disposed side by side on the side of the substrate) and extending at a predetermined angle with one side of the substrate 110. At this time, the angle is greater than 0 and less than 90.

따라서 반도체 전극(123)에 의해 에워싸여진 에미터부(121)의 형상은 삼각형 형상을 갖는다.Therefore, the shape of the emitter portion 121 surrounded by the semiconductor electrode 123 has a triangular shape.

본 예에서, 에미터부(121)의 불순물 도핑 두께는 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 두께보다 작다. 이와 같이, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 농도 역시 상이하다. 따라서, 에미터부(121)의 불순물 도핑 농도는 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 농도보다 작다.In this example, the impurity doping thickness of the emitter portion 121 is smaller than the impurity doping thickness of the semiconductor electrode 123. As described above, since the impurity doping thicknesses of the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 are different from each other, the impurity doping concentrations of the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 are also different. Therefore, the impurity doping concentration of the emitter portion 121 is smaller than the impurity doping concentration of the semiconductor electrode 123.

에미터부(121)의 상부 표면은 에미터부(121)의 상부 표면으로부터 반사 방지부(130) 쪽으로 돌출되어 있어 에미터부(121)의 상부 표면과 반도체 전극(123)의 상부 표면은 각각 기판(110)의 후면과 평행한 서로 다른 선 상에 위치한다. 따라서, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)이 형성된 기판(110)의 전면은 에미터부(121)와 반도체 전극(123)간의 높이 차이로 인한 요철면을 가진다. The upper surface of the emitter portion 121 protrudes from the upper surface of the emitter portion 121 toward the anti-reflection portion 130 so that the upper surface of the emitter portion 121 and the upper surface of the semiconductor electrode 123 are respectively the substrate 110. On different lines parallel to the back of Therefore, the front surface of the substrate 110 on which the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 are formed has an uneven surface due to the height difference between the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123.

이때, 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 가질 경우, 텍스처링 표면의 각 요철의 높이 차이로 인한 오차 범위 내에서 에미터부(121)의 불순물 도핑 두께와 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 두께는 동일한 것으로 간주한다.At this time, when the entire surface of the substrate 110 has a texturing surface, the impurity doping thickness of the emitter portion 121 and the impurity doping thickness of the semiconductor electrode 123 are the same within the error range due to the height difference of each unevenness of the texturing surface. To be considered.

또한, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 두께 차이로 인해, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)의 면저항값(sheet resistance) 역시 서로 상이하다. 일반적으로 면저항값은 불순물 도핑 두께에 반비례하므로, 불순물 도핑 두께가 얇은 에미터부(121)의 면저항값이 반도체 전극(123)의 면저항값보다 크다. 예를 들어, 에미터부(121)의 면저항값은 약 80Ω/sq. 내지 약 150Ω/sq. 일 수 있고, 반도체 전극(123)의 면저항값은 약 5Ω/sq. 내지 약 30Ω/sq. 일 수 있다.In addition, due to the difference in the impurity doping thickness of the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123, the sheet resistance of the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 is 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 emitter portion 121 having a thin impurity doping thickness is larger than the sheet resistance value of the semiconductor electrode 123. For example, the sheet resistance value of the emitter portion 121 is about 80 mA / sq. To about 150 mW / sq. And the sheet resistance value of the semiconductor electrode 123 is about 5 mA / sq. To about 30 μs / sq. Lt; / RTI >

기판(110)과 에미터부(121) 및 반도체 전극(123)과의 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)와 반도체 전극(123)이 n형일 경우, 정공은 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(121)와 반도체 전극(123) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction between the substrate 110, the emitter portion 121, and the semiconductor electrode 123, the electrons among the charges generated by the light incident on the substrate 110 are Move toward n-type and hole move towards p-type. Therefore, when the substrate 110 is p-type and the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 are n-type, holes move toward the rear surface of the substrate 110 and electrons move toward the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123. Move.

에미터부(121)와 반도체 전극(123)은 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) 및 반도체 전극(123)은 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(121)와 반도체 전극(123) 쪽으로 이동한다.Since the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 form a pn junction with the substrate 110, that is, the first conductive portion of the substrate 110, the substrate 110 is n-type conductive, unlike the present embodiment. In the case of having a type, the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 have a p-type conductivity type. In this case, electrons move toward the rear surface of the substrate 110 and holes move toward the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123.

에미터부(121)와 반도체 전극(123)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)은 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 and the semiconductor electrode 123 have an n-type conductivity type, the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 may be formed by doping the substrate 110 with impurities of a pentavalent element. On the contrary, in the case of having a p-type conductivity type, it may be formed by doping the substrate 110 with impurities of a trivalent element.

이와 같이, 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 에미터부(121) 및 반도체 전극(123)과의 p-n 접합에 의해 전자와 정공의 이동이 이루어질 때, 면저항값과 불순물 도핑 농도가 서로 상이한 에미터부(121)와 반도체 전극(123)에 의해, 전하의 이동 방향과 불순물에 의한 전하의 손실량이 달라지게 된다.As described above, when electrons and holes are moved by pn junction between the first conductivity type portion of the substrate 110, the emitter portion 121, and the semiconductor electrode 123, the surface resistance value and the impurity doping concentration are different from each other. The turret 121 and the semiconductor electrode 123 vary the direction of movement of charge and the amount of charge loss due to impurities.

즉, 일반적으로 면저항값이 높은 에미터부(121)를 따라 이동할 때보다 면저항값이 낮은 반도체 전극(123)을 따라 이동할 때, 전하의 이동은 보다 용이하게 행해지고, 또한, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)의 불순물 도핑 농도가 증가할 수록 해당 부분의 전도도는 증가하게 된다.That is, in general, when moving along the semiconductor electrode 123 having a low sheet resistance value than when moving along the emitter portion 121 having a high sheet resistance value, the charge is more easily performed, and the emitter portion 121 and the semiconductor As the impurity doping concentration of the electrode 123 increases, the conductivity of the corresponding portion increases.

따라서, 본 예와 같이, 해당 전하(예, 전자)가 높은 면저항값을 갖는 에미터 부(121)에 위치한 전하는 자신보다 낮은 면저항값을 갖고 있고 자신이 위치한 곳에서부터 가까운 곳에 위치하는 반도체 전극(123)으로 이동하게 된다. 이때, 에미터 부(121)의 불순물 도핑 농도가 반도체 전극(123)에 비해 작기 때문에, 에미터부(121)에서 반도체 전극(123)으로 이동하는 도중 불순물에 의해 전하가 손실되는 양은 감소한다. Therefore, as in the present example, the electric charges of the corresponding charges (eg, electrons) located in the emitter part 121 having the high sheet resistance value have a lower sheet resistance value than the self and are located close to the place where they are located. Will be moved to). At this time, since the impurity doping concentration of the emitter portion 121 is smaller than that of the semiconductor electrode 123, the amount of charge lost by impurities during the movement from the emitter portion 121 to the semiconductor electrode 123 is reduced.

이와 같이, 에미터부(121)에 위치한 전하들이 면저항값이 낮은 반도체 전극(123)으로 이동하면, 반도체 전극(123)의 전도도는 에미터부(121)보다 크기 때문에, 반도체 전극(123))으로 이동한 전하는 제1 방향, 제2 방향 또는 제3 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233) 중 하나를 따라 이동하게 된다. 따라서 반도체 전극(123)은 전하를 전송하는 반도체 채널(semiconductor channel)로서 작용한다.As such, when the charges located in the emitter unit 121 move to the semiconductor electrode 123 having a low sheet resistance, the conductivity of the semiconductor electrode 123 is greater than that of the emitter unit 121, and thus, moves to the semiconductor electrode 123. The electric charge moves along one of the first to third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 extending in the first direction, the second direction, or the third direction. Thus, the semiconductor electrode 123 acts as a semiconductor channel for transferring charge.

이때, 도 3에 도시한 것처럼, 에미터부(121)의 일부와 반도체 전극(123)의 일부는 전면 전극부(140)와 접해 있고, 이 전면 전극부(140)는 금속을 함유하고 있으므로, 전면 전극부(140)의 전도도는 에미터부(121)뿐만 아니라 반도체 전극(123)보다도 훨씬 크다. 따라서, 제1 방향, 제2 방향, 또는 제3 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123)을 따라 이동한 전하는 전면 전극부(140)를 만나면 전면 전극부(140)로 이동하고, 또한 전면 전극부(140)와 접하고 있는 에미터부(121)에 위치하는 전하나 전면 전극부(140)와 인접하게 위치하고 있는 전하는 전면 전극부(140) 쪽으로 이동하게 된다. At this time, as shown in FIG. 3, a part of the emitter part 121 and a part of the semiconductor electrode 123 are in contact with the front electrode part 140, and the front electrode part 140 contains a metal. The conductivity of the electrode portion 140 is much larger than the emitter portion 121 as well as the semiconductor electrode 123. Therefore, the charges moved along the semiconductor electrode 123 extending in the first direction, the second direction, or the third direction move to the front electrode part 140 when the front electrode part 140 meets the front electrode part 140. Charges located in the emitter portion 121 in contact with 140 and charges adjacent to the front electrode portion 140 move toward the front electrode portion 140.

이와 같이, 반도체 전극(123)의 형성으로 인해, 전하는 전면 전극부(140)와 접해 있는 인접한 에미터부(121)뿐만 아니라 인접한 반도체 전극(123)으로도 이동하게 되고, 이로 인해, 전하의 이동 방향이 증가하며 또한 전하의 이동 거리는 감소하게 된다. As described above, due to the formation of the semiconductor electrode 123, the charge is transferred not only to the adjacent emitter portion 121, which is in contact with the front electrode portion 140, but also to the adjacent semiconductor electrode 123. This increases and the distance of charge travel decreases.

또한, 이미 설명한 것처럼, 반도체 전극(123)은 제1 내지 제3 방향과 같이 다양한 방향으로 뻗어 있고, 이들 제1 내지 제3 방향 중 하나로 뻗어 있는 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-123) 각각의 적어도 일부는 전면 전극부(140)와 중첩되지 않게 위치한다. 이로 인해, 에미터부(121)에서 반도체 전극(123)이나 전면 전극부(140)로 이동하는 전하의 이동 경로는 더욱 다양해지고 전하의 이동 거리는 더욱 줄어들게 되어, 반도체 전극(123)이나 전면 전극부(140)로 이동하는 도중 손실되는 전하량이 감소하어, 결국 전면 전극부(140)로 전송되는 전하의 양이 증가하게 된다.In addition, as described above, the semiconductor electrodes 123 extend in various directions, such as the first to third directions, and the first to third portions of the semiconductor electrodes 123 extending in one of the first to third directions ( At least a portion of each of the 1231-123 is positioned not to overlap with the front electrode 140. As a result, the movement paths of the charges moving from the emitter unit 121 to the semiconductor electrode 123 or the front electrode unit 140 become more diversified and the movement distance of the charges is further reduced, so that the semiconductor electrode 123 or the front electrode unit ( The amount of charge lost during the movement to 140 decreases, resulting in an increase in the amount of charge transferred to the front electrode 140.

에미터부(121)의 면저항값이 약 150Ω/sq. 이하이고 약 80Ω/sq. 이상일 경우, 에미터부(121) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 좀더 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시키고, 불순물에 의한 전하 손실을 좀더 감소시킨다.The sheet resistance of the emitter portion 121 is about 150 mW / sq. Less than or equal to about 80 μs / sq. In this case, the amount of light absorbed by the emitter unit 121 itself is further reduced to increase the amount of light incident on the substrate 110, and further reduce charge loss due to impurities.

또한, 반도체 전극(123)의 면저항값이 약 30Ω/sq. 이하이고 약 5Ω/sq. 이상일 경우, 반도체 전극(123)과 전면 전극부(140)와의 접촉 저항이 감소하여 반도체 전극(123)에서 전면 전극부(140)로 전하가 이동할 때 저항에 의한 전하의 손실이 감소하고, 반도체 전극(123)의 두께가 에미터부(121)보다 커 전면 전극부(140) 형성 시 전면 전극부(140)가 반도체 전극(123)을 관통하여 기판(110)과 접촉하는 션트(shunt) 불량을 방지한다. In addition, the sheet resistance value of the semiconductor electrode 123 was about 30 mA / sq. Less than or equal to about 5 μs / sq. In this case, the contact resistance between the semiconductor electrode 123 and the front electrode portion 140 decreases, so that the charge loss due to the resistance decreases when the charge moves from the semiconductor electrode 123 to the front electrode portion 140, and the semiconductor electrode The thickness of the 123 is larger than the emitter portion 121 to prevent the shunt defect that the front electrode portion 140 penetrates the semiconductor electrode 123 and comes into contact with the substrate 110 when the front electrode portion 140 is formed. do.

에미터부(121) 및 반도체 전극(123) 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 and the semiconductor electrode 123 reduces the reflectance of light incident on the solar cell 11 and increases selectivity in a specific wavelength region, thereby improving efficiency of the solar cell 11. Increase

이러한 반사 방지부(130)는 수소화된 실리콘 질화물(SiNx), 수소화된 실리콘 산화물(SiOx), 수소화된 실리콘 산화 질화물(SiOxNy) 등과 투명한 물질로 이루어질 수 있고, 약 70㎚ 내지 약 80㎚의 두께를 가진다. 이때, 반사 방지부(130)의 굴절률은 공기의 굴절률(약 1)과 반도체로 이루어진 기판(110)의 굴절률(약 3.5) 사이의 값을 갖는 것이 좋다. 이 경우, 공기에서부터 기판(110) 쪽으로의 굴절률 변화가 순차적으로 증가하므로, 이러한 굴절률 변화에 의해 빛의 반사도는 더욱 감소하여 기판(110)으로 입사하는 빛의 양은 더 증가한다. The anti-reflection unit 130 may be made of a transparent material such as hydrogenated silicon nitride (SiNx), hydrogenated silicon oxide (SiOx), hydrogenated silicon oxynitride (SiOxNy), and the like and have a thickness of about 70 nm to about 80 nm. Have In this case, the refractive index of the anti-reflection unit 130 may have a value between the refractive index of air (about 1) and the refractive index (about 3.5) of the substrate 110 made of a semiconductor. In this case, since the refractive index change from the air toward the substrate 110 is sequentially increased, the reflectivity of the light is further reduced by the refractive index change, and the amount of light incident on the substrate 110 is further increased.

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 증가되며, 태양 전지(11)의 제조 공정 시 전면 전극부(140)가 좀더 안정적이고 용이하게 반사 방지부(130)를 관통하여, 전면 전극부(140)와 에미터부(121)가 좀더 안정적으로 연결된다.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 reducing the amount of light absorbed by the anti-reflection unit 130 itself, and the solar cell 11 is increased. In the manufacturing process of the front electrode 140 is more stable and easily penetrates through the anti-reflection portion 130, the front electrode 140 and the emitter portion 121 is more stably connected.

반사 방지부(130)는 또한 함유된 수소(H)를 이용하여 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸고, 이로 인해 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 실행한다. 따라서, 반사 방지부(130)의 패시베이션 기능에 의하여, 결함에 의한 손실 전하의 양이 줄어든다.The anti-reflection unit 130 also converts defects such as dangling bonds existing on and near the surface of the substrate 110 into stable bonds by using the hydrogen H contained therein. A passivation function is implemented that reduces the disappearance of charges moved toward the surface of the substrate 110 by the defect. Therefore, due to the passivation function of the anti-reflection portion 130, the amount of lost electric charge due to the defect 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 portion 130 may have a single layer structure but may have a multilayer structure such as a double layer, and may be omitted as necessary.

또한, 이미 설명한 것처럼, 본 실시예의 에미터부(121)와 반도체 전극(123)은 면저항값, 불순물 도핑 두께 및 불순물 도핑 농도가 다르다. As described above, the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 of the present embodiment differ in sheet resistance, impurity doping thickness, and impurity doping concentration.

이러한 에미터부와 반도체 전극(123)은 열확산법이나 이온 주입법으로 1차로 해당하는 도전성 타입을 갖는 불순물이 도핑된 불순물층을 형성한 후, 불순물층의 일부를 제거하는 에치백(etch back) 공정이나 불순물층의 일부에 레이저 빔을 조사하는 레이저 도핑법(laser doping)과 같은 열처리 공정을 실시할 수 있다. 이때, 에치백 공정 시, 두께가 감소한 불순물층의 부분은 에미터부(121)가 되고 두께 감소가 이루어지지 않은 나머지 불순물층 부분은 반도체 전극(123)이 되며, 열처리 공정 시, 레이저 빔 등에 의해 열처리된 불순물층의 부분은 반도체 전극(123)이 되고 그렇지 않은 나머지 불순물층 부분은 에미터부(121)가 된다.The emitter unit and the semiconductor electrode 123 may be formed by forming an impurity layer doped with an impurity having a first conductivity type by thermal diffusion or ion implantation, and then removing part of the impurity layer. A heat treatment process such as laser doping which irradiates a laser beam to a part of the impurity layer may be performed. At this time, during the etchback process, the portion of the impurity layer whose thickness is reduced becomes the emitter portion 121, and the remaining portion of the impurity layer which is not reduced in thickness becomes the semiconductor electrode 123, and during the heat treatment process, the heat treatment is performed by a laser beam or the like. The portion of the impurity layer thus formed becomes the semiconductor electrode 123, and the remaining portion of the impurity layer becomes the emitter portion 121.

도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 반사 방지부(130)와 접하고 반도체 전극(123)의 상부 표면이 반사 방지부(130)와 접하고 있는 에미터부(121)의 상부 표면보다 반사 반사부(130) 쪽으로 돌출되어 있으므로, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)은 에치백 공정을 통해 형성될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, the reflective reflector 130 is larger than the upper surface of the emitter portion 121 in contact with the antireflection portion 130 and the upper surface of the semiconductor electrode 123 is in contact with the antireflection portion 130. As it protrudes toward), the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 may be formed through an etch back process.

예를 들어, 이미 설명한 것처럼, 기판(110) 내부에 인(P)이나 붕소(B)와 같은 n형 또는 p형의 불순물을 기판(110) 내부로 확산시켜 불순물층을 형성한 후, 불순물층의 일부를 식각으로 제거하여 위치에 따라 면저항값(불순물 도핑 두께)이 상이한 에미터부(121)과 반도체 전극(123)을 형성할 수 있다. For example, as described above, an impurity layer is formed by diffusing an n-type or p-type impurity such as phosphorus (P) or boron (B) into the substrate 110 to form an impurity layer. A portion of the etch may be removed by etching to form the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 having different sheet resistance (impurity doping thickness) according to the position.

이 경우, p-n 접합면에서부터 기판(110)의 표면 쪽으로 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 영역에 존재하는 비활성 불순물에 의해 전하의 손실이 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 inactive 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. The loss of electric charges is caused by the inert impurities present in these dead regions. 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.

이때, 본 예와 같이, 에치백 공정을 통해 에미터부(121)와 반도체 전극(123)을 형성할 경우, 기판(110)의 표면에서부터 원하는 만큼 불순물층을 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 에미터부(121) 위에 반사 방지부(130)가 위치하므로, 반사 방지부(130)에 의해 패시베이션 효과는 더욱 향상된다.In this case, as in the present example, when the emitter part 121 and the semiconductor electrode 123 are formed through the etch back process, the impurity layer is removed from the surface of the substrate 110 as much as desired, and the substrate is removed by the removal process. At least a portion of the dead region present in the surface portion of 110 is removed during the etching process. As such, as the dead region is removed, the recombination rate of the charge due to the impurities located in the dead region is greatly reduced, and the amount of charge loss is greatly reduced, and the emitter portion 121 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 above the anti-reflection portion 130, the passivation effect is further improved.

하지만, 다른 예에서, 에미터부(121)와 반도체 전극(123)을 열처리 공정으로 형성할 경우, 도 1 및 도 2와는 달리, 에미터부(121)와 반도체 전극(123) 간의 p-n 접합면 위치는 서로 상이하고, 에미터부(121)의 상부 표면과 반도체 전극(123)의 상부 표면 높이는 동일하여, 기판(110)의 전면은 평탄면일 수 있다. 이 경우에도, 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 가질 경우, 텍스처링 표면의 각 요철의 높이 차이로 인한 오차 범위 내에서 기판(110)의 높이는 동일한 것으로 간주한다However, in another example, when the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 are formed by a heat treatment process, unlike in FIGS. 1 and 2, the pn junction surface position between the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123 may be Different from each other, the height of the upper surface of the emitter portion 121 and the upper surface of the semiconductor electrode 123 is the same, the front surface of the substrate 110 may be a flat surface. Even in this case, when the front surface of the substrate 110 has a texturing surface, the height of the substrate 110 is considered to be the same within an error range due to the height difference of each unevenness of the texturing surface.

전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)에 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 일부와 반도체 전극(123)의 일부에 위치하여, 에미터부(121) 일부 및 반도체 전극(123) 일부와 바로 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.The plurality of front electrodes 141 are positioned on a part of the emitter part 121 and a part of the semiconductor electrode 123, and are directly and electrically connected to a part of the emitter part 121 and a part of the semiconductor electrode 123.

이러한 복수의 전면 전극(141)은 접해 있는 에미터부(121) 일부와 반도체 전극(123) 일부를 통해 이동한 전하(예, 전자)를 수집한다.The plurality of front electrodes 141 collect charges (eg, electrons) that are moved through a portion of the emitter unit 121 and a portion of the semiconductor electrode 123 that are in contact with each other.

이때, 복수의 전면 전극(141)는 도 1 및 도 3에 도시한 것처럼, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. In this case, the plurality of front electrodes 141 are spaced apart from each other and extend side by side in a predetermined direction, as shown in FIGS. 1 and 3.

이때, 각 전면 전극(141)은 도 3에 도시한 것처럼 반도체 전극(123)의 제3 부분(1233)의 연장 방향인 제3 방향으로 뻗어 있고, 반도체 전극(123)의 제3 부분(1233)과 중첩되게 위치하여 제3 부분(1233)을 따라 뻗어 있는 주 가지(1411)와 주 가지(1411)에서 사선 방향으로 뻗어있는 복수의 부 가지(1412)를 구비하고 있다.At this time, each of the front electrodes 141 extends in a third direction, which is an extension direction of the third portion 1233 of the semiconductor electrode 123, as shown in FIG. 3, and the third portion 1233 of the semiconductor electrode 123. And a main branch 1411 extending along the third portion 1233 and a plurality of sub branches 1412 extending in an oblique direction from the main branch 1411.

이때, 복수의 부 가지(1412)는 주 가지(1411)에서 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 부 가지(41a)와 주 가지(1411)에서 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 부 가지(41b)로 이루어져 있다. In this case, the plurality of sub branches 1412 may include a first sub branch 41a extending in the first direction from the main branch 1411 and a second sub branch 41b extending in the second direction from the main branch 1411. consist of.

부 가지(1412)의 제1 부 가지(41a)는 반도체 전극(123)의 제1 부분(1231)을 따라 뻗어 있고, 이때, 제3 부분(1233)과 교차하는 영역의 적어도 일부까지 뻗어 있다. 부 가지(1412)의 제2 부 가지(41b)는 반도체 전극(123)의 제2 부분(1232)을 따라 뻗어 있고, 역시 제3 부분(1233)과 교차하는 영역의 적어도 일부까지 뻗어 있다. 따라서 도 3에 도시한 것처럼, 제1 및 제2 부 가지(41a, 41b)는 각각 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233)이 서로 교차하는 영역 전체와 접해 있지만, 이와는 달리 각각 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233)의 교차 영역 일부와 접해 있을 수 있다.The first sub branch 41a of the sub branch 1412 extends along the first portion 1231 of the semiconductor electrode 123, and extends to at least a portion of an area that intersects the third portion 1233. The second sub branch 41b of the sub branch 1412 extends along the second portion 1232 of the semiconductor electrode 123 and also extends to at least a portion of an area that intersects the third portion 1233. Thus, as shown in FIG. 3, the first and second sub branches 41a and 41b are in contact with the entire region where the first to third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 intersect with each other. Alternatively, each of the first and third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 may be in contact with a portion of the intersection area.

이때, 서로 다른 부분으로 뻗어 있는 제1 부 가지(41a)와 제2 부 가지(41b)는 쌍을 이루어 위치하므로, 제1 부 가지(41a)과 제2 부 가지(41b) 쌍은 주 가지(1411)의 동일한 부분에서 서로 다른 사선 방향으로 뻗어 있다. 본 예에서, 각 전면 전극(141) 역시 반도체 전극(123)과 마찬가지로 제1 내지 제3 방향으로 모두 뻗어 있다.At this time, since the first sub-branch 41a and the second sub-branch 41b extending in different parts are positioned in pairs, the pair of the first sub-branch 41a and the second sub-branch 41b may be a main branch ( In the same part of 1411, they extend in different diagonal directions. In this example, each front electrode 141 also extends in the first to third directions, similarly to the semiconductor electrode 123.

바로 인접한 두 전면 전극(141) 중에서, 하나의 전면 전극(141)의 주 가지(1411)로부터 뻗어 나와있는 제1 및 제2 부분(41a, 41b) 중 하나[예, 제1 부 가지 (41a)]와 나머지 전면 전극(141)의 주 가지(1411)로부터 뻗어 나와있는 제2 및 제1 부 가지(41b, 41a) 중 하나[예, 제2 부 가지(41b)]는 이 두 전면 전극(141)의 주 가지(1411) 사이에서 서로 어긋나게 교대로 위치한다. Among two immediately adjacent front electrodes 141, one of the first and second portions 41a and 41b extending from the main branch 1411 of one front electrode 141 (eg, the first sub branch 41a). ] And one of the second and first sub branches 41b and 41a extending from the main branch 1411 of the remaining front electrode 141 (eg, the second sub branch 41b) are the two front electrodes 141. Are alternately positioned alternately between the main branches 1411.

이와 같이, 각 전면 전극(141)이 주 가지(1411)뿐만 아니라 복수의 부 가지(1412)를 구비하고 있어 부 가지(1412)가 위치한 면적만큼 각 전면 전극(141)의 형성 면적이 증가하게 되고 인접한 두 전면 전극(141) 사이에서 부 가지(1412)의 제1 부 가지(41a)와 제2 부 가지(41b)가 각 주 가지(1411)를 따라서 서로 어긋나게 위치하므로, 반도체 전극(123)에서부터 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 이동 거리가 감소한다.As described above, each front electrode 141 includes not only the main branch 1411 but also a plurality of sub branches 1412, so that the formation area of each front electrode 141 is increased by the area where the sub branches 1412 are located. Since the first sub-branch 41a and the second sub-branch 41b of the sub branch 1412 are positioned to be offset from each other along each main branch 1411 between two adjacent front electrodes 141, from the semiconductor electrode 123. The moving distance of the charge moving to the front electrode 141 is reduced.

이미 설명한 것처럼, 부 가지(1412)의 제1 부 가지(41a)와 제2 부 가지(41b)는 주 가지(1411)에서부터 서로 다른 방향(예, 제1 내지 제3 방향)으로 각각 뻗어 있는 반도체 전극(123)의 복수의 부분[예, 제1 내지 제3 부분(1231-1233)]이 모두 교차하는 영역과 접해 있다. 이러한 교차 영역은 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233)을 따라 이동한 전하가 모두 모이는 영역이므로, 이 교차 영역은 반도체 전극(123)을 따라 이동한 전하가 가장 많이 존재하는 부분이다. 이처럼, 반도체 전극(123)에서 전하의 양이 다른 부분에 비해 상대적으로 많은 제1 내지 제3 부분(1231-1233)의 교차 영역에 전면 전극(141)의 부 가지(41a, 41b)가 뻗어 있으므로, 전면 전극(141)의 부 가지(41a, 41b)을 통해 전면 전극(141)의 주 가지(1411)로 이동하는 전하의 양이 증가한다. 이로 인해, 반도체 전극(123)에서 전면 전극(141)으로 수집되는 전하의 양이 증가한다.As described above, the first sub branch 41a and the second sub branch 41b of the sub branch 1412 each extend from the main branch 1411 in different directions (for example, the first to third directions). A plurality of portions of the electrode 123 (for example, the first to third portions 1231-1233) are in contact with an area where all of the electrodes 123 intersect. Since the crossing region is a region in which all charges moved along the first to third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 are collected, the crossing region has the most charges moving along the semiconductor electrode 123. That's the part. As described above, since the sub-branches 41a and 41b of the front electrode 141 extend to the crossing regions of the first to third portions 1231-1233 where the amount of electric charges is relatively higher than that of the other portions. In addition, the amount of charge that is transferred to the main branch 1411 of the front electrode 141 through the sub branches 41a and 41b of the front electrode 141 increases. As a result, the amount of charge collected from the semiconductor electrode 123 to the front electrode 141 increases.

이러한 복수의 전면 전극(141)은 반도체 전극(123)의 일부에 바로 연결되어 있으므로, 복수의 전면 전극(141) 하부에는 반사 방지부(130)가 존재하지 않는다. Since the plurality of front electrodes 141 are directly connected to a portion of the semiconductor electrode 123, 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).

또한, 복수의 전면 전극(141)이 위치하지 않은 에미터부(121)와 반도체 전극(123) 위에는 투명한 반사 방지부(130)만 존재한다.In addition, only the transparent anti-reflection portion 130 exists on the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123 where the plurality of front electrodes 141 are not located.

따라서, 반도체 전극(123)에 의한 입사 면적의 감소는 발생하지 않고, 대신 이미 기재한 것처럼, 전하의 이동 거리 감소와 전하 손실량 감소 등으로 인해, 빛의 입사 면적을 감소시키지 않으면서 각 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양은 크게 증가한다. Therefore, the reduction of the incident area by the semiconductor electrode 123 does not occur, but instead, as described above, each front electrode (without reducing the incident area of light due to the reduction of the moving distance of the charge, the decrease of the charge loss amount, etc.). The amount of charge that moves to 141 increases significantly.

또한, 반도체 전극(123)의 존재로 인해 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양이 증가하여 전면 전극(141)의 설계 여유도가 증가한다. 즉, 전면 전극(141)을 보조하는 역할을 수행하는 반도체 전극(123)에 의해 수집되는 전하의 양이 증가하므로, 전면 전극(141)간의 간격을 증가시켜도 전하의 수집량 감소에 따른 태양 전지(11)의 효율 감소는 발생하지 않는다. In addition, due to the presence of the semiconductor electrode 123, the amount of charge that moves to the front electrode 141 increases, so that the design margin of the front electrode 141 increases. That is, since the amount of charge collected by the semiconductor electrode 123 which serves to assist the front electrode 141 increases, the solar cell 11 according to the decrease in the amount of charge collection even if the interval between the front electrodes 141 is increased. Decrease in efficiency does not occur.

본 예의 경우, 복수의 전면 전극(141)의 주 가지(1411)은 제3 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123)의 제3 부분(1233)을 따라 뻗어 있어, 복수의 전면 전극(141)은 반도체 전극(123)과 연결되어 있다. 하지만, 다른 예에서, 복수의 전면 전극의 주 가지(1411)은 반도체 전극(123)뿐만 아니라 에미터부(121)와도 접해 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 태양 전지(11a)처럼, 각 전면 전극(141)의 주 가지(1411)는 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233)이 교차하는 부분을 따라 이동하지만, 제3 부분(1233)을 따라 연장하지 않고 제3 부분(1233)과 수직한 방향을 따라 이동한다. 이 경우, 각 전면 전극(141)의 주 가지(1411)는 반도체 전극(123)의 제1 내지 제3 부분(1231-1233)이 교차하는 부분 및 제3 부분(1233)과 교차하는 부분을 제외하면 에미터부(121)와 접하게 된다.In this example, the main branches 1411 of the plurality of front electrodes 141 extend along the third portion 1233 of the semiconductor electrode 123 extending in the third direction, such that the plurality of front electrodes 141 are semiconductors. It is connected to the electrode 123. However, in another example, the main branches 1411 of the plurality of front electrodes are in contact with the emitter portion 121 as well as the semiconductor electrode 123. For example, like the solar cell 11a illustrated in FIG. 4, the main branches 1411 of each front electrode 141 are portions where the first to third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 cross each other. Although it moves along, it moves along the direction perpendicular to the 3rd part 1233 without extending along the 3rd part 1233. In this case, the main branch 1411 of each front electrode 141 excludes a portion where the first to third portions 1231-1233 of the semiconductor electrode 123 cross and a portion that crosses the third portion 1233. The lower surface comes into contact with the emitter part 121.

복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)와 반도체 전극(123)에 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과는 교차하는 방향으로 서로 이격되어 나란하게 뻗어 있다.The plurality of front bus bars 142 are electrically and physically connected to the emitter unit 121 and the semiconductor electrode 123, and are spaced apart from each other in a direction crossing the plurality of front electrodes 141.

이때, 복수의 전면 버스바(142)가 연장하는 방향은 반도체 전극(123)과 각 전면 전극(141)의 연장 방향인 제1 내지 제3 방향과 다르고, 제3 방향과 교차하는 제4 방향이다. 이때, 제4 방향은 예를 들어, 제3 방향과 수직한 방향이다.At this time, the direction in which the plurality of front bus bars 142 extend is different from the first to third directions, which are the extending directions of the semiconductor electrode 123 and each of the front electrodes 141, and is a fourth direction crossing the third direction. . At this time, the fourth direction is, for example, a direction perpendicular to the third direction.

이때, 복수의 전면 버스바(142)는 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 electrically and physically connected to the front electrode 141 at the point where they intersect with the front electrode 141.

따라서, 도 1 및 도 3에 도시한 것처럼, 전면 전극(141)의 주 가지(1411)는 도 3의 도면에서 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있다. Thus, as shown in FIGS. 1 and 3, the main branches 1411 of the front electrode 141 have a stripe shape extending in the horizontal or vertical direction in the drawing of FIG. 3, and the plurality of front busbars ( 142 has a stripe shape extending in the vertical or horizontal direction.

복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(121)의 일부, 반도체 전극(123)의 일부로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한다. 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 are moved from a part of the emitter portion 121 and a portion of the semiconductor electrode 123 that are in contact with each other.

이러한 복수의 전면 버스바(142)는 도전성 물질을 함유한 리본(ribbon) 등과 같은 도전성 테이프(conductive tape)를 통해 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다. The plurality of front busbars 142 may be connected to an external device through a conductive tape such as a ribbon containing a conductive material and output the collected charges (eg, electrons) to the external device.

각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 따라서, 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 주 가지(1411)의 폭보다 크다.Each front busbar 142 must collect charges collected by a plurality of intersecting front electrodes 141 and move them in a desired direction, therefore, the width of the front busbars 142 is the main width of each front electrode 141. It is larger than the width of the branches 1411.

이와 같이 복수의 전면 전극(141)뿐만 아니라 반도체 전극(123)을 따라서 전하가 이동하여 전면 버스바(142)에 의해 수집되므로, 태양 전지(11)의 전하 수집량이 크게 증가한다.In this way, since charges move along the semiconductor electrodes 123 as well as the plurality of front electrodes 141 and are collected by the front bus bars 142, the amount of charge collection of the solar cell 11 is greatly increased.

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.

도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 필요에 따라 변경될 수 있다. The number of the front electrode 141 and the front busbar 142 shown in FIGS. 1, 3, and 4 is only one example, and may be changed as necessary.

후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다. The rear 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, 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 172 positioned at the rear of the substrate 110, and is substantially positioned over the entire rear of the substrate 110. 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) 위에 위치하고 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.The plurality of rear bus bars 152 may be disposed on the rear electrode 151 and 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 도전성 테이프를 이용하여 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다. The plurality of rear busbars 152 is also connected to an external device using a conductive tape, 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 이루어져, 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 복수의 후면 버스바(152)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.The plurality of rear busbars 152 may be formed of a material having better conductivity than the rear electrode 151, such that the rear electrode 151 and the plurality of rear busbars 152 may be formed of different materials. The plurality of rear busbars 152 contains at least one conductive material, such as silver (Ag).

이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.The operation of the solar cell 11 according to the present embodiment having such a structure 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 전자와 정공이 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 on the emitter part 121, which is a semiconductor part, and the substrate 110 through the anti-reflection part 130, electrons and holes are generated in the semiconductor part 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.

기판(110)과 에미터부(121) 및 반도체 전극(123)의 p-n 접합에 의해, 이들 전자와 정공은 n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 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)에 의해 수집된 후 복수의 후면 버스바(152)로 이동하여 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.By the pn junction between the substrate 110, the emitter portion 121, and the semiconductor electrode 123, these electrons and holes are formed by the emitter portion 121 having an n-type conductivity type and the substrate 110 having a p-type conductivity type. Move each one to). As such, the electrons moved toward the emitter unit 121 are collected by the plurality of front electrodes 141 and the plurality of front busbars 142, move along the plurality of front busbars 142, and toward the substrate 110. The moved holes are collected by the adjacent rear electrode 151 and then move to the plurality of rear bus bars 152 and move along the plurality of rear bus bars 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)보다 높은 불순물 도핑 농도를 갖는 반도체 전극(123)을 형성함에 따라, 에미터부(121)에서 인접한 전면 전극(141)이나 인접한 전면 버스바(142)으로 이동하는 전하는 전면 전극(141)이나 전면 버스바(142)뿐만 아니라 에미터부(121)보다 면 저항값이 낮은 인접한 반도체 전극(123)으로 이동하여, 반도체 전극(123)을 따라서 전면 전극(141)이나 전면 버스바(142)로 이동한다. At this time, as the semiconductor electrode 123 having an impurity doping concentration higher than that of the emitter unit 121 is formed, charges that move from the emitter unit 121 to the adjacent front electrode 141 or the adjacent front bus bar 142 are transferred to the front electrode. Not only the 141 or the front bus bar 142 but also the adjacent semiconductor electrode 123 having a lower surface resistance value than the emitter unit 121, the front electrode 141 or the front bus bar ( Go to 142).

따라서, 에미터부(121)에서 인접한 전면 전극(141), 반도체 전극(123) 또는 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 이동 거리가 줄어들고 전하의 이동 방향이 다양해져 전면 전극부(140)나 반도체 전극(123)으로 이동하는 전하의 양이 증가하여, 태양 전지(11)에서 출력되는 전하의 양이 증가한다.Therefore, the movement distance of the charge moving from the emitter unit 121 to the adjacent front electrode 141, the semiconductor electrode 123, or the front busbar 142 is reduced, and the direction of charge movement is varied, so that the front electrode unit 140 or the semiconductor is changed. The amount of charge that moves to the electrode 123 increases, so that the amount of charge output from the solar cell 11 increases.

다음, 도 5 및 도 6을 참고로 하여 다른 예의 태양 전지(11b, 11c)에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 5 and 6, other examples of solar cells 11b and 11c will be described.

도 1 내지 도 3에 도시한 태양 전지(11)와 비교하여, 동일한 구조를 갖고 같은 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Compared with the solar cell 11 shown in FIGS. 1 to 3, the components having the same structure and performing the same function are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 5 및 도 6에 도시한 태양 전지(11b, 11c)는 기판(110)의 전면에 위치한 반도체 전극(123a)의 형상과 그 위에 위치한 전면 전극(141a, 141b)의 형상을 제외하면, 도 1 내지 도 3에 도시한 태양 전지(11)와 같은 구조를 갖고 있다.The solar cells 11b and 11c illustrated in FIGS. 5 and 6 except for the shape of the semiconductor electrode 123a disposed on the front surface of the substrate 110 and the shape of the front electrodes 141a and 141b disposed thereon, are illustrated in FIG. 1. It has the same structure as the solar cell 11 shown to FIG.

즉, 도 5에 도시한 것처럼, 태양 전지(11b)의 반도체 전극(123a)은 제3 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(1231a)과 제4 방향으로 뻗어 있는 제2 부분(1232a)을 구비하고 있다. 본 예의 태양 전지(11b)에서 반도체 전극(123a)은 기판(110)의 전면에서 격자 형상으로 배치되어 있다.That is, as shown in FIG. 5, the semiconductor electrode 123a of the solar cell 11b includes a first portion 1231a extending in the third direction and a second portion 1232a extending in the fourth direction. . In the solar cell 11b of this example, the semiconductor electrode 123a is arranged in a lattice shape on the entire surface of the substrate 110.

각 전면 전극(141a)은 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a) 위에서 제1 부분(1231a)을 따라 제3 방향으로 뻗어 있는 주 가지(1411)와 주 가지(1411)에서 서로 다른 방향으로 뻗어 나와 있고 반도체 전극(123a)의 제2 부분(1232a) 위에서 제2 부분(1232a)을 따라 제4 방향으로 뻗어 있는 복수의 부 가지(1412a, 1412b)을 구비하고 있다.Each of the front electrodes 141a may extend in a different direction from the main branch 1411 and the main branch 1411 that extend in a third direction along the first portion 1231a over the first portion 1231a of the semiconductor electrode 123a. A plurality of sub branches 1412a and 1412b extending and extending in a fourth direction along the second portion 1232a over the second portion 1232a of the semiconductor electrode 123a are provided.

이때, 동일한 전면 전극(141a)에서 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 부 가지(1412a, 1412b)는 서로 교대로 위치하므로, 동일한 전면 전극(141a)에서 뻗어 나온 이웃한 두 부 가지(1412a, 1412b)는 서로 다른 방향으로 뻗어 있다. 또한, 부 가지(1412a, 1412b)는 인접한 두 전면 전극(141a)의 두 주 가지(1411) 사이에 존재하는 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)과 만날 때까지 뻗어 있다.At this time, since the sub-branches 1412a and 1412b extending in different directions on the same front electrode 141a are alternately positioned, the two neighboring sub-branches 1412a and 1412b extending from the same front electrode 141a are mutually located. It stretches in the other direction. Further, the sub branches 1412a and 1412b extend until they meet the first portion 1231a of the semiconductor electrode 123a existing between the two main branches 1411 of the two adjacent front electrodes 141a.

도 6에 도시한 태양 전지(11c) 역시, 도 5에 도시한 태양 전지(11b)와 동일하게, 제3 방향과 제4 방향으로 뻗어 있어 격자 형태로 배치된 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)을 구비한 반도체 전극(123a)과 제3 방향으로 뻗어 있는 주 가지(1411)과 제4 방향을 따라 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)를 각각 구비한 복수의 전면 전극(141a)을 구비하고 있다.Similarly to the solar cell 11b shown in FIG. 5, the solar cell 11c shown in FIG. 6 also extends in the third direction and the fourth direction and is arranged in a lattice form to form a first portion 1231a and a second one. The semiconductor electrode 123a having the portion 1232a, the main branch 1411 extending in the third direction, and the plurality of first and second sub branches 1412a and 1412b extending in different directions along the fourth direction. A plurality of front electrodes 141a each provided with the plurality of electrodes are provided.

이때, 각 전면 전극(141a)에서 인접한 두 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)의 형성 간격은 조정 가능하므로, 제5 및 도 6에 도시한 태양 전지(11b, 11c)는 각 전면 전극(141a)에 형성된 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)의 형성 간격이 서로 상이하다.At this time, since the formation intervals of the two adjacent first and second sub branches 1412a and 1412b in each front electrode 141a are adjustable, the solar cells 11b and 11c shown in FIG. 5 and FIG. The formation intervals of the first and second sub branches 1412a and 1412b formed at 141a are different from each other.

예를 들어, 도 6에 도시한 것처럼, 전면 전극(141a)의 부 가지(1412a, 1412b)가 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)의 교차점마다 뻗어 있어 각 전면 전극(141a)과 반도체 전극(123a)이 교차하는 부분마다 부 가지(1412a, 1412b)가 위치할 수 있고, 도 5에 도시한 것처럼 일정 간격[예, 각 전면 전극(141a)이 반도체 전극(123a)과 두 번째로 교차하는 부분]마다 부 가지(1412a, 1412b)가 위치할 수 있다. 이미 설명한 것처럼, 동일한 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)에 위치하는 인접한 두 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)는 서로 반대 방향으로 뻗어 있어 제1 및 제2 부가지(1412a, 1412b)가 교대로 위치한다.For example, as shown in FIG. 6, the sub branches 1412a and 1412b of the front electrode 141a extend at each intersection of the first portion 1231a and the second portion 1232a of the semiconductor electrode 123a. The sub branches 1412a and 1412b may be positioned at portions where the front electrode 141a and the semiconductor electrode 123a intersect, and as shown in FIG. 5, a predetermined interval (eg, each front electrode 141a may be a semiconductor electrode ( Sub branches 1412a and 1412b may be positioned at the second intersection with 123a). As described above, the two adjacent first and second sub branches 1412a and 1412b positioned on the main branch 1411 of the same front electrode 141a extend in opposite directions to each other so that the first and second additional papers 1412a, 1412b) are alternately located.

따라서, 이미 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 복수의 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)를 갖는 복수의 전면 전극(141a)의 형성으로 인해, 전면 전극(141a)의 형성 면적이 증가하므로, 에미터부(121)나 반도체 전극(123a)에서 전면 전극(141a)로 이동하는 이동 거리가 감소하고 이로 인해 에미터부(121)나 반도체 전극(123a)에서 전면 전극(141a)로 이동 시 전하의 손실량이 감소한다.Therefore, as described above with reference to FIGS. 1 to 3, the front electrode 141a is formed due to the formation of the plurality of front electrodes 141a having the plurality of first and second sub branches 1412a and 1412b. Since the area is increased, the moving distance from the emitter portion 121 or the semiconductor electrode 123a to the front electrode 141a is decreased, thereby reducing the distance from the emitter portion 121 or the semiconductor electrode 123a to the front electrode 141a. The amount of charge loss during migration decreases.

또한, 도 5 및 도 6에 도시한 것처럼, 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)에서 뻗어 나와 있는 부 가지(1412a, 1412b) 역시 반도체 전극(123a)의 복수의 부분[예, 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)]이 교차하는 부분까지 뻗어 있다. 이로 인해, 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123a)의 제1 및 제2 부분(1231a, 1232a)을 따라 이동한 전하가 모두 모이는 지점인 반도체 전극(123a)의 교차 부분[예, 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)의 교차 부분]에 전면 전극(141a)의 부 가지(1412a, 1412b)에 위치하여, 반도체 전극(123a)에서 전면 전극(141a)으로의 전하 수집이 용이하고 수집되는 전하의 양 역시 증가한다.5 and 6, the sub branches 1412a and 1412b extending from the main branch 1411 of the front electrode 141a also have a plurality of portions (eg, first portions) of the semiconductor electrode 123a. 1231a and the second portion 1232a extend to the intersection portion. As a result, an intersection portion of the semiconductor electrode 123a (for example, the first portion) is a point at which charges moved along the first and second portions 1231a and 1232a of the semiconductor electrode 123a extending in different directions are collected. 1212a and 1412b of the front electrode 141a at the intersection of 1231a and the second part 1232a, and it is easy to collect charges from the semiconductor electrode 123a to the front electrode 141a. The amount of charge collected also increases.

다음, 도 7를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 또 다른 태양 전지(11d)에 대하여 설명한다.Next, another solar cell 11d according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

도 7에 도시한 태양 전지(11d)와 도 5에 도시한 태양 전지(11b)를 비교하면, 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123b)의 형상만 서로 상이하므로, 다른 구성요소에 대한 설명은 생략한다.Comparing the solar cell 11d shown in FIG. 7 and the solar cell 11b shown in FIG. 5, only the shapes of the semiconductor electrodes 123b extending in different directions are different from each other. Omit.

즉, 도 7에 도시한 것처럼, 본 예의 태양 전지(11d)는 서로 다른 방향(예, 제3 방향과 제4 방향)으로 뻗어 있는 복수의 부분, 예를 들어, 복수의 제1 부분(1231b)과 복수의 제2 부분(1232b)을 구비한 반도체 전극(123b)를 구비하고 있고, 또한, 제3 방향으로 뻗어 있는 주 가지(1411)과 주 가지(1411)에서 제4 방향으로 뻗어 나와 있으나 서로 반대 방향으로 뻗어있는 복수의 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)를 각각 구비한 복수의 전면 전극(141a)과 제4 방향으로 뻗어 있고 각각 복수의 전면 전극(141a)과 교차하여 복수의 전면 전극(141a)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140a)를 구비하고 있다.That is, as shown in FIG. 7, the solar cell 11d of the present example includes a plurality of portions extending in different directions (for example, the third and fourth directions), for example, the plurality of first portions 1231b. And a semiconductor electrode 123b having a plurality of second portions 1232b and extending in a fourth direction from the main branch 1411 and the main branch 1411 extending in the third direction, but each other. A plurality of front electrodes 141a each having a plurality of first and second sub-branches 1412a and 1412b extending in opposite directions and a plurality of front electrodes 141a extending in a fourth direction and intersecting the plurality of front electrodes 141a, respectively. A front electrode portion 140a having a plurality of front bus bars 142 connected to the front electrode 141a is provided.

하지만, 도 5의 태양 전지(11b)와는 달리, 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 부분(1231b)과 복수의 제2 부분(1232b)은 서로 교차하지 않으므로 서로 분리되어 있어, 복수의 제1 부분(1231b)과 복수의 제2 부분(1232b)이 서로 교차하여 연결되는 교차 영역을 구비하고 있지 않다. However, unlike the solar cell 11b of FIG. 5, since the plurality of first portions 1231b and the plurality of second portions 1232b extending in different directions do not cross each other, they are separated from each other and thus, the plurality of first portions The portion 1231b and the plurality of second portions 1232b do not have an intersection area where they are connected to each other.

이로 인해, 동일 선 상에서 제3 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123b)의 제1 부분(1231b)는 서로 분리된 복수의 제1 부분(1231b)이 제3 방향을 따라 나란히 배치되어 있고, 동일 선 상에서 제4 방향으로 뻗어 있는 반도체 전극(123b)의 제2 부분(1232b) 역시 서로 분리된 복수의 제2 부분(1232b)이 제4 방향을 따라 나란히 배치되어 있다. 따라서 각 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)는 제3 방향을 따라 나란히 배치된 복수의 제1 부분(1231b)과 접하며 뻗어 있고, 제3 방향으로 인접한 두 제1 부분(1231b) 사이에서 각 전면 전극(141a)은 에미터부(121)와 연결된다.Therefore, in the first portion 1231b of the semiconductor electrode 123b extending in the third direction on the same line, a plurality of first portions 1231b separated from each other are arranged side by side in the third direction, and on the same line The second portion 1232b of the semiconductor electrode 123b extending in the fourth direction also has a plurality of second portions 1232b separated from each other, arranged side by side in the fourth direction. Accordingly, the main branches 1411 of each of the front electrodes 141a extend in contact with the plurality of first portions 1231b arranged side by side in the third direction, and are disposed between the two first portions 1231b adjacent in the third direction. The front electrode 141a is connected to the emitter portion 121.

각 전면 전극(141a)의 제1 및 제2 부가지(1412a, 1412b)는 제4 방향으로 따라 뻗어 있는 제2 부분(1232b)과 접하면서 뻗어 있다.The first and second additional papers 1412a and 1412b of each front electrode 141a extend while contacting the second portion 1232b extending along the fourth direction.

이때, 복수의 제1 부 가지(1412a) 각각과 복수의 제2 부 가지(1412b) 각각은 서로 다른 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(1231b)과 복수의 제2 부분(1232b)이 모이는 영역까지 위치하며, 이때, 인접한 제1 부분(1231b)과 제2 부분(1232b) 모두와 접해 있다. 이로 인해, 각 제1 부 가지(1412a)와 각 제2 부 가지(1412b)는 서로 분리되어 있지만 인접하게 모여 있는 제1 및 제2 부분(1231b, 1232b) 모두를 통해 이동하는 전하를 수집한 후 주 가지(1411)로 이동시켜 전면 전극(141a)으로의 전하 이동이 용이하고 효율적으로 이루어지도록 한다.In this case, each of the plurality of first sub-branches 1412a and each of the plurality of second sub-branches 1412b is positioned to an area where the first portion 1231b and the plurality of second portions 1232b that extend in different directions converge. At this time, both of the adjacent first portion 1231b and the second portion 1232b are in contact with each other. Because of this, each first sub branch 1412a and each second sub branch 1412b are separated from each other but collect charges that travel through both of the first and second portions 1231b and 1232b that are adjacent to each other. The charge is moved to the main branch 1411 so that charge transfer to the front electrode 141a can be easily and efficiently performed.

이러한 본 예의 특징은 도 1 내지 도 4 그리고 도 6에 도시한 태양 전지(11, 11a, 11c)에도 적용 가능하다.This feature of the present example is also applicable to the solar cells 11, 11a, 11c shown in Figs.

다음, 도 8을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지(12)를 설명한다.Next, a solar cell 12 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8.

도 8에 도시한 태양 전지(12)는 도 5에 도시한 태양 전지(11b)과 비교할 때, 전면 전극부(140a)와 반도체 전극(123a) 간의 연결 구조를 제외하면 동일하므로, 전면 전극부(140a)과 반도체 전극(123a)간의 연결 구조에 대해서만 설명한다.The solar cell 12 shown in FIG. 8 is the same as the solar cell 11b shown in FIG. 5 except for the connection structure between the front electrode 140a and the semiconductor electrode 123a. Only the connection structure between the 140a and the semiconductor electrodes 123a will be described.

도 8은 본 예에 따른 태양 전지(12)의 일부에 대한 전면 전극부(140a)와 그 하부에 위치한 반도체 전극(123a) 간의 연결 구조를 개략적으로 보여주는 평면도이고 도 9은 도 8의 태양 전지에서 IX-IX 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 8 is a plan view schematically illustrating a connection structure between a front electrode portion 140a and a semiconductor electrode 123a disposed below a portion of a solar cell 12 according to the present example, and FIG. 9 is a view illustrating the solar cell of FIG. 8. Sectional drawing cut along the line IX-IX.

따라서, 도 8에 도시한 것처럼, 본 예의 태양 전지(12)는 제3 방향으로 뻗어 있는 주 가지(1411)과 주 가지(1411)에서 제4 방향으로 뻗어 나와 있으나 서로 반대 방향으로 뻗어있는 복수의 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)를 각각 구비한 복수의 전면 전극(141a)과 제4 방향으로 뻗어 있고 각각 복수의 전면 전극(141a)과 교차하여 복수의 전면 전극(141a)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140a) 그리고 제3 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(1231a)과 제4 방향으로 뻗어 있고 제1 부분(1231a)과 교차 부분에서 연결되어 있는 제2 부분(1232a)를 구비한 반도체 전극(123a)을 구비하고 있다.Therefore, as shown in FIG. 8, the solar cell 12 of the present example extends in the fourth direction from the main branch 1411 and the main branch 1411 extending in the third direction, but is arranged in the opposite direction to each other. A plurality of front electrodes 141a each having first and second sub branches 1412a and 1412b extending in a fourth direction and intersecting the plurality of front electrodes 141a to connect with the plurality of front electrodes 141a, respectively. The first electrode 1231a extending in the third direction and the first electrode 1231a extending in the third direction and connected to the first portion 1231a at the intersection with the front electrode portion 140a having the plurality of front busbars 142. A semiconductor electrode 123a having a second portion 1232a is provided.

이때, 도 5와는 달리, 본 예의 복수의 전면 전극(141a)은 그 하부에 위치한 반도체 전극(123a)과 선택적으로 연결되어 있다. At this time, unlike FIG. 5, the plurality of front electrodes 141a of the present example are selectively connected to the semiconductor electrode 123a disposed under the same.

예를 들어, 도 8에 도시한 것처럼, 각 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)와 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)는 그 하부에 위치한 반도체 전극(123a)과 직접 접촉하고 있는 복수의 접촉부(145)를 구비하고 있다. 이때, 각 접촉부(145)의 최대 지름(d21)은 약 100㎛ 전후로서, 예를 들어 90㎛ 내지 110㎛일 수 있고, 인접한 두 접촉부(145)의 중심선 간의 간격(d22)은 약 400㎛ 내지 1㎜일 수 있다. For example, as shown in FIG. 8, the main branch 1411 and the first and second sub branches 1412a and 1412b of each front electrode 141a are in direct contact with the semiconductor electrode 123a disposed thereunder. A plurality of contact portions 145 are provided. In this case, the maximum diameter d21 of each contact portion 145 may be about 100 μm, for example, 90 μm to 110 μm, and the interval d22 between two adjacent contact parts 145 may be about 400 μm or more. 1 mm.

따라서, 각 전면 전극(141a)의 복수의 접촉부(145)만이 반도체 전극(123a)과 접촉하고 이다. 이때, 복수의 접촉부(145)를 제외한 반도체 전극(123a)과 직접 연결되지 않은 각 전면 전극(141a)의 부분은 도 8에 도시한 것처럼, 반사 방지막(130)과 접해 있다. 또한, 전면 전극(141a)과 교차하는 부분을 포함하는 복수의 전면 버스바(142)에는 복수의 접촉부(145)가 존재하지 않으므로, 전면 전극(141a)과의 교차 부분뿐만 아니라 그 나머지 부분을 포함하는 각 전면 버스바(142) 전체는 반도체 물질로 이루어진 반도체 전극(123a)과 접촉하지 않고 반사 방지부(130)과 접해 있다. Therefore, only the plurality of contact portions 145 of each front electrode 141a are in contact with the semiconductor electrode 123a. In this case, portions of the front electrodes 141a that are not directly connected to the semiconductor electrodes 123a except for the plurality of contact parts 145 are in contact with the anti-reflection film 130 as shown in FIG. 8. In addition, since the plurality of contact portions 145 are not present in the plurality of front busbars 142 including the portions that intersect the front electrodes 141a, not only the intersection portions of the front electrodes 141a but also the remaining portions thereof are included. The entire front busbar 142 is in contact with the antireflection unit 130 without being in contact with the semiconductor electrode 123a made of a semiconductor material.

이로 인해, 도 1 내지 도 7에 도시한 태양 전지(11, 11a-11d)와는 달리, 전면 전극(141a)이 일부 하부와 전면 버스바(142) 하부에도 반사 방지부(130)가 존재한다.Thus, unlike the solar cells 11 and 11a-11d illustrated in FIGS. 1 to 7, the anti-reflection portion 130 exists in the lower portion of the front electrode 141a and the lower portion of the front busbar 142.

각 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)에 형성된 복수의 접촉부(145)는 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)이 교차하는 부분에 형성된 복수의 접촉부(145)와 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)에만 형성된 복수의 접촉부(145)로 이루어져 있다. 또한 각 전면 전극(141a)의 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)에 형성된 복수의 접촉부(145) 역시 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)이 교차하는 부분에 형성되어 있다.The plurality of contact portions 145 formed on the main branch 1411 of each front electrode 141a may include a plurality of contact portions formed at portions where the first portion 1231a and the second portion 1232a of the semiconductor electrode 123a intersect ( 145 and a plurality of contact portions 145 formed only in the first portion 1231a of the semiconductor electrode 123a. In addition, the plurality of contact portions 145 formed on the first and second sub branches 1412a and 1412b of the front electrode 141a also intersect the first portion 1231a and the second portion 1232a of the semiconductor electrode 123a. It is formed in the part.

따라서, 반도체 전극(123a)을 따라 이동하는 전하는 반도체 전극(123a)과 접해 있는 복수의 접촉부(145)를 통해 해당 전면 전극(141a)으로 이동한 후 전면 전극(141a)을 따라 이동하여 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집된다.Therefore, the charges that move along the semiconductor electrode 123a move to the corresponding front electrode 141a through the plurality of contact portions 145 contacting the semiconductor electrode 123a and then move along the front electrode 141a to move the plurality of front surfaces. Collected by busbar 142.

이때, 반도체 전극(123a)의 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)을 통해 이동하는 전하가 모여 전하의 양이 다른 부분에 비해 많은 제1 부분(1231a)과 제2 부분(1232a)의 교차 부분에 복수의 접촉부(145)가 위치하므로, 반도체 전극(123a)에서 전면 전극(141a)으로의 전하 수집이 좀더 효율적으로 이루어진다. At this time, the charges traveling through the first part 1231a and the second part 1232a of the semiconductor electrode 123a are collected so that the amount of charges is greater than that of the other parts of the first part 1231a and the second part 1232a. Since the plurality of contacts 145 are positioned at the intersections of the electrodes, charge collection from the semiconductor electrode 123a to the front electrode 141a is more efficiently performed.

도 8에 도시한 것처럼, 접촉부(145)는 원형이고 일정한 간격으로 형성되어 있지만, 이와는 달리, 타원형, 삼각형이나 사각형과 같은 다각형 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있고, 불규칙한 간격으로 형성될 수 있다.As illustrated in FIG. 8, the contact portions 145 are circular and are formed at regular intervals. Alternatively, the contact portions 145 may be formed in various shapes such as ellipses, polygonal shapes such as triangles or squares, and may be formed at irregular intervals.

이와 같이 전면 전극(141a) 전체가 반도체로 이루어진 반도체 전극(123a)와 접촉하는 대신 복수의 접촉부(145)를 통해 전면 전극(141a)의 일부만 반도체 전극(123a)과 접촉하므로, 실리콘(Si)으로 이루어진 반도체 전극(123a)과 은(Ag)과 같은 금속으로 이루어진 전면 전극(141a)을 구비한 전면 전극부(140a) 간의 접촉 면적이 감소한다. 이때, 각 전면 전극(141a)의 폭보다 훨씬 큰 폭을 갖고 있어 기판(110) 전면의 많은 부분에 위치하고 있는 복수의 전면 버스바(142)가 반사 방지부(130) 위에 위치하므로 반도체 전극(123a)과 직접 접하고 있지 않은 전면 전극부(140a)의 형성 면적은 더욱더 증가한다. As described above, instead of the entire front electrode 141a contacting the semiconductor electrode 123a made of a semiconductor, only a part of the front electrode 141a contacts the semiconductor electrode 123a through the plurality of contact parts 145. The contact area between the formed semiconductor electrode 123a and the front electrode portion 140a including the front electrode 141a made of a metal such as silver (Ag) decreases. In this case, since the plurality of front side bus bars 142 positioned on a large portion of the front surface of the substrate 110 are positioned over the anti-reflection portion 130 because the front side electrodes 141a have a width much larger than that of the semiconductor electrodes 123a. ), The formation area of the front electrode portion 140a that is not in direct contact with each other increases.

일반적으로 광전 효과에 의해 전류가 발생할 때, 열적 원인, 절연성 불량 등의 원인에 의해 빛을 쬐지 않은 상태에서도 금속 물질과 반도체 물질이 접하는 접촉 부분에서 전류가 흐르게 되고 이를 암 전류(dark current)라고 한다. 금속 물질과 반도체 물질과의 접촉 면적이 감소할수록 발생하는 암전류의 양이 감소한다. In general, when a current is generated by a photoelectric effect, a current flows in a contact portion where a metal material and a semiconductor material come into contact with each other even when the light is not exposed due to a thermal cause or poor insulation, which is called a dark current. . As the contact area between the metal material and the semiconductor material decreases, the amount of dark current generated decreases.

빛을 전기로 변환하는 광전 효과를 이용한 태양 전지에서 이러한 암전류가 증가할수록 출력 전압인 개방 전압(Voc)이 감소하게 되어, 본 예와 같이, 금속 전극인 전면 전극부(140a)의 접촉 면적이 감소하면 암전류의 발생이 감소하고, 암전류 감소에 의해 출력 전압(Voc)이 증가하여 태양 전지(12)의 효율이 향상된다.In a solar cell using a photoelectric effect that converts light into electricity, as the dark current increases, the open voltage Voc, which is an output voltage, decreases. As shown in the present example, the contact area of the front electrode part 140a, which is a metal electrode, decreases. When the dark current is lowered, the output voltage Voc is increased by reducing the dark current, so that the efficiency of the solar cell 12 is improved.

이와 같이, 반도체 전극(123a)의 일부와 각 전면 전극(141a)의 일부를 접촉하기 위한 다양한 방법은 다음과 같다.As described above, various methods for contacting a part of the semiconductor electrode 123a and a part of each front electrode 141a are as follows.

p형 또는 n형과 같이 제1 도전성 타입을 갖는 기판(110)에 n형 또는 p형과 같은 제2 도전성 타입을 확산시켜 기판(110)에 불순물층을 형성한 후 식각 등을 통해 불순물층의 일부를 제거하여 에미터부(121)와 제1 및 제2 부분(1231a, 1232a)을 구비한 반도체 전극(123a)을 형성한다.The impurity layer is formed on the substrate 110 by diffusing a second conductivity type, such as n-type or p-type, onto the substrate 110 having the first conductivity type, such as p-type or n-type, and then etching the impurity layer. A portion of the semiconductor electrode 123a including the emitter portion 121 and the first and second portions 1231a and 1232a is formed.

그런 다음, 기판(110)의 전면에 위치한 에미터부(121)와 반도체 전극(123a) 위에 플라즈마 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 반사 방지부(130)를 형성한다.Then, the anti-reflection portion 130 is formed on the emitter portion 121 and the semiconductor electrode 123a disposed on the front surface of the substrate 110 using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).

그런 다음, 반사 방지부(130) 위에 식각 페이스트(etching paste)를 선택적으로 도포하여 식각 페이스트가 위치한 반사 방지부(130) 부분을 제거한 후 세정하여 반사 방지부(130)의 해당 부분에 복수의 개구부를 형성하거나, 식각 방지 마스크를 반사 방지부(130)의 해당 위치에 형성한 후 습식 식각법이나 건식 식각법을 이용하여 반사 방지부(130)의 원하는 부분을 제거하여 복수의 개구부를 형성한다. 이때, 복수의 개구부를 통해 반도체 전극(123a)의 일부가 드러난다. Then, by selectively applying an etching paste (etching paste) on the anti-reflection portion 130 to remove the portion of the anti-reflection portion 130 where the etch paste is located, and to clean the plurality of openings in the corresponding portion of the anti-reflection portion 130 Alternatively, after forming the etching prevention mask at a corresponding position of the anti-reflection portion 130, a plurality of openings are formed by removing a desired portion of the anti-reflection portion 130 using a wet etching method or a dry etching method. In this case, a part of the semiconductor electrode 123a is exposed through the plurality of openings.

그 다음, 반사 방지부(130) 위와 복수의 개구부를 통해 드러난 반도체 전극(123a) 위에 전면 전극부용 페이스트 등을 스크린 인쇄법 등으로 인쇄한 후 건조 시키거나 도금법 등을 이용하여 전면 전극부(140a)를 형성한다. 이로 인해, 복수의 개구부에 위치한 전면 전극부(140a)의 부분은 접촉부(145)를 형성하여 반도체 전극(123a)과 바로 접해 있고, 전면 전극부(140a)의 나머지 부분은 반사 방지부(130) 위에 위치한다. Next, the front electrode paste or the like is printed by screen printing or the like on the anti-reflective unit 130 and on the semiconductor electrode 123a exposed through the plurality of openings, followed by drying or plating. To form. As a result, a portion of the front electrode portion 140a positioned in the plurality of openings forms a contact portion 145 to directly contact the semiconductor electrode 123a, and the remaining portion of the front electrode portion 140a is the anti-reflection portion 130. It is located above.

이때, 반사 방지부(130)에 형성된 복수의 개구부는 복수의 접촉부(145)의 형성 위치에 대응되게 형성되므로, 전면 전극(141a)의 주 가지(1411)와 제1 및 제2 부 가지(1412a, 1412b)의 원하는 부분이 개구부를 통해 반도체 전극(123a)과 접촉하여 복수의 접촉부(145)를 형성한다. In this case, since the plurality of openings formed in the anti-reflection portion 130 are formed to correspond to the formation positions of the plurality of contact portions 145, the main branches 1411 and the first and second sub branches 1412a of the front electrode 141a are formed. A desired portion of 1412b contacts the semiconductor electrode 123a through the opening to form a plurality of contacts 145.

다른 방법으로는 반사 방지부(130)를 형성한 후, 반사 방지부(130) 위에 스크린 인쇄법이나 도금법 등을 이용하여 전면전극부(140a)의 형상과 같이 원하는 형상을 갖는 전면전극부용 패턴을 형성한 후, 레이저 빔 등을 전면전극부 패턴에 선택적으로 조사한다. 이로 인해, 레이저 빔이 조사된 전면전극부 패턴의 부분이 반도체 전극(123a)과 접촉하게 되므로, 레이저 빔의 조사 부분에 복수의 접촉부(145)가 형성되다.Alternatively, after the anti-reflection portion 130 is formed, a pattern for the front electrode portion having a desired shape, such as the shape of the front electrode portion 140a, is formed on the anti-reflection portion 130 by screen printing or plating. After the formation, a laser beam or the like is selectively irradiated to the front electrode pattern. As a result, a portion of the front electrode portion pattern to which the laser beam is irradiated comes into contact with the semiconductor electrode 123a, so that a plurality of contact portions 145 are formed in the irradiation portion of the laser beam.

복수의 접촉부(145)를 구비한 전면 전극부(140a) 형성 방법의 다른 예로서, 반사 방지부(130)을 형성한 후 복수의 접촉부(145)의 형성 위치에 대응하는 반사 방지부(130) 위에는 열처리 등을 통해 반사 방지부(130)를 관통하여 반도체 전극(123a)과 접촉이 이루어질 수 있는 관통 가능한 금속 페이스트를 도포하고 관통 가능한 금속 페이스트 위와 반사 방지부(130) 일부 위에는 비관통 금속 페이스트를 도포하여 전면 전극부용 패턴을 형성한 후 열처리한다. 이로 인해, 관통 가능한 금속 페이스트가 도포된 부분에서는 관통 가능한 금속 페이스트의 작용에 의해 반사 방지부(130)가 제거되어 반도체 전극(123a)과 접촉한 복수의 접촉부(145)가 형성되므로, 복수의 접촉부(145)를 갖는 전면 전극부(140a)를 형성된다.As another example of a method of forming the front electrode part 140a including the plurality of contact parts 145, after the anti-reflection part 130 is formed, the anti-reflection part 130 corresponding to the formation position of the plurality of contact parts 145 is formed. Apply a penetrating metal paste through the anti-reflection unit 130 through heat treatment to contact the semiconductor electrode 123a and apply a non-penetrating metal paste on the penetrating metal paste and a portion of the anti-reflection unit 130. It is applied to form a pattern for the front electrode portion and then heat treated. For this reason, in the portion where the penetrating metal paste is applied, the anti-reflective unit 130 is removed by the action of the penetrating metal paste to form a plurality of contact portions 145 in contact with the semiconductor electrode 123a. A front electrode portion 140a having 145 is formed.

이와 같이, 반도체 전극(123a)과 접하는 복수의 접촉부(145)를 구비한 전면 전극부(140a)가 형성된 후, 기판(110)의 후면에 스크린 인쇄법과 열처리 공정 등을 이용하여 후면 전극(151)와 복수의 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150) 그리고 후면 전계부(172)를 형성한다.As described above, after the front electrode part 140a having the plurality of contact parts 145 in contact with the semiconductor electrode 123a is formed, the back electrode 151 is formed on the back of the substrate 110 by using a screen printing method and a heat treatment process. And a rear electrode part 150 having a plurality of rear bus bars 152 and a rear electric field part 172.

이때, 전면 전극부(140a)과 후면 전극부(150)의 형성 순서를 변경 가능하다.In this case, the order of forming the front electrode 140a and the rear electrode 150 may be changed.

이러한 본 예의 특징은 도 5뿐만 아니라 도 1 내지 도 3, 도 4, 도 6, 및 도 7에 도시한 다른 예의 태양 전지(11, 11a, 11c, 11d)에도 적용 가능하다.This feature of the present example is applicable to the solar cells 11, 11a, 11c, and 11d of the other examples shown in FIGS. 1 to 3, 4, 6, and 7 as well as FIG.

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.

Claims

A substrate having a first conductivity type,
An emitter portion having a second conductivity type different from the first conductivity type,
A semiconductor electrode having said second conductivity type, connected to said emitter portion, and having a sheet resistance value lower than said emitter portion,
A first electrode having a main branch connected to at least one of the semiconductor electrode and the emitter portion and a plurality of sub branches extending from the main branch and connected to the semiconductor electrode, and
A second electrode connected to the substrate
Solar cell provided with.

In claim 1,
And the semiconductor electrode includes a plurality of portions extending in different directions crossing each other, and the plurality of portions are connected to all of the plurality of adjacent portions.

In claim 2,
The solar cell in which a plurality of parts are separated from each other.

In claim 1,
The semiconductor electrode includes a plurality of portions extending in different directions that cross each other, and the plurality of portions are connected to a region where the plurality of portions cross each other.

5. The method of claim 4,
The semiconductor electrode includes a first portion extending in a first direction and a second portion extending in a second direction crossing the first direction.

The method of claim 5,
And the plurality of branches extend in contact with the second portion along the second portion and in contact with at least a portion of an intersection of the first portion and the second portion.

The method of claim 6,
And the plurality of branches includes a first sub branch and a second sub branch extending in opposite directions from the main branch.

In claim 7,
And the first sub branch and the second sub branch alternately extend from the main branch.

The compound according to any one of claims 5 to 8, wherein
And the main branch extends in contact with the first portion along the first portion.

The method of claim 5,
The semiconductor electrode may include a third portion that is different from the first direction and the second direction and extends in a third direction crossing the first direction and the second direction and connected to the first portion and the second portion. Solar cell containing more.

11. The method of claim 10,
And the third portion extends past an intersecting region of the first portion and the second portion.

The method of claim 10 or 11,
And the plurality of branches includes a first sub branch extending in contact with the first portion in the main branch and a second sub branch extending in contact with the second portion in the main branch.

The method of claim 12,
And the first and second parts are in contact with at least some of the intersections of the first to third parts.

In claim 13,
And the first sub branch and the second sub branch extend in different directions at the same position of the main branch.

The method of claim 10 or 11,
And the main branch extends in contact with the third portion along the third portion.

In claim 1,
And the first electrode includes a plurality of contacts selectively contacting the semiconductor electrode.

The method of claim 16,
The solar cell further comprises an anti-reflection portion disposed on the emitter portion and the semiconductor electrode.

The method of claim 17,
The first electrode is on the anti-reflection portion solar cell.

The method of claim 17,
The solar cell further comprises a bus bar connected to the first electrode.

The method of claim 19,
The bus bar is located on the anti-reflection portion solar cell.