KR101310510B1 - 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 태양전지는, 수광면인 일면으로부터 대향하는 타면까지 관통하는 비아홀이 형성되고, 제1 도전형의 불순물이 도핑된 반도체 기판과; 상기 반도체 기판상에 배치되며, 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층과; 상기 에미터층 상에 형성되며, 상기 비아홀을 충진하도록 상기 반도체 기판의 상기 일면으로부터 상기 타면까지 연장 형성되는 제1 전극; 및 상기 반도체 기판의 상기 타면에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되며, 서로 일정 간격 이격 배치된 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지 및 그 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 MWT(Metal Wrap Through) 구조를 포함하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다.
태양 전지(solar cell)는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자로서 p-n 접합 형태를 가지며 기본 구조는 다이오드와 동일하다.
태양 전지에 빛이 입사되면 입사된 빛이 태양 전지에 흡수되어 태양 전지의 반도체를 구성하고 있는 물질과의 상호작용이 일어난다. 그 결과, 소수 캐리어(minority carrier)인 전자와 정공이 형성되고, 이들은 연결되어 있는 전극 양쪽으로 이동하여 기전력을 얻게 된며, 이를 광기전력효과(photovoltaic effect)라 한다.
한편, 일반적인 태양전지의 구조를 살펴보면 전면과 후면에 각각 전면전극과 후면전극이 구비되는 구조를 갖는데, 수광면인 전면에 전면전극이 구비됨에 따라, 전면전극의 면적만큼 수광면적이 줄어들게 된다. 이와 같이 수광면적이 축소되는 문제를 해결하기 위해 후면전극형 태양전지가 제안되었다. 후면전극형 태양전지는 태양전지의 후면 상에 (+)전극과 (-)전극을 구비시켜 태양전지 전면의 수광면적을 극대화하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 후면전극형 태양전지는 유형에 따라 IBC(interdigitated back contact), 포인트 콘택형, EWT(emitter wrap through), MWT(metal wrap through) 등으로 구분된다. 이 중 MWT형 태양전지는 전면의 그리드 핑거(grid finger)와 버스바(bus bar) 중 그리드 핑거는 전면에 그대로 두고 버스바를 후면에 옮긴 구조이며, 전면의 그리드 핑거와 후면의 버스바는 기판을 관통하는 비아홀(via hole)에 의해 연결된다.
도 1은 종래기술에 따른 MWT형 태양전지의 후면전극 구조를 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 MWT형 태양전지(10)의 후면전극(14)은 버스 바 전극(bus bar electrode)이고, 이러한 버스 바 전극이 라인(line) 형태로 연결되어 있다. 도 1에서 도면부호 12는 반도체 기판을 관통하는 비아홀로서 실제로는 보이지 않으나 비아홀(12)과 후면전극과의 관계를 나타내기 위해 도시하였다.
전술한 바와 같이 MWT형 태양전지의 경우, 반도체 기판 전면의 차폐율(Shading Loss)을 줄여 광전변환효율이 개선되는 효과가 있다.
그러나, 상기 종래기술에서와 같이 라인(line) 구조의 후면전극을 구비하는 태양전지의 경우, 모듈 태빙(tabbing) 공정으로 인해 보잉(bowing)이 심해지는 문제점이 따른다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에서의 제한 및 단점에 의해 야기되는 하나 이상의 문제점을 실질적으로 제거할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은, MWT 구조의 태양전지에서 보잉 발생을 억제하여 광전변환효율을 개선하고, 제조공정을 단순화할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지는 수광면인 일면으로부터 대향하는 타면까지 관통하는 비아홀이 형성되고, 제1 도전형의 불순물이 도핑된 반도체 기판과; 상기 반도체 기판상에 배치되며, 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층과; 상기 에미터층 상에 형성되며, 상기 비아홀을 충진하도록 상기 반도체 기판의 상기 일면으로부터 상기 타면까지 연장 형성되는 제1 전극; 및 상기 반도체 기판의 상기 타면에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되며, 서로 일정 간격 이격 배치된 제2 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 비아홀은 50 내지 200㎛의 직경을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에미터층 상에 형성된 반사방지층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 반사방지층은 굴절률이 서로 다른 복수의 층으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 반사방지층은 SiOX, SiNX, SiOXNy, Al2O3, SiC, 비정질실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 전극과 접촉하도록 상기 반도체 기판 내에 형성되며, 상기 반도체 기판보다 더 높은 농도로 제1 도전형의 불순물이 도핑된 후면전계층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 반도체 기판은 텍스쳐링 표면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 전극은 Ag 페이스트로, 제2 전극은 Al-BSF로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조방법은 (a) 제1 도전형의 반도체 기판에 그 일면으로부터 대향하는 타면까지 관통하도록 비아홀을 형성하는 과정과; (b) 상기 반도체 기판상에 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층을 형성하는 과정과; (c) 상기 비아홀을 충진하도록 상기 반도체 기판의 상기 일면으로부터 상기 타면까지 연장되는 제1 전극을 형성하는 과정; 및 (e) 상기 반도체 기판의 상기 타면에 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되도록 제2 전극을 서로 일정 간격 이격 형성하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 (a) 과정 전 또는 후에 상기 반도체 기판 표면을 식각하여 텍스처링을 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 (b) 과정 후 상기 에미터층 상에 반사방지층을 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 반사방지층은 굴절률이 서로 다른 복수의 층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 (e) 과정 후 상기 반도체 기판과 상기 제2 전극 사이에 후면전계층을 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 (b) 과정의 에미터층 형성 후 불순물 도핑에 의해 생성된 자연산화막을 제거하는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 및 그 제조방법에 의하면, 간단한 제조공정을 통해 보잉 발생을 억제하여 광전변환효율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 MWT형 태양전지의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 후면전극의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양전지(100)는 반도체 기판(110)과, 에미터층(130)과, 반사방지층(140)과, 제1 전극(150)과, 제2 전극(160)을 포함한다.
상기 반도체 기판(110)은 예를 들면, 제1 도전형의 불순물이 저농도로 도핑된(p-) 실리콘 기판으로서, 반도체 기판(110)의 전면으로부터 후면까지 관통하는 비아홀(120)을 구비하고 있다. 여기서, 제1 도전형의 불순물 및 제2 도전형의 불순물 중 어느 하나는 p형 불순물이고, 다른 하나는 n형 불순물일 수 있다.
본 실시예는 반도체 기판(110)은 표면이 텍스쳐링 구조를 갖는 경우를 도시한 것이다. 즉, 상기 반도체 기판(110) 표면은 텍스처링(texturing) 될 수 있다. 텍스처링은 반도체 기판 표면을 식각하여 요철을 형성하는 것으로, 이러한 표면 텍스처링에 의해 수광면의 면적이 증가뿐만 아니라 반도체 기판 표면에서의 광 반사율을 감소시킴으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 텍스쳐링 방향과 경사각을 적절히 조절하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 반도체 기판(110)이 텍스쳐링 구조를 가짐에 따라 그 위에 형성되는 에미터층, 반사방지층 또한 텍스쳐링 구조를 갖는다.
상기 에미터층(130)은 상기 반도체 기판(110)의 전면 및 상기 비아홀(120)의 측벽에 형성되며, 제2 도전형의 불순물이 도핑된 층이다. 이와 같이 제1 도전형의 불순물이 도핑된 반도체 기판(110) 상에 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층(130)을 형성함으로써 태양전지의 PN 접합이 형성된다. 예컨대, 반도체 기판(110)은 p형 반도체이고, 에미터층(131)은 n형 반도체일 수 있다. 또는, 반도체층(110)은 복수개의 n형 반도체층을 포함하거나, 혹은 복수개의 p형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또는, 반도체 기판(110)은 n형 반도체이고, 에미터층(130)은 p형 반도체가 될 수도 있다.
상기 반사방지층(140)은 상기 에미터층(130)의 상면에 형성되며, 외부로부터 반도체 기판(110)으로 입사되는 태양광의 반사를 억제함으로써 태양전지의 광 반사율을 낮출 수 있고, 이에 따라 태양전지의 효율을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 반사방지층(140)는 단일층(single layer) 구조 또는 복수층(multi layer) 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 굴절률이 서로 다른 복수의 층으로 구현할 수 있으며, 제1 반사층 위에 형성되는 제2 반사층의 굴절률이 제1 반사층의 굴절률보다 낮게 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 반사층의 굴절률은 반도체 기판(110)의 굴절률보다 낮은 것이 바람직하다. 즉, 외부로부터 태양광이 입사되는 순서에 따라, 즉, 제2 반사방지층, 제1 반사방지층, 반도체 기판의 순서로 굴절률이 증가할 수 있다.
이와 같은 반사방지층의 굴절률 변화에 의해 외부로부터 입사되는 태양광의 진행방향이 광 반사율이 저감될 수 있는 방향으로 변경됨에 따라 태양전지의 반사율을 낮출 수 있다.
상기 제1 전극(전면전극, 150)은 에미터층(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(150)은 입사되는 광에 의해 생성된 캐리어 중 하나, 예컨대 정공을 수집하여 출력할 수 있다. 이러한 제1 전극(150)은 광입사면에 배치되는 부분을 포함하기 때문에 제1 전극(150)을 전면전극이라고 할 수 있다. 또한, 제1 전극(150)이 반도체 기판(110)의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 형성하면, 태양전지의 광입사면(수광면) 중 제1 전극(150)에 의해 가려지는 부분의 면적을 줄일 수 있고 이에 따라 태양전지가 태양광을 수광할 수 있는 부분의 면적이 증가함으로써 광효율을 증가시킬 수 있다.
상기 제2 전극(후면전극, 160)은 반도체 기판(110)의 후면에 후면전계층(미도시)과 접하도록 형성되어, 입사되는 광에 의해 생성된 캐리어 중 하나, 예컨대 전자를 수집하여 출력할 수 있다. 이러한 제2 전극(160)은 광입사면의 반대측에 배치되고, 이에 따라 제2 전극(160)을 후면전극이라고 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전극 즉, 후면전극의 구조를 나타낸 평면도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서 후면전극(160)은 일정 간격을 두고 서로 이격 배치되어 있다. 즉, 후면전극이 라인(line)으로 구성되는 경우 모듈 태빙(tabbing) 공정으로 인해 심화되는 보잉(bowing) 문제를 개선하기 위해 복수의 후면전극(160)을 일정 간격 이격 배치한 구성이다. 이와 같이, 후면전극(160)을 이격 배치함으로써 반도체 기판(110)과의 결합에 의해 보잉의 휨 정도를 개선하여 모듈 공정시에 효과적이다.
또한, 도 3에서 도면부호 120은 비아홀 영역에 스크린 프린팅 공정에 의해 전극재료(Ag)를 채운 영역을 나타낸다.
또한, 도시하지는 않았으나 본 발명의 태양전지는 반도체 기판(110)의 후면 내부에 형성된 후면전계층(back surface field)을 더 포함할 수 있다. 이러한 후면전계층은 캐리어 전달 저항을 감소시켜 전하 수집 효율을 향상시 역할을 하며, 반도체 기판(110)에 도핑된 불순물과 동일한 도전형의 불순물인 제1 도전형의 불순물이 고농도로 도핑된 층(p+)으로 이루어진다.
이와 같이 구성된 태양전지의 전력 생산 원리를 간단히 설명하면, 외부로부터 광이 입사되면 반도체 기판(110)과 에미터층(130)의 접합면에서 광 에너지를 이용하여 전자와 정공을 형성하고, 이러한 전자와 정공을 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)을 이용하여 수집한다. 각 전극에 전자 및 정공이 축적됨에 따라 전위차가 발생하게 되며, 이에 따라 태양광에 의한 전력을 생산할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조과정을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)에 비아홀(120)을 형성한 다음 반도체 기판(110) 표면에 텍스처링을 형성한다. 여기서, 비아홀(120)은 레이저를 이용한 드릴링 공정으로 직경 50 내지 200㎛의 크기로 형성하며, 텍스처링은 방응성 이온 식각법(reaction ion etching, RIE) 등과 같은 건식 식각법을 이용하여 반도체 기판(110)의 전면을 식각함으로써 복수의 돌출부를 갖는 텍스처링 표면을 형성한다.
한편, 다른 실시예로 텍스처링 공정을 먼저 진행하고 비아홀을 형성할 수도 있으며, 이 경우 비아홀 식각 공정에 의해 손상된 반도체 기판의 일부를 제거하는 표면식각 공정이 더 추가될 수도 있다. 예를 들면, 레이저 드릴링 공정으로 반도체 기판에 비아홀을 형성한 이후에 KOH, NaOH, TMAH와 같은 염기 용액을 이용하여 레이저에 의해 반도체 기판의 표면에 손상된 손상층을 제거할 수 있다.
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 불순물을 도핑하여 에미터층(130)을 형성한다. 반도체 기판(110)이 p형 실리콘 기판인 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, POCl3이나 H3PO4 등을 고온에서 열처리하여 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 확산시킴으로써 반도체 기판(110)에 에미터층(130)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 손상 부분을 제거한 후 에미터층이 형성되므로, 에미터층의 동작 특성 변화가 없어 태양 전지의 동작 효율이 향상될 수 있다.
상기 불순물 도핑 공정 이후에 불순물 도핑에 따라 생성된 자연산화막인 PSG(Phospho Silicate Glass)를 제거하는 공정이 더 추가될 수 있다.
다음으로, 도 4c에 도시된 바와 같이, 에미터층(130) 상에 반사방지층(140)을 형성한다. 여기서, 반사방지층(112)은 SiOX, SiNX, SiOXNy, Al2O3, SiC, 비정질실리콘 등의 재질로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 스크린 프린팅(screen printing) 기법에 의해 비아홀(120)에 전극 재료를 충진하여 제1 전극(150)을 형성함으로써 n+가 후면전극으로 이동할 수 있는 통로역할을 한다.
다음으로, 도 4e에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면에 제2 전극(160)을 형성한다. 여기서, 제2 전극(160)은 복수의 전극이 서로 일정간격 이격 배치되며, Al-BSF로 이루어진다.
이후, 도시하지는 않았으나 열처리 공정에 의해 반도체 기판(110)과 제2 전극(140) 사이에 후면전계층을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 반도체 기판 120 : 비아홀
130 : 에미터층 140 : 반사방지층
150 : 제1 전극 160 : 제2 전극

Claims (14)

  1. 수광면인 일면으로부터 대향하는 타면까지 관통하는 비아홀이 형성되고, 제1 도전형의 불순물이 도핑된 반도체 기판과;
    상기 반도체 기판상에 배치되며, 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층과;
    상기 에미터층 상에 형성되며, 상기 비아홀을 충진하도록 상기 반도체 기판의 상기 일면으로부터 상기 타면까지 연장 형성되는 제1 전극; 및
    상기 반도체 기판의 상기 타면에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되며, 서로 일정 간격 이격 배치된 복수의 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비아홀은
    50 내지 200㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 에미터층 상에 형성된 반사방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사방지층은 굴절률이 서로 다른 복수의 층으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 반사방지층은
    SiOX, SiNX, SiOXNy, Al2O3, SiC, 비정질실리콘 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 전극과 접촉하도록 상기 반도체 기판 내에 형성되며, 상기 반도체 기판보다 더 높은 농도로 제1 도전형의 불순물이 도핑된 후면전계층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 기판은
    텍스쳐링 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전극은 Ag 페이스트로, 제2 전극은 Al-BSF로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. (a) 제1 도전형의 반도체 기판에 그 일면으로부터 대향하는 타면까지 관통하도록 비아홀을 형성하는 과정과;
    (b) 상기 반도체 기판상에 상기 제1 도전형과 다른 제2 도전형의 불순물이 도핑된 에미터층을 형성하는 과정과;
    (c) 상기 비아홀을 충진하도록 상기 반도체 기판의 상기 일면으로부터 상기 타면까지 연장되는 제1 전극을 형성하는 과정; 및
    (e) 상기 반도체 기판의 상기 타면에 상기 제1 전극과 전기적으로 분리되도록 복수의 제2 전극을 형성하되, 상기 복수의 제 2 전극을 서로 일정 간격 이격 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 (a) 과정 전 또는 후에 상기 반도체 기판 표면을 식각하여 텍스처링을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테양전지 제조방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 (b) 과정 후 상기 에미터층 상에 반사방지층을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 반사방지층은 굴절률이 서로 다른 복수의 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 (e) 과정 후 상기 반도체 기판과 상기 제2 전극 사이에 후면전계층을 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 (b) 과정의 에미터층 형성 후
    불순물 도핑에 의해 생성된 자연산화막을 제거하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080097660A (ko) * 2007-05-02 2008-11-06 엘지전자 주식회사 태양전지 및 그의 제조방법
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