KR101322626B1 - 태양 전지 및 그의 제조 방법 - Google Patents
태양 전지 및 그의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101322626B1 KR101322626B1 KR1020110086336A KR20110086336A KR101322626B1 KR 101322626 B1 KR101322626 B1 KR 101322626B1 KR 1020110086336 A KR1020110086336 A KR 1020110086336A KR 20110086336 A KR20110086336 A KR 20110086336A KR 101322626 B1 KR101322626 B1 KR 101322626B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- insulating film
- emitter
- solar cell
- emitter portion
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 152
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001423 beryllium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012412 chemical coupling Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 일면 상부에 절연막을 형성하는 단계; 기판의 일부분이 노출되도록 절연막을 선택적으로 제거하는 단계; 기판이 노출되지 않은 부분의 절연막의 상부 일부를 제거하는 단계; 및 절연막을 마스크로 하여 기판의 일면 상부에서 이온 주입법으로 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 기판에 주입하여, 기판의 일면에 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분과 제 1 에미터 부분보다 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분을 포함하는 에미터부를 한번에 형성시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 일면 상부에 절연막을 형성하는 단계; 기판의 일부분이 노출되도록 절연막을 선택적으로 제거하는 단계; 기판이 노출되지 않은 부분의 절연막의 상부 일부를 제거하는 단계; 및 절연막을 마스크로 하여 기판의 일면 상부에서 이온 주입법으로 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 기판에 주입하여, 기판의 일면에 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분과 제 1 에미터 부분보다 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분을 포함하는 에미터부를 한번에 형성시키는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 태양 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
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.
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.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍의 전자와 정공은 p-n 접합에 의해 해당 방향으로, 즉, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
이와 같은 태양 전지의 반도체부에서, 태양 전지의 입사 면에 고농도 도핑 영역과 저농도 도핑 영역을 구비하는 선택적 에미터부는 태양전지의 효율 상승을 기대할 수 있다.
그러나, 이와 같은 선택적 에미터부를 형성하는 공정은 에미터부의 도핑 농도를 달리하기 위하여, 일반적으로, 공개 번호 10-2011-0029690(공개 일자 2011년 3월 23일)에 기재된 바와 같이, 두 번의 불순물 주입 공정이 적용될 수 있다..
이와 같은 경우, 두 번의 불순물 주입 공정을 수행하기 위해 공정 시간이 증가하여 공정 비용이 증가하는 문제점이 있다.
이와 같은 태양 전지의 반도체부에서, 태양 전지의 입사 면에 고농도 도핑 영역과 저농도 도핑 영역을 구비하는 선택적 에미터부는 태양전지의 효율 상승을 기대할 수 있다.
그러나, 이와 같은 선택적 에미터부를 형성하는 공정은 에미터부의 도핑 농도를 달리하기 위하여, 일반적으로, 공개 번호 10-2011-0029690(공개 일자 2011년 3월 23일)에 기재된 바와 같이, 두 번의 불순물 주입 공정이 적용될 수 있다..
이와 같은 경우, 두 번의 불순물 주입 공정을 수행하기 위해 공정 시간이 증가하여 공정 비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 제조 공정을 단순화시키고, 태양 전지의 제조 비용을 절감하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 일면 상부에 절연막을 형성하는 단계; 기판의 일부분이 노출되도록 절연막을 선택적으로 제거하는 단계; 기판이 노출되지 않은 부분의 절연막의 상부 일부를 제거하는 단계; 및 절연막을 마스크로 하여 기판의 일면 상부에서 이온 주입법으로 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 기판에 주입하여, 기판의 일면에 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분과 제 1 에미터 부분보다 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분을 포함하는 에미터부를 한번에 형성시키는 단계;를 포함한다.
여기서, 제 1 에미터 부분은 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 제 2 에미터 부분은 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq.의 면저항값을 가질 수 있다.
또한, 절연막 형성 단계에 복수의 절연막의 총 두께는 80㎚ 내지 120㎚의 두께일 수 있다.
또한, 절연막 형성 단계에서 절연막은 기판의 상부면과 접하여 적층되는 제 1 절연막과, 제 1 절연막의 상부면에 접하여 적층되는 제 2 절연막을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 절연막과 제 2 절연막은 서로 다른 식각률을 가질 수 있으며, 제 1 절연막은 제 2 절연막과 굴절률, 밀도 및 재료 중 적어도 하나가 다를 수 있다.
이에 따라, 제 2 절연막의 식각률은 제 1 절연막의 식각률보다 더 높을 수 있다.
또한, 복수의 절연막은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 이루어질 수 있다.
또한, 선택적으로 복수의 절연막을 제거하는 단계는 레이저 빔을 이용하여 기판의 일부분이 노출되도록 복수의 절연막을 선택적으로 제거할 수 있다.
여기서, 선택적으로 복수의 절연막을 제거하는 단계에서, 기판이 노출되는 일부분의 패턴은 태양 전지의 에미터부 상부에 형성되는 전면 전극의 패턴과 동일할 수 있다.
또한, 나머지 절연막을 제거하는 단계는 불산(HF)을 함유하는 식각액을 이용할 수 있다.
또한, 에미터부 형성 단계는 5keV 내지 25keV의 가속 에너지로 기판에 이온 주입법을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 에미터부를 형성시키는 단계이후, 기판의 노출된 일부분과 기판과 접하는 절연막의 상부에 상부 반사 방지막을 형성시키는 단계;를 더 포함하고, 반사 방지막을 형성시키는 단계 이후, 제 2 에미터 부분의 상부에 전면 전극을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판; 기판 상에 형성되며, 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분과 제 2 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분을 포함하는 에미터부; 제 1 에미터 부분의 상부에는 서로 다른 굴절률을 가지는 상부 반사 방지막과 하부 반사 반사막으로 이루어지는 이중 반사 방지막으로 형성되고, 제 2 에미터 분분의 상부에는 상부 반사 방지막으로 이루어지는 단일 반사 방지막으로 형성되는 반사 방지부; 및 상부 반사 방지막을 관통하여 제 2 에미터 부분에 전기적으로 접촉되는 전면 전극; 기판의 후면과 전기적으로 접촉되는 후면 전극;을 포함한다.
여기서, 제 2 에미터 부분의 두께는 제 1 에미터 부분의 두께보다 두꺼울 수 있으며, 하부 반사 방지막의 두께는 상부 반사 방지막보다 두꺼울 수 있다.
또한, 하부 반사 방지막의 굴절률은 상부 반사 방지막의 굴절률보다 클 수 있다.
아울러, 제 1 에미터 부분은 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 제 2 에미터 부분은 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq.의 면저항값을 가질 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 본 발명은 에미터부의 고농도 도핑 부분과 저농도 도핑 부분을 한번에 형성시킬 수 있어 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며, 일부 절연막을 반사 방지막으로 사용하여 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 11은 도 1에 도시된 태양 전지를 제조하는 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 11은 도 1에 도시된 태양 전지를 제조하는 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도이다.
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.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(10)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, ‘전면(front surface)’라 함]에 위치한 에미터부(121)(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121) 위에 위치하는 전면 전극(140), 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, ‘후면(back surface)’라 함]에 위치하는 후면 전계부(172) (back surface field region)(172), 그리고 후면 전계부(172) 위와 기판(110) 위에 위치하는 후면 전극부(150)를 구비한다.
기판(110)은 제 1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)과 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판(110)이다. 이때, 반도체는 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다.
기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다.
이러한 기판(110)의 전면은 도 1에 도시되지는 않았지만, 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 이로 인해 기판(110)의 전면 위에 위치한 반사 방지부(130) 역시 요철면을 갖는다. 대안적인 예에서, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 후면에도 텍스처링 표면을 가질 수 있다. 복수의 요철을 갖고 있는 텍스처링 표면에 의해, 기판(110)의 표면적이 증가하여 빛의 입사 면적이 증가하고 기판(110)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. 그러나 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 갖지 않는 것도 가능하다.
에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 불순물부로서, 기판(110)의 전면에 위치한다. 이로 인해, 에미터부(121)는 기판(110)의 제 1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.
이와 같은 에미터부(121)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 에미터 부분(121A)과 제 2 에미터 부분(121B)을 포함한다. 여기서, 제 1 에미터 부분(121A)은 제 2 도전성 타입의 불순물이 저농도로 도핑된 영역이며, 제 2 에미터 부분(121B)은 제 2 도전성 타입의 불순물이 제 1 에미터 부분(121A)보다 고농도로 도핑된 영역이다.
또한, 제 1 에미터 부분(121A)의 상부에는 반사 방지부(130)가 위치하며, 제 2 에미터 부분(121B)의 상부에는 전면 전극(140)이 위치할 수 있다.
여기서, 제 1 에미터 부분(121A)의 두께는 상기 제 2 에미터 부분(121B)의 두께보다 얇을 수 있다. 이와 같이, 제 1 및 제 2 에미터 부분(121A, 121B)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 기판(110)의 표면에서부터 제 1 에미터 부분(121A)과 상기 기판(110)과의 p-n 접합면인 제 1 접합면(PN1)까지의 두께(d11)와 기판(110)의 표면에서부터 제 2 에미터 부분(121B)과 기판(110)과의 p-n 접합면인 제 2 접합면(PN2)까지의 두께(d12)는 서로 상이할 수 있다.
또한, 반사 방지부(130)와 접해 있는 제 1 에미터 부분(121A)과 제 2 에미터 부분(121B)의 높이는 각각 동일한 높이에 위치하지만, 제 1 접합면(PN1)과 제 2 접합면(PN2)의 높이는 서로 상이하여, 기판(110) 내에서 제 1 접합면(PN1)과 제 2 접합면(PN2)은 서로 다른 선상에 위치한다. 이로 인해, 기판(110)의 후면에서부터 제 1 접합면(PN1)까지의 두께(d21)는 기판(110)의 후면에서부터 제 2 접합면(PN2)까지의 두께(d22)보다 크다.
또한, 제 1 및 제 2 에미터 부분(121A, 121B)에 도핑된 불순물의 농도 차이로 인해, 제 1 및 제 2 에미터 부분(121A, 121B)의 면저항값(sheet resistance) 역시 서로 상이하여, 제 1 에미터 부분(121A)의 면저항값은 제 2 에미터 부분(121B)의 면저항값보다 크다.
예를 들어, 제 1 에미터 부분(121A)의 면저항값은 약 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq. 이고, 제 2 에미터 부분(121B)의 면저항값은 약 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq. 일 수 있다.
따라서, 이러한 에미터부(121)는 서로 다른 면저항값을 갖는 제 1 및 제 2 에미터 부분(121A, 121B)을 구비한 선택적 에미터 구조(selective emitter structure)를 갖고 있다. 본 예에서, 선택적 에미터 구조는 레이저 빔과 이온 주입법으로 형성될 수 있다.
기판(110)과 에미터부(121) 간에 형성된 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 분리된 전자는 에미터부(121)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 이와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다.
제 1 에미터 부분(121A)의 면저항값이 약 120Ω/sq. 이하이고 약 100Ω/sq. 이상일 경우, 제 1 에미터 부분(121A) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 좀더 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시키고, 불순물에 의한 전하 손실을 좀더 감소시킨다.
또한, 제 2 에미터 부분(121B)의 면저항값이 약 50Ω/sq. 이하이고 약 30Ω/sq. 이상일 경우, 제 2 에미터 부분(121B)과 전면 전극(140)과의 접촉 저항이 줄어 전하의 이동 중 저항에 의한 전하 손실이 줄어든다.
또한, 제 2 에미터 부분(121B)의 두께는 제 1 에미터 부분(121A)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이와 같이 제 2 에미터 부분(121B)의 두께를 더 두껍게 형성함으로써, 전면 전극(140)의 열처리 시 전면 전극(140)이 제 2 에미터 부분(121B)을 관통하여 기판(110)과 접촉하는 션트(shunt) 발생을 줄일 수 있다.
에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 투명한 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx), 또는 실리콘 산화 질화막(SiOxNy) 등으로 이루어진다.
반사 방지부(130)는 태양 전지(10)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(10)의 효율을 높인다. 또한 반사 방지부(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지부(130)는 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 손실되는 전하의 양이 감소하므로, 태양 전지(10)의 효율은 향상된다.
본 실시예에서, 반사 방지부(130)는 기판(110)과 접하는 하부 반사 방지막과 하부 반사 방지막(130A)과 접하여 상부에 위치하는 상부 반사 방지막(130B)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 에미터 부분(121A)의 상부에는 상부 반사 방지막(130B)와 하부 반사 방지막(130A)로 이루어지는 이중 반사 방지막으로 형성되며, 제 2 에미터 부분(121B)의 상부에는 상부 반사 방지막(130B)으로 이루어지는 단일 반사 방지막으로 형성된다.여기서, 상부 반사 방지막(130B)은 굴절률이 1.7~1.9 사이일 수 있으며, 두께는 30nm~50nm 사이로 형성될 수 있다. 또한, 하부 반사 방지막은 굴절률이 2.1~2.3 사이일 수 있으며, 두께는 50nm ~70nm 사이로 형성될 수 있다.
전면 전극(140)은 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 핑거 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.
이와 같은 전면 전극(140)은 상부 반사 방지막(130B)을 관통하여 제 2 에미터 부분(121B)과 전기적으로 접촉된다.
복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121)의 제 2 에미터 부분(121B)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.
복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)의 제 2 에미터 부분(121B)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 복수의 핑거 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.
이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 핑거 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(141)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극(140)은 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.
복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(121)의 제 2 에미터 부분(121B)으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한 후 해당 방향으로 수집된 전하를 전송한다.
각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 핑거 전극(141)의 폭보다 크다.
일반적으로 많은 전하들은 에미터부(121)의 표면을 따라서 이동하므로, 제 1 에미터 부분(121A)에 위치하는 전하는 제 1 에미터 부분(121A)의 표면까지 이동한 후 제 1 에미터 부분(121A)의 표면을 따라 인접한 전면 전극(140)으로 이동하게 된다. 이때, 제 1 에미터 부분(121A)의 불순물 도핑 두께가 얇기 때문에 제 1 에미터 부분(121A)의 표면까지 이동하는 전하의 이동 거리가 줄어든다. 따라서, 전면 전극(140)으로 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(10)의 효율이 향상된다.
또한 입사면이 되는 제 1 에미터 부분(121A)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고 있어 불순물에 의한 전하 손실량이 줄어들어 캐리어(carrier)인 전하가 증가한다.
추가로, 전면 전극(140)과 접촉하여 전하를 출력하는 제 2 에미터 부분(121B)은 높은 불순물 도핑 농도로 인해 제 1 에미터 부분(121A)보다 높은 전도도와 낮은 면저항값을 갖고 있어, 제 1 에미터 부분(121A)에서 전면 전극(140)으로의 전하 전송 효율이 향상된다. 따라서 태양 전지(10)의 효율이 증가한다.
복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다.
복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140)은 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다.
이처럼, 에미터부(121)가 제 1 및 제 2 에미터 부분(121A, 121B)을 구비한 선택적 에미터 구조를 갖고 있어, 전면 전극(140)으로의 전하 이동이 주로 행해지는 제 1 에미터 부분(121A)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고, 전면 전극(140)과 접해 있는 제 2 에미터 부분(121B)은 높은 불순물 농도를 갖고 있다. 따라서 에미터부(121)를 통해 전면 전극(140) 쪽으로 이동하는 전하의 양과 불순물의 농도 증가로 인한 전도도 증가로 전면 전극(140)에 의해 수집된 전하의 양이 증가하여, 태양 전지(10)의 효율을 크게 향상된다.
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 핑거 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.
후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.
이러한 기판(110)의 제 1 도전성 영역과 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동을 용이하게 한다. 따라서, 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.
후면 전극부(150)는 후면 전극(151)과 후면 전극(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.
후면 전극(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 기판(110)의 후면 가장 자리와 후면 버스바(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다.
후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다.
이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
이때, 후면 전극(151)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도로 유지하는 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.
복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극(151)과 연결되어 있다.
또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.
복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.
복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다.
이러한 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.
이미 설명한 것처럼, 본 예는 이온 주입법을 이용하여 에미터부(121)를 형성하므로, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 측면 및 후면에 에미터부(121)가 형성되는 열확산법과는 달리, 기판(110)의 전면에만 에미터부(121)가 형성된다. 따라서 열확산법으로 에미터부(121)를 형성할 경우, 기판(110)의 후면에도 에미터부(121)가 형성되므로, 후면 전극(151)가 존재하지 않는 후면 부분, 즉, 후면 버스바(152)와 바로 접해 있는 기판(110)의 후면 부분은 후면 전계부(172)가 형성되지 않으므로 에미터부(121)가 존재한다. 하지만, 본 예의 경우, 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 후면 전극(151)이 위치하지 않고 후면 버스바(152)와 접해 있는 기판(110)의 후면 부분에는 에미터부(121)가 존재하지 않는다.
또한 불순물 도핑 농도나 도핑 깊이(두께)의 제어가 용이하여 고농도 도핑 영역인 제 2 에미터 부분(121B)과 저농도 영역인 제 1 에미터 부분(121A)의 형성 위치 제어가 용이해, 위치에 따른 정확한 에미터 설계가 가능하다.
대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 기판(110)의 후면 전체에 위치할 수 있고, 이 경우, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주보며 후면 전극(151) 위에 위치한다. 이때, 경우에 따라 후면 전극(151)은 후면의 가장 자리 부분을 제외한 실질적인 후면 전체 면에 위치할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(10)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(10)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면과 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)와 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
이때, 에미터부(121)가 선택적 에미터 구조를 갖는 에미터부(121)에 의해, 전하의 손실량은 감소하여, 전면 전극(140)으로 이동하는 전하의 양은 증가하여, 태양 전지(10)의 효율은 크게 향상된다.
다음, 도 3 내지 도 11을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3과 같이 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판(110)을 준비한다. 이와 같은 기판(110)에 인곳(ingot)으로부터 태양 전지용 기판(110)을 형성할 때 발생하는 기판(110)의 표면에 발생되는 손상층을 제거하는 소데미지 에칭(saw damage etching)을 수행한다.
이후, 반응성 이온 식각법(reaction ion etching, RIE) 등과 같은 건식 식각법이나 습식 식각법을 이용하여 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어진 결정질 반도체 기판(110)의 전면을 식각하여 복수의 돌출부를 갖는 텍스처링 표면을 형성시킬 수도 있다.
이후, 도 4와 같이, 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판(110)의 일면 상부에 적어도 복수의 마스킹(masking) 막을 적층하여 형성하는 단계를 수행한다.
여기서, 복수의 절연막(130A, 130C)을 적층하기 위해 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등이 이용될 수 있다.
이와 같은, 절연막 형성 단계에서 복수의 절연막(130A, 130C)의 총 두께는 80㎚ 내지 120㎚의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 절연막 형성 단계에서 복수의 절연막(130A, 130C)은 기판(110)의 상부면과 접하여 적층되는 제 1 절연막(130A)과, 제 1 절연막(130A)의 상부면에 접하여 적층되는 제 2 절연막(130C)을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 절연막(130A, 130C)은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 이루어질 수 있다.
여기서, 제 1 마스킹 막(130A)의 굴절률은 제 2 마스킹 막(130C)의 굴절률보다 높을 수 있다. 일례로, 제 1 마스킹막의 굴절률은 2.1~2.3일 수 있으며, 제 2 마스킹 막(130C)의 굴절룰은 1.7~1.9일 수 있다.
아울러, 제 1 절연막(130A)의 두께는 제 1 절연막(130A)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 일례로, 제 1 절연막(130A)의 두께는 50nm ~ 70nm 사이이고, 제 2 절연막(130C)의 두께는 30nm ~ 50nm 사이일 수 있다. 따라서, 제 1 절연막(130A)과 제 2 절연막(130C)의 두께의 합은 80nm ~ 120nm 사이일 수 있다.
이와 같이, 제 1 절연막(130A)과 제 2 절연막(130C)의 두께의 합은 80nm ~ 120nm 사이가 되도록 하는 것은 레이저 빔을 이용하여 절연막을 선택적으로 제거하는 단계에서, 레이저 빔에 의해 기판(110)의 손상을 최소화하기 위함이다.
즉, 복수의 절연막(130A, 130C)의 두께가 과도하게 작은 경우, 레이저 빔을 이용하여 절연막을 선택적으로 제거하는 단계에서, 레이저 빔에 의해 기판(110)의 손상을 받아 효율 저하가 발생하거나 리버스(reverse) 특성 저하가 발생할 가능성이 높으나, 이와 같이 절연막의 두께를 적절하게 두껍게 할 경우 기판(110)의 손상을 최소화할 수 있어 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제 1 절연막(130A)은 태양 전지 제조 공정이 완료된 이후, 제거되지 않고 기판(110)의 상부면과 접하는 하부 반사 방지막(130A)으로 사용될 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 제조 공정을 보다 단순화할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명과 다르게 절연막을 하나로 형성시킬 경우, 전술한 바와 같이, 레이저 빔에 의한 기판(110)의 손상을 고려할 때, 절연막의 두께가 상대적으로 두꺼워져야한다. 그러나, 이와 같은 경우, 도 8과 같이 절연막 상부에 상부 반사 방지막(130B)을 형성시키는 경우, 최종적으로 완성되는 태양 전지 구조에서, 반사 방지부(130)가 과도하게 두꺼워져 오히려 특성 저하가 발생할 가능성이 높다. 따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 고려하여 복수의 절연막(130A, 130C)을 사용한다.
다음, 도 5와 같이, 기판(110)의 일부분이 노출되도록 적어도 복수의 절연막(130A, 130C)을 선택적으로 제거하는 단계를 수행한다. 이와 같이, 선택적으로 복수의 절연막(130A, 130C)을 제거하는 단계는 레이저 빔을 이용하여 기판(110)의 일부분이 노출되도록 복수의 절연막(130A, 130C)을 선택적으로 제거할 수 있다.
여기서, 레이저 빔의 폭과 세기는 기판(110)의 손상을 최소화하는 범위내에서 복수의 절연막(130A, 130C)의 두께 및 도 1에 도시된 전면 전극(140)의 패턴에 따라 조절가능하다. 일례로, 레이저 빔의 파워(power)는 약 0.5W 내지 5W이고, 레이저의 파장은 약 300㎚ 내지 500㎚일 수 있다.
또한, 선택적으로 복수의 절연막(130A, 130C)을 제거하는 단계에서, 기판(110)이 노출되는 일부분의 패턴은 태양 전지의 에미터부(121) 상부에 형성되는 전면 전극(140)의 패턴과 동일할 수 있다. 보다 구체적으로, 기판(110)의 상부에서 복수의 절연막(130A, 130C)을 선택적으로 제거하여 기판(110)이 노출되는 일부분의 패턴(SF, SB)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전면 전극(140)의 패턴과 동일하게, 복수의 핑거 전극(141)과 나란한 방향으로 기판(110)의 일부분이 세폭으로 노출될 수 있으며, 또한, 전면 버스바(142)와 나란한 방향으로 기판(110)의 일부분이 노출될 수 있다.
이와 같이, 전면 전극(140)의 패턴과 동일하게 선택적으로 복수의 절연막(130A, 130C)을 제거 한 이후, 도 6과 같이, 기판(110)의 일면 상부에 남아있는 복수의 절연막(130A, 130C) 중 기판(110)의 일면과 접하는 제 1 절연막(130A)을 제외한 나머지 제 2 절연막(130C)을 제거하는 단계를 수행한다.이와 같이, 나머지 절연막을 제거하는 단계는 불산(HF)을 함유하는 식각액을 이용하여 기판(110)의 상부에 형성된 복수의 절연막(130A, 130C) 중 제 2 절연막(130C)만을 제거할 수 있다.
여기서, 제 1 절연막(130A)과 제 2 절연막(130C)은 서로 다른 식각률을 가질 수 있다. 즉, 예를 들어 제 1 절연막(130A)가 단위 시간당 식각되는 정도는 제 2 절연막(130C)이 단위 시간당 식각되는 정도와 다를 수 있다. 이와 같은 식각률은 제 1 절연막(130A)의 굴절률, 밀도 및 재료 중 적어도 하나가 제 2 절연막(130C)의 굴절률, 밀도 및 재료와 달라 다를 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 절연막(130A)의 밀도는 제 2 절연막(130C)의 밀도보다 클 수 있다. 이와 같은 밀도는 절연막의 굴절률에 따라 조정된다.
따라서, 전술한 바와 같이, 제 1 절연막(130A)의 굴절률을 제 2 절연막(130C)의 굴절률보다 높게 하여, 제 1 절연막(130A)의 밀도를 제 2 절연막(130C)의 밀도보다 높게 조정할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 제 2 절연막(130C)의 식각율을 제 1 절연막(130A)의 식각률보다 더 높게 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 식각율의 차이를 이용하여, 불산 식각액의 농도를 조절함으로써 기판(110)의 상부에 형성된 복수의 절연막(130A, 130C) 중 제 2 절연막(130C)만을 제거할 수 있다.
이와 같이, 제 1 절연막(130A)을 제외한 제 2 절연막(130C)을 제거한 이후, 도 7과 같이, 에미터부(121)를 형성시키는 단계를 수행한다.
보다 구체적으로, 에미터부(121)를 형성시키는 단계는 기판(110)의 일면 상부에서 이온 주입법(ion implantation)으로 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 기판(110)에 주입하여, 기판(110)의 일면에 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분(121A)과 제 1 에미터 부분(121A)보다 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분(121B)을 포함하는 에미터부(121)를 형성시킬 수 있다.
보다 구체적으로 에미터부(121) 형성 단계에서, 기판(110) 중 제 1 절연막(130A)이 남아 있는 부분은 제 1 에미터 부분(121A)으로 형성되고, 기판(110)이 노출된 부분은 제 2 에미터 부분(121B)으로 형성될 수 있다.
즉 동일한 가속 에너지를 가지고 이온 주입법으로 제 2 도전성 타입의 불순물을 주입하게 되면, 주입되는 불순물 제 2 도전성 이온의 양은 동일하므로, 기판(110)의 상부에 제 1 절연막(130A)이 남아 있는 부분은 제 1 절연막(130A)에 의해 방해를 받아, 기판(110)에 주입되는 제 2 도전성 불순물 이온의 양은 상대적으로 작아 기판(110)의 일면에 저농도로 도핑되어 제 1 에미터 부분(121A)이 상대적으로 얇게 형성된다.
이와 같이, 제 1 절연막(130A)은 이온 주입 공정 시 기판(110)의 전면이 가속화된 이온에 바로 노출되는 것을 막은 버퍼(buffer) 역할을 한다.
또한, 기판(110)의 상부에 제 1 절연막(130A)이 없이 기판(110)이 노출된 부분은 방해를 받는 부분이 없으므로, 제 1 에미터 부분(121A)보다 상대적으로 고농도로 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되고, 제 1 에미터 부분(121A)보다 두꺼운 두께로 제 2 에미터 부분(121B)이 형성된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 한번에 제 1 에미터 부분(121A)과 제 2 에미터 부분(121B)을 형성함으로써, 기판(110)의 일면에 선택적 에미터 구조를 형성시킬 수 있다.
여기서, 에미터부(121) 형성 단계는 기판(110)의 상부에 상대적으로 두께가 얇게 형성된 제 1 절연막(130A)이 형성되거나 기판(110)의 일부가 노출된 상태에서 이온 주입법을 실시하므로 가속 에너지의 크기도 상대적으로 줄일 수 있고, 이때의 가속 에너지의 크기는 5KeV 내지 25KeV의 범위로 할 수 있다.
이와 같이 이온 주입법에 의해 형성되는 제 1 에미터 부분(121A)은 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 제 2 에미터 부분(121B)은 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq.의 면저항값을 갖게 된다.
이와 같이, 에미터부(121)를 형성시키는 단계 이후, 도 8과 같이, 기판(110)의 노출된 일부분과 기판(110)과 접하는 제 1 절연막(130A)의 상부에 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 상부 반사 방지막(130B)을 형성시키는 단계를 수행한다.
여기서, 상부 반사 방지막(130B)은 굴절률이 1.7~1.9 사이일 수 있으며, 두께는 30nm~50nm 사이로 형성될 수 있다.
여기서, 기판(110)에 접하여 형성된 제 1 절연막(130A)은 태양 전지의 제조 공정이 완료될 때까지 제거 되지 않고, 하부 반사 방지막(130A)으로 사용되어, 태양 전지의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 반사 방지막을 형성시키는 단계 이후, 제 2 에미터 부분(121B)의 상부에 전면 전극(140)을 형성시키는 단계를 수행한다.
보다 구체적으로, 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지부(130)의 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 인쇄한 후 건조시켜, 전면 전극 패턴(40)을 형성한다.
이때, 전면 전극 패턴(40)은 핑거 전극 패턴(41)과 전면 버스바 패턴(42)을 구비하고 있다. 전면 전극 패턴(40)은 제 2 에미터 부분(121B) 위에 위치하여, 제 2 에미터 부분(121B) 위에서 제 2 에미터 부분(121B)을 따라 형성된다.
다음, 도 10에 도시한 것처럼, 알루미늄(Al)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 기판(110)의 후면에 부분적으로 위치하여 후면 전극 패턴(51)을 형성하고, 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 복수의 전면 버스바를 위한 부분(42)과 대응하는 기판(110)의 후면 위에 후면 버스바 패턴(52)을 형성하여 후면전극부 패턴(50)을 완성한다.
이때, 이들 패턴(40, 50)의 건조 온도는 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있고, 패턴(40, 50)의 형성 순서는 변경 가능하다.
그런 다음, 전면 전극 패턴(40)과 후면전극부 패턴(50)이 형성된 기판(110)을 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 열처리 공정을 시행한다.
이로 인해, 에미터부(121)의 제 2 에미터 부분(121B)에 연결되는 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140), 기판(110)과 전기적으로 연결되는 후면 전극(151)과 기판(110)과 후면 전극(151)에 연결되는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150), 그리고 후면 전극(151)과 접해 있는 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)를 형성하여 태양 전지(10)를 완성한다(도 1 및 도 2).
즉, 열처리 공정에 의해, 전면 전극 패턴(40)에 함유된 납(Pb) 등에 의해, 전면 전극 패턴(40)은 접촉 부위의 반사 방지부(130)를 관통하여 하부에 위치하는 에미터부(121)의 제 2 에미터 부분(121B)과 접촉하는 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)가 형성되어 전면 전극(140)이 완성된다.
이때, 전면 전극 패턴(40)의 핑거 전극 패턴(41)은 복수의 핑거 전극(141)이 되고, 전면 버스바 패턴(42)은 복수의 전면 버스바(142)가 된다.
또한, 열처리 공정에 의해, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52)은 각각 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)로 형성되고, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)에 포함된 알루미늄(Al)이 기판(110)으로 확산되어 기판(110) 내부에 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 불순물부인 후면 전계부(172)가 형성된다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)와 접촉하여 기판(110)과 전기적으로 연결된다. 이때, 기판(110)의 후면에 별도의 에미터부(121)가 위치하지 않으므로, 후면 전계부(172)의 물리적인 특성이 향상된다.
즉, 기판(110)의 후면에 기판(110)과 다른 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)가 존재할 경우, 기판(110)과 동일한 도전성 타입을 갖는 후면 전계부(172)에는 후면 전계부(172)와 다른 도전성 타입을 갖는 불순물, 즉 에미터부(121)에 함유된 불순물이 혼합되어, 후면 전계부(172)의 전계 특성을 약화시켜, 후면 전계부(172)에 의한 전계 효과를 감소시킨다.
하지만, 본 예의 경우, 후면 전계부(172)에는 에미터부(121)의 불순물이 혼합되지 않으므로, 후면 전계부(172)의 특성이 향상되어 후면 전계부(172)의 전계 효과는 더욱 향상된다. 따라서, 기판(110)의 후면으로 이동하는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(10)의 효율이 향상된다.
열처리 공정 시, 패턴(40, 50)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(121, 110)과의 화학적 결합으로 접촉 저항이 감소하여 전하의 전송 효율이 향상되어 전류 흐름이 증가된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 한번의 공정으로 제 1 에미터부(121)와 제 2 에미터부(121)를 한꺼번에 형성시킬 수 있어, 태양 전지의 제조 시간을 단축시킬 수 있으며, 아울러, 제 1 절연막(130A)을 하부 반사 방지막(130A)으로 사용하므로 태양 전지의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
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.
Claims (21)
- 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 일면 상부에 절연막을 형성하는 단계;
상기 기판의 일부분이 노출되도록 상기 절연막을 선택적으로 제거하는 단계;
상기 기판이 노출되지 않은 부분의 상기 절연막의 상부 일부를 제거하는 단계; 및
상기 절연막을 마스크로 하여 기판의 일면 상부에서 이온 주입법으로 상기 제 1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물을 상기 기판에 주입하여, 상기 기판의 일면에 저농도로 도핑된 제 1 에미터 부분과 상기 제 1 에미터 부분보다 고농도로 도핑된 제 2 에미터 부분을 포함하는 에미터부를 한번에 형성시키는 단계;
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 에미터 부분은 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq.의 면저항값을 갖고, 상기 제 2 에미터 부분은 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq.의 면저항값을 갖는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막 형성 단계는 상기 절연막을 80㎚ 내지 120㎚의 두께로 형성하는태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막 형성 단계는 상기 절연막을 상기 기판의 상부면과 접하는 제 1 절연막과, 상기 제 1 절연막의 상부면에 접하는 제 2 절연막으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 절연막과 상기 제 2 절연막의 식각률을 서로 다르게 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 절연막과 상기 제 2 절연막의 굴절률, 밀도 및 재료 중 적어도 하나를 서로 다르게 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 절연막의 식각률을 상기 제 1 절연막의 식각률보다 더 크게 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 절연막의 두께를 상기 제 2 절연막의 두께보다 두껍게 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 절연막은 50nm ~ 70nm 사이의 두께로 형성하고, 상기 제 2 절연막은 30nm ~ 50nm 사이의 두께로 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막을 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막을 선택적으로 제거하는 단계는
레이저 빔을 이용하여 상기 기판의 일부분이 노출되도록 상기 절연막을 선택적으로 제거하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 절연막을 선택적으로 제거하는 단계에서,
상기 기판이 노출되는 일부분의 패턴은 상기 기판의 제 2 에미터 부분의 상부에 형성되는 전면 전극의 패턴과 동일한 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판이 노출되지 않은 부분의 상기 절연막 상부 일부를 제거하는 단계는 불산(HF)을 함유하는 식각액을 이용하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 에미터부 형성 단계는 5keV 내지 25keV의 가속 에너지로 상기 기판에 상기 이온 주입법을 실시하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 태양 전지 제조 방법은
상기 에미터부를 형성시키는 단계이후, 상기 기판의 노출된 일부분의 상부와 상기 기판과 접하는 절연막의 상부에 상부 반사 방지막을 형성시키는 단계;를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 태양 전지 제조 방법은
상기 반사 방지막을 형성시키는 단계 이후, 상기 제 2 에미터 부분의 상부에 전면 전극을 형성시키는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110086336A KR101322626B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 태양 전지 및 그의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110086336A KR101322626B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 태양 전지 및 그의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130023518A KR20130023518A (ko) | 2013-03-08 |
| KR101322626B1 true KR101322626B1 (ko) | 2013-10-29 |
Family
ID=48175737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110086336A KR101322626B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 태양 전지 및 그의 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101322626B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004193350A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
| KR20110029690A (ko) * | 2009-09-16 | 2011-03-23 | 주식회사 신성홀딩스 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
-
2011
- 2011-08-29 KR KR1020110086336A patent/KR101322626B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004193350A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sharp Corp | 太陽電池セルおよびその製造方法 |
| KR20110029690A (ko) * | 2009-09-16 | 2011-03-23 | 주식회사 신성홀딩스 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130023518A (ko) | 2013-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100984700B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101295552B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101387718B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101729304B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101358535B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR20120084104A (ko) | 태양전지 | |
| KR101921738B1 (ko) | 태양 전지 | |
| KR101925928B1 (ko) | 태양 전지 및 그의 제조 방법 | |
| KR101699312B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR100990108B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101714779B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR20120088029A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101130195B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조방법 | |
| KR101680384B1 (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR101322626B1 (ko) | 태양 전지 및 그의 제조 방법 | |
| KR101178445B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR20190041989A (ko) | 태양 전지 제조 방법 및 태양 전지 | |
| KR20120082664A (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR101786982B1 (ko) | 태양 전지 및 그의 제조 방법 | |
| KR101798967B1 (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR20130013289A (ko) | 태양 전지 및 그의 제조 방법 | |
| KR101239793B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101579321B1 (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR20120037121A (ko) | 태양 전지의 제조 방법 | |
| KR101976753B1 (ko) | 태양 전지 제조 방법 및 태양 전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160923 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |