KR101436357B1 - 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지 - Google Patents

선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101436357B1
KR101436357B1 KR1020137006427A KR20137006427A KR101436357B1 KR 101436357 B1 KR101436357 B1 KR 101436357B1 KR 1020137006427 A KR1020137006427 A KR 1020137006427A KR 20137006427 A KR20137006427 A KR 20137006427A KR 101436357 B1 KR101436357 B1 KR 101436357B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
type
doped
solar cell
regions
Prior art date
Application number
KR1020137006427A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130052627A (ko
Inventor
다니엘 메이어
아지트 로핫기
빈오드 찬드라세카란
비제이 예런더
허벌트 프레스톤 데이비스
벤 다미아니
Original Assignee
수니바 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 수니바 인코포레이티드 filed Critical 수니바 인코포레이티드
Publication of KR20130052627A publication Critical patent/KR20130052627A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101436357B1 publication Critical patent/KR101436357B1/ko

Links

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 at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L31/0682—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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
    • 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • 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
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • 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
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • 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

Abstract

태양전지 및 그 제조방법이 개시된다. 예시적인 방법은 n-타입 실리콘 기판을 제조하는 단계 및 n-타입 도펀트를 상기 기판의 하나 이상의 제1 및 제2 영역들에 상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 더욱 중도핑되도록 도입하는 단계를 포함한다. 상기 기판은 단일 고온 어닐링 사이클 처리를 함으로써 선택적 전면 필드층을 형성한다. 산소가 상기 단일 어닐링 사이클 도중에 도입되어 인 시투 전면 및 후면 패시베이션 산화물층들이 형성될 수 있다. 전면 및 후면 접촉부들의 소성 및 접촉 접속부와의 금속화는 단일 동시-소성 공정에 의해서 수행될 수 있다. 후면 접촉부의 소성에 의해서 상기 기판 및 후면 접촉부들과의 계면에서 p+ 이미터층이 형성됨으로써, 상기 이미터층과 상기 기판의 계면에서 p-n 접합이 형성된다. 관련 태양전지가 또한 제공된다.

Description

선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지 {Back junction solar cell with selective front surface field}
본 발명의 구현예들은 일반적으로 태양전지에 관한 것들이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명의 구현예들은 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지, 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는, 그 기본적 디자인에 있어서, 광자로부터의 에너지를 흡수하여 광발전 효과 (photovoltaic effect)를 통하여 전기를 발생시키는 반도체 기판과 같은 재료로 구성된다. 광의 광자가 기판 내부로 관통하게 되면, 에너지가 흡수되어 이전의 속박 상태 (bound state)에 있던 전자들이 자유로워 진다. 이때, 방출된 전자 및 이전의 채워진 정공을 전하 캐리어들이라고 부른다.
기판은 일반적으로 p-타입 및 n-타입 불순물들로 도핑되어 태양전지 내부에서 p-n 접합이라 불리우는 전기장을 형성한다. 자유 전하 캐리어들을 사용하여 전기를 발생시키기 위해서는, 전자들 및 정공들이 p-n 접합에서의 전기장에 의해서 분리되기 이전에 재결합되어서는 아니 된다. 이어서 전자들은 n-타입 이미터 (n-type emitter) 상의 전기적 접촉부들에 의해서 수거되고, 정공들은 p-타입 기판 상의 전기적 접촉부들에 의해서 수거된다. 재결합되지 않는 전하 캐리어들은 부하 전력을 공급하는데 사용될 수 있다.
태양전지를 제조하는 일반적인 방법은 기판이 p-타입 도전성을 갖도록 도핑하는 것으로부터 시작된다. n-타입 도펀트는 기판의 전면으로 도입됨으로써 p-타입 기저층의 상면에 n-타입 이미터층을 형성한다. 통상적으로, 기판은 p-타입 도전성을 갖는 도펀트에 의해서 중간 정도로 도핑 (moderately doped)되는 반면에, 이미터층은 n-타입 도전성을 갖는 도펀트에 의해서 중도핑 (heavily doped)된다. 이미터층을 형성한 결과로, 기판의 조명 표면 (illuminated surface), 즉 태양전지가 사용되는 때에 광원에 노출되는 기판의 전면 근방에 p-n 접합이 형성된다.
태양전지의 디자인에 있어서 주된 관심사는 전하 캐리어들이 재결합되기 이전에 전기적 접촉부들에 도달할 수 있는 능력이다. 재결합되기 이전에 전하 개리어들이 이동할 수 있는 거리는 때때로 전하 캐리어 확산 거리 (charge carrier diffusion distance)로 알려져 있다. 전하 캐리어 확산 거리는, 두 가지 도펀트 원자들의 농도 및 기판의 결함 등과 같은 다양한 요인들에 의해서 좌우될 수 있다. 도펀트 원자들의 농도 또는 결함이 증가함에 따라서, 전하 캐리어 확산 거리는 감소한다. 따라서, 중도핑된 n-타입 이미터층에서 정공들의 확산 거리는 중간 정도로 도핑된 p-타입 기판에서 전자들의 확산 거리보다 훨씬 더 짧다. 이러한 연유로, 이미터층은 통상적으로 "데드층 (dead layer)"으로 불리우는데, 이는 이미터층에서 생성된 캐리어들 중 극히 소수만이 재결합 이전에 p-n 접합에 도달할 수 있기 때문이다.
이러한 문제점을 완화하기 위해서는, 이미터층을 가능한 한 얇고 경도핑된 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 얕은 이미터층을 생성하는 것은 이미터층에 흡수되는 광자의 개수를 감소시킨다. 심지어 광자들이 흡수되는 때에도, 얕은 이미터층은 생성된 전하 캐리어들이 인접한 p-n 접합에 도달할 수 있는 가능성을 증가시킨다. 그러나, 이미터층의 두께 및 도펀트 함량과 관련해서는 제한사항이 존재한다. 만약 이미터층이 너무 얕은 경우에는, 이미터층 상의 전기적 접촉부들이 접촉부 형성 도중에 p-n 접합을 관통하여 단락 (shorting)을 야기할 수 있다. 유사하게, 도펀트 함량이 너무 작은 경우에는, 접촉 저항이 너무 높아서 기판에 대한 우수한 접촉부들을 형성할 수 없게 된다. 이러한 문제점들은 특히 접촉부들이 스크린-프린팅에 의해서 형성되는 경우에 문제가 되는데, 이는 이러한 방법이 높은 도펀트 농도 및 접촉 소성을 필요로 하기 때문이다.
이러한 단점들을 극복하기 위해서, 후면 접합 태양전지 (back junction solar cell)를 제조하기 위한 특정 기술들이 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 전지들 역시 그들 고유의 문제점들을 갖는 바, 낮은 전지 효율, 불량한 표면 패시베이션 (passivation), 시트 저항 균일성의 부족, 및 고가의 부가적 제조단계의 필요성 등의 문제점들이 있다.
따라서, 종래 기술들의 전술한 사항들 및 다른 단점들 및 결함들을 극복할 수 있는 후면 접합 태양전지의 제조에 대한 필요성이 동업계에 존재한다.
본 발명에서는 선택적 전면 필드를 갖는 후면 접합 태양전지에 대한 다양한 구현예들이 개시된다. 더욱 구체적으로는, 단일 어닐링 사이클 (single anneal cycle)에 의해서 형성된 선택적 전면 필드 및 고품질 인 시투 패시베이션층을 구비한 후면 접합 태양전지 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 이러한 구현예들은 종래기술과 관련된 하나 이상의 전술한 단점들을 극복한다.
본 발명에 있어서, 제1 요소가 제2 요소와의 관계에서 "위에 놓이거나 (overlying)", "상에 (over)", 또는 "위에 (above)" 존재하는 것으로 서술된 구현예들은, 일반적으로 상기 제1 요소가 주 조명 표면 (primary illuminated surface) 또는 주 조명원 (primary illumination source)에 근접하는 것을 의미하는 것이다. 예를 들어, 제1 요소가 제2 요소 위에 놓이는 경우라면, 상기 제1 요소는 태양에 더 가까운 위치에 존재하는 것일 수 있다. 유사하게, 제1 요소가 제2 요소와의 관계에서 "아래 놓이거나 (underlying)", "하에 (under)", 또는 "밑에 (below)" 존재하는 것으로 서술된 구현예들은, 일반적으로 상기 제1 요소가 주 조명 표면 또는 주 조명원으로부터 더 멀다는 것을 의미하는 것이다. 예를 들어, 제1 요소가 제2 요소 아래 놓이는 경우라면, 상기 제1 요소는 태양으로부터 더 먼 위치에 존재하는 것일 수 있다.
다양한 구현예들에서, 주 조명원은 2차적 조명의 다른 형태들을 의미하는 것은 아닌 바, 이는 주 조명원으로부터 유래된 광이 장치를 통과하여 또는 장치를 돌아서 지나간 이후에 장치의 후면 또는 장치 바깥에 위치하는 반사 표면으로부터 장치로 되돌아오는 광을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 구현예들은 태양전지의 제조에 소요되는 시간 및 경비를 절감함으로써 몇몇 장점들을 제공한다. 본 발명의 예시적인 구현예에 따른, 태양전지의 조명 표면과 대향되는 이미터층을 갖는 후면 접합 타입의 태양전지는, p-타입 이미터층을 포함한다. 상기 태양전지는 상기 p-타입 이미터층의 위에 놓이는 n-타입 기저층을 더 포함함으로써, 상기 p-타입 이미터층 및 상기 n-타입 기저층의 계면에서 p-n 접합을 형성한다. 부가적으로, 상기 태양전지는 상기 n-타입 기저층의 위에 놓이는 n+ 전면 필드층을 더 포함한다. 더 나아가, 상기 전면 필드층은 하나 이상의 제1 도핑 영역 및 하나 이상의 제2 도핑 영역을 포함한다. 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성한다.
본 발명의 다른 예시적 구현예에 따르면, 후면 접합 타입의 태양전지를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은 n-타입 기저층을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 p-타입 이미터층을 제조하는 단계를 더 포함함으로써, 상기 n-타입 기저층이 상기 p-타입 이미터층의 위에 놓이게 된다. 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는 상기 기저층의 일면에 접촉층을 도포하고 상기 접촉층과 상기 기저층의 적어도 일 부분을 합금화하는 단계를 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는 하나 이상의 제1 도핑 영역과 하나 이상의 제2 도핑 영역을 도핑하는 단계를 포함함으로써, n+ 전면 필드층을 형성하여, 상기 n+ 전면 필드층이 상기 n-타입 기저층의 위에 놓이게 된다. 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성하게 된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 구현예는 제1 n-타입 영역을 포함하는 후면 접합 태양전지에 관한 것이다. 상기 태양전지는 제2 n-타입 영역 및 제3 n-타입 영역을 더 포함하고, 상기 제2 및 제3 n-타입 영역들은 상기 제1 n-타입 영역 위에 놓이게 된다. 더 나아가, 상기 태양전지는 상기 제2 및 제3 n-타입 영역들에 대향되는 제1 n-타입 영역의 표면 상에 형성된 p-타입 이미터층을 포함한다. 상기 p-타입 이미터층 및 상기 제1 n-타입 영역의 계면에서 p-n 접합이 형성된다.
전술한 내용은 본 발명의 일부 예시적인 구현예들을 요약함으로써 본 발명의 일부 태양들에 대한 기본적 이해를 제공하기 위한 목적으로 서술된 것이다. 따라서, 전술한 예시적 구현예들은 어떠한 방식으로도 본 명세서 및 특허청구범위에 의해서 정의되는 것보다 더욱 한정적인 방식으로 본 발명의 범위 또는 정신을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다. 본 발명의 범위는 다양한 잠재적인 구현예들을 포함하며, 그 중 일부는 전술한 요약 내용에 더하여, 하기에 더욱 서술될 것이다.
본 발명에 따르면, 단일 어닐링 사이클 (single anneal cycle)에 의해서 형성된 선택적 전면 필드 및 고품질 인 시투 패시베이션층을 구비한 후면 접합 태양전지를 제공할 수 있으며, 포스포실리케이트 유리 제거 및 모서리 분리 (edge isolation)의 문제점이 본 발명에 서술된 공정에 의해서 해결될 수 있고, 광 유도 열화에 대해서 내성을 가지며, 우수한 잠재 전지 효율 (potential cell efficiency)을 가지면서도, 저비용에 의하지만, 고품질을 갖는 태양전지를 제공할 수 있다. 더욱이, 이러한 개선사항들은 태양전지를 생산하는데 필요한 시간, 장비 및 비용을 대폭으로 감소시킬 수 있으며, 생산 과정의 쓰루풋을 대폭으로 증가시킬 수 있다.
상기에서 본 발명의 구현예들을 일반적인 용어들로 서술하였으며, 이하에서는 첨부 도면에 대한 간단한 설명을 제공하되, 도면들이 반드시 실제 크기에 해당되는 것은 아니다:
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 후면 접합 태양전지에 대한 단면도를 도시한 것이며;
도 2a 및 2b는 본 발명의 후면 접합 태양전지를 제조하기 위한 방법의 예시적 구현예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일부 구현예들을 더욱 상세하게 설명하기로 하되, 하기 첨부도면에는 본 발명의 모든 구현예들이 도시되어 있는 것은 아니며, 일부 구현예들만이 도시되어 있다. 당업자라면 본 발명이 많은 다른 형태들로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이며, 하기에 서술된 구현예들만으로 본 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다; 하기 구현예들은 명세서로서의 법적 요건을 충족시키기 위해서 제공된 것일 뿐이다. 본 명세서 전반에 걸쳐서 유사한 도면부호들은 유사한 구성요소들을 가리킨다.
현재 거의 모든 상업적 결정 실리콘 태양전지는 보론이 도핑된 p-타입 기판을 사용하여 제작된다. 그러나, 보론-도핑된 기판들은 광원에 노출되는 경우에 광 유도 열화 (Light Induced Degradation, LID) 현상을 겪는다. LID로 인한 효율 손실은 일반적으로 절대수치로는 0.2 내지 0.5%이거나, 또는 상대수치로는 1.2 내지 2.9%에 이른다. 반면에, n-타입으로 도핑된 기판들은 LID 현상을 겪지 않는다. 이에 더하여, 더 높은 벌크 수명을 갖는 n-타입 기판들은 p-타입 기판들에 비해서 더욱 용이하게 제작될 수 있다. 더 나아가, 주어진 도펀트 농도 및 도전성 타입에 대해서, 전자에 대한 전하 캐리어 확산 거리는 정공에 대한 전하 캐리어 확산 거리와는 다르다. 결과적으로, n-타입 기판들은 p-타입 기판들에 비해서 더욱 향상된 전하 캐리어 확산 거리를 가질 수 있다. 이러한 모든 이유들로 인해서, 고효율 태양전지용으로는 n-타입 기판들이 이상적인 후보가 된다.
전술한 바와 같이, 종래의 p-타입 태양전지들은 통상적으로 n-타입 도펀트 확산에 의해서 제조되는 바, 종종 옥시염화인 (phosphorus oxychloride, POCl3)을 사용하여 p-타입 기판의 전면 내로 n-타입 도펀트를 확산시킴으로써 n-타입 이미터층을 형성하게 된다. 이러한 결과로 태양전지의 전면 부근에서 p-n 접합이 형성된다. 그러나, 불행하게도, n-타입 기판의 전면 상에 p-타입 이미터층을 형성하기 위한 유사한 과정이 존재하지는 않는다. 삼브롬화보론 (boron tribromide, BBr3) 형태의 보론을 확산시키는 방법이, n-타입 기판 상에 p-타입 이미터층을 형성하는 방법으로 사용될 수는 있으나, 이러한 방법은 심각한 단점들을 야기한다. 보론 확산은 종종 실리콘 표면에 얼룩을 남기는데, 이는 보론-실리콘 화합물이 형성되기 때문이다. 그러한 얼룩은 태양전지 표면의 외관을 심각하게 열화시킨다. 더 나아가, 이러한 보론 얼룩을 제거하는 데에는, 얼룩 표면을 열적 산화시킨 다음, 열적 산화물을 화학적으로 제거하는 과정과 같은 부가적이고도 원치 않는 공정 단계들을 필요로 한다. 그러므로, n-타입 기판의 전면 부근에 p-n 접합을 형성함으로써 얻어지는 장점들은 보론 얼룩으로 인한 열화 및 그 제거에 필요한 추가적 복잡성으로 인해서 상쇄된다.
대안으로서, p-n 접합은 n-타입 태양전지의 후면에 형성될 수도 있는데, 이러한 태양전지를 종종 후면 접합 태양전지 (back junction solar cell)라 부른다. 예시적인 후면 접합 태양전지는 2001년 7월 17일자로 발행된 미국특허 제6,262,359호에 서술된 것처럼 제조될 수 있으며, 상기 특허의 내용은 그 전체로서 본 명세서에 통합된다. 상기 특허는 태양전지 전면 상에 더욱 중도핑되고 전면 필드로 기능하는 n+ 층을 갖는 n-타입 기판과, 알루미늄을 사용하여 태양전지의 후면 상에 형성된 p+ 층에 대해서 서술하고 있다. 그러나, 이러한 태양전지들에 있어서 상기 n+ 층은 통상적인 p-타입 태양전지에서와 같이 POCl3 확산에 의해서 형성될 수는 없는데, 이는 인 확산의 랩-어라운드 (wrap-around)와 관련된 문제들 때문이다. 인 도펀트를 스크린-프린팅하거나 또는 제한된 소스 확산법 (limited source diffusion)을 사용하는 것과 같은 다른 방법들 역시 그들 고유의 단점들을 갖는다. 예를 들어, 스크린-프린팅된 인의 경우, 포스포실리케이트 글라스가 n+ 층의 상단에서 성장하며, 추후 단계에서 제거를 필요로 한다. 이에 더하여, 스크린-프린팅 방법은 태양전지를 패시베이션시킬 수 있는 다른 수단들을 더욱 어렵게 한다. 예를 들어, 스크린 프린팅된 도펀트를 사용하게 되면, 중도핑된 확산층의 표면 농도를 높게 하며, 이러한 층은 표면 패시베이션층에 대해서 덜 민감해지게 된다. 제한된 소스 확산법은 상당한 수준의 간접비 (overhead costs) 문제가 있으며, 대면적 웨이퍼 상에서 시트 저항 균일성이 부족해지는 문제점을 갖는다. 더 나아가, 후면 접합 태양전지에서 n+ 층을 형성하기 위한 모든 공지된 방법들은 균일한 전면 필드를 야기한다. 균일한 전면 필드를 사용하게 되면, 고효율 달성을 위한 태양전지의 잠재력 발휘를 방해하는 문제점이 있다.
본 발명자들은 전술한 문제점들을 해결할 수 있는 후면 접합 태양전지를 제조하는 방법에 대한 새로운 접근법을 개발하게 되었다. 특히, 본 발명에서는 선택적 전면 필드를 갖는 후면 접합 태양전지가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 방법은 선택적 전면 필드의 하나 이상의 필드 및 선택적 영역들을 도핑하기 위해서 이온 주입법을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 특히, 필드 영역들은 선택적 영역들보다 더욱 경도핑 (lightly doped)된다. 그러므로, 필드 영역들은 더 얕은 접합 깊이 및 더 낮은 전하 캐리어 재결합 속도를 갖는 반면에, 선택적 영역들은 더 깊은 접합 깊이 및 접촉을 향상시키기 위해서 더 낮은 시트 저항을 갖는 바람직한 특성을 갖는다. 필드 및 선택적 영역들의 n+ 층의 시트 저항은 더욱 정교하게 조절될 수도 있다. 선택적 전면 필드는 장파장에서 전지의 스펙트럼 반응을 향상시키고, 더 높은 전류 발생을 가능하게 한다. 선택적 전면 필드를 형성하는 것은 단일 고온 어닐링 사이클 중에 발생되며, 이러한 과정 도중에 상기 선택적 전면 필드 상에 패시베이션 산화물층을 동시에 형성하기 위해서 산소가 도입될 수도 있다. 선택적 전면 필드의 더욱 경도핑된 필드 영역들은 또한 더욱 우수한 표면 패시베이션을 가능하게 하고, 이는 전지의 전압 출력을 증가시키는데 도움이 된다. 결과물인 태양전지는 대면적 기판 상에서 18%를 능가하는 효율을 발휘할 수 있다.
도 1에는 본 발명에 따른 태양전지 (5)에 대한 일 구현예가 도시되어 있다. 상기 태양전지 (5)는 반도체 기판으로 이루어질 수 있다. 상기 기판은 실리콘 (Si), 게르마늄 (Ge) 또는 실리콘-게르마늄 (SiGe) 또는 다른 반도체 물질로 구성될 수 있거나, 또는 그러한 물질들의 조합일 수도 있다. 단결정 기판의 경우에는, 상기 반도체 기판은 플로우트 존 (Float Zone, FZ) 또는 초크랄스키 (Czochralski, Cz) 기술을 사용하여 멜트 (melt)로부터 성장될 수도 있다. 결과물인 단결정 덩어리 (mono-crystalline boule)는 웨이퍼로 절삭되어 기판으로 될 수 있다. 실리콘, 게르마늄 또는 실리콘-게르마늄으로 구성된 기판의 경우, 웨이퍼 표면의 결정학적 배향은, 예를 들어 (100) 또는 (110)일 수 있다. 대안으로서, 기판은 다결정성일 수도 있으며, 이 경우는 단결정 기판보다 가격이 저렴하다. 그러나, 다결정 기판은 결정립 경계에서 전하 캐리어의 재결합 현상이 나타나고, 효율 손실을 방지하기 위해서는 패시베이션을 필요로 한다.
기판의 전면 및 후면은 이등방성 에칭 과정 도중에 수산화칼륨 (KOH) 및 이소프로필 알코올 (IPA)의 용액으로 처리됨으로써 생성된 피라미드 구조를 가질 수도 있다. 이러한 구조들의 존재는 전면으로부터의 반사에 의해서 손실되는 광의 양을 감소시킴으로써 태양전지 (5)로 들어오는 광의 양을 증가시킨다. 후면 상의 피라미드 구조들은 후면 접촉부의 생성 도중에 파괴될 수도 있다.
도 1에 도시된 구현예에 따르면, 기판은 n-타입 도전성을 갖는 불순물로 도핑됨으로써, n-타입 기저층 (10)을 생성할 수 있다. 만약 기판이 실리콘 (Si), 게르마늄 (Ge) 또는 실리콘-게르마늄 (Si-Ge)으로 이루어진 경우에는, n-타입 기저층 (10)이 인 (P), 안티몬 (Sb), 비소 (As) 또는 다른 V족 원소들로 도핑되어 n-ㅌ타타입 도전성을 나타낼 수 있다. 중도핑된 선택적 영역들 (15) 및 경도핑된 필드 영역들 (20)로 이루어진 선택적 전면 필드층이, 예를 들어 이온 주입법에 의해서 n-타입 기저층 (10)의 전면 상에 형성될 수 있다. 상기 중도핑된 영역들 (15) 및 경도핑된 영역들 (20)은 n-타입 기저층 (10)의 도전성과 동일한 n-타입 도전성을 갖는 불순물로 도핑될 수 있으며, 특정 구현예들에서는 n-타입 기저층과 동일한 타입의 도펀트 원자들이 사용될 수도 있다.
상기 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20) 및 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면은 그 결정 구조에 있어서 불연속성을 나타내며, 이러한 노출된 표면들에서 댕글링 화학 결합들 (dangling chemical bonds)이 존재한다. 상기 댕글링 결합들은 재결합 중심을 이루어 전하 캐리어들을 전멸시킴으로써, 태양전지의 효율을 낮추게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 일부 구현예들에서는, 상기 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20) 및 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 모두에 산화물층 (40, 41)이 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 패시베이션 산화물층이, 웨이퍼의 두께를 한정하는 웨이퍼의 박면 상을 포함하는 전체 노출된 웨이퍼 표면 상에 형성될 수 있다.
상기 산화물층 (40, 41)은 상기 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20)의 전면 및 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면과 접촉함으로써 이러한 계면들에서 원자들의 결합을 화학적으로 충족시킬 수 있으며, 이에 의해서 전하 캐리어들이 전멸되지 않도록 할 수 있다. 상기 산화물층 (40, 41)은, 기판의 조성에 따라서, 실리콘 기판으로서 이산화실리콘 (SiO2)과 같은 유전성 물질, 또는 다른 반도체 타입의 산화물을 포함할 수 있다. 상기 산화물층 (40, 41)은 5 내지 150 나노미터의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 20 나노미터가 사용될 수도 있다. 상기 기판의 표면에서 댕글링 실리콘 결합을 패시베이션시킴으로써, 상기 산화물층 (40, 41)은 표면 재결합 속도를 감소시키고 역 포화 전류밀도 (reverse saturation current density, Joe)의 전면 필드 성분을 감소시킴으로써, 태양전지 (5)의 전체적 효율성을 향상시킬 수 있다. 부가적으로, 일부 구현예들에서는, 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 상에 형성된 산화물층 (41)이, 예를 들어 실리콘 질화물층으로 캡핑되는 경우에는, 고품질의 유전성-패시베이션화 후면이 될 수도 있다.
상기 선택적 전면 필드층의 상기 도핑된 영역들 (15, 20)의 전면 상에 존재하는 산화물층 (40) 상에는 반사방지층 (45)이 형성됨으로써 입사광의 반사를 감소시키고, 따라서 태양 에너지의 손실을 감소시킬 수 있다. 상기 반사방지층 (45)은 상기 산화물층 (40)의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가질 수 있으며, 태양전지로 입사되는 광이 반사방지층 (45) 내부로 굴절되고, 이어서 산화물층 (40)을 통하여 기판으로 굴절되게 함으로써 기판에서 자유 전하 캐리어로 변환될 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 반사방지층 (45)은 632.8 nm의 파장을 갖는 입사 레이저로 측정하였을 때 1.4 내지 2.4 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 반사방지층 (45)은 질화규소 (SiNx), 산화알루미늄 (Al203), 산화티타늄 (Ti02), 불화마그네슘 (Mg2F), 산화아연 (ZnO), 또는 황화아연 (ZnS2), 또는 그 조합으로 이루어진 것일 수 있다. 일부 구현예들에서는, 상기 반사방지층 (45)은 비정질 질화규소 (a-SiNx)와 같은 비정질 질화물을 포함한다. 상기 반사방지층 (45)은 10 내지 100 나노미터의 두께를 가질 수 있다.
전면 접촉부들 (front contacts, 30) 및 전면 접속부들 (front connections)은 은 (Ag)과 같은 도전성 물질들로 형성될 수 있다. 일반적으로, 실리콘 및 다른 기판들의 경우, 은이 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20)과 같은 도핑된 n-타입인 기판의 표면을 접촉하는데 사용될 수 있다. 금속이 반도체와 직접 접촉하게 되면 전자들과 정공들의 재결합 속도가 증가하며, 이는 태양전지의 효율을 현저하게 저하시킬 수 있다. 이러한 효과를 감소시키고 기판의 표면을 덮고 있는 금속의 비율을 제한하기 위해서, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 점 또는 선 접촉부 (때로는 "지역적 접촉부 (local contacts)"라 불리우기도 함)의 형태를 가질 수 있다. 점 또는 선 접촉부들의 간격 및 배열은 2009년 1월 29일에 공개된 미국특허공보 제2009/0025786호에 서술된 바와 같이 결정될 수 있으며, 그 내용은 본 참조에 의해서 본 명세서에 전체로서 통합된다.
상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 은을 상기 반사방지층 (45)의 전면에 스크린-프린팅함으로써 형성될 수 있다. 상기 전면 접속부들은 땜질 가능한 패드 또는 버스 바를 포함함으로써, 태양전지 (5)의 전면과의 전기적 접속을 용이하게 한다. 예시적 구현예들에 따르면, 상기 전면 접속부들의 패턴은 후술하는 후면 접속부들의 패턴과 정렬될 수 있다.
부가적으로, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들에 대해서는, 은이 선택될 수 있는데, 이는 은이 높은 전기적 도전성을 갖기 때문에 태양전지의 효율을 저하시키는 섀도잉 효과 (shadowing effect)를 억제하기 때문이다. Heraeus SOL953과 같은 다양한 상업적 은 페이스트들이 이러한 용도로 사용가능하다. 그러나, 은이 투명성을 갖지 않기 때문에, 이러한 부가적인 연유로, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들의 크기를 제한된 영역의 점 또는 선 접촉부들로 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 전면 접촉부들 (30) 및 상기 저면의 선택적 전면 필드층 사이의 접촉 저항을 감소시키기 위해서, 상기 전면 접촉부들 (30)은 상기 선택적 전면 필드층의 중도핑된 영역들 (15)과 정렬된다. 일부 특정 구현예들에서는, 상기 전면 접촉부들 (30)의 폭이 상기 중도핑된 영역들 (15)의 폭보다 더 작아서, 상기 전면 접촉부들 (30)이 온전히 상기 중도핑된 영역들 (15) 내에 존재할 수 있게 된다. 특정 구현예들에 따르면, 상기 산화물층 (40) 및 상기 반사방지층 (45)은 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들을 형성하기 이전에 상기 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20)의 전면 상에 배치될 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 상기 산화물층 (40) 및 상기 반사방지층 (45)을 물리적으로 관통하여 상기 선택적 전면 필드층의 기저 영역과 접촉할 수 있다. 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 금속 이외에도 유리 프릿을 포함할 수 있으며, 이에 의해서 상기 산화물층 (40) 및 상기 반사방지층 (45)을 통한 소성이 용이해짐으로써 상기 선택적 전면 필드층과 접촉하게 된다.
후면 접촉부 (35)는 스크린 프린팅되는 페이스트를 사용하여 n-타입 기저층 (10)의 후면 상에 형성될 수 있다. 상기 후면 접촉부 (35)를 형성하는데 사용되는 페이스트는 Monocrystal Analog 12D 등과 같은 알루미늄 페이스트일 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 전체를 거의 덮을 수 있다. 다른 한편으로는, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 중 일부만을 덮을 수도 있다. 특정 구현예들에 따르면, 상기 산화물층 (41)은 상기 후면 접촉부 (35)를 형성하기 이전에 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 상에 배치될 수 있다. 이 경우에는, 상기 후면 접촉부 (35)가 상기 산화물층 (41)을 물리적으로 관통하여 상기 n-타입 기저층 (10)과 접촉할 수 있다. 상기 산화물층 (41)은 상기 후면 접촉부 (35)의 형성 과정 도중에 상기 페이스트 중의 유리 프릿에 의해서 소모 (consumed)될 수 있다.
상기 후면 접촉부 (35)의 소성으로 인해서, 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)이 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 n-타입 기저층 (10) 및 후면 접촉부 (35)의 계면에서 형성될 수 있다. 이러한 구현예들에서, 상기 후면 접촉부 (35)는 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘층 (50)과 전기적으로 접촉할 수 있다. 상기 후면 접촉부 (35)는 알루미늄-실리콘 공정 조성 (eutectic composition)으로 이루어질 수 있다. 알루미늄은 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)과 후면 접촉부 (35)를 형성하기 위한 양쪽 도펀트 모두로 기능할 수 있기 때문에, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)에 대한 자가-정렬 접촉부로 기능할 수도 있다. 상기 방법은 동일한 연유로 후면 접촉부 (35)가 p-n 접합 (25)을 분류 (shunting)시키는 가능성을 감소시킬 수 있는데, 즉 후면 접촉부 (35)의 알루미늄이 p-n 접합을 형성하기 위한 p-타입 도펀트의 공급원이 된다. 이에 더하여, 선택적 전면 필드층의 깊이는 분류와 관련해서는 중요 고려사항이 되지 않는데, p-n 접합 (25)이 태양전지 (5)의 후면 근방에 위치하기 때문이다.
또한, 상기 후면 접촉부 (35)는 태양전지 (5)에 대한 반사 후면층으로 기능할 수도 있다. 반사 후면층을 구비함으로써, 후면으로 입사되는 광을 기판으로 복귀시키고 기판에서 자유 전하 캐리어들을 생성하는 반사면을 제공하게 된다. 상기 후면 접촉부 (35)의 두께는 10 내지 50 마이크로미터일 수 있으며, 적당한 반사도를 제공한다.
p-n 접합 (25)은 n-타입 기저층 (10)과 태양전지 (5) 후면 근방의 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50) 사이의 계면에서 형성될 수 있다. 서로 반대되는 도전성으로 인해서, 상기 n-타입 기저층 (10) 및 상기 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)은 상기 p-n 접합 (25)을 가로질러서 전기장을 생성하며, 이는 광자의 흡수로 인해서 야기된 자유 전자들 및 정공들을 분리하고, 그들을 반대 방향인 각각의 전면 및 후면 접촉부들 (30, 35)로 이동시킨다.
다양한 구현예들에서, 땜질 가능한 패드 또는 버스 바와 같은 후면 접속부들은 상기 후면 접촉부 (35) 상에 형성되어 태양전지 (5)의 후면에 대한 전기적 접속을 용이하게 할 수 있다. 상기 후면 접속부들은, 예를 들어 Ferro LF33750 폴리머 Ag와 같은 은 땜질용 패드를 상기 후면 접촉부 (35)의 후면 상에 가함으로써 상기 후면 접촉부 (35) 상에 형성될 수 있다. 대안으로서, 히다찌 화학의 도전성 필름과 같이 알루미늄 후면 접촉부 (35)에 직접적으로 결합될 수 있는 무땜질 상호연결 방법 (solderless interconnect method)이 사용될 수도 있다. 또 다른 대안으로는, 예를 들어 Heraeus 리프트-오프 페이스트와 같은 리프트-오프 페이스트를 스크린-프린팅하는 방법이 있다. 또 다른 대안으로는, Reinhausen Plasma에 의해서 제공되는 것과 같은 플라즈마 코팅 공정에 의해서 상기 후방 알루미늄 표면 상에 땜질 가능한 금속 패드를 증착시키는 방법이 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 예시적 구현예에 따라서 단일 어닐링 사이클로 형성된 선택적 전면 필드 및 고품질 인 시투 패시베이션층을 구비한 또 다른 예시적 후면 접합 태양전지를 제조하기 위한 예시적 방법에 대한 플로우차트를 도시한 것이다. 따라서, 도 2a 및 b는 본 발명에 따라서 태양전지를 제조하기 위한 방법들을 개시한 것이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 공정 (200)에서 기판이 제공된다. 상기 기판은 전술한 도 1에서 설명한 것일 수 있다. 보통의 경우, 기판은 정해진 양의 n-타입 도전성을 갖는 것을 공급업자들로부터 주문할 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 상기 기판은 n-타입 도펀트로 도핑되어 n-타입 기저층 (10)을 형성할 수 있다. 상기 도펀트 농도는 입방 센티미터 당 1013 내지 1021 원자 (원자들/cm3) 범위일 수 있다. 상기 기판의 두께는 50 내지 500 ㎛의 범위일 수 있으며, 다만 50 내지 200 ㎛ 두께를 갖는 기판을 사용하는 경우, 전류 표준 기판에 비해서 반도체 물질을 절약할 수 있게 된다. 기판의 저항은 1 내지 150 오옴-cm의 범위일 수 있으며, 다만 10 내지 100 오옴-cm의 기판을 사용하는 경우 탁월한 결과를 달성할 수 있다. 단결정 또는 다결정, 또는 스트링 리본, 박막 또는 다른 타입의 기판들이 사용될 수 있다.
공정 (200)에서, 기판은 가공 준비를 위해서 세정될 수 있다. 세정은 상기 기판을, 예를 들어 약 1-10% 농도의 수산화칼륨 배쓰 (bath) 중에 침지시켜서 상기 기판 표면 상의 절삭 손상 (saw damage)을 에칭 제거함으로써 달성될 수 있다. 일부 예시적 구현예들에 따르면, 에칭은 약 60 내지 90℃의 온도에서 수행될 수 있다.
공정 (205)에서, 기판은 질감을 갖는 것 (textured)일 수 있다. 예를 들어, 기판을 수산화칼륨 및 이소프로필 알코올 (KOH-IPA) 배쓰 중에 침지시켜서 이방성으로 에칭함으로써 질감을 갖게 할 수 있다. 일부 구현예들에 따르면, 수산화칼륨은 약 1-10% 농도일 수 있으며, 이소프로필 알코올은 2-20% 농도일 수 있다. KOH-IPA 배쓰의 온도는 약 65 내지 90℃일 수 있다. KOH-IPA는 기판의 표면을 에칭함으로써 면들이 결정학적 배향을 갖는 피라미드 구조를 형성할 수 있다. 결과물인 피라미드 구조는 전면에서 반사도를 감소시키고, 기판 내부에 광을 포획함으로써 기판에서 전기적 에너지로 변환되기 위해서 흡수되는데 도움을 준다.
공정 (210)에서, 도펀트 원자들은 n-타입 기저층 (10)의 전면으로 도입될 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 도펀트 원자들은 이온 주입법에 의해서 도입될 수 있다. 도펀트 원자들은 n-타입 기저층 (10)의 도전성과 같은 n-타입 도전성을 가질 수 있다. 특정 구현예들에서, n-타입 도펀트는 인 이온, 예를 들어 P31 + 등일 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 선택적 영역들 (15) 및 필드 영역들 (20)의 패터닝은 2개의 이온 주입 단계들에 의해서 달성될 수 있다. 예를 들어, 선택적 전면 필드층은 n-타입 기저층 (10)의 전면 위에 제1 이온 주입 단계를 균일하게 수행한 다음, 선택적 영역들 (15)에만 제2 이온 주입 단계를 수행함으로써 형성될 수 있다. 다른 한편으로는, 2가지 필드 모두에 대한 패터닝을 단일 이온 주입 단계에서 달성할 수도 있다. 예를 들어, 선택적 영역들 (15)을 지나갈 때에는 이온 주입기가 더 높은 양 (dose)으로 이온을 주입하거나 또는 더 느린 빔 속도를 갖게 함으로써 단일 이온 주입 단계가 수행될 수 있다.
2가지 이온 주입 단계가 수행되는 구현예들에서는, 제1 이온 주입은 n-타입 기저층 (10)의 전면 상에서 약 1.0×1015 cm-2 내지 3.0×1015 cm-2의 양, 예를 들어 1.7×1015 cm-2의 양으로 균일하게 수행될 수 있다. 빔 가속은 5 킬로전자-볼트 (keV) 내지 30 keV의 범위, 바람직하게는 10 keV에서 수행될 수 있다. 하나 이상의 필드 영역들 (20)이 도핑된 이후에는, 제2 이온 주입 단계가 수행됨으로써 하나 이상의 선택적 영역들 (15)이 도핑될 수 있다. 선택적 영역들 (15)의 패터닝은 마스크, 예를 들어 그래파이트 섀도우 마스크를 통하여 이온 주입을 수행함으로써 달성될 수 있다. 수퍼스트레이트 (superstrate) 섀도우 마스크를 사용하는 경우, 2개의 이온 주입 단계들을 수행하는 동안 각 단계 사이에 기판을 제거할 필요없이 이온 주입기 내에 로딩한 상태로 방치하는 것이 가능하다. 그래파이트 마스크는 300 내지 500 마이크로미터의 폭을 갖는 개구들을 구비하며 기판의 폭과 동일하거나 이보다 더 큰 길이, 예를 들어 156 밀리미터의 길이를 가질 수 있다.
상기 제2 이온 주입 단계는 상기 제1 이온 주입 단계보다 더 높은 양, 예를 들어 0.7×1015 cm-2 내지 7.0×1O15 cm-2의 양, 예를 들어 1.7×1O15 cm-2의 양을 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 제2 이온 주입 단계 도중의 빔 가속은 5 keV 내지 30 keV의 범위, 바람직하게는 10 keV에서 수행될 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 공정 (210)의 이온 주입 도중에, 참조 모서리 (reference edge)로 알려진 기판의 한쪽 모서리는 중력에 의해서 상기 마스크의 모서리와 정렬될 수 있다. 다른 구현예들에서는, 상기 제2 이온 주입 단계 도중에 사용된 양은 상기 제1 이온 주입 단계의 양보다 작거나 또는 같을 수 있는데, 이는 상기 제1 이온 주입 단계가 이미 선택적 영역들 (15)을 경도핑하였기 때문이다. 그러므로, 상기 선택적 영역들 (15)에 추가적인 도펀트를 공급하는 상기 제2 이온 주입 단계 도중에 사용된 양에 의해서 선택적 영역들 (15)이 필드 영역들 (20)보다 더욱 중도핑될 수 있다.
공정 (215)에서, 상기 주입된 기판에 대해서는 가열 단계가 수행됨으로써 선택적 전면 필드층이 생성된다. 일부 구현예들에 따르면, 상기 기판은 어닐링을 위해서 노, 예를 들어 자동화 석영 튜브 노 (automated quartz tube furnace) 내부로 도입될 수 있다. 상기 석영 튜브의 내부 직경은 약 290 밀리미터가 됨으로써 156 밀리미터의 준사각형 기판을 수용할 수 있다. 상기 어닐링 공정 (215)는 몇 가지 목적을 동시에 달성하기 위해서 사용될 수 있다. 먼저, 어닐링 공정 (215)은 주입된 도펀트 이온들을 활성화시킬 수 있다. 즉, 어닐링 공정의 열 에너지는 실리콘 격자 중에 공간을 생성하고, 여기에 도펀트 이온들이 채워진다. 둘째로, 어닐링은 도펀트 이온이 더욱 깊이, 예를 들어 원하는 접합 깊이까지, 기판 내부로 들어가게 할 수 있다. 셋째로, 어닐링 공정 (215)은 이온 주입에 의해서 야기된 기판 (10)의 결정성 격자에 생긴 손상을 복구할 수 있다. 넷째로, 어닐링 공정 (215)은 선택적 전면 필드층 및 n-타입 기저층 (10) 후면의 도핑된 영역들 (15, 20)의 전면 상에 패시베이션 산화물층 (40, 41)을 성장시키는데 사용될 수 있다.
예시적인 구현예들에 따르면, 상기 어닐링 공정 (215)은 500 내지 1100℃ 범위의 온도를 갖는 노 내부로 1 내지 100개의 기판들을 로딩함으로써 개시될 수 있다. 일부 구현예들에서는 많은 수의 기판들이 동시에 노 내부에 로딩될 수 있으며, 예를 들어 800개까지의 기판들이 단일 노 사이클 동안 로딩될 수 있다. 일단 기판들이 노 내부로 로딩되면, 온도는 10 내지 30분의 시간 동안 700 내지 1100℃ 범위의 온도까지, 예를 들어 900 내지 950℃의 온도까지 상승될 수 있다. 이후, 이러한 온도는 10 내지 30분 동안, 바람직하게는 25분 동안 유지될 수 있다. 이 시간 동안, 온도가 유지되는 도중에, 산소를 노 내부로 공급하는데, 예를 들어 산소 가스 또는 수증기를 도입할 수 있다. 산소의 도입은 약 10 내지 30분 동안, 바람직하게는 10분 동안 수행될 수 있다. 산소는 분 당 100 내지 5000 표준 입방 센티미터 (sccm)의 흐름 속도로 도입될 수 있다. 도입된 산소는 선택적 전면 필드층 및 n-타입 기저층 (10) 후면의 도핑된 영역들 (15, 20)의 전면 상에서 인 시투 패시베이션 산화물층 (40, 41)을 성장시킬 수 있는데, 이는 확산보다는 이온 주입법을 사용하는 관계로 산화물층을 형성하기 이전에 제거되어야 하는 유리층의 형성이 억제되기 때문이다. 마지막으로, 30 내지 120분의 시간 동안 온도를 500 내지 700℃로 낮추어 준다. 이후, 기판을 노로부터 제거할 수 있다.
다양한 구현예들에 따르면, 공정 (210)의 이온 주입량 및 에너지, 공정 (215)의 노 조건들은 필드 영역들 (20) 및 선택적 영역들 (15) 중의 시트 저항에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 공정 (210) 및 공정 (215)는 80 내지 120 오옴-퍼-스퀘어 (Ohms-per-square)의 시트 저항을 갖는 필드 영역들 (20) 및 30 내지 70 오옴-퍼-스퀘어의 시트 저항을 갖는 선택적 영역들 (15)을 구비한 태양전지 (5)를 제조할 수 있다.
공정 (220)에서, 반사방지층 (45)이 전면 페시베이션 산화물층 (40) 상에 형성될 수 있다. 상기 반사방지층 (45)은 상기 산화물층 (40)의 굴절률보다는 높지만, 상기 실리콘 기판의 굴절률보다는 낮은 굴절률을 가짐으로써, 더욱 많은 광이 상기 반사방지층 (45) 내부를 통과하여 상기 산화물층 (40)을 통해서 상기 기판으로 통과될 수 있도록 하며, 상기 기판에서 광은 자유 전하 캐리어들로 변환될 수 있다. 상기 반사방지층 (45)은 질화실리콘 (SiNx), 산화알루미늄 (Al203), 산화티타늄 (Ti02), 불화마그네슘 (Mg2F), 또는 황화아연 (ZnS2), 또는 이러한 물질들의 조합으로 이루어진 것일 수 있다. 특정 구현예들에서, 상기 반사방지층 (45)은 비정질 질화물, 예를 들어 비정질 질화실리콘 (a-SiNx -)을 포함할 수 있다. 상기 반사방지층 (45)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)에 의해서 형성될 수 있다. PECVD에 대한 대안으로는, 저압 화학 기상 증착법 (low pressure chemical vapor deposition, LPCVD), 스퍼터링 등을 들 수 있다. 상기 PECVD 공정은 상기 기판을 400 내지 450℃ 범위의 온도까지 가열하는 단계를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 상기 PECVD 공정은 실란 및 암모니아 반응 가스들을 사용하는 단계를 포함할 수도 있다. 상기 반사방지층 (45)은 50 내지 90 나노미터의 두께를 가질 수 있으며, 약 2.00의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 반사방지층 (45)의 두께 및 굴절률은 증착 시간, 플라즈마 출력, 반응 가스들의 흐름 속도, 및 증착 압력과 같은 패러미터들에 의해서 결정될 수 있다.
공정 (225)에서, 상기 태양전지 (5)의 상기 전면 접촉부 (30) 및 전면 접속부들에 대한 물질들은 상기 반사방지층 (45)의 전면에 도포될 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 광학 정렬기를 구비한 반자동 스크린 프린터를 사용하여 스크린-프린팅될 수 있다. 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 은 페이스트, 예를 들어 Heraeus SOL953 등을 사용하여 도포될 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 은 페이스트는 프릿화된 은 페이스트일 수 있으며, 이 경우 상기 접촉부들의 소성 과정 동안 상기 은 페이스트가 상기 전면 페시베이션 산화물층 (40) 및 상기 반사방지층 (45)을 통과하는 것이 용이하다. 상기 은 페이스트는 낮은 인 도핑을 갖는 전면 필드들에만 접촉부들을 형성할 수 있도록 최적화될 수도 있다. 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들의 형태 및 간격은 스크린의 접촉 패턴에 의해서 한정될 수 있다. 특정 구현예들에서, 상기 전면 접촉부들 (30)은 50 내지 150 마이크로미터 폭을 가지고 1.5 내지 2.5 밀리미터의 간격으로 떨어져 있을 수 있다. 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들을 형성하기 위한 페이스트는 추후에 벨트 노를 사용하여 건조될 수 있다. 다른 한편으로, 상기 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들은 하기 공정 (230)에 서술된 바와 같이 후면 접촉부 (35)와 동시에 건조될 수도 있다.
다양한 예시적 구현예들에서, 격자 패턴, 선 패턴 등과 같은 상기 스크린의 패턴은 전술한 방법에 의해서 형성된 선택적 전면 필드층만을 위해서 고안된 것일 수도 있다. 예를 들어, 상기 전면 접촉부들 (30)의 패턴은 상기 선택적 전면 필드층의 상기 선택적 영역들 (15) 내에서 정렬 및 프린팅되도록 고안될 수도 있다. 특정 구현예들에서, 상기 전면 접촉부들 (30)의 폭은 상기 선택적 영역들 (15)의 폭보다 작음으로써 상기 전면 접촉부들 (30)이 완전히 상기 선택적 영역들 (15) 내에 존재할 수 있다. 또한, 이러한 선택적 영역들 (15)에 대한 중도핑은 그 하부의 전면 필드의 깊이를 증가시킬 수 있으며, 이는, 예를 들어 금속 접촉부들로부터 캐리어들을 차단하는 능력을 향상시킴으로써, 이러한 영역들에서의 접촉을 향상시킬 수 있다. 예시적인 구현예들에 따르면, 상기 전면 접촉부들 (30)과 상기 선택적 전면 필드층의 상기 선택적 영역들 (15)과의 정렬은 당업계에 공지된 다양한 기술들을 통해서 달성될 수 있으며, 예를 들어 전술한 공정 (210)에서의 참조 모서리 또는 정렬이 수행되는 곳에 대한 상대적 위치를 지시하기 위한 태양전지 (5) 상에 형성된 다른 표지 (fiducial mark)를 사용하는 광학적 정렬, 두 개의 기둥들에 대한 버트-에지 정렬 (butt-edge alignment), 카메라를 사용한 기판의 중앙 또는 모서리로의 정렬 등을 통하여 달성될 수 있다.
공정 (230)에서, 상기 후면 접촉부 (35)를 형성하기 위한 물질이 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면에 도포될 수 있다. 예시적인 구현예들에 따르면, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 n-타입 기저층 (10) 후면 상의 상기 후면 패시베이션 산화물층 (41) 상에 스크린-프린팅될 수 있다. 상기 후면 접촉부 (35)는 알루미늄 페이스트, 예를 들어 Monocrystal Analog 12D 등을 사용하여 도포될 수 있다. 특정 구현예들에서, 상기 알루미늄 페이스트는 상기 n-타입 기저층 (10) 후면 거의 전체를 가로질러서 스크린-프린팅될 수 있다. 이러한 구현예들에서, 상기 후면 접촉부 (35)의 알루미늄 페이스트는 웨이퍼 모서리 부근 대략 1 mm 폭의 좁은 경계에 걸쳐서는 프린팅되지 않을 수 있다. 다른 한편으로, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 n-타입 기저층 (10)의 후면 중 일부에만 걸쳐서 프린팅될 수도 있다. 태양전지 (5)는 프린팅된 페이스트를 건조시키기 위해서 외기 중 200 내지 400℃의 온도를 갖는 벨트 노 상에 약 30 내지 60초 동안 놓여질 수 있다.
공정 (235)에서, 상기 전면 및 후면 접촉부들 (30, 35) 및 전면 접속부들이 도포된 기판은 인-라인 벨트 노 등과 같은 벨트 노 중에서 가열 또는 동시-소성될 수 있다. 구조물을 동시-소성하는 과정에서, 전면 접촉부들 (30) 및 전면 접속부들이 전면 페시베이션 산화물층 (40) 및 반사방지층 (45)을 통하여 소성됨으로써, 상기 선택적 전면 필드층의 도핑된 영역들 (15, 20)과 물리적 접속을 형성할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 상기 전면 접촉부들 (30)은 상기 선택적 전면 필드층의 선택적 영역들 (15)과만 물리적 접속을 형성할 수 있다. 상기 산화물층 (40) 및 상기 반사방지층 (45)을 통한 소성을 용이하게 하기 위해서, 상기 전면 접촉부 (30) 및 전면 접속부는 유리 프릿 등과 같은 프릿을 포함할 수 있다. 상기 전면 접촉부 (30) 및 전면 접속부를 형성하기 위해서 사용되는 페이스트 중의 유리 프릿은 500℃ 근방의 온도에서 용융되며, 기저 산화물층 (40) 및 반사방지층 (45)을 용해시킬 수 있다. 소성 온도는 상기 전면 접촉부 페이스트 중의 은과 같은 금속 입자들이 상기 전면 필드의 깊이 아래로 이동함이 없이 상기 선택적 전면 필드층과 옴 접촉 (ohmic contact)을 형성하도록 선택될 수 있다.
공정 (235)에서의 동시-소성 동안에, 상기 후면 접촉부 (35)로부터의 알루미늄은 상기 n-타입 기저층 (10)으로부터의 실리콘과 합금화될 수 있으며, 예를 들어 이러한 합금화는 온도가 알루미늄-실리콘 공정 온도인 577℃를 초과하는 경우에 ㅂ발생될 수 있다. 일부 구현예들에서, 노의 온도는 합금화 동안 충분히 높아서 알루미늄이 효과적으로 실리콘을 용해시킬 수 있다. 기판이 동시-소성 이후에 냉각되면, 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 상기 n-타입 기저층 (10) 상에 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)이 형성될 수 있다. p-n 접합 (25)은 n-타입 기저층 (10) 및 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50) 사이의 계면에서 형성되어 후면 접합 태양전지 (5)를 형성할 수 있다. 알루미늄 후면 접촉부 (50)의 나머지는 알루미늄-실리콘 공정 금속층을 포함할 수 있다. 특정 구현예들에서, 태양전지 (5) 후면 근방의 상기 후면 접촉부 (35) 중 일부는 대부분 알루미늄을 포함할 수 있다. 상기 후면 접촉부 (35)의 재질은 상기 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층 (50)과 물리적 및 전기적 접속을 형성할 수 있다. 구조를 동시-소성하는 과정에서, 상기 후면 접촉부 (35)는 상기 후면 패시베이션 산화물층을 통하여 소성됨으로써 상기 알루미늄-도핑된 p+ 실리콘 이미터층과 물리적 접속을 형성하게 된다. 결과적으로, 상기 후면 패시베이션 산화물층 (41)은 상기 후면 접촉부 (35)의 물질, 예를 들어 알루미늄 페이스트 중의 유리 프릿에 의해서 소모될 수 있다. 온도 프로파일은 초 당 20℃ 내지 초 당 150℃ 범위의 높은 가열 속도를 나타낼 수 있는데, 이에 의해서 n-타입 기저층 (10)의 질감을 갖는 (textured) 후면과 이미터층 (50) 사이에서 균일한 n-p+ 계면의 형성을 촉진하게 된다.
태양전지 (5) 후면에 대한 땜질 가능한 연결을 용이하게 하기 위해서, 땜질 가능한 패드 또는 버스 바와 같은 후면 접속부들이 상기 후면 접촉부 (35)의 후면 상에 형성될 수 있다. 상기 후면 접속부들은, 예를 들어 Ferro LF33750 폴리머 Ag와 같은 은 땜질용 패드를 상기 후면 접촉부 (35)의 후면 상에 가함으로써 상기 후면 접촉부 (35) 상에 형성될 수 있다. 대안으로서, 히다찌 화학의 도전성 필름과 같이 알루미늄 후면 접촉부 (35)에 직접적으로 결합될 수 있는 무땜질 상호연결 방법 (solderless interconnect method)이 사용될 수도 있다. 또 다른 대안으로는, 예를 들어 Heraeus 리프트-오프 페이스트와 같은 리프트-오프 페이스트를 스크린-프린팅하는 방법이 있다. 또 다른 대안으로는, Reinhausen Plasma에 의해서 제공되는 것과 같은 플라즈마 코팅 공정에 의해서 상기 후방 알루미늄 표면 상에 땜질 가능한 금속 패드를 증착시키는 방법이 있다.
상기 전면 및 후면 접속부들은 또한 각각의 전면 및 후면 접촉부들 (30, 35)에 소결 (sintered), 경화 (cured) 또는 땜질됨 (soldered)으로써, 태양전지 (5)의 각각의 전면 및 후면에 통합적으로 접속되어 우수한 전기적 접속을 형성할 수도 있다. 접속부들은 땜질된 와이어를 통하여 태양전지 모듈 중의 부근 태양전지에 인접할 수 있으며, 궁극적으로 태양전지가 광에 노출되는 경우에 출력을 공급하기 위해서 로드 (load)에 땜질된 와이어를 통하여 인접할 수 있다.
다양한 구현예들에 따르면, 전술한 바와 같이, 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지가 제조될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 단일 어닐링 사이클 (single anneal cycle)에 의해서 형성된 선택적 전면 필드 및 고품질 인 시투 패시베이션층을 구비한 후면 접합 태양전지가 제조될 수 있다. 본 발명에 기재된 바와 같이 선택적 전면 필드, 후면 접합, 및 산화물(층)을 형성함으로써 다양한 장점들이 실현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 구현예들에 따르면, 상기 선택적 전면 필드층 및 고품질 패시베이션 산화물층이 단일 고온 어닐링 단계로 형성될 수 있다. 부가적으로, 특정 구현예들에 따르면, 포스포실리케이트 유리 제거 및 모서리 분리 (edge isolation)의 문제점이 본 발명에 서술된 공정에 의해서 해결될 수 있다. 더욱이, 다양한 구현예들에 따르면, 태양전지 (5)는 광 유도 열화에 대해서 내성을 갖는 n-타입 기저층을 포함할 수 있다. 다양한 구현예들에 따르면, 선택적 전면 필드층 및 패시베이션 산화물층을 갖는 후면 접합 태양전지가 단일 어닐링 단계에 의해서 제조될 수 있으며, 제조된 태양전지는 156 밀리미터 준사각형 기판 상에서 18%를 초과하는 잠재 전지 효율 (potential cell efficiency)을 가지면서도, 저비용에 의하지만, 고품질을 갖는 스크린-프린팅된 접촉부들을 구비한다. 더욱이, 이러한 개선사항들은 태양전지를 생산하는데 필요한 시간, 장비 및 비용을 대폭으로 감소시킬 수 있으며, 생산 과정의 쓰루풋을 대폭으로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 태양은, 태양전지의 조명 표면과 대향되는 이미터층을 갖는 후면 접합 타입의 태양전지로서, 상기 태양전지는: p-타입 이미터층; 상기 p-타입 이미터층의 위에 놓임으로써 상기 p-타입 이미터층 및 상기 n-타입 기저층의 계면에서 p-n 접합을 형성하는 n-타입 기저층; 및 상기 n-타입 기저층의 위에 놓이는 n+ 전면 필드층을 더 포함하며, 상기 n+ 전면 필드층은 하나 이상의 제1 도핑 영역, 및 하나 이상의 제2 도핑 영역을 포함하고, 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성하는 태양전지에 관한 것이다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 태양전지는 단결정 초크랄스키-성장 실리콘 기판으로부터 제조되며, 상기 n-타입 기저층 및 상기 n+ 전면 필드층의 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들은 인으로 도핑된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 p-타입 이미터층은 알루미늄을 포함하고, 상기 p-타입 이미터층은 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 형성된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 n+ 전면 필드층의 위에 놓이는 패시베이션 산화물층을 더 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 패시베이션 산화물층의 위에 놓이는 반사방지층을 더 포함하고, 상기 반사방지층은 비정질 실리콘 질화물층을 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 반사방지층 상에 형성된 하나 이상의 스크린-프린팅된 접촉부들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 스크린-프린팅된 접촉부들은 상기 반사방지층 및 상기 패시베이션 산화물층을 통해서 상기 n+ 전면 필드층의 상기 더욱 중도핑된 하나 이상의 제2 도핑 영역들과 전기적으로 소통한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 상기 n+ 전면 필드층의 상기 하나 이상의 제1 도핑 영역들 및 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역들은 주입된 도펀트 (implanted dopant)를 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 태양전지의 일 구현예에 따르면, 알루미늄 페이스트로부터 형성된 자가-정렬 스크린-프린팅된 알루미늄 접촉부를 더 포함하며, 상기 이미터층 및 상기 알루미늄 접촉부는 양자 모두 알루미늄 페이스트로부터 형성되고, 상기 이미터층은 상기 알루미늄 접촉부 위에 놓인다.
본 발명의 일 태양은 후면 접합 타입의 태양전지를 제조하는 방법으로서, n-타입 기저층을 제조하는 단계; 상기 n-타입 기저층이 p-타입 이미터층의 위에 놓이도록 p-타입 이미터층을 제조하는 단계로서, 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는: 상기 기저층의 일면에 접촉층을 도포하고 상기 접촉층과 상기 기저층의 적어도 일 부분을 합금화하는 단계를 포함하는 단계; 및 하나 이상의 제1 도핑 영역과 하나 이상의 제2 도핑 영역을 도핑함으로써, n+ 전면 필드층을 형성하여, 상기 n+ 전면 필드층이 상기 n-타입 기저층의 위에 놓이게 하는 단계로서, 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성하는 단계를 포함하는 후면 접합 타입의 태양전지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 n+ 전면 필드층 상에 패시베이션 산화물층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 패시베이션 산화물층 및 상기 n+ 전면 필드층은 단일 어닐링 사이클 도중에 형성된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 패시베이션 산화물층 상에 비정질 실리콘 질화물층을 증착시킴으로써 반사방지 코팅을 형성하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 하나 이상의 전면 접촉부들을, 상기 n+ 전면 필드층의 상기 더욱 중도핑된 하나 이상의 제2 영역과 정렬되도록, 상기 비정질 실리콘 질화물층 상에 스크린-프린팅하는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 하나 이상의 전면 접촉부들을 소성함으로써, 상기 하나 이상의 전면 접촉부들과 상기 n+ 전면 필드층을 상기 비정질 실리콘 질화물층 및 상기 패시베이션 산화물층을 통하여 전기적으로 접속시키는 단계를 더 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는: 상기 p-타입 이미터층의 표면 상에 접촉부를 형성함으로써 상기 p-타입 이미터층이 상기 접촉부의 위에 놓이게 하는 단계를 더 포함하며, 상기 p-타입 이미터층은 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 형성된 p+ 이미터층을 포함하고, 상기 접촉부는 상기 p+ 이미터층에 전기적으로 접속된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들은 이온 주입법에 의해서 도펀트를 도입함으로써 형성된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 하나 이상의 제1 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 균일하게 도입하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 마스크를 통해서 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역들에 추가적인 도펀트를 도입하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 단일 이온 주입 단계 동안에 발생된다.
상기 본 발명의 태양에 따른 방법의 일 구현예에 따르면, 상기 n-타입 기저층은 인으로 도핑되고, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 인 도펀트를 도입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 태양은 후면 접합 태양전지로서, 제1 n-타입 영역; 제2 n-타입 영역; 제3 n-타입 영역; 및 상기 제2 및 제3 n-타입 영역들에 대향되는 제1 n-타입 영역의 표면 상에 형성된 p-타입 이미터를 포함하며, 상기 제2 및 제3 n-타입 영역들은 상기 제1 n-타입 영역 위에 놓이고, 상기 p-타입 이미터층과 상기 제1 n-타입 영역의 계면에서 p-n 접합이 형성되는 후면 접합 태양전지에 관한 것이다.
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전술한 내용 및 첨부 도면들에 개시된 내용의 장점을 유지하면서, 본 명세서에 서술된 내용에 있어서 본 발명에 대한 많은 변형 및 다른 구현예들이 가능하다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 구현예들은 개시된 특정 구현예들에만 한정되는 것은 아니며, 하기 특허청구범위의 범위 이내에 다양한 변형들 및 다른 구현예들이 포함되도록 의도된 것이다. 더욱이, 비록 전술한 내용 및 첨부 도면들이 특정 예시적인 구성요소들 및/또는 기능들의 조합이라는 관점에서 예시적인 구현예들을 서술하고 있지만, 하기 특허청구범위의 범위를 벗어남이 없이 다른 대안적인 구현예들에 의해서 다른 구성요소들 및/또는 기능들의 조합이 제공될 수 있다는 점을 인지하여야 할 것이다. 이러한 관점에서, 예를 들어, 전술한 내용들에서 명백히 제시된 것들 이외에도, 단계들, 구성요소들, 및/또는 재료들의 다른 조합들 역시 하기 특허청구범위 중 일부에 명시된 것처럼 의도된 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적인 것이라기 보다는 서술적인 것이다. 비록 특정 용어들이 본 명세서에서 사용되었으나, 이러한 용어들은 일반적이고 서술적인 관점에서만 사용된 것이며 제한적인 용도로 사용된 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 태양전지의 조명 표면과 대향되는 이미터층을 갖는 후면 접합 타입의 태양전지로서, 상기 태양전지는:
    p-타입 이미터층;
    상기 p-타입 이미터층의 위에 놓임으로써 상기 p-타입 이미터층과의 계면에서 p-n 접합을 형성하는 n-타입 기저층;
    상기 n-타입 기저층의 위에 놓이는 n-타입 전면 필드층으로서, 상기 n-타입 전면 필드층은,
    하나 이상의 제1 도핑 영역, 및
    하나 이상의 제2 도핑 영역을 포함하고, 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성하며, 상기 n-타입 전면 필드층의 상기 하나 이상의 제1 도핑 영역 및 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역은 주입된 도펀트 (implanted dopant)를 포함하는 n-타입 전면 필드층; 및
    상기 n-타입 전면 필드층의 위에 놓이는 패시베이션 산화물층으로서, 상기 패시베이션 산화물층은 단일 어닐링 사이클 도중에 상기 n-타입 전면 필드층과 함께 형성되는 패시베이션 산화물층
    을 포함하는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 태양전지는 단결정 초크랄스키-성장 실리콘 기판으로부터 제조되며, 상기 n-타입 기저층 및 상기 n-타입 전면 필드층의 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들은 인으로 도핑된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 p-타입 이미터층은 알루미늄을 포함하고, 상기 p-타입 이미터층은 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 패시베이션 산화물층의 위에 놓이는 반사방지층을 더 포함하고, 상기 반사방지층은 비정질 실리콘 질화물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반사방지층 상에 형성된 하나 이상의 스크린-프린팅된 접촉부들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 스크린-프린팅된 접촉부들은 상기 반사방지층 및 상기 패시베이션 산화물층을 통해서 상기 n-타입 전면 필드층의 상기 더욱 중도핑된 하나 이상의 제2 도핑 영역들과 전기적으로 소통하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서, 알루미늄 페이스트로부터 형성된 자가-정렬 스크린-프린팅된 알루미늄 접촉부를 더 포함하며, 상기 이미터층 및 상기 알루미늄 접촉부는 양자 모두 상기 알루미늄 페이스트로부터 형성되고, 상기 이미터층은 상기 알루미늄 접촉부 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. 후면 접합 타입의 태양전지를 제조하는 방법으로서,
    n-타입 기저층을 제조하는 단계;
    상기 n-타입 기저층이 p-타입 이미터층의 위에 놓이도록 p-타입 이미터층을 제조하는 단계로서, 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는:
    상기 기저층의 일면에 접촉층을 도포하는 단계, 및
    상기 접촉층과 상기 기저층의 적어도 일 부분을 합금화하는 단계를 포함하는 단계;
    하나 이상의 제1 도핑 영역과 하나 이상의 제2 도핑 영역을 도핑함으로써, n-타입 전면 필드층을 형성하여, 상기 n-타입 전면 필드층이 상기 n-타입 기저층의 위에 놓이게 하는 단계로서, 상기 제2 도핑 영역은 상기 제1 도핑 영역보다 더욱 중도핑됨으로써 선택적 전면 필드를 형성하며, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들은 이온 주입법에 의해서 도펀트를 도입함으로써 형성되는 단계; 및
    상기 n-타입 전면 필드층 상에 패시베이션 산화물층을 형성하는 단계로서, 상기 패시베이션 산화물층 및 상기 n-타입 전면 필드층은 단일 어닐링 사이클 도중에 형성되는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 패시베이션 산화물층 상에 비정질 실리콘 질화물층을 증착시킴으로써 반사방지 코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 하나 이상의 전면 접촉부들을, 상기 n-타입 전면 필드층의 상기 더욱 중도핑된 하나 이상의 제2 영역과 정렬되도록, 상기 비정질 실리콘 질화물층 상에 스크린-프린팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 전면 접촉부들을 소성함으로써, 상기 하나 이상의 전면 접촉부들과 상기 n-타입 전면 필드층을 상기 비정질 실리콘 질화물층 및 상기 패시베이션 산화물층을 통하여 전기적으로 접속시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 p-타입 이미터층을 제조하는 단계는: 상기 p-타입 이미터층의 표면 상에 접촉부를 형성함으로써 상기 p-타입 이미터층이 상기 접촉부의 위에 놓이게 하는 단계를 더 포함하며, 상기 p-타입 이미터층은 액상 에피택시얼 재성장에 의해서 형성된 p+ 이미터층을 포함하고, 상기 접촉부는 상기 p+ 이미터층에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 제1 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 균일하게 도입하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 마스크를 통해서 상기 하나 이상의 제2 도핑 영역들에 추가적인 도펀트를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 단일 이온 주입 단계 동안에 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 n-타입 기저층은 인으로 도핑되고, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 도핑 영역들에 도펀트를 도입하는 단계는 인 도펀트를 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제1 n-타입 영역;
    제2 n-타입 영역;
    제3 n-타입 영역;
    상기 제2 및 제3 n-타입 영역들 위에 놓이는 패시베이션 산화물층으로서, 단일 어닐링 사이클 도중에 n-타입 전면 필드층과 함께 형성되는 패시베이션 산화물층; 및
    상기 제2 및 제3 n-타입 영역들에 대향되는 제1 n-타입 영역의 표면 상에 형성된 p-타입 이미터를 포함하며,
    상기 제2 및 제3 n-타입 영역들은 상기 제1 n-타입 영역 위에 놓이고, 상기 제2 및 제3 n-타입 영역들은 주입된 도펀트를 포함하며, 상기 p-타입 이미터층과 상기 제1 n-타입 영역의 계면에서 p-n 접합이 형성되는 후면 접합 태양전지.
KR1020137006427A 2010-08-25 2011-05-17 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지 KR101436357B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/868,240 US20110139231A1 (en) 2010-08-25 2010-08-25 Back junction solar cell with selective front surface field
US12/868,240 2010-08-25
PCT/US2011/036730 WO2012027000A2 (en) 2010-08-25 2011-05-17 Back junction solar cell with selective front surface field

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130052627A KR20130052627A (ko) 2013-05-22
KR101436357B1 true KR101436357B1 (ko) 2014-09-02

Family

ID=44141551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137006427A KR101436357B1 (ko) 2010-08-25 2011-05-17 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110139231A1 (ko)
EP (1) EP2609631A2 (ko)
JP (1) JP2013536589A (ko)
KR (1) KR101436357B1 (ko)
CN (1) CN103201855A (ko)
MY (1) MY156090A (ko)
TW (1) TWI528574B (ko)
WO (1) WO2012027000A2 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101745683B1 (ko) * 2011-01-14 2017-06-09 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101669530B1 (ko) * 2011-11-29 2016-10-26 가부시키가이샤 아루박 태양 전지의 제조 방법 및 태양 전지
CN103137448A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 上海凯世通半导体有限公司 掺杂方法、pn结构、太阳能电池及其制作方法
KR101902887B1 (ko) * 2011-12-23 2018-10-01 엘지전자 주식회사 태양 전지의 제조 방법
KR101958819B1 (ko) * 2012-01-27 2019-03-15 엘지전자 주식회사 양면 수광형 태양전지의 제조 방법
KR20130096822A (ko) * 2012-02-23 2013-09-02 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
WO2013163231A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-31 Solexel, Inc. Resistance component extraction for back contact back junction solar cells
AU2013272248A1 (en) * 2012-04-24 2014-11-13 Solexel, Inc. Manufacturing methods and structures for large-area thin-film solar cells and other semiconductor devices
KR101871273B1 (ko) 2012-05-11 2018-08-02 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이의 제조 방법
CN104137269B (zh) * 2012-05-14 2016-12-28 三菱电机株式会社 光电变换装置及其制造方法、光电变换模块
EP2725628B1 (en) * 2012-10-23 2020-04-08 LG Electronics, Inc. Solar cell module
US9515217B2 (en) * 2012-11-05 2016-12-06 Solexel, Inc. Monolithically isled back contact back junction solar cells
US9263601B2 (en) * 2012-12-21 2016-02-16 Sunpower Corporation Enhanced adhesion of seed layer for solar cell conductive contact
US9640699B2 (en) 2013-02-08 2017-05-02 International Business Machines Corporation Interdigitated back contact heterojunction photovoltaic device
US9859455B2 (en) 2013-02-08 2018-01-02 International Business Machines Corporation Interdigitated back contact heterojunction photovoltaic device with a floating junction front surface field
US20140238478A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Suniva, Inc. Back junction solar cell with enhanced emitter layer
CN104143584A (zh) * 2013-05-09 2014-11-12 比亚迪股份有限公司 太阳能电池背电极的制备方法、太阳能电池片和太阳能电池组件
NL2010941C2 (en) * 2013-06-07 2014-12-09 Stichting Energie Photovoltaic cell and method for manufacturing such a photovoltaic cell.
US9401450B2 (en) * 2013-12-09 2016-07-26 Sunpower Corporation Solar cell emitter region fabrication using ion implantation
TWI652832B (zh) 2016-08-12 2019-03-01 英穩達科技股份有限公司 ｎ型雙面太陽能電池
CN110098284A (zh) * 2019-05-13 2019-08-06 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种n型选择性发射极太阳能电池及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262359B1 (en) 1999-03-17 2001-07-17 Ebara Solar, Inc. Aluminum alloy back junction solar cell and a process for fabrication thereof
EP1732142A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-13 Shell Solar GmbH Si solar cell and its manufacturing method
US20090227094A1 (en) 2008-03-05 2009-09-10 Nicholas Bateman Use of chained implants in solar cells
DE102009031151A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-12 Bosch Solar Energy Ag Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4322571A (en) * 1980-07-17 1982-03-30 The Boeing Company Solar cells and methods for manufacture thereof
US4667060A (en) * 1985-05-28 1987-05-19 Spire Corporation Back junction photovoltaic solar cell
US5356488A (en) * 1991-12-27 1994-10-18 Rudolf Hezel Solar cell and method for its manufacture
EP0851511A1 (en) * 1996-12-24 1998-07-01 IMEC vzw Semiconductor device with two selectively diffused regions
AUPP437598A0 (en) * 1998-06-29 1998-07-23 Unisearch Limited A self aligning method for forming a selective emitter and metallization in a solar cell
US6103970A (en) * 1998-08-20 2000-08-15 Tecstar Power Systems, Inc. Solar cell having a front-mounted bypass diode
US20090025786A1 (en) 2007-05-07 2009-01-29 Georgia Tech Research Corporation Solar cell having high quality back contact with screen-printed local back surface field
US7820460B2 (en) * 2007-09-07 2010-10-26 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Patterned assembly for manufacturing a solar cell and a method thereof
US8461032B2 (en) * 2008-03-05 2013-06-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Use of dopants with different diffusivities for solar cell manufacture
US20090227061A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Nicholas Bateman Establishing a high phosphorus concentration in solar cells
US20090317937A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Atul Gupta Maskless Doping Technique for Solar Cells
US20090227095A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Nicholas Bateman Counterdoping for solar cells
US8871619B2 (en) * 2008-06-11 2014-10-28 Intevac, Inc. Application specific implant system and method for use in solar cell fabrications
WO2010030645A2 (en) * 2008-09-10 2010-03-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for manufacturing solar cells
JP2010109201A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Sharp Corp 太陽電池の製造方法
US7816239B2 (en) * 2008-11-20 2010-10-19 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for manufacturing a solar cell
US8685846B2 (en) * 2009-01-30 2014-04-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for processing a substrate
US8900982B2 (en) * 2009-04-08 2014-12-02 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for processing a substrate
US9076914B2 (en) * 2009-04-08 2015-07-07 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for processing a substrate
US9006688B2 (en) * 2009-04-08 2015-04-14 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for processing a substrate using a mask
US8330128B2 (en) * 2009-04-17 2012-12-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Implant mask with moveable hinged mask segments
US9000446B2 (en) * 2009-05-22 2015-04-07 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for processing a substrate
US8101927B2 (en) * 2009-06-08 2012-01-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Masking apparatus for an ion implanter
US8008176B2 (en) * 2009-08-11 2011-08-30 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Masked ion implant with fast-slow scan
US8603900B2 (en) * 2009-10-27 2013-12-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Reducing surface recombination and enhancing light trapping in solar cells
US8465909B2 (en) * 2009-11-04 2013-06-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Self-aligned masking for solar cell manufacture
US8153456B2 (en) * 2010-01-20 2012-04-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Bifacial solar cell using ion implantation
US20110180131A1 (en) * 2010-01-27 2011-07-28 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Method for attaching contacts to a solar cell without cell efficiency loss

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262359B1 (en) 1999-03-17 2001-07-17 Ebara Solar, Inc. Aluminum alloy back junction solar cell and a process for fabrication thereof
EP1732142A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-13 Shell Solar GmbH Si solar cell and its manufacturing method
US20090227094A1 (en) 2008-03-05 2009-09-10 Nicholas Bateman Use of chained implants in solar cells
DE102009031151A1 (de) * 2008-10-31 2010-05-12 Bosch Solar Energy Ag Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
TW201210052A (en) 2012-03-01
TWI528574B (zh) 2016-04-01
JP2013536589A (ja) 2013-09-19
EP2609631A2 (en) 2013-07-03
CN103201855A (zh) 2013-07-10
MY156090A (en) 2016-01-15
KR20130052627A (ko) 2013-05-22
WO2012027000A3 (en) 2012-08-30
US20110139231A1 (en) 2011-06-16
WO2012027000A2 (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101436357B1 (ko) 선택적 전면 필드를 구비한 후면 접합 태양전지
KR101579854B1 (ko) 인 시투 표면 패시베이션을 구비한 이온 주입된 선택적 이미터 태양전지
KR101648440B1 (ko) 혼성 확산 및 이온 주입 공정에 의해서 제조된 선택적 이미터 태양전지
US8349644B2 (en) Mono-silicon solar cells
US20110114171A1 (en) Solar cell including sputtered reflective layer
US20080241988A1 (en) Method for fabricating a silicon solar cell structure having a gallium doped p-silicon substrate
KR20100015622A (ko) 태양 전지
US20130247981A1 (en) Solar cell fabrication using a pre-doping dielectric layer
US9397239B2 (en) Insitu epitaxial deposition of front and back junctions in single crystal silicon solar cells
US20140238478A1 (en) Back junction solar cell with enhanced emitter layer
JP2005079143A (ja) 結晶シリコンおよびこれを用いた光電変換装置
WO2014171686A1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180220

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee