KR101612133B1 - Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same - Google Patents

Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same Download PDF

Info

Publication number
KR101612133B1
KR101612133B1 KR1020100113095A KR20100113095A KR101612133B1 KR 101612133 B1 KR101612133 B1 KR 101612133B1 KR 1020100113095 A KR1020100113095 A KR 1020100113095A KR 20100113095 A KR20100113095 A KR 20100113095A KR 101612133 B1 KR101612133 B1 KR 101612133B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
layer
substrate
amorphous semiconductor
forming
Prior art date
Application number
KR1020100113095A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120051807A (en
Inventor
김상균
조은철
최진호
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020100113095A priority Critical patent/KR101612133B1/en
Publication of KR20120051807A publication Critical patent/KR20120051807A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101612133B1 publication Critical patent/KR101612133B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H01L31/02245Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for metallisation wrap-through [MWT] type solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/06Semiconductor 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
    • H01L31/068Semiconductor 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes 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 Table
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 패시베이션 특성이 우수한 비정질 실리콘 박막을 적용하여 캐리어의 재결합률을 최소화하여 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 MWT형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법은 비아홀이 구비된 p형 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 확산 공정을 실시하여 기판 전면에 에미터층을 형성하는 단계와, 상기 기판 후면 상에 진성층, 비정질 반도체층 및 투명전도산화막을 순차적으로 적층하는 단계 및 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a MWT solar cell capable of improving the photoelectric conversion efficiency of a solar cell by minimizing the recombination rate of carriers by applying an amorphous silicon thin film having excellent passivation characteristics and a method of manufacturing the same. A method of manufacturing a battery includes the steps of preparing a p-type silicon substrate provided with a via hole, performing a diffusion process to form an emitter layer on the entire surface of the substrate, and forming an intrinsic layer, an amorphous semiconductor layer, And a step of forming an n-electrode, a p-electrode, a via-electrode, and a grid line.

Description

MWT형 태양전지 및 그 제조방법{Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same}[0001] The present invention relates to a MWT solar cell and a manufacturing method thereof,

본 발명은 MWT형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패시베이션 특성이 우수한 비정질 실리콘 박막을 적용하여 캐리어의 재결합률을 최소화하여 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 MWT형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a MWT solar cell and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a MWT solar cell capable of improving photoelectric conversion efficiency of a solar cell by minimizing the recombination rate of carriers by applying an amorphous silicon thin film excellent in passivation characteristics A battery and a manufacturing method thereof.

태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다. 태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지에 태양광이 입사되면 전자-정공(쌍)이 생성되고, 생성된 전자와 정공은 확산하다가 p-n 접합부에 형성되는 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다. A solar cell is a core element of solar power generation that converts sunlight directly into electricity. Basically, it is a diode made of p-n junction. When the sunlight is incident on the solar cell, electrons and holes (pairs) are generated. The generated electrons and holes are diffused, and then the electrons generated by the electric field formed in the pn junction And the hole moves to the p-layer, so that the photovoltaic power is generated between the pn junctions. When the system is connected to both ends of the solar cell, current flows and the power can be produced.

한편, 일반적인 태양전지의 구조를 살펴보면 전면과 후면에 각각 전면전극과 후면전극이 구비되는 구조를 갖는데, 수광면인 전면에 전면전극이 구비됨에 따라, 전면전극의 면적만큼 수광면적이 줄어들게 된다. 이와 같이 수광면적이 축소되는 문제를 해결하기 위해 후면전극형 태양전지가 제안되었다. 후면전극형 태양전지는 태양전지의 후면 상에 (+)전극과 (-)전극을 구비시켜 태양전지 전면의 수광면적을 극대화하는 것을 특징으로 한다. In general, the structure of a solar cell has a structure in which a front electrode and a rear electrode are provided on a front surface and a rear surface, respectively. Since the front electrode is provided on the front surface of the light receiving surface, the light receiving area is reduced by the area of the front electrode. In order to solve the problem of reducing the light receiving area, a rear electrode type solar cell has been proposed. The back electrode type solar cell is provided with a (+) electrode and a (-) electrode on the rear surface of the solar cell, thereby maximizing the light receiving area of the solar cell front surface.

이와 같은 후면전극형 태양전지는 유형에 따라 IBC(interdigitated back contact), 포인트 콘택형, EWT(emitter wrap through), MWT(metal wrap through) 등으로 구분된다. 이 중 MWT형 태양전지는 전면의 그리드 핑거(grid finger)와 버스바(bus bar) 중 그리드 핑거는 전면에 그대로 두고 버스바를 후면에 옮긴 구조이며, 전면의 그리드 핑거와 후면의 버스바는 기판을 관통하는 비아홀(via hole)에 의해 연결된다. Such a back electrode type solar cell is classified into interdigitated back contact (IBC), point contact type, emitter wrap through (EWT), and metal wrap through (MWT) depending on the type. Among them, the MWT type solar cell has a grid finger of a front side and a grid finger of a bus bar, which are left on the front side and a bus bar is moved to the rear side. The grid finger on the front side and the bus bar on the rear side And is connected by a via hole.

MWT형 태양전지의 구조를 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 기판(101) 전체면에 에미터층(102)이 구비되며, 상기 기판(101) 전면 상에는 반사방지막(103) 및 전면 그리드 전극(104)이 구비된다. 또한, 기판(101)의 후면에는 n 전극(105)과 p 전극(106)이 구비되며, 기판(101)을 관통하는 비아홀(108)을 매개로 상기 n 전극(105)과 전면 그리드 전극(104)이 전기적으로 연결된다. 1, an emitter layer 102 is provided on the entire surface of the substrate 101. An antireflection film 103 and a front grid electrode 104 (not shown) are formed on the front surface of the substrate 101, . An n-electrode 105 and a p-electrode 106 are provided on the rear surface of the substrate 101. The n-electrode 105 and the front grid electrode 104 are connected to each other through a via hole 108 passing through the substrate 101. [ ) Are electrically connected.

이와 함께, 기판(101) 전면의 에미터층(102)과 기판(101) 후면의 p+ 영역의 전기적 단락(short) 그리고 n 전극(105)과 p 전극(106)의 단락을 방지하기 위해 기판(101)의 전면과 후면에는 각각 아이솔레이션(isolation)용 트렌치(107)가 구비된다. In order to prevent an electrical short between the emitter layer 102 on the front surface of the substrate 101 and the p + region on the back surface of the substrate 101 and a short circuit between the n electrode 105 and the p electrode 106, Are provided with isolation trenches 107 on the front and rear surfaces, respectively.

한편, 상기 n 전극(105)과 p 전극(106)은 도전성 페이스트의 도포 후 1000℃ 정도의 고온에서 소성하여 형성하는데, 고온에서 소성함으로 인해 기판이 물리적으로 변형되는 문제점이 있다. 또한, p 전극(105)은 통상, 알루미늄(Al)으로 구성되고 소성에 의해 후면전계(BSF, p++)가 형성되는데, 상기 후면전계(BSF)는 기본적으로 캐리어 수집률을 향상시키는 역할을 하나, 자체적으로 결함(defect)이 많아 재결합(recombination) 요인으로 작용하여 패시베이션(passivation) 특성을 저하시키는 단점이 있다.
The n-electrode 105 and the p-electrode 106 are formed by firing the conductive paste at a high temperature of about 1000 ° C. after the application of the conductive paste. However, the substrate is physically deformed due to firing at a high temperature. The p-electrode 105 is formed of aluminum (Al) and is fired to form a back electric field (BSF, p ++). The back electric field (BSF) basically serves to improve the carrier collection rate, It is disadvantageous in that it has a lot of defects in itself and acts as a recombination factor to lower the passivation characteristics.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 패시베이션 특성이 우수한 비정질 실리콘 박막을 적용하여 캐리어의 재결합률을 최소화하여 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 MWT형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a MWT solar cell capable of improving the photoelectric conversion efficiency of a solar cell by minimizing the recombination rate of carriers by applying an amorphous silicon thin film excellent in passivation characteristics, The purpose of the method is to provide.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MWT형 태양전지는 비아홀이 구비된 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판과, 상기 비아홀 내에 구비된 비아 전극과, 상기 기판 후면 상에 순차적으로 적층된 진성층 및 비정질 반도체층과, 상기 비정질 반도체층 상에 구비된 투명전도산화막과, 상기 투명전도산화막 상에 구비된 p 전극 및 상기 비아 전극과 전기적으로 연결된 n 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an MWT solar cell including: a first conductive type crystalline silicon substrate having a via hole; a via electrode provided in the via hole; And an amorphous semiconductor layer, a transparent conductive oxide film provided on the amorphous semiconductor layer, a p-electrode provided on the transparent conductive oxide film, and an n-electrode electrically connected to the via-electrode.

상기 기판 전면 상에 반사방지막 및 그리드 라인이 구비되며, 상기 그리드 라인은 상기 비아 전극과 연결된다. An antireflection film and a grid line are provided on the front surface of the substrate, and the grid line is connected to the via electrode.

본 발명에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법은 비아홀이 구비된 p형 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 확산 공정을 실시하여 기판 전면에 에미터층을 형성하는 단계와, 상기 기판 후면 상에 진성층, 비정질 반도체층 및 투명전도산화막을 순차적으로 적층하는 단계 및 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. A method of manufacturing an MWT solar cell according to the present invention includes the steps of preparing a p-type silicon substrate provided with a via hole, performing a diffusion process to form an emitter layer on the entire surface of the substrate, Forming an n-electrode, a p-electrode, a via-electrode, and a grid line by sequentially laminating an amorphous semiconductor layer and a transparent conductive oxide layer.

또한, 상기 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계는, n 전극이 형성될 부위, p 전극이 형성될 부위 및 비아홀에 도전성 페이스트를 도포한 후 50∼300℃의 저온에서 경화하여 n 전극, p 전극 및 비아 전극을 형성하는 과정과, 그리드 라인이 형성될 부위의 반사방지막을 선택적으로 제거한 다음, 도전성 페이스트를 도포하고 50∼300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인을 형성하는 과정을 포함하여 구성된다.
The forming of the n-electrode, the p-electrode, the via-electrode, and the grid line may be performed by applying a conductive paste to a portion where an n-electrode is to be formed, a portion where a p-electrode is to be formed and a via- Forming an n-electrode, a p-electrode and a via electrode, selectively removing the antireflection film at a portion where the grid line is to be formed, applying a conductive paste, and curing at a low temperature of 50 to 300 캜 to form a grid line .

본 발명에 따른 MWT형 태양전지는 다음과 같은 효과가 있다. The MWT type solar cell according to the present invention has the following effects.

기판 후면 상에 비정질 실리콘 박막이 구비됨에 따라, 캐리어의 재결합률을 낮출 수 있으며 이를 통해 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 저온 소성을 통해 전극을 형성함에 따라 기판이 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
As the amorphous silicon thin film is provided on the rear surface of the substrate, the recombination rate of the carrier can be lowered, thereby improving the photoelectric conversion efficiency of the solar cell. Further, deformation of the substrate can be minimized by forming the electrode through low-temperature firing.

도 1은 종래 기술에 따른 MWT형 태양전지의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional MWT type solar cell. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an MWT type solar cell.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an MWT solar cell according to an embodiment of the present invention.
4A to 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a MWT solar cell according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an MWT solar cell and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지를 살펴보면, 도 2에 도시한 바와 같이 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판(301)을 구비하며, 상기 기판(301)의 일측에는 기판(301)을 관통하는 비아홀(302)이 구비되며 상기 비아홀(via hole)(302) 내에는 비아 전극(via electrode)(311)이 구비된다. 또한, 상기 기판(301) 상에는 반사방지막(305) 및 그리드 라인(312)이 구비된다. 여기서, 상기 제 1 도전형은 p형 또는 n형이고, 후술하는 제 2 도전형은 제 1 도전형의 반대이며, 이하의 설명에서는 제 1 도전형은 p형인 것을 기준으로 한다. 2, a MWT solar cell according to an embodiment of the present invention includes a first conductive type crystalline silicon substrate 301, and a substrate 301 And a via electrode 311 is formed in the via hole 302. The via hole 302 is formed in the via hole 302. [ An anti-reflection film 305 and a grid line 312 are provided on the substrate 301. Here, the first conductivity type is p-type or n-type, the second conductivity type described below is the opposite of the first conductivity type, and in the following description, the first conductivity type is p-type.

상기 비아 전극(311)은 기판(301) 후면의 제 2 도전형의 전극 즉, n 전극(310)과 연결된다. 또한, 상기 기판(301) 후면 상에는 진성층(306), 비정질 반도체층(307)(a-Si:H) 및 투명전도산화막(308)이 순차적으로 적층, 구비된다. 상기 진성층(306)은 상기 비정질 반도체층(307)과 마찬가지로 비정질 실리콘 박막으로 구성되며, 상기 비정질 반도체층(307)에는 p형 불순물 이온이 도핑되어 있다. 상기 진성층(306) 및 비정질 반도체층(307)은 캐리어의 재결합률을 저하시키는 역할을 하며, 상기 투명전도산화막(308)은 상기 비정질 반도체층(307)의 낮은 전기전도도를 보완하는 역할을 한다. 한편, 상기 투명전도산화막(308) 상에는 p 전극(309)이 구비된다. The via electrode 311 is connected to the second conductive type electrode, that is, the n-electrode 310, on the rear surface of the substrate 301. In addition, an intrinsic layer 306, an amorphous semiconductor layer 307 (a-Si: H), and a transparent conductive oxide layer 308 are sequentially stacked on the rear surface of the substrate 301. Like the amorphous semiconductor layer 307, the intrinsic layer 306 is formed of an amorphous silicon thin film, and the amorphous semiconductor layer 307 is doped with p-type impurity ions. The intrinsic layer 306 and the amorphous semiconductor layer 307 serve to lower the recombination rate of carriers and the transparent conductive oxide layer 308 serves to compensate the low electric conductivity of the amorphous semiconductor layer 307 . On the other hand, a p-electrode 309 is provided on the transparent conductive oxide film 308.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법을 살펴보기로 한다. Next, a method of manufacturing an MWT type solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3 및 도 4a에 도시한 바와 같이 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판(301)을 준비하고, 기판(301)을 수직 관통하는 비아홀(302)을 일정 간격을 두고 형성한다(S301). 그런 다음, 제 1 도전형의 실리콘 기판(301)의 표면에 요철(303)이 형성되도록 텍스쳐링(texturing) 공정을 진행한다(S302). 상기 텍스쳐링 공정은 기판(301) 표면에서의 빛 반사를 줄이기 위한 것이며, 습식 식각 방법 또는 반응성 이온 식각(reactive ion etching) 등의 건식 식각 방법을 이용하여 진행할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4A, a first conductive type crystalline silicon substrate 301 is prepared, and via holes 302 vertically penetrating the substrate 301 are formed at regular intervals (S301). Then, a texturing process is performed so that the irregularities 303 are formed on the surface of the silicon substrate 301 of the first conductivity type (S302). The texturing process is performed to reduce light reflection on the surface of the substrate 301, and may be performed using a wet etching method or a dry etching method such as reactive ion etching.

텍스쳐링 공정이 완료된 상태에서, 도 4b에 도시한 바와 같이 확산공정을 실시하여 에미터층(304)(n+)을 형성한다(S303). 구체적으로, 챔버 내에 상기 실리콘 기판(301)을 구비시키고 상기 챔버 내에 제 2 도전형 불순물 이온 즉, n형 불순물 이온을 포함하는 가스(예를 들어, POCl3)를 공급하여 인(P) 이온이 기판(301) 내부로 확산(diffusion)되도록 한다. 이에 따라, 기판(301)의 둘레를 따라 일정 깊이로 에미터층(304)이 형성되고, 상기 비아홀(302) 주변의 기판(301) 내부에도 마찬가지로 에미터층(304)이 형성된다. In the state where the texturing process is completed, a diffusion process is performed as shown in FIG. 4B to form an emitter layer 304 (n +) (S303). Specifically, a silicon substrate 301 is provided in a chamber, and a gas (for example, POCl 3 ) containing second conductivity type impurity ions, that is, n-type impurity ions is supplied into the chamber, To be diffused into the substrate 301. An emitter layer 304 is formed at a predetermined depth along the periphery of the substrate 301 and an emitter layer 304 is formed in the substrate 301 around the via hole 302 as well.

한편, 상기 n형 불순물 이온의 확산 공정은 상술한 바와 같은 기상의 가스를 이용하는 방법 이외에, n형 불순물 이온이 포함된 용액 예를 들어, 인산(H3PO4) 용액 내에 상기 실리콘 기판(301)을 침적시키고 후속의 열처리를 통해 인(P) 이온이 기판(301) 내부에 확산되도록 하여 에미터층(304)을 형성하는 방법을 이용할 수도 있다. 이 밖에, 도핑 페이스트, 이온 주입(ion implantation) 등을 이용하여 기판 전면에만 선택적으로 에미터층을 형성할 수 있으며, 상기 에미터층은 선택적 에미터 구조로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 제 2 도전형 불순물 이온이 p형일 경우, 상기 에미터층(304)을 형성하는 불순물 이온은 붕소(B)일 수 있다. The diffusion process of the n-type impurity ions may be performed by using a solution containing the n-type impurity ions, for example, a solution of the silicon substrate 301 in a phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution, (P) ions may be diffused into the substrate 301 through a subsequent heat treatment to form the emitter layer 304. [0064] In addition, an emitter layer may be selectively formed only on the entire surface of the substrate by using a doping paste, an ion implantation, or the like, and the emitter layer may have a selective emitter structure. When the second conductive impurity ions are p-type, the impurity ions forming the emitter layer 304 may be boron (B).

상기 확산공정으로 인해, 기판(301) 전체면에 일정 깊이로 에미터층(304)이 형성된 상태에서, 도 4c에 도시한 바와 같이 기판(301) 하부의 일정 두께를 식각, 제거하여 기판(301) 후면의 에미터층(304)을 제거한다(S304). 그런 다음, 기판(301) 전면 상에 실리콘 질화막(SiNx) 등의 재질로 반사방지막(305)을 형성한다(S305). 4C, a predetermined thickness of the lower portion of the substrate 301 is etched and removed to expose the substrate 301 in a state in which the emitter layer 304 is formed at a predetermined depth on the entire surface of the substrate 301, The emitter layer 304 on the back surface is removed (S304). Then, an anti-reflection film 305 is formed on the entire surface of the substrate 301 using a material such as a silicon nitride film (SiN x ) (S305).

상기 반사방지막(305)이 형성된 상태에서, 도 4d에 도시한 바와 같이 진성층(intrinsic layer)(306)과 비정질 반도체층(a-Si:H)(307)을 순차적으로 적층한다(S306). 상기 진성층(306)은 상기 비정질 반도체층(307)과 마찬가지로 비정질 실리콘 박막으로 구성되며, 상기 비정질 반도체층(307)에는 p형 불순물 이온이 도핑되어 있다. 상기 진성층(306) 및 비정질 반도체층(307)은 캐리어의 재결합률을 저하시키는 역할을 한다. 이 때, 기판이 n형일 경우, 상기 비정질 반도체층(307)에는 n형 불순물 이온이 도핑된다. The intrinsic layer 306 and the amorphous semiconductor layer (a-Si: H) 307 are sequentially stacked as shown in FIG. 4D in the state where the antireflection film 305 is formed (S306). Like the amorphous semiconductor layer 307, the intrinsic layer 306 is formed of an amorphous silicon thin film, and the amorphous semiconductor layer 307 is doped with p-type impurity ions. The intrinsic layer 306 and the amorphous semiconductor layer 307 serve to lower the recombination rate of carriers. At this time, when the substrate is n-type, the amorphous semiconductor layer 307 is doped with n-type impurity ions.

이어, 상기 비정질 반도체층(307) 상에 투명전도산화막(transparent conductive oxide)(308)을 적층한다. 상기 투명전도산화막(308)은 상기 비정질 반도체층(307)의 낮은 전기전도도를 보완하는 역할을 하며, 세부적으로 ZnO, ITO(Indium Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), In2O3 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 이와 함께, 기판(301)의 전면과 후면에 레이저 조사 등을 통해 각각 아이솔레이션(isolation)용 트렌치(313)를 형성한다. Next, a transparent conductive oxide layer 308 is deposited on the amorphous semiconductor layer 307. The transparent conductive oxide layer 308 serves to compensate the low electrical conductivity of the amorphous semiconductor layer 307 and is formed of ZnO, ITO, GZO, IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide) ), IGO (Indium Gallium Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and In2O3. At the same time, isolation trenches 313 are formed on the front and rear surfaces of the substrate 301 through laser irradiation or the like.

이와 같은 상태에서, n 전극(310)이 형성될 부위에 은 페이스트(Ag paste)를 스크린 인쇄방식 등을 통해 도포한다. 이 때, 스크린 인쇄는 기판(301)의 후면 방향에서 진행되며 이로 인해 상기 비아홀(302) 내에도 은 페이스트가 채워진다. 이어, 기판(301) 후면의 p 전극(309)이 형성될 부위에 알루미늄 페이스트(Al paste)를 도포한 후, 50∼300℃의 저온에서 경화시켜 n 전극(310), p 전극(309) 및 비아 전극(311)을 완성한다(S307)(도 4e 참조). In this state, silver paste is applied to the portion where the n-electrode 310 is to be formed through a screen printing method or the like. At this time, the screen printing proceeds in the back surface direction of the substrate 301, thereby filling the via hole 302 with silver paste. Next, an aluminum paste is applied to a portion where the p-electrode 309 is to be formed on the rear surface of the substrate 301, and then cured at a low temperature of 50 to 300 ° C to form an n-electrode 310, a p- The via electrode 311 is completed (S307) (see Fig. 4E).

상기 n 전극(310)과 p 전극(309)이 형성된 상태에서, 그리드 라인(312)이 형성될 부위의 반사방지막(305)을 선택적으로 제거한 다음, 은 페이스트를 도포하고 50∼300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인(312)을 형성(S308)하면 본 발명의 일 실시예에 따른 MWT형 태양전지의 제조방법은 완료된다(도 4f 참조). After the n-electrode 310 and the p-electrode 309 are formed, the antireflection film 305 at the portion where the grid line 312 is to be formed is selectively removed, silver paste is applied, Curing to form a grid line 312 (S308), a manufacturing method of a MWT type solar cell according to an embodiment of the present invention is completed (see FIG. 4F).

한편, 상기 n 전극(310) 및 p 전극은 도금 공정을 통해 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 n 전극(310)과 p 전극 각각은 제 1 도금층, 실리사이드층 및 제 2 도금층이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지며, 도금 방법으로는 무전해 도금방법(electroless-plating) 또는 전해 도금방법(electro-plating)을 이용할 수 있다.
Meanwhile, the n-electrode 310 and the p-electrode may be formed through a plating process. In this case, each of the n-electrode 310 and the p-electrode may have a structure in which a first plating layer, a silicide layer, and a second plating layer are sequentially stacked. As the plating method, an electroless plating method or an electrolytic plating method Electro-plating may be used.

301 : 제 1 도전형의 결정질 실리콘 기판
302 : 비아홀 303 : 요철
304 : 에미터층 305 : 반사방지막
306 : 진성층 307 : 비정질 반도체층
308 : 투명전도산화막 309 : p 전극
310 : n 전극 311 : 비아 전극
312 : 그리드 라인 313 : 아이솔레이션용 트렌치
301: a crystalline silicon substrate of the first conductivity type
302: via hole 303: concave / convex
304: Emitter layer 305: Antireflection film
306: intrinsic layer 307: amorphous semiconductor layer
308: transparent conductive oxide film 309: p electrode
310: n electrode 311: via electrode
312: Grid line 313: Trench for isolation

Claims (5)

비아홀이 구비된 p형의 결정질 실리콘 기판;
상기 비아홀 내에 구비된 비아 전극;
상기 기판 후면 상에 순차적으로 적층된 진성층 및 비정질 반도체층;
상기 비정질 반도체층 상에 구비된 투명전도산화막;
상기 투명전도산화막 상에 구비된 p 전극; 및
상기 비아 전극과 전기적으로 연결된 n 전극을 포함하여 이루어지며,
상기 기판 전면 상에 반사방지막 및 그리드 라인이 구비되며, 상기 그리드 라인은 상기 비아 전극과 연결되며,
상기 기판의 후면을 제외한 기판 전체면에 일정 깊이로 n형 에미터층이 형성되며,
상기 진성층 및 비정질 반도체층은 비정질 실리콘 박막으로 구성되며,
상기 비정질 반도체층은 p형 불순물 이온이 도핑되어 있으며,
상기 기판, 진성층 및 비정질 반도체층은, 기판 위치에 무관하게 반도체 도전형이 p-i-p 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지.
A p-type crystalline silicon substrate provided with a via hole;
A via electrode provided in the via hole;
An intrinsic layer and an amorphous semiconductor layer which are sequentially stacked on the rear surface of the substrate;
A transparent conductive oxide film provided on the amorphous semiconductor layer;
A p-electrode provided on the transparent conductive oxide film; And
And an n-electrode electrically connected to the via electrode,
An antireflection film and a grid line are provided on the front surface of the substrate, the grid line is connected to the via electrode,
An n-type emitter layer is formed on the entire surface of the substrate except the rear surface of the substrate to a predetermined depth,
Wherein the intrinsic layer and the amorphous semiconductor layer are formed of an amorphous silicon thin film,
The amorphous semiconductor layer is doped with p-type impurity ions,
Wherein the substrate, the intrinsic layer, and the amorphous semiconductor layer have a pic structure in a semiconductor conduction type regardless of the substrate position.
삭제delete 비아홀이 구비된 p형 실리콘 기판을 준비하는 단계;
확산 공정을 실시하여 기판 전면에 에미터층을 형성하는 단계;
상기 기판 후면에 형성된 에미터층을 제거하는 단계;
상기 기판 후면 상에 진성층, 비정질 반도체층 및 투명전도산화막을 순차적으로 적층하는 단계; 및
n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 n 전극, p 전극, 비아 전극 및 그리드 라인을 형성하는 단계는,
n 전극이 형성될 부위, p 전극이 형성될 부위 및 비아홀에 도전성 페이스트를 도포한 후 50∼300℃의 저온에서 경화하여 n 전극, p 전극 및 비아 전극을 형성하는 과정과,
그리드 라인이 형성될 부위의 반사방지막을 선택적으로 제거한 다음, 도전성 페이스트를 도포하고 50∼300℃의 저온에서 경화시켜 그리드 라인을 형성하는 과정을 포함하여 구성되며,
상기 진성층 및 비정질 반도체층은 비정질 실리콘 박막으로 구성되며,
상기 비정질 반도체층은 p형 불순물 이온이 도핑되어 있으며,
상기 기판, 진성층 및 비정질 반도체층은, 기판 위치에 무관하게 반도체 도전형이 p-i-p 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지의 제조방법.
Preparing a p-type silicon substrate provided with a via hole;
Forming an emitter layer on the entire surface of the substrate by performing a diffusion process;
Removing the emitter layer formed on the back surface of the substrate;
Sequentially stacking an intrinsic layer, an amorphous semiconductor layer, and a transparent conductive oxide layer on the rear surface of the substrate; And
forming an n-electrode, a p-electrode, a via-electrode, and a grid line,
The forming of the n-electrode, the p-electrode, the via electrode, and the grid line may include:
forming an n-electrode, a p-electrode, and a via electrode by applying a conductive paste to a portion where the n-electrode is to be formed, a portion where the p-electrode is to be formed, and a via hole and then curing at a low temperature of 50 to 300 [
Forming a grid line by selectively removing an antireflection film at a portion where a grid line is to be formed, applying a conductive paste, and curing at a low temperature of 50 to 300 DEG C,
Wherein the intrinsic layer and the amorphous semiconductor layer are formed of an amorphous silicon thin film,
The amorphous semiconductor layer is doped with p-type impurity ions,
Wherein the substrate, the intrinsic layer, and the amorphous semiconductor layer have a pic structure in a semiconductor conduction type regardless of substrate positions.
삭제delete 제 3 항에 있어서, 상기 n 전극과 p 전극 각각은,
제 1 도금층을 형성하는 과정과,
상기 제 1 도금층 상에 실리사이드층을 형성하는 과정과,
상기 실리사이드층 상에 제 2 도금층을 형성하는 과정을 통해 형성되며,
상기 제 1 도금층 및 제 2 도금층은 무전해 도금방법(electroless-plating) 또는 전해 도금방법(electro-plating)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 MWT형 태양전지의 제조방법.
The liquid crystal display according to claim 3, wherein each of the n-electrode and the p-
Forming a first plating layer;
Forming a silicide layer on the first plating layer;
And forming a second plating layer on the silicide layer,
Wherein the first plating layer and the second plating layer are formed through an electroless plating or an electroplating method.
KR1020100113095A 2010-11-15 2010-11-15 Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same KR101612133B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) 2010-11-15 2010-11-15 Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) 2010-11-15 2010-11-15 Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120051807A KR20120051807A (en) 2012-05-23
KR101612133B1 true KR101612133B1 (en) 2016-04-14

Family

ID=46268689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100113095A KR101612133B1 (en) 2010-11-15 2010-11-15 Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101612133B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101315407B1 (en) 2012-06-04 2013-10-07 한화케미칼 주식회사 Emitter wrap-through solar cell and method of preparing the same
KR101367405B1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 한화케미칼 주식회사 Emitter through solar cell and method of preparing the same
KR101406950B1 (en) * 2014-03-21 2014-06-16 에스티엑스 솔라주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
KR101406955B1 (en) * 2014-03-21 2014-06-17 에스티엑스 솔라주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
CN109473492A (en) * 2018-12-20 2019-03-15 江苏日托光伏科技股份有限公司 It is suitble to the MWT hetero-junction silicon solar cell and preparation method thereof of scale volume production
CN109920858B (en) * 2019-03-29 2021-03-30 江苏日托光伏科技股份有限公司 P-type MWT battery structure with passivation contact and preparation method
CN118039557A (en) * 2022-11-04 2024-05-14 长鑫存储技术有限公司 Semiconductor interconnection structure, forming method thereof and semiconductor packaging structure

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008519438A (en) * 2004-10-29 2008-06-05 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Back contact solar cell
JP2009524916A (en) * 2006-01-26 2009-07-02 アライズ テクノロジーズ コーポレーション Solar cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008519438A (en) * 2004-10-29 2008-06-05 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Back contact solar cell
JP2009524916A (en) * 2006-01-26 2009-07-02 アライズ テクノロジーズ コーポレーション Solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120051807A (en) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100984700B1 (en) Solar cell and manufacturing mehtod of the same
KR101000064B1 (en) Hetero-junction silicon solar cell and fabrication method thereof
KR101627217B1 (en) Sollar Cell And Fabrication Method Thereof
KR101032624B1 (en) Solar cell and mehtod for manufacturing the same
US10680122B2 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
EP2479794A1 (en) Solar cell
KR101612133B1 (en) Metal Wrap Through type solar cell and method for fabricating the same
KR20120023391A (en) Solar cell and manufacturing method thereof
JP3205613U (en) Heterojunction solar cell structure
KR20110071375A (en) Back contact type hetero-junction solar cell and method of fabricating the same
KR101878397B1 (en) Solar cell and method for fabricating the same
KR20130082066A (en) Photovoltaic device
KR101125435B1 (en) Metal Wrap Through type solar cell
KR100990864B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101166361B1 (en) Solar cell
EP2584610A2 (en) Photoelectric device
KR20140022507A (en) Back contact type hetero-junction solar cell and method of fabricating the same
KR101198430B1 (en) Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof
JP5645734B2 (en) Solar cell element
KR20110003787A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
Untila et al. Bifacial low concentrator argentum free crystalline silicon solar cells based on ARC of TCO and current collecting grid of copper wire
KR101958819B1 (en) Method for manufacturing a bifacial solar cell
KR20110071374A (en) Back contact type hetero-junction solar cell and method of fabricating the same
KR20140022508A (en) Method for fabricating back contact type hetero-junction solar cell
CN218769554U (en) Solar cell and photovoltaic module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee