KR101626164B1 - Solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101626164B1 KR1020100069960A KR20100069960A KR101626164B1 KR 101626164 B1 KR101626164 B1 KR 101626164B1 KR 1020100069960 A KR1020100069960 A KR 1020100069960A KR 20100069960 A KR20100069960 A KR 20100069960A KR 101626164 B1 KR101626164 B1 KR 101626164B1
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Abstract

본 발명은 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 한 측면에 따른 태양전지는 기판; 및 상기 기판의 한쪽 표면에 위치하는 텍스처링 표면을 포함하며, 상기 텍스처링 표면은 복수의 반원형 단면 형상의 오목부를 구비한다. 이러한 구성의 태양전지는, 한 개의 슬릿에 복수의 홀 패턴이 형성된 마스크를 기판 위에 배치하는 단계; 일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 길이 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 일치되도록 한 상태에서 상기 마스크에 조사하는 단계; 상기 복수의 홀 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 기판의 표면 일부를 제거함으로써, 상기 복수의 홀 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 표면에 복수의 오목부를 형성하는 단계; 및 상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하면서 상기 선형 레이저 빔을 복수 회 조사하여 상기 기판에 상기 복수의 오목부를 포함하는 텍스처링 표면을 완성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same, and a solar cell according to an aspect of the present invention includes a substrate; And a texturing surface located on one side of the substrate, the texturing surface having a plurality of semicircular cross-sectional depressions. The solar cell having such a configuration includes a step of disposing a mask on the substrate, in which a plurality of hole patterns are formed in one slit; Irradiating the linear laser beam having a constant line width to the mask in such a manner that the longitudinal direction of the laser beam is aligned with the longitudinal direction of the slit; Forming a plurality of concave portions on the surface of the substrate at positions corresponding to the plurality of hole patterns by removing a portion of the surface of the substrate by the linear laser beam that has passed through the plurality of hole patterns; And a step of irradiating the linear laser beam a plurality of times while adjusting a relative position of the mask and the substrate, thereby completing a texturing surface including the plurality of recesses in the substrate have.

Description

태양전지 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 전지로서, 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 주목 받고 있다.With the recent depletion of existing energy resources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells produce electric energy from solar energy, and they are attracting attention because they have abundant energy resources and there is no problem about environmental pollution.

태양전지는 사용 재료의 종류에 따라서 결정계, 비정질계, 화합물계 등으로 분류되며, 결정계 실리콘 태양전지는 단결정형 및 다결정형으로 분류된다.Solar cells are classified into crystal systems, amorphous systems, compound systems and the like depending on the kind of materials used, and crystal silicon solar cells are classified into monocrystalline type and polycrystalline type.

단결정 실리콘 태양전지는 기판의 품질이 좋기 때문에 고효율화가 용이하지만 기판의 제조 비용이 큰 단점이 있다. 이에 반하여 다결정 실리콘 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지에 비해 상대적으로 기판의 품질이 좋지 않기 때문에 고효율화가 어려운 단점이 있었지만, 최근에는 기판의 품질이 향상되고 공정 기술이 진일보함에 따라 고효율화가 가능하게 되고 있다.The single crystal silicon solar cell has a disadvantage in that it is easy to achieve high efficiency because of good quality of the substrate, but the production cost of the substrate is large. On the other hand, polycrystalline silicon solar cell has a disadvantage that it is difficult to achieve high efficiency because the quality of the substrate is relatively inferior to that of the monocrystalline silicon solar cell. However, recently, the quality of the substrate has been improved and the process technology has been advanced.

다결정 실리콘 태양전지의 고효율화를 위한 방법의 하나로, 근래에는 기판의 수광면 표면에 요철을 형성하여 상기 수광면에 입사하는 빛의 반사도를 저감하는 방법이 있다As one of the methods for increasing the efficiency of a polycrystalline silicon solar cell, there has been a method of reducing the reflectivity of light incident on the light receiving surface by forming concave and convex on the surface of the light receiving surface of the substrate

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율이 향상된 태양전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a solar cell with improved efficiency.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 공정 시간을 단축할 수 있는 태양전지의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a solar cell capable of shortening a process time.

본 발명의 한 측면에 따른 태양전지는 기판; 및 상기 기판의 한쪽 표면에 위치하는 텍스처링 표면을 포함하며, 상기 텍스처링 표면은 복수의 반원형 단면 형상의 오목부를 구비한다.A solar cell according to an aspect of the present invention includes a substrate; And a texturing surface located on one side of the substrate, the texturing surface having a plurality of semicircular cross-sectional depressions.

복수의 오목부는 10㎛ 이하의 직경으로 형성되고, 텍스처링 표면의 하측 또는 상측에는 에미터부가 위치하며, 에미터부의 표면은 텍스처링 표면과 동일한 형상으로 형성된다.The plurality of recesses are formed to a diameter of 10 탆 or less, and the emitter portion is located on the lower side or the upper side of the texturing surface, and the surface of the emitter portion is formed in the same shape as the texturing surface.

복수의 오목부는 복수의 열로 배열되거나, 랜덤하게 배열될 수 있다.The plurality of recesses may be arranged in a plurality of rows or may be randomly arranged.

복수의 오목부가 복수의 열로 배열되는 경우, 상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 서로 동일한 크기로 형성되거나, 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions are arranged in a plurality of rows, a plurality of concave portions located in any one of the rows may be formed to have the same size or at least two or more different sizes.

어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 서로 동일한 크기로 형성되는 경우, 상기 복수의 오목부는 다른 열에 위치하는 복수의 오목부와 서로 다른 크기로 형성되거나, 서로 동일한 크기로 형성될 수 있다.In a case where a plurality of concave portions located in any one row are formed to have the same size, the plurality of concave portions may be formed in different sizes from the plurality of concave portions located in different rows, or may be formed to have the same size as each other.

어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 상기 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열될 수 있다.When a plurality of concave portions located in any one row are formed to have different sizes from a plurality of concave portions located in neighboring rows, a plurality of concave portions located in any one of the rows are arranged in a row direction They can be arranged not parallel to each other.

그리고 복수의 열에 위치하는 복수의 오목부가 모두 서로 동일한 크기로 형성되는 경우, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열되거나, 서로 평행하게 배열될 수 있다.When a plurality of concave portions located in a plurality of rows are formed to have the same size as each other, a plurality of concave portions located in any one row are arranged in parallel to each other in a row direction with a plurality of concave portions located in neighboring rows, Lt; / RTI >

복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부 중에서 상기 기판의 중심부에 위치하는 오목부의 크기와 상기 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기는 서로 다르게 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions located in any one of the plurality of rows are formed to have at least two different sizes, the size of the concave portion located at the central portion of the substrate among the plurality of concave portions located in any one row, The size of the concave portion located in the portion can be formed differently.

예컨대, 기판의 중심부에 위치하는 오목부의 크기가 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 오목부의 크기는 기판 가장자리부로부터 기판 중심부 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.For example, the size of the recess located at the center of the substrate may be larger than the size of the recess located at the edge of the substrate. At this time, the size of the concave portion may gradually increase from the edge portion of the substrate toward the center portion of the substrate.

이와는 달리, 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기가 상기 중심부에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있으며, 이때, 오목부의 크기는 기판 중심부로부터 기판 가장자리부 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.Alternatively, the size of the concave portion located at the edge portion of the substrate may be larger than the size of the concave portion located at the center portion. In this case, the size of the concave portion may gradually increase from the center portion of the substrate to the edge portion of the substrate.

그리고, 복수의 오목부가 랜덤하게 배열되는 경우, 복수의 오목부는 서로 동일한 크기로 형성되거나, 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions are randomly arranged, the plurality of concave portions may be formed to have the same size or at least two or more different sizes.

이러한 구성의 태양전지는, 한 개의 슬릿에 복수의 홀 패턴이 형성된 마스크를 기판 위에 배치하는 단계; 일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 길이 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 일치되도록 한 상태에서 상기 마스크에 조사하는 단계; 상기 복수의 홀 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 기판의 표면 일부를 제거함으로써, 상기 복수의 홀 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 표면에 복수의 오목부를 형성하는 단계; 및 상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하면서 상기 선형 레이저 빔을 복수 회 조사하여 상기 기판에 상기 복수의 오목부를 포함하는 텍스처링 표면을 완성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.The solar cell having such a configuration includes a step of disposing a mask on the substrate, in which a plurality of hole patterns are formed in one slit; Irradiating the linear laser beam having a constant line width to the mask in such a manner that the longitudinal direction of the laser beam is aligned with the longitudinal direction of the slit; Forming a plurality of concave portions on the surface of the substrate at positions corresponding to the plurality of hole patterns by removing a portion of the surface of the substrate by the linear laser beam that has passed through the plurality of hole patterns; And a step of irradiating the linear laser beam a plurality of times while adjusting a relative position of the mask and the substrate, thereby completing a texturing surface including the plurality of recesses in the substrate have.

상기 제조 방법에 있어서, 선형 레이저 빔으로는 500㎚ 이하의 파장을 갖는 엑사이머(eximer) 레이저를 사용할 수 있고, 레이저 빔의 선폭은 상기 홀 패턴의 폭보다는 크고 상기 슬릿의 폭보다는 작거나 동일한 크기로 형성할 수 있으며, 반원형 오목부를 10㎛ 이하의 크기로 형성할 수 있다.In the above manufacturing method, an excimer laser having a wavelength of 500 nm or less can be used as the linear laser beam, and the line width of the laser beam is larger than the width of the hole pattern and smaller than or equal to the width of the slit And the semicircular concave portion can be formed to a size of 10 mu m or less.

그리고 상기 텍스처링 표면을 형성한 후, 상기 텍스처링 표면의 하측 또는 상측에 에미터부를 더 형성할 수 있다.After forming the texturing surface, an emitter portion may be further formed on the lower side or the upper side of the texturing surface.

다른 방법으로, 전술한 구성의 태양전지는, 복수의 홀 패턴이 형성된 제1 영역과 레이저 빔의 강도를 감소시키기 위한 반투과 패턴이 형성된 제2 영역을 포함하는 한 개의 슬릿을 갖는 마스크를 기판 위에 배치하는 단계; 에미터부를 형성하기 위한 불순물 층을 상기 기판 표면에 형성하는 단계; 일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 길이 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 일치되도록 한 상태에서 상기 마스크에 조사하는 단계; 상기 복수의 홀 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 기판의 표면 일부를 제거하여 상기 복수의 홀 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 표면에 복수의 오목부를 형성하고, 상기 반투과 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 불순물 층의 불순물을 활성화시켜 상기 반투과 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 내부로 상기 불순물을 확산시키는 단계; 및 상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하면서 상기 선형 레이저 빔을 복수 회 조사하여 상기 기판에 텍스처링 표면 및 에미터부를 완성하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.Alternatively, the solar cell having the above-described configuration may be provided with a mask having a slit including a first region where a plurality of hole patterns are formed and a second region where a transflective pattern for reducing the intensity of the laser beam is formed, Placing; Forming an impurity layer on the substrate surface to form an emitter portion; Irradiating the linear laser beam having a constant line width to the mask in such a manner that the longitudinal direction of the laser beam is aligned with the longitudinal direction of the slit; A part of the surface of the substrate is removed by the linear laser beam having passed through the plurality of hole patterns to form a plurality of recesses on the surface of the substrate corresponding to the plurality of hole patterns, Activating an impurity of the impurity layer by the linear laser beam to diffuse the impurity into the substrate at a position corresponding to the transflective pattern; And irradiating the linear laser beam a plurality of times while adjusting a relative position of the mask and the substrate, thereby completing a texturing surface and an emitter portion on the substrate.

상기 제조 방법에 있어서, 선형 레이저 빔으로는 500㎚ 이하의 파장을 갖는 엑사이머(eximer) 레이저를 사용할 수 있고, 레이저 빔의 선폭은 상기 홀 패턴과 상기 반투과 패턴을 동시에 조사할 수 있는 크기보다 크고 상기 슬릿의 폭보다 작거나 동일한 크기로 형성할 수 있으며, 반구형 오목부를 10㎛ 이하의 크기로 형성할 수 있다.In the above manufacturing method, an eximer laser having a wavelength of 500 nm or less can be used as the linear laser beam, and the line width of the laser beam is set to a size capable of irradiating the hole pattern and the semi- And the width of the slit may be less than or equal to the width of the slit, and the hemispherical recess may be formed to a size of 10 mu m or less.

마스크와 기판의 상대적 위치를 조절하는 것은 레이저 빔을 조사하기 전에 기판을 상기 제1 영역의 폭만큼 이송하는 것에 따라 이루어질 수 있으며, 반투과 패턴의 크기를 상기 제1 영역의 크기와 동일하게 형성할 수 있다.Adjusting the relative position of the mask and the substrate may be performed by transporting the substrate by the width of the first region before irradiating the laser beam and the size of the transflective pattern is formed to be equal to the size of the first region .

이러한 특징에 따르면, 일정한 선폭의 선형 레이저 빔에 의해 복수의 오목부를 동시에 형성할 수 있다.According to this feature, it is possible to simultaneously form a plurality of concave portions by a linear laser beam having a constant line width.

따라서, 스폿(spot) 레이저를 이용하여 마스크 패턴을 형성한 후 상기 마스크 패턴을 이용한 식각 공정을 실시하여 오목부를 형성하던 종래에 비해 오목부의 크기를 10㎛ 이하의 작은 크기로 형성할 수 있으므로, 보다 많은 양의 오목부를 형성하는 것이 가능하여 텍스처링 표면의 빛 반사도를 효과적으로 줄일 수 있다. Therefore, since the size of the concave portion can be formed to be as small as 10 mu m or less as compared with the conventional method of forming the concave portion by performing the etching process using the mask pattern after forming the mask pattern using the spot laser, It is possible to form a large amount of concave portions, thereby effectively reducing the light reflection of the textured surface.

그리고 레이저의 펄스 대 펄스 변화(pulse to pulse variation)에 따른 오목부 패턴의 균일도 저하를 억제할 수 있으며, 공정 시간을 단축할 수 있다.It is also possible to suppress the reduction in the uniformity of the concave pattern due to the pulse-to-pulse variation of the laser and shorten the processing time.

또한 텍스처링 표면 형성 공정과 에미터부 형성 공정을 동시에 진행할 수 있으므로 공정 시간을 더욱 단축할 수 있다.In addition, since the texturing surface forming process and the emitter forming process can be performed at the same time, the process time can be further shortened.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 텍스처링 표면을 나타내는 기판의 일부 평면도이다.
도 8 및 도 9는 텍스처링 표면을 형성할 때 사용하는 마스크의 일부 평면도이다.
도 10은 텍스처링 표면 및 에미터부를 형성할 때 사용하는 마스크의 일부 평면도이다.
도 11은 태양전지 제조장치의 한 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12는 도 8 또는 도 9의 마스크를 사용하여 텍스처링 표면을 형성하는 공정도이다.
도 13은 도 10의 마스크를 사용하여 텍스처링 표면 및 에미터부를 형성하는 공정도이다.1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3-7 are partial plan views of a substrate showing textured surfaces according to various embodiments of the present invention.
Figures 8 and 9 are partial plan views of the mask used to form the textured surface.
Figure 10 is a partial plan view of the masking surface and the mask used to form the emitter portion.
11 is a conceptual diagram showing an embodiment of a solar cell manufacturing apparatus.
FIG. 12 is a process diagram for forming a textured surface using the mask of FIG. 8 or FIG. 9. FIG.
13 is a process diagram for forming a textured surface and an emitter portion using the mask of FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 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. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between.

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 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것도 포함한다.Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed as "whole" on another part, it includes not only the part formed on the entire surface (or the entire surface) of the other part but also the part not formed on the edge part.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지에 대하여 상세하게 설명한다.First, a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the solar cell shown in FIG.

도면을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지는 기판(10), 빛이 입사되는 기판(10)의 전면(front surface, 이하 '수광면'이라 함)에 위치한 에미터부(20), 에미터부(20) 위에 위치하는 반사 방지막(30), 에미터부(20)와 전기적으로 연결된 복수의 전면 전극(40), 전면 전극(40)과 물리적 및 전기적으로 연결된 복수의 전면 전극용 집전부(50), 기판(10)의 후면에 위치하는 후면 전극(60), 후면 전극(60)의 후면에 위치하는 후면 전극용 집전부(70), 그리고 후면 전극(60)과 기판(10) 사이에 위치하는 후면전계(back surface field, BSF)부(80)를 구비한다. Referring to the drawings, a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a substrate 10, an emitter section 20 disposed on a front surface (hereinafter referred to as a 'light receiving surface') of a substrate 10 to which light is incident, An antireflection film 30 located on the emitter 20, a plurality of front electrodes 40 electrically connected to the emitter 20, a plurality of front electrode housings physically and electrically connected to the front electrodes 40, A rear electrode 60 positioned on the rear surface of the substrate 10, a rear electrode current collector 70 positioned on the rear surface of the rear electrode 60, and a rear electrode 60 and a substrate 10, And a back surface field (BSF) portion 80 positioned between the first and second electrodes.

기판(10)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. The substrate 10 is a semiconductor substrate made of silicon of the first conductivity type, for example, p-type conductivity type. The silicon may be monocrystalline silicon, polycrystalline silicon or amorphous silicon.

기판(10)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다. 하지만, 이와는 달리, 기판(10)은 n형 도전성 타입일 수 있다. 기판(10)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(10)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.When the substrate 10 has a p-type conductivity type, it contains an impurity of a trivalent element such as boron (B), gallium, indium or the like. Alternatively, however, the substrate 10 may be of the n-type conductivity type. When the substrate 10 has an n-type conductivity type, the substrate 10 may contain impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb)

이러한 기판(10)은 수광면에서의 빛 반사도를 줄이기 위해 텍스처링 표면(first texturing surface)(12)을 포함한다.Such a substrate 10 includes a first texturing surface 12 to reduce light reflectivity on the light receiving surface.

텍스처링 표면(12)은 기판(10)의 표면에 복수의 오목부(14)가 형성되어 벌집(honey comb) 구조를 이루는 것으로, 오목부(14)는 반원형 단면 형상을 가지며, 크기, 즉 직경(D)은 10㎛ 이하로 형성된다.The texturing surface 12 has a plurality of recesses 14 formed on the surface of the substrate 10 to form a honeycomb structure. The recesses 14 have a semicircular cross-sectional shape, D) is formed to be 10 mu m or less.

텍스처링 표면(12)에 대해 첨부 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.The texturing surface 12 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 7은 텍스처링 표면(12)의 다양한 실시예를 나타내는 기판(10)의 일부 평면도이다.3-7 are partial plan views of substrate 10 showing various embodiments of texturing surface 12.

먼저, 도 3을 참고하면, 본 실시예에서 텍스처링 표면(12)을 형성하는 복수의 오목부(14a)는 도시한 바와 같이 복수의 열(…, Rn, Rn +1, Rn +2, Rn +3, Rn +4, …)로 배열된다.Referring to FIG. 3, a plurality of concave portions 14a forming the texturing surface 12 in the present embodiment are arranged in a plurality of rows (..., Rn , Rn + 1 , Rn + 2 , R n +3 , R n +4 , ...).

각 열에 위치하는 복수의 오목부(14a)는 서로 동일한 크기로 형성되며, 전체적으로는 모든 오목부()가 서로 동일한 크기로 형성되고, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향(X-X')으로 서로 평행하게 배열된다.The plurality of concave portions 14a located in the respective rows are formed to have the same size as each other. As a whole, all of the concave portions are formed to have the same size as each other. And are arranged parallel to each other in the row direction (X-X ') with the concave portions.

도 4를 참고하면, 복수의 오목부()는 전체적으로 서로 동일한 크기로 형성되고, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향(X-X')으로 서로 평행하지 않게 배열된다.Referring to FIG. 4, the plurality of concave portions are formed to have the same size as each other, and the plurality of concave portions located in any one row are arranged in the row direction X-X ' Are arranged in a non-parallel manner.

도 5를 참고하면, 각각의 열에 위치하는 복수의 오목부(14a)는 서로 동일한 크기로 형성되지만, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부(14b)는 다른 열에 위치하는 복수의 오목부(14a)와 서로 다른 크기로 형성된다.5, the plurality of recesses 14a located in the respective rows are formed to have the same size as each other, but the plurality of recesses 14b located in any one of the rows has a plurality of recesses 14a located in other rows, As shown in FIG.

예를 들면, 도 5의 가운데 열에 위치하는 복수의 오목부(14b)는 다른 열에 위치하는 복수의 오목부(14a)보다 크게 형성된다. 다른 오목부에 비해 크게 형성된 오목부(14b)가 배열된 열의 개수는 제한이 없으며, 배열 위치 또한 자유롭게 변경이 가능하다. 이러한 구성에 의하면, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부(14b)는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부(14a)와 행방향(X-X')으로 서로 평행하지 않게 배열된다.For example, the plurality of recesses 14b located in the middle row of FIG. 5 are formed to be larger than the plurality of recesses 14a located in other rows. The number of rows in which the concave portions 14b largely formed in comparison with the other concave portions are arranged is not limited, and the arrangement position can be freely changed. According to such a configuration, the plurality of concave portions 14b located in any one row are arranged in parallel with each other in the row direction (X-X ') from the plurality of concave portions 14a located in the neighboring rows.

도 6을 참고하면, 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기를 갖는 오목부(14a, 14b)가 한 개의 열에 배열된다. 예를 들면, 도 6에 도시한 두 번째 열()에 위치하는 복수의 오목부 중에서 2번째 및 3번째 행에 위치하는 오목부(14b)는 다른 행에 위치하는 오목부(14a)에 비해 크게 형성된다.Referring to Fig. 6, at least two concave portions 14a and 14b having different sizes are arranged in one row. For example, the concave portion 14b located in the second and third rows among the plurality of concave portions located in the second row () shown in Fig. 6 is larger than the concave portion 14a located in the other row .

다른 오목부(14a)에 비해 크게 형성된 오목부(14b)의 개수는 제한이 없으며, 배열 위치 또한 자유롭게 변경이 가능하다. The number of the concave portions 14b formed to be larger than the other concave portions 14a is not limited, and the arrangement position can be freely changed.

도 7을 참고하면, 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부 중에서 기판(10)의 중심부(10a)에 위치하는 오목부의 크기와 기판(10)의 가장자리부(10b)에 위치하는 오목부의 크기는 서로 다르게 형성될 수 있다.7, when a plurality of concave portions located in any one of a plurality of rows are formed to have at least two different sizes, the center portion 10a of the substrate 10 among the plurality of concave portions located in any one row, The size of the concave portion located at the edge portion 10b of the substrate 10 and the size of the concave portion located at the edge portion 10b of the substrate 10 may be different from each other.

예컨대, 기판(10)의 중심부(10a)에 위치하는 오목부의 크기는 기판(10)의 가장자리부(10b)에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 오목부의 크기는 기판(10)의 가장자리부(10b)로부터 중심부(10a) 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.For example, the size of the concave portion located at the center portion 10a of the substrate 10 may be larger than the size of the concave portion located at the edge portion 10b of the substrate 10. At this time, the size of the concave portion may gradually increase from the edge portion 10b of the substrate 10 toward the central portion 10a.

이와는 달리, 기판(10)의 가장자리부(10b)에 위치하는 오목부의 크기가 중심부(10a)에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있으며, 이때, 오목부의 크기는 기판(10)의 중심부(10a)로부터 가장자리부(10b) 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.The size of the concave portion located at the edge portion 10b of the substrate 10 may be larger than the size of the concave portion located at the center portion 10a, 10a toward the edge portion 10b.

이상에서는 텍스처링 표면(12)의 몇 가지 실시예에 대해서만 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예로 제한되지 않으며, 다양한 형태로 변형이 가능하다.Although only a few embodiments of the textured surface 12 have been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified into various forms.

보다 구체적으로 설명하면, 복수의 오목부는 복수의 열로 배열되거나, 랜덤하게 배열될 수 있다.More specifically, the plurality of concave portions may be arranged in a plurality of rows or may be randomly arranged.

복수의 오목부가 복수의 열로 배열되는 경우, 상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 서로 동일한 크기로 형성되거나, 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions are arranged in a plurality of rows, a plurality of concave portions located in any one of the rows may be formed to have the same size or at least two or more different sizes.

어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 서로 동일한 크기로 형성되는 경우, 상기 복수의 오목부는 다른 열에 위치하는 복수의 오목부와 서로 다른 크기로 형성되거나, 서로 동일한 크기로 형성될 수 있다.In a case where a plurality of concave portions located in any one row are formed to have the same size, the plurality of concave portions may be formed in different sizes from the plurality of concave portions located in different rows, or may be formed to have the same size as each other.

어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 상기 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열될 수 있다.When a plurality of concave portions located in any one row are formed to have different sizes from a plurality of concave portions located in neighboring rows, a plurality of concave portions located in any one of the rows are arranged in a row direction They can be arranged not parallel to each other.

그리고 복수의 열에 위치하는 복수의 오목부가 모두 서로 동일한 크기로 형성되는 경우, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열되거나, 서로 평행하게 배열될 수 있다.When a plurality of concave portions located in a plurality of rows are formed to have the same size as each other, a plurality of concave portions located in any one row are arranged in parallel to each other in a row direction with a plurality of concave portions located in neighboring rows, Lt; / RTI >

복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부가 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성되는 경우, 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부 중에서 상기 기판의 중심부에 위치하는 오목부의 크기와 상기 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기는 서로 다르게 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions located in any one of the plurality of rows are formed to have at least two different sizes, the size of the concave portion located at the central portion of the substrate among the plurality of concave portions located in any one row, The size of the concave portion located in the portion can be formed differently.

예컨대, 기판의 중심부에 위치하는 오목부의 크기가 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 오목부의 크기는 기판 가장자리부로부터 기판 중심부 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.For example, the size of the recess located at the center of the substrate may be larger than the size of the recess located at the edge of the substrate. At this time, the size of the concave portion may gradually increase from the edge portion of the substrate toward the center portion of the substrate.

이와는 달리, 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기가 상기 중심부에 위치하는 오목부의 크기보다 크게 형성될 수 있으며, 이때, 오목부의 크기는 기판 중심부로부터 기판 가장자리부 쪽으로 갈수록 점차적으로 커질 수 있다.Alternatively, the size of the concave portion located at the edge portion of the substrate may be larger than the size of the concave portion located at the center portion. In this case, the size of the concave portion may gradually increase from the center portion of the substrate to the edge portion of the substrate.

그리고, 복수의 오목부가 랜덤하게 배열되는 경우, 복수의 오목부는 서로 동일한 크기로 형성되거나, 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.When a plurality of concave portions are randomly arranged, the plurality of concave portions may be formed to have the same size or at least two or more different sizes.

한편, 상기한 구성을 갖는 텍스처링 표면(12)의 하측으로 기판(10)의 내부에는 에미터부(20)가 위치한다. 도시하지는 않았지만, 상기 에미터부(20)는 텍스처링 표면(12)의 상측에 위치할 수도 있다.On the other hand, the emitter portion 20 is located inside the substrate 10 below the texturing surface 12 having the above-described configuration. Although not shown, the emitter portion 20 may be located above the textured surface 12.

에미터부(20)는 기판(10)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부로서, 반도체 기판(10)과 p-n 접합을 이룬다. 이때, 기판(10)으로의 불순물 확산에 의해 에미터부(20)가 형성되므로, 기판(10)의 전면에 형성된 에미터부(20)는 기판(10)의 텍스처링 표면과 동일한 형상을 갖는다. 즉, 에미터부(20)의 하측 표면은 텍스처링 표면과 동일한 형상의 오목부를 구비한다. The emitter section 20 is a p-n junction with the semiconductor substrate 10 as an impurity section having a second conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate 10, for example, an n-type conductivity type. At this time, since the emitter 20 is formed by diffusion of the impurities into the substrate 10, the emitter 20 formed on the front surface of the substrate 10 has the same shape as the textured surface of the substrate 10. That is, the lower surface of the emitter portion 20 has a concave portion having the same shape as the texturing surface.

이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(10)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(10)이 p형이고 에미터부(20)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(10)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(20)쪽으로 이동하여, 기판(10)에서 정공은 다수 캐리어가 되며, 에미터부(20)에서 전자는 다수 캐리어가 된다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction, the electron-hole pairs, which are charges generated by the light incident on the substrate 10, are separated into electrons and holes, electrons move toward the n- Moves toward the p-type. Therefore, when the substrate 10 is a p-type and the emitter 20 is n-type, the separated holes move toward the substrate 10, and the separated electrons move toward the emitter 20, Becomes a majority carrier, and the electrons in the emitter section 20 become a majority carrier.

에미터부(20)가 기판(10)과 p-n접합을 형성하므로, 기판(10)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(20)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(10)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(20)쪽으로 이동한다.When the substrate 10 has an n-type conductivity type, the emitter portion 20 has a p-type conductivity type because the emitter portion 20 forms a p-n junction with the substrate 10. In this case, the separated electrons move toward the substrate 10 and the separated holes move toward the emitter 20.

에미터부(20)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(20)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(10)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(10)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the emitter section 20 has an n-type conductivity type, the emitter section 20 dopes impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb) And may be formed by doping an impurity of a trivalent element such as boron (B), gallium (Ga), indium (In) or the like on the substrate 10 when the p-type conductive type is employed.

에미터부(20) 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx) 등으로 이루어진 반사방지막(30)이 형성되어 있다. 반사방지막(30)은 태양전지로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양전지의 효율을 높인다. An antireflection film 30 made of a silicon nitride film (SiNx) or a silicon oxide film (SiOx) is formed on the emitter portion 20. The antireflection film 30 reduces the reflectivity of light incident on the solar cell, increases the selectivity of a specific wavelength region, and increases the efficiency of the solar cell.

복수의 전면 전극(40)은 일부 에미터부(20) 위에 위치하여 에미터부(20)와 전기적으로 연결되어 있고, 서로 이격된 상태에서 정해진 방향으로 뻗어있다. 복수의 전면 전극(40)은 에미터부(20)쪽으로 이동한 전하(전자)를 수집하여 외부 장치로 출력한다.A plurality of front electrodes 40 are disposed on the emitter section 20 and are electrically connected to the emitter section 20 and extend in a predetermined direction in a state of being spaced apart from each other. The plurality of front electrodes 40 collects charges (electrons) that have migrated toward the emitter section 20 and outputs them to an external device.

복수의 전면 전극(40)은 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 물질을 포함할 수 있으며, 이외의 다른 도전성 금속 물질을 포함할 수도 있다.The plurality of front electrodes 40 may be formed of at least one selected from the group consisting of Ag, Ni, Cu, Al, Sn, Zn, In, Ti, Au), and combinations thereof, and may include at least one conductive metal material other than the conductive metal material.

에미터부(20) 위에는 전면 전극(40)과 교차하는 방향으로 전면 전극용 집전부(50)가 복수개 형성된다. 전면 전극용 집전부(50)는 전면 전극(40)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있으므로, 전면 전극(40)으로 이동한 전하는 전면 전극용 집전부(50)를 통해 외부 장치로 출력된다.A plurality of front electrode current collectors 50 are formed on the emitter electrode 20 in a direction crossing the front electrode 40. Since the front electrode current collector 50 is electrically and physically connected to the front electrode 40, the electric charge moving to the front electrode 40 is output to the external device through the front electrode current collector 50.

후면 전극(60)은 실질적으로 기판(10)의 후면 전체에 형성되어 있다. 후면 전극(60)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있고, 기판(10)과 전기적으로 연결되어 있으며, 기판(10)쪽으로부터 이동하는 전하(정공)를 수집하여 외부 장치로 출력한다. The rear electrode 60 is formed substantially on the entire rear surface of the substrate 10. The rear electrode 60 includes a conductive material such as aluminum (Al), is electrically connected to the substrate 10, collects charges (holes) moving from the substrate 10 side, and outputs the collected charges to an external device .

후면 전극(60)은 알루미늄(Al) 외에 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질을 포함할 수 있고, 이외의 다른 도전성 물질을 포함할 수 있다.The back electrode 60 may be formed of a metal such as nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti) And combinations thereof, and may include at least one conductive material other than the conductive material.

후면 전극(60)의 후면에는 후면 전극용 집전부(70)가 위치한다. 후면 전극용 집전부(70)는 전면 전극용 집전부(50)와 동일한 방향으로 형성되며, 후면 전극(60)으로 이동한 전하는 후면 전극용 집전부(70)를 통해 외부 장치로 출력된다.The rear electrode current collector 70 is located on the rear surface of the rear electrode 60. The rear electrode current collector 70 is formed in the same direction as the front electrode current collector 50 and the electric charge moved to the rear electrode 60 is output to the external device through the rear electrode current collector 70.

후면 전극(60)과 기판(10) 사이에 위치하는 후면전계부(80)는 기판(10)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(10)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다.The rear electric field portion 80 located between the rear electrode 60 and the substrate 10 is a region doped with the same conductivity type as that of the substrate 10 at a higher concentration than the substrate 10, .

후면전계부(80)는 기판(10)과 후면전계부(80)와의 불순물 농도 차이로 인해 형성된 전위 장벽으로 인해 기판(10) 후면쪽으로의 전자 이동을 방해함으로써 기판(10)의 후면 근처에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것을 감소시킨다.The rear electric field 80 interferes with the electron movement toward the backside of the substrate 10 due to the potential barrier formed due to the difference in impurity concentration between the substrate 10 and the rear electric field 80, And the holes are recombined to disappear.

이하, 도 8 내지 도 13을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 13. FIG.

도 8 및 도 9는 텍스처링 표면을 형성할 때 사용하는 마스크의 일부 평면도이고, 도 10은 텍스처링 표면 및 에미터부를 형성할 때 사용하는 마스크의 일부 평면도이며, 도 11은 태양전지 제조장치의 한 실시예를 나타내는 개념도이다.FIGS. 8 and 9 are partial plan views of the mask used for forming the textured surface, FIG. 10 is a partial plan view of the mask used for forming the textured surface and the emitter portion, and FIG. Fig.

그리고, 도 12는 도 8 또는 도 9의 마스크를 사용하여 텍스처링 표면을 형성하는 공정도이고, 도 13은 도 10의 마스크를 사용하여 텍스처링 표면 및 에미터부를 형성하는 공정도이다.FIG. 12 is a process chart for forming a textured surface using the mask of FIG. 8 or FIG. 9, and FIG. 13 is a process diagram for forming a textured surface and an emitter by using the mask of FIG.

먼저 도 8, 도 11 및 도 12를 참고하면, 본 실시예의 마스크(110)는 한 개의 슬릿(112)에 복수의 홀 패턴(114)을 구비한다. 홀 패턴(114)은 한 개의 열로 배열되며, 각각의 홀 패턴(114)은 10㎛ 이하의 크기(직경)로 형성된다.Referring to FIGS. 8, 11 and 12, the mask 110 of the present embodiment includes a plurality of hole patterns 114 in one slit 112. The hole patterns 114 are arranged in a single row, and each of the hole patterns 114 is formed with a size (diameter) of 10 mu m or less.

이러한 구성의 마스크(110)는 도 10에 도시한 태양전지 제조 장치에서 제1 반사 미러(220)와 제2 반사 미러(230) 사이에 배치된다.The mask 110 having such a structure is disposed between the first reflection mirror 220 and the second reflection mirror 230 in the solar cell manufacturing apparatus shown in FIG.

레이저 소스(210)로부터 출력된 레이저 빔(LB)은 일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔으로서, 500㎚ 이하의 파장을 갖는 엑사이머(eximer) 레이저이며, 개략적인 형성인 마스크(110)의 형상과 동일하거나 유사하다.The laser beam LB output from the laser source 210 is a linear laser beam having a constant line width and is an excimer laser having a wavelength of 500 nm or less. The shape of the mask 110, The same or similar.

레이저 빔(LB)의 선폭은 홀 패턴(114)의 크기(직경)보다는 크고 슬릿(112)의 폭(W)보다는 작거나 동일한 크기로 형성할 수 있다. 예를 들어, 선형 레이저 빔(LB)은 수㎛ 내지 20㎛의 선폭을 가질 수 있다. 이때, 레이저 빔(LB)의 선폭은 도시하지 않은 단축 빔 커터(short axis beam cutter)를 이용하여 조절이 가능하다.The line width of the laser beam LB may be larger than the size (diameter) of the hole pattern 114 and smaller than or equal to the width W of the slit 112. For example, the linear laser beam LB may have a line width of several mu m to 20 mu m. At this time, the line width of the laser beam LB can be adjusted using a short axis beam cutter (not shown).

한편, 레이저 빔(LB)의 길이는 기판(10) 또는 마스크(110)의 길이와 동일하거나 약간 작은 길이로 형성하는 것이 바람직하며, 이때 레이저 빔(LB)의 길이는 마스크(110)의 상부에 배치되는 도시하지 않은 빔 커터(beam cutter)를 이용하여 조절할 수 있다.The length of the laser beam LB is preferably equal to or slightly smaller than the length of the substrate 10 or the mask 110. The length of the laser beam LB is set at a position above the mask 110 And can be adjusted using a beam cutter (not shown) disposed.

선형 레이저 빔(LB) 중에서 일부만 마스크(110)의 홀 패턴(114)을 통과할 수 있도록 하기 위해, 마스크(110)는 레이저 빔(LB)의 길이 방향과 슬릿(112)의 길이 방향이 일치되도록 한 상태로 제1 미러(220)와 제2 미러(230) 사이에 배치된다.The mask 110 is moved such that the longitudinal direction of the laser beam LB and the longitudinal direction of the slit 112 are aligned so that only a part of the linear laser beam LB can pass through the hole pattern 114 of the mask 110. [ And is disposed between the first mirror 220 and the second mirror 230 in one state.

이러한 구성의 제조장치에 따르면, 레이저 소스(210)에서 출력되어 제1 반사 미러(220)에서 반사된 선형 레이저 빔(LB) 중에서 마스크(110)의 홀 패턴(114)을 통과한 레이저 빔(LB)은 제2 반사 미러(230) 및 제3 반사 미러(240)를 거쳐 기판(10)에 조사된다.The laser beam LB that has passed through the hole pattern 114 of the mask 110 among the linear laser beams LB output from the laser source 210 and reflected by the first reflection mirror 220 Is irradiated to the substrate 10 via the second reflection mirror 230 and the third reflection mirror 240.

따라서, 기판(10)의 표면 중에서 레이저 빔(LB)이 조사된 부분은 표면의 일부가 제거되며, 이에 따라 원형 단면 형상의 오목부(도 3 내지 도 6 참조, 14a, 14b)가 형성된다.Therefore, a portion of the surface of the substrate 10 to which the laser beam LB is irradiated is partially removed, thereby forming concave portions (see Figs. 3 to 6, 14a and 14b) of a circular cross-sectional shape.

이때, 상기 오목부(도 3 내지 도 6 참조, 14a, 14b)는 도 12에 도시한 바와 같이, 마스크(110)에 형성된 홀 패턴(114)과 마찬가지로 기판(10)의 표면 상에서 한 개의 열로 배열된다.As shown in FIG. 12, the recesses (see FIGS. 3 to 6, 14a and 14b) are arranged in a row on the surface of the substrate 10 in the same manner as the hole patterns 114 formed in the mask 110 do.

이후, 기판(10)을 일정 거리만큼 이송한 후, 상기한 작업을 반복하면 기판(10)의 전체 표면에 복수의 오목부가 형성되며, 이에 따라 복수의 오목부로 형성된 텍스처링 표면(도 2 내지 도 6 참조, 12)이 완성된다.Thereafter, the substrate 10 is transported a predetermined distance, and then the above-described operation is repeated to form a plurality of recesses on the entire surface of the substrate 10, thereby forming a texturing surface (Figs. 2 to 6 12) is completed.

도 12에서, 백색의 원으로 표시한 것은 이전 공정에서 형성된 오목부를 나타내고, 흑색의 원으로 표시한 것은 현 공정에서 형성된 오목부를 나타낸다.In Fig. 12, the white circles represent the recesses formed in the previous step, and the black circles represent the recesses formed in the present step.

도 8에 도시한 마스크는 전술한 실시예 중에서 도 3 및 도 4의 텍스처링 표면을 형성하는 데 사용할 수 있다.The mask shown in Fig. 8 can be used to form the texturing surface of Figs. 3 and 4 of the above embodiments.

도 9의 마스크(120)는 도시한 바와 같이 서로 다른 크기의 홀 패턴(124a, 124b)이 2개의 열에 각각 배열된 한 개의 슬릿(122)을 포함한다.The mask 120 of FIG. 9 includes one slit 122 in which hole patterns 124a and 124b of different sizes are arranged in two rows, as shown in the figure.

따라서, 이러한 구성의 마스크(120)는 전술한 실시예 중에서 도 5에 도시한 바와 같이 어느 한 열의 오목부(14b)가 다른 열의 오목부(14a)보다 크게 형성되는 실시예의 텍스처링 표면을 형성하는 데 사용이 가능하다.Therefore, the mask 120 having such a configuration is used to form the texturing surface of the embodiment in which the recesses 14b in one row are formed to be larger than the recesses 14a in the other row, as shown in Fig. 5 It is possible to use.

한편, 도시하지는 않았지만 마스크에 형성되는 홀 패턴은 한 개의 열 내에 서로 다른 크기의 홀 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 구성의 마스크는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 적어도 어느 한 열에 서로 다른 크기의 오목부를 갖는 텍스처링 표면을 형성하는 데 사용할 수 있다.On the other hand, although not shown, hole patterns formed in the mask may have hole patterns of different sizes in one row. The mask of such a configuration can be used to form a textured surface having recesses of different sizes in at least one column, as shown in Figs. 6 and 7. Fig.

이상에서 설명한 바에 따라 텍스처링 표면을 형성한 후에는 텍스처링 표면의 상측 또는 하측에 에미터부(도 1 및 도 2 참조, 20)를 형성한다.After the texturing surface is formed as described above, an emitter portion (see FIG. 1 and FIG. 2) is formed on the upper or lower side of the texturing surface.

에미터부를 텍스처링 표면의 상측에 형성하는 경우에는 불순물을 포함한 이종의 실리콘층(기판이 다결정인 경우 비정질층 등)을 텍스처링 표면 위에 증착하는 방법을 사용할 수 있다.In the case where the emitter portion is formed on the upper side of the texturing surface, a method of depositing a different silicon layer containing impurities (an amorphous layer or the like when the substrate is polycrystalline) is deposited on the textured surface.

그리고 에미터부를 텍스처링 표면의 하측에 형성하는 경우에는 텍스처링 표면 위에 불순물 층을 코팅한 후 열처리를 거쳐 상기 불순물을 기판 내부로 확산시키는 방법을 사용할 수 있다.When the emitter layer is formed on the lower side of the texturing surface, a method of coating the impurity layer on the texturing surface and then diffusing the impurities into the substrate through heat treatment may be used.

이하, 도 10, 도 11 및 도 13을 참조로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a solar cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10, 11, and 13. FIG.

도 10에 도시한 마스크(130)는 한 개의 슬릿(132)이 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)으로 분할되어 있고, 제1 영역(A1)에는 복수의 홀 패턴(134)이 형성되어 있으며, 제2 영역(A2)에는 반투과 패턴(136)이 형성되어 있다.The mask 130 shown in Fig. 10 has one slit 132 divided into a first area A1 and a second area A2. In the first area A1, a plurality of hole patterns 134 And a transflective pattern 136 is formed in the second area A2.

반투과 패턴(136)은 레이저 빔(LB)의 강도 또는 세기를 30% 내지 50%로 감소시킴으로써 불순물 층의 불순물을 활성화시키기 위한 패턴이다.The semi-transparent pattern 136 is a pattern for activating impurities of the impurity layer by reducing the intensity or intensity of the laser beam LB to 30% to 50%.

이때, 반투과 패턴(136)은 제1 영역(A1)의 크기와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the semi-transparent pattern 136 is formed to have the same size as the first area A1.

그리고, 선형 레이저 빔(LB)의 선폭은 홀 패턴(134)과 상기 반투과 패턴(136)을 동시에 조사할 수 있는 크기보다 크고 상기 슬릿(132)의 폭보다 작거나 동일한 크기로 형성하는 것이 바람직하다.The line width of the linear laser beam LB is preferably larger than a size capable of simultaneously irradiating the hole pattern 134 and the transflective pattern 136 and smaller than or equal to the width of the slit 132 Do.

한편, 본 실시예에서는 에미터부(도 1 및 도 2 참조, 20)를 형성하기 위한 불순물 층(22)을 기판(10)의 표면에 미리 코팅한 상태에서 텍스처링 표면을 형성하는 작업을 진행한다.On the other hand, in this embodiment, an operation of forming a textured surface in a state in which the surface of the substrate 10 is coated with the impurity layer 22 for forming the emitter portion (see FIGS. 1 and 2) 20 is proceeded.

이에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 제1 반사 미러(220)에서 반사된 레이저 빔(LB) 중에서 홀 패턴(134)을 통과하는 레이저 빔에 의해 기판(10)의 표면에는 첫 번째 열의 오목부들이 형성된다.More specifically, in the laser beam LB reflected by the first reflecting mirror 220, concaves of the first row are formed on the surface of the substrate 10 by the laser beam passing through the hole pattern 134 do.

이후, 기판(10)을 제1 영역(A1)의 폭만큼 이송하고, 레이저 빔(LB)을 다시 한번 조사한다.Then, the substrate 10 is transferred by the width of the first area A1, and the laser beam LB is again irradiated.

레이저 빔(LB)이 조사되면, 첫 번째 열의 기판 영역에는 반투과 패턴(136)을 통과한 레이저 빔(LB)이 조사되므로, 이 영역에 코팅된 불순물 층(22)의 불순물이 활성화되어 기판(10)의 내부로 확산된다. 따라서 이 영역에는 에미터부(20)가 형성된다. 물론, 이 영역에는 복수의 오목부들이 이전 공정에서 이미 형성되어 있다.When the laser beam LB is irradiated, the laser beam LB having passed through the transflective pattern 136 is irradiated onto the substrate region of the first row, so that impurities of the impurity layer 22 coated on the region are activated, 10). Therefore, the emitter portion 20 is formed in this region. Of course, in this region, a plurality of recesses are already formed in the previous process.

그리고 홀 패턴(134)을 통과한 레이저 빔(LB)에 의해서는 두 번째 열의 오목부(14a)가 형성된다.And the concave portion 14a of the second row is formed by the laser beam LB passing through the hole pattern 134. [

이와 같이 기판 이송 및 레이저 빔의 조사를 반복하면 기판(10)의 표면에는 텍스처링 표면(12)이 형성되며, 텍스처링 표면(12)의 하측으로 기판(10)의 내부에는 에미터부(20)가 형성된다.When the substrate transfer and the irradiation of the laser beam are repeated as described above, the texturing surface 12 is formed on the surface of the substrate 10, and the emitter 20 is formed in the substrate 10 below the texturing surface 12 do.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

10: 기판 12: 텍스처링 표면
20: 에미터부 30: 반사방지막
40: 전면 전극 50: 전면 전극용 집전부
60: 후면 전극 70: 후면 전극용 집전부
80: 후면 전계부 110, 120, 130: 마스크
210: 레이저 소스 220, 230, 240: 반사 미러10: substrate 12: textured surface
20: Emitter section 30: Antireflection film
40: front electrode 50: front electrode current collector
60: rear electrode 70: back electrode current collector
80: rear electric field 110, 120, 130: mask
210: laser source 220, 230, 240: reflection mirror

Claims (39)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 한 개의 슬릿에 복수의 홀 패턴이 형성된 마스크를 기판 위에 배치하는 단계;
일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 길이 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 일치되도록 한 상태에서 상기 마스크에 조사하는 단계;
상기 복수의 홀 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 기판의 표면 일부를 제거함으로써, 상기 복수의 홀 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 표면에 상기 홀 패턴과 동일한 직경을 갖는 복수의 오목부를 형성하는 단계; 및
상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하면서 상기 선형 레이저 빔을 복수 회 조사하여 상기 기판에 상기 복수의 오목부를 포함하는 텍스처링 표면을 완성하는 단계
를 포함하는 태양전지의 제조 방법.Disposing a mask having a plurality of hole patterns on one slit on a substrate;
Irradiating the linear laser beam having a constant line width to the mask in such a manner that the longitudinal direction of the laser beam is aligned with the longitudinal direction of the slit;
A plurality of concave portions having the same diameter as the hole pattern are formed on the surface of the substrate at positions corresponding to the plurality of hole patterns by removing a part of the surface of the substrate by the linear laser beam having passed through the plurality of hole patterns ; And
Completing a texturing surface including the plurality of recesses in the substrate by irradiating the linear laser beam a plurality of times while adjusting a relative position of the mask and the substrate,
Wherein the method comprises the steps of: 제16항에서,
상기 선형 레이저 빔으로 500㎚ 이하의 파장을 갖는 엑사이머(eximer) 레이저를 사용하는 태양전지의 제조 방법.17. The method of claim 16,
Wherein an excimer laser having a wavelength of 500 nm or less is used as the linear laser beam. 제16항에서,
상기 레이저 빔의 선폭을, 상기 홀 패턴의 폭보다는 크고 상기 슬릿의 폭보다는 작거나 동일한 크기로 형성하는 태양전지의 제조 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the line width of the laser beam is larger than the width of the hole pattern and smaller than or equal to the width of the slit. 제16항에서,
상기 오목부를 10㎛ 이하의 크기로 형성하는 태양전지의 제조 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the concave portion is formed to a size of 10 mu m or less. 제16항에서,
상기 텍스처링 표면을 형성한 후, 상기 텍스처링 표면의 하측 또는 상측에 에미터부를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지의 제조 방법.17. The method of claim 16,
And forming an emitter portion on the lower side or the upper side of the texturing surface after forming the texturing surface. 에미터부를 형성하기 위한 불순물 층을 기판 표면에 형성하는 단계;
복수의 홀 패턴이 형성된 제1 영역과 레이저 빔의 강도를 감소시키기 위한 반투과 패턴이 형성된 제2 영역을 포함하는 한 개의 슬릿을 갖는 마스크를 상기 불순물 층 위에 배치하는 단계;
일정한 선폭을 갖는 선형 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 길이 방향과 상기 슬릿의 길이 방향이 일치되도록 한 상태에서 상기 마스크에 조사하는 단계;
상기 복수의 홀 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 기판의 표면 일부를 제거하여 상기 복수의 홀 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 표면에 복수의 오목부를 형성하고, 상기 반투과 패턴을 통과한 상기 선형 레이저 빔에 의해 상기 불순물 층의 불순물을 활성화시켜 상기 반투과 패턴과 대응하는 위치의 상기 기판 내부로 상기 불순물을 확산시키는 단계; 및
상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하면서 상기 선형 레이저 빔을 복수 회 조사하여 상기 기판에 텍스처링 표면 및 에미터부를 완성하는 단계
를 포함하는 태양전지의 제조 방법.Forming an impurity layer on the substrate surface to form an emitter portion;
Disposing a mask having a slit on the impurity layer including a first region where a plurality of hole patterns are formed and a second region where a transflective pattern for reducing the intensity of the laser beam is formed;
Irradiating the linear laser beam having a constant line width to the mask in such a manner that the longitudinal direction of the laser beam is aligned with the longitudinal direction of the slit;
A part of the surface of the substrate is removed by the linear laser beam having passed through the plurality of hole patterns to form a plurality of recesses on the surface of the substrate corresponding to the plurality of hole patterns, Activating an impurity of the impurity layer by the linear laser beam to diffuse the impurity into the substrate at a position corresponding to the transflective pattern; And
Completing a texturing surface and an emitter portion on the substrate by irradiating the linear laser beam a plurality of times while adjusting a relative position of the mask and the substrate,
Wherein the method comprises the steps of: 제21항에서,
상기 선형 레이저 빔으로 500㎚ 이하의 파장을 갖는 엑사이머(eximer) 레이저를 사용하는 태양전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
Wherein an excimer laser having a wavelength of 500 nm or less is used as the linear laser beam. 제21항에서,
상기 레이저 빔의 선폭을, 상기 홀 패턴과 상기 반투과 패턴을 동시에 조사할 수 있는 크기보다 크고 상기 슬릿의 폭보다 작거나 동일한 크기로 형성하는 태양전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
Wherein the line width of the laser beam is larger than a size capable of simultaneously irradiating the hole pattern and the transflective pattern and smaller than or equal to the width of the slit. 제21항에서,
상기 오목부를 10㎛ 이하의 크기로 형성하는 태양전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
Wherein the concave portion is formed to a size of 10 mu m or less. 제21항에서,
상기 마스크와 상기 기판의 상대적 위치를 조절하는 것은 상기 레이저 빔을 조사하기 전에 상기 기판을 상기 제1 영역의 폭만큼 이송하는 것에 따라 이루어지는 태양전지의 제조 방법.22. The method of claim 21,
Wherein adjusting the relative position of the mask and the substrate is performed by transferring the substrate by the width of the first region before irradiating the laser beam. 제25항에서,
상기 반투과 패턴의 크기를 상기 제1 영역의 크기와 동일하게 형성하는 태양전지의 제조 방법.26. The method of claim 25,
Wherein the size of the semi-transparent pattern is the same as the size of the first region. 제16항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 태양전지.26. A solar cell produced by the manufacturing method according to any one of claims 16 to 26. 제27항에서,
상기 복수의 오목부는 10㎛ 이하의 직경을 갖는 반원형 단면 형상으로 형성되는 태양전지.28. The method of claim 27,
Wherein the plurality of recesses are formed in a semicircular cross-sectional shape having a diameter of 10 mu m or less. 제28항에서,
상기 복수의 오목부는 복수의 열로 배열되는 태양전지.29. The method of claim 28,
Wherein the plurality of recesses are arranged in a plurality of rows. 제29항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 서로 동일한 크기로 형성되는 태양전지.30. The method of claim 29,
Wherein a plurality of recesses located in any one of the plurality of rows are formed to have the same size as each other. 제30항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 다른 열에 위치하는 복수의 오목부와 서로 다른 크기로 형성되는 태양전지.32. The method of claim 30,
Wherein the plurality of recesses located in any one of the plurality of rows are formed to have different sizes from the plurality of recesses located in the other column. 제31항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열되는 태양전지.32. The method of claim 31,
Wherein a plurality of concave portions located in any one of the plurality of rows are arranged in parallel to each other in a row direction with a plurality of concave portions located in neighboring rows. 제29항에서,
상기 복수의 열에 위치하는 복수의 오목부 전부는 서로 동일한 크기로 형성되는 태양전지.30. The method of claim 29,
Wherein all of the plurality of recesses located in the plurality of rows are formed to have the same size as each other. 제33항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하지 않게 배열되는 태양전지.34. The method of claim 33,
Wherein a plurality of concave portions located in any one of the plurality of rows are arranged in parallel to each other in a row direction with a plurality of concave portions located in neighboring rows. 제33항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 이웃하는 열에 위치하는 복수의 오목부와 행방향으로 서로 평행하게 배열되는 태양전지.34. The method of claim 33,
Wherein a plurality of concave portions located in any one of the plurality of rows are arranged in parallel with each other in a row direction with a plurality of concave portions located in neighboring rows. 제29항에서,
상기 복수의 열 중에서 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부는 적어도 2개 이상의 서로 다른 크기로 형성되는 태양전지.30. The method of claim 29,
Wherein the plurality of recesses located in any one of the plurality of rows are formed to have at least two different sizes. 제36항에서,
상기 어느 한 열에 위치하는 복수의 오목부 중에서 상기 기판의 중심부에 위치하는 오목부의 크기와 상기 기판의 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기가 서로 다르게 형성되는 태양전지.37. The method of claim 36,
Wherein a size of the concave portion located at the central portion of the substrate and a size of the concave portion located at the edge portion of the substrate are different from each other among the plurality of concave portions located in any one of the rows. 제37항에서,
상기 중심부에 위치하는 오목부의 크기가 상기 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기보다 큰 태양전지.37. The method of claim 37,
And the size of the concave portion located at the center portion is larger than the size of the concave portion located at the edge portion. 제37항에서,
상기 가장자리부에 위치하는 오목부의 크기가 상기 중심부에 위치하는 오목부의 크기보다 큰 태양전지.37. The method of claim 37,
And the size of the concave portion located at the edge portion is larger than the size of the concave portion located at the center portion.
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