KR101729311B1 - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 태양 전지의 제조 방법의 한 예는 제1 두께를 갖는 제1 도전성 타입을 갖는 기판을 선택적으로 제거하여, 상기 제1 두께를 갖는 제1 부분과 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분을 구비한 기판을 형성하는 단계, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 구비한 상기 기판의 면 위에 제2 도전성 타입을 갖는 불순물층을 형성하는 단계, 상기 불순물층을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 부분에 제1 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 에미터 부분과 상기 제2 부분에 제1 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 구비한 에미터부를 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 에미터 부분과 적어도 일부가 연결된 제1 전극부와 상기 기판에 연결된 제2 전극부를 형성하는 단계를 포함한다. 이로 인해, 선택적 에미터 구조를 갖는 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용이 절감된다.

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 전자와 정공이 생성되고, p-n 접합에 의해 생성된 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 생성된 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용을 줄이기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖고 있고, 서로 다른 두께를 갖는 복수의 부분을 구비한 기판, 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입을 갖고 있고, 상기 복수의 부분에 각각 위치하여 서로 다른 불순물 도핑 두께를 갖는 복수의 에미터 부분을 구비한 에미터부, 상기 복수의 에미터 부분 중 적어도 하나에 연결되어 있는 제1 전극부, 그리고 상기 기판에 연결되어 있는 제2 전극부를 포함한다.
상기 복수의 부분은 제1 부분과 상기 제1 부분보다 작은 두께를 갖는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 에미터부는 상기 제1 부분에 위치하는 제1 에미터 부분과 상기 제2 부분에 위치하고 상기 제1 에미터 부분보다 두꺼운 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 포함하는 것이 좋다.
상기 제1 전극부의 적어도 일부는 상기 제2 에미터 부분과 연결되는 것이 좋다.
상기 제1 전극부는 제1 방향으로 뻗어 있는 전극과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차 부분에서 상기 전극과 연결되어 있는 버스바를 포함할 수 있다.
상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 교차 부분을 제외한 상기 전극의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있으며, 상기 교차 부분을 제외한 상기 버스바의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결될 수 있다.
상기 버스바와 교차하는 전극의 부분과 나머지 전극의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 전극과 교차하는 부분을 제외한 상기 버스바의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결될 수 있다.
상기 전극과 교차하는 상기 버스바의 부분과 나머지 버스바의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 버스바와 교차하는 부분을 제외한 상기 전극의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결될 수 있다.
상기 복수의 부분은 제1 부분, 상기 제1 부분보다 작은 두께를 갖는 제2 부분, 그리고 상기 제2 부분보다 작은 두께를 갖는 제3 부분을 포함할 수 있다.
상기 에미터부는 상기 제1 부분에 위치하는 제1 에미터 부분, 상기 제2 부분에 위치하고 상기 제1 에미터 부분보다 두꺼운 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분, 그리고 상기 제3 부분에 위치하고 상기 제2 에미터 부분보다 두꺼운 불순물 도핑 두께를 갖는 제3 에미터 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극부는 제1 방향으로 뻗어 있는 전극과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차 부분에서 상기 전극과 연결되어 있는 버스바를 포함할 수 있다.
상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제3 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 교차 부분을 제외한 상기 전극의 부분과 상기 버스바의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 두께를 갖는 제1 도전성 타입을 갖는 기판을 선택적으로 제거하여, 상기제1 두께를 갖는 제1 부분과 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 부분을 구비한 기판을 형성하는 단계, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 구비한 상기 기판의 면 위에 제2 도전성 타입을 갖는 불순물층을 형성하는 단계, 상기 불순물층을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 부분에 제1 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 에미터 부분과 상기 제2 부분에 제1 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 구비한 에미터부를 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 에미터 부분과 적어도 일부가 연결된 제1 전극부와 상기 기판에 연결된 제2 전극부를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 구비한 상기 기판의 형성 단계는 레이저 빔을 상기 제1 두께를 갖는 기판 위에 선택적으로 조사하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 기판의 일부의 두께를 감소시켜 상기 제2 부분을 형성하고, 상기 레이저 빔이 조사되지 않은 기판의 부분을 제1 부분으로 형성할 수 있다.
상기 레이저 빔은 20㎛ 내지 50㎛의 지름을 갖고 있는 스팟(spot) 형태일 수 있다.
바로 이전에 조사된 레이저 빔과 현재 조사된 레이저 빔은 10% 내지 50%의 중첩 비율을 가질 수 있다.
제거되는 상기 기판의 두께는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 구비한 상기 기판의 형성 단계는 상기 제2 두께보다 얇은 제3 두께를 갖는 제3 부분을 상기 기판에 형성하고, 상기 불순물층 형성 단계는 상기 제3 부분의 상기 기판 위에 상기 불순물층을 형성하며, 상기 에미터부 형성 단계는 상기 제3 부분에 상기 제2 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제3 불순물 도핑 두께를 갖는 상기 제3 에미터 부분을 형성하고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 형성 단계는 상기 제3 에미터 부분에 추가로 연결되는 상기 제1 전극부를 형성할 수 있다.
상기 제1 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께보다 얇고, 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 상기 제3 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1 전극부는 제1 방향으로 뻗어 있는 전극과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차 부분에서 상기 전극과 연결되어 있는 버스바를 포함할 수 있고, 상기 전극과 상기 버스바는 제2 에미터 부분에 연결되고 상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제3 에미터 부분에 연결될 수 있다.
상기 제1 부분 내지 상기 제3 부분을 구비한 상기 기판의 형성 단계는 레이저 빔을 상기 제1 두께를 갖는 기판 위에 선택적으로 조사하여 상기 레이저 빔이 조사된 상기 기판의 일부의 두께를 감소시켜 상기 제2 부분을 형성하고, 상기 제2 부분의 일부에 상기 레이저 빔을 조사하여 상기 제2 부분의 두께를 감소시켜 상기 제3 부분을 형성하고, 상기 레이저 빔이 조사되지 않은 상기 기판의 부분을 상기 제1 부분으로 형성할 수 있다.
상기 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 전극부는 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 제2 에미터 부분과 상기 제3 에미터 부분에 연결될 수 있다.상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 구비한 상기 기판의 형성 단계는, 상기 제1 두께를 갖는 기판 위에 선택적으로 식각 페이스트를 도포하는 단계, 그리고 일정 시간이 경과한 후, 상기 식각 페이스트를 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 식각 페이스트가 도포된 상기 기판의 부분은 상기 제2 부분이 되고 상기 식각 페이스트가 도포되지 않은 상기 기판의 부분은 상기 제1 부분이 될 수 있다.
제거되는 상기 기판의 두께는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 불순물층 형성 단계는 스크린 인쇄법(screen printing)이나 스핀 코팅법(spin coating)으로 상기 불순물층을 형성할 수 있다.
상기 제1 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제1 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 100㎛ 내지 300㎛이고, 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 150㎛ 내지 500㎛일 수 있다.
상기 불순물층을 구비한 상기 기판의 열처리는 850도 내지 950도에서 2분 내지 10분 동안 행해질 수 있다.
상기 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 전극부의 적어도 일부는 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 제2 에미터 부분과 연결되는 것이 좋다.
상기 제1 전극부 및 제2 전극부 형성 단계는 상기 제2 전극부를 형성할 때 상기 제2 전극부와 접하는 상기 기판 내에 전계부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 기판의 두께를 변화시켜 선택적 에미터 구조를 형성하므로 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대한 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지에 형성된 제2 에미터 부분의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다른 예에 대한 일부 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 태양 전지에 형성된 제2 에미터 부분의 개력적인 평면도이다.
도 6은 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예에 대한 일부 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 태양 전지를 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시한 태양 전지에 형성된 제2 에미터 부분의 개력적인 평면도이다.
도 9은 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예에 대한 일부 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시한 태양 전지를 X-X선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시한 태양 전지에 형성된 제2 에미터 부분의 개력적인 평면도이다.
도 12a 내지 도 12g는 도 9 및 도 10에 도시한 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 13는 본 발명의 한 실시예에 따라 기판 위에 선택적으로 조사되는 레이저 빔의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14은 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예에 대한 일부 사시도이다.
도 15은 도 14에 도시한 태양 전지를 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 16은 도 14 및 도 15에 도시한 태양 전지에 형성된 제2 에미터 부분의 개력적인 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121) 위에 위치하는 전면 전극부(140), 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, '후면(back surface)'라 함]에 위치하는 후면 전계부 (back surface field region)(172), 그리고 후면 전계부(172) 위와 기판(110) 위에 위치하는 후면 전극부(150)를 구비한다.
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)과 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 반도체는 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다.
기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다.
이러한 기판(110)의 전면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 갖는다. 편의상 도 1에서, 기판(110)의 가장자리 부분만 텍스처링 표면으로 도시하여 그 위에 위치하는 반사 방지부(130) 역시 그 가장자리 부분만 요철면으로 도시한다. 하지만, 실질적으로 기판(110)의 전면 전체가 텍스처링 표면을 갖고 있으며, 이로 인해 기판(110)의 전면 위에 위치한 반사 방지부(130) 역시 요철면을 갖는다. 대안적인 예에서, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 후면에도 텍스처링 표면을 가질 수 있다.
복수의 요철을 갖고 있는 텍스처링 표면에 의해, 기판(110)의 표면적이 증가하여 빛의 입사 면적이 증가하고 기판(110)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 불순물부로서, 기판(110)의 전면에 위치한다. 이로 인해, 에미터부(121)는 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.
이러한 에미터부(121)는 서로 다른 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 에미터 부분(1211)(first emitter portion)과 제2 에미터 부분(1212)(second emitter portion)을 구비하고 있다.
본 실시예에서, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께는 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께보다 작고, 이로 인해, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도 역시 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 농도보다 작다.
이처럼, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 기판(110)의 표면에서부터 제1 에미터 부분(1211)과 상기 기판(110)과의 p-n 접합면(제1 접합면)까지의 두께와 기판(110)의 표면에서부터 제2 에미터 부분(1212)과 기판(110)과의 p-n 접합면(제2 접합면)까지의 두께는 서로 상이하므로 기판(110) 내에서 제1 접합면과 제2 접합면은 서로 다른 평행선 상에 위치한다. 따라서, 기판(110)의 후면에서부터 제1 접합면까지의 두께는 기판(110)의 후면에서부터 제2 접합면까지의 두께보다 크다. 이때 평행선은 기판(110)의 전면이나 후면에 평행한 선이다.
또한, 반사 방지부(130)와 접해 있는 제1 에미터 부분(1211)의 표면 위치는 반사 방지부(130)와 접해 있는 제2 에미터 부분(1212)의 표면 위치보다 반사 방지부(130) 쪽으로 더 돌출되어 있다.
이때, 기판(110)의 텍스처링 표면에 의한 각 요철의 높이 차이로 인한 오차 범위 내에서 이들 두께나 위치는 동일한 것으로 간주한다.
또한, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)의 불순물 도핑 두께 차이로 인해, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)의 면저항값(sheet resistance) 역시 서로 상이하다. 일반적으로 면저항값은 불순물 도핑 두께에 반비례하므로, 불순물 도핑 두께가 얇은 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값은 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값보다 크다.
예를 들어, 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값은 약 80Ω/sq. 내지 120Ω/sq. 이고, 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값은 약 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq. 일 수 있다.
따라서, 이러한 에미터부(121)는 서로 다른 면저항값을 갖는 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 구비한 선택적 에미터 구조(selective emitter structure)를 갖고 있다.
기판(110)과 에미터부(121) 간에 형성된 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자와 정공 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 전자는 에미터부(121)쪽으로 이동하고 정공은 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 이와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다.
제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 약 120Ω/sq. 이하이고 약 80Ω/sq. 이상일 경우, 제1 에미터 부분(1211) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 좀더 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시키고, 불순물에 의한 전하 손실을 좀더 감소시킨다.
또한, 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값이 약 50Ω/sq. 이하이고 약 30Ω/sq. 이상일 경우, 제2 에미터 부분(1212)과 전면 전극부(140)와의 접촉 저항이 줄어 전하의 이동 중 저항에 의한 전하 손실이 줄고, 제2 에미터 부분(1212)의 도핑 두께가 상대적으로 커 전면 전극부(140)의 열처리 시 전면 전극부(140)가 제2 에미터 부분(1212)을 관통하여 기판(110)과 접촉하는 션트(shunt) 발생을 줄일 수 있다.
에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 투명한 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx), 또는 실리콘 산화 질화막(SiOxNy) 등으로 이루어진다.
반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다. 또한 반사 방지부(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지부(130)는 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 손실되는 전하의 양이 감소하므로, 태양 전지(11)의 효율은 향상된다.
본 실시예에서, 반사 방지부(130)은 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다.
전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.
복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)의 제2 에미터 부분(1212)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.
복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)의 제1 에미터 부분(1211)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.
본 예에서, 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 복수의 전면 버스바(142)의 부분 역시 제1 에미터 부분(1211)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다. 이로 인해, 전면 버스바(142)가 위치하는 기판(110)의 부분에는 제1 에미터 부분(1211)이 존재한다.
이로 인해, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140) 일부만 제2 에미터 부분(1212)에 연결되므로, 전면 전극(141)은 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있고, 전면 버스바(142) 전체, 즉 전면 전극(141)과 교차하지 않은 전면 버스바(142)의 부분뿐만 아니라 전면 전극(141)과 교차하는 전면 버스바(142)의 부분까지 제1 에미터 부분(1211)과 연결되어 있다.
이로 인해, 제2 에미터 부분(1212)은, 도 3에 도시한 것처럼, 전면 전극(141)의 연장 방향으로 뻗은 후 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)와의 교차 부분에서 끊긴 후 다시 연장하므로, 서로 분리되어 있는 복수 개의 부분으로 이루어진다. 따라서, 하나의 전면 전극(141)에 대응하는 제2 에미터 부분(1212)은 Y 방향에서의 동일한 기판(110) 높이에서 동일한 방향, 즉 전면 전극(141)의 연장 방향(예, X 방향)으로 뻗어 있고 서로 이격되어 있는 적어도 두 개의 부분을 구비한다.
복수의 전면 버스바(142)는 복수의 전면 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 전면 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 전면 전극(141)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 전면 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극부(140)는 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.
복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(121)의 제1 에미터 부분(1211)으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한 후 해당 방향으로 수집된 전하를 전송한다.
각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 크다.
일반적으로 많은 전하들은 에미터부(121)의 표면을 따라서 이동하므로, 제1 에미터 부분(1211)에 위치하는 전하는 제1 에미터 부분(1211)의 표면까지 이동한 후 제1 에미터 부분(1211)의 표면을 따라 인접한 전면 전극부(140)로 이동하게 된다. 이때, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께가 얇기 때문에 제1 에미터 부분(1211)의 표면까지 이동하는 전하의 이동 거리가 줄어든다. 따라서, 전면 전극부(140)로 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.
또한 입사면이 되는 제1 에미터 부분(1211)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고 있어 불순물에 의한 전하 손실량이 줄어들어 캐리어(carrier)인 전하가 증가한다.
추가로, 전면 전극부(140)의 전면 전극(141)과 접촉하여 전하를 출력하는 제2 에미터 부분(1212)은 높은 불순물 도핑 농도로 인해 제1 에미터 부분(1211)보다 높은 전도도와 낮은 면저항값을 갖고 있어, 제1 에미터 부분(1211)에서 전면 전극(141)로의 전하 전송 효율이 향상된다. 따라서 태양 전지(11)의 효율이 증가한다.
복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다.
복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다.
이처럼, 에미터부(121)가 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 구비한 선택적 에미터 구조를 갖고 있어, 전면 전극(14)으로의 전하 이동이 주로 행해지는 제1 에미터 부분(1211)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고, 전면 전극(141)과 접해 있는 제2 에미터 부분(1212)은 높은 불순물 농도를 갖고 있다. 따라서 에미터부(121)의 제1 에미터 부분(1211)을 통해 전면 전극(141) 쪽으로 이동하는 전하의 양과 불순물의 농도 증가로 인한 전도도 증가로 제2 에미터 부분(1212)에서 전면 전극(141)으로 이동하는 전하의 양이 증가한다. 이로 인해, 전면 전극(141)을 따라 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 양이 증가하므로 전면 버스바(142)에 의해 수집되는 전하의 양이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율은 크게 향상된다.
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수그리고 도 3에서 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.
후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.
이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역과 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동을 용이하게 한다. 따라서, 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 후면 전극부(150)로의 전하 이동량을 증가시킨다.
후면 전극부(150)는 후면 전극(151)과 후면 전극(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.
후면 전극(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 기판(110)의 후면 가장 자리와 후면 버스바(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다.
후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다.
이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
이때, 후면 전극(151)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도로 유지하는 후면 전계부(172)와 접촉하고 있으므로, 기판(110), 즉, 후면 전계부(172)와 후면 전극(151) 간의 접촉 저항이 감소하여 기판(110)으로부터 후면 전극(151)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.
복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극(151)과 연결되어 있다.
또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.
복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.
복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다.
이러한 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다. 따라서 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)는 서로 다른 물질로 이루어져 있다.
대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 기판(110)의 후면 전체에 위치할 수 있고, 이 경우, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주보며 후면 전극(151) 위에 위치한다. 이때, 경우에 따라 후면 전극(151)은 후면의 가장 자리 부분을 제외한 실질적인 후면 전체 면에 위치할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면과 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
이들 전자와 정공은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)와 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
이때, 에미터부(121)가 선택적 에미터 구조를 갖는 에미터부(121)에 의해, 전하의 손실량은 감소하여, 전면 전극(141)로 이동하는 전하의 양은 증가하여, 태양 전지(11)의 효율은 크게 향상된다.
다음, 도 4 내지 도 11을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 다양한 태양 전지에 대하여 설명한다. 이하에서, 도 1 내지 도 2와 비교하여 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하여, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)와 비교할 때, 도 4 내지 도 11에 도시한 태양 전지는 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 구비한 에미터부(121)의 형성 위치와 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)과 연결되는 전면 전극부(140)의 연결 관계를 동일한 구조를 갖고 있다. 따라서, 에미터부(121)를 제외한 다른 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다른 예를 설명한다.
도 4에 도시한 태양 전지(12)는 도 1 내지 도 3에 도시한 태양 전지(11)와 동일하게 서로 다른 불순물 도핑 농도, 불순물 도핑 두께 및 면저항값을 갖는 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 갖고 있고, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)의 일부만 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있다.
이때, 도 1 및 도 2와 같이, 전면 전극(141)이 위치하는 기판(110)의 부분에는 제2 에미터 부분(1212)이 형성되고 전면 버스바(142)가 위치하는 기판(110)의 부분에는 제1 에미터 부분(1211)이 형성되어, 전면 전극(141)은 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있고 전면 버스바(142)는 제1 에미터 부분(1211)과 연결되어 있다.
하지만, 도 1 내지 도 3과는 달리, 본 예의 태양 전지(12)에서 전면 전극(141)뿐만 아니라 전면 버스바(142)의 일부도 제2 에미터부(1212)와 연결되어 있다. 즉, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)가 교차하는 부분의 기판(110)에도 제2 에미터 부분(1212)이 형성되어, 전면 전극(141)뿐만 아니라 전면 버스바(142)의 일부, 즉 전면 전극(141)과 교차하는 전면 버스바(142) 부분도 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있다.
이럴 경우, 도 5에 도시한 것처럼, 제2 에미터 부분(1212)은 기판(110)의 전면에서 전면 전극(141)의 연장 방향과 같은 방향으로 끊김 없이 뻗어 있고 전면 전극(141)의 연장 방향과 교차하는 방향(예, Y 방향)으로 이격되어 있는 복수개의 부분으로 이루어진다. 이로 인해, 하나의 전면 전극(141)에 대응하는 제2 에미터 부분(1212)은 해당 전면 전극(141) 하부에서 전면 전극(141)을 따라 길게 뻗어 하나의 부분으로 이루어진다. 이때, 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 전면 전극(141)의 개수와 동일하며, 각 제2 에미터 부분(1212)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭과 동일하거나 클 수 있다.
이와 같이, 제1 에미터 부분(1211)보다 낮은 면저항값을 갖고 높은 전도도를 갖는 제2 에미터 부분(1212)이 전면 전극(141)뿐만 아니라 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 교차 부분에서 형성되므로, 도 1 및 도 2의 태양 전지(11)에 비해 전면 버스바(142)에 의해 수집되는 전하의 양은 더욱 증가한다.
즉, 전면 전극(141)뿐만 아니라 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)가 교차하는 교차 부분, 즉, 전면 전극(141)으로부터 전송된 전하를 전면 버스바(142)로 전달하는 부분에도 전도도가 양호한 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있으므로, 교차 부분에서 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 양이 증가한다.
이로 인해, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142) 간의 교차 부분을 제외한 전면 전극(141) 부분만 제2 에미터 부분(1212)과 연결되는 경우에 비해, 전면 버스바(142)로 전달되는 전하의 양이 증가한다.
도 7 및 도 8에 도시한 태양 전지(13)는 도 1 내지 도 3에 도시한 태양 전지(11)와 동일하게 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 갖고 있고, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)의 일부만 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있다.
하지만, 태양 전지(13)는 전면 버스바(142)가 위치한 기판(110)의 부분에 제2 에미터 부분(1212)이 위치하고, 나머지 부분에는 제1 에미터 부분(1211)이 위치한다. 이때, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)가 교차하는 부분의 기판(110)에도 제2 에미터 부분(1212)이 위치한다. 이로 인해, 기판(110)의 전면에 위치한 제2 에미터 부분(1212)은 도 8에 도시한 것처럼, 전면 버스바(142)의 연장 방향(예, Y 방향)을 따라 끊김 없이 뻗어 있는 스프라이프 형상을 갖고 있고 제2 에미터 부분(1212)의 개수는 전면 버스바(142)의 개수와 일치한다. 이때, 각 에미터 부분(1212)의 폭은 각 전면 버스바(142)의 폭과 같거나 클 수 있다.
이로 인해, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 교차 부분까지 포함한 전면 버스바(1412) 전체는 제2 에미터 부분(1212)에 연결되고, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 교차 부분을 제외한 전면 전극(141)의 일부는 제1 에미터 부분(1211)과 연결된다.
이와 같이, 전면 전극(141)으로부터 전달되는 전하를 수집하여 외부로 출력하는 전면 버스바(142) 전체가 전도도가 양호한 제2 에미터 부분(1212)에 연결되어 있으므로, 전면 전극(141)에서 전면 버스바(142)로 전달되는 전하의 양이 증가한다. 또한, 각 전면 전극(141)보다 훨씬 큰 폭을 갖고 있어 전면 전극(141)보다 에미터부(141)와의 접촉 면적이 큰 전면 버스바(142)가 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있으므로, 제2 에미터 부분(1212)에서 전면 버스바(142)로 바로 이동하는 전하의 양 역시 증가한다. 이로 인해, 에미터부(121)에서 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(142)의 효율이 향상된다.
다음, 도 9 내지 도 11에 도시한 다른 예의 태양 전지(14)에서, 에미터부(1211, 1212)는 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212)을 포함하고 있다. 하지만, 본 예에 따른 태양 전지(14)는 전면 전극(141), 전면 버스바(142) 및 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)와의 교차 부분에 위치한 기판(110)의 부분에 제2 에미터 부분(1212)이 위치한다. 이로 인해, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140) 전체는 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있다.
따라서, 기판(110)의 전면에 형성된 제2 에미터 부분(1212)은 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)이 위치한 부분에만 위치하므로, 전면 전극(141)을 따라 뻗어있는 부분과 전면 버스바(142)를 따라 뻗어 있는 부분을 구비한 매트릭스 형상을 갖고 있고, 이 매트릭스 형상을 전면 전극부(140)와 동일하다. 이때, 전면 전극(141) 하부에 위치하여 각 전면 전극(141)을 따라 뻗어 있는 부분의 폭은 전면 전극(141)의 폭과 동일하거나 크고, 전면 버스바(142) 하부에 위치하여 각 전면 버스바(142)를 따라 뻗어 있는 부분의 폭은 전면 버스바(142)의 폭과 동일하거나 크다.
이와 같이, 에미터부(121)와 바로 접해있는 전면 전극부(140) 모두가 전도도가 양호한 제2 에미터 부분(1212)과 연결되어 있으므로, 이미 설명한 태양 전지(11-14)의 경우보다 에미터부(121)에서 전면 전극부(140)로 이동하는 전하의 양이 증가하므로, 태양 전지(11-14)의 효율보다 본 예의 태양 전지(15)의 효율이 향상된다.
다음, 도 12a 내지 도 12g를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 12a 내지 도 12g에 도시한 제조 방법은 도 9 및 도 10에 도시한 태양 전지(14)를 제조하는 방법에 관한 것이다.
먼저, 도 12a에 도시한 것처럼, 반응성 이온 식각법(reaction ion etching, RIE) 등과 같은 건식 식각법이나 습식 식각법을 이용하여 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어진 결정질 반도체 기판(110)의 전면을 식각하여 복수의 돌출부를 갖는 텍스처링 표면을 형성한다. 이와는 달리, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 기판(110)의 후면도 텍스처링 표면을 구비할 수 있다. 이러한 텍스처링 형성 공정은 필요에 따라 생략 가능하다.
또한, 대안적인 예에서, 이 텍스처링 공정을 형성하기 전, 실리콘 잉곳(silicon ingot)을 절단하여 태양 전지용 반도체 기판을 형성하기 위한 슬라이싱(slicing) 공정 중에 발생하는 손상층을 제거하는 손상층 제거 공정(saw damage etching)이나 슬라이싱 공정으로 생산된 태양 전지용 반도체 기판에 부착된 불순물 등을 제거하는 세정 공정이 실시될 수 있다.
다음, 도 12b에 도시한 것처럼, 레이저 빔이나 실리콘(silicon)을 제거하는 식각 페이스트(etching paste)를 이용하여 기판(110)의 전면으로부터 원하는 두께만큼 기판(110)의 일부를 제거한다. 이로 인해, 도 12b에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면에는 단차가 발생하여, 기판(110)은 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 부분(111, 112)을 갖게 된다. 이때, 제1 부분(111)보다 제2 부분(112)의 두께가 더 두껍다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면의 각 요철의 높이 차이로 인한 오차 범위 내에 존재하는 두께는 동일한 것으로 간주한다.
이처럼, 단차가 발생하는 기판(110)을 형성하기 위해 식각 페이스트를 이용할 경우, 두께 감소를 원하는 부분 위에 선택적으로 식각 페이스트를 도포한 후 일정 시간이 경과하면 물 등을 이용하여 식각 페이스트를 세정한다.
따라서 에칭 페이스트가 도포된 기판 부분의 일정 양이 식각되어 식각 페이스트의 세정 공정 시 제거되어 해당 부부의 두께 감소가 이루어져 제2 부분(112)이 형성되고, 식각 페이스트가 도포되지 않은 기판 부분은 식각이 행해지지 않으므로 제1 부분(111)이 된다. 식각되는 양, 즉, 식각 두께는 식각 페이스트가 기판(110) 위에 도포되는 시간 등에 따라 제어된다.
이때, 식각 페이스트는 스크린 인쇄법이나 원하는 패턴으로 기판(110) 위에 도포된 식각 방지막 등을 이용하여 기판(110)의 전면 위에 원하는 위치에 선택적으로 도포된다.
또한, 레이저 빔을 이용하여 제1 및 제2 부분(111, 112)을 구비한 기판(110)을 형성할 경우, 기판(110) 위에 레이저 빔을 선택적으로 조사하여 기판(110)의 전면으로부터 원하는 두께만큼 기판(110)의 일부를 제거하여 제2 부분(112)을 형성한다. 따라서, 기판(110)에서 레이저 빔의 조사가 이루어지지 않아 기판(110)의 제거가 이루어지지 않은 부분은 제1 부분(111)이 된다.
이때 사용되는 레이저 빔은 도 13에 도시한 것과 같이 스팟(spot) 형태의 레이저를 사용할 수 있다.
본 예에서, 레이저 빔의 파워(power)는 약 0.5W 내지 3W이고, 레이저의 파장은 약 500㎚ 내지 550㎚일 수 있다. 또한, 각 레이저 스팟의 크기, 즉, 지름(d31)은 약 20㎛ 내지 50㎛일 수 있으며, 인접한 두 레이저 스팟의 중첩 비율 (d32)은 약 10% 내지 50%일 수 있다.
이때, 레이저 빔이나 식각 페이스트에 의해 제거되는 기판(110)의 두께는 약 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
이때, 레이저 빔이나 식각 페이스트에 의해 제거되는 기판(110)의 두께는 식각 페이스트의 도포 시간이나 도포량과 같은 식각 페이스트의 도포 조건 또는 레이저 빔의 파워, 중첩 크기 등과 같은 레이저 빔 조사 조건을 변경하여 가능하다.
그런 다음, 도 12c에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면 위에 불순물층(20)을 형성한다. 이때, 불순물층(20)은 기판(110)과 다른 도전성 타입의 불순물을 함유하고 있다. 예를 들어, 기판(110)이 p형일 경우, 불순물층(20)는 인(P)과 같은 n형 불순물을 함유하고 있고, 기판(110)이 n형일 경우, 불순물층(20)는 붕소(B)와 같은 p형 불순물을 함유하고 있다. 이때, 불순물층(20)은 불순물을 함유한 불순물 페이스트를 스크린 인쇄법 등으로 도포한 후 건조시켜 형성되거나, 불순물을 함유한 잉크(ink) 등을 스핀 코팅법(spin coating) 등으로 도포한 후 건조시켜 형성될 수 있다.
이때, 기판(110)은 서로 두께가 다른 제1 부분(111)과 제2 부분(112)을 구비하고 있기 때문에, 제1 부분(111) 위에 위치한 불순물층(20)의 두께와 제2 부분(112) 위에 위치한 불순물층(20)의 두께가 서로 상이하고 또한 제1 부분(111) 위에 위치한 불순물층(20)의 상부 표면[즉, 제1 부분(111)과 접하는 있는 불순물층(20)의 면의 반대편에 위치하는 불순물층(20)의 면]의 높이와 제2 부분(112) 위에 위치한 불순물층(20)의 상부 표면[즉, 제2 부분(112)과 접하는 있는 불순물층(20)의 면의 반대편에 위치하는 불순물층(20)의 면]의 높이는 동일하고, 이 경우, 텍스처링 표면에 의한 각 요철의 높이 차이로 인한 표면 높이 차이를 무시한다. 따라서, 제1 부분(111)의 두께가 제2 부분(112)의 두께보다 두껍기 때문에, 제1 부분(111) 위에 위치하는 불순물층(20)의 두께는 제2 부분(112) 위치하는 불순물층(20)의 두께보다 얇다. 본 예에서, 제1 부분(111) 위에 위치하는 불순물층(20)의 두께는 약 100㎛ 내지 300㎛일 수 있고, 제2 부분(112) 위에 위치하는 불순물층(20)의 두께는 약 150㎛ 내지 500㎛일 수 있다.
이때, 레이저 빔이나 식각 페이스트에 의해 제거되는 기판(110)의 두께가 이미 기술한 약 10㎛ 내지 50㎛의 범위를 벗어날 경우, 기판(110)의 제1 부분(111)과 제2 부분(112) 위에 도포되는 불순물층(20)의 두께는 변경될 수 있다.
그런 다음, 도 12d에 도시한 것처럼, 불순물층(20)을 구비한 기판(110)을 약 850도 내지 950도의 온도에서 약 2분 내지 10분 동안 열처리하여 불순물층(20)에 함유된 불순물을 기판(110) 내로 주입시켜 기판(110)의 전면에 기판(110)과 다른 불순물을 함유한 불순물부인 제1 및 2 에미터 부분(1211, 1212)을 구비한 에미터부(121)를 형성한다.
이미 기재한 불순물층(20)의 도핑 두께와 열처리 조건에 의해 형성되는 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값은 약 80Ω/sq. 내지 120Ω/sq.이고 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값은 약 30Ω/sq. 내지 50Ω/sq.이다. 이때, 기판(110)의 제1 및 제2 부분(111, 112) 위에 도포되는 불순물층(20)의 도포 두께와 열처리 조건 중 적어도 하나가 변경될 경우, 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212)의 면저항값은 변경될 수 있다.
이미 설명한 것처럼, 제2 부분(112) 위에 위치하는 불순물층(20)의 두께가 제1 부분(111) 위에 위치하는 불순물층(20)의 두께보다 두껍기 때문에, 동일한 시간 동안 열처리가 행해질 경우, 보다 두꺼운 불순물층(20)이 위치한 제2 부분(112)으로 주입되는 불순물의 양은 보다 얇은 불순물층(20)이 위치한 제1 부분(111)으로 주입되는 불순물의 양보다 많게 되고, 불순물 도핑 두께 역시 제1 부분(111)보다 제2 부분(112)이 증가한다. 이로 인해, 제1 부분(111)과 제2 부분(112)에 형성되는 에미터부(121)는 서로 다른 불순물 도핑 농도와 불순물 도핑 두께를 갖게 되는 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 형성한다.
이미 설명한 것처럼, 제1 부분(111)에 형성되는 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도는 제2 부분(112)에 형성되는 제2 에미터 부분(1212)의 불순물 도핑 두께와 불순물 도핑 농도보다 작다.
따라서, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)의 불순물 도핑 농도와 불순물도핑 두께는 제2 부분(112)의 두께와 제1 및 제2 부분(111, 112) 위에 적층되는 불순물층(120)의 두께에 따라 변한다.
이때, 열처리 공정은 RPT(rapid thermal process)으로 기판(110)에 빛을 쪼이거나 노(furnace)에 기판(110)을 위치시킨 후 기판(110)을 가열하는 방법 등을 사용할 수 있다.
또한, 기판(110)의 전면에만 불순물층(20)이 형성되므로, 기판(110)의 전면에서 에미터부(121)가 형성된다.
이와 같이, 레이저 빔을 이용하여 위치에 따라 기판(110)를 변화시켜 위치에 따라 불순물층(20)의 적층 두께를 달리하여, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 형성하여 선택적 에미터 구조를 실현한다. 따라서, 선택적 에미터 구조의 제조 공정이 간단해져 선택적 에미터 구조의 제조 시간이 줄어든다.
즉, 실리콘 산화물이나 실리콘 산화물 등으로 이루어지고 마스킹 막의 두께에 따라 불순물 도핑 농도가 서로 다른 제1 및 제2 에미터 부분을 형성하는 비교예의 경우, 마스킹 막 형성 공정과 고농도 도핑 부분(즉, 제2 에미터 부분)을 위해 막의 일부를 제거하는 막 패터닝 공정 등이 요구된다. 또한 막 패터닝을 실시하는 방법에 따라 손상 부분을 제거하는 공정이 추가되거나 잔류물로 인한 기판의 특성 변화 등의 문제가 발생하였다.
하지만, 본 예의 경우, 마스킹 막 형성 공정이 없으므로, 비교예의 경우보다 선택적 에미터 구조의 제조 공정이 간단해지고 이로 인해, 선택적 제조 시간이 크게 감소한다. 또한, 본 예의 경우, 한번의 열처리 공정을 통해 선택적 에미터 구조가 형성되고 잔류물로 인한 기판 특성 변화가 발생하지 않으므로, 기판(110)의 열화 현상이나 특성 변화가 발생하지 않는다.
이와 같이, 열처리 공정에 의해 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)이 형성되면, DHF(diluted HF)용액 등을 이용하여 기판(110) 위에 존재하는 불순물층(20)을 제거한다.
그런 다음, 도 12e에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 기판(110)의 전면에 형성된 에미터부(121) 위에 반사 방지부(130)를 형성한다. 이때, 반사 방지부(130)은 이중막과 같이 다층막 구조를 가질 수 있다.
다음, 도 12f에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지부(130)의 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 인쇄한 후 건조시켜, 전면전극부 패턴(40)을 형성한다.
이때, 전면전극부 패턴(40)은 전면전극 패턴(41)과 전면 버스바 패턴(42)을 구비하고 있다. 전면전극부 패턴(40)은 제2 에미터 부분(1212) 위에 위치하여, 제2 에미터 부분(1212) 위에서 제2 에미터 부분(1212)을 따라 형성된다. 이때, 전면전극 패턴(41)은 서로 이격되어 정해진 방향으로 뻗어 있고 전면 버스바 패턴(42)은 서로 이격되어 전면전극 패턴(41)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 따라서, 전면전극 패턴(41)과 전면 버스바 패턴(42)은 교차하는 부분에서 서로 연결되어 있어, 반사 방지부(130) 위에 형성된 전면전극부 패턴(40)은 격자 형태로 배치된다.
이로 인해, 기판(110)의 제2 부분(112)은 기판(110)에 격자 형태로 위치한 전면전극부 패턴(40)의 형성 위치에 형성된다.
다음, 도 12g에 도시한 것처럼, 알루미늄(Al)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 기판(110)의 후면에 부분적으로 위치하여 후면 전극 패턴(51)을 형성하고, 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 건조시켜 전면 버스바 패턴(42)과 대응하는 기판(110)의 후면 위에 후면 버스바 패턴(52)을 형성하여 후면전극부 패턴(50)을 완성한다.
이때, 이들 패턴(40, 50)의 건조 온도는 약 120도 내지 약 200도일 수 있고, 패턴(40, 50)의 형성 순서는 변경 가능하다.
그런 다음, 전면전극부 패턴(40)과 후면전극부 패턴(50)이 형성된 기판(110)을 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 열처리 공정을 시행한다.
이로 인해, 에미터부(121)의 제2 에미터 부분(1212)에 연결되는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140), 기판(110)과 전기적으로 연결되는 후면 전극(151)과 기판(110)과 후면 전극(151)에 연결되는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한 후면 전극부(150), 그리고 후면 전극(151)과 접해 있는 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)를 형성하여 태양 전지(11)를 완성한다(도 9 및 도 10).
즉, 열처리 공정에 의해, 전면전극부 패턴(40)에 함유된 납(Pb) 등에 의해, 전면전극부 패턴(40)은 접촉 부위의 반사 방지부(130)를 관통하여 하부에 위치하는 에미터부(121)의 제2 에미터 부분(1212)과 접촉하는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)가 형성되어 전면 전극부(140)가 완성된다.
이때, 전면전극부 패턴(40)의 전면전극 패턴(41)은 복수의 전면 전극(141)이 되고, 전면버스바 패턴(42)은 복수의 전면전극용 버스바(142)가 된다.
또한, 열처리 공정에 의해, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)과 후면 버스바 패턴(52)은 각각 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)로 형성되고, 후면전극부 패턴(50)의 후면 전극 패턴(51)에 포함된 알루미늄(Al)이 기판(110)으로 확산되어 기판(110) 내부에 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 불순물부인 후면 전계부(172)가 형성된다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)와 접촉하여 기판(110)과 전기적으로 연결된다. 이때, 기판(110)의 후면에 별도의 에미터부(121)가 위치하지 않으므로, 후면 전계부(172)의 물리적인 특성이 향상된다.
즉, 기판(110)의 후면에 기판(110)과 다른 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)가 존재할 경우, 기판(110)과 동일한 도전성 타입을 갖는 후면 전계부(172)에는 후면 전계부(172)와 다른 도전성 타입을 갖는 불순물, 즉 에미터부(121)에 함유된 불순물이 혼합되어, 후면 전계부(172)의 전계 특성을 약화시켜, 후면 전계부(172)에 의한 전계 효과를 감소시킨다.
하지만, 본 예의 경우, 후면 전계부(172)에는 에미터부(121)의 불순물이 혼합되지 않으므로, 후면 전계부(172)의 특성이 향상되어 후면 전계부(172)의 전계 효과는 더욱 향상된다. 따라서, 기판(110)의 후면으로 이동하는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.
열처리 공정 시, 패턴(40, 50)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(121, 110)과의 화학적 결합으로 접촉 저항이 감소하여 전하의 전송 효율이 향상되어 전류 흐름이 증가된다.본 예의 경우, 기판(110)의 전면에만 에미터부(121)가 형성되므로, 기판(110)의 후면에 위치하는 에미터부와의 전기적인 연결을 차단하는 측면 분리 공정(edge isolation)이나 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부를 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않다. 따라서, 태양 전지(11)의 제조 시간이 단축되어, 태양 전지(11)의 생산성이 향상되고 제조 비용이 줄어든다.
도 1 및 도 2, 도 4, 도 6 및 도 7에 도시한 태양 전지(11-13)는 이미 설명한 도 12a 내지 도 12g에 도시한 제조 방법 중 제1 에미터 부분(1211)과 제2 에미터 부분(1212)의 형성 위치를 제외하면 동일하다.
따라서, 제1 및 제2 에미터 부분(1211, 1212)을 형성하기 위한 공정(도 12b)에서, 레이저 빔이나 식각 페이스트를 이용하여 기판(110)의 일부를 제거하여 기판(110)을 서로 다른 두께를 제1 부분(111)과 제2 부분(112)으로 나눌 때, 기판(110)의 일부가 제거되어 제2 부분(112)이 되는 위치를 태양 전지(11-13)의 각 제2 에미터 부분(1212)의 위치에 맞게 변경한다. 이로 인해 기판(110)의 전면에 위치한 제2 부분(112)의 전면에 각 태양 전지(11-13)에 해당하는 형상을 갖는 제2 에미터 부분(1212)이 형성되고 기판(110)의 나머지 부분인 제1 부분(111)의 전면에 원하는 형상을 갖는 제1 에미터 부분(1211)이 형성된다.
레이저 빔을 이용하여 기판(110)의 일부를 제거하여 서로 두께가 다른 부분(예, 111, 112)을 구비한 기판(110)을 형성한 후 서로 다른 불순물 도핑 두께, 불순물 도핑 농도 및 면저항값을 갖는 복수의 에미터 부분(예, 1211, 1212)을 형성할 경우, 도 14 및 도 15에 도시한 다른 예의 태양 전지(15)는 서로 다른 불순물 도핑 두께, 불순물 도핑 농도 및 면저항값을 갖는 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)을 구비한다.
도 16에 도시한 것처럼, 제1 에미터 부분(1211)은 기판(110)의 전면에서 전면 전극부(140)가 위치하지 않은 기판(110)의 부분에 위치하고, 제2 에미터 부분(1212)은 전면 전극(141) 하부와 전면 버스바(142) 하부에 위치한 기판(110)의 부분에 위치하며, 제3 에미터 부분(1213)은 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)가 교차하는 교차 부분 하부에 위치한 기판(110)의 부분에 위치한다.
제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213) 중에서, 제1 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도와 불순물 도핑 두께가 가장 작고, 제2 에미터 부분(1211)의 불순물 도핑 농도와 불순물 도핑 두께가 가장 크다. 또한, 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213) 중에서, 제1 에미터 부분(1211)의 면저항값이 가장 크고, 제3 에미터 부분(1213)의 면 저항값이 가장 작다.
이처럼, 서로 다른 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 내지 제3 에미터 부분(1211-1213)은 기판(110)의 어느 한 방향(예를 들어, 도 16에서의 X 방향)을 따라 레이저 빔을 조사하여 전면 전극(141)과 전면 버스바(142) 중 하나[예, 전면 전극(141)]에 대응하는 기판(110)의 부분을 해당 두께만큼 제거한 후, 기판(110)을 90도 회전시키거나 레이저 빔의 조사 장치의 위치를 변경하여 레이저 빔을 조사하여 전면 전극(141)과 전면 버스바(142) 중 다른 하나[예, 전면 버스바(142)]에 대응하는 기판(110)의 부분을 해당 두께만큼 제거한다.
이때, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)가 교차하는 부분 하부에 위치하는 기판(110) 부분은 전면 전극(141)과 전면 버스바(142) 하부에 위치하는 다른 기판(110)의 부분보다 레이저빔의 조사 회수가 많게 되어 제거되는 기판(110)의 양이 다른 부분보다 많게 된다.
이로 인해, 기판(110)은 레이저 빔의 조사 회수에 따라 서로 다른 두께를 갖는 세 부분으로 나눠진다. 즉, 레이저 빔의 조사가 행해지지 않아 기판 제거 동작이 이루어지지 않은 제1 부분, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142) 하부에 위치하여 레이저 빔의 조사가 행해져 기판 제거 동작이 행해진 제2 부분, 그리고 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 교차 부분의 하부에 위치하고 제2 부분보다 더 많은 기판 제거 동작이 이루어진 제3 부분으로 기판(110)은 나눠진다. 이때, 제1 부분의 기판 두께가 가장 크고 제3 부분의 기판 두께가 가장 작다.
이로 인해, 도 12c를 통해 제1 내지 제3 부분 위에 적층되는 불순물층(20)의 두께가 서로 상이하게 되므로, 도 12d에 따라 열처리 공정이 행해지면, 불순물층(20)의 적층 두께가 가장 두꺼운 제3 부분에 제3 에미터 부분(1213)이 형성되고, 불순물층(20)의 적층 두께가 가장 얇은 제1 부분에 제1 에미터 부분(1211)이 형성되며 나머지 제2 부분에는 제2 에미터 부분(1212)이 형성된다.
이때, 제1 부분 위에 도포되는 불순물층(20)의 두께가 가장 얇고 제3 부분 위에 도포되는 불순물층(20)의 두께가 가장 두껍다.
이처럼, 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 교차 부분이 전도도가 가장 좋은 제3 에미터 부분(1213)과 연결되어 있으므로, 이 교차 부분에서 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 양과 전면 전극(141)에서 전면 버스바(142)로 이동하는 전하의 양이 증가한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (30)

  1. 제1 도전성 타입을 갖고 있고, 서로 다른 두께를 갖는 복수의 부분을 구비한 기판,
    상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입을 갖고 있고, 상기 복수의 부분에 각각 위치하여 서로 다른 불순물 도핑 두께를 갖는 복수의 에미터 부분을 구비한 에미터부,
    제1 방향으로 뻗어 있는 전극과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차 부분에서 상기 전극과 연결되어 있는 버스바를 포함하며, 상기 복수의 에미터 부분 중 적어도 하나에 연결되어 있는 제1 전극부, 그리고
    상기 기판에 연결되어 있는 제2 전극부를 포함하고,
    상기 기판의 상기 복수의 부분은 제1 두께를 갖는 제1 부분과 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖도록 제1의 홈이 형성되어 있는 제2 부분을 포함하고,
    상기 복수의 에미터 부분은 상기 제1 부분에 위치하는 제1 에미터 부분과, 상기 제2 부분에 위치하며 상기 제1 에미터 부분보다 두꺼운 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 포함하며,
    상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제1 에미터 부분 또는 상기 제2 에미터 부분 중 하나와 연결되어 있고, 상기 교차 부분을 제외한 상기 전극의 나머지 부분 및 상기 버스바의 나머지 부분 중 적어도 하나는 상기 교차 부분이 연결된 에미터 부분과는 다른 에미터 부분과 연결되어 있는 태양 전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 교차 부분을 제외한 상기 전극의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있으며, 상기 교차 부분을 제외한 상기 버스바의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결되어 있는 태양 전지.
  7. 제1항에서,
    상기 버스바와 교차하는 전극의 부분과 나머지 전극의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 전극과 교차하는 부분을 제외한 상기 버스바의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결되어 있는 태양 전지.
  8. 제1항에서,
    상기 전극과 교차하는 상기 버스바의 부분과 나머지 버스바의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 버스바와 교차하는 부분을 제외한 상기 전극의 부분은 상기 제1 에미터 부분과 연결되는 태양 전지.
  9. 제1항에서,
    상기 제2 두께보다 더 얇은 제3 두께를 갖도록 상기 제1의 홈의 바닥 일부에 제2의 홈이 더 형성되어 있는 제3 부분을 더 포함하는 태양 전지.
  10. 제9항에서,
    상기 에미터부는 상기 제3 부분에 위치하고 상기 제2 에미터 부분보다 두꺼운 불순물 도핑 두께를 갖는 제3 에미터 부분을 더 포함하는 태양 전지.
  11. 삭제
  12. 제10항에서,
    상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제3 에미터 부분과 연결되어 있고, 상기 교차 부분을 제외한 상기 전극의 부분과 상기 버스바의 부분은 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있는 태양 전지.
  13. 제1 도전성의 제1 두께를 갖는 기판 일부를 선택적으로 제거해 기판의 한쪽 표면에 제1의 홈을 형성해서, 상기 제1 두께를 갖는 제1 부분과 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 상기 제1의 홈이 마련된 제2 부분을 형성하는 단계,
    제2 도전성 타입의 불순물층을 상기 제1 부분과 제2 부분에 형성하되, 상기 제1의 홈을 상기 불순물층으로 매워 상기 제2 부분 위에 형성되는 불순물층의 두께를 상기 제1 부분에 형성되는 불순물층의 두께보다 두껍게 형성하는 단계,
    상기 불순물층을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 부분에 제1 불순물 도핑 두께를 갖는 제1 에미터 부분과 상기 제2 부분에 제1 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제2 불순물 도핑 두께를 갖는 제2 에미터 부분을 구비한 에미터부를 형성하는 단계, 그리고
    상기 제1 에미터 부분과 상기 제2 에미터 부분 중 적어도 하나의 에미터 부분에 연결된 제1 전극부와 상기 기판에 연결된 제2 전극부를 형성하는 단계
    를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 형성하는 단계는,
    레이저를 상기 기판 위에 선택적으로 조사해서 상기 제1의 홈을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 레이저의 빔은 20㎛ 내지 50㎛의 지름을 갖고 있는 스팟(spot) 형태인 태양 전지의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    바로 이전에 조사된 레이저 빔과 현재 조사된 레이저 빔은 10% 내지 50%의 중첩 비율을 갖는 전지의 제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 제1의 홈의 깊이는 10㎛ 내지 50㎛인 태양 전지의 제조 방법.
  18. 제15항에서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 형성하는 단계는,
    상기 제1의 홈의 바닥 일부에 상기 제2의 홈을 더 형성해서 상기 제2 두께보다 얇은 제3 두께를 갖는 제3 부분을 형성하고,
    상기 불순물층 형성 단계는 상기 제3 부분의 상기 기판 위에 상기 불순물층을 형성하며,
    상기 에미터부 형성 단계는 상기 제3 부분에 상기 제2 불순물 도핑 두께보다 두꺼운 제3 불순물 도핑 두께를 갖는 제3 에미터 부분을 형성하고,
    상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 형성 단계는 상기 제3 에미터 부분에 추가로 연결되는 상기 제1 전극부를 형성하는
    태양 전지의 제조 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께보다 얇고, 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 상기 제3 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께보다 얇은 태양 전지의 제조 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 제1 전극부는 제1 방향으로 뻗어 있는 전극과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있고 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차 부분에서 상기 전극과 연결되어 있는 버스바를 포함하고,
    상기 전극과 상기 버스바는 상기 제2 에미터 부분에 연결되고 상기 전극과 상기 버스바의 교차 부분은 상기 제3 에미터 부분에 연결되는 태양 전지의 제조 방법.
  21. 제18항에서,
    상기 제1 부분 내지 상기 제3 부분을 형성하는 단계는,
    레이저를 상기 제1 두께를 갖는 기판 위에 선택적으로 조사해서 상기 제1의 홈을 형성하여 상기 제2 부분을 형성하고,
    상기 제1의 홈의 바닥 일부에 상기 레이저를 조사해서 상기 제2의 홈을 형성하여 상기 제3 부분을 형성하고,
    상기 레이저 빔이 조사되지 않은 상기 기판의 부분을 상기 제1 부분으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  22. 제20항에서,
    상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 전극부는 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 제2 에미터 부분과 상기 제3 에미터 부분에 연결되어 있는 태양 전지의 제조 방법.
  23. 제13항에서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 형성하는 단계는,
    상기 제1 두께를 갖는 기판 위에 선택적으로 식각 페이스트를 도포하는 단계, 그리고
    일정 시간이 경과한 후, 상기 식각 페이스트를 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 식각 페이스트가 도포된 상기 기판의 부분은 상기 제2 부분이 되고 상기 식각 페이스트가 도포되지 않은 상기 기판의 부분은 상기 제1 부분이 되는 태양 전지의 제조 방법.
  24. 제23항에서,
    제거되는 상기 기판의 두께는 10㎛ 내지 50㎛인 태양 전지의 제조 방법.
  25. 제13항에서,
    상기 불순물층 형성 단계는 스크린 인쇄법(screen printing)이나 스핀 코팅법(spin coating)으로 상기 불순물층을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  26. 삭제
  27. 제13항에서,
    상기 제1 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 100㎛ 내지 300㎛이고, 상기 제2 부분 위에 위치하는 상기 불순물층의 두께는 150㎛ 내지 500㎛인 태양 전지의 제조 방법.
  28. 제27항에서,
    상기 불순물층을 구비한 상기 기판의 열처리는 850도 내지 950도에서 2분 내지 10분 동안 행해지는 태양 전지의 제조 방법.
  29. 제13항에서,
    상기 에미터부 위에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 전극부의 적어도 일부는 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 제2 에미터 부분과 연결되어 있는 태양 전지의 제조 방법.
  30. 제13항에서,
    상기 제1 전극부 및 제2 전극부 형성 단계는 상기 제2 전극부를 형성할 때 상기 제2 전극부와 접하는 상기 기판 내에 전계부를 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
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