KR101729744B1 - Method for manufacturing solar cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법의 일례는 제 1 도전성 타입의 반도체 기판에 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입을 갖는 에미터부를 형성하는 단계; 반도체 기판의 입사면에 전면 보호부를 형성하는 단계; 에미터부와 연결되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 반도체 기판과 연결되는 제 2 전극을 형성하는 단계; 및 전면 보호부에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing a solar cell. One example of a method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes forming an emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type; Forming a front protective portion on an incident surface of the semiconductor substrate; Forming a first electrode connected to the emitter portion; Forming a second electrode connected to the semiconductor substrate; And spraying hydrogen (H) in a plasma state to the front protective portion.
Description
본 발명은 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a solar cell.
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.Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.
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. Typical solar cells have a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types, respectively.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형의 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결함으로써 전력을 얻는다.When light is incident on such a solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor portion, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes which are charged by the photovoltaic effect, And the holes move toward the p-type semiconductor portion. The transferred electrons and holes are collected by different electrodes connected to the n-type semiconductor portion and the p-type semiconductor portion, respectively, and electric power is obtained by connecting these electrodes with electric wires.
본 발명은 태양 전지의 효율을 향상시키는 태양 전지의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a solar cell that improves efficiency of a solar cell.
본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제 1 도전성 타입의 반도체 기판에 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입을 갖는 에미터부를 형성하는 단계; 반도체 기판의 입사면에 전면 보호부를 형성하는 단계; 에미터부와 연결되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 반도체 기판과 연결되는 제 2 전극을 형성하는 단계; 및 전면 보호부에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계;를 포함한다.One example of a solar cell according to the present invention comprises: forming an emitter portion in a semiconductor substrate of a first conductivity type, the emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type; Forming a front protective portion on an incident surface of the semiconductor substrate; Forming a first electrode connected to the emitter portion; Forming a second electrode connected to the semiconductor substrate; And spraying hydrogen (H) in a plasma state to the front protective portion.
여기서, 수소를 분사하는 단계는 외부로부터 수소 가스(H2)를 주입받아 플라즈마 상태의 수소(H)로 상태 변화된 플라즈마 젯을 분사하는 플라즈마 토치(Plasma torch)를 이용할 수 있다.Here, the step of injecting hydrogen may use a plasma torch that injects hydrogen gas (H 2 ) from the outside and injects a plasma jet which has undergone a state change to hydrogen (H) in a plasma state.
또한, 수소를 분사하는 단계에서 전면 보호부의 표면에서 수소를 포함하는 플라즈마 젯(Plasma jet)의 온도는 250℃ 내지 800℃ 사이일 수 있다.In addition, in the step of spraying hydrogen, the temperature of the plasma jet containing hydrogen at the surface of the front surface protection portion may be between 250 ° C and 800 ° C.
또한, 수소를 분사하는 단계는 제 1 전극과 제 2 전극의 열처리 공정 이후에 이루어질 수 있다.또한, 수소를 분사하는 단계는 상기 전면 보호부와 그 하부의 상기 에미터부의 가장 자리를 제거하여 반도체 기판의 일부를 노출시키는 측면 분리(Edge isolation) 단계 이후 또는 이전에 이루어질 수 있다.In addition, the step of injecting hydrogen may be performed after the heat treatment process of the first electrode and the second electrode. In addition, the step of injecting hydrogen may be performed by removing the edges of the front protective portion and the emitter portion below the front protective portion, Or after the edge isolation step exposing a portion of the substrate.
또한, 전면 보호부는 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 실리콘 산화막(SiOx:H), 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 비정질실리콘(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나가 복수의 층으로 형성될 수 있다.The front surface protection portion may be formed of a hydrogenated silicon nitride film (SiNx: H), a silicon oxide film (SiOx: H), a silicon nitride oxide film (SiNxOy: H), a silicon oxynitride film (SiOxNy: H), an amorphous silicon (a- May be formed of a plurality of layers.
또한, 전면 보호부를 형성하는 단계에서 전면 보호부는 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 실리콘 산화막(SiOx:H), 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 비정질실리콘(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In the step of forming the front protective part, the front protective part may be formed of a hydrogenated silicon nitride film (SiNx: H), a silicon oxide film (SiOx: H), a silicon nitride oxide film (SiNxOy: H), a silicon oxynitride film (SiOxNy: (a-Si: H).
또한, 에미터부를 형성하는 단계에서, 에미터부는 반도체 기판의 입사면 또는 입사면의 반대면에 형성될 수도 있다.Further, in the step of forming the emitter portion, the emitter portion may be formed on the incident surface or the surface opposite to the incident surface of the semiconductor substrate.
또한, 에미터부가 반도체 기판의 입사면에 형성되는 경우, 전면 보호부는 에미터부 상부에 형성되며, 제 1 전극은 전면 보호부 상부에 형성되며 전면 보호부를 통과하여 에미터부와 연결될 수 있다.When the emitter portion is formed on the incident surface of the semiconductor substrate, the front surface protection portion is formed on the emitter portion, the first electrode is formed on the front surface protection portion, and may be connected to the emitter portion through the front surface protection portion.
또한, 에미터부가 반도체 기판 입사면의 반대면에 형성되는 경우, 제 1 전극은 반도체 기판 입사면의 반대면에 형성되어 에미터부와 연결될 수도 있다.When the emitter portion is formed on the side opposite to the semiconductor substrate incident surface, the first electrode may be formed on the opposite side of the semiconductor substrate incident surface and connected to the emitter portion.
또한, 태양 전지의 제조 방법은 제 2 전극을 형성하는 단계 이전에, 반도체 기판 입사면의 반대면에 후면 전계부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the solar cell may further include forming a rear electric field portion on the opposite side of the semiconductor substrate incident surface, prior to the step of forming the second electrode.
본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 태양 전지 제조 단계의 마지막 열처리 공정에서 전면 보호부에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사함으로써 태양 전지의 광전 효율을 향상시키는 효과가 있다.One example of the method for manufacturing a solar cell according to the present invention is to improve the photoelectric efficiency of a solar cell by spraying hydrogen (H) in a plasma state to the front protective part in the last heat treatment step of the solar cell manufacturing step.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 도 1 및 도 2에 도시된 태양 전지를 제조하는 방법의 일례를 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법이 적용될 수 있는 태양 전지의 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.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.
3A to 3G illustrate an example of a method of manufacturing the solar cell shown in Figs. 1 and 2. Fig.
4 and 5 are views for explaining another example of a solar cell to which the method for manufacturing a solar cell according to the present invention can be applied.
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. 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.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. 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. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. Further, when a certain portion is formed as "whole" on another portion, it means not only that it is formed on the entire surface of the other portion but also that it is not formed on the edge portion.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 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.
도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)는 기판(110), 에미터부(emitter region)(120), 전면 보호부(125), 제 1 전극(140), 후면 전계부(back surface field, BSF)(172), 그리고 제 2 전극(150)를 구비할 수 있다. 여기서, 후면 전계부(172)는 생략될 수도 있으나, 후면 전계부(172)가 있는 경우 태양 전지(1)의 효율이 더 향상되므로, 이하에서는 후면 전계부(172)가 포함되는 것을 일례로 설명한다.1 and 2, a
반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입을 가질 수 있으며, 이와 같은 반도체 기판(110)은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수 있다. 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 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑될 수 있다.The
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 전면 보호부(125)) 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 전면 보호부(125) 역시 요철면을 갖는다. The front surface of the
이때, 텍스처링 표면은 주로 알카리 용액(alkaline solution)을 이용하여 형성되며, 복수의 요철은 불규칙한 폭과 높이를 갖고 있다. 이때, 형성되는 각 요철의 폭과 높이는 수십 ㎛일 수 있다.At this time, the textured surface is formed mainly by using an alkaline solution, and the plural irregularities have irregular width and height. At this time, the width and height of each concavity and convexity formed may be several tens of 탆.
복수의 요철을 갖고 있는 텍스처링 표면에 의해, 기판(110)의 전면 쪽으로 입사되는 빛은 전면 보호부(125)와 기판(110)의 표면에 형성된 복수의 요철에 의해 복수 번의 반사 동작이 발생하면서 기판(110) 내부로 입사된다. 이로 인해, 기판(110)의 전면에서 반사되는 빛의 양이 감소하여 기판(110) 내부로 입사되는 빛의 양이 증가한다. 또한, 텍스처링 표면으로 인해, 빛이 입사되는 기판(110)과 전면 보호부(125)의 표면적이 증가하여 기판(110)으로 입사되는 빛의 양 또한 증가한다.The light incident on the front surface of the
에미터부(120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 도전성 타입의 반도체 기판의 입사면에 형성되며, 상기 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 영역으로, 빛이 입사되는 면, 즉, 기판(110)의 전면 내부에 위치할 수 있다. 따라서 제2 도전성 타입의 에미터부(120)는 기판(110) 중 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.The
그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 다르게, 에미터부(120)가 기판(110)의 입사면의 반대면인 후면에 배치될 수도 있는데, 이에 대한 설명은 도 4 및 도 5에서 한다.However, as shown in FIGS. 1 and 2, the
이와 같은 기판(110)과 에미터부(120)와의 p-n 접합으로 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference caused by the pn junction between the
에미터부(120)는 기판(110), 즉, 기판(110)의 제1 도전성 부분과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(120)쪽으로 이동한다.Since the
에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the
전면 보호부(125)는 반도체 기판(110)의 입사면에 상부에 위치하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 에미터부(120)가 기판(110)의 입사면에 위치하는 경우, 전면 보호부(125)는 에미터부 상부에 위치할 수 있다. 1 and 2, when the
이와 같은 전면 보호부(125)는 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 실리콘 산화막(SiOx:H), 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 비정질실리콘(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 단일막으로 이루어질 수 있다.The front
이와 같은 전면 보호부(125)는 전면 보호부(125)에 포함되는 수소(H)로 인하여, 반도체 기판(110)의 표면 및 그 근처에 주로 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 반도체 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 페시베이션 기능(passivation function)을 수행하여 결함에 의해 반도체 기판(110)의 표면이나 그 근처에서 손실되는 전하의 양을 감소시킨다. The front
이와 같은 전면 보호부(125)는 반도체 기판(110)이 텍스터링 표면을 갖는 경우, 기판(110)과 유사하게 하게 복수의 요철을 구비한 텍스처링 표면을 갖게 된다.When the
일반적으로 결함은 반도체 기판(110)의 표면이나 그 근처에 주로 많이 존재하므로, 실시예의 경우, 전면 보호부(191)가 반도체 기판(110)의 표면에 직접 접해 있으므로 페이베이션 기능이 더욱 향상되어, 전하의 손실량은 더욱 감소한다.Since the defects are mainly present on the surface or near the surface of the
또한, 이와 같은 전면 보호부(125)는 전술한 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 실리콘 산화막(SiOx:H), 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 비정질실리콘(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나로 이루어진 복수의 층으로 형성될 수도 있다.The front
예를 들어, 전면 보호부(125)는 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H)이 두 개의 층으로 형성될 수도 있는 것이다.For example, the front
이와 같이, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H)이 두 개의 층으로 형성되는 경우, 두 개의 실리콘 질화막 중 기판(110) 입사면의 가장 상부에 위치하는 제 1 실리콘 질화막(SiNx:H)의 수소 농도는 제 1 실리콘 질화막과 에미터부(120) 사이에 위치하는 제 2 실리콘 질화막의 수소 농도보다 높을 수 있다.In the case where the hydrogenated silicon nitride film (SiNx: H) is formed of two layers, the hydrogen concentration of the first silicon nitride film (SiNx: H) located at the uppermost portion of the incident surface of the
이와 같이 함으로써, 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 보다 강화할 수 있어 태양 전지(1)의 광전 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.By doing this, the passivation function of the front surface
제 1 전극(140)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 반도체 기판(110)의 전면에 위치하며, 상기 전면 보호부(125)를 통과하여 상기 에미터부(120)에 연결될 수 있다. 그러나, 에미터부(120)가 반도체 기판(110)의 후면에 위치하는 경우, 제 1 전극(140)도 반도체 기판(110)의 후면에 위치할 수 있는데, 이는 후술할 도 4 및 도 5를 통하여 설명한다.1 and 2, the
이와 같은 제 1 전극(140)은 복수의 핑거 전극(finger electrode)(141)과 복수의 핑거 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.The
복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(120)와 전기적·물리적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(120) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.The plurality of
복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(120)와 전기적·물리적으로 연결되어 있고 복수의 핑거 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.A plurality of front bus bars 142 are electrically and physically connected to the
이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 핑거 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(141)과 전기적·물리적으로 연결되어 있다. The plurality of front bus bars 142 are located on the same layer as the plurality of
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 제 1 전극(140)은 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.1, the plurality of
복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(120)의 부분으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한다. The plurality of front bus bars 142 collect the charge moving from the portion of the contacted
각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 핑거 전극(141)의 폭보다 크게 할 수도 있다.The width of each
이와 같은 복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다. The plurality of front bus bars 142 are connected to an external device to output collected electric charges (e.g., electrons) to an external device.
이와 같은 제 1 전극(140)의 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. The plurality of
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 핑거 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.In FIG. 1, the number of the
후면 전계부(172)는 반도체 기판(110) 입사면의 반대면에 위치할 수 있으며, 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다. The rear
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 제 2 전극(150)으로의 전하 이동량을 증가시킨다.A potential barrier is formed due to the difference in impurity concentration between the first conductive region and the rear
제 2 전극(150)은 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.The
후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다. The
이러한 후면 전극(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.This
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.The
복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극(151)과 연결되어 있다. The plurality of rear bus bars 152 are located on the rear surface of the
또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.In addition, the plurality of rear bus bars 152 are opposed to the plurality of front bus bars 142 in correspondence with the
복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.A plurality of rear bus bars 152 collects charge transferred from the
복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다. A plurality of rear bus bars 152 are also connected to external devices so that the charges (e.g., holes) collected by the plurality of rear bus bars 152 are output to an external device.
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.These plurality of rear bus bars 152 may be made of a material having a better conductivity than the
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.The operation of the
태양 전지(1)로 빛이 조사되어 전면 보호부(125)를 통해 반도체부인 에미터부(120)와 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면과 전면 보호부(125)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(120)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(120)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(120) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)와 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.These electron-hole pairs are separated from each other by the pn junction of the
다음, 도 3a 내지 도 3g는 도 1 및 도 2에 도시된 태양 전지(1)를 제조하는 방법의 일례를 설명한다.Next, FIGS. 3A to 3G illustrate an example of a method of manufacturing the
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 도전성 타입을 가지는 반도체 기판(110)의 전면을 텍스처링 처리하여 반도체 기판(110)의 전면에 복수의 돌출부를 형성한다. 텍스처링 공정 전에 잉곳(ingot) 형태의 반도체를 태양 전지용 반도체 기판으로 자르기 위한 슬라이싱(slicing) 공정 중에 발생하는 기판 표면의 손상부를 제거하는 공정(saw damage process)과 반도체 기판의 표면에 존재하는 오염 물질 등을 제거하기 위한 세정 공정이 추가로 실시될 수 있다.3A, a plurality of protrusions are formed on the entire surface of the
이와 같은 텍스처링 처리 공정은 습식 에칭 공정을 이용할 수 있고, 습식 에칭 공정이후, 반도체 기판(110)의 표면을 세척하는 세정공정을 수행할 수도 있다.Such a texturing process may use a wet etching process, and may perform a cleaning process to clean the surface of the
이와 같은 도 3a 공정 이후에 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 도전성 타입의 반도체 기판(110)의 전면에 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 에미터부(120)를 형성한다.3B, the
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 에미터부(120) 상부에 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 실리콘 산화막(SiOx:H), 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 비정질실리콘(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전면 보호부(125)를 형성한다.3C, a hydrogenated silicon nitride film (SiNx: H), a silicon oxide film (SiOx: H), a silicon nitride oxide film (SiNxOy: H), a silicon oxynitride film (SiOxNy: H) and amorphous silicon (a-Si: H).
보다 구체적으로, 전면 보호부(125)로 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H)을 사용하는 경우, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H)을 에미터부(120)의 상부에 코팅하여 형성할 수 있다.More specifically, when a hydrogenated silicon nitride film (SiNx: H) is used as the front
만약, 전면 보호부(125)로 수소화된 실리콘 산화막(SiOx:H)을 에미터부(120)의 상부에 형성할 경우, 열적 산화막(Thermal Oxide Layer) 형성 방법을 이용할 수도 있다.If a hydrogenated silicon oxide film (SiOx: H) is formed on the
또한, 전면 보호부(125)로 비정질실리콘(a-Si:H)층을 에미터부(120)의 상부에 형성할 경우, PECVD 장치를 이용하여 에미터부(120)의 상부에 비정질실리콘(a-Si:H)층을 증착할 수도 있다.When the amorphous silicon (a-Si: H) layer is formed on the
이와 같이, 전면 보호부(125)를 에미터부(120)의 상부에 형성하는 방법은 다양하게 구현할 수 있다.As described above, the method of forming the front
이후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 전면 보호부(125) 상부에 형성되며 상기 전면 보호부(125)를 통과하여 상기 에미터부(120)와 연결되는 제 1 전극(140)을 형성하고, 기판(110)의 반대면에는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물을 기판(110) 반대면 내부로 확산시켜 기판(110)보다 고농도로 도핑된 후면 전계부(172)를 형성할 수 있다.3D, a
그리고 아울러, 후면 전계부(172)의 상부에 후면 전극(151)과 후면 버스바(152)를 포함하는 제 2 전극(150)을 형성할 수 있는 것이다.In addition, the
한편, 이와 같은 제 1 전극(140)과 후면 전계부(172)를 형성하는 과정 중에는 열처리 공정이 동반된다. Meanwhile, during the process of forming the
보다 구체적으로 설명하면, 제 1 전극(140)을 형성하기 위해서는 도전성 페이스트를 전면 보호부(125)의 상부에 패터닝한 이후, 열처리 공정을 통해 도전성 페이스트가 전면 보호부(125)를 통과하여 에미터부(120)에 연결될 수 있는 것이다.More specifically, in order to form the
또한, 후면 전계부(172)는 먼저 기판(110)의 후면에 제 2 전극(150)을 형성한 이후, 열처리 공정을 수행하면, 제 2 전극(150)에 포함된 제 1 도전성 타입의 불순물이 기판(110)의 후면 내부로 확산되어 형성될 수 있는 것이다.When the
이와 같이, 제 1 전극(140)을 형성하기 위한 열처리 공정과 제 2 전극(150) 또는 후면 전계부(172)를 형성하기 위한 열처리 공정은 한번의 열처리 공정을 통하여 동시에 수행될 수도 있다.As described above, the heat treatment for forming the
한편, 이와 같은 열처리 공정 중에 전면 보호부(125)에도 함께 열이 가해져, 전면 보호부(125) 내부에 포함된 수소도 영향을 받게 되어, 전면 보호부(125) 내부의 수소 농도가 감소할 수 있다.Meanwhile, during the heat treatment process, heat is also applied to the front
이와 같이, 전면 보호부(125) 내부의 수소 농도가 감소하면, 도 1 및 도 2에서 전술한 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능이 약화될 수 있어 태양 전지(1)의 광전 효율이 저하될 수 있다.If the hydrogen concentration in the front
그러나, 도 3e에 도시된 바와 같이, 전면 보호부(125)의 위에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하게 되면, 제 1 전극(140) 및 후면 전계부(172)를 형성하기 위한 열처리 공정 중에 감소되는 전면 보호부(125)의 수소 농도를 보완하여 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 강화할 수 있는 효과가 있다.3E, when hydrogen (H) in a plasma state is injected on the front
여기서, 전면 보호부(125)에 수소를 분사하는 단계는 도 3e에 도시된 바와 같이, 외부로부터 수소 가스(H2)를 주입받아 플라즈마 상태의 수소(H)로 상태 변화된 플라즈마 젯(Plama jet, 310)을 분사하는 플라즈마 토치(Plasma torch, 300)를 이용할 수 있다. 3E, the step of injecting hydrogen to the front surface
이와 같은 플라즈마 토치(300)는 내부에 에노드(Anode)와 캐소드(Cathode)가 있으며, 공정 가스로 불활성 기체인 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 가스가 이용될 수 있으며, 공정 가스가 플라즈마 토치(300) 내부로 유입된 상태에서 에노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이에 고전압이 인가되면 플라즈마 젯(300)을 방출되는 것이다.An inert gas such as argon (Ar) or nitrogen (N 2 ) gas may be used as the process gas. The
이와 같이 플라즈마 젯(300)이 방출될 때에, 도 3e에 도시된 바와 같이, 수소 가스(H2)를 플라즈마 토치(300) 내부로 주입하면 수소 가스(H2)는 플라즈마 상태의 수소(H)로 상태 변화를 일으켜 플라즈마 젯(300)에 포함되어 플라즈마 젯(300)이 분사될 때 함께 전면 보호부(125)에 분사되는 것이다.3E, when the hydrogen gas H 2 is injected into the
한편, 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 방법은 도 3e에 도시된 바와 다르게, PECVD 장치를 이용할 수도 있다. On the other hand, a method of spraying hydrogen (H) in a plasma state may use a PECVD apparatus, as shown in FIG. 3E.
만약 PECVD 장치를 이용하는 경우, 하나의 공정 라인을 이동 중인 태양 전지(1)를 공정 라인에서 PECVD 장치의 챔버로 이동한 후 PECVD 장치를 가동하여 전면 보호부(125)의 위에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하게 할 수 있는 것이다. 이와 같이 PECVD 장치가 챔버 내부에서 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하도록 하기 위해서 PECVD 장치로 공정 가스와 함께 수소 가스(H2)를 주입하게 된다.If the PECVD apparatus is used, the moving
그러나, 도 3e에 도시된 바와 같이, 플라즈마 토치(300)를 이용하는 경우, PECVD 장치를 이용하는 것과 비교하여 공정 효율을 향상시킬 수 있다.However, as shown in FIG. 3E, when the
이는, 플라즈마 토치(300)를 이용하는 경우, 플라즈마 토치(300)의 경량성으로 인하여 태양 전지(1)의 공정 라인 상부에 설치가 가능하므로, 태양 전지가 공정 라인을 따라 이동되는 중에 자연스럽게 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사할 수 있기 때문이다.This is because, when the
따라서, 플라즈마 토치(300)를 이용하는 경우, 공정 라인을 따라 이동 중인 태양 전지(1)에 수소를 분사하기 위하여 공정 라인에서 별도의 장소로 이동할 필요가 없어 공정 시간을 절약할 수 있으며, 일반 대기 환경에서도 사용 가능한 플라즈마 토치(300)의 특성으로 인하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.Accordingly, in the case of using the
이와 같이, 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하기 위하여 플라즈마 토치(300)를 이용하는 경우, 플라즈마 토치(300)에서 분사되는 플라즈마 젯(310)의 온도는 플라즈마 토치(300)로부터의 거리에 따라 달라진다. 예를 들면, 플라즈마 토치(300)와 인접한 플라즈마 젯(310) 중심부의 온도(t1)는 대략 1000℃ 이상이 되고, 플라즈마 토치(300)로부터 거리가 멀어질수록 플라즈마 젯(310)의 온도가 감소하게 된다.The temperature of the
따라서, 전면 보호부(125)와 플라즈마 토치(300) 사이의 거리(D)는 플라즈마 토치(300)의 용량에 따라 달라질 수 있으나, 전면 보호부(125)의 표면에서 수소를 포함하는 플라즈마 젯(300)의 온도(t2)는 250℃ 내지 800℃ 사이가 되도록 할 수 있다.The distance D between the front surface
여기서, 플라즈마 젯(300)의 온도가 250℃ 이상이 되도록 하는 것은 플라즈마 젯(300)에 포함되는 수소(H)가 전면 보호부(125) 내부로 효율적으로 유입되도록 하기 위함이고, 플라즈마 젯(300)의 온도가 800℃ 이하가 되도록 하는 것은 플라즈마 젯(300)의 과도한 열로부터 제 1 전극(140), 에미터부(120) 또는 반도체 기판(110)을 보호하기 위함이다.The reason why the temperature of the
또한, 도 3e와 같이, 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계는 제 1 전극과 제 2 전극의 열처리 공정 이후에 이루어지도록 할 수 있다. 이는 이미 전술한 바와 같이, 이미 전면 보호부(125)를 형성한 이후, 제 1 전극(140)이나 제 2 전극(150) 또는 후면 전계부(172)를 형성하기 위한 열처리 공정 중에 전면 보호부(125) 내부의 수소(H) 농도가 감소할 수 있기 때문이다.In addition, as shown in FIG. 3E, the step of spraying hydrogen (H) in a plasma state to the front
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 전면 보호부(125)가 형성된 이후, 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150)의 열처리 공정을 실시한 다음, 최종적으로 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계를 한 번 더 수행함으로써 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 강화할 수 있는 효과가 있어 태양 전지(1)의 광전 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the solar cell manufacturing method according to the present invention is characterized in that after the front
또한, 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법과는 달리, 대안적인 예에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법은 측면 분리(Edge isolation) 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, unlike the manufacturing method of the
즉, 도 3b와는 달리, 반도체 기판(110)의 전면뿐만 아니라 측면에도 에미터부(120)가 형성될 경우, 측면 분리 단계는 전면 보호부(125)과 그 하부에 위치한 에미터부(120)의 가장 자리 부분을 제거하여 반도체 기판(110)의 가장 자리 부분을 노출시키는 단계로서, 서로 다른 종류의 전하를 출력하는 제1 전극(140)과 제 2 전극(150)이 반도체 기판(110)의 측면에 위치한 에미터부(120)와 의해 전기적으로 접촉하는 것을 방지한다. 이와 같은 측면 분리 단계는 레이저를 이용하여 이루어질 수 있다.3B, when the
이와 같이 측면 분리 단계가 더 포함되는 경우, 수소를 분사하는 단계는 측면 분리 단계 이후 또는 이전에 이루어질 수도 있다.If such a side separation step is further included, the step of injecting hydrogen may be performed after or before the side separation step.
여기서, 수소를 분사하는 단계를 측면 분리 단계 이후에 하게 되면, 전술한 바와 같이, 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 보다 더 강화할 수 있다.Here, when the step of injecting hydrogen is performed after the side separation step, the passivation function of the front
이는, 측면 분리 단계에서 레이저를 이용하여 에미터부(120)와 전면 보호부(125)의 가장 자리를 제거하게 되는데, 이때, 전면 보호부(125)의 가장 자리는 레이저에 의해 열을 받게 된다. 이와 같이 되면, 전면 보호부(125)의 가장 자리 부분에서 수소의 농도가 저하될 수 있는데, 본원 발명과 같이, 수소를 분사하는 단계를 측면 분리 단계 이후에 하게 되면, 저하되는 수소의 농도를 보강할 수 있어 전면 보호부의 페시베이션 기능을 보다 더 강화할 수 있는 것이다.This eliminates the edges of the
지금까지의 도 1, 도 2 및 도 3a 내지 도 3e에서는 본 발명에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법이 제 1 전극(140) 및 에미터부(120)가 반도체 기판(110)의 입사면 방향에 형성된 구조의 태양 전지를 일례로 설명하였으나, 이와 다르게 제 1 전극(140) 및 에미터부(120)가 반도체 기판(110)의 입사면의 반대면 방향에 형성된 구조의 태양 전지에서도 적용할 수 있다.1, 2 and 3A to 3E, the manufacturing method of the
다음의 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법이 적용될 수 있는 태양 전지의 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.4 and 5 are diagrams for explaining another example of a solar cell to which the method of manufacturing a solar cell according to the present invention can be applied.
도 4는 반도체 기판(110)의 후면에 에미터부(120)가 형성되고, 에미터부(120)의 상부에 제 1 전극(140)이 형성되는 후면 접촉(Back Contack) 구조의 IBC (Interdigitated back contact) 태양 전지(2)의 일례이다. 4 is a cross-sectional view illustrating an IBC (Back-contact) structure in which an
이와 같이 도 4에 도시된 IBC 태양 전지(2)에서는 반도체 기판(110)의 후면에서 제 1 전극(140)과 제 2 전극(150) 사이에 전면 보호부(125)와 동일한 기능을 하는 후면 보호부(192)가 형성된 것을 일례로 도시하였으나, 이는 생략 가능하다.In the IBC
도 4에 도시된 바와 같은, IBC 태양 전지(2)의 경우에도 전면 보호부(125)를 형성한 이후, 후면 전계부(172) 또는 에미터부(120)를 형성하기 위해 불순물이 반도체 기판(110)의 후면 내부로 확산하는 과정에서 열처리 공정이 행해지거나, 제 1 전극(140) 또는 제 2 전극(150)을 에미터부(120) 상부나 후면 전계부(172) 상부에 형성하는 과정에서 열처리 공정이 행해질 수 있다.The IBC
만약 이와 같은 열처리 공정이 전면 보호부(125)가 형성된 이후에 행해지는 경우, 도 3d에서 전술한 바와 같이, 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능이 약화될 수 있으나, 본 발명의 도 3e와 같이, 다른 모든 열처리 공정이 수행된 이후, 최종적으로 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계를 한 번 더 수행함으로써 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 강화할 수 있는 효과가 있어 태양 전지(2)의 광전 효율을 향상시킬 수 있다.If the heat treatment process is performed after the front
다음, 도 5에 도시된 태양 전지(3)는 도 4에서 전술한 바와 같이, 후면 접촉(Back Contack) 구조의 태양 전지이나, 반도체 기판(110)은 결정질 실리콘이고, 에미터부(120)와 후면 전계부(172)가 비정질 실리콘으로 이루어진 이종 접합 구조이다.The
이와 같은 이종 접합 구조의 태양 전지(3)의 경우에도, 전면 보호부(125)를 형성한 이후, 후면 전계부(172), 에미터부(120), 제 1 전극(140) 또는 제 2 전극(150)을 형성하는 과정에서 열처리 공정이 행하여질 수 있다.In the case of the
그러나, 본 발명의 도 3e와 같이, 후면 전계부(172), 에미터부(120), 제 1 전극(140) 또는 제 2 전극(150)을 형성하기 위한 열처리 공정이 수행된 이후, 최종적으로 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계를 한 번 더 수행함으로써 전면 보호부(125)의 페시베이션 기능을 강화할 수 있는 효과가 있어 태양 전지(3)의 광전 효율을 향상시킬 수 있다.However, after the heat treatment process for forming the rear
이 밖에도 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 전면 보호부(125)를 형성한 이후, 태양 전지의 다른 구성을 형성하기 위한 열처리 과정이 모두 수행된 이후 본 발명의 도 3e와 같이, 최종적으로 전면 보호부(125)에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하는 단계를 한 번 더 수행함으로써, 다양한 구조의 태양 전지를 제조하는 과정에 사용될 수 있는 것이다.In addition, in the method of manufacturing a solar cell according to the present invention, after the front protecting
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.
110: 기판 120: 에미터부
125: 전면 보호부 140: 제 1 전극
141: 핑거 전극 142: 전면 버스바
150: 제 2 전극 151: 후면 전극
152: 후면 버스바 172: 후면 전계부110: substrate 120: emitter portion
125: front protection part 140: first electrode
141: finger electrode 142: front bus bar
150: second electrode 151: rear electrode
152: rear bus bar 172: rear front fascia
Claims (11)
상기 반도체 기판의 입사면에 전면 보호부를 형성하는 단계;
도전성 페이스트를 인쇄한 후 열처리 공정을 실시하여 상기 에미터부와 연결되는 제 1 전극을 형성하는 단계;
상기 반도체 기판과 연결되는 제 2 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극을 형성하기 위한 상기 열처리 공정을 실시한 후에 상기 전면 보호부에 플라즈마 상태의 수소(H)를 분사하여, 상기 열처리 공정에 의해 감소된 상기 전면 보호부의 수소 농도를 증가시키는 단계를 포함하며,
상기 수소를 분사하는 단계는 외부로부터 수소 가스(H2)를 주입 받아 상기 플라즈마 상태의 수소(H)로 상태 변화된 플라즈마 젯을 분사하는 플라즈마 토치(Plasma torch)를 이용하고,
상기 수소를 분사하는 단계에서 상기 전면 보호부의 표면에서 상기 수소를 포함하는 플라즈마 젯(Plasma jet)의 온도는 250℃ 내지 800℃ 사이인 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.Forming an emitter portion having a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a semiconductor substrate of a first conductivity type;
Forming a front protective portion on an incident surface of the semiconductor substrate;
Forming a first electrode connected to the emitter by performing a heat treatment process after printing a conductive paste;
Forming a second electrode connected to the semiconductor substrate; And
And spraying hydrogen (H) in a plasma state to the front surface protection portion after the heat treatment process for forming the first electrode, thereby increasing the hydrogen concentration of the front surface protection portion reduced by the heat treatment process ,
In the step of injecting hydrogen, a plasma torch is used in which hydrogen gas (H 2 ) is injected from the outside and a plasma jet, which is changed into hydrogen (H) in a plasma state, is injected,
Wherein the temperature of the plasma jet including the hydrogen on the surface of the front protective part in the step of spraying the hydrogen is between 250 ° C and 800 ° C.
상기 제 2 전극을 형성하는 단계는 도전성 페이스트를 인쇄한 후 열처리 공정을 실시하는 것을 포함하며, 상기 제2 전극을 형성하기 위한 열처리 공정과 상기 제1 전극을 형성하기 위한 열처리 공정은 동시에 실시되는 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
The forming of the second electrode includes printing a conductive paste and then performing a heat treatment process. The heat treatment process for forming the second electrode and the heat treatment process for forming the first electrode are simultaneously performed. Gt;
상기 수소를 분사하는 단계는 상기 전면 보호부와 그 하부의 상기 에미터부의 가장 자리를 제거하여 상기 반도체 기판의 일부를 노출시키는 측면 분리(Edge isolation) 단계 이후 또는 이전에 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of injecting hydrogen is performed before or after the edge isolation step of exposing a part of the semiconductor substrate by removing the edges of the front protective part and the emitter part below the front protective part. ≪ / RTI >
상기 전면 보호부는 수소화된 실리콘 질화막, 수소화된 실리콘 산화막,수소화된 실리콘 질화산화막, 수소화된 실리콘 산화질화막, 수소화된 비정질실리콘막 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the front surface protection portion includes at least one of a hydrogenated silicon nitride film, a hydrogenated silicon oxide film, a hydrogenated silicon nitride oxide film, a hydrogenated silicon oxynitride film, and a hydrogenated amorphous silicon film.
상기 전면 보호부는 수소화된 실리콘 질화막, 수소화된 실리콘 산화막, 수소화된 실리콘 질화산화막, 수소화된 실리콘 산화질화막, 수소화된 비정질실리콘막 중 적어도 어느 하나가 복수의 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the hydrogenated silicon nitride film, the hydrogenated silicon oxide film, the hydrogenated silicon nitride oxide film, the hydrogenated silicon oxynitride film, and the hydrogenated amorphous silicon film is formed of a plurality of layers. Way.
상기 에미터부는 상기 반도체 기판의 입사면 또는 입사면의 반대면에 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the emitter portion is formed on an incident surface or an opposite surface of the semiconductor substrate.
상기 에미터부가 상기 반도체 기판의 입사면에 형성되는 경우,
상기 전면 보호부는 상기 에미터부 상부에 형성되며,
상기 제 1 전극은 상기 전면 보호부 상부에 형성되며 상기 전면 보호부를 통과하여 상기 에미터부와 연결되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.9. The method of claim 8,
When the emitter portion is formed on the incident surface of the semiconductor substrate,
Wherein the front protective portion is formed on the emitter portion,
Wherein the first electrode is formed on an upper portion of the front protection portion and is connected to the emitter portion through the front protection portion.
상기 에미터부가 상기 반도체 기판 입사면의 반대면에 형성되는 경우,
상기 제 1 전극은 상기 반도체 기판 입사면의 반대면에 형성되어 상기 에미터부와 연결되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.9. The method of claim 8,
When the emitter portion is formed on the side opposite to the semiconductor substrate incident surface,
Wherein the first electrode is formed on an opposite surface of the semiconductor substrate and is connected to the emitter.
상기 태양 전지의 제조 방법은
상기 반도체 기판 입사면의 반대면에 후면 전계부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법. The method according to claim 1,
The manufacturing method of the solar cell
Further comprising the step of forming a rear surface electric field portion on the opposite side of the semiconductor substrate incident surface.
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