KR101732742B1 - Bi-facial solar cell and method for fabricating the same - Google Patents

Bi-facial solar cell and method for fabricating the same Download PDF

Info

Publication number
KR101732742B1
KR101732742B1 KR1020110113884A KR20110113884A KR101732742B1 KR 101732742 B1 KR101732742 B1 KR 101732742B1 KR 1020110113884 A KR1020110113884 A KR 1020110113884A KR 20110113884 A KR20110113884 A KR 20110113884A KR 101732742 B1 KR101732742 B1 KR 101732742B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
layer
type emitter
type
forming
Prior art date
Application number
KR1020110113884A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130048945A (en
Inventor
안수범
서준모
송석현
양수미
강진모
주상민
Original Assignee
현대중공업그린에너지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업그린에너지 주식회사 filed Critical 현대중공업그린에너지 주식회사
Priority to KR1020110113884A priority Critical patent/KR101732742B1/en
Publication of KR20130048945A publication Critical patent/KR20130048945A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101732742B1 publication Critical patent/KR101732742B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/068Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0684Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells double emitter cells, e.g. bifacial solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 소수캐리어의 재결합률을 저하시켜 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 양면수광형 태양전지의 제조방법은 n형 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상부에 p형 에미터를 형성함과 함께 상기 p형 에미터 상에 제 1 확산부산물을 형성하는 단계와, 상기 확산부산물을 선택적으로 패터닝하여 상기 p형 에미터의 일부 영역을 노출시키는 단계 및 확산공정을 실시하여 기판 상부에 전면전계층(n+), 기판 하부에 후면전계층(n+)을 각각 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 패터닝된 확산부산물은 확산방지막의 역할을 하며, 상기 확산방지막에 의해 노출된 p형 에미터는 전면전계층(n+)으로 전환되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a double-sided light receiving solar cell capable of improving the photoelectric conversion efficiency of a solar cell by lowering the recombination rate of a minority carrier and a method of manufacturing the same. Forming a p-type emitter on the substrate and forming a first diffusion by-product on the p-type emitter; and selectively patterning the p-type emitter to form a p- (N +) on the substrate and a backside layer (n +) on the bottom of the substrate by performing a diffusion step and a step of exposing a part of the patterned diffusion by- And the p-type emitter exposed by the diffusion prevention layer is converted to the all-electron layer (n +).

Description

양면수광형 태양전지 및 그 제조방법{Bi-facial solar cell and method for fabricating the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-sided light receiving solar cell,

본 발명은 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소수캐리어의 재결합률을 저하시켜 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-sided light receiving solar cell and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a double-sided light receiving solar cell capable of reducing the recombination rate of a minority carrier to improve the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, will be.

태양전지는 태양광을 수광하여 광전변환시키는 소자이다. 일반적인 태양전지는 전면과 후면에 각각 전면전극과 후면전극이 구비되는 구조를 갖는다. 그러나, 수광면인 전면에 전면전극이 구비됨에 따라, 전면전극의 면적만큼 수광면적이 줄어들게 된다. A solar cell is a device that receives sunlight and performs photoelectric conversion. A typical solar cell has a front electrode and a rear electrode on the front and rear surfaces, respectively. However, since the front electrode is provided on the front surface of the light receiving surface, the light receiving area is reduced by the area of the front electrode.

수광면적이 축소되는 문제를 해결하기 위해 후면전극형 태양전지가 제안되었다. 후면전극형 태양전지는 태양전지의 후면 상에 (+)전극과 (-)전극을 구비시켜 태양전지 전면의 수광면적을 극대화할 수 있다. In order to solve the problem of reducing the light receiving area, a rear electrode type solar cell has been proposed. The back electrode type solar cell has a (+) electrode and a (-) electrode on the back surface of the solar cell, thereby maximizing the light receiving area of the solar cell front surface.

한편, 후면전극형 태양전지를 포함한 종래의 태양전지는 전면과 후면 중 어느 한 면으로만 태양광이 수광됨에 따라, 태양광 수광에 있어 근본적인 한계가 있다. 이에, 최근에는 전면과 후면의 양면으로 수광이 가능한 양면수광형 태양전지에 대한 연구가 진행되고 있으며, 한국공개특허공보 제1998-20311호에 양면수광형 태양전지의 일 예가 개시되어 있다. Meanwhile, since the conventional solar cell including the rear electrode type solar cell receives sunlight only on one of the front surface and the rear surface, there is a fundamental limitation in receiving sunlight. Recently, studies have been made on a double-sided light receiving solar cell capable of receiving light on both the front and back surfaces, and an example of a double-sided light receiving solar cell is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1998-20311.

양면수광형 태양전지의 구조를 살펴보면(도 1 참조), n형 기판(101)을 기준으로 기판(101) 상부에는 p형 에미터(102)가 구비되어 p-n 접합을 이루며, 상기 p형 에미터(102) 상에는 전면전극(105)이 구비된다. 또한, 기판(101) 하부에는 후면전계층(n+)(103)과 후면전극(106)이 구비되며, 기판(101) 전면과 후면에는 각각 반사방지막(104)이 구비된다. A p-type emitter 102 is provided on the substrate 101 on the basis of the n-type substrate 101 to form a pn junction, and the p-type emitter And a front electrode 105 is provided on the substrate 102. An antireflection film 104 is formed on the front surface and the rear surface of the substrate 101. The antireflection film 104 is formed on the rear surface layer (n +

이와 같은 종래의 양면수광형 태양전지에 있어서, 기판(101) 상부의 전면에 걸쳐 p형 에미터(102)가 구비되는 구조임에 따라, 기판(101) 내부에서 생성된 소수캐리어(정공)가 기판(101) 표면 또는 측면의 결함으로 이동되어 소멸(recombination)될 가능성이 상존한다. 소수캐리어의 재결합률이 태양전지의 광전변환효율에 지대한 역할을 한다는 점에서 소수캐리어의 재결합률을 저하시키는 것은 매우 중요하다.
In the conventional double-sided light receiving type solar cell, since the p-type emitter 102 is provided over the entire surface of the substrate 101, the minority carriers (holes) generated inside the substrate 101 There is a possibility that it is moved to defects on the surface or the side surface of the substrate 101 and recombination occurs. It is very important to lower the recombination rate of the minority carriers in that the recombination rate of the minority carriers plays a significant role in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell.

한국공개특허공보 제1998-20311호Korean Laid-Open Patent Publication No. 1998-20311

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 소수캐리어의 재결합률을 저하시켜 태양전지의 광전변환효율을 향상시킬 수 있는 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a double-side light-receiving solar cell capable of improving the photoelectric conversion efficiency of a solar cell by lowering the recombination rate of minority carriers and a manufacturing method thereof .

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양면수광형 태양전지는 n형 실리콘 기판과, 상기 기판 상부에 국부적으로 구비되는 p형 에미터와, 상기 기판 상부에 구비되며, 상기 p형 에미터와 이웃하여 배치되는 전면전계층(n+)과, 상기 기판 하부에 구비된 후면전계층(n+)과, 상기 p형 에미터와 연결되는 전면전극 및 상기 후면전계층(n+)과 연결되는 후면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a double-sided light receiving type solar cell comprising: an n-type silicon substrate; a p-type emitter locally provided on the substrate; and a p- (N +) disposed adjacent to the substrate, a rear front layer (n +) provided below the substrate, a front electrode connected to the p-type emitter, and a rear electrode connected to the rear front layer .

본 발명에 따른 양면수광형 태양전지의 제조방법은 n형 실리콘 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상부에 p형 에미터를 형성함과 함께 상기 p형 에미터 상에 제 1 확산부산물을 형성하는 단계와, 상기 확산부산물을 선택적으로 패터닝하여 상기 p형 에미터의 일부 영역을 노출시키는 단계 및 확산공정을 실시하여 기판 상부에 전면전계층(n+), 기판 하부에 후면전계층(n+)을 각각 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 패터닝된 확산부산물은 확산방지막의 역할을 하며, 상기 확산방지막에 의해 노출된 p형 에미터는 전면전계층(n+)으로 전환되는 것을 특징으로 한다. A method for manufacturing a double-sided light receiving solar cell according to the present invention includes the steps of preparing an n-type silicon substrate; forming a p-type emitter on the substrate and forming a first diffusion by- Exposing a part of the p-type emitter by selectively patterning the diffusion byproducts, and performing a diffusion process to form a front layer (n +) on the substrate and a front layer (n +) on the bottom of the substrate Wherein the patterned diffusion by-product serves as a diffusion barrier, and the p-type emitter exposed by the diffusion barrier is converted into an all-around layer (n +).

상기 p형 에미터를 형성하는 단계는, 상기 기판 전면 상에 p형 도핑소스를 도포하는 과정과, 상기 기판을 열처리하여 상기 p형 도핑소스가 기판 내부로 확산되도록 하여 p형 에미터를 형성하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다. The forming of the p-type emitter may include: applying a p-type doping source on the entire surface of the substrate; and heat-treating the substrate to diffuse the p-type doping source into the substrate to form a p-type emitter And < / RTI >

상기 전면전계층(n+) 및 후면전계층(n+)의 형성 후, 상기 기판 전면과 후면에 각각 패시베이션층을 형성하는 단계와, 상기 패시베이션층 상에 반사방지막을 형성하는 단계 및 상기 기판 전면 상에 p형 에미터와 연결되는 전면전극을 형성함과 함께 상기 기판 후면 상에 후면전계층(n+)과 연결되는 후면전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
Forming a passivation layer on the front surface and the rear surface of the substrate after the formation of the whole electric field layer (n +) and the rear whole layer (n +); forming an antireflection film on the passivation layer; Type emitter, and forming a rear electrode connected to the rear front layer (n +) on the rear surface of the substrate.

본 발명에 따른 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다. The double-sided light receiving solar cell and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.

p형 에미터가 기판 상부의 일부 영역에만 구비되는 구조를 이루고, 기판 상부 및 하부에 각각 전면전계층(n+), 후면전계층(n+)이 구비됨으로 인해 고저접합을 이루게 되어 소수캐리어가 기판 표면 및 측면의 결함으로 이동되어 재결합되는 것을 억제할 수 있다.
(n +) and a rear whole layer (n +) are provided on the upper and lower sides of the substrate, respectively, so that the low-level junction is formed, so that the minority carriers are formed on the surface of the substrate It is possible to inhibit the defects on the side surface from being moved and recombined.

도 1은 종래 기술에 따른 양면수광형 태양전지의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지에 있어서 소수캐리어의 이동 경로를 설명하기 위한 참고도.
도 4는 도 2의 A-A`선에 따른 에너지밴드 다이어그램.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.
1 is a cross-sectional view of a conventional double-sided light receiving type solar cell.
2 is a sectional view of a double-side light receiving type solar cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram for explaining a movement path of a minority carrier in a double-sided light receiving type solar cell according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is an energy band diagram along the line AA 'in Fig. 2; Fig.
5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a double-sided light receiving type solar cell according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a double-side light-receiving solar cell and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지는 제 1 도전형의 실리콘 기판(501)을 구비한다. 상기 제 1 도전형은 제 2 도전형의 반대 도전형이며, 이하에서는 제 1 도전형이 n형, 제 2 도전형이 n형인 것을 기준으로 설명하기로 한다. Referring to FIG. 2, a double-sided light receiving solar cell according to an embodiment of the present invention includes a silicon substrate 501 of a first conductivity type. The first conductivity type is the opposite conductivity type of the second conductivity type. Hereinafter, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is n-type.

상기 기판(501) 상부에는 p형 에미터(504)가 국부적으로 구비된다. 즉, 상기 p형 에미터(504)는 기판(501) 전면에 걸쳐 형성되지 않고, 기판(501) 전면의 일부 영역에만 구비되며, 상기 p형 에미터(504)가 구비되는 영역은 전면전극(512)이 구비되는 영역에 상응한다. 전면전극(512)과 p형 에미터(504) 사이의 전기적 특성이 저하되는 것을 방지하기 위해 전면전극(512)의 폭보다 상기 p형 에미터(504)의 폭을 넓게 설계하는 것이 바람직하다. 상기 p형 에미터(504)가 기판(501) 전면에 걸쳐 형성되지 않고, 국부적으로 형성됨에 따라, 기판(501) 내부에서 생성된 소수캐리어가 기판(501) 표면 및 측면의 결함으로 이동되어 소멸되는 것을 방지할 수 있게 된다(도 3 참조). A p-type emitter 504 is locally provided on the substrate 501. That is, the p-type emitter 504 is not formed over the entire surface of the substrate 501 but is provided only in a part of the entire surface of the substrate 501, and the region where the p- 512) is provided. It is preferable to design the width of the p-type emitter 504 larger than the width of the front electrode 512 in order to prevent the electrical characteristics between the front electrode 512 and the p-type emitter 504 from being reduced. The p-type emitter 504 is not formed over the entire surface of the substrate 501 but is formed locally so that the minority carriers generated inside the substrate 501 are moved to the surface and side defects of the substrate 501, (See FIG. 3).

또한, 상기 기판(501) 상부에는 전면전계층(n+)(506)이 구비된다. 상기 전면전계층(n+)(506)은 상기 p형 에미터(504)와 이웃하여 배치된다. 한편, 상기 기판(501) 하부에는 후면전계층(n+)(507)이 구비되며, 상기 기판(501) 측면에는 측면전계층(n+)(508)이 구비될 수 있다. 상기 후면전계층(n+)(507)과 측면전계층(n+)(508)은 각각 n형 기판(501)과 고저접합(high-low junction)을 이루어, n형 기판(501) 내부에서 생성된 소수캐리어 즉, 정공이 기판(501) 표면 또는 측면의 결함으로 이동되는 것을 억제한다. 도 4를 참고하면, 상기 측면전계층(n+)(508)의 가전자대(Ev, valence band)가 n형 기판(501)의 가전자대보다 낮기 때문에 n형 기판(501) 내부의 소수캐리어(정공)가 기판(501)의 측면으로 이동되는 것이 억제된다. 후면전계층(n+)(507)과 기판(501)의 경우에도 동일한 원리가 적용된다. In addition, an entire electric field layer (n +) 506 is provided on the substrate 501. The full electric field layer (n +) 506 is disposed adjacent to the p-type emitter 504. An n + layer 507 is formed on the lower surface of the substrate 501 and a n + layer 508 is formed on the substrate 501 side. The back front layer (n +) 507 and the front side layer (n +) 508 each have a high-low junction with the n-type substrate 501 and are formed in the n-type substrate 501 The minority carriers, that is, the holes, are prevented from moving to the surface or the side surface defect of the substrate 501. 4, since the valence band of the side front layer (n +) 508 is lower than the valence band of the n-type substrate 501, the minority carriers (holes Is inhibited from moving to the side surface of the substrate 501. [ The same principle applies to the case of the backside front layer (n +) 507 and the substrate 501.

상기 기판(501) 전면과 후면에는 각각 패시베이션층(510)과 반사방지막(511)이 순차적으로 적층되며, 상기 기판(501) 전면 상에는 상기 p형 에미터(504)와 전기적으로 연결되는 전면전극(511)이 구비되고 상기 기판(501) 후면 상에는 상기 후면전계층(n+)(507)과 전기적으로 연결되는 후면전극(513)이 구비된다.
A passivation layer 510 and an antireflective layer 511 are sequentially stacked on the front and rear surfaces of the substrate 501. A front electrode (not shown) electrically connected to the p-type emitter 504 And a rear electrode 513 electrically connected to the rear surface layer (n +) 507 is formed on the rear surface of the substrate 501. [

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지의 제조방법을 설명하기로 한다. Next, a method of manufacturing a double-side light receiving type solar cell according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이 n형 실리콘 기판(501)을 준비한다. 그런 다음, 텍스쳐링 공정을 통해 기판(501) 표면을 요철(502) 형상으로 가공하여 빛 반사를 최소화시킨다. 이어, 상기 기판(501) 전면 상에 p형 불순물(예를 들어, 붕소(B))을 포함하는 도핑소스 즉, p형 도핑소스(503)를 도포한다. 상기 p형 도핑소스(503)는 페이스트(paste) 또는 스프레이 형태로 도포할 수 있다. First, an n-type silicon substrate 501 is prepared as shown in Fig. 5A. Then, the surface of the substrate 501 is processed into a concave-convex shape 502 through a texturing process to minimize light reflection. Next, a doping source including a p-type impurity (for example, boron (B)), that is, a p-type doping source 503 is applied on the entire surface of the substrate 501. The p-type doping source 503 may be applied in the form of paste or spray.

상기 p형 도핑소스(503)가 도포된 상태에서, 열처리를 진행하면 도 5b에 도시한 바와 같이 상기 p형 도핑소스(503) 내의 p형 불순물 이온이 기판(501) 내부로 확산되어 p형 에미터(504)가 형성된다. 또한, 상기 p형 에미터(504) 상에는 확산부산물인 BSG(boro-silicate glass)막이 형성된다. 상기 BSG막(505)은 p형 도핑소스(503) 내의 p형 불순물(B)이 기판(501)의 실리콘(Si)과 반응하여 형성된 것이다.As shown in FIG. 5B, the p-type impurity ions in the p-type doping source 503 diffuse into the substrate 501 to form a p-type emitter layer 503, And a gate 504 is formed. A borosilicate glass (BSG) film, which is a diffusion by-product, is formed on the p-type emitter 504. The BSG film 505 is formed by reacting the p-type impurity B in the p-type doping source 503 with silicon (Si) of the substrate 501.

그런 다음, 상기 BSG막(505)을 선택적으로 패터닝하여 상기 p형 에미터(504)의 일부를 노출시킨다(도 5c 참조). 이와 같은 상태에서, 확산공정을 실시하여 기판(501) 상부와 하부에 각각 전면전계층(n+)(506)과 후면전계층(n+)(507)을 형성한다(도 5d 참조). 이 때, 상기 BSG막(505)이 잔존하는 영역에는 상기 BSG막(505)이 확산방지막의 역할을 하여 n형 불순물이 확산되지 못해 전면전계층(n+)(506)이 형성되지 않으며, 상기 BSG막(505)에 의해 노출된 p형 에미터(504)에는 n형 불순물이 확산되어 p형 에미터(504)가 전면전계층(n+)(506)으로 전환된다. 결과적으로, 기판(501) 상부에서는 p형 에미터(504)와 전면전계층(n+)(506)이 이웃하여 배치되는 형태를 이루게 된다. Then, the BSG layer 505 is selectively patterned to expose a part of the p-type emitter 504 (see FIG. 5C). In this state, a diffusion process is performed to form an entire electric field layer (n +) 506 and a whole back layer (n +) 507 on the upper and lower sides of the substrate 501 (see FIG. 5D). At this time, in the region where the BSG layer 505 remains, the BSG layer 505 serves as a diffusion barrier layer to prevent diffusion of the n-type impurity, so that the whole charge layer (n +) 506 is not formed. Type impurity is diffused into the p-type emitter 504 exposed by the p-type emitter 505 and the p-type emitter 504 is converted to the all-electric charge layer (n +) 506. [ As a result, the p-type emitter 504 and the whole electric field layer (n +) 506 are disposed adjacent to each other on the substrate 501.

상기 확산공정은 챔버 내에 상기 n형 실리콘 기판(501)을 구비시키고 상기 챔버 내에 n형 불순물 이온을 포함하는 가스(예를 들어, POCl3)를 공급하여 인(P) 이온이 기판(501) 내부로 확산(diffusion)되도록 실시할 수 있으며, 상기 확산공정으로 인해 기판(501) 표면에는 또 다른 확산부산물인 PSG(phosphor-silicate glass)막이 형성된다. In the diffusion process, the n-type silicon substrate 501 is provided in the chamber, and a gas (for example, POCl 3 ) containing n-type impurity ions is supplied into the chamber, And a phosphor-silicate glass (PSG) film, which is another diffusion by-product, is formed on the surface of the substrate 501 due to the diffusion process.

상기 p형 에미터(504) 및 전면전계층(n+)(506), 후면전계층(n+)(507)이 형성된 상태에서, 상기 기판(501)의 전면 및 후면에 각각 패시베이션층(510)(passivation layer)을 형성한다. 상기 패시베이션층(510)은 상기 BSG막(505) 및 PSG막(509)을 제거한 상태에서 실리콘 산화막을 적층하여 형성할 수 있다. A passivation layer 510 (passivation layer) is formed on the front surface and the rear surface of the substrate 501 in a state where the p-type emitter 504, the all-around layer (n +) 506, layer. The passivation layer 510 may be formed by laminating a silicon oxide layer with the BSG layer 505 and the PSG layer 509 removed.

그런 다음, 상기 기판(501) 전면 및 후면의 패시베이션층(510) 상에 각각 반사방지막(511)을 적층한다(도 5e 참조). 상기 반사방지막(511)은 실리콘 질화막을 이용하여 형성할 수 있다. 이어, 상기 기판(501) 전면 및 후면의 반사방지막(511) 상에 전면전극(512)과 후면전극(513)을 하고(도 5f 참조), 레이저 아이솔레이션 공정을 진행하여 전면전계층(n+)(506)의 일부를 단선시키면 본 발명의 일 실시예에 따른 양면수광형 태양전지의 제조방법은 완료된다.
Then, antireflection films 511 are stacked on the passivation layer 510 on the front and rear surfaces of the substrate 501, respectively (see FIG. 5E). The anti-reflection film 511 may be formed using a silicon nitride film. Next, the front electrode 512 and the rear electrode 513 are formed on the antireflection film 511 on the front and back sides of the substrate 501 (see FIG. 5F) ), A method of manufacturing a double-side light-receiving solar cell according to an embodiment of the present invention is completed.

501 : n형 실리콘 기판 502 : 요철
503 : p형 도핑소스 504 : p형 에미터
505 : BSG막 506 : 전면전계층(n+)
507 : 후면전계층(n+) 508 : 측면전계층(n+)
509 : PSG막 510 : 패시베이션층
511 : 반사방지막 512 : 전면전극
513 : 후면전극
501: n-type silicon substrate 502: concave and convex
503: p-type doping source 504: p-type emitter
505: BSG film 506: full electric field layer (n +)
507: front layer (n +) 508: front layer (n +)
509: PSG film 510: Passivation layer
511: Antireflection film 512: Front electrode
513: rear electrode

Claims (4)

삭제delete n형 실리콘 기판을 준비하는 단계;
상기 기판 상부에 p형 에미터를 형성함과 함께 상기 p형 에미터 상에 제 1 확산부산물을 형성하는 단계;
상기 확산부산물을 선택적으로 패터닝하여 상기 p형 에미터의 일부 영역을 노출시키는 단계; 및
확산공정을 실시하여 기판 상부에 전면전계층(n+), 기판 하부에 후면전계층(n+)을 각각 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 패터닝된 확산부산물은 확산방지막의 역할을 하며, 상기 확산방지막에 의해 노출된 p형 에미터는 전면전계층(n+)으로 전환되며,
상기 전면전계층(n+) 및 후면전계층(n+)의 형성 후,
상기 기판 상부의 p형 에미터를 포함한 전체면 상에 패시베이션층을 형성함과 함께 상기 기판 하부의 상기 후면전계층(n+) 상에 패시베이션층을 형성하는 단계와,
상기 패시베이션층 상에 반사방지막을 형성하는 단계 및
상기 p형 에미터와 연결되는 전면전극을 형성함과 함께 상기 기판 후면 상에 후면전계층(n+)과 연결되는 후면전극을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면수광형 태양전지의 제조방법.
preparing an n-type silicon substrate;
Forming a p-type emitter on the substrate and forming a first diffusion by-product on the p-type emitter;
Selectively exposing the diffusion by-products to expose a portion of the p-type emitter; And
(N +) on the substrate and a front layer (n +) on the bottom of the substrate by performing the diffusion process,
Wherein the patterned diffusion by-product serves as a diffusion barrier, the p-type emitter exposed by the diffusion barrier is converted to an all-around layer (n +),
After formation of the whole electric field layer (n +) and the rear whole layer (n +),
Forming a passivation layer on the entire surface including the p-type emitter on the substrate and forming a passivation layer on the rear whole layer (n +) under the substrate;
Forming an anti-reflection film on the passivation layer and
Forming a front electrode connected to the p-type emitter, and forming a rear electrode connected to the rear front layer (n +) on the rear surface of the substrate. Gt;
제 2 항에 있어서, 상기 p형 에미터를 형성하는 단계는,
상기 기판 상부의 전체면 상에 p형 도핑소스를 도포하는 과정과,
상기 기판을 열처리하여 상기 p형 도핑소스가 기판 내부로 확산되도록 하여 p형 에미터를 형성하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양면수광형 태양전지의 제조방법.
The method of claim 2, wherein forming the p-type emitter comprises:
Applying a p-type doping source on the entire surface of the substrate,
And forming a p-type emitter by diffusing the p-type doping source into the substrate by heat-treating the substrate.
삭제delete
KR1020110113884A 2011-11-03 2011-11-03 Bi-facial solar cell and method for fabricating the same KR101732742B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110113884A KR101732742B1 (en) 2011-11-03 2011-11-03 Bi-facial solar cell and method for fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110113884A KR101732742B1 (en) 2011-11-03 2011-11-03 Bi-facial solar cell and method for fabricating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130048945A KR20130048945A (en) 2013-05-13
KR101732742B1 true KR101732742B1 (en) 2017-05-08

Family

ID=48659833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110113884A KR101732742B1 (en) 2011-11-03 2011-11-03 Bi-facial solar cell and method for fabricating the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101732742B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101932790B1 (en) * 2014-02-28 2018-12-27 현대중공업그린에너지 주식회사 Fabrication method of N-type solar cell and solar cell thereby
CN104157740B (en) * 2014-09-03 2017-02-08 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 N-type two-side solar cell manufacturing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001044470A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Hitachi Ltd Solar battery, manufacture of the solar battery and condenser solar battery module
JP2002222973A (en) * 2001-01-29 2002-08-09 Sharp Corp Photoelectric converter and its manufacturing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001044470A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Hitachi Ltd Solar battery, manufacture of the solar battery and condenser solar battery module
JP2002222973A (en) * 2001-01-29 2002-08-09 Sharp Corp Photoelectric converter and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130048945A (en) 2013-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6059173B2 (en) Solar cell
CN103700713B (en) Solaode and manufacture method thereof
KR101860919B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101651302B1 (en) Bi-facial solar cell and method for fabricating the same
US20090314337A1 (en) Photovoltaic devices
KR102657230B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR101179365B1 (en) Front and Back contact electric field solar cell and method thereof
KR101238988B1 (en) Back contact solar cell and method for fabricating the same
KR101732742B1 (en) Bi-facial solar cell and method for fabricating the same
KR20150035059A (en) Solar cell module and fabrication method thereof
KR101383426B1 (en) Method for fabricating bi-facial solar cell
KR101198438B1 (en) Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof
KR101363103B1 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
KR101162879B1 (en) Emitter solar cell having relatively low surface density and method thereof
KR20110071374A (en) Back contact type hetero-junction solar cell and method of fabricating the same
KR101391073B1 (en) Bi-facial solar cell and method for fabricating the same
KR101101621B1 (en) Front and back contact electric field solar cell and method thereof
KR20120095683A (en) Solar cell and method of manufacturing same
KR101101438B1 (en) Front and back contact electric field solar cell and method thereof
KR101345506B1 (en) Back contact solar cell and method for fabricating the same
KR20180064265A (en) Solar cell manufacturing method and solar cell
KR101329855B1 (en) Method for fabricating bi-facial solar cell
KR101261794B1 (en) Front and Back contact electric field solar cell and method thereof
KR101188985B1 (en) Front and Back contact electric field solar cell and method thereof
KR101089018B1 (en) Method for formation front electrode of solar cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 4