KR101736960B1 - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents

Solar cell and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101736960B1
KR101736960B1 KR1020110046874A KR20110046874A KR101736960B1 KR 101736960 B1 KR101736960 B1 KR 101736960B1 KR 1020110046874 A KR1020110046874 A KR 1020110046874A KR 20110046874 A KR20110046874 A KR 20110046874A KR 101736960 B1 KR101736960 B1 KR 101736960B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
passivation
substrate
electrode
forming
emitter
Prior art date
Application number
KR1020110046874A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120128926A (en
Inventor
오동해
정주화
조해종
도영구
이성은
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020110046874A priority Critical patent/KR101736960B1/en
Publication of KR20120128926A publication Critical patent/KR20120128926A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101736960B1 publication Critical patent/KR101736960B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 태양 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 이 제조 방법의 한 예는 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 패시베이션(passivation)부를 형성하는 단계, 그리고 상기 패시베이션부 위에 상기 패시베이션부의 일부를 드러내는 복수의 개구부를 갖는 패시베이션 보호막을 형성하는 단계, 상기 에미터부 위에 제1 전극부 패턴을 형성하고, 상기 패시베이션 보호막 위와 상기 복수의 개구부를 통해 드러난 상기 패시베이션부의 일부 위에 제2 전극 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 전극부 패턴과 상기 제2 전극 패턴을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 에미터부와 연결된 제1 전극과 상기 복수의 개구부를 통해 상기 기판과 선택적으로 연결된 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 이로 인해, 빛이 입사되지 않는 기판의 제2 면에 패시베이션부를 형성한 후, 패시베이션부 위에 패시베이션부의 일부를 드러내는 개구부를 갖는 패시베이션 보호막을 형성하여, 개구부를 통해 드러난 패시베이션부만을 관통하여 기판과 제2 전극 간의 전기적인 연결이 이루어지므로, 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용이 줄어든다. One example of this manufacturing method comprises forming an emitter portion of a second conductivity type different from the first conductivity type on a first surface of a substrate having a first conductivity type, Forming a passivation portion located on a second side of the substrate opposite the first side of the substrate and forming a passivation protection layer having a plurality of openings exposing a portion of the passivation portion over the passivation portion Forming a first electrode pattern on the emitter layer and forming a second electrode pattern on the passivation layer and a portion of the passivation layer exposed through the plurality of openings; A first electrode connected to the emitter section, and a second electrode connected to the emitter section, And forming a second electrode selectively connected to the substrate through the plurality of openings. As a result, after the passivation part is formed on the second surface of the substrate on which no light is incident, a passivation protecting film having an opening exposing a part of the passivation part is formed on the passivation part, so that only the passivation part exposed through the opening penetrates, Since the electrical connection is made between the electrodes, the manufacturing time and manufacturing cost of the solar cell are reduced.

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.

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 반도체에서 전자와 정공이 생성되고, p-n 접합에 의해 생성된 전하는 n형과 p형 반도체로 각각 이동하므로, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 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.When light is incident on the solar cell, electrons and holes are generated in the semiconductor, and electric charges generated by the pn junction move to the n-type and p-type semiconductors, respectively. Move to the negative side. The transferred electrons and holes are collected by the different electrodes connected to the p-type semiconductor portion and the n-type semiconductor portion, respectively, and the electrodes are connected by a wire to obtain electric power.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 제조 시간을 줄이기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to reduce the manufacturing time of a solar cell.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 전지의 제조 비용을 감소시키기 위한 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to reduce manufacturing cost of a solar cell.

본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 패시베이션(passivation)부를 형성하는 단계, 그리고 상기 패시베이션부 위에 상기 패시베이션부의 일부를 드러내는 복수의 개구부를 갖는 패시베이션 보호막을 형성하는 단계, 상기 에미터부 위에 제1 전극부 패턴을 형성하고, 상기 패시베이션 보호막 위와 상기 복수의 개구부를 통해 드러난 상기 패시베이션부의 일부 위에 제2 전극 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 전극부 패턴과 상기 제2 전극 패턴을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 에미터부와 연결된 제1 전극과 상기 복수의 개구부를 통해 상기 기판과 선택적으로 연결된 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a solar cell according to one aspect of the present invention includes the steps of forming an emitter portion of a second conductivity type different from the first conductivity type on a first surface of a substrate having a first conductivity type, Forming a passivation portion located on a second side of the substrate opposite the side of the passivation portion and forming a passivation overcoat having a plurality of openings exposing a portion of the passivation over the passivation portion, Forming a first electrode pattern on the passivation layer and forming a second electrode pattern on the passivation layer and a portion of the passivation exposed through the plurality of openings; A first electrode connected to the emitter section, and a second electrode connected to the emitter section through the plurality of openings, And forming a second electrode connected to the substrate and selectively.

상기 패시베이션 보호막은 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 갖는 것이 좋다.It is preferable that the passivation protective film has a thickness of 0.5 탆 to 15 탆.

상기 패시베이션 보호막은 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy)로 이루어질 수 있다.The passivation protective film may be made of silicon oxide (SixOy), titanium oxide (TixOy), zinc oxide (ZnxOy), or aluminum oxide (AlxOy).

상기 패시베이션 보호막은 상기 패시베이션보다 큰 굴절률을 갖는 것이 좋다.It is preferable that the passivation protective film has a larger refractive index than the passivation.

상기 제2 전극 패턴은 산화 납(PbO2)을 함유하고 있고, 상기 제1 및 제2 전극 형성 단계 시, 상기 제2 전극 패턴에 함유된 상기 산화 납에 의해 상기 제2 전극 패턴의 일부가 상기 복수의 개구부를 통해 드러난 상기 패시베이션부의 일부를 관통하여 상기 기판과 연결될 수 있다.Wherein the second electrode pattern contains lead oxide (PbO 2 ), and in the first and second electrode formation steps, a part of the second electrode pattern is formed by the lead oxide contained in the second electrode pattern, And may be connected to the substrate through a part of the passivation part exposed through the plurality of openings.

상기 제1 전극부 패턴과 상기 제2 전극 패턴은 서로 다른 도전성 물질을 함유할 수 있다.The first electrode pattern and the second electrode pattern may contain different conductive materials.

상기 제1 전극부 패턴은 은(Ag)을 함유할 수 있고, 상기 제2 전극 패턴은 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다.The first electrode sub pattern may contain silver (Ag), and the second electrode pattern may contain aluminum (Al).

상기 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 상기 에미터부와 상기 제1 전극부 패턴 사이에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the solar cell may further include forming an antireflection portion between the emitter portion and the first electrode portion pattern.

상기 제1 전극부 패턴은 산화 납(PbO2)을 함유할 수 있고, 상기 제1 및 제2 전극 형성 단계 시, 상기 제1 전극부 패턴에 함유된 상기 산화 납에 의해 상기 제1 전극부 패턴이 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결될 수 있다.The first electrode pattern may include lead oxide (PbO 2 ). In the first and second electrode formation steps, the first electrode pattern may be formed by the lead oxide contained in the first electrode pattern, May penetrate the anti-reflection portion and be connected to the emitter portion.

본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖는 기판, 상기 기판의 제1 면에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부, 상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극, 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 전기적으로 연결된 복수의 접촉부를 포함하는 패시베이션부, 상기 패시베이션부 위에 위치하고 상기 패시베이션부의 상기 복수의 접촉부를 드러내는 복수의 개구부를 구비하고 있는 패시베이션 보호막, 상기 패시베이션 보호막 위에 위치하고, 상기 복수의 개구부를 통해 상기 복수의 접촉부과 연결되어 있는 제2 전극을 포함하고 있고, 상기 복수의 접촉부 각각은 상기 제2 전극의 성분을 함유한다. A solar cell according to another aspect of the present invention includes a substrate having a first conductivity type, an emitter section located on a first surface of the substrate, the emitter section having a second conductivity type different from that of the first conductivity type, A first electrode, a passivation portion located on a second side of the substrate opposite the first side of the substrate and including a plurality of contacts electrically connected to the substrate, a plurality of contact portions located on the passivation portion, A passivation protection film having a plurality of openings for exposing a contact portion, a second electrode located on the passivation protection film and connected to the plurality of contact portions through the plurality of openings, And contains the components of the electrode.

상기 패시베이션 보호막은 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 가질 수 있다.The passivation protective film may have a thickness of 0.5 탆 to 15 탆.

상기 패시베이션 보호막은 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy)로 이루어질 수 있다.The passivation protective film may be made of silicon oxide (SixOy), titanium oxide (TixOy), zinc oxide (ZnxOy), or aluminum oxide (AlxOy).

상기 패시베이션 보호막은 상기 패시베이션부보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.The passivation layer may have a larger refractive index than the passivation layer.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 에미터부 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include an antireflection unit located on the emitter.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 복수의 접촉부와 접해 있는 상기 기판의 부분에 위치하는 복수의 후면 전계부를 더 포함할 수 있다. The solar cell according to the above feature may further include a plurality of rear electric field portions located at a portion of the substrate that is in contact with the plurality of contact portions.

빛이 입사되지 않는 기판의 제2 면에 패시베이션부를 형성한 후, 패시베이션부 위에 패시베이션부의 일부를 드러내는 개구부를 갖는 패시베이션 보호막을 형성하여, 개구부를 통해 드러난 패시베이션부만을 관통하여 기판과 제2 전극 간의 전기적인 연결이 이루어지므로, 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용이 줄어든다. A passivation protective film is formed on a second surface of the substrate on which light is not incident and then an passivation portion having an opening exposing a part of the passivation portion is formed on the passivation portion so that only the passivation portion exposed through the opening penetrates, As a result, the manufacturing time and manufacturing cost of the solar cell are reduced.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다.1 is a partial perspective view of a battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3A to 3F are views sequentially showing an example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

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 면(또는 전면)에 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. Also, when a part is formed as "whole" on the other part, it means not only that it is formed on the entire surface (or the front surface) of the other part but also not on the edge part.

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.

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

도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)의 한 예는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면'이라 함]에 위치한 에미터부(emitter portion)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 기판(110)의 전면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, '후면'라 함] 위에 위치하는 패시베이션부(passivation portion)(190), 패시베이션부(190) 위에 위치하는 패시베이션 보호막(barrier portion)(180), 에미터부(121)와 연결되어 있는 전면 전극부(140), 패시베이션 보호막(180) 위에 위치하고 기판(110)과 연결되어 있는 후면 전극부(150), 그리고 기판(110)의 후면에 선택적으로 위치하는 복수의 후면 전계부(back surface field portion)(172)를 구비한다. 1, an example of a solar cell 11 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 110, an incident surface (hereinafter referred to as a front surface) that is a surface of a substrate 110 on which light is incident, An antireflective portion 130 positioned on the emitter portion 121 and a surface of the substrate 110 opposite to the front surface of the substrate 110 A passivation portion 190 located on the passivation portion 190, a passivation barrier 180 located on the passivation portion 190, a front electrode portion 140 connected to the emitter portion 121, A back electrode unit 150 positioned above the substrate 110 and connected to the substrate 110 and a plurality of back surface field portions 172 selectively located on the rear surface of the substrate 110. [

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘(silicon)가 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 반도체는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다. The substrate 110 is a semiconductor substrate made of a semiconductor of the first conductivity type, for example, silicon of p-type conductivity type. At this time, the semiconductor is a crystalline semiconductor such as monocrystalline silicon or polycrystalline silicon.

기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형의 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.Impurities of a trivalent element such as boron (B), gallium (Ga), indium (In) and the like are doped in the substrate 110 when the substrate 110 has a p-type conductivity type. Alternatively, however, the substrate 110 may be of the n-type conductivity type and may be made of a semiconductor material other than silicon. When the substrate 110 has an n-type conductivity type, impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb) are doped in the substrate 110.

이러한 기판(110)의 전면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 이 경우, 기판(110)의 전면에 위치하는 반사 방지부(130) 역시 텍스처링 표면을 가질 수 있다.The front surface of the substrate 110 may be textured to have a textured surface that is an uneven surface. In this case, the anti-reflection part 130 positioned on the front surface of the substrate 110 may also have a textured surface.

이와 같이, 기판(110)의 전면이 텍스처링 표면을 가질 경우, 기판(110)의 표면적이 증가하여 빛의 입사 면적이 증가하고 기판(110)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소하므로, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.As described above, when the front surface of the substrate 110 has a textured surface, the surface area of the substrate 110 increases, the incident area of the light increases, and the amount of light reflected by the substrate 110 decreases. The amount of incident light increases.

이러한 기판(110)에 빛이 입사되면, 입사된 빛의 에너지로 인해 전자와 정공이 발생하게 된다. When light is incident on the substrate 110, electrons and holes are generated due to the energy of the incident light.

기판(110)에 위치한 에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부이다. 따라서 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다. The emitter portion 121 located on the substrate 110 is an impurity portion having a second conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate 110, for example, an n-type conductivity type. Thus forming a p-n junction with the first conductive type portion of the substrate 110.

이러한 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, 분리된 정공은 기판(110) 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the p-n junction, electrons in the holes and holes generated by the light incident on the substrate 110 move to the n-type and holes move to the p-type. Accordingly, when the substrate 110 is p-type and the emitter section 121 is n-type, the separated holes move toward the substrate 110, and the separated electrons move toward the emitter section 121.

에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121)쪽으로 이동한다.Since the emitter section 121 forms a pn junction with the substrate 110, the emitter section 121 has a p-type conductivity type when the substrate 110 has an n-type conductivity type, unlike the present embodiment . In this case, the separated electrons move toward the substrate 110, and the separated holes move toward the emitter 121.

에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 에미터부(121)가 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의의 불순물이 도핑될 수 있다. When the emitter section 121 has an n-type conductivity type, the emitter section 121 may be formed by doping an impurity of a pentavalent element into the substrate 110, and the emitter section 121 may be formed of a p- Type, an impurity of a trivalent element can be doped.

에미터부(121) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 투명한 물질로 이루어져 있고, 예를 들어, 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx), 또는 실리콘 산화 질화막(SiOxNy) 등으로 이루어진다.The antireflective portion 130 located on the emitter layer 121 is made of a transparent material such as a silicon nitride film (SiNx), a silicon oxide film (SiOx), or a silicon oxynitride film (SiOxNy).

반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다. The reflection preventing part 130 reduces the reflectivity of the light incident on the solar cell 11 and increases the selectivity of the specific wavelength area to increase the efficiency of the solar cell 11. [

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.The antireflective portion 130 may be provided with a defect such as a dangling bond existing on the surface of the substrate 110 and its vicinity through hydrogen (H) injected in forming the antireflective portion 130 defects to a stable bond and performs a passivation function to reduce the disappearance of the charges moving toward the surface of the substrate 110 due to the defects. Therefore, the efficiency of the solar cell 11 is improved because the amount of charge lost on the surface and the vicinity of the substrate 110 due to the defect is reduced.

본 실시예에서, 반사 방지부(130)는 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다. In this embodiment, the antireflection portion 130 has a single film structure, but may have a multi-layer structure such as a double film, and may be omitted if necessary.

전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.The front electrode unit 140 includes a plurality of front electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142 connected to the plurality of front electrodes 141.

복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)와 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.The plurality of front electrodes 141 are connected to the emitter section 121, and are spaced apart from each other and extend in a predetermined direction. The plurality of front electrodes 141 collects charges, for example, electrons, which have migrated toward the emitter section 121.

복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)와 연결되어 있고, 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.A plurality of front bus bars 142 are connected to the emitter section 121 and extend in a direction crossing the plurality of front electrodes 141.

이때, 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. The plurality of front bus bars 142 are located on the same layer as the plurality of front electrodes 141 and are electrically and physically connected to the front electrodes 141 at the intersections of the front electrodes 141.

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.1, the plurality of front electrodes 141 has a stripe shape extending in the horizontal or vertical direction, and the plurality of front bus bars 142 have stripe shapes extending in the vertical or horizontal direction And the front electrode unit 140 is disposed on the front surface of the substrate 110 in a lattice form.

각 전면 버스바(142)는 에미터부(121)로부터 이동하는 전하(예, 전자)뿐만 아니라 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 크다.Each front bus bar 142 must collect the charges collected by the plurality of intersecting front electrodes 141 as well as the charge (e.g., electrons) moving from the emitter section 121 and move them in a desired direction, The width of the bar 142 is larger than the width of each front electrode 141.

복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어, 수집된 전하를 외부 장치로 출력한다.A plurality of front bus bars 142 are connected to an external device, and output the collected electric charges to an external device.

복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다. The front electrode part 140 having the plurality of front electrodes 141 and the plurality of front bus bars 142 is made of at least one conductive material such as silver (Ag).

도 1에서, 기판(110)에 위치하는 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.In FIG. 1, the number of the front electrode 141 and the front bus bar 142 located on the substrate 110 is only an example, and may be changed depending on the case.

기판(110)의 후면 위에 위치한 패시베이션부(190)는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화 질화물(SiOxNy) 또는 알루미늄 산화물(Al2O3)로 이루어질 수 있다.The passivation portion 190 located on the back side of the substrate 110 may be formed of a silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy) or an aluminum oxide (Al 2 O 3).

이러한 패시베이션부(190)는 기판(110)의 후면에 위치하며, 기판(110) 표면에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함을 안정화된 결합으로 바꾸어 불안정한 결합에 의해 기판(110)쪽으로 이동한 전하(예, 정공)의 손실량을 감소시킨다.The passivation part 190 is disposed on the rear surface of the substrate 110 and converts a defect such as a dangling bond present on the surface of the substrate 110 into a stabilized bond, Reduce the loss of transferred charge (eg, holes).

본 예에서 패시베이션부(190)는 단일막 구조를 갖고 있지만, 대안적인 예에서, 패시베이션부(190)는 이중막 또는 삼중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있다. 패시베이션부(190)가 다층막 구조를 가질 경우, 패시베이션부(190)는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화 질화물(SiOxNy) 및 알루미늄 산화물(Al2O3) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.In this example, the passivation portion 190 has a single-layer structure, but in an alternative example, the passivation portion 190 may have a multilayer structure such as a bilayer or triple layer. Passivation section 190 cases have a multilayer structure, a passivation section 190 may be made of at least one of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy), and aluminum oxide (Al 2 O 3) have.

일반적으로 실리콘 질화물(SiNx)과 실리콘 산화 질화물(SiOxNy)는 양(+)의 고정 전하(positive fixed charge)의 특성을 갖고 있고, 실리콘 산화물(SiOx)과 알루미늄 산화물(Al2O3)은 음(-)의 고정 전하(negative fixed charge)의 특성을 갖고 있다. In general, silicon nitride fixed charge (positive fixed charge), and has the characteristics of a silicon oxide (SiOx) and aluminum oxide (Al 2 O 3) a (SiNx) and silicon oxynitride (SiOxNy) is a positive (+) is negative ( -) negative fixed charge characteristics.

따라서, 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 패시베이션부(190)는 음의 고정 전하의 특성을 갖고 있는 알루미늄 산화물((Al2O3)로 이루어지고, 기판(110)이 n형 도전성 타입을 가질 경우, 패시베이션부(190)는 양의 고정 전하의 특성을 갖고 있는 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화 질화물(SiOxNy)로 이루어지는 것이 기판(110)으로부터 후면전극부(150)로의 전하 전송 효율 향상에 좀더 유리하다.Therefore, when the substrate 110 has a p-type conductivity type, the passivation portion 190 is made of aluminum oxide ((Al 2 O 3 )) having negative fixed charge characteristics, and the substrate 110 is formed of n The passivation portion 190 is formed of a silicon nitride (SiNx) or a silicon oxynitride (SiOxNy) having positive fixed charge characteristics from the substrate 110 to the rear electrode portion 150 It is more advantageous to improve transmission efficiency.

즉, 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 패시베이션부(190)가 음 전하의 특성을 띄게 될 때, 패시베이션부(190) 쪽으로 이동하는 양 전하인 정공은 패시베이션부(190)와 반대의 극성을 갖고 있으므로 패시베이션부(190)의 극성에 의해 패시베이션부(190) 쪽으로 끌어 당겨지고, 반면, 패시베이션부(190)와 동일한 극성을 갖는 음 전하인 전자는 패시베이션부(190)의 극성에 의해 패시베이션부(190)의 반대쪽으로 밀려나게 된다. 동일한 원리로, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 패시베이션부(190)가 양 전하의 특성을 띄게 될 때, 패시베이션부(190) 쪽으로 이동하는 전자는 패시베이션부(190)에 의해 패시베이션부(190) 쪽으로 끌어 당겨지고, 정공은 패시베이션부(190)에 의해 패시베이션부(190)의 반대쪽으로 밀려나게 된다.That is, when the substrate 110 has a p-type conductivity type, holes, which are positive charges moving toward the passivation portion 190 when the passivation portion 190 has a negative charge characteristic, pass through the passivation portion 190 The negative polarity electrons having the same polarity as that of the passivation portion 190 are attracted toward the passivation portion 190 due to the polarity of the passivation portion 190 because the polarity of the passivation portion 190 is opposite to that of the passivation portion 190, And is pushed to the opposite side of the passivation part 190. When the substrate 110 has the n-type conductivity type, electrons moving toward the passivation part 190 are transferred to the passivation part 190 by the passivation part 190 Is attracted toward the passivation portion 190 and the hole is pushed to the opposite side of the passivation portion 190 by the passivation portion 190.

따라서, 기판(110)이 p형일 경우, 패시베이션부(190)가 실리콘 질화물(SiNx)이나 실리콘 산화 질화물(SiOxNy)로 형성하면, 기판(110)으로부터 후면 전극부(150)로 이동하는 정공의 이동량은 좀더 증가되고, 기판(110)이 n형일 경우, 패시베이션부(190)가 알루미늄 산화물(Al2O3)로 형성하면, 기판(110)으로부터 후면 전극부(150)로 이동하는 전자의 이동량은 좀더 증가된다. 또한, 이와 같이, 기판(110)의 도전성 타입에 따라 고정 전하를 고려한 물질로 패시베이션부(190)를 형성함에 따라, 기판(110)에서 패시베이션부(190) 쪽으로 원하지 않은 전하의 이동을 좀더 효율적으로 방지하므로, 전하의 재결합량은 좀더 낮아진다. Therefore, when the substrate 110 is of the p-type and the passivation 190 is formed of silicon nitride (SiNx) or silicon oxynitride (SiOxNy), the movement amount of the holes moving from the substrate 110 to the back electrode unit 150 The amount of movement of the electrons moving from the substrate 110 to the rear electrode unit 150 is increased as the substrate 110 is n-type and the passivation 190 is formed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) More. In addition, since the passivation 190 is formed of a material considering the fixed charge according to the conductive type of the substrate 110, the movement of the undesired charge toward the passivation part 190 from the substrate 110 can be more efficiently performed So that the amount of charge recombination becomes lower.

이러한 패시베이션부(190)는 기판(110)의 후면 일부와 연결되는 복수의 접촉부(198)를 갖고 있다.The passivation portion 190 has a plurality of contact portions 198 connected to a rear portion of the substrate 110.

패시베이션부(190) 위에 위치한 패시베이션 보호막(180)은 패시베이션부(190)의 복수의 접촉부(198)와 대응하는 위치에 복수의 접촉부(198)를 드러내는 복수의 개구부(188)를 구비하고 있다.The passivation protection film 180 located on the passivation portion 190 has a plurality of openings 188 for exposing the plurality of contacts 198 at positions corresponding to the plurality of contacts 198 of the passivation portion 190.

이러한 패시베이션 보호막(180)은 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy) 등으로 이루어져 있고, 약 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 갖는다.The passivation protective film 180 is made of silicon oxide (SixOy), titanium oxide (TixOy), zinc oxide (ZnxOy), aluminum oxide (AlxOy) or the like and has a thickness of about 0.5 μm to 15 μm.

이러한 패시베이션 보호막(180)의 두께가 약 0.5㎛ 이상일 경우, 패시베이션 보호막(180) 위에 위치하는 후면 전극(151)으로부터 그 하부에 위치한 패시베이션부(190)를 좀더 안정적으로 보호하게 되고, 패시베이션 보호막(180)의 두께가 약 15㎛ 이하일 경우, 불필요한 패시베이션 보호막(180)의 두께 증가로 인한 재료 낭비를 방지하여 태양 전지(11)의 제조 비용을 좀더 감소시킨다.When the thickness of the passivation protection film 180 is about 0.5 μm or more, the passivation protection film 180 is more stably protected from the rear electrode 151 located below the passivation protection film 180, and the passivation protection film 180 Is less than about 15 탆, material waste due to an increase in the thickness of the unnecessary passivation protective film 180 is prevented, thereby further reducing the manufacturing cost of the solar cell 11.

이러한 패시베이션 보호막(180)은 하부에 위치한 패시베이션부(190)보다 높은 굴절률을 갖는다. 이로 인해, 패시베이션 보호막(180)은 기판(110)을 통과해 기판(110)의 후면 쪽으로 출력되는 빛을 기판(110) 쪽으로 반사시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시킨다. The passivation protective film 180 has a refractive index higher than that of the passivation portion 190 located at the bottom. The passivation protection film 180 reflects the light output from the passivation layer 180 to the backside of the substrate 110 toward the substrate 110 to increase the amount of light incident on the substrate 110.

기판(110)의 후면에 위치한 복수의 후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 불순물부인, 예를 들면, p+ 영역이다.A plurality of rear electric fields 172 located on the rear surface of the substrate 110 are p.sup. + Regions in which impurities of the same conductivity type as that of the substrate 110 are doped at a higher concentration than the substrate 110, for example.

이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역(예, p형)과 각 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동은 방해되는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동은 좀더 용이해진다. 따라서, 후면 전계부(172)는 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.A potential barrier is formed due to a difference in impurity concentration between the first conductive region (for example, p-type) of the substrate 110 and each of the rear electric fields 172. As a result, the rear electric field 172, While the hole movement toward the rear electric field 172 becomes easier. Accordingly, the rear electric field 172 reduces the amount of electric charge lost due to the recombination of electrons and holes at the back surface of the substrate 110 and the vicinity thereof, and accelerates the movement of a desired electric charge (e.g., a hole) ) In the direction of the arrow.

후면 전극부(150)는 패시베이션 보호막(180) 위에 위치하고, 후면 전극(151) 및 후면 전극(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.The rear electrode unit 150 includes a plurality of rear bus bars 152 positioned on the passivation protection film 180 and connected to the rear electrode 151 and the rear electrode 151.

후면 전극(151)은 복수의 후면 버스바(152)가 위치한 패시베이션 보호막 (180) 부분을 제외한 나머지 패시베이션 보호막(180) 부분 위에 위치한다. 하지만, 대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 기판(110) 후면의 가장자리 부분에 위치하지 않을 수 있다.The rear electrode 151 is located on the passivation protection layer 180 except for the portion of the passivation protection layer 180 where the plurality of rear bus bars 152 are located. However, in an alternative example, the back electrode 151 may not be located at the edge portion of the back surface of the substrate 110. [

후면 전극(151)은 패시베이션 보호막(180)에 형성된 복수의 개구부(188)에 위치하고, 이 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190)를 통과하여 기판(110)과 연결된 복수의 접촉부(155)를 구비한다. 이로 인해, 후면 전극(151)은 복수의 접촉부(155)를 통해 기판(110)의 일부와 선택적으로 전기적으로 연결되어 있다. The rear electrode 151 is located in a plurality of openings 188 formed in the passivation protection film 180 and passes through the passivation part 190 exposed through the opening 188 to form a plurality of contacts 155 . As a result, the rear electrode 151 is selectively and electrically connected to a part of the substrate 110 through the plurality of contact portions 155.

도 1에 도시한 것처럼, 복수의 접촉부(155)는 일정한 간격, 예를 들어, 약 0.5㎜ 내지 약 1㎜ 간격으로 원형, 타원형 또는 다각형과 같은 다양한 형상으로 기판(110)과 연결되어 있다. 하지만, 대안적인 예에서, 각 접촉부(155)는 전면 전극(141)과 같이 기판(110)과 전기적으로 연결되면서 한 방향으로 길게 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 접촉부의 개수는 원형, 타원형 또는 다각형 형상을 갖는 접촉부의 개수보다 훨씬 적다.As shown in FIG. 1, the plurality of contacts 155 are connected to the substrate 110 in various shapes such as circular, elliptical, or polygonal at regular intervals, for example, intervals of about 0.5 mm to about 1 mm. However, in an alternative example, each contact portion 155 may have a stripe shape elongated in one direction while being electrically connected to the substrate 110, such as the front electrode 141. In this case, the number of contact portions is much smaller than the number of contact portions having a circular, elliptic or polygonal shape.

이러한 기판(110)과 접해있는 접촉부(155)를 통해 후면 전극(151)은 기판(110) 쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The rear electrode 151 collects charge, for example, holes, moving from the substrate 110 side through the contact portion 155 in contact with the substrate 110.

이때, 복수의 후면 전계부(172)는 후면 전극(151)과 기판(110)이 접해 있는 기판(110)의 후면 부분에 위치하므로, 복수의 접촉부(155)는 기판(110)보다 높은 불순물 농도로 인해 기판(110)보다 전도도가 높은 복수의 후면 전계부(172)와 접하고 있으므로, 기판(110)으로부터 복수의 접촉부(155)로의 전하 이동도가 향상된다. The plurality of contact portions 155 may be formed on the rear surface of the substrate 110 where the rear electrode 151 and the substrate 110 are in contact with each other so that the plurality of contact portions 155 may have a higher impurity concentration The electric charge mobility from the substrate 110 to the plurality of contact portions 155 is improved because the plurality of rear electric field portions 172 having higher conductivity than the substrate 110 are in contact with each other.

이러한 후면 전극(151)은 전면 전극부(140)와 다른 재료로 이루어져 있고, 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질로 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다. 이때, 후면 전극(151)을 형성하기 위한 재료는 납 산화물(PbO2) 같이 패시베이션부(190)를 식각하는 물질을 함유하고 있다. 패시베이션 보호막(180) 하부에 위치하는 패시베이션부(190)의 부분은 후면 전극(151)의 재료에 함유된 납 산화물(PbO2)와 같은 식각 물질로부터 보호되고, 패시베이션 보호막(180)의 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190)의 부분만이 식각 물질에 노출된다. 이로 인해, 후면 전극(151)을 위한 재료가 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190) 부분을 관통하여 기판(110)과 접하게 되므로, 기판(110)과 접하는 복수의 접촉부(155)가 형성된다. The rear electrode 151 is made of a different material from the front electrode 140 and is made of a conductive material such as aluminum (Al), but is not limited thereto. At this time, the material for forming the rear electrode 151 contains a material for etching the passivation portion 190, such as lead oxide (PbO 2 ). A portion of the passivation portion 190 located under the passivation protection film 180 is protected from etching materials such as lead oxide PbO 2 contained in the material of the backside electrode 151 and the opening 188 of the passivation protection film 180 Only the portion of the passivation portion 190 exposed through the through hole 190 is exposed to the etching material. The material for the rear electrode 151 penetrates through the passivation portion 190 exposed through the opening 188 and comes into contact with the substrate 110 so that a plurality of contact portions 155 contacting the substrate 110 .

이로 인해, 접촉부(155)는 패시베이션부(190)의 접촉부(198)와 패시베이션 보호막(180)의 개구부(188) 내에 위치하는 후면 전극(151) 부분을 포함하게 되고, 패시베이션부(190)의 각 접촉부(198)는 후면 전극(151)의 성분뿐만 아니라 패시베이션부(190)와 기판(110)의 성분이 혼합되어 있고, 패시베이션 보호막(180)의 각 개구부(188) 내에는 후면 전극(151)의 성분이 존재한다.The contact portion 155 includes the contact portion 198 of the passivation portion 190 and the portion of the rear electrode 151 located in the opening portion 188 of the passivation protection film 180, The contact portion 198 is formed by mixing the components of the passivation portion 190 and the substrate 110 as well as the components of the rear electrode 151. The passivation layer 180 is formed in the opening 188 of the passivation layer 180, ≪ / RTI >

후면 전극(151)에 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)이 위치하지 않는 패시베이션 보호막(180) 위에 위치하며, 전면 버스바(142)와 동일한 방향으로 뻗어 있고, 스트라이프 형상을 갖고 있다. 이때, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다. A plurality of rear bus bars 152 connected to the rear electrode 151 are disposed on the passivation protection film 180 where the rear electrode 151 is not located and extend in the same direction as the front bus bar 142, Shape. At this time, the plurality of rear bus bars 152 are opposed to the front bus bar 142 with the substrate 110 as a center.

이러한 복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다. 따라서, 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어지고, 예를 들어, 전면 전극부(140)와 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 따라서, 복수의 후면 버스바(152)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다. These plurality of rear bus bars 152 collect the charge transferred from the rear electrode 151, similar to the plurality of front bus bars 142. Therefore, the plurality of rear bus bars 152 may be made of the same material as that of the front electrode unit 140, for example, and may be made of a material having a better conductivity than the rear electrode 151. Thus, the plurality of rear bus bars 152 contain at least one conductive material such as silver (Ag).

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.

도 1과는 달리, 다른 예에서, 복수의 후면 버스바(152)의 가장자리는 인접한 후면 전극(151)과 중첩한다. 이 경우, 후면 전극(151)과 접촉하는 면적이 증가하여 접촉 저항이 감소하므로, 후면 전극(151)으로부터 복수의 후면 버스바(152)로 전달되는 전하의 양이 증가하고, 또한, 중첩된 후면 전극(151) 부분에 의해 후면 버스바(152)의 박리 현상이 방지한다.Unlike FIG. 1, in another example, the edges of the plurality of rear bus bars 152 overlap with the adjacent rear electrodes 151. In this case, the area of contact with the rear electrode 151 increases, and the contact resistance decreases, so that the amount of charge transferred from the rear electrode 151 to the plurality of rear bus bars 152 increases, The electrode 151 prevents the rear bus bar 152 from being peeled off.

대안적인 예에서, 후면 전극(151)은 후면 버스바(152)가 위치한 패시베이션 보호막(180) 위에도 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. 이 경우, 복수의 후면 버스바(152)의 형성 위치에 무관하게 후면 전극(151)이 패시베이션 보호막(180) 위에 위치하므로, 후면 전극(151)의 형성 공정이 좀더 용이해진다. The backside electrode 151 may also be located on the passivation protection film 180 where the backside bus bar 152 is located, And is located on the rear electrode 151 in correspondence with the front side bus bar 142 of the display device. In this case, since the rear electrode 151 is disposed on the passivation protection film 180 irrespective of the formation positions of the plurality of rear bus bars 152, the process of forming the rear electrode 151 becomes easier.

또한, 대안적인 예에서, 각 후면전극용 버스바(152)는 스트라이프 형상 대신 각 전면 버스바(142)의 연장 방향을 따라서 일정한 또는 불규칙한 간격으로 배치된 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 복수의 도전체로 이루어질 수 있다. 이 경우, 후면전극용 버스바(152)를 위한 은(Ag)과 같은 고가의 재료 소모가 감소하여, 태양 전지(11)의 제조 비용이 절감된다.Further, in an alternative example, each rear-electrode bus bar 152 may be formed of a plurality of circular, elliptical, or polygonal shaped conductors arranged at regular or irregular intervals along the extending direction of each front bus bar 142 Lt; / RTI > In this case, expensive material consumption such as silver (Ag) for the rear electrode bus bar 152 is reduced, and manufacturing cost of the solar cell 11 is reduced.

도 1에 도시한 복수의 후면 버스바(152)의 개수 역시 한 예이고, 필요에 따라 변경 가능하다.The number of the plurality of rear bus bars 152 shown in FIG. 1 is also an example, and can be changed as needed.

이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(11)의 동작은 다음과 같다.The operation of the solar cell 11 according to this embodiment having such a structure is as follows.

태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)와 에미터부(121)를 통해 반도체의 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체의 기판(110)에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n접합에 의해, 생성된 전자와 정공 중 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)로 이동하고 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 전면 버스바(142)로 전달되어 수집되고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 접촉부(155)로 전달된 후 후면 버스바(152)에 의해 수집된다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.When light is irradiated to the solar cell 11 and enters the semiconductor substrate 110 through the antireflection unit 130 and the emitter unit 121, electrons and holes are generated in the semiconductor substrate 110 by light energy . At this time, the reflection loss of the light incident on the substrate 110 is reduced by the anti-reflection unit 130, and the amount of light incident on the substrate 110 is increased. Electrons generated in the holes and electrons generated in the pn junction of the substrate 110 and the emitter section 121 move to the emitter section 121 having the n-type conductivity type and the holes move to the substrate having the p-type conductivity type 110, respectively. Electrons migrating toward the emitter section 121 are collected by the front electrode 141 and the front bus bar 142 and are collected and transferred to the front bus bar 142. The holes moved toward the substrate 110 are collected by the adjacent Contact 155 and then collected by the rear bus bar 152. When the front bus bar 142 and the rear bus bar 152 are connected to each other by a wire, a current flows and is used as electric power from the outside.

이때, 패시베이션 보호막(180)에 의해 기판(110)의 통과한 빛이 기판(110) 쪽으로 다시 반사되므로, 기판(110) 내로 입사되는 빛의 양이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율은 더욱 향상된다.At this time, since the light passing through the substrate 110 is reflected back toward the substrate 110 by the passivation protective film 180, the amount of light incident into the substrate 110 increases, .

다음, 도 3a 내지 도 3f를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)의 제조 방법에 대한 한 예를 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the solar cell 11 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3F.

먼저, 도 3a에 도시한 것처럼, 단결정 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어진 결정질 반도체 기판(110)의 전면에 에미터부(121)를 형성한다. 이때, 기판(110)의 원하는 면, 예를 들어, 입사면인 기판(110)의 전면에 에미터부(121)를 형성하기 위해 기판(110)의 후면에 확산 방지막(도시하지 않음) 등을 형성한 후, 기판(110)의 후면에 에미터부가 형성되는 것을 방지할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, an emitter 121 is formed on a front surface of a crystalline semiconductor substrate 110 made of single crystal, polycrystalline silicon, or the like. At this time, a diffusion preventing film (not shown) or the like is formed on the back surface of the substrate 110 in order to form the emitter part 121 on the desired surface of the substrate 110, for example, It is possible to prevent the emitter portion from being formed on the rear surface of the substrate 110.

하지만, 대안적인 예에서, 기판(110)의 전면과 후면 모두에 에미터부(121)를 형성한 후, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(121)를 제거할 수 있다. However, in an alternative example, after forming the emitter section 121 on both the front and back sides of the substrate 110, the emitter section 121 formed on the back surface of the substrate 110 may be removed.

본 예에서, 기판(110)의 p형 도전성 타입을 갖고 있지만, 대안적인 예에서 n형 도전성 타입을 가질 수 있다. In this example, the substrate 110 has a p-type conductivity type, but in an alternative example it may have an n-type conductivity type.

에미터부(121)를 형성하기 전에, 잉곳(ingot)에서 태양 전지용 기판(110)을 제작하기 위해 절단 공정(slicing process)이 행해질 떼 발생한 손상부를 제거하기 위한 식각 공정(saw damage etching process)이나 기판(110)의 표면에 요철면인 텍스처링 표면을 형성하기 위한 텍스처링 공정을 실시할 수 있다. 이때, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어질 경우, KOH, NaOH 등의 염기 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있고, 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, HF나 HNO3와 같은 산 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링할 수 있다.A saw damage etching process for removing damage caused by the slicing process to fabricate the solar cell substrate 110 in the ingot before forming the emitter layer 121, A texturing process for forming a textured surface, which is an uneven surface, can be performed on the surface of the substrate 110. When the substrate 110 is made of monocrystalline silicon, the surface of the substrate 110 may be textured using a base solution such as KOH or NaOH. When the substrate 110 is made of polycrystalline silicon, HF or HNO 3 May be used to texture the surface of the substrate 110.

다음, 도 3b에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)나 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등과 같은 막 형성법을 이용하여 에미터부(121) 위에 반사 방지부(130)를 형성한다. 이때, 반사 방지부(130)는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화 질화물(SiOxNy)로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 3B, an antireflective layer (not shown) is formed on the emitter layer 121 using a film forming method such as plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or chemical vapor deposition (CVD) 130 are formed. The anti-reflection part 130 may be formed of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), or silicon oxynitride (SiOxNy).

다음, 도 3c에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면 위에 PECVD법 등의 다양한 막 형성법으로 패시베이션부(190)를 형성한다. 이때, 패시베이션부(190)는 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화 질화물(SiOxNy) 또는 알루미늄 산화물(Al2O3)로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 3C, a passivation 190 is formed on the rear surface of the substrate 110 by various film forming methods such as PECVD. At this time, the passivation portion 190 may be formed of a silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiOxNy) or an aluminum oxide (Al 2 O 3).

그런 다음, 도 3d에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법(screen printing process)를 이용하여 패시베이션부(190) 위에 페이스트(paste)를 도포한 후 건조시켜, 패시베이션 보호막(180)을 형성한다. 이때, 페이스트의 건조 온도는 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있다. 패시베이션부(190) 위에 형성된 패시베이션 보호막(180)은 약 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 가질 수 있다. Then, as shown in FIG. 3D, a passivation layer 180 is formed by applying a paste on the passivation part 190 using a screen printing process and then drying the paste. At this time, the drying temperature of the paste may be about 120 캜 to about 200 캜. The passivation protective film 180 formed on the passivation part 190 may have a thickness of about 0.5 占 퐉 to 15 占 퐉.

본 예에서, 패시베이션 보호막(180)은 원하는 부분에 위치한 패시베이션부(190)의 일부를 각각 드러내는 복수의 개구부(188)를 구비하고 있다. 이때, 각 개구부(188)는 일정한 간격으로 위치하고 원형, 타원형 또는 다각형과 같은 다양한 형상을 갖거나 정해진 방향으로 길게 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있다.In this example, the passivation protective film 180 has a plurality of openings 188, each of which exposes a portion of the passivation portion 190 located at a desired portion. At this time, the respective openings 188 are located at regular intervals and may have various shapes such as a circle, an ellipse, or a polygon, or may have a stripe shape elongated in a predetermined direction.

이러한 패시베이션 보호막(180)을 위한 페이스트는 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy) 등을 포함하고, 바인더(binder), 솔벤트(solvent) 그리고 글래스 프릿(glass frit) 등을 추가로 포함한다. 이때, 글래스 프릿은 납 산화물(PbO2)을 함유하지 않을 수 있다.The paste for the passivation protective film 180 includes a silicon oxide (SixOy), a titanium oxide (TixOy), a zinc oxide (ZnxOy), or an aluminum oxide (AlxOy), and includes a binder, a solvent, Glass frit, and the like. At this time, the glass frit may not contain lead oxide (PbO 2 ).

이때, 패시베이션 보호막(180)은 패시베이션부(190)보다 큰 굴절률을 갖고 있고, 이로 인해, 기판(110)을 통과한 빛을 다시 기판(110) 쪽으로 반사시키므로, 기판(110) 내로 입사되는 빛이 양이 증가한다. 이로 인해, 기판(110)에서 생성되는 전자와 정공의 양이 증가하여, 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.At this time, the passivation protective film 180 has a refractive index larger than that of the passivation part 190, thereby reflecting the light passing through the substrate 110 back toward the substrate 110, The amount increases. As a result, the amount of electrons and holes generated in the substrate 110 increases, and the efficiency of the solar cell 11 is improved.

다음, 도 3e에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지부(130)의 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 도포한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜, 전면전극부 패턴(40)을 형성한다. 전면전극부 패턴(40)은 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 전면전극 패턴부(41)와 전면버스 패턴부(42)를 구비하고 있다. Next, as shown in FIG. 3E, a paste containing silver (Ag) is applied to a corresponding portion of the antireflection portion 130 using a screen printing method, and then dried at about 120 ° C. to about 200 ° C., Sub-pattern 40 is formed. The front electrode pattern 40 includes a front electrode pattern portion 41 and a front bus pattern portion 42 extending in a direction intersecting with each other.

이때, 전면전극부 패턴(40)을 형성하기 위한 페이스트는 은(Ag)뿐만 아니라 납 산화물(PbO2)을 함유하는 글래스 프릿(glass frit)을 포함하고 있다.At this time, the paste for forming the front electrode pattern 40 includes not only silver (Ag) but also glass frit containing lead oxide (PbO 2 ).

다음, 도 3f에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 패시베이션 보호막(180)의 해당 부분 위에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 도포한 후 건조시켜 복수의 후면 버스바 패턴(52)을 형성하고, 복수의 후면 버스바 패턴(52)이 위치하지 않는 패시베이션 보호막(180)의 부분 위와 패시베이션 보호막(180)의 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190) 부분 위에 알루미늄(Al)을 포함한 페이스트를 도포한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜 후면 전극 패턴(51)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3F, a paste containing silver (Ag) is applied onto the corresponding portion of the passivation protective film 180 by using a screen printing method and then dried to form a plurality of rear bus bar patterns 52 A paste containing aluminum (Al) is formed on the portion of the passivation protective film 180 where the plurality of rear bus bar patterns 52 are not located and on the passivation portion 190 exposed through the opening 188 of the passivation protective film 180, And then dried at about 120 ° C to about 200 ° C to form a rear electrode pattern 51.

본 실시예에서, 각 후면 버스바 패턴(52)은 한 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있지만, 이와는 달리, 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 패턴이 한 방향으로 일정한 또는 불규칙한 간격으로 배치될 수 있다.In the present embodiment, each of the rear bus bar patterns 52 has a stripe shape extending in one direction. Alternatively, circular, elliptical or polygonal patterns may be arranged at regular or irregular intervals in one direction.

후면 전극 패턴(51)을 형성하는 페이스트는 알루미늄(Al)뿐만 아니라 납 산화물(PbO2)을 함유하는 글래스 프릿(glass frit)을 포함하고 있다.The paste for forming the rear electrode pattern 51 includes not only aluminum (Al) but also glass frit containing lead oxide (PbO 2 ).

이와 같이, 전면전극부 패턴(40)과 후면 전극 패턴(51)을 위한 페이스트에 함유된 납 산화물(PbO2)은 이 납 산화물(PbO2)에 노출된 패시베이션부(190)와 반사 방지막(130)을 식각한다.As described above, the lead oxide (PbO 2 ) contained in the paste for the front electrode pattern 40 and the rear electrode pattern 51 is formed by the passivation part 190 and the antireflection film 130 exposed to the lead oxide (PbO 2 ) ) Is etched.

이때, 전면전극부 패턴(40), 후면 전극 패턴(51) 및 후면 버스바 패턴(52)의 형성 순서는 변경 가능하다.At this time, the formation order of the front electrode pattern 40, the rear electrode pattern 51, and the rear bus bar pattern 52 can be changed.

그런 다음, 후면 전극 패턴(51), 복수의 후면 버스바 패턴(52) 및 전면전극부 패턴(40)이 형성된 기판(110)을 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 소성하여(firing), 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140), 복수의 접촉부(155)를 구비하는 후면 전극(151)과 복수의 후면 버스바(152)를 구비한 후면전극부(150), 그리고 복수의 후면 전계부(172)를 형성하여 태양 전지(11)를 완성한다(도 1 및 도 2).The substrate 110 on which the rear electrode pattern 51, the plurality of rear bus bar patterns 52 and the front electrode pattern 40 are formed is then fired at a temperature of about 750 ° C to about 800 ° C, A front electrode part 140 having a plurality of front electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142, a rear electrode 151 having a plurality of contacting parts 155 and a plurality of rear bus bars 152 A rear electrode unit 150 and a plurality of rear electric power units 172 are formed to complete the solar cell 11 (FIGS. 1 and 2).

즉, 열처리가 시행되면, 전면전극부 패턴(40)에 함유된 납 산화물(PbO2) 등에 의해 접촉 부위의 반사 방지부(130)가 전면 전극부 패턴(40)에 의해 관통되어, 전면 전극부 패턴(40)은 에미터부(121)와 접촉하여, 복수의 전면 전극(141) 및 전면 버스바(142)로 이루어진 전면 전극부(140)가 형성된다. 이때, 전면 전극부 패턴(40)의 전면 전극 패턴부(41)는 복수의 전면 전극(141)이 되고, 전면 버스바 패턴부(42)는 복수의 전면 버스바(142)가 된다.That is, when the heat treatment is performed, the anti-reflection portion 130 of the contact portion is penetrated by the front electrode pattern 40 by the lead oxide (PbO 2 ) contained in the front electrode pattern 40, The pattern 40 is in contact with the emitter section 121 to form a front electrode section 140 including a plurality of front electrodes 141 and a front bus bar 142. At this time, the front electrode pattern portion 41 of the front electrode pattern 40 is a plurality of front electrodes 141, and the front bus bar pattern portion 42 is a plurality of front bus bars 142.

또한, 후면 전극 패턴(51)에 함유된 납 산화물(PbO2) 등에 의해 패시베이션보호막(180)의 개구부(188)를 통해 후면 전극 패턴(51)과 접촉한 패시베이션부 (190) 부분이 후면 전극 패턴(51)에 의해 관통되어, 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190)의 부분은 기판(110)과 접촉하는 접촉부(198)로 된다. 이로 인해, 후면 전극 패턴(51)의 일부는 패시베이션 보호막(180)의 개구부(188) 내에 채워진 후면 전극 패턴(51)의 부분과 패시베이션부(190)의 접촉부(198)에 의해 기판(110)과 접촉하는 복수의 접촉부(155)를 형성하게 되어, 복수의 접촉부(155)를 통해 기판(110)과 접촉하는 후면 전극(151)이 형성된다. 따라서, 접촉부(198)는 패시베이션부(190), 기판(110) 및 후면 전극 패턴(51)의 물질이 혼합되어 있다.The portion of the passivation portion 190 that is in contact with the rear electrode pattern 51 through the opening portion 188 of the passivation protection film 180 by the lead oxide (PbO 2 ) contained in the rear electrode pattern 51, The portion of the passivation portion 190 exposed through the opening 188 becomes a contact portion 198 that is in contact with the substrate 110. A part of the rear electrode pattern 51 is electrically connected to the portion of the rear electrode pattern 51 filled in the opening 188 of the passivation protection film 180 and the portion of the substrate 110 by the contact portion 198 of the passivation portion 190. [ A plurality of contact portions 155 to be contacted are formed so that the rear electrode 151 is formed in contact with the substrate 110 through the plurality of contact portions 155. Therefore, the contact portion 198 is mixed with the materials of the passivation portion 190, the substrate 110, and the rear electrode pattern 51.

이때, 패시베이션 보호막(180) 역시 그 위에 도포된 후면 전극 패턴(51)에 함유된 납 산화물(PbO2)과 같은 식각 물질에 의해 패시베이션 보호막(180) 일부가 식각될 수 있지만, 패시베이션 방지막(180)의 두께가 약 0.5㎛ 이상이므로, 개구부(188)를 통해 노출되지 않고 패시베이션 보호막(180) 하부에 존재하는 패시베이션부(190) 부분은 후면 전극 패턴(51)에 함유된 납(Pb)과 같은 식각 물질로부터 보호된다. 따라서, 후면 전극 패턴(51)은 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190) 부분만을 관통하여 기판(110)의 후면과 접촉하는 접촉부(155)가 형성된다.The passivation layer 180 may be partially etched by an etchant such as lead oxide (PbO 2 ) contained in the passivation layer 180. The passivation layer 180 may be formed on the passivation layer 180, The portion of the passivation portion 190 that is not exposed through the opening portion 188 and is present under the passivation protective film 180 is etched by the same etching process as the lead Pb contained in the rear electrode pattern 51, Protected from material. The rear electrode pattern 51 penetrates only the portion of the passivation part 190 exposed through the opening 188 to form a contact part 155 that contacts the rear surface of the substrate 110. [

이때, 패시베이션 보호막(180)의 두께가 약 15㎛ 이하이므로, 불필요한 패시베이션 보호막(180)의 두께 증가로 인한 재료 낭비가 방지된다.At this time, since the thickness of the passivation protective film 180 is less than about 15 占 퐉, material waste due to an increase in thickness of the passivation protective film 180 is prevented.

추가로, 복수의 후면 버스바 패턴(52) 역시 인접한 후면 전극(151)에 연결되어 복수의 후면 버스바(152)를 형성한다.In addition, a plurality of rear bus bar patterns 52 are also connected to adjacent rear electrodes 151 to form a plurality of rear bus bars 152.

열 처리시, 각 패턴(40, 51, 52)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(121, 180)과의 화학적 결합이 이루어져, 전면 전극부(140)와 에미터부(121) 사이, 복수의 접촉부(155)와 기판(110) 사이, 그리고 후면 전극(151)과 후면 버스바(152) 간의 접촉 저항이 감소하여, 이들 간의 전하 흐름에 향상된다. Chemical bonding is performed between the front electrode part 140 and the emitter part 121 and between the front electrode part 140 and the emitter part 121 and between the front electrode part 140 and the emitter part 121, The contact resistance between the contact portion 155 of the back electrode 151 and the substrate 110 and between the back electrode 151 and the rear bus bar 152 is reduced and the charge flow therebetween is improved.

또한, 열처리 공정으로, 후면전극(151)의 함유물인 알루미늄(Al)이 접촉부(155)와 접촉한 기판(110)쪽으로 확산되어 접촉부(155)와 접해 있는 기판(110)에 기판(110)과 동일한 불순물이 기판(110)보다 높은 농도로 도핑된 부분인 복수의 후면 전계부(172)가 형성된다.  Aluminum (Al) contained in the rear electrode 151 diffuses toward the substrate 110 which is in contact with the contact portion 155 and the substrate 110 is in contact with the contact portion 155 in the heat treatment process. A plurality of rear electric fields 172 are formed in which the same impurity is a portion doped with a higher concentration than the substrate 110. [

이와 같이, 식각 성분을 함유한 후면 전극 패턴(51)과 이 후면 전극 패턴(51)으로부터 원하지 않은 부분을 보호하는 패시베이션 보호막(180)을 이용하여 기판(110)의 후면과 선택적으로 접촉하는 후면 전극(151)을 형성함에 따라, 태양 전지(11)의 열화 현상이 줄어든다.As described above, the rear electrode pattern 51 containing the etching component and the passivation protection film 180 protecting the undesired portion from the rear electrode pattern 51 are used to form the rear electrode 51, which selectively contacts the rear surface of the substrate 110, The deterioration phenomenon of the solar cell 11 is reduced.

예를 들어, 기판 위에 패시베이션부를 형성하고 패시베이션부 위에 후면 전극 패턴을 형성한 후, 후면 전극 패턴 위에 레이저 빔을 선택적으로 조사하여 기판의 후면과 선택적으로 접촉하는 후면 전극을 형성할 경우, 고온의 레이저 빔이 조사된 태양 전지의 부분은 고온으로 인해 후면 전극이나 기판 등이 손상되어 전하의 손실을 초래하거나 전하 이동을 방해하게 된다. For example, when a passivation part is formed on a substrate, a rear electrode pattern is formed on the passivation part, and a rear electrode is selectively formed in contact with the rear surface of the substrate by selectively irradiating the laser beam onto the rear electrode pattern, The portion of the solar cell irradiated with the beam may be damaged due to the high temperature, resulting in loss of charge or disturbing charge transfer.

하지만, 본 실시예의 경우, 기판(110)과 부분적으로 전기적인 연결을 형성하기 위해 식각 물질을 함유한 후면 전극 패턴(51)이 패시베이션 보호막(180)의 개구부(188)를 통해 노출된 패시베이션부(190)의 부분만을 관통하면 되므로, 조사되는 레이저 빔의 온도보다 훨씬 낮은 온도로 후면 전극 패턴(51)의 열처리가 이루어지므로, 기판(110)이나 기판(110)에 형성된 다른 구성요소들의 열화 현상이 감소하고, 레이저 빔의 조사를 통해 기판(110)과 후면 전극(51)간의 선택적 연결 공정이 생략되므로, 태양 전지의 제조 공정이 간단해진다.However, in the present embodiment, a rear electrode pattern 51 containing an etching material is formed on the passivation portion (not shown) through the opening portion 188 of the passivation protection film 180 in order to form a partial electrical connection with the substrate 110 The rear electrode pattern 51 is thermally processed at a temperature much lower than the temperature of the laser beam to be irradiated so that deterioration of other components formed on the substrate 110 or the substrate 110 And the selective connection process between the substrate 110 and the rear electrode 51 is omitted through the irradiation of the laser beam, so that the manufacturing process of the solar cell is simplified.

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.

Claims (16)

제1 도전성 타입을 갖는 기판의 제1 면에 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계,
상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 패시베이션(passivation)부를 형성하는 단계, 그리고
상기 패시베이션부 위에 상기 패시베이션부의 일부를 드러내는 복수의 개구부를 갖는 패시베이션 보호막을 형성하는 단계,
상기 에미터부 위에 제1 전극부 패턴을 형성하고, 상기 패시베이션 보호막 위와 상기 복수의 개구부를 통해 드러난 상기 패시베이션부의 일부 위에 제2 전극 패턴을 형성하는 단계, 그리고
상기 제1 전극부 패턴과 상기 제2 전극 패턴을 구비한 상기 기판을 열처리하여, 상기 에미터부와 연결된 제1 전극과 상기 복수의 개구부를 통해 상기 기판과 선택적으로 연결된 제2 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.Forming an emitter portion of a second conductivity type different from the first conductivity type on a first surface of a substrate of a first conductivity type;
Forming a passivation portion located on a second side of the substrate opposite the first side of the substrate; and
Forming a passivation protecting film having a plurality of openings exposing a part of the passivation part on the passivation part,
Forming a first electrode pattern on the emitter layer and forming a second electrode pattern on the passivation layer and a portion of the passivation layer exposed through the plurality of openings;
Forming a first electrode connected to the emitter portion and a second electrode selectively connected to the substrate through the plurality of openings by heat treating the substrate having the first electrode pattern and the second electrode pattern;
Wherein the method comprises the steps of: 제1항에서,
상기 패시베이션 보호막은 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 갖는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the passivation protective film has a thickness of 0.5 占 퐉 to 15 占 퐉. 제1항 또는 제2항에서,
상기 패시베이션 보호막은 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy)로 이루어져 있는 태양 전지의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the passivation protective film is made of silicon oxide (SixOy), titanium oxide (TixOy), zinc oxide (ZnxOy), or aluminum oxide (AlxOy). 제1항 또는 제2항에서,
상기 패시베이션 보호막은 상기 패시베이션보다 큰 굴절률을 갖는 태양 전지의 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the passivation protective film has a larger refractive index than the passivation. 제1항에서,
상기 제2 전극 패턴은 산화 납(PbO2)을 함유하고 있고,
상기 제1 및 제2 전극 형성 단계 시, 상기 제2 전극 패턴에 함유된 상기 산화 납에 의해 상기 제2 전극 패턴의 일부가 상기 복수의 개구부를 통해 드러난 상기 패시베이션부의 일부를 관통하여 상기 기판과 연결되는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the second electrode pattern contains lead oxide (PbO 2 )
Wherein a portion of the second electrode pattern is exposed through the plurality of openings by the lead oxide contained in the second electrode pattern during the first and second electrode formation steps and is connected to the substrate through the part of the passivation part exposed through the plurality of openings Wherein the method comprises the steps of: 제1항에서,
상기 제1 전극부 패턴과 상기 제2 전극 패턴은 서로 다른 도전성 물질을 함유하고 있는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the first electrode pattern and the second electrode pattern contain different conductive materials. 제6항에서,
상기 제1 전극부 패턴은 은(Ag)을 함유하고 있고, 상기 제2 전극 패턴은 알루미늄(Al)을 함유하고 있는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the first electrode pattern comprises silver (Ag), and the second electrode pattern comprises aluminum (Al). 제1항에서,
상기 에미터부와 상기 제1 전극부 패턴 사이에 반사 방지부를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 1,
And forming an anti-reflection part between the emitter part and the first electrode part pattern. 제8항에서,
상기 제1 전극부 패턴은 산화 납(PbO2)을 함유하고 있고,
상기 제1 및 제2 전극 형성 단계 시, 상기 제1 전극부 패턴에 함유된 상기 산화 납에 의해 상기 제1 전극부 패턴이 상기 반사 방지부를 관통하여 상기 에미터부와 연결되는 태양 전지의 제조 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first electrode sub pattern contains lead oxide (PbO 2 )
Wherein the first electrode sub pattern passes through the reflection preventing portion and is connected to the emitter portion by the lead oxide contained in the first electrode sub pattern during the first and second electrode forming steps. 제1 도전성 타입을 갖는 기판,
상기 기판의 제1 면에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입과 다른 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부,
상기 에미터부와 연결되어 있는 제1 전극,
상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하고 상기 기판과 전기적으로 연결된 복수의 제1 접촉부를 포함하는 패시베이션부,
상기 패시베이션부 위에 위치하고 상기 패시베이션부의 상기 복수의 제1 접촉부를 드러내는 복수의 개구부를 구비하고 있는 패시베이션 보호막,
상기 패시베이션 보호막 위에 위치하고, 상기 복수의 개구부 내에 위치하여 상기 복수의 제1 접촉부와 연결되어 있는 복수의 제2 접촉부를 포함하는 제2 전극
을 포함하고 있고,
상기 복수의 제1 접촉부 각각은 상기 제2 전극의 성분과 상기 패시베이션부의 성분을 함유하고 있고,
상기 복수의 제2 접촉부 각각은 상기 제2 전극의 성분만 함유하고 있는
태양 전지.A substrate having a first conductivity type,
An emitter portion located on a first surface of the substrate and having a second conductivity type different from the first conductivity type,
A first electrode connected to the emitter,
A passivation portion located on a second side of the substrate opposite the first side of the substrate and including a plurality of first contacts electrically connected to the substrate,
A passivation protection film disposed on the passivation portion and having a plurality of openings for exposing the plurality of first contacts of the passivation portion,
And a second electrode located on the passivation protective film and including a plurality of second contacts located in the plurality of openings and connected to the plurality of first contacts,
Lt; / RTI >
Wherein each of the plurality of first contact portions contains a component of the second electrode and a component of the passivation portion,
Wherein each of the plurality of second contact portions contains only a component of the second electrode
Solar cells. 제10항에서,
상기 패시베이션 보호막은 0.5㎛ 내지 15㎛의 두께를 갖는 태양 전지.11. The method of claim 10,
Wherein the passivation protective film has a thickness of 0.5 占 퐉 to 15 占 퐉. 제10항 또는 제11항에서,
상기 패시베이션 보호막은 실리콘 산화물(SixOy), 티타늄 산화물(TixOy), 아연 산화물(ZnxOy), 또는 알루미늄 산화물(AlxOy)로 이루어져 있는 태양 전지.11. The method according to claim 10 or 11,
Wherein the passivation protective film is made of silicon oxide (SixOy), titanium oxide (TixOy), zinc oxide (ZnxOy), or aluminum oxide (AlxOy). 제10항 또는 제11항에서,
상기 패시베이션 보호막은 상기 패시베이션부보다 큰 굴절률을 갖는 태양 전지.11. The method according to claim 10 or 11,
Wherein the passivation protective film has a larger refractive index than the passivation portion. 제10항에서,
상기 에미터부 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함하는 태양 전지.11. The method of claim 10,
And an antireflective portion located on the emitter portion. 제10항에서,
상기 복수의 제1 접촉부와 접해 있는 상기 기판의 부분에 위치하는 복수의 후면 전계부를 더 포함하는 태양 전지.11. The method of claim 10,
And a plurality of rear electric field portions located in a portion of the substrate in contact with the plurality of first contact portions. 제10항에서,
상기 제2 전극은 상기 패시베이션부를 식각하는 식각 물질을 함유하는 태양 전지.11. The method of claim 10,
And the second electrode contains an etching material for etching the passivation part.
KR1020110046874A 2011-05-18 2011-05-18 Solar cell and method for manufacturing the same KR101736960B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110046874A KR101736960B1 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Solar cell and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110046874A KR101736960B1 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Solar cell and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120128926A KR20120128926A (en) 2012-11-28
KR101736960B1 true KR101736960B1 (en) 2017-05-17

Family

ID=47513506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110046874A KR101736960B1 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Solar cell and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101736960B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005056875A (en) 2003-08-01 2005-03-03 Sharp Corp Solar cell and its manufacturing method
JP2009295852A (en) 2008-06-06 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp Photovoltaic power device and method of manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005056875A (en) 2003-08-01 2005-03-03 Sharp Corp Solar cell and its manufacturing method
JP2009295852A (en) 2008-06-06 2009-12-17 Mitsubishi Electric Corp Photovoltaic power device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120128926A (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101032624B1 (en) Solar cell and mehtod for manufacturing the same
US9786800B2 (en) Solar cell contact structure
KR101258938B1 (en) Solar cell
KR101729304B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101745683B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
US9997647B2 (en) Solar cells and manufacturing method thereof
KR101699312B1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR101621980B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101146737B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101729311B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101130195B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101588458B1 (en) Solar cell and manufacturing mehtod of the same
KR101680384B1 (en) Method for manufacturing solar cell
KR101736960B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20190041989A (en) Solar cell manufacturing method and solar cell
KR101690333B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101149540B1 (en) Solar cell
KR101798967B1 (en) Method for manufacturing solar cell
KR101199214B1 (en) Bifacial Photovoltaic Localized Emitter Solar Cell and Method for Manufacturing Thereof
KR101760011B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101976753B1 (en) Solar cell manufacturing method and solar cell
KR101879364B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101715386B1 (en) Solar cell and manufacuring method thereof
KR20120082664A (en) Method for manufacturing solar cell
KR101190751B1 (en) Solar cell

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant