KR101757877B1 - Solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 다결정 실리콘 기판; 다결정 실리콘 기판의 입사면인 전면의 상부에 위치하며 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 다결정 실리콘 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부; 다결정 실리콘 기판의 전면 상부에 위치하며 제 2 도전성 타입의 불순물이 에미터부보다 고농도로 도핑된 제 1 고농도 도핑부; 제 1 고농도 도핑부의 전면 상부에 배치되는 전면 전극부; 에미터부의 전면 상부에 형성되는 반사 방지막; 및 다결정 실리콘 기판의 후면 상부에 배치되는 후면 전극부;를 포함하며, 에미터부의 전면은 곡면을 포함하는 복수 개의 함몰부를 포함하며, 복수 개의 함몰부에서 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들은 오차 범위 내에서 서로 동일하다.The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.
An example of a solar cell according to the present invention is a polycrystalline silicon substrate doped with an impurity of a first conductivity type; An emitter portion which is located on an upper surface of the polycrystalline silicon substrate, which is an upper surface of the polycrystalline silicon substrate, and which is doped with an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type to form a pn junction with the polycrystalline silicon substrate; A first highly doped region located above the front surface of the polycrystalline silicon substrate and doped with impurities of a second conductivity type at a higher concentration than the emitter region; A front electrode part disposed on an upper surface of the first highly doped portion; An antireflection film formed on an upper front surface of the emitter section; And a rear electrode portion disposed on a rear upper surface of the polycrystalline silicon substrate, wherein the front surface of the emitter portion includes a plurality of depressions including a curved surface, the distances between the center portions of two depressions adjacent to each other in the plurality of depressions, They are the same within the scope.
Description
본 발명은 태양 전지 및 그의 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 발명은 광전 변환 효율이 향상된 태양 전지 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a solar cell having improved photoelectric conversion efficiency and a method of manufacturing the same.
본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제 1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 다결정 실리콘 기판; 다결정 실리콘 기판의 입사면인 전면의 상부에 위치하며 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 다결정 실리콘 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부; 다결정 실리콘 기판의 전면 상부에 위치하며 제 2 도전성 타입의 불순물이 에미터부보다 고농도로 도핑된 제 1 고농도 도핑부; 제 1 고농도 도핑부의 전면 상부에 배치되는 전면 전극부; 에미터부의 전면 상부에 형성되는 반사 방지막; 및 다결정 실리콘 기판의 후면 상부에 배치되는 후면 전극부;를 포함하며, 에미터부의 전면은 곡면을 포함하는 복수 개의 함몰부를 포함하며, 복수 개의 함몰부에서 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들은 오차 범위 내에서 서로 동일하다.An example of a solar cell according to the present invention is a polycrystalline silicon substrate doped with an impurity of a first conductivity type; An emitter portion located at an upper portion of a front surface of the polycrystalline silicon substrate, the emitter portion being doped with an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type to form a p-n junction with the polycrystalline silicon substrate; A first highly doped region located above the front surface of the polycrystalline silicon substrate and doped with impurities of a second conductivity type at a higher concentration than the emitter region; A front electrode part disposed on an upper surface of the first highly doped portion; An antireflection film formed on an upper front surface of the emitter section; And a rear electrode portion disposed on a rear upper surface of the polycrystalline silicon substrate, wherein the front surface of the emitter portion includes a plurality of depressions including a curved surface, the distances between the center portions of two depressions adjacent to each other in the plurality of depressions, They are the same within the scope.
여기서, 에미터부와 접촉하는 다결정 실리콘 기판의 표면은 곡면을 갖는 함몰된 형상을 가질 수 있다. 아울러, 에미터부는 제 1 고농도 도핑부의 후면 중에서 적어도 일부에는 형성되지 않을 수 있다.Here, the surface of the polycrystalline silicon substrate in contact with the emitter portion may have a depressed shape with a curved surface. Further, the emitter portion may not be formed in at least a part of the rear surface of the first highly doped portion.
또한, 제 1 고농도 도핑부의 전면 및 후면의 표면은 평탄면을 가질 수 있다.In addition, the front and rear surfaces of the first highly doped portion may have a flat surface.
또한, 태양 전지는 에미터부 전면 상부 중 일부분에 더 형성되는 제 2 고농도 도핑부를 더 포함할 수 있으며, 제 2 고농도 도핑부는 에미터부의 전면 상부 중 복수 개의 함몰부 사이의 상부에 형성될 수 있다.The solar cell may further include a second heavily doped portion formed at a portion of the upper portion of the emitter front surface, and the second heavily doped portion may be formed at an upper portion between the plurality of depressions in the upper portion of the front surface of the emitter portion.
여기서, 제 2 고농도 도핑부의 측면은 곡면을 가질 수 있으며, 제 2 고농도 도핑부에 형성된 곡면은 에미터부에 포함된 함몰부의 곡면과 연속될 수 있다.Here, the side surface of the second highly doped portion may have a curved surface, and the curved surface formed on the second highly doped portion may be continuous with the curved surface of the depression included in the emitter portion.
또한, 반사 방지막은 에미터부 및 제 2 고농도 도핑부와 접촉할 수 있으며, 반사 방지막의 전면 표면은 에미터부 및 제 2 고농도 도핑부에 의해 형성된 함몰 형상에 대응하여 함몰된 형상을 가질 수 있다.The antireflection film may be in contact with the emitter portion and the second highly doped portion, and the front surface of the antireflection film may have a depressed shape corresponding to a depression formed by the emitter portion and the second heavily doped portion.
또한, 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향으로 서로 일치하거나, 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 일치하지 않을 수 있다.The plurality of depressed portions formed in the emitter portion may coincide with each other in the column direction and the row direction, or a plurality of depressed portions formed in the emitter portion may not coincide with each other in at least one of the column direction and the row direction.
또한, 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부의 배열 형태는 삼각형 또는 사각형일 수 있으며, 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부의 평면 형상은 삼각형, 사각형, 다각형 또는 원형일 수 있다.The arrangement of the plurality of depressions formed in the emitter section may be triangular or rectangular, and the planar shape of the plurality of depressions formed in the emitter section may be triangular, rectangular, polygonal or circular.
아울러, 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들에 대한 오차 범위는 10% 이내일 수 있으며, 제 1 고농도 도핑부의 면저항은 5Ω/sq. ~ 40Ω/sq.이고, 에미터부의 면저항은 80Ω/sq. ~ 120Ω/sq.일 수 있다.
In addition, the error range with respect to the distances between the center portions of the two depressions adjacent to each other may be within 10%, and the sheet resistance of the first heavily doped portion is 5Ω / sq. And the sheet resistance of the emitter portion is 80? / Sq. Lt; / RTI > / sq.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 제 1 타입의 불순물이 도핑된 다결정 실리콘 기판의 입사면인 전면을 제 1 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물로 도핑하는 제 1 도핑 단계; 제 1 도핑 단계 이후, 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 다결정 실리콘 기판의 전면 상부에 복수 개의 홀이 형성된 마스크를 배치하는 단계; 마스크가 배치된 상태에서 다결정 실리콘 기판의 전면을 에칭하여 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 부분과 다결정 실리콘 기판의 전면에 복수 개의 함몰부를 형성하는 에칭 단계; 복수 개의 함몰부가 형성된 다결정 실리콘 기판의 전면에 제 2 도전성 타입의 불순물로 도핑하는 제 2 도핑단계;를 포함한다.An example of a method of manufacturing a solar cell according to the present invention is a method of manufacturing a solar cell including a first doping step of doping a front surface, which is an incident surface of a polycrystalline silicon substrate doped with an impurity of a first type, with an impurity of a second conductivity type, step; After the first doping step, placing a mask having a plurality of holes on the front surface of the polycrystalline silicon substrate doped with the impurity of the second conductivity type; Etching the entire surface of the polycrystalline silicon substrate in a state where the mask is disposed to form a plurality of depressions on the impurity-doped portion of the second conductivity type and on the entire surface of the polycrystalline silicon substrate; And a second doping step of doping the entire surface of the polycrystalline silicon substrate having a plurality of depressions with an impurity of the second conductivity type.
여기서, 제 1 도핑단계에서 제 2 타입의 불순물의 도핑 농도는 제 2 도핑단계에서 제 2 타입의 불순물의 도핑 농도보다 높을 수 있다.Here, the doping concentration of the impurities of the second type in the first doping step may be higher than the doping concentration of the impurities of the second type in the second doping step.
아울러, 마스크에 형성된 복수 개의 홀은 전면 전극부가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역과 대응하는 부분에 형성될 수 있으며, 마스크에 형성된 각 홀 사이의 간격은 각 홀 폭의 1.5배 내지 2.5배 보다 작을 수 있다.Further, the plurality of holes formed in the mask may be formed at a portion corresponding to the remaining region except the region where the front electrode portion is to be formed, and the interval between the holes formed in the mask may be smaller than 1.5 to 2.5 times the hole width have.
또한, 에칭 단계는 등방성 습식 에칭(wet etching)을 이용할 수 있다.In addition, the etching step may use isotropic wet etching.
그리고, 제 2 도전성 타입의 불순물은 제 1 도핑 단계보다 제 2 도핑 단계에 의해 다결정 실리콘 기판의 내부로 더 깊이 도핑될 수 있다.The impurities of the second conductivity type may then be doped further into the interior of the polycrystalline silicon substrate by the second doping step than by the first doping step.
본 발명에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법은 다결정 실리콘 기판에 형성된에미터부의 상부면에 복수 개의 패터닝된 함몰부를 형성하고, 전면 전극부의 후면에 고농도 도핑 영역을 형성하여 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.A solar cell and a method of fabricating the same according to the present invention are characterized in that a plurality of patterned depressions are formed on the upper surface of the emitter portion formed on the polycrystalline silicon substrate and a heavily doped region is formed on the rear surface of the front electrode portion to improve photoelectric conversion efficiency It is effective.
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지의 일부분에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 라인 Ⅱ-Ⅱ에 따른 본 발명에 따른 태양 전지의 측면을 바라본 형상이다.
도 3은 도 1에서 반사 방지막 및 전면 전극을 제거한 상태에서 A부분을 확대하여 본 발명에 따른 다결정 실리콘 기판 및 고농도 도핑부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이다.
도 4는 도 3에서 라인 Ⅳ-Ⅳ에 따른 다결정 실리콘 기판의 측면을 바라본 형상이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법 중에서 적용 가능한 마스크의 일례를 설명하기 위한 도이다.1 is a perspective view of a part of a solar cell according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of the solar cell according to the present invention, taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the polycrystalline silicon substrate according to the present invention and the heavily doped portion in more detail by enlarging portion A in a state where the anti-reflection film and the front electrode are removed in FIG.
FIG. 4 is a side view of the polycrystalline silicon substrate taken along line IV-IV in FIG.
5 to 12 are views for explaining an example of a method of manufacturing a solar cell according to the present invention.
13 and 14 are views for explaining an example of a mask applicable to the solar cell manufacturing method according to 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 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. Further, when a certain portion is formed as "whole" on another portion, it means not only that it is formed on the entire surface of the other portion but also that it is not formed on the edge portion.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)에 대하여 상세하게 설명한다.First, a solar cell 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지(1)의 일부분에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 라인 Ⅱ-Ⅱ에 따른 본 발명에 따른 태양 전지(1)의 측면을 바라본 형상이다.FIG. 1 is a perspective view of a part of the solar cell 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the solar cell 1 according to the present invention according to the line II-II in FIG.
이와 같은 태양 전지(1)의 일례는, 다결정 실리콘 기판(110), 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 상부에 위치하는 에미터부(122), 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 상부에 위치하는 제 1 고농도 도핑부(121A) 및 에미터부(122)의 전면 상부 중 일부분에 형성되는 제 2 고농도 도핑부(121B)를 포함하는 고농도 도핑부(121), 에미터부(122)의 전면 상부에 위치하는 반사 방지막(130), 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 상부에 위치하는 후면 전계부(170), 제 1 고농도 도핑부(121A)의 전면 상부에 위치하는 전면 전극부(150) 및 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 상부에 위치하는 후면 전극부(160)를 포함할 수 있다.An example of such a solar cell 1 includes a
여기서, 다결정 실리콘 기판(110), 에미터부(122), 제 1 고농도 도핑부(121A), 제 2 고농도 도핑부(121B) 및 후면 전계부(170)는 동일한 하나의 반도체 기판(10) 내에 불순물이 도핑되어 형성될 수 있으며, 제 2 고농도 도핑부(121B) 및 후면 전계부(170)는 경우에 따라 생략될 수도 있다. Here, the
다결정 실리콘 기판(110)은 제1 도전성 타입의 불순물, 예를 들어 p형 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있으며, 다결정 실리콘 재질로 형성된다. The
다결정 실리콘 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 다결정 실리콘 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 다결정 실리콘 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 다결정 실리콘 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 다결정 실리콘 기판(110)에 도핑된다.Impurities of a trivalent element such as boron (B), gallium (Ga), and indium (In) are doped into the
이러한 다결정 실리콘 기판(110)에 빛이 입사되면, 입사된 빛의 에너지로 인해 전자와 정공이 발생하게 된다. When light is incident on the
이와 같은 다결정 실리콘 기판(110)에서 에미터부와 접촉하는 표면은 도 2에 도시된 바와 같이 다결정 실리콘 기판(110)의 내부로 함몰된 형상을 갖는다. 이와 같은 함몰된 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 곡면을 가진다.The surface of the
에미터부(122)는 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면인 전면에 위치하며, 에미터부(122)에는 다결정 실리콘 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑된다. 따라서 다결정 실리콘 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다. The
이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 다결정 실리콘 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자와 정공 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 다결정 실리콘 기판(110)이 p형이고 에미터부(122)가 n형일 경우, 정공은 다결정 실리콘 기판(110) 쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(122) 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction, the electrons in the holes and holes generated by the light incident on the
에미터부(122)는 다결정 실리콘 기판(110), 즉 다결정 실리콘 기판(110)의 제1 도전성 타입과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 다결정 실리콘 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(122)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 다결정 실리콘 기판(110)쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(122)쪽으로 이동한다.Since the
에미터부(122)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(122)는 5가 원소의 불순물을 다결정 실리콘 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 에미터부(122)가 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(122)는 3가 원소의 불순물을 다결정 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다. When the
이때, 에미터부(122)의 면저항은 일례로 80Ω/sq. ~ 120Ω/sq.일 수 있다. 따라서, 에미터부(122)가 흡수하는 빛의 양을 좀더 감소시켜, 다결정 실리콘 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시키고, 불순물에 의한 전하 손실을 좀더 감소시킨다.At this time, the sheet resistance of the
이와 같은 에미터부(122)의 전면은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 곡면을 포함하는 복수 개의 함몰부를 포함한다. 이와 같은 복수 개의 함몰부는 일정한 패턴을 가지는 형상으로 형성될 수 있으며, 따라서, 이와 같은 복수 개의 함몰부에서 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들은 오차 범위 내에서 서로 동일하게 된다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 자세히 설명한다.1 and 2, the front surface of the
이와 같이 에미터부(122)의 전면에 형성되는 복수 개의 함몰부의 곡면 형상은 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 표면에 형성된 함몰된 형상의 곡면과 동일한 형태일 수 있다. The curved surfaces of the depressions formed on the front surface of the
또한, 에미터부(122)는 상부에 전면 전극부가 배치되는 고농도 도핑부의 후면 중에서 적어도 일부에는 형성되지 않을 수 있다. 그러나, 이와 같은 도 1 및 도 2에 한정하지는 않고, 에미터부(122)는 상부에 전면 전극부가 배치되는 고농도 도핑부의 후면 전체에 형성될 수도 있다.In addition, the
고농도 도핑부(121)는 전술한 바와 같이 제 1 고농도 도핑부(121A) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)를 포함할 수 있으며, 제 1 고농도 도핑부(121A) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)는 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 상부에 위치하며 제 2 도전성 타입의 불순물이 에미터부(122)보다 고농도로 도핑된 영역이다. 여기서, 제 2 고농도 도핑부(121B)가 생략되는 것도 가능하나, 이하에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 고농도 도핑부(121B)가 형성된 경우를 일례로 설명한다.The high
제 1 고농도 도핑부(121A)의 전면 상부에는 전면 전극부(150)가 형성되며, 제 1 고농도 도핑부(121A)의 전면 및 후면의 표면은 평탄면을 가질 수 있다. 이와 같이 제 1 고농도 도핑부(121A)를 형성함으로써, 제 1 고농도 도핑부(121A)와 전면 전극부(150) 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.The
이와 같은 제 1 고농도 도핑부(121A)의 후면 중에서 적어도 일부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 에미터부(122)가 형성되지 않을 수 있다.At least a part of the rear surface of the first heavily doped
다음, 제 2 고농도 도핑부(121B)는 에미터부(122) 전면 상부 중 일부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 고농도 도핑부(121B)는 에미터부(122)의 전면 상부 중 복수 개의 함몰부 사이의 상부에 형성될 수 있다. 아울러, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 측면은 곡면을 가질 수 있으며, 제 2 고농도 도핑부(121B)에 형성된 곡면은 에미터부(122)에 포함된 함몰부의 곡면과 연속될 수 있다. 그러나, 제 2 고농도 도핑부(121B)에 형성된 곡면은 에미터부(122)에 포함된 함몰부의 곡면과 연속되지 않거나, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 측면이 곡면을 가지지 않는 것도 가능하다.Next, the second heavily doped
여기서, 제 1 고농도 도핑부(121A)와 제 2 고농도 도핑부(121B)를 포함하는 고농도 도핑부(121)에는 에미터부(122)에 비하여 상대적으로 더 고농도로 불순물이 도핑된다. 따라서 에미터부(122)의 면저항 보다 고농도 도핑부(121)의 면저항이 낮고, 제 1 고농도 도핑부(121A)와 제 2 고농도 도핑부(121B)의 면저항은 일례로, 5Ω/sq. ~ 40Ω/sq.일 수 있으며, 이에 따라 제 1 고농도 도핑부(121A)와 제 2 고농도 도핑부(121B)의 전도도가 좀더 안정적으로 확보되어 전하의 이동량을 좀더 증가시킬 수 있다. Here, the heavily doped
아울러, 제 1 고농도 도핑부(121A)는 에미터부(122)와 마찬가지로, 다결정 실리콘 기판(110)과 p-n 접합을 형성한다.The first heavily doped
이처럼, 다결정 실리콘 기판(110)과 p-n 접합을 형성하는 에미터부(122)와 제 1 고농도 도핑부(121A)는 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 다결정 실리콘 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자와 정공 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 다결정 실리콘 기판(110)이 p형이고 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)가 n형일 경우, 분리된 정공은 다결정 실리콘 기판(110) 후면 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A) 쪽으로 이동한다.The
에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)는 다결정 실리콘 기판(110)의 제1 도전성 부분과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 다결정 실리콘 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)쪽으로 이동한다.The
에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)는 5가 원소의 불순물을 다결정 실리콘 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의 불순물을 다결정 실리콘 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the
이와 같이, 다결정 실리콘 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 에미터부(122) 및 제 1 고농도 도핑부(121A)와의 p-n 접합에 의해 전자와 정공의 이동이 이루어질 때, 면저항값과 불순물 도핑 농도가 서로 상이한 에미터부(122)와 제 1 고농도 도핑부(121A)에 의해, 전하의 이동 방향과 불순물에 의한 전하의 손실량이 달라지게 된다.As described above, when electrons and holes are moved by the pn junction between the first conductive type portion of the
즉, 에미터부(122)와 제 1 고농도 도핑부(121A) 중 면저항값이 높은 부분을 통해 이동할 때보다 면저항값이 낮은 부분을 통해 이동할 때, 전하의 이동은 보다 용이하게 행해지고, 또한, 불순물 도핑 농도가 증가할수록 해당 부분의 전도도는 증가하게 된다.That is, when the
아울러, 제 1 고농도 도핑부(121A)뿐만 아니라 제 2 고농도 도핑부(121B)도 낮은 면저항값을 갖게 된다. 따라서, 본 예와 같이, 해당 전하(예, 전자)가 에미터부(122)로 이동할 경우, 에미터부(122)의 전면 상부 중 일부분에 위치한 제 2 고농도 도핑부(121B)로 인하여, 에미터부(122)로 이동한 전하는 높은 면저항값을 갖는 에미터부(122)에서 상대적으로 낮은 면저항값을 갖는 제 2 고농도 도핑부(121B)로 이동하게 된다. 이와 같이 제 2 고농도 도핑부(121B)로 이동된 전하는 상대적으로 낮은 면저항으로 인하여 이동 도중 전하의 손실을 최소화하면서 제 1 고농도 도핑부(121A)로 빠른 속도로 이동할 수 있다. In addition, not only the first high-
따라서, 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 쪽에 위치한 에미터부(122)까지 이동한 전하(예, 전자)는 에미터부(122)의 상부 표면을 따라서 자신보다 면저항값이 낮은 인접한 제 2 고농도 도핑부(121B)쪽으로 이동한다. 따라서 제 2 고농도 도핑부(121B)는 에미터부(122) 쪽으로 이동한 전하를 전송하는 반도체 채널(semiconductor channel)로서 작용한다.The electrons transferred to the
이와 같은 제 1 고농도 도핑부(121A)와 제 2 고농도 도핑부(121B)는 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 표면에 먼저 제 2 도전성 타입의 불순물이 에미터부(122)보다 고농도로 도핑된 영역을 먼저 형성한 이후, 패터닝된 마스크를 이용하여 습식 에칭으로 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 표면에 복수 개의 함몰부를 형성하는 과정에 의해 형성될 수 있다. 이에 대해서는 본 발명에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법을 설명할 때에 보다 구체적으로 설명한다.The first heavily doped
반사 방지막(130)은 외부로부터 입사된 빛이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하며, 에미터부(122)의 전면 상부에 형성된다. 보다 구체적으로 반사 방지막(130)은 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 상부 중에서 전면 전극부(150)가 형성되지 않은 에미터부(122)의 전면 상부에 형성될 수 있다.The
이와 같은 반사 방지막(130)은 에미터부(122) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)에 접촉하여 형성될 수 있으며, 반사 방지막(130)의 전면 표면은 에미터부(122) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)에 의해 형성된 함몰 형상에 대응하여 함몰된 형상을 가질 수 있다. 즉, 반사 방지막(130)의 전면 표면은 복수 개의 함몰된 형상을 가질 수 있다.The
그러나, 도 1 및 도 2와 다르게, 도시되지는 않았지만, 반사 방지막(130)의 전면 표면이 함몰되지 않고, 평탄할 수도 있다. However, unlike FIGS. 1 and 2, although not shown, the front surface of the
이와 같은 반사 방지막(130)은 투명한 물질로 이루어져 있고, 예를 들어, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx), 수소화된 실리콘 산화막(SiOx), 또는 수소화된 실리콘 산화 질화막(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있다.The
이와 같은 반사 방지막(130)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다. The
또한 반사 방지막(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지막(130)은 에미터부(122) 또는 고농도 도핑부(121)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 에미터부(122) 또는 고농도 도핑부(121)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 결함에 의해 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 결함에 의해 에미터부(122) 또는 고농도 도핑부(121)의 표면 및 그 부근에서 손실되는 전하의 양이 감소하므로, 태양 전지(1)의 효율은 향상된다.The
본 실시예에서, 반사 방지막(130)은 단일막 구조를 갖지만 이중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다. In this embodiment, the
다음, 전면 전극부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 방향으로 형성되는 복수 개의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)를 포함하고, 제 1 고농도 도핑부(121A)의 상부에 형성되어 제 1 고농도 도핑부(121A)와 전기적으로 연결된다. 1, the
그러나, 도시된 바와 다르게, 복수 개의 전면 버스바(152)가 생략될 수도 있다. 그러나, 이하에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 전면 전극부(150)에 복수 개의 전면 버스바(152)가 포함된 경우를 일례로 설명한다.However, as shown, a plurality of front bus bars 152 may be omitted. However, as shown in FIG. 1, a case where a plurality of front bus bars 152 are included in the
여기서, 전술한 복수의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)는 제 1 고농도 도핑부(121A)와 연결되어 있다. 복수의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)는 제 1 고농도 도핑부(121A) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.Here, the plurality of
이때, 전면 버스바(152)는 복수의 핑거 전극(151)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(151)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(151)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다. The
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(151)은 전면 버스바(152)와 교차하는 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 전면 버스바(152)는 핑거 전극(151)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극부(150)는 다결정 실리콘 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치할 수 있다.1, the plurality of
각 전면 버스바(152)는 고농도 도핑부(121)로부터 이동하는 전하(예, 전자)뿐만 아니라 교차하는 복수의 핑거 전극(151)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 버스바(152)의 폭은 각 핑거 전극(151)의 폭보다 클 수 있다.Since each
전면 버스바(152)는 외부 장치와 연결되어, 수집된 전하를 외부 장치로 출력한다. 복수의 핑거 전극(151)과 전면 버스바(152)를 구비한 전면 전극부(150)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다.The
도 1에서, 다결정 실리콘 기판(110)에 위치하는 핑거 전극(151)과 전면 버스바(152)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.In FIG. 1, the number of the
후면 전계부(170)는 다결정 실리콘 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 다결정 실리콘 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다.The rear
이러한 다결정 실리콘 기판(110)의 제1 도전성 영역과 후면 전계부(170)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(170) 쪽으로 전자 이동은 방해되는 반면, 후면 전계부(170) 쪽으로의 정공 이동은 좀더 용이해진다. 따라서, 후면 전계부(170)는 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 후면 전극부(160)로의 전하 이동량을 증가시킨다.Due to the difference in impurity concentration between the first conductive region and the back
후면 전극부(160)는 반도체 기판(10)의 후면 상부에 배치되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 후면 전극(161)과 후면 버스바(162)를 포함할 수 있다. 그러나, 여기서, 후면 버스바(162)는 경우에 따라 생략될 수도 있다.The
후면 전극(161)은 다결정 실리콘 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(170)와 접촉하고 있고, 후면 버스바(162)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 전체에 위치한다. 대안적인 예에서, 후면 전극(161)은 다결정 실리콘 기판(110) 후면의 가장자리 부분에 위치하지 않을 수 있다. 이와 같은 후면 전극(161)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다. The
이러한 후면 전극(161)은 후면 전계부(170)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.This
이때, 후면 전극(161)이 다결정 실리콘 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 후면 전계부(170)와 접촉하고 있으므로, 다결정 실리콘 기판(110), 즉 후면 전계부(170)와 후면 전극(161) 간의 접촉 저항이 감소하여 다결정 실리콘 기판(110)으로부터 후면 전극(161)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.Since the
복수의 후면 버스바(162)는 후면 전극(161)이 위치하지 않는 다결정 실리콘 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극(161)과 연결되어 있다. 이때, 복수의 후면 버스바(162)와 후면 전극(161)은 다결정 실리콘 기판(110)의 후면에서 동일 층에 위치하고 있다.The plurality of rear bus bars 162 are located on the rear surface of the
이러한 복수의 후면 버스바(162)는 복수의 전면 버스바(152)와 유사하게, 후면 전극(161)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.This plurality of rear bus bars 162 collects charge transferred from the
복수의 후면 버스바(162) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(162)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다. A plurality of rear bus bars 162 are also connected to the external devices so that the charges (e.g., holes) collected by the plurality of rear bus bars 162 are output to the external device.
이러한 복수의 후면 버스바(162)는 후면 전극(161)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 후면 전극(161)과는 달리 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.The plurality of rear bus bars 162 may be made of a material having a better conductivity than the
이러한 후면 버스바(162)는 전면 버스바(152)의 연장 방향과 같은 방향으로 서로 이격되어 나란히 뻗어 있다. 이때, 복수의 후면 버스바(162)는 다결정 실리콘 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(152) 와 대응되게 마주본다. 본 예에서, 후면 버스바(162)의 개수는 전면 버스바(152)의 개수와 동일하다.These rear bus bars 162 are spaced apart from one another in the same direction as the extending direction of the front bus bars 152. At this time, the plurality of rear bus bars 162 correspond to the plurality of front bus bars 152 with the
이와 같은 후면 버스바(162)는 일례로, 전면 버스바(152)와 나란하게 스트라이프 형상을 가질수 있다.Such a
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.The operation of the solar cell 1 according to this embodiment having such a structure is as follows.
태양 전지(1)로 빛이 조사되어 반사 방지막(130)를 통해 반도체부인 고농도 도핑부(121), 에미터부(122) 및 다결정 실리콘 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 반사 방지막(130)에 의해 다결정 실리콘 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 다결정 실리콘 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the solar cell 1 and is incident on the high
이들 전자와 정공은 다결정 실리콘 기판(110)과 에미터부(122)의 p-n 접합, 또는 제 1 고농도 도핑부(121A)와 다결정 실리콘 기판(110)과의 p-n 접합에 의해 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 전하는 고농도 도핑부(121)와 에미터부(122) 쪽으로, p형의 도전성 타입을 갖는 전하는 다결정 실리콘 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. These electrons and holes are electrically connected to each other by the pn junction of the
여기서, 에미터부(122) 쪽으로 이동한 전자는 제 1 고농도 도핑부(121A)를 따라, 복수의 핑거 전극(151)과 복수의 전면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(152)를 따라 이동하고, 다결정 실리콘 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(161)과 복수의 후면 버스바(162)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(162)를 따라 이동한다. 따라서, 어느 한 태양 전지의 이러한 전면 버스바(152)와 이웃하는 태양 전지의 후면 버스바(162)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다. 이로 인해, 태양 전지(1)의 광전 변환 효율이 향상된다.The electrons moved toward the
이하의 도 3 및 도 4에서는 본원 발명의 에미터부와 제 2 고농도 도핑부에 대해서 보다 자세히 설명한다. 3 and 4, the emitter portion and the second high concentration doping portion of the present invention will be described in more detail.
도 3은 도 1에서 반사 방지막(130) 및 전면 전극부(150)을 제거한 상태에서 A부분을 확대하여 본 발명에 따른 다결정 실리콘 기판(110) 및 제 1 고농도 도핑부(121A) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이고, 도 4는 도 3에서 라인 Ⅳ-Ⅳ에 따른 다결정 실리콘 기판(110)의 측면을 바라본 형상이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부는 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들이 오차 범위 내에서 서로 동일할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들 CD1, CD2 및 CD3는 오차 범위 이내에서 서로 동일할 수 있다.As shown in FIG. 3, the plurality of depressions formed in the
여기서, 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들(CD1, CD2, CD3)에 대한 오차 범위는 10% 이내일 수 있다. 즉, CD1이 20㎛, CD2가 18㎛, CD3가 22㎛인 경우, 중간(평균) 값을 가지는 CD1을 기준으로 CD2나 CD3는 모두 10%내의 오차 범위에 들어가므로 서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들(CD1, CD2, CD3)은 서로 동일한 것으로 취급될 수 있다.Here, the error range with respect to distances (CD1, CD2, CD3) between the centers of the two depressions adjacent to each other may be within 10%. That is, when CD1 is 20 mu m, CD2 is 18 mu m, and CD3 is 22 mu m, CD2 and CD3 all fall within an error range of 10% based on CD1 having an intermediate (average) value, The distances CD1, CD2, and CD3 of the first and second optical discs can be treated as being equal to each other.
본 발명에 따른 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 일치하지 않을 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 라인 Ⅳ-Ⅳ과 나란한 행 방향으로는 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부의 중심부가 일치되도록 배열되나, 라인 Ⅳ-Ⅳ과 수직한 열 방향으로는 함몰부의 중심부가 서로 일치하지 않을 수 있다.The plurality of depressions formed in the
또한, 아울러, 도 3과 다르게, 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향으로 서로 일치할 수도 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부의 배열 형태는 삼각형일 수도 있으나, 도 3과 다르게 사각형일 수도 있다.In addition, unlike FIG. 3, a plurality of depressions formed in the
또한, 아울러, 에미터부(122)에 형성된 복수 개의 함몰부의 평면 형상은 도 3과 같이 원형일 수도 있으나, 이와 다르게, 삼각형, 사각형 또는 다각형의 형상을 지닐 수도 있다. 이는 다결정 실리콘 기판(110)의 전면을 에칭하기 위해 사용되는 마스크의 패턴에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.In addition, the planar shape of a plurality of depressions formed in the
또한, 제 2 고농도 도핑부(121B)는 전술한 바와 같이, 에미터부(122)의 전면 상부 중 복수 개의 함몰부 사이의 상부에 형성될 수 있으며, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 측면은 곡면을 가질 수 있다.The second highly doped
이와 같이, 에미터부(122)의 전면 상부 중 복수 개의 함몰부 사이의 상부에 형성된 제 2 고농도 도핑부(121B)는 평면에서 보았을 때에, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 홀을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the second highly doped
이와 같은 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 입사면에 위치한 제 1 개구부(WH1)와 제 2 고농도 도핑부(121B)의 후면에 위치한 제 2 개구부(WH2)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, each of the holes of the second high-
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀에서 제 2 개구부(WH2)를 통해 에미터부(122)가 노출될 수 있다. 즉, 제 2 개구부(WH2)는 에미터부(122)와 접하는 제 2 고농도 도핑부(121B)의 후면 부분에 형성되어, 에미터부(122)의 함몰부가 노출된다.3 and 4, the
이와 같은 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀에서 제 1 개구부(WH1)의 폭은 제 2 개구부(WH2)의 폭보다 클 수 있다. 이와 같이 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀을 형성함으로써, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀의 내부 측면이 입사면에 사선 방향으로 경사지도록 하여, 입사된 빛이 외부로 다시 반사되는 것을 방지할 수 있고, 태양 전지(1)의 입사면을 더 확장시킬 수 있어 태양 전지(1)의 광전 변환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.The width of the first opening portion WH1 in each hole of the second highly doped
여기서, 일례로, 제 2 개구부(WH2)의 폭은 제 1 개구부(WH1)의 폭의 0.8배 이상일 수 있으며, 또는 제 1 개구부(WH1)의 폭은 제 2 개구부(WH2)의 폭보다 큰 범위 내에서 제 1 개구부(WH1)의 폭은 1㎛~15㎛ 사이의 값을 가질 수 있으며, 제 2 개구부(WH2)의 폭은 0.5㎛~13㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.Here, for example, the width of the second opening portion WH2 may be 0.8 times or more of the width of the first opening portion WH1, or the width of the first opening portion WH1 may be larger than the width of the second opening portion WH2 The width of the first opening portion WH1 may have a value between 1 mu m and 15 mu m and the width of the second opening portion WH2 may have a value between 0.5 mu m and 13 mu m.
아울러, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 영역 중 상부에 반사 방지막(130)이 형성되는 영역에 위치하는 영역에서 제 1 개구부(WH1)들 사이의 간격(DH)은 5㎛ 이하의 값을 가질 수 있다. 즉, 제 1 개구부(WH1)들 사이에 간격(DH)이 없을 수 있거나, 제 1 개구부(WH1)들 사이에 간격(DH)이 있다고 하더라도 5㎛ 이하가 되도록 할 수 있다. 이와 같이 제 1 개구부(WH1)들 사이의 간격이 최소화되도록 하여 태양 전지(1)로 입사된 빛이 제 1 개구부(WH1) 사이의 입사면에 의해 외부로 다시 반사되는 양을 최소화할 수 있어 광전 변환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the interval DH between the first openings WH1 in the region where the
여기서 제 2 고농도 도핑부(121B)의 두께(D1)는 일례로 대략 0.3㎛~0.6㎛ 사이의 값을 가질 수 있으며, 에미터부(122)의 두께(D2)는 0.2㎛~0.4㎛사이의 값을 가지도록 하여, 제 2 고농도 도핑부(121B)와 에미터부(122)의 두께의 합(D1+D2)이 0.5㎛~1㎛ 사이의 값을 가지도록 할 수 있다.The thickness D1 of the second highly doped
이와 같은 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀의 형태는 태양 전지(1)의 입사면에서 봤을 때, 도 3과 같이 원형 형태일 수 있으나, 사각형 형태이거나 벌집(honeycomb) 구조 형태(6각형 형태) 또는 다각형 형태일 수도 있다.The shape of each hole of the second high
아울러, 제 2 고농도 도핑부(121B)의 각 홀의 배열은 도 3과 같이 벌집 구조와 동일한 배열로 형성될 수도 있으나, 격자형 배열로 형성될 수도 있다.In addition, the holes of the second high-
이와 같이, 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면 최상부에 배치되는 제 2 고농도 도핑부(121B)는 전술한 바와 같이 복수 개의 홀을 포함하되, 도 3 내지 도 4와 같이, 복수 개의 홀이 상부에 반사 방지막(130)이 형성된 부분(A130)인 제 2 고농도 도핑부(121B)의 상부에만 형성되고, 상부에 전면 전극이 형성되는 부분(A152)인 제 1 고농도 도핑부(121A)의 상부에는 복수 개의 홀이 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 전면 전극이 형성되는 부분(A152)에서는 제 1 고농도 도핑부(121A)가 제 1 반도체와 직접 접촉하여 p-n 접합을 형성할 수 있다.As described above, the second high-concentration doped
따라서, 일례로 도 3 및 도 4와 같이, 제 1 고농도 도핑부(121A)의 상부에 전면 버스바(152)가 형성될 영역(A152)과 핑거 전극(151)이 형성될 영역(A151)에는 복수 개의 홀이 형성되지 않고, 나머지 제 2 고농도 도핑부(121B)의 영역 중에서 제 2 고농도 도핑부(121B) 상부에 반사 방지막(130)이 형성될 영역(A130)에만 복수 개의 홀이 형성될 수 있다.3 and 4, the region A152 in which the
그러나, 도 3 내지 도 4와 다르게, 복수 개의 홀이 제 1 고농도 도핑부(121A)에도 형성될 수도 있다. 그러나, 도 3 내지 도 4와 같이, 복수 개의 홀이 제 2 고농도 도핑부(121B)에만 형성되고, 제 1 고농도 도핑부(121A)에는 복수 개의 홀이 형성되지 않을 경우, 제 1 고농도 도핑부(121A)에서 전면 전극부(150)와 접촉하는 면을 더욱 평탄하게 할 수 있어, 제 1 고농도 도핑부(121A)와 전면 전극부(150)가 접촉하는 부분의 접촉 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.However, unlike FIGS. 3 to 4, a plurality of holes may also be formed in the first highly doped
도 1 내지 도 4에서 설명한 태양 전지(1)를 제조하는 태양 전지 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.An example of a solar cell manufacturing method for manufacturing the solar cell 1 described with reference to Figs. 1 to 4 will now be described.
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법 중에서 적용 가능한 마스크의 일례를 설명하기 위한 도이다.FIGS. 5 to 12 are views for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell according to the present invention, and FIGS. 13 and 14 are views for explaining an example of a mask applicable to the solar cell manufacturing method according to the present invention.
먼저, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 타입의 불순물이 도핑되어 다결정 실리콘 기판(110)으로 형성된 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면인 전면을 제 1 타입의 불순물과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물(121’)로 도핑하는 제 1 도핑 단계를 수행한다. 여기서, 제 2 도전성 타입의 불순물(121’)이 도핑되는 깊이는 0.3㎛~0.6㎛ 사이일 수 있다. As shown in FIG. 5, an example of a method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes a step of forming a
이에 따라, 다결정 실리콘 기판(110)과 제 2 도전성 타입의 불순물(121’)로 도핑된 부분은 하나의 반도체 기판(10)에 포함된다.Accordingly, the
다음, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 도핑 단계 이후, 제 2 도전성 타입의 불순물(121’)이 도핑된 다결정 실리콘 기판(110)의 전면 상부에 복수 개의 홀(200h)이 형성된 마스크(200)를 배치한다.6, after the first doping step, the impurity 121 'of the second conductivity type is formed on the upper part of the front surface of the doped polycrystalline silicon substrate 110 A
여기서, 마스크(200)를 위에서 내려다 본 평면의 형태는 도 13과 같을 수 있다. 도 13에서 (a)는 마스크(200)의 평면을 도시한 것이고, (b)는 (a)에서 일부분을 확대한 도이다.Here, the shape of the plane viewed from above the
도 13의 (a)와 같이, 본 발명에 따른 마스크(200)는 전면 전극부(A151, A152)가 형성될 영역, 즉 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면 중에서 핑거 전극(151)이 형성될 부분과 대응되는 영역(A151)과 전면 버스바(152)가 형성될 부분과 대응되는 영역(A152)에는 복수 개의 홀(200h)이 형성되지 않고, 나머지 영역에만 도시된 바와 같이 복수 개의 홀(200h)이 형성되도록 할 수 있다.13A, the
이와 같이 함으로써, 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면 중에서 제 1 고농도 도핑부(121A)가 형성될 부분에는 복수 개의 함몰부가 형성되지 않도록 할 수 있다.By doing so, a plurality of depressed portions can be prevented from being formed in a portion where the first high concentration doped
여기서, 복수 개의 홀(200h)의 배열은 일례로 도 13과 같이 벌집 구조와 같은 배열을 가질 수 있으며, 각 홀(200h)의 형상은 둥근 형태를 가질 수 있다. Here, the array of the plurality of
이와 같이, 마스크(200)의 형태가 도 13과 같을 경우, 홀(200h)의 폭(D3)은 1㎛~10㎛ 사이의 값을 가질 수 있으며, 홀(200h)과 홀(200h) 사이의 간격(D4)은 2㎛~20㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.13, the width D3 of the
아울러, 마스크(200)에 형성된 각 홀(200h)과 홀(200h) 사이의 간격(D4)은 각 홀(200h) 폭(D3)의 1.5~2.5배 사이가 되도록 할 수 있다.The distance D4 between each
이와 같이 함으로써, 반도체 기판(10)의 입사면이 에칭된 이후, 반도체 기판(10)의 함몰부와 함몰부 사이의 간격(DH)이 거의 0㎛가 되도록 하여, 반도체 기판(10)의 반사율이 최소가 되도록 함과 아울러 반도체 기판(10)의 제 1 고농도 도핑부(121A) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)가 적절히 형성되도록 반도체 기판(10)을 에칭할 수 있다.Thus, after the incident surface of the
또한, 도 13에서 설명한 마스크(200)와 다르게, 본 발명에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법에는 도 14와 같은 마스크(200)를 이용할 수도 있다.Unlike the
즉, 도 14에서 (a)는 마스크(200)의 전체 평면을 도시한 것이고, (b)는 마스크(200)의 일부분을 도시한 것이다. 도 14와 같은 마스크(200)의 경우에도, 다결정 실리콘 기판(110)의 입사면에 핑거 전극(151)이 형성될 영역과 대응되는 영역(A151)과 전면 버스바(152)가 형성될 부분과 대응되는 영역(A152), 즉 제 1 고농도 도핑부(121A)가 형성될 영역에는 복수 개의 홀(200h)이 형성되지 않고, 나머지 영역인 제 2 고농도 도핑부(121B)가 형성될 영역에만 도시된 바와 같이 복수 개의 홀이 형성되도록 할 수 있다.14 (a) shows an entire plane of the
여기서, 복수 개의 홀(200h)의 배열은 일례로 도 13과 다르게, 격자형 구조와 같은 배열을 가질 수 있으며, 각 홀(200h)의 형상은 사각형 형태를 가질 수 있다. Here, the array of the plurality of
도 14와 같은 경우에도, 홀(200h)의 가로 및 세로 폭(W1, W2)은 각각 1㎛~10㎛ 사이의 값을 가질 수 있으며, 홀(200h)과 홀(200h) 사이의 가로 및 세로 간격(D1, D2)은 2㎛~20㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.14, the horizontal and vertical widths W1 and W2 of the
아울러, 이와 같은 경우에도, 홀(200h)과 홀(200h) 사이의 간격(D1, D2)은 홀(200h) 폭(W1, W2)의 2배 이하가 되도록 할 수 있다.Also in this case, the spaces D1 and D2 between the
도 14와 같은 마스크(200)를 사용하여 반도체 기판(10)의 입사면을 에칭할 경우에는, 도 1 내지 도 4와 다르게, 반도체 기판(10)의 입사면에 형성되는 함몰부의 평면 형태가 도 14에 도시된 마스크(200)의 홀(200h) 형태와 유사하게 사각형이 될 수도 있다.14, when the incident surface of the
다음, 도 6에서와 같이 도 13 또는 도 14의 마스크(200)를 배치한 상태에서, 도 7과 같이 반도체 기판(10)의 입사면을 에칭하여 반도체 기판(10)의 전면에 복수 개의 함몰부를 형성하는 에칭 단계가 수행된다. 여기서, 반도체 기판(10)의 입사면을 에칭하는 방법은 등방성 습식 에칭이 이용될 수 있다. 이에 따라 도 7과 같이, 반도체 기판(10)의 입사면 표면에서 에칭되는 방향은 반도체 기판(10)의 깊이 방향 뿐만 아니라 측면 방향으로 동일한 거리로 에칭될 수 있다.7, the incident surface of the
이후, 도 8과 같이 마스크(200)를 제거하면, 도 8과 같이 측면에서 보았을 때에, 다결정 실리콘 기판(110) 및 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 부분(121’)의 입사면 중에서 P1 부분을 제외한 부분은 복수 개의 함몰된 형태를 포함할 수 있다. When the
다음, 도 9와 같이, 복수 개의 함몰부가 형성된 다결정 실리콘 기판(110)의 전면에 제 2 도전성 타입의 불순물을 도핑하는 제 2 도핑 단계를 수행한다. Next, as shown in FIG. 9, a second doping step of doping the entire surface of the
이에 따라, 도 9에 도시된 바와 같이 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 부분(121’) 중에서 복수 개의 함몰된 형태를 포함하는 부분은 제 2 고농도 도핑부(121B)로 형성되고, 복수 개의 함몰부를 포함하지 않는 P1 부분은 제 1 고농도 도핑부(121A)로 형성되고, 아울러, 에미터부(122)는 다결정 실리콘 기판(110)의 함몰부 하부면을 포함하여 제 2 고농도 도핑부(121B)의 후면에 형성될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 9, a portion of the impurity-doped portion 121 'of the second conductivity type including a plurality of recessed portions is formed by the second highly doped
여기서, 도 5와 같은 제 1 도핑 단계와 도 9와 같은 제 2 도핑 단계의 도핑 농도는 동일할 수도 있으나, 제 1 도핑 단계의 도핑 농도가 제 2 도핑 단계의 도핑 농도보다 높을 수도 있다. Here, the first doping step shown in FIG. 5 may be the same as the doping concentration of the second doping step shown in FIG. 9, but the doping concentration of the first doping step may be higher than the doping concentration of the second doping step.
제 1 도핑 단계와 제 2 도핑 단계의 도핑 농도가 동일한 경우, 고농도 도핑부(121)는 제 1 도핑 단계와 제 2 도핑 단계를 통하여 두 번의 도핑이 이루어지므로, 에미터부(122)보다 제 2 도전성 타입의 불순물이 보다 고농도로 도핑되어 고농도 도핑부(121)가 형성될 수 있다.When the doping concentrations of the first doping step and the second doping step are the same, the doping of the high-
또한, 제 1 도핑 단계의 도핑 농도가 제 2 도핑 단계의 도핑 농도보다 높은 경우, 제 1 도핑 단계만으로도 고농도 도핑부(121)가 형성될 수 있다.Also, when the doping concentration of the first doping step is higher than the doping concentration of the second doping step, the heavily doped
결과적으로, 제 1 도핑 단계 내지 제 2 도핑 단계를 통하여 고농도 도핑부(121)와 에미터부(122)가 형성될 수 있으며, 고농도 도핑부(121)의 면저항은 5Ω/sq. ~ 40Ω/sq.사이의 값을 가져 80Ω/sq. ~ 120Ω/sq.사이의 값을 가지는 에미터부(122)의 면저항보다 낮게 형성되어, 고농도 도핑부(121)가 반도체 채널로서 역할을 수행할 수 있다.As a result, the heavily doped
이와 같은 제 1 도핑 단계, 에칭 단계 및 제 2 도핑 단계를 통하여 도 3 및 도 4에서 전술한 바와 같이 에미터부(122) 및 고농도 도핑부(121)가 형성될 수 있다.Through the first doping step, the etching step, and the second doping step, the
이와 같이, 반도체 기판(10)의 내부에 고농도 도핑부(121)와 에미터부(122)가 형성된 이후, 도 10과 같이, 반도체 기판(10)의 입사면 상부에 반사 방지막(130)을 형성할 수 있다.After the heavily doped
이와 같은 경우, 에미터부(122) 및 제 2 고농도 도핑부(121B)의 상부에서는 반사 방지막(130)도 복수의 함몰된 형태로 형성되나, 제 1 고농도 도핑부(121A)의 상부에 위치하는 반사 방지막(130)의 일부분에는 복수의 함몰부가 형성되지 않는다.In this case, the
이후, 도 11과 같이, 제 1 고농도 도핑부(121A)의 상부에 위치하는 반사 방지막(130)의 상부 부분에는 전면 전극부(150)(일례로 핑거 전극(151)))를 형성하기 위한 물질(51)을 형성시키고, 반도체 기판(10)의 후면에는 후면 전극부(160)를 형성하기 위한 물질(60)을 형성시킨다.11, a material for forming the front electrode part 150 (for example, the finger electrode 151)) is formed on the upper part of the
이후, 도 12와 같이, 열공정을 통하여 반도체 기판(10)의 입사면에 형성된 핑거 전극(151)을 형성하기 위한 물질(51)이 반사 방지막(130)을 뚫고 들어가 제 1 고농도 도핑부(121A)와 전기적으로 접촉되어 핑거 전극(151)이 형성되고, 반도체 기판(10)의 후면에 형성된 후면 전극부(160)를 형성하기 위한 물질(60)도 동일한 열공정에 의하여 후면 전극부(160)로 형성되고, 아울러 후면 전극부(160)에 포함된 제 1 타입의 불순물이 반도체 기판(10)의 후면 내부로 확산되어 후면 전계부(170)가 형성된다.12, a
이에 따라, 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 태양 전지(1)가 형성될 수 있다.Accordingly, the solar cell 1 according to the present invention as described with reference to Figs. 1 and 2 can be formed.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 복수 개의 홀을 포함한 고농도 도핑부(121)와 고농도 도핑부(121) 후면에 에미터부(122)를 구비하고, 복수 개의 함몰부가 입사면 표면에 형성된 반도체 기판(10)을 보다 용이하게 제조할 수 있도록 하여 공정 수율을 향상시키는 효과가 있다. 아울러, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법은 반도체 기판(10)으로 상대적으로 가격이 저렴한 다결정 실리콘 웨이퍼(multi-silicon wafer)를 사용하면서 고농도 도핑부(121)를 형성함으로써, 가격이 저렴하면서도 상대적으로 광전 변환 효율이 향상된 태양 전지를 제조 할 수 있다.As described above, the method of manufacturing a solar cell according to the present invention includes a high-
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 (23)
상기 다결정 실리콘 기판의 전면 중 상기 일부 영역에 위치하며 상기 제 1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 상기 다결정 실리콘 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부;
상기 다결정 실리콘 기판의 전면에 위치하며 상기 제 2 도전성 타입의 불순물이 상기 에미터부보다 고농도로 도핑된 고농도 도핑부;
상기 고농도 도핑부 위에 위치하는 전면 전극부;
상기 에미터부 위에 위치하는 반사 방지막; 및
상기 다결정 실리콘 기판의 후면 상부에 배치되는 후면 전극부;를 포함하며,
상기 복수 개의 함몰부는 상기 다결정 실리콘 기판의 전면 중 상기 전면 전극부가 위치한 영역을 제외한 상기 일부 영역에 위치하고,
상기 고농도 도핑부는 상기 전면 전극부가 위치한 영역에 위치하는 제1 고농도 도핑부와 상기 일부 영역에 위치하는 제2 고농도 도핑부를 포함하고, 상기 제2 고농도 도핑부는 상기 함몰부의 내부 상측면에 위치하고,
상기 에미터부는 상기 다결정 실리콘 기판의 전면 중 상기 전면 전극부가 위치한 영역을 제외한 상기 일부 영역에 위치하되, 상기 함몰부의 내부 바닥면에 위치하고,
상기 함몰부와 함몰부 사이에서 상기 에미터부는 상기 제2 고농도 도핑부의 후면에 위치하고,
상기 제2 고농도 도핑부는 상기 에미터부를 사이에 두고 상기 다결정 실리콘 기판과 이격되는 태양 전지.
A polycrystalline silicon substrate doped with an impurity of the first conductivity type and having a plurality of depressions including a curved surface in a part of the front surface which is an incident surface;
An emitter portion located in the partial region of the front surface of the polycrystalline silicon substrate and doped with an impurity of a second conductivity type opposite to the first conductivity type to form a pn junction with the polycrystalline silicon substrate;
A heavily doped region located on the front surface of the polycrystalline silicon substrate and doped with impurities of the second conductivity type at a higher concentration than the emitter region;
A front electrode part positioned above the heavily doped part;
An antireflection film disposed on the emitter; And
And a rear electrode part disposed on the rear upper surface of the polycrystalline silicon substrate,
Wherein the plurality of depressions are located in the partial region of the front surface of the polycrystalline silicon substrate except the region in which the front electrode portion is located,
Wherein the heavily doped region includes a first heavily doped region located in a region where the front electrode portion is located and a second heavily doped region located in the region, and the second heavily doped region is located on an inner upper surface of the depressed region,
Wherein the emitter portion is located in the partial region of the front surface of the polycrystalline silicon substrate except the region where the front electrode portion is located,
Between the depressed portion and the depressed portion, the emitter portion is located on the rear surface of the second highly doped portion,
Wherein the second highly doped portion is spaced apart from the polysilicon substrate with the emitter portion interposed therebetween.
상기 전면 전극부와 접촉하는 상기 제 1 고농도 도핑부의 전면 및 후면의 표면은 평탄면을 가지는 태양 전지.
The method according to claim 1,
And a surface of a front surface and a rear surface of the first highly doped portion contacting the front electrode portion has a flat surface.
상기 제 2 고농도 도핑부의 측면은 곡면을 갖는 태양 전지.The method according to claim 1,
And a side surface of the second highly doped portion has a curved surface.
상기 제 2 상기 고농도 도핑부에 형성된 곡면은 상기 에미터부에 포함된 함몰부의 곡면과 연속되는 태양 전지.8. The method of claim 7,
Wherein the curved surface of the second highly doped portion is continuous with the curved surface of the depression included in the emitter portion.
상기 반사 방지막은 상기 에미터부 및 상기 제 2 고농도 도핑부와 접촉하는 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein the antireflection film is in contact with the emitter portion and the second highly doped portion.
상기 반사 방지막의 전면 표면은 상기 에미터부 및 상기 제 2 고농도 도핑부에 의해 형성된 함몰 형상에 대응하여 함몰된 형상을 갖는 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein the front surface of the antireflection film has a depressed shape corresponding to a depression formed by the emitter portion and the second highly doped portion.
상기 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향으로 서로 일치하는 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of depressions formed in the emitter section are coincident with each other in a column direction and a row direction.
상기 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부는 중심부가 열 방향 및 행 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 일치하지 않는 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of depressions formed in the emitter section do not coincide with each other in at least one of the column direction and the row direction.
상기 에미터부에 형성된 상기 복수 개의 함몰부의 배열 형태는 삼각형 또는 사각형인 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein the arrangement of the plurality of depressions formed in the emitter section is triangular or square.
상기 에미터부에 형성된 복수 개의 함몰부의 평면 형상은 삼각형, 사각형, 다각형 또는 원형인 태양 전지.The method according to claim 1,
Wherein the planar shape of the plurality of depressed portions formed in the emitter portion is a triangular, rectangular, polygonal, or circular shape.
서로 인접한 두 함몰부의 중심부 사이의 거리들에 대한 오차 범위는 10% 이내인 태양 전지.The method according to claim 1,
And the error range with respect to the distances between the centers of the two depressions adjacent to each other is within 10%.
상기 고농도 도핑부의 면저항은 5Ω/sq. ~ 40Ω/sq.인 태양 전지.The method according to claim 1,
The sheet resistance of the heavily doped portion was 5 Ω / sq. ~ 40? / Sq.
상기 에미터부의 면저항은 80Ω/sq. ~ 120Ω/sq.인 태양 전지.The method according to claim 1,
The sheet resistance of the emitter portion was 80 Ω / sq. ~ 120? / Sq.
상기 제 1 도핑 단계 이후, 상기 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 상기 다결정 실리콘 기판의 전면에 복수 개의 홀이 형성된 마스크를 배치하는 단계;
상기 마스크가 배치된 상태에서 상기 다결정 실리콘 기판의 전면 중 일부 영역을 에칭하여 상기 일부 영역에 위치하는 고농도 도핑부를 에칭하면서, 상기 일부 영역에 복수 개의 함몰부를 형성하는 에칭 단계;
에미터부를 형성하기 위하여, 상기 복수 개의 함몰부가 형성된 상기 일부 영역에 상기 제 1 도핑단계 보다 낮은 도핑 농도로 상기 제 2 도전성 타입의 불순물을 도핑하는 제 2 도핑단계; 및
상기 제2 도핑 단계 이후, 상기 일부 영역을 제외한 영역에 전면 전극부를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 도핑 단계 및 상기 에칭 단계에 의해, 상기 고농도 도핑부는 상기 전면 전극부가 위치한 영역에 위치하는 제1 고농도 도핑부와 상기 일부 영역에 위치하는 제2 고농도 도핑부를 포함하여 형성되되, 상기 일부 영역에 형성된 제2 고농도 도핑부는 상기 함몰부의 내부 상측면에 형성되고,
상기 제2 도핑 단계에 의해, 상기 에미터부는 상기 다결정 실리콘 기판의 전면 중 상기 전면 전극부가 위치한 영역을 제외한 상기 일부 영역에 형성되되, 상기 함몰부의 내부 바닥면에 형성되고,
상기 함몰부와 함몰부 사이에서 상기 에미터부는 상기 제2 고농도 도핑부의 후면에 형성되고, 상기 제2 고농도 도핑부는 상기 에미터부를 사이에 두고 반도체 기판과 이격되는 태양 전지 제조 방법.
A first doping step of doping a front surface of the polycrystalline silicon substrate doped with the first type impurity with an impurity of a second conductivity type opposite to the impurity of the first type to form a highly doped portion;
After the first doping step, disposing a mask having a plurality of holes on the front surface of the polycrystalline silicon substrate doped with the impurity of the second conductivity type;
Etching a portion of a front surface of the polycrystalline silicon substrate in a state where the mask is disposed to etch a highly doped portion located in the partial region and forming a plurality of depressions in the partial region;
A second doping step of doping the part of the region in which the plurality of depressions are formed to form the emitter, the impurity of the second conductivity type at a lower doping concentration than the first doping step; And
Forming a front electrode part in an area other than the partial area after the second doping step,
According to the first doping step and the etching step, the heavily doped region includes a first heavily doped region located in a region where the front electrode portion is located and a second heavily doped region located in the partial region, A second highly doped portion formed on the inner upper surface of the depression,
The second doping step may include forming the emitter layer on the surface of the polycrystalline silicon substrate, the partial area of the polycrystalline silicon substrate excluding the area where the front electrode part is located,
Wherein the emitter portion is formed on a rear surface of the second highly doped portion between the depression and the depression, and the second highly doped portion is spaced apart from the semiconductor substrate with the emitter portion interposed therebetween.
상기 마스크에 형성된 복수 개의 홀은 전면 전극부가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역과 대응하는 부분에 형성되는 태양 전지 제조 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the plurality of holes formed in the mask are formed in portions corresponding to the remaining regions except the region in which the front electrode portions are to be formed.
상기 마스크에 형성된 각 홀 사이의 간격은 각 홀 폭의 1.5배 내지 2.5배 보다 작은 태양 전지 제조 방법.19. The method of claim 18,
Wherein a distance between each of the holes formed in the mask is smaller than 1.5 to 2.5 times the hole width.
상기 에칭 단계는 등방성 습식 에칭(wet etching)을 이용하는 태양 전지 제조 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the etching step uses isotropic wet etching.
상기 제 2 도전성 타입의 불순물은 상기 제 1 도핑 단계보다 상기 제 2 도핑 단계에 의해 상기 다결정 실리콘 기판의 내부로 더 깊이 도핑되는 태양 전지 제조 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the impurity of the second conductivity type is doped further into the interior of the polysilicon substrate by the second doping step than the first doping step.
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