KR101786982B1 - 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 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판; 기판의 제1 면에 위치하며, 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하고, 제1 면저항값을 갖는 제1 에미터 영역과 제2 면저항값을 갖는 제2 에미터 영역을 포함하는 에미터부; 에미터부 위에 위치하며, 제1 개구부를 포함하는 제1 반사방지막; 제1 반사방지막 위에 위치하며, 제2 개구부를 포함하는 제2 반사방지막; 제2 반사방지막 위에 위치하며, 제2 개구부를 통해 제2 에미터 영역과 접촉하는 제1 전극;을 포함하고, 제1 개구부의 폭이 제2 개구부의 폭보다 넓게 형성된다.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 substrate doped with an impurity of the first conductivity type; A first emitter region having a first sheet resistance value and a second emitter region having a second sheet resistance value, the second emitter region being located on a first side of the substrate, An emitter section including a region; A first anti-reflection film located on the emitter and including a first opening; A second antireflection film located on the first antireflection film and including a second opening; And a first electrode located on the second antireflection film and in contact with the second emitter region through the second opening, wherein the width of the first opening is larger than the width of the second opening.

Description

태양 전지 및 그의 제조 방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

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 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍의 전자와 정공은 p-n 접합에 의해 해당 방향으로, 즉, 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 such a solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor, and electrons and holes of the generated electron-hole pairs move in the corresponding direction by the pn junction, that is, electrons move toward the n- The holes move toward the p-type semiconductor portion. 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 공정을 개선하여, 태양 전지의 제조 비용을 절감하기 위한 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to improve the manufacturing process of the solar cell and to reduce the manufacturing cost of the solar cell.

본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판; 기판의 제1 면에 위치하며, 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하고, 제1 면저항값을 갖는 제1 에미터 영역과 제2 면저항값을 갖는 제2 에미터 영역을 포함하는 에미터부; 에미터부 위에 위치하며, 제1 개구부를 포함하는 제1 반사방지막; 제1 반사방지막 위에 위치하며, 제2 개구부를 포함하는 제2 반사방지막; 제2 반사방지막 위에 위치하며, 제2 개구부를 통해 제2 에미터 영역과 접촉하는 제1 전극;을 포함하고, 제1 개구부의 폭이 제2 개구부의 폭보다 넓게 형성된다.An example of a solar cell according to the present invention is a substrate doped with an impurity of the first conductivity type; A first emitter region having a first sheet resistance value and a second emitter region having a second sheet resistance value, the second emitter region being located on a first side of the substrate, An emitter section including a region; A first anti-reflection film located on the emitter and including a first opening; A second antireflection film located on the first antireflection film and including a second opening; And a first electrode located on the second antireflection film and in contact with the second emitter region through the second opening, wherein the width of the first opening is larger than the width of the second opening.

여기서, 제2 에미터 영역의 폭은 제1 개구부의 폭과 동일하거나 더 넓을 수 있고, 제1 에미터 영역의 두께는 제2 에미터 영역의 두께보다 작을 수 있다.Here, the width of the second emitter region may be equal to or wider than the width of the first opening, and the thickness of the first emitter region may be smaller than the thickness of the second emitter region.

아울러, 제1 개구부의 내측에는 제2 반사방지막 및 제1 전극이 위치할 수 있다.In addition, the second antireflection film and the first electrode may be positioned inside the first opening.

또한, 제2 반사방지막에 있어서, 제1 에미터 영역 위에 위치하는 부분의 두께는 제2 에미터 영역 위에 위치하는 부분의 두께보다 얇을 수 있다.
In the second antireflection film, the thickness of the portion located above the first emitter region may be smaller than the thickness of the portion located above the second emitter region.

또한, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 제1 면에, 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 도핑하여 제1 에미터 영역을 형성하는 단계; 제1 에미터 영역의 위에 제1 반사방지막을 형성하는 단계; 제1 에미터 영역의 일부에 제2 도전성 타입의 불순물을 제1 에미터 영역의 불순물 농도보다 높게 도핑하여 제2 에미터 영역을 형성하는 단계; 제2 에미터 영역 및 제1 반사방지막 위에 제2 반사방지막을 형성하는 단계; 제2 에미터 영역에 위치하는 제2 반사방지막 위에 제1 전극을 형성하기 위한 제1 페이스트를 스크린 인쇄하는 단계; 및 제1 페이스트를 열처리하여, 제2 반사방지막을 뚫고 제2 에미터 영역에 전기적으로 연결되는 제1 전극을 형성하는 단계;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 doping a first conductivity type impurity of a second conductivity type opposite to a first conductivity type impurity on a first surface of a substrate doped with an impurity of a first conductivity type, Forming a gate electrode region; Forming a first antireflection film on the first emitter region; Forming a second emitter region by doping a portion of the first emitter region with an impurity of a second conductivity type higher than an impurity concentration of the first emitter region; Forming a second antireflection film on the second emitter region and the first antireflection film; Screen printing a first paste for forming a first electrode on a second antireflection film located in a second emitter region; And heat treating the first paste to form a first electrode that is electrically connected to the second emitter region through the second antireflection film.

여기서, 제2 에미터 영역을 형성하는 단계는 제1 반사방지막의 위에 제2 도전성 타입의 불순물을 형성하는 단계; 및 제2 도전성 타입의 불순물 위에 레이저를 조사하여 제1 반사방지막을 부분적으로 제거함과 아울러, 제1 반사방지막이 부분적으로 제거된 부분에 제2 도전성 타입의 불순물을 도핑시켜 제1 면저항값보다 작은 제2 면저항값을 갖는 제2 에미터 영역을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.The forming of the second emitter region may include forming an impurity of the second conductivity type on the first antireflection film; And a second conductive type impurity to partially remove the first antireflection film by irradiating a laser beam onto the first and second conductive type impurities and doping the second conductive type impurity with a portion of the first antireflection film partially removed, And forming a second emitter region having a two-sided resistance value.

또한, 제1 반사 방지막과 제2 반사 방지막은 서로 굴절률이 다를 수 있다.Further, the refractive indexes of the first antireflection film and the second antireflection film may be different from each other.

여기서, 기판의 제1 면의 반대면인 제2 면에 제2 전극을 형성하기 위한 제2 페이스트를 형성하는 단계; 및 제2 페이스트를 열처리하여 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Forming a second paste for forming a second electrode on a second surface opposite to the first surface of the substrate; And forming the second electrode by heat-treating the second paste.

아울러, 본 발명은 제1 페이스트의 열처리 공정 및 제2 페이스트의 열처리 공정을 동시에 수행할 수 있다.In addition, the present invention can simultaneously perform the heat treatment process of the first paste and the heat treatment process of the second paste.

또한, 제2 페이스트를 열처리할 때, 기판의 제2 면에 후면 전계부가 형성될 수 있다.Further, when heat treating the second paste, a rear electric field portion may be formed on the second surface of the substrate.

또한, 기판의 제1 면에 제2 에미터 영역을 형성하기 이전에 기판의 제1 면 및 제2 면을 텍스처링(texturing) 처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include texturing the first and second surfaces of the substrate prior to forming the second emitter region on the first surface of the substrate.

또한, 제2 반사방지막의 두께를 제1 반사방지막의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.Also, the thickness of the second antireflection film may be greater than the thickness of the first antireflection film.

여기서, 제1 반사방지막은 제2 반사방지막과 기판 사이의 굴절률을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 제2 에미터 영역의 두께를 제1 에미터 영역의 두께보다 두껍게 형성할 수 있다.Here, the first antireflection film may be formed of a material having a refractive index between the second antireflection film and the substrate. Here, the thickness of the second emitter region can be made thicker than the thickness of the first emitter region.

이러한 특징에 따르면, 본 발명에 따른 태양 전지 및 그의 제조 방법은 레이저 도핑으로 선택적 에미터 구조를 형성한 이후, 제2 반사 방지막을 제2 에미터 영역과 제1 반사방지막위에 제2 반사 방지막을 더 형성시킴으로써, 제1 전극을 인쇄법과 열처리 방법으로 형성할 수 있도록 하여, 기존의 태양 전지 제조 설비를 이용할 수 있는 효과가 있다. According to this aspect, the solar cell and the method of manufacturing the same according to the present invention are characterized in that after the selective emitter structure is formed by laser doping, the second antireflective film is formed on the second emitter region and the first antireflective film, So that the first electrode can be formed by the printing method and the heat treatment method, and the conventional solar cell manufacturing facility can be used.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3k는 도 1에 도시된 태양 전지를 제조하는 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도이다.1 is a partial perspective view of a solar cell 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 3K are views for explaining an example of a method of manufacturing the solar cell shown in FIG.

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 및 도 2를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.First, 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 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the solar cell shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(10)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, ‘전면(front surface)’라 함]에 위치한 에미터부(121)(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 에미터부(121) 위에 위치하는 제1 전극(140), 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, ‘후면(back surface)’라 함]에 위치하는 후면 전계부(back surface field region)(172), 그리고 후면 전계부(172) 위와 기판(110) 위에 위치하는 제2 전극(150)를 구비한다. 1 and 2, a solar cell 10 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 the substrate 110 on which light is incident, An antireflective portion 130 located on the emitter region 121, a first electrode 140 located on the emitter region 121, and a second electrode 140 located on the emitter region 121. The emitter region 121, A back surface field region 172 located on the surface of the substrate 110 which is the opposite side of the substrate 110 (hereinafter referred to as a "back surface"), And a second electrode 150 disposed on the second electrode 150.

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

기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다.Impurities such as boron (B), gallium, indium, and the like are doped to 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 전면과 후면은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 이로 인해 기판(110)의 전면 위에 위치한 반사 방지부(130) 역시 요철면을 가질 수 있다.The front and back surfaces of the substrate 110 may be textured to have a textured surface that is an uneven surface. Accordingly, the anti-reflection portion 130 located on the front surface of the substrate 110 may have an uneven surface.

그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 다르게, 기판(110)의 후면이 텍스처링 표면을 갖지 않는 것도 가능하다.1 and 2, it is also possible that the backside of the substrate 110 does not have a textured surface.

에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 불순물부로서, 기판(110)의 전면에 위치한다. 이로 인해, 에미터부(121)는 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.The emitter portion 121 is located on the front surface of the substrate 110 as an impurity portion having a second conductivity type, for example, an n-type conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate 110. [ For this reason, the emitter portion 121 forms a p-n junction with the first conductive type portion of the substrate 110.

이와 같은 에미터부(121)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 에미터 영역(121A)과 제2 에미터 영역(121B)을 포함한다. 여기서, 제1 에미터 영역(121A)은 제2 도전성 타입의 불순물이 저농도로 도핑된 영역이며, 제2 에미터 영역(121B)은 제2 도전성 타입의 불순물이 제1 에미터 영역(121A)보다 고농도로 도핑된 영역이다.As shown in FIG. 1, the emitter 121 includes a first emitter region 121A and a second emitter region 121B. Here, the first emitter region 121A is a region doped with an impurity of the second conductivity type at low concentration, and the second emitter region 121B is a region where impurities of the second conductive type are doped from the first emitter region 121A Doped region at a high concentration.

이에 따라, 제1 에미터 영역(121A)이 제1 면저항값을 갖는 경우, 제2 에미터 영역(121B)은 제2 도전성 타입의 불순물이 상대적으로 고농도로 도핑되어 있으므로, 제2 에미터 영역(121B)은 제1 면저항값보다 작은 제2 면저항값을 가질 수 있다. 여기서, 제1 에미터 영역(121A)의 상부에는 반사 방지부(130)가 위치하며, 제2 에미터 영역(121B)의 상부에는 제1 전극(140)이 위치할 수 있다.Accordingly, when the first emitter region 121A has the first sheet resistance value, the second emitter region 121B is doped with impurities of the second conductivity type at a relatively high concentration, so that the second emitter region 121B 121B may have a second sheet resistance value that is less than the first sheet resistance value. Here, the reflection preventing part 130 may be positioned on the upper part of the first emitter area 121A, and the first electrode 140 may be on the upper part of the second emitter area 121B.

여기서, 제1 에미터 영역(121A)의 두께(T121A)는 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)보다 작을 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 에미터 영역(121A, 121B)의 불순물 도핑 두께가 서로 상이하므로, 기판(110)의 표면에서부터 제1 에미터 영역(121A)과 기판(110)과의 p-n 접합면인 제1 접합면(PN1)까지의 두께(T121A)와 기판(110)의 표면에서부터 제2 에미터 영역(121B)과 기판(110)과의 p-n 접합면인 제2 접합면(PN2)까지의 두께(T121B)는 서로 상이할 수 있다.Here, the thickness T121A of the first emitter region 121A may be smaller than the thickness T121B of the second emitter region 121B. Since the impurity doping thicknesses of the first and second emitter regions 121A and 121B are different from each other, the pn junction surface between the first emitter region 121A and the substrate 110 from the surface of the substrate 110, The thickness T121A from the surface of the substrate 110 to the first bonding surface PN1 and the second bonding surface PN2 which is the pn bonding surface between the second emitter region 121B and the substrate 110 The thickness T121B may be different from each other.

일례로, 제1 에미터 영역(121A)의 두께(T121A)는 일례로 대략 0.2㎛~0.4㎛ 사이의 값을 가질 수 있으며, 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)는 제1 에미터 영역(121A)의 두께(T121A)보다 큰 범위에서, 일례로 대략 0.4㎛~0.6㎛ 사이의 값을 가질 수 있다.For example, the thickness T121A of the first emitter region 121A may have a value between approximately 0.2 mu m and 0.4 mu m, and the thickness T121B of the second emitter region 121B may have a value between approximately 0.2 mu m and 0.4 mu m, And may have a value in a range larger than the thickness T121A of the gate electrode 121A, for example, between approximately 0.4 mu m and 0.6 mu m.

또한, 반사 방지부(130)와 접해 있는 제1 에미터 영역(121A)과 제2 에미터 영역(121B)의 높이는 각각 동일한 높이에 위치하지만, 제1 접합면(PN1)과 제2 접합면(PN2)의 높이는 서로 상이하여, 기판(110) 내에서 제1 접합면(PN1)과 제2 접합면(PN2)은 서로 다른 선상에 위치한다. 이로 인해, 기판(110)의 후면에서부터 제1 접합면(PN1)까지의 두께(d21)는 기판(110)의 후면에서부터 제2 접합면(PN2)까지의 두께(d22)보다 크다.The heights of the first emitter region 121A and the second emitter region 121B which are in contact with the antireflection member 130 are respectively at the same height but the heights of the first junction plane PN1 and the second junction plane PN2 are different from each other and the first bonding surface PN1 and the second bonding surface PN2 are located on different lines in the substrate 110. [ The thickness d21 from the rear surface of the substrate 110 to the first bonding surface PN1 is larger than the thickness d22 from the rear surface of the substrate 110 to the second bonding surface PN2.

또한, 제1 및 제2 에미터 영역(121A, 121B)에 도핑된 불순물의 농도 차이로 인해, 제1 및 제2 에미터 영역(121A, 121B)의 면저항값(sheet resistance) 역시 서로 상이하여, 제1 에미터 영역(121A)의 면저항값은 제2 에미터 영역(121B)의 면저항값보다 크다.The sheet resistances of the first and second emitter regions 121A and 121B are also different from each other due to the difference in concentration of doped impurities in the first and second emitter regions 121A and 121B, The sheet resistance value of the first emitter region 121A is larger than the sheet resistance value of the second emitter region 121B.

예를 들어, 제1 에미터 영역(121A)의 면저항값은 약 100Ω/sq. 내지 120Ω/sq. 이고, 제2 에미터 영역(121B)의 면저항값은 약 15Ω/sq. 내지 20Ω/sq. 일 수 있다.For example, the sheet resistance value of the first emitter region 121A is about 100? / Sq. To 120? / Sq. And the sheet resistance value of the second emitter region 121B is about 15? / Sq. To 20? / Sq. Lt; / RTI >

따라서, 이러한 에미터부(121)는 서로 다른 면저항값을 갖는 제1 및 제2 에미터 영역(121A, 121B)을 구비한 선택적 에미터 구조(selective emitter structure)를 갖고 있다. 이와 같은 선택적 에미터 구조는 레이저를 조사하여 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.Accordingly, the emitter section 121 has a selective emitter structure including first and second emitter regions 121A and 121B having different sheet resistance values. Such a selective emitter structure can be formed by irradiating a laser. A detailed description thereof will be described later.

기판(110)과 에미터부(121) 간에 형성된 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(121)가 n형일 경우, 분리된 전자는 에미터부(121)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction formed between the substrate 110 and the emitter section 121, the electron-hole pairs, which are charges generated by the light incident on the substrate 110, So that the electrons move toward the n-type and the holes move toward the p-type. Therefore, when the substrate 110 is p-type and the emitter section 121 is n-type, the separated electrons move toward the emitter section 121, and the separated holes move toward the rear surface of the substrate 110.

에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 이와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.The emitter section 121 forms a p-n junction with the substrate 110. In contrast, when the substrate 110 has an n-type conductivity type, the emitter section 121 has a p-type conductivity type. In this case, the separated electrons move toward the rear surface of the substrate 110, and the separated holes move toward the emitter section 121.

에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다. When the emitter section 121 has an n-type conductivity type, the emitter section 121 can be doped with an impurity of a pentavalent element. Conversely, when the emitter section 121 has a p-type conductivity type, 121 may be doped with an impurity of a trivalent element.

제1 에미터 영역(121A)의 면저항값이 약 120Ω/sq. 이하이고 약 100Ω/sq. 이상일 경우, 제1 에미터 영역(121A) 자체에서 흡수되는 빛의 양을 좀더 감소시켜 기판(110)으로 입사되는 빛의 양을 증가시키고, 불순물에 의한 전하 손실을 좀더 감소시킨다.The sheet resistance value of the first emitter region 121A is about 120? / Sq. And less than about 100? / Sq. , The amount of light absorbed by the first emitter region 121A itself is further reduced to increase the amount of light incident on the substrate 110 and further reduce the charge loss due to impurities.

또한, 제2 에미터 영역(121B)의 면저항값이 약 15Ω/sq. 이하이고 약 20Ω/sq. 이상일 경우, 제2 에미터 영역(121B)과 제1 전극(140)과의 접촉 저항이 줄어 전하의 이동 중 저항에 의한 전하 손실이 줄어든다.Also, when the sheet resistance value of the second emitter region 121B is about 15? / Sq. Lt; / RTI > , The contact resistance between the second emitter region 121B and the first electrode 140 is reduced, and the charge loss due to the resistance during the movement of the charge is reduced.

또한, 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)는 제1 에미터 영역(121A)의 두께(T121A)보다 두꺼울 수 있다. 이와 같이 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)를 더 두껍게 형성함으로써, 제1 전극(140)의 열처리시 제1 전극(140)이 제2 에미터 영역(121B)을 관통하여 기판(110)과 접촉하는 션트(shunt) 발생을 줄일 수 있다.The thickness T121B of the second emitter region 121B may be thicker than the thickness T121A of the first emitter region 121A. The thickness T121B of the second emitter region 121B is made thick so that the first electrode 140 penetrates through the second emitter region 121B during the heat treatment of the first electrode 140, The occurrence of shunts in contact with the contact surface 110 can be reduced.

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

반사 방지부(130)는 태양 전지(10)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(10)의 효율을 높인다. 또한 반사 방지부(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지부(130)는 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 손실되는 전하의 양이 감소하므로, 태양 전지(10)의 효율은 향상된다.The anti-reflection unit 130 reduces the reflectivity of light incident on the solar cell 10 and increases the selectivity of a specific wavelength region, thereby increasing the efficiency of the solar cell 10. 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 10 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 기판(110)과 접하는 제1 반사 방지막(130A)과 제1 반사 방지막(130A)과 접하여 상부에 위치하는 제2 반사 방지막(130B)을 포함할 수 있다.The antireflection unit 130 may include a first antireflection film 130A in contact with the substrate 110 and a second antireflection film 130B in contact with the first antireflection film 130A, have.

보다 구체적으로, 제1 에미터 영역(121A)의 상부에는 제1 반사 방지막(130A)과 제2 반사 방지막(130B)으로 이루어지는 이중 반사 방지막으로 형성되며, 제2 에미터 영역(121B)의 상부에는 제2 반사 방지막(130B)으로 이루어지는 단일 반사 방지막으로 형성된다.In more detail, a first antireflection film 130A and a second antireflection film 130B are formed as a double antireflection film on the first emitter region 121A. In the upper portion of the second emitter region 121B, And the second antireflection film 130B.

여기서, 제1 반사방지막(130A)의 굴절률은 제2 반사방지막(130B)의 굴절률과 기판(110)의 굴절률 사이의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 외부에서 입사된 빛이 제2 반사방지막(130B), 제1 반사방지막(130A) 및 기판(110)으로 순차적으로 입사될 때에 각 층간의 굴절률의 차이를 최소화할 수 있어, 입사된 빛이 다시 외부로 반사되는 것을 최소화할 수 있다.Here, the refractive index of the first antireflection film 130A may be a value between the refractive index of the second antireflection film 130B and the refractive index of the substrate 110. Accordingly, when light incident from the outside is successively incident on the second antireflection film 130B, the first antireflection film 130A, and the substrate 110, the difference in refractive index between the respective layers can be minimized, Can be minimized from being reflected back to the outside.

또한, 제2 반사방지막(130B)에서 제1 에미터 영역(121A) 및 제1 반사방지막(130A)위에 위치하는 부분의 두께(T130B)는 제1 반사방지막(130A)의 두께(T130A)보다 두꺼울 수 있다. 이는 태양 전지를 제조할 때에, 제2 반사방지막(130B)의 두께(T130B)를 상대적으로 두껍게 하여 제1 전극(140)을 형성하는 페이스트가 제2 에미터 영역(121B)을 뚫고 기판(110)과 단락되는 것을 방지하기 위함이다. 이에 대해서는 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명할 때에 후술한다.The thickness T130B of the portion of the second antireflection film 130B located on the first emitter region 121A and the first antireflection film 130A is greater than the thickness T130A of the first antireflection film 130A . The thickness of the second antireflection film 130B is relatively increased so that the paste for forming the first electrode 140 penetrates through the second emitter region 121B and is electrically connected to the substrate 110. [ In order to prevent short-circuiting. The method of manufacturing the solar cell according to the present invention will be described later.

아울러, 제2 반사방지막(130B)에서, 제1 에미터 영역(121A) 위에 위치하는 부분의 두께(T130B)는 제2 에미터 영역(121B) 위에 위치하는 부분의 두께보다 얇을 수 있다. 즉, 제2 반사방지막(130B)에서 제2 에미터 영역(121B) 위에 위치하는 부분의 두께는 제1 에미터 영역(121A) 위에 위치하는 제2 반사방지막(130B)의 두께(T130B)와 제1 반사방지막(130A)의 두께(T130A)의 합과 동일할 수 있다.In the second antireflection film 130B, the thickness T130B of the portion located above the first emitter region 121A may be thinner than the thickness of the portion located above the second emitter region 121B. That is, the thickness of the portion of the second antireflection film 130B positioned on the second emitter region 121B is equal to the thickness T130B of the second antireflection film 130B located on the first emitter region 121A, May be equal to the sum of the thicknesses T130A of the one antireflection film 130A.

일례로, 기판(110)과 제2 반사방지막(130B) 사이에 위치하는 제1 반사방지막(130A)은 굴절률이 2.1 ~ 2.3 사이일 수 있으며, 두께는 30nm ~ 50nm 사이로 형성될 수 있다. 제1 반사방지막(130A) 위에 위치하는 제2 반사 방지막(130B)은 굴절률이 1.7 ~ 1.9 사이일 수 있으며, 두께는 50nm ~ 70nm 사이로 형성될 수 있다.For example, the first antireflection film 130A positioned between the substrate 110 and the second antireflection film 130B may have a refractive index of between 2.1 and 2.3, and a thickness of between 30 nm and 50 nm. The second antireflection film 130B located on the first antireflection film 130A may have a refractive index of between 1.7 and 1.9 and a thickness of between 50 nm and 70 nm.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 반사방지막(130A)은 제1 개구부를 포함하며, 제2 반사방지막(130B)은 제2 개구부를 포함하고, 여기서, 제1 개구부의 폭(H1)은 제2 개구부의 폭(H2)보다 넓게 형성된다.1, the first antireflection film 130A includes a first opening, and the second antireflection film 130B includes a second opening. Here, the width H1 of the first opening, Is formed to be wider than the width (H2) of the second opening.

이와 같이, 제1 개구부의 폭(H1)이 제2 개구부의 폭(H2)보다 넓게 형성되는 것은 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법을 사용할 때에 나타나는 특징 가운데 하나이다. 이와 같은 제1 개구부의 내측에는 제2 반사방지막(130B) 및 제1 전극(140)이 위치할 수 있다.The reason why the width H1 of the first opening is larger than the width H2 of the second opening is one of the characteristics of the method of manufacturing the solar cell according to the present invention. The second antireflection film 130B and the first electrode 140 may be positioned inside the first opening.

또한, 도 1에서는 제2 에미터 영역(121B)의 폭은 제1 개구부의 폭(H1)과 실질적으로 동일한 것으로 도시되어 있으나, 제2 에미터 영역(121B)의 폭은 제1 개구부의 폭(H1)보다 더 넓을 수도 있다.1, the width of the second emitter region 121B is shown to be substantially the same as the width H1 of the first opening, but the width of the second emitter region 121B is equal to the width of the first opening H1).

제1 전극(140)은 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 핑거 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.The first electrode 140 includes a plurality of finger electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142 connected to the plurality of finger electrodes 141.

이와 같은 제1 전극(140)은 제2 반사 방지막(130B)을 관통하여 제2 에미터 영역(121B)과 전기적으로 접촉된다.The first electrode 140 passes through the second antireflection film 130B and is in electrical contact with the second emitter region 121B.

복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121)의 제2 에미터 영역(121B)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.The plurality of finger electrodes 141 are electrically and physically connected to the second emitter region 121B of the emitter section 121 and are spaced apart from each other and extend in a predetermined direction. The plurality of finger electrodes 141 collect electrons, for example, electrons, which have migrated toward the emitter section 121.

복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)의 제2 에미터 영역(121B)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있고 복수의 핑거 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.A plurality of front bus bars 142 are electrically and physically connected to the second emitter regions 121B of the emitter section 121 and extend in a direction parallel to the plurality of finger electrodes 141. [

이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 핑거 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(141)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다. The plurality of front bus bars 142 are located on the same layer as the plurality of finger electrodes 141 and are electrically and physically connected to the corresponding finger electrodes 141 at a position intersecting the respective finger electrodes 141.

따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 제1 전극(140)은 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.1, the plurality of finger electrodes 141 may have a stripe shape extending in the horizontal or vertical direction, and the plurality of front bus bars 142 may be formed in a stripe shape extending in the vertical or horizontal direction And the first electrode 140 is disposed on the front surface of the substrate 110 in a lattice form.

복수의 전면 버스바(142)는 접촉된 에미터부(121)의 제2 에미터 영역(121B)으로부터 이동하는 전하뿐만 아니라 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집한 후 해당 방향으로 수집된 전하를 전송한다. The plurality of front bus bars 142 collects not only the charges moving from the second emitter region 121B of the contacted emitter portion 121 but also the charges collected and moved by the plurality of finger electrodes 141, Lt; RTI ID = 0.0 > direction. ≪ / RTI >

각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 하므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 핑거 전극(141)의 폭보다 크다.The width of each front bus bar 142 must be greater than the width of each finger electrode 141 so that the width of each front bus bar 142 is larger than the width of each finger electrode 141. [ Big.

일반적으로 많은 전하들은 에미터부(121)의 표면을 따라서 이동하므로, 제1 에미터 영역(121A)에 위치하는 전하는 제1 에미터 영역(121A)의 표면까지 이동한 후 제1 에미터 영역(121A)의 표면을 따라 인접한 제1 전극(140)으로 이동하게 된다. 이때, 제1 에미터 영역(121A)의 불순물 도핑 두께가 얇기 때문에 제1 에미터 영역(121A)의 표면까지 이동하는 전하의 이동 거리가 줄어든다. 따라서, 제1 전극(140)으로 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지(10)의 효율이 향상된다.Since a large amount of electric charge generally moves along the surface of the emitter section 121, electric charge located in the first emitter area 121A moves to the surface of the first emitter area 121A, To the adjacent first electrode 140 along the surface of the first electrode 140. At this time, since the impurity doping thickness of the first emitter region 121A is thin, the travel distance of charges moving to the surface of the first emitter region 121A is reduced. Accordingly, the amount of charge collected by the first electrode 140 increases, thereby improving the efficiency of the solar cell 10.

또한 입사면이 되는 제1 에미터 영역(121A)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고 있어 불순물에 의한 전하 손실량이 줄어들어 캐리어(carrier)인 전하가 증가한다.In addition, the first emitter region 121A, which is an incident surface, has a low impurity doping concentration, so that the amount of charge loss due to impurities is reduced to increase the charge as a carrier.

아울러, 제1 전극(140)과 접촉하여 전하를 출력하는 제2 에미터 영역(121B)은 높은 불순물 도핑 농도로 인해 제1 에미터 영역(121A)보다 높은 전도도와 낮은 면저항값을 갖고 있어, 제1 에미터 영역(121A)에서 제1 전극(140)으로의 전하 전송 효율이 향상된다. 따라서 태양 전지(10)의 효율이 증가한다.In addition, the second emitter region 121B contacting with the first electrode 140 and outputting charges has a higher conductivity and a lower sheet resistance value than the first emitter region 121A due to a high impurity doping concentration, The efficiency of charge transfer from the first emitter region 121A to the first electrode 140 is improved. Therefore, the efficiency of the solar cell 10 increases.

복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어 수집된 전하(예, 전자)를 외부 장치로 출력된다.A plurality of front bus bars 142 are connected to an external device to output collected electric charges (e.g., electrons) to an external device.

복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 제1 전극(140)은 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다.The first electrode 140 having a plurality of finger electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142 is made of at least one conductive material such as silver (Ag).

이처럼, 에미터부(121)가 제1 및 제2 에미터 영역(121A, 121B)을 구비한 선택적 에미터 구조를 갖고 있어, 제1 전극(140)으로의 전하 이동이 주로 행해지는 제1 에미터 영역(121A)은 낮은 불순물 도핑 농도를 갖고, 제1 전극(140)과 접해 있는 제2 에미터 영역(121B)은 높은 불순물 농도를 갖고 있다. 따라서 에미터부(121)를 통해 제1 전극(140) 쪽으로 이동하는 전하의 양과 불순물의 농도 증가로 인한 전도도 증가로 제1 전극(140)에 의해 수집된 전하의 양이 증가하여, 태양 전지(10)의 효율을 크게 향상된다.Since the emitter section 121 has the selective emitter structure including the first and second emitter regions 121A and 121B and the first emitter region 121A and the second emitter region 121B, The region 121A has a low impurity doping concentration and the second emitter region 121B, which is in contact with the first electrode 140, has a high impurity concentration. Accordingly, the amount of electric charge collected by the first electrode 140 increases due to the amount of electric charge moving toward the first electrode 140 through the emitter section 121 and the increase of the conductivity due to the increase of the concentration of the impurities, ) Is greatly improved.

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

후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다. The rear electric field 172 is a region in which impurities of the same conductivity type as the substrate 110 are doped at a higher concentration than the substrate 110, for example, a p + region.

이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역과 후면 전계부(172)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 전자 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동을 용이하게 한다. 따라서, 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 제2 전극(150)으로의 전하 이동량을 증가시킨다.A potential barrier is formed due to the difference in impurity concentration between the first conductive region and the rear conductive portion 172 of the substrate 110, thereby hindering the electron movement toward the rear conductive portion 172, which is the direction of the movement of the holes Thereby facilitating hole transport toward the rear electric field 172. Accordingly, by reducing the amount of charge lost due to the recombination of electrons and holes at the back surface and the vicinity of the substrate 110 and accelerating the movement of a desired charge (e.g., hole), the amount of charge transfer to the second electrode 150 is increased .

제2 전극(150)은 후면 전극층(151)과 후면 전극층(151)과 연결되어 있는 복수의 후면 버스바(152)를 구비한다.The second electrode 150 includes a plurality of rear bus bars 152 connected to the rear electrode layer 151 and the rear electrode layer 151.

후면 전극층(151)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)와 접촉하고 있고, 기판(110)의 후면 가장 자리와 후면 버스바(152)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다.The rear electrode layer 151 is in contact with the rear electric field 172 located on the rear surface of the substrate 110 and substantially covers the rear surface of the substrate 110 except for the rear edge of the substrate 110 and the portion where the rear bus bar 152 is located. 110).

후면 전극층(151)은 제1 도전성 물질을 함유하고 있고, 일례로 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유할 수 있다. The rear electrode layer 151 contains the first conductive material, and may include a conductive material such as aluminum (Al).

이러한 후면 전극층(151)은 후면 전계부(172)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.This rear electrode layer 151 collects charge, for example, holes, moving from the rear electric field 172 side.

이때, 후면 전극층(151)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도로 유지하는 후면 전계부(172)와 접촉하고 있으므로, 기판(110), 즉 후면 전계부(172)와 후면 전극층(151) 간의 접촉 저항이 감소하여 기판(110)으로부터 후면 전극층(151)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.Since the rear electrode layer 151 is in contact with the rear electric field portion 172 that maintains the impurity concentration higher than that of the substrate 110, the contact between the rear electrode layer 151 and the rear electric field layer 172, The resistance is reduced and the charge transfer efficiency from the substrate 110 to the rear electrode layer 151 is improved.

복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극층(151)이 위치하지 않는 기판(110)의 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극층(151)과 연결되어 있다. The plurality of rear bus bars 152 are located on the rear surface of the substrate 110 where the rear electrode layer 151 is not located and are connected to the adjacent rear electrode layer 151.

또한, 복수의 후면 버스바(152)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(142)와 대응되게 마주본다.In addition, the plurality of rear bus bars 152 are opposed to the plurality of front bus bars 142 in correspondence with the substrate 110 as a center.

복수의 후면 버스바(152)는 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극층(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.A plurality of rear bus bars 152 collects charge transferred from the rear electrode layer 151, similar to a plurality of front bus bars 142.

복수의 후면 버스바(152) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다. A plurality of rear bus bars 152 are also connected to external devices so that the charges (e.g., holes) collected by the plurality of rear bus bars 152 are output to an external device.

이러한 복수의 후면 버스바(152)는 후면 전극층(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.The plurality of rear bus bars 152 may be made of a material having a better conductivity than the rear electrode layer 151 and contain at least one conductive material such as, for example, silver (Ag).

이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(10)의 동작은 다음과 같다.The operation of the solar cell 10 according to this embodiment having such a structure is as follows.

태양 전지(10)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면과 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the solar cell 10 and is incident on the substrate 110 through the reflection preventing part 130, electron-hole pairs are generated in the semiconductor part due to light energy. At this time, the reflection loss of the light incident on the substrate 110 by the texturing surface of the substrate 110 and the reflection preventing portion 130 is reduced, and the amount of light incident on the substrate 110 is increased.

이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극층(151)와 복수의 후면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(152)를 따라 이동한다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 버스바(152)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.These electron-hole pairs are separated from each other by the pn junction of the substrate 110 and the emitter section 121, and the electrons and the holes are separated from each other by, for example, an emitter section 121 having an n-type conductivity type and a p- Type substrate 110, respectively. Electrons migrated toward the emitter section 121 are collected by the plurality of finger electrodes 141 and the plurality of front bus bars 142 and travel along the plurality of front bus bars 142, The transferred holes are collected by the adjacent rear electrode layer 151 and the plurality of rear bus bars 152 and move along the plurality of rear bus bars 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, 에미터부(121)가 선택적 에미터 구조를 갖는 에미터부(121)에 의해, 전하의 손실량은 감소하여, 제1 전극(140)으로 이동하는 전하의 양은 증가하여, 태양 전지(10)의 효율은 크게 향상된다.At this time, the loss amount of charges is reduced by the emitter section 121 having the emitter section 121 having the selective emitter structure, so that the amount of charges moving to the first electrode 140 increases, The efficiency is greatly improved.

다음, 도 3a 내지 도 3k를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. Next, a method of manufacturing the solar cell 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3K. FIG.

먼저, 도 3a과 같이 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판(110)을 준비한다. 이와 같은 기판(110)에 인곳(ingot)으로부터 태양 전지용 기판(110)을 형성할 때 발생하는 기판(110)의 표면에 발생되는 손상층을 제거하는 소데미지 에칭(saw damage etching)을 수행한다.First, as shown in FIG. 3A, a substrate 110 doped with an impurity of the first conductivity type is prepared. A saw damage etching is performed to remove a damaged layer generated on the surface of the substrate 110, which is generated when the solar cell substrate 110 is formed on the substrate 110 from the ingot.

이후, 도 3b와 같이, 건식 식각법이나 습식 식각법 또는 반응성 이온 식각법(reaction ion etching, RIE) 등과 같은 식각법을 이용하여 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 등으로 이루어진 결정질 반도체 기판(110)의 제1 면 및 제2 면을 식각하여 복수의 요철을 갖는 텍스처링 표면을 형성시킬 수 있다.Referring to FIG. 3B, a first semiconductor layer 110 of a crystalline semiconductor substrate 110 made of a single crystal silicon or a polycrystalline silicon or the like is formed by using an etching method such as a dry etching method, a wet etching method, or a reactive ion etching (RIE) The surface and the second surface may be etched to form a textured surface having a plurality of irregularities.

다음, 도 3c와 같이, 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판(110)의 제1 면에, 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 도핑하고 제1 면저항값을 갖는 제1 에미터 영역(121A)을 형성시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 3C, the first surface of the substrate 110 doped with the impurity of the first conductivity type is doped with the impurity of the second conductivity type opposite to the impurity of the first conductivity type, The first emitter region 121A can be formed.

이와 같이 기판(110)의 제1 면에 제1 에미터 영역(121A)을 형성시키는 방법은 열확산법 등이 이용될 수 있다. 이와 같이 기판(110)의 제1 면에 전체적으로 형성되는 제1 에미터 영역(121A)은 제2 에미터 영역(121B)과 비교하여 상대적으로 저농도로 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되며, 이에 따라 제1 에미터 영역(121A)의 면저항값도 상대적으로 낮은 제1 면저항값을 갖게 된다.As the method of forming the first emitter region 121A on the first surface of the substrate 110, a thermal diffusion method or the like can be used. The first emitter region 121A formed on the first surface of the substrate 110 is doped with impurities of the second conductivity type at a relatively low concentration as compared with the second emitter region 121B, The sheet resistance value of the first emitter region 121A also has a relatively low first sheet resistance value.

이후, 도 3d와 같이, 제1 에미터 영역(121A) 위에 제1 반사방지막(130A)을 형성시킨다.Then, as shown in FIG. 3D, the first antireflection film 130A is formed on the first emitter region 121A.

여기서, 제1 반사방지막(130A)을 형성시키기 위해서는 일례로 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 또는 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등이 이용될 수 있다.In order to form the first anti-reflective layer 130A, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method or a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method may be used.

이때, 제1 에미터 영역(121A)위에 형성되는 제1 반사방지막(130A)은 앞서 전술한 바와 같이 제2 반사방지막(130B)과 비교하여 두께가 상대적으로 얇고, 굴절률은 기판(110)의 굴절률과 제2 반사방지막(130B)의 굴절률 사이의 값을 가질 수 있다.The first antireflection film 130A formed on the first emitter region 121A has a relatively thin thickness compared to the second antireflection film 130B and the refractive index is a refractive index of the substrate 110 And the refractive index of the second antireflection film 130B.

일례로, 제1 반사방지막(130A)은 굴절률이 2.1~2.3 사이일 수 있으며, 두께는 30nm ~50nm 사이로 형성될 수 있다.For example, the first antireflection film 130A may have a refractive index of between 2.1 and 2.3, and a thickness of between 30 nm and 50 nm.

이후, 도 3e에 도시된 바와 같이, 제1 반사방지막(130A)의 위에 제2 도전성 타입의 불순물(I-121B)을 증착시킨다.Then, as shown in FIG. 3E, the impurity (I-121B) of the second conductivity type is deposited on the first antireflection film 130A.

여기서, 제1 반사방지막(130A) 위에 증착되는 제2 도전성 타입의 불순물(I-121B)은 제1 에미터 영역(121A)에 도핑된 제2 도전성 타입의 불순물(I-121B)과 동일한 물질일 수 있다.The second conductive type impurity (I-121B) deposited on the first antireflection film 130A is the same as the impurity (I-121B) of the second conductive type doped in the first emitter region 121A .

이후, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제1 반사방지막(130A) 위에 부분적으로 레이저 조사 장비(GL)를 이용하여 레이저를 조사한다. 이에 따라 레이저가 조사된 제1 반사방지막(130A)은 부분적으로 제거되고 제1 반사방지막(130A)이 제거된 부분에 기판(110)이 노출된다. 이때, 제1 반사방지막(130A) 위에 증착된 제2 도전성 타입의 불순물(I-121B)은 레이저에 의해 열확산되어 기판(110)의 제1 면 중에서 제1 반사방지막(130A)이 제거된 부분을 통해 기판(110) 내부로 도핑된다.Then, as shown in FIG. 3F, the laser is irradiated onto the first anti-reflection film 130A partially using the laser irradiation equipment GL. Thus, the first anti-reflection film 130A irradiated with the laser is partially removed and the substrate 110 is exposed to the portion where the first anti-reflection film 130A is removed. At this time, the impurity (I-121B) of the second conductivity type deposited on the first antireflection film 130A is thermally diffused by the laser so that the portion of the first surface of the substrate 110 where the first antireflection film 130A is removed Lt; RTI ID = 0.0 > 110 < / RTI >

이에 따라, 기판(110)의 제1 면에 부분적으로 제1 면저항값보다 작은 제2 면저항값을 갖는 제2 에미터 영역(121B)을 형성된다.Thus, a second emitter region 121B having a second sheet resistance value that is smaller than the first sheet resistance value is formed on the first surface of the substrate 110 in part.

이때, 형성되는 제2 에미터 영역(121B)의 제2 면저항값은 제1 에미터 영역(121A)의 제1 면저항값보다 낮은 값을 가지게 되고, 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)는 제1 에미터 영역(121A)의 두께(T121A)보다 두꺼워진다.At this time, the second sheet resistance value of the formed second emitter region 121B becomes lower than the first sheet resistance value of the first emitter region 121A, and the thickness of the second emitter region 121B (T121B Becomes larger than the thickness T121A of the first emitter region 121A.

이후, 도 3g에 도시된 바와 같이, 제1 반사방지막(130A)의 상부에 증착된 제2 도전성 타입의 불순물(I-121B)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 3G, the second conductive type impurity (I-121B) deposited on the first antireflection film 130A is removed.

이후, 도 3h에 도시된 바와 같이, 제2 에미터 영역(121B) 및 제1 반사방지막(130A) 위에 제1 반사방지막(130A)과 굴절률이 다른 제2 반사방지막(130B)을 형성시킨다.3H, a second antireflection film 130B having a different refractive index from the first antireflection film 130A is formed on the second emitter region 121B and the first antireflection film 130A.

여기서, 제2 반사방지막(130B)의 두께(T130B)는 제1 반사방지막(130A)의 두께(T130A)보다 두꺼울 수 있다. 일례로, 제2 반사방지막(130B)(130B)은 굴절률이 1.7~1.9 사이일 수 있으며, 두께는 50nm~70nm 사이로 형성될 수 있다.Here, the thickness T130B of the second antireflection film 130B may be thicker than the thickness T130A of the first antireflection film 130A. For example, the second antireflection films 130B and 130B may have a refractive index of between 1.7 and 1.9, and a thickness of between 50 nm and 70 nm.

다음, 도 3i에 도시된 바와 같이, 제2 반사방지막(130B) 중 제2 에미터 영역(121B)에 위치하는 제2 반사방지막(130B) 위에 제1 전극(140)을 형성하기 위해 은(Ag)을 포함하는 제1 페이스트(P140)를 스크린 인쇄(screen printing)법을 이용하여 도포한다.3I, to form the first electrode 140 on the second antireflection film 130B located in the second emitter region 121B of the second antireflection film 130B, silver Ag ) Is applied by using a screen printing method.

이후, 제1 페이스트(P140)를 건조시켜 제1 전극(140)을 형성하기 위한 패턴을 형성시킨다. 여기서 제1 페이스트(P140)의 건조 온도는 약 120℃ 내지 약 200℃일 수 있다.Thereafter, the first paste P 140 is dried to form a pattern for forming the first electrode 140. Here, the drying temperature of the first paste P140 may be about 120 캜 to about 200 캜.

여기서, 제1 페이스트(P140)는 제1 전극(140)에 포함되는 핑거 전극의 패턴을 형성하기 위한 페이스트(P141)와 제1 전극(140)에 포함되는 전면 버스바의 패턴을 형성하기 위한 페이스트(P142)를 포함할 수 있다.The first paste P140 includes a paste P141 for forming a pattern of finger electrodes included in the first electrode 140 and a paste P141 for forming a pattern of a front bus bar included in the first electrode 140. [ (P142).

다음, 도 3g에 도시된 것처럼, 기판(110)의 제1 면과 반대면인 제2 면에 제2 전극(150)을 형성하기 위해 알루미늄(Al)을 함유하는 제2 페이스트(P150)를 형성시킨다.Next, as shown in FIG. 3G, a second paste P150 containing aluminum (Al) is formed to form a second electrode 150 on a second surface opposite to the first surface of the substrate 110 .

이후, 제1 페이스트(P140)를 건조시켜 제1 전극(140)을 형성하기 위한 패턴을 형성시킨다.Thereafter, the first paste P 140 is dried to form a pattern for forming the first electrode 140.

이와 같은 제2 페이스트(P150)는 제2 전극(150)에 포함되는 후면 전극층을 형성하기 위한 페이스트(P151)와 제2 전극(150)에 포함되는 후면 버스바를 형성하기 위한 페이스트(P152)를 포함한다.The second paste P150 includes a paste P151 for forming the rear electrode layer included in the second electrode 150 and a paste P152 for forming the rear bus bar included in the second electrode 150 do.

이후, 도 3k에 도시된 바와 같이, 제1 페이스트(P140)와 제2 페이스트(P150)에 동시에 고온의 열을 가하는 열처리 공정이 수행된다.Thereafter, as shown in FIG. 3K, a heat treatment process for simultaneously applying high-temperature heat to the first paste P140 and the second paste P150 is performed.

이와 같은 열처리 공정은 기판(110)에 최고 약 750℃ 내지 약 800℃의 열을 가하여 수행된다.Such a heat treatment process is performed by applying heat to the substrate 110 at a maximum of about 750 ° C to about 800 ° C.

이와 같은 열처리 공정에 의해 제1 페이스트(P140)는 제2 반사방지막(130B)을 뚫고 제2 에미터 영역(121B)에 전기적으로 연결되면서 소성되어 제1 전극(140)으로 형성되고, 제2 페이스트(P150)도 소성되어 제2 전극(150)으로 형성될 수 있다.The first paste P140 is formed as the first electrode 140 while being electrically connected to the second emitter region 121B through the second antireflection film 130B and baked, The first electrode 150 may be fired to form the second electrode 150.

아울러, 이와 같은 열처리 공정에 의해 제2 페이스트(P150)가 열처리될 때에, 기판(110)의 제2 면에는 후면 전계부(172)가 형성될 수 있다.In addition, when the second paste (P150) is heat-treated by the heat treatment process, a rear electric conductor (172) may be formed on the second surface of the substrate (110).

보다 구체적으로, 제2 페이스트(P150)가 열처리될 때에, 제2 페이스트(P150)에 함유하는 제1 도전성 타입의 전도성 물질이 기판(110)의 제2 면 내부로 확산되어 기판(110)의 후면에는 기판(110)과 동일한 제1 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 함유되는 후면 전계부(172)가 형성될 수 있다.The conductive material of the first conductivity type included in the second paste P150 is diffused into the second surface of the substrate 110 so that the rear surface of the substrate 110 A rear electric field portion 172 containing impurities of the same conductivity type as that of the substrate 110 at a higher concentration than the substrate 110 may be formed.

이로 인해, 후면 전극층(151)은 후면 전계부(172)와 접촉하여 기판(110)과 전기적으로 연결된다. Thus, the rear electrode layer 151 is electrically connected to the substrate 110 in contact with the rear electric part 172.

아울러, 이와 같은 열처리 공정을 수행할 때에, 본 발명은 제2 반사방지막(130B)의 두께(T130B)를 제1 반사방지막(130A)의 두께(T130A)보다 상대적으로 두껍게 형성하여, 제1 페이스트(P140)가 제2 에미터 영역(121B)을 뚫고 기판(110)까지 연결되는 것, 즉 션트(shunt)를 방지할 수 있다.The thickness T130B of the second antireflection film 130B is relatively thicker than the thickness T130A of the first antireflection film 130A when the heat treatment process is performed. P140 may penetrate the second emitter region 121B and be connected to the substrate 110, that is, to prevent shunting.

아울러, 이와 같은 열처리 공정의 온도와 시간은 제2 반사방지막(130B)의 두께(T130B)와 제2 에미터 영역(121B)의 두께(T121B)에 따라 조절될 수 있다.The temperature and time of the heat treatment process may be adjusted according to the thickness T130B of the second antireflection film 130B and the thickness T121B of the second emitter region 121B.

아울러, 이와 같은 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 선택적 에미터 구조를 형성시키기 위해 레이저를 이용함으로써 기판(110)에 최소한의 영향을 미치면서 형성된 선택적 에미터 구조의 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, an example of the method of manufacturing a solar cell according to the present invention can further improve the characteristics of the selective emitter structure formed while minimally affecting the substrate 110 by using a laser to form a selective emitter structure There is an effect.

아울러, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 도 3f와 같은 레이저 도핑을 수행한 이후, 제1 전극(140)을 형성하기 위해 상대적으로 설비 투자 비용이 고가인 플레이팅(plating) 장비 및 어닐링(annealing) 설비 등을 사용해야하는 플레이팅(plating) 방법 대신에, 제2 반사방지막(130B)을 제2 에미터 영역(121B) 및 제1 반사방지막(130A) 위에 형성시킨 후 열확산 방법으로 제1 전극(140)을 형성시킴으로써, 기존에 태양 전지 제조 공정에서 주로 사용되던 열확산 장비를 사용할 수 있도록 하였다.In addition, an example of a method of manufacturing a solar cell according to the present invention is a method of forming a first electrode 140 after performing laser doping as shown in FIG. 3F, and a plating equipment and an annealing the second antireflection film 130B may be formed on the second emitter region 121B and the first antireflection film 130A in place of the plating method in which an annealing process such as annealing By forming the electrode 140, it is possible to use the thermal diffusion apparatus which has been used mainly in the solar cell manufacturing process.

이에 따라, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, an example of the method for manufacturing a solar cell according to the present invention has the effect of reducing manufacturing cost.

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 (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판의 제1 면에, 상기 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 도핑하여 제1 에미터 영역을 형성하는 단계;
상기 제1 에미터 영역의 위에 제1 반사방지막을 형성하는 단계;
상기 제1 에미터 영역의 일부에 상기 제2 도전성 타입의 불순물을 상기 제1 에미터 영역의 불순물 농도보다 높게 도핑하여 제2 에미터 영역을 형성하는 단계;
상기 제2 에미터 영역 및 제1 반사방지막 위에 제2 반사방지막을 형성하는 단계;
상기 제2 에미터 영역에 위치하는 제2 반사방지막 위에 제1 전극을 형성하기 위한 제1 페이스트를 스크린 인쇄하는 단계; 및
상기 제1 페이스트를 열처리하여, 상기 제2 반사방지막을 뚫고 상기 제2 에미터 영역에 전기적으로 연결되는 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함하고
상기 제2 에미터 영역을 형성하는 단계는
상기 제1 반사방지막의 위에 상기 제2 도전성 타입의 불순물층을 형성한 이후, 상기 제1 에미터 영역의 일부에 위치하는 상기 불순물층에 레이저를 조사하여 상기 제1 반사방지막을 부분적으로 식각하면서, 동시에 상기 제1 에미터 영역의 일부에 상기 제2 에미터 영역을 형성하는 태양 전지 제조 방법.
Forming a first emitter region on the first surface of the substrate doped with an impurity of the first conductivity type by doping an impurity of a second conductivity type opposite to the impurity of the first conductivity type;
Forming a first antireflection film on the first emitter region;
Forming a second emitter region by doping a portion of the first emitter region with an impurity of the second conductivity type higher than an impurity concentration of the first emitter region;
Forming a second antireflection film on the second emitter region and the first antireflection film;
Screen printing a first paste for forming a first electrode on a second antireflection film located in the second emitter region; And
And heat treating the first paste to form a first electrode electrically connected to the second emitter region through the second anti-reflective film
The step of forming the second emitter region
After forming the second conductive type impurity layer on the first antireflection film, irradiating the impurity layer located in a part of the first emitter region with a laser to partly etch the first antireflection film, And simultaneously forming the second emitter region in a part of the first emitter region.
삭제delete 제6 항에서,
상기 제1 반사 방지막과 상기 제2 반사 방지막은 서로 굴절률이 다른 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the first antireflection film and the second antireflection film have different refractive indexes from each other. 제6항에서,
상기 기판의 제1 면의 반대면인 제2 면에 제2 전극을 형성하기 위한 제2 페이스트를 형성하는 단계; 및
상기 제2 페이스트를 열처리하여 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
Forming a second paste for forming a second electrode on a second side of the substrate opposite to the first side; And
And heat treating the second paste to form a second electrode. 제9 항에서,
상기 제1 페이스트의 열처리 공정 및 상기 제2 페이스트의 열처리 공정을 동시에 수행하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 9,
Wherein the heat treatment step of the first paste and the heat treatment step of the second paste are simultaneously performed. 제9 항에서,
상기 제2 페이스트를 열처리할 때, 상기 기판의 제2 면에 후면 전계부를 형성하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 9,
And forming a rear surface electric field portion on the second surface of the substrate when the second paste is heat-treated. 제6 항에서,
상기 기판의 제1 면에 상기 제2 에미터 영역을 형성하기 이전에 상기 기판의 제1 면 및 제2 면을 텍스처링(texturing) 처리하는 단계;를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
And texturing the first and second surfaces of the substrate prior to forming the second emitter region on the first surface of the substrate. 제6 항에서,
상기 제2 반사방지막의 두께를 상기 제1 반사방지막의 두께보다 두껍게 형성하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the thickness of the second antireflection film is greater than the thickness of the first antireflection film. 제6 항에서,
상기 제1 반사방지막은 상기 제2 반사방지막과 상기 기판 사이의 굴절률을 갖는 물질로 형성하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the first antireflection film is formed of a material having a refractive index between the second antireflection film and the substrate. 제6 항에서,
상기 제2 에미터 영역의 두께를 상기 제1 에미터 영역의 두께보다 두껍게 형성하는 태양 전지 제조 방법.The method of claim 6,
Wherein the thickness of the second emitter region is larger than the thickness of the first emitter region.
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