KR101875741B1 - 태양 전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents
태양 전지 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101875741B1 KR101875741B1 KR1020170002290A KR20170002290A KR101875741B1 KR 101875741 B1 KR101875741 B1 KR 101875741B1 KR 1020170002290 A KR1020170002290 A KR 1020170002290A KR 20170002290 A KR20170002290 A KR 20170002290A KR 101875741 B1 KR101875741 B1 KR 101875741B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bus bar
- electrode
- semiconductor substrate
- finger
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 142
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 130
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 29
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 11
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 13
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 13
- 239000002585 base Substances 0.000 description 12
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
- A41D13/08—Arm or hand
- A41D13/081—Hand protectors
- A41D13/082—Hand protectors especially for the inner part of the hand
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
- G06K19/07758—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F23/00—Advertising on or in specific articles, e.g. ashtrays, letter-boxes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D2400/00—Functions or special features of garments
- A41D2400/80—Friction or grip reinforcement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D2500/00—Materials for garments
- A41D2500/50—Synthetic resins or rubbers
- A41D2500/52—Synthetic resins or rubbers in sheet form
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 형성되는 도전형 영역; 및 상기 도전형 영역에 전기적으로 연결되며, 일 방향으로 위치하는 핑거 전극 및 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 위치하는 버스바 전극을 포함하는 전극을 포함한다. 상기 반도체 기판은, 상기 핑거 전극이 연결되는 제1 부분 및 상기 버스바 전극이 연결되는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 표면과 상기 제2 부분의 제2 표면이 서로 다른 형상을 가진다.
Description
본 발명은 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 구조를 개선한 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.
이러한 태양 전지에서는 다양한 층 및 전극을 설계에 따라 형성하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 다양한 층 및 전극의 설계에 따라 태양 전지 효율이 결정될 수 있다. 태양 전지의 상용화를 위해서는 낮은 효율 및 낮은 생산성을 극복하여야 하는바, 다양한 층 및 전극이 태양 전지의 효율 및 생산성을 최대화할 수 있도록 설계 및 제조되는 것이 요구된다.
본 발명은 효율 및 생산성을 향상할 수 있는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 형성되는 도전형 영역; 및 상기 도전형 영역에 전기적으로 연결되며, 일 방향으로 위치하는 핑거 전극 및 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 위치하는 버스바 전극을 포함하는 전극을 포함한다. 상기 반도체 기판은, 상기 핑거 전극이 연결되는 제1 부분 및 상기 버스바 전극이 연결되는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 표면과 상기 제2 부분의 제2 표면이 서로 다른 형상을 가진다.
본 발명의 실시에에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 반도체 기판에 텍스쳐링 공정을 수행하여 전체적으로 제1 표면을 형성하는 단계; 상기 제1 표면에서 부분적으로 식각 공정을 수행하여 상기 제1 표면의 일부에 상기 제1 표면과 다른 제2 표면을 형성하는 단계; 상기 반도체 기판에 도전형 영역을 형성하는 단계; 및 상기 도전형 영역에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 표면 위에 일 방향으로 위치하는 핑거 전극을 형성하고, 상기 제2 표면 위에 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 위치하는 버스바 전극을 형성하는, 전극 형성 단계를 포함한다.
본 실시예에서는 반도체 기판의 표면에서 핑거 전극 및 버스바 전극이 위치하는 부분의 표면 형상을 서로 다르게 하여 핑거 전극의 컨택 특성을 향상하면서 버스바 전극이 위치한 부분의 패시베이션 특성을 향상하여 개방 전압을 향상할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지의 효율을 향상할 수 있다. 이때, 핑거 전극 및 버스바 전극의 물질을 서로 다르게 하여 상술한 효과를 좀더 향상할 수 있다.
또한 우수한 효율을 가지는 태양 전지의 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 개략적인 전면 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지에서 반도체 기판의 제1 및 제2 표면을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7h은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 개략적인 전면 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지에서 반도체 기판의 제1 및 제2 표면을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7h은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 개략적인 전면 평면도이다. 참조로, 도 1은 도 2의 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는, 베이스 영역(110)을 포함하는 반도체 기판(10)과, 반도체 기판(10)에 또는 반도체 기판(10) 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 여기서, 도전형 영역(20, 30)은 서로 다른 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있고, 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
반도체 기판(10)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제1 또는 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(110)을 포함할 수 있다. 그리고 반도체 기판(10)의 일면(일 예로, 전면) 쪽에는 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)이 형성될 수 있다. 그리고 반도체 기판(10)의 후면 쪽에는 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)은 베이스 영역(110)과 다른 도전형을 가지거나, 베이스 영역(110)과 동일한 도전형을 가지면서 베이스 영역(110)보다 높은 도핑 농도를 가진다.
본 실시예에서는 제1 또는 제2 도전형 도펀트로는 n형 또는 p형을 나타낼 수 있는 다양한 물질을 사용할 수 있다. p형 도펀트로는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등을 사용할 수 있고, n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, p형 도펀트가 보론(B)이고 n형 도펀트가 인(P)일 수 있다.
제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 베이스 영역(110)과 다른 도전형을 가지는 하나의 영역은 에미터 영역의 적어도 일부를 구성한다. 에미터 영역은 베이스 영역(110)과 pn 접합을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성한다. 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 베이스 영역(110)과 동일한 도전형을 가지는 다른 하나는 전계(surface field) 영역의 적어도 일부를 구성한다. 전계 영역은 반도체 기판(10)의 표면에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 전계를 형성한다. 일 예로, 본 실시예에서는 베이스 영역(110)이 제2 도전형을 가져, 제1 도전형 영역(20)이 에미터 영역을 구성하고, 제2 도전형 영역(30)이 후면 전계 영역을 구성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
반도체 기판(10), 또는 이에 형성된 베이스 영역(110), 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)은 도펀트를 포함하는 단일 결정질 반도체(예를 들어, 단일 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘, 특히 단결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 베이스 영역(110) 또는 반도체 기판(10)을 기반으로 한 태양 전지(100)은 전기적 특성이 우수하다.
본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(10)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 적어도 하나가 반도체 기판(10)의 위에서 반도체 기판(10)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)이 비정질 반도체층, 미세 결정 반도체층, 또는 다결정 반도체층(일 예로, 비정질 실리콘층, 미세 결정 실리콘층 또는 다결정 실리콘층)으로 구성될 수 있다. 이때, 제1 또는 제2 도전형 영역(20,30)와 반도체 기판(10) 사이에 별도의 층(터널링막, 제어 패시베이션막 등)이 형성될 수도 있다.
그리고 적어도 반도체 기판(10)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(10)의 전면에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위)에 제1 절연막인 제1 패시베이션막(22) 및/또는 반사 방지막(24)이 위치할 수 있다. 그리고 적어도 반도체 기판(10)의 후면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(10)의 후면에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위)에 제2 절연막인 제2 패시베이션막(32)이 위치할 수 있다.
제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 및 제2 패시베이션막(32)은 개구부(102, 104)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(10) 위에 전체적으로 형성될 수 있다. 일례로, 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 또는 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, 실리콘 탄화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 패시베이션막(22) 및/또는 반사 방지막(24), 제2 패시베이션막(32)은 우수한 절연 특성, 패시베이션 특성 등을 가질 수 있도록 도펀트 등을 구비하지 않을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(42)은 제1 개구부(102)의 적어도 일부를 채우면서 형성되어 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)되고, 제2 전극(44)은 제2 개구부(104)의 적어도 일부를 채우면서 형성되며 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)된다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 다양한 도전성 물질(일 예로, 금속)으로 구성되며 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 전극(42)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되며 일 방향으로 형성되는 복수의 핑거 전극(42a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a)이 서로 평행하며 반도체 기판(10)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 전극(42)은 핑거 전극들(42a)과 교차(일 예로, 직교)하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a)을 연결하는 버스바 전극(42b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스바 전극(42b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a)의 피치보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a)의 폭보다 버스바 전극(42b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(42b)의 폭이 핑거 전극(42a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.
단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 제1 절연막인 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다.
제2 전극(44)은 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 각기 대응하는 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)을 포함할 수 있다. 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)에 대해서는 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 대한 내용이 그대로 적용될 수 있다. 이때, 제1 전극(42)에서 제1 절연막인 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 관련된 내용이 제2 전극(44)에서 제2 절연막인 제2 패시베이션막(34)에 그대로 적용될 수 있다. 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)의 폭, 피치 등과 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수 있다. 제1 전극(42)의 버스바 전극(42b)의 폭은 제2 전극(44)의 버스바 전극(44b)의 폭과 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있으나, 제1 전극(42)의 버스바 전극(42b)과 제2 전극(44)의 버스바 전극(44b)은 동일한 위치에서 동일한 피치를 가지도록 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에서는 반도체 기판(10)의 표면이 전극(42, 44)과 관계되어 서로 다른 형상을 가지는 부분을 포함한다. 이를 도 3 및 도 4를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시한 태양 전지(100)에서 반도체 기판(10)의 제1 및 제2 표면(12a, 14a)을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 반도체 기판(10)이 핑거 전극(42a, 44a)이 연결(일 예로, 접촉)되는 제1 부분(12)과 버스바 전극(42b, 44b)이 연결(일 예로, 접촉)되는 제2 부분(14)을 포함하며, 제1 부분(12)의 제1 표면(12a)과 제2 부분(14)의 제2 표면(14a)이 서로 다른 형상을 가진다. 이하에서는 반도체 기판(10)의 전면 및 후면이 각기 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면 중 적어도 어느 하나만 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비할 수 있다.
그리고 반도체 기판(10)은 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 위치하지 않으며 절연막(즉, 제1 전극(42)이 위치한 전면의 경우에는 전면 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24), 제2 전극(44)이 위치한 후면의 경우에는 후면 패시베이션막(32))이 위치(일 예로, 접촉)하는 부분(이하, 제3 부분(16))을 구비한다. 이때, 제3 부분(16)의 표면은 제1 표면(12a)으로 구성되어, 제2 표면(14a)과 다를 수 있다.
이때, 평면으로 볼 때 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)은 각기 버스바 전극(42b, 44b)의 연장 방향을 따라 연속적으로 길게 이어져서 버스바 전극(42b, 44b)이 위치한 부분에 형성된다. 이에 의하여 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)은 버스바 전극(42b, 44b)의 전체가 접촉되도록 형성될 수 있다. 이러한 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)은 복수의 버스바 전극(42b, 44b)에 일대일 대응하도록 복수로 구비되며, 복수의 버스바 전극(42b, 44b)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 서로 이격될 수 있다. 일 예로, 복수의 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)이 스트라이프 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서 제1 표면(12a)이 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하고, 제2 표면(14a)이 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하지 않는다. 즉, 제1 표면(12a)은 (111)면으로 구성된 피라미드 형상의 텍스쳐링 구조가 형성되어 (111)면을 포함할 수 있다. 그리고 제2 표면(14a)은 텍스쳐링 구조가 전체적으로 또는 부분적으로 제거된 경면 연마면(polishing surface)으로 구성되어 (100)면을 포함할 수 있다. 이에 따라 제1 표면(12a)의 표면 거칠기가 제2 표면(14a)의 표면 거칠기보다 클 수 있다.
이때, 제2 표면(14a)은 전체적으로 (100)면으로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제2 표면(14a)이 (100)면과 함께 부분적으로 (111)면을 포함하되 제1 표면(12a)보다는 적은 면적으로 (111)면을 포함하거나 제1 표면(12a)보다 작은 표면 거칠기를 가질 수 있다.
이와 같이 핑거 전극(42a, 44a)이 위치하는 제1 부분(12)의 제1 표면(12a)이 (111)면을 구비하고, 버스바 전극(42b, 44b)이 위치하는 제2 부분(14)의 제2 표면(14a)이 (100)면을 구비한다. 이에 의하여 핑거 전극(42a, 44a)과 반도체 기판(10)(좀더 정확하게는, 반도체 기판(10) 내에 형성된 도전형 영역(20, 30))과의 컨택 특성을 향상하고, 버스바 전극(42b, 44b)이 위치한 부분에서 패시베이션 특성을 향상할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시에에서 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)은 전도성 물질을 포함하는 전극용 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 도전형 영역(20, 30) 위에 위치한 절연막 위에 전극용 페이스트를 위치한 상태에서 열 또는 레이저를 가하여 전극용 페이스트를 소성하면, 전극용 페이스트가 파이어 스루(fire through) 또는 레이저 소성 컨택(laser firing contact)에 의하여 절연막을 관통하여 반도체 기판(10)에 위치한 도전형 영역(20, 30)에 접촉하면서 전극(42, 44)을 형성한다. 이러한 공정에 의하여 형성된 전극(42, 44)은 입자 형상을 가지는 전도성 물질(일 예로, 금속)이 서로 네킹(necking) 구조 등으로 서로 연결되어 전도성을 가질 수 있고, 절연막을 관통하기 위한 유리 프릿 등을 포함할 수 있다.
이때, 제1 및 제2 전극(42, 44)과 도전형 영역(20, 30)의 컨택 특성은 반도체 기판(10)의 결정면에 따라 달라질 수 있다. 즉, 반도체 기판(10)의 (111)면은 (100)면보다 전극용 페이스트와의 반응성이 더 크다. 이에 따라 전극용 페이스트 또는 제1 및 제2 전극(42, 44)이 높은 반응성을 가지는 반도체 기판(10)의 (111)면에 접촉하게 되면, 전극용 페이스트의 물질이 반도체 기판(10)의 표면으로 잘 파고 들어 반도체 기판(10)에 형성된 도전형 영역(20, 30)에 컨택되므로 우수한 컨택 특성을 가질 수 있다. 이에 의하여 도전형 영역(20, 30)과 전극(42, 44)의 컨택 특성을 향상하여 접촉 저항을 낮출 수 있다. 반면, 반도체 기판(10)의 (111)면에서는 전극용 페이스트의 물질이 반도체 기판(10)을 파고 들면서 컨택이 이루어지므로 반도체 기판(10)의 표면을 불안정하게 하므로 반도체 기판(10)의 표면 패시베이션 특성은 저하될 수 있다. 반면, 반응성이 낮은 반도체 기판(10)의 (100)면에서 제1 및 제2 전극(42, 44)의 컨택이 이루어지면 컨택 특성은 상대적으로 좋지 않은 반면 반도체 기판(10)의 표면 패시베이션 특성은 우수하다.
핑거 전극(42a, 44a)은 캐리어를 효과적으로 수집하기 위하여 반도체 기판(10) 또는 도전형 영역(20, 30)과 우수한 전기적 컨택 특성을 가져야 한다. 반면, 버스바 전극(42b, 44b)은 핑거 전극(42a, 44a)에 전기적으로 연결되어 캐리어를 효과적으로 외부로(일 예로, 리본을 통하여 외부 회로로) 전달하는 것이 요구되며, 반도체 기판(10) 또는 도전형 영역(20, 30)으로부터 직접적인 캐리어의 수집이 반드시 이루어지지 않아도 된다.
이에 따라 본 실시예에서는 핑거 전극(42a, 44a)이 위치하는 제1 부분(12)을 (111)면을 포함하는 제1 표면(12a)으로 구성하여 핑거 전극(42a, 44a)과 반도체 기판(10) 또는 도전형 영역(20, 30)의 컨택 특성을 향상하고, 이에 의하여 캐리어를 효과적으로 수집하도록 한다. 그리고 캐리어 수집에 직접 관여하지 않아도 되는 버스바 전극(42b, 44b)이 위치한 제2 부분(14)을 (100)면을 포함하는 제2 표면(14a)으로 구성하여 반도체 기판(10)의 표면 패시베이션 특성을 향상한다. 여기서, 버스바 전극(42b, 44b)이 반도체 기판(10)에 접촉하도록 하여 버스바 전극(42b, 44b)이 물리적으로 반도체 기판(10)에 안정적으로 위치하도록 하되, (100)면을 가지는 제2 표면(14a)에 위치하도록 하여 버스바 전극(42b, 44b)과 반도체 기판(10)의 반응성을 상대적으로 낮춰 패시베이션 특성을 향상할 수 있다. 반면, 버스바 전극(42b, 44b)이 반도체 기판(10)에 접촉하지 않고 절연막 위에 위치하면, 리본 등을 부착한 후에 버스바 전극(42b, 44b)이 반도체 기판(10)으로부터 쉽게 박리되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
그리고 제3 부분(16)의 표면은 제1 표면(12a)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 제3 부분(16)의 표면이 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하며 (111)면을 구비할 수 있다. 일 예로, 제3 부분(16)의 표면이 (111)면으로 구성된 피라미드 형상의 텍스쳐링 구조를 가질 수 있다. 이에 의하여 제3 부분(16)의 표면 거칠기가 제2 표면(14a)의 거칠기보다 더 클 수 있다. 제3 부분(16)은 전극(42, 44)과 컨택되지 않는 부분으로 광이 입사되는 부분이므로 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 유지하여 입사되는 광의 반사를 최소화할 수 있다.
이와 같이 핑거 전극(42a, 44a)이 연결되는 반도체 기판(10)의 제1 부분(12)이 (111)면을 가지는 제1 표면(12a)으로 구성된다. 이는 핑거 전극(42a, 44a) 형성 시에 파이어 스루 또는 레이저 소성 컨택 등에 의하여 개구부(102, 104)을 형성하면서 전극(42, 44)을 반도체 기판(10)에 연결하였기 때문에, 반도체 기판(10)의 텍스쳐링 구조가 잔존할 수 있기 때문이다. 그리고 버스바 전극(42b, 44b)이 연결되는 제2 부분(14)은 텍스쳐링 구조를 형성하는 공정 후에 별도의 식각 공정을 수행하여 형성되어 (100)면을 구비하는 제2 표면(14a)으로 구성된다. 여기서, 제1 표면(12a)(특히, 제1 표면(12a)의 바닥면)보다 제2 표면(14a)(특히, 제2 표면(14a)의 바닥면)이 반도체 기판(10)의 내부로 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 표면(12a)과 제2 표면(14a) 사이(즉, 제1 표면(12a)의 바닥면과 제2 표면(14a)의 바닥면 사이)에 단차(S)가 형성되고, 제2 표면(14a)이 (100)면을 포함할 수 있다. 이는 제2 표면(14a)이 텍스쳐링 구조를 형성하는 공정 후에 수행되는 별도의 식각 공정에 의하여 형성되었기 때문이다. 이와 같이 제2 표면(14a)을 별도의 식각 공정으로 형성하면 간단한 공정에 의하여 원하는 부분에 대응하여 부분적으로 제2 표면(14a)을 형성할 수 있다. 그리고 단차(S)에 의하여 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)이 일종의 오목부를 형성하므로 해당 부분에 버스바 전극(42b, 44b)을 형성하면 버스바 전극(42b, 44b)을 원하는 위치에 안정적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 단차(S)의 깊이가 10um 이하일 수 있다. 단차(S)의 깊이(제1 표면(12a)의 바닥면과 제2 표면(14a)의 바닥면 사이의 거리)가 10um를 초과하면, 반도체 기판(10)에서 제거되는 부분이 많아 광전 변환에 불리할 수 있다. 일 예로, 단차(S)의 깊이가 0.5um 내지 10um일 수 있다. 제2 표면(14a)을 형성하는 공정에 대해서는 추후에 태양 전지(100)의 제조 방법에서 상세하게 설명한다.
반면, 본 실시예와 달리 레이저를 절연막에 조사하여 개구부(102, 104)를 형성하는 경우에는 해당 부분에서 반도체 기판(10)이 녹았다가 다시 결정화된다. 이에 따라 전극이 접촉한 부분에서 반도체 기판(10)의 표면 특성이 저하될 수 있으며 표면이 전체적으로 (100)면을 구비하게 된다. 즉, 레이저를 조사하여 개구부를 형성하는 공정에서는 전극(42, 44)이 접촉한 부분에서 반도체 기판(10)이 (111)면을 구비하기 어렵다.
본 실시예에서는 반도체 기판(10)과의 반응성을 고려하여 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 다른 물질 또는 다른 조성을 가질 수 있다. 좀더 구체적으로, 핑거 전극(42a, 44a)은 반도체 기판(10)과 우수한 컨택 특성을 가질 수 있도록 반도체 기판(10)과 우수한 반응성을 가지는 전극용 페이스트를 이용하여 형성될 수 있고, 버스바 전극(42b, 44b)은 반도체 기판(10)과의 반응성이 상대적으로 적은 전극용 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 그러면, 핑거 전극(42a, 44a)과 반도체 기판(10)의 컨택 특성을 더욱 향상할 수 있고 버스바 전극(42b, 44b)이 위치한 부분에서 반도체 기판(10)의 패시베이션 특성을 향상할 수 있다.
예를 들어, 핑거 전극(42a, 44a)과 버스바 전극(42b, 44b)이 서로 동일한 전도성 물질(일 예로, 금속)을 포함하되 서로 다른 조성 또는 특성을 가질 수 있다. 그러면, 이종 전도성 물질을 사용할 경우에 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있다.
구체적인 예로, 핑거 전극(42a, 44a)에 포함된 유리 프릿의 함량과 버스바 전극(42b, 44b)에 포함된 유리 프릿의 함량이 서로 다를 수 있다. 또는, 핑거 전극(42a, 44a)에 포함된 유리 프릿의 물질 또는 조성과 버스바 전극(42b, 44b)에 포함된 유리 프릿의 물질 또는 조성이 서로 다를 수 있다. 또는, 핑거 전극(42a, 44a) 내에 포함된 납 산화물의 함량과 버스바 전극(42b, 44b) 내에 포함된 납 산화물의 함량이 서로 다를 수 있다. 또는, 핑거 전극(42a, 44a) 내에 포함되는 전도성 물질의 입경과 버스바 전극(42b, 44b) 내에 포함된 전도성 물질의 입경이 서로 다를 수 있다. 핑거 전극(42a, 44a) 내에 포함되는 전도성 물질의 형상과 버스바 전극(42b, 44b) 내에 포함된 전도성 물질의 형상이 서로 다를 수 있다.
좀더 구체적으로, 파이어 스루 또는 반도체 기판(10)과의 반응성에 관여하는 물질이 유리 프릿이므로, 핑거 전극(42a, 44a)에 포함된 유리 프릿의 함량이 상기 버스바 전극(42b, 44b)에 포함된 유리 프릿의 함량보다 클 수 있다. 유리 프릿 중에서도 특히 납 산화물이 파이어 스루 또는 반도체 기판(10)과의 반응성에 크게 관여하므로, 핑거 전극(42a, 44a) 내에 포함된 납 산화물의 함량이 버스바 전극(42b, 44b) 내에 포함된 납 산화물의 함량보다 클 수 있다. 또는, 전도성 물질의 입경이 작을 경우에 반도체 기판(10)과의 반응성이 높을 수 있으므로, 핑거 전극(42a, 44a) 내에 포함되는 전도성 물질의 입경이 상기 버스바 전극(42b, 44b) 내에 포함된 전도성 물질의 입경보다 작을 수 있다. 그러나 핑거 전극(42a, 44a)과 버스바 전극(42b, 44b)을 형성하기 위하여 사용되는 전극용 페이스트의 종류에 따라 어떠한 요인에 의하여 반도체 기판(10)의 반응성이 커지는지 여부가 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 서로 다른 두 종류의 전극용 페이스트를 사용할 때 반도체 기판(10)과의 반응성이 상대적으로 큰 전극용 페이스트를 핑거 전극(42a, 44a)에 사용하고 반도체 기판(10)과의 반응성이 상대적으로 작은 전극용 페이스트를 버스바 전극(42b, 44b)에 사용할 수 있다.
이때, 핑거 전극(42a, 44a)과 버스바 전극(42b, 44b)은 별개의 전극용 페이스트를 이용한 별개의 공정을 이용하여 차례로 형성될 수 있다. 이에 따라 핑거 전극(42a, 44a)과 버스바 전극(42b, 44b)의 두께는 서로 같거나 서로 다를 수 있다. 일 예로, 핑거 전극(42a, 44a)의 두께가 버스바 전극(42b, 44b)의 두께와 같거나 그보다 클 수 있다. 캐리어의 수집에 직접 관여하는 핑거 전극(42a, 44a)의 두께를 상대적으로 크게 하여 저항을 낮추고, 버스바 전극(42a, 44b)의 두께를 상대적으로 줄여 전극(42, 44)의 재료 비용을 절감할 수 있다. 일 예로, 핑거 전극(42a, 44a)의 두께가 30um 이하(일 예로, 15 내지 30um)이고, 버스바 전극(42b, 44b)의 두께가 15um 이하(일 예로, 5um 내지 15um)일 수 있다. 이러한 두께에서 핑거 전극(42a, 44a)이 낮은 저항을 가지면서 전극(42, 44)의 재료 비용을 절감할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 핑거 전극(42a, 44a)의 두께가 버스바 전극(42b, 44b)의 두께도 서로 동일할 수도 있다.
서로 다른 공정으로 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)을 형성할 때, 버스바 전극(42b, 44b)을 형성한 후에 핑거 전극(42a, 44a)을 형성할 수 있다. 이에 의하여 버스바 전극(42b, 44b)은 제2 부분(14) 위에 전체적으로 접촉하고, 핑거 전극(42a, 44a)이 버스바 전극(42b, 44b) 위에 겹쳐서 위치하여 제2 부분(14) 위에서 반도체 기판(10)과 이격되어 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 이에 따라 핑거 전극(42a, 44a)의 대부분은 제1 부분(12)에 접촉하고, 핑거 전극(42a, 44a)의 나머지는 제2 부분(14)에서 버스바 전극(42b, 44b) 위에 위치(일 예로, 접촉)할 수 있다. 이에 의하면 제2 부분(14) 내에 버스바 전극(42b, 44b)을 안정적으로 위치시킬 수 있으며, 버스바 전극(42b, 44b) 형성 시 핑거 전극(42a, 44a)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상대적으로 작은 두께를 가지는 버스바 전극(42b, 44b) 위에 상대적으로 큰 두께를 가지는 핑거 전극(42a, 44a)을 위치시켜 구조적 안정성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 또는 제2 전극(42, 44)을 구성하는 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 동일한 물질로 구성되어 동일한 공정에서 함께 형성될 수도 있다. 이 경우에는 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 동일한 두께를 가질 수 있다.
그리고 상술한 설명 및 도면에서는 반도체 기판(10)의 전면 및 후면이 각기 서로 다른 형상을 가지는 제1 및 제2 표면(12a, 14a)을 구비하고, 제1 및 제2 전극(42, 44) 각각에서 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 서로 다른 층으로 구성된 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면 중 어느 하나만 서로 다른 형상을 가지는 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비하고, 다른 하나는 전체적으로 동일한 형상의 표면을 가질 수 있다. 또 다른 예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 전극(42, 44) 중 어느 하나에서만 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 서로 다른 층으로 구성되고 다른 하나에서는 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 동일한 층으로 구성될 수도 있다. 이때, 도 5 및 도 6에서는 반도체 기판(10)의 후면이 전체적으로 경면 연마된 제2 표면(14a)으로 형성된 것을 예시하였으나, 반도체 기판(10)의 후면이 전체적으로 텍스쳐링 구조를 가지는 제1 표면(12a)으로 구성될 수도 있다. 그리고 도 5 및 도 6에서는 상대적으로 많은 광이 입사하는 반도체 기판(10)의 전면이 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비하는 것을 예시하였으나, 이와 반대로 반도체 기판(10)의 후면이 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비하고 반도체 기판(10)의 전면이 전체적으로 이와 다른 형상의 표면(일 예로, 제1 표면(12a), 또는 제2 표면(14a), 또는 이와 다른 형상의 표면)으로 구성될 수도 있다. 이 외의 다양한 변형이 가능하다.
이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(100)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(100)가 반도체 기판(10)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(100)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전극(44)이 후면에 전체적으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(42, 44)이 모두 반도체 기판(10)의 후면에 위치할 수도 있다.
이때, 반도체 기판(10)의 표면에서 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)이 위치하는 제1 및 제2 부분(12, 14)의 표면 형상을 서로 다르게 하여 핑거 전극(42a, 44a)의 컨택 특성을 향상하면서 버스바 전극(42b, 44b)이 위치한 제2 부분(14)의 패시베이션 특성을 향상하여 개방 전압을 향상할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다. 이때, 핑거 전극(42a, 44a) 및 버스바 전극(42b, 44b)의 물질을 서로 다르게 하여 상술한 효과를 좀더 향상할 수 있다.
상술한 태양 전지(100)의 제조 방법의 일 실시예를 도 7a 내지 도 7h를 참조하여 상세하게 설명한다. 상술한 설명에서 이미 설명한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7a 내지 도 7h은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지(100)의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 참조로, 도 7a 내지 도 7h은 도 3에 대응하는 단면을 기준으로 도시하였다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 가지는 베이스 영역(110)으로 구성되는 반도체 기판(10)을 준비한다. 이때, 반도체 기판(10)의 표면에 텍스쳐링 공정이 수행되어 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비한다. 이에 따라 반도체 기판(10)의 표면은 전체적으로 (111)면을 포함하는 제1 표면(12a)으로 구성된다. 도면에서는 반도체 기판(10)의 전면 및 후면이 모두 제1 표면(12a)으로 구성된 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 반도체 기판(10)의 표면의 텍스처링으로는 습식 텍스처링을 사용할 수 있다. 습식 텍스처링은 텍스처링 용액에 반도체 기판(10)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 일 예로, 본 실시예에서는 알칼리 용액(일 예로, 수산화칼륨 용액)을 이용한 습식 텍스쳐링을 수행할 수 있다.
이어서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제2 부분(14)에 대응하는 부분을 노출하는 마스크층(14b)을 형성한다. 마스크층(14b)으로는 식각 물질에 저항성을 가져 식각 물질에 의하여 식각되지 않는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 식각 물질이 산성 또는 알칼리 용액일 수 있고 마스크층(14b)은 내산성 또는 내알칼리성을 가지는 다양한 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 마스크층(14b)은 내산성 또는 내알칼리성을 가지는 페이스트(일 예로, 유기 페이스트)일 수 있다. 마스크층(14b)에 사용되는 페이스트로는 알려진 다양한 물질이 사용될 수 있다.
이어서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 식각 물질로 마스크층(14b)이 형성되지 않은 부분을 식각하여 제2 부분(14)에 대응하여 제2 표면(14a)을 형성한다. 이때, 식각 공정으로는 습식 식각 공정을 사용할 수 있다. 습식 식각 공정은 식각 용액에 반도체 기판(10)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 식각 물질로는 알려진 다양한 산성 용액(예를 들어, 질산, 황산, 염산 용액 등) 또는 알칼리 용액(예를 들어, 수산화 칼륨 용액 등)을 사용할 수 있다.
이와 같이 텍스쳐링 구조가 형성된 반도체 기판(10)의 일부를 부분적으로 제거하여 제2 표면(14a)을 가지는 제2 부분(14)을 형성하므로, 제2 표면(14a)은 제1 표면(12a)보다 반도체 기판(10)의 내부로 위치하고 단차(도 3의 참조부호 S)가 형성될 수 있다.
이어서, 도 7d에 도시한 바와 같이, 마스크층(14b)을 제거한다. 마스크층(14b)을 제거하는 방법으로는 알려진 다양한 방법을 사용할 수 있다. 일 예로, 마스크층(14b)은 화학 용액 등을 이용한 습식 방법에 의하여 제거될 수 있다.
이어서, 도 7e에 도시한 바와 같이, 도전형 영역(20, 30)을 형성한다. 본 실시예에서는 반도체 기판(10)의 전면에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역(20)을 형성하고 반도체 기판(10)의 후면에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역(30)을 형성한다. 도핑 공정으로는 이온 주입법, 도펀트를 포함하는 기체를 사용하는 상태에서 열처리하는 것에 의하는 열 확산법, 도핑층을 형성한 후에 수행되는 열처리법, 레이저 도핑법 등의 다양한 방법이 적용될 수 있다. 본 발명은 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형 영역(30)의 형성 순서, 도핑 공정 등에 한정되지 않는다. 도면에서는 제2 표면(14a)을 형성한 후에 도전형 영역(20, 30)을 형성하여 제2 표면(14a) 형성 시에 도전형 영역(20, 30)이 손상되는 것을 방지하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 표면(14a)이 도전형 영역(20, 30) 이후에 형성되거나, 이와 또 다른 순서에서 형성될 수도 있다.
이어서, 도 7f에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 표면 위에 절연막을 형성한다. 즉, 반도체 기판(10)의 전면에 전면 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 형성하고, 반도체 기판(10)의 후면에 후면 패시베이션막(32)을 형성한다. 전면 패시베이션막(22), 반사 방지막(24), 또는 후면 패시베이션막(32)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 본 발명에서 전면 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 및 후면 패시베이션막(32)의 형성 순서가 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 7g 내지 도 7h에 도시한 바와 같이, 소성 공정을 이용하여 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에 각기 연결되는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. 즉, 도 7g에 도시한 바와 같이, 전극 형성용 전극용 페이스트(420a, 420b)(440a, 440b)를 절연막 상에 형성한다. 일 예로, 전극 형성용 전극용 페이스트(420a, 420b)(440a, 440b)는 스크린 인쇄 등으로 도포될 수 있다. 이때, 버스바 전극(42b, 44b)을 형성하기 위한 제1 페이스트(420b, 440b)를 제2 부분(14) 또는 제2 표면(14a)에 먼저 도포한 후에, 핑거 전극(42a, 44a)을 형성하기 위한 제2 페이스트(420a, 440a)를 제1 부분(12) 및/또는 제2 부분(14)에 도포할 수 있다. 그리고 도 7h에 도시한 바와 같이, 열 또는 레이저를 가하여 파이어 스루 또는 레이저 소성 컨택 등을 하면, 제1 및 제2 페이스트(420b, 440b)(420a, 420b)가 절연막을 관통하여 반도체 기판(10)(좀더 정확하게는 도전형 영역(20, 30))에 접촉하여 연결된다. 이에 의하여 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. 이 경우에는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성할 때 개구부(102, 104)이 형성되므로, 별도로 개구부(102, 104)를 형성하는 공정을 추가하지 않아도 된다. 도면에서는 제1 및 제2 페이스트(420b, 440b)(420a, 420b)를 도포한 후에 한번에 소성하여 공정을 단순화하는 것을 예시하였다. 그러나 제1 페이스트(420b, 440b)를 도포한 후에 소성하여 도전형 영역(20, 30)에 연결(일 예로, 접촉)되는 버스바 전극(42b, 44b)을 형성한 후에, 제2 페이스트(420a, 440a)를 도포하여 다시 소성할 수도 있다. 제1 페이스트(420b, 440b)와 제2 페이스트(420a, 440a)의 도포 순서, 소성 순서 등은 다양하게 변형이 가능하다.
본 실시예에 따르면 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 가져 우수한 효율을 가지는 태양 전지(100)를 간단한 공정으로 제조할 수 있다. 이에 의하여 우수한 효율을 가지는 태양 전지(100)의 생산성을 향상할 수 있다.
도면 및 상술한 설명에서는 도 3에 기재된 실시예를 기준으로 도시 및 설명하였다. 이에 따라 반도체 기판(10)의 전면 및 후면에 제2 표면(14a)이 동시에 형성되어 공정을 단순화하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면 중 어느 하나가 제2 표면(14a)을 구비하지 않을 수도 있으며, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면의 제2 표면(14a)을 서로 다른 공정에서 형성할 수도 있다.
이하에서는 도 8을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 상세하게 설명한다. 이하에서 상술한 실시예와 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상술한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 상술한 실시예 또는 이를 변형한 예와 아래의 실시예들 또는 이를 변형한 예들을 서로 결합한 것 또한 본 발명의 범위에 속한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나가 반도체 기판(10)과 별개의 반도체층으로 구성될 수 있고, 반도체 기판(10)과 다른 결정 구조를 가질 수 있다. 이때, 반도체 기판(10) 위에 제어 패시베이션막(40)이 위치하고, 제어 패시베이션막(40) 위에 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나가 위치할 수 있다.
별개의 반도체층으로 구성되는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나는 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나가 다결정 반도체(일 예로, 다결정 실리콘)을 포함할 수 있다. 그러면 우수한 전기 전도도를 가져 캐리어의 이동을 원활하게 할 수 있고, 제어 패시베이션막(40)을 통한 캐리어의 이동이 원활하게 일어나도록 유도할 수 있다.
제어 패시베이션막(40)은 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나의 도펀트가 반도체 기판(10)으로 지나치게 확산하는 것을 방지하는 도펀트 제어 역할 또는 확산 배리어로서의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 제어 패시베이션막(40)은 도펀트의 확산을 조절할 수 있으며 다수 캐리어를 전달할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 일례로, 산화물, 질화물, 반도체, 전도성 고분자 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(40)이 실리콘 산화물을 포함하는 실리콘 산화막일 수 있다. 실리콘 산화막은 패시베이션 특성이 우수하며 캐리어의 전달이 원활한 막이기 때문이다. 또한, 실리콘 산화막은 다양한 공정에 의하여 반도체 기판(10)의 표면에 쉽게 형성될 수 있다. 여기서, 제어 패시베이션막(40)은 증착, 열적 산화, 화학적 산화 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 그러나 제어 패시베이션막(40)이 필수적인 구성은 아니다.
본 실시예에서 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나를 반도체 기판(10)과 별개로 형성하여 반도체 기판(10) 내부에 도핑 영역 형성 시에 발생할 수 있는 결함 또는 개방 전압 저하의 문제를 저감할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 개방 전압을 향상할 수 있다.
이때, 별개의 반도체층으로 형성되는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 어느 하나가 위치한 반도체 기판(10)의 표면은 경마 연마된 면 또는 (100)면을 구비하여 텍스쳐링 구조를 구비하지 않는 제2 표면(14a)으로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 다른 하나가 위치한 반도체 기판(10)의 표면이 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 포함할 수 있다.
일 예로, 도면 및 설명에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(10)의 내부에 위치하여 반도체 기판(10)의 전면이 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 구비하고, 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(10)의 후면에서 반도체 기판(10)과 별개로 위치하는 것을 예시하였다. 이와 반대로 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(10)의 내부에 위치하여 반도체 기판(10)의 후면이 제1 표면(12a) 및 제2 표면(14a)을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(10)과 별개로 위치할 수도 있다.
여기서, 베이스 영역(10)이 제2 도전형을 가질 수 있다. 그러면, 제1 도전형 영역(20)이 에미터 영역을 구성하고, 제2 도전형 영역(30)이 후면 전계 영역을 형성할 수 있다. 이에 의하면, 반도체 기판(10)의 전면 쪽에 에미터 영역을 구성하는 제1 도전형 영역(30)이 위치하여 pn 접합에 접합하는 광의 경로를 최소화할 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(30)을 반도체 기판(10)과 별개로 형성하여 반도체 기판(10) 내의 도핑 영역의 면적을 줄여 반도체 기판(10)의 특성 저하를 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 태양 전지
10: 반도체 기판
12: 제1 부분
14: 제2 부분
16: 제3 부분
12a: 제1 표면
14a: 제2 표면
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
10: 반도체 기판
12: 제1 부분
14: 제2 부분
16: 제3 부분
12a: 제1 표면
14a: 제2 표면
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
Claims (20)
- 반도체 기판;
상기 반도체 기판에 형성되는 도전형 영역; 및
상기 도전형 영역에 전기적으로 연결되며, 일 방향으로 위치하는 핑거 전극 및 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 위치하는 버스바 전극을 포함하는 전극
을 포함하고,
상기 반도체 기판은, 상기 핑거 전극이 연결되는 제1 부분 및 상기 버스바 전극이 연결되는 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분의 제1 표면과 상기 제2 부분의 제2 표면이 서로 다른 형상을 가지고,
상기 제1 표면이 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하고,
상기 제2 표면이 상기 텍스쳐링 구조를 구비하지 않고,
상기 핑거 전극과 상기 버스바 전극이 서로 동일한 전도성 물질을 포함하되 서로 다른 조성 또는 특성을 가지는 태양 전지. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 표면의 표면 거칠기가 상기 제2 표면의 표면 거칠기보다 큰 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 표면이 (111)면을 포함하고,
상기 제2 표면이 (100)면을 포함하는 태양 전지. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 핑거 전극에 포함된 유리 프릿의 함량과 상기 버스바 전극에 포함된 유리 프릿의 함량이 서로 다르거나,
상기 핑거 전극에 포함된 유리 프릿의 물질 또는 조성과 상기 버스바 전극에 포함된 유리 프릿의 물질 또는 조성이 서로 다르거나,
상기 핑거 전극 내에 포함된 납 산화물의 함량과 상기 버스바 전극 내에 포함된 납 산화물의 함량이 서로 다르거나,
상기 핑거 전극 내에 포함되는 전도성 물질의 입경과 상기 버스바 전극 내에 포함된 전도성 물질의 입경이 서로 다르거나, 또는
상기 핑거 전극 내에 포함되는 전도성 물질의 형상과 상기 버스바 전극 내에 포함된 전도성 물질의 형상이 서로 다른 태양 전지. - 제7항에 있어서,
상기 핑거 전극에 포함된 유리 프릿의 함량이 상기 버스바 전극에 포함된 유리 프릿의 함량보다 크거나,
상기 핑거 전극 내에 포함된 납 산화물의 함량이 상기 버스바 전극 내에 포함된 납 산화물의 함량보다 크거나,
상기 핑거 전극 내에 포함되는 전도성 물질의 입경이 상기 버스바 전극 내에 포함된 전도성 물질의 입경보다 작은 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 핑거 전극의 두께가 상기 버스바 전극의 두께와 같거나 그보다 큰 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 반도체 기판에서 상기 핑거 전극 및 상기 버스바 전극이 위치하지 않으며 절연막이 위치하는 부분의 표면이 상기 제1 표면으로 구성되는 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 반도체 기판에서 상기 핑거 전극 및 상기 버스바 전극이 위치하지 않으며 절연막이 위치하는 부분의 표면이 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하는 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 반도체 기판에서 상기 핑거 전극 및 상기 버스바 전극이 위치하지 않으며 절연막이 위치하는 부분의 표면 거칠기가 상기 제2 표면의 표면 거칠기보다 큰 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 반도체 기판에서 상기 핑거 전극 및 상기 버스바 전극이 위치하지 않으며 절연막이 위치하는 부분의 표면이 (111)면을 포함하는 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 표면보다 상기 제2 표면이 상기 반도체 기판의 내부로 위치하여 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이에 단차가 형성되는 태양 전지. - 제14항에 있어서,
상기 단차의 깊이가 10um 이하인 태양 전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 부분에 상기 핑거 전극이 접촉하고,
상기 제2 부분에 상기 버스바 전극이 접촉하는 태양 전지. - 제16항에 있어서,
상기 핑거 전극은 상기 제2 부분까지 연장되어 상기 버스바 전극 위에서 상기 반도체 기판의 상기 제2 부분과 이격된 부분을 포함하는 태양 전지. - 반도체 기판에 텍스쳐링 공정을 수행하여 반사 방지를 위한 텍스쳐링 구조를 구비하는 제1 표면을 형성하는 단계;
상기 제1 표면에 부분적으로 식각 공정을 수행하여 상기 제1 표면의 일부에 상기 텍스쳐링 구조를 구비하지 않는 제2 표면을 형성하는 단계;
상기 반도체 기판에 도전형 영역을 형성하는 단계; 및
상기 도전형 영역에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 표면 위에 일 방향으로 위치하는 핑거 전극을 형성하고, 상기 제2 표면 위에 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 위치하는 버스바 전극을 형성하는, 전극 형성 단계
를 포함하고,
상기 핑거 전극과 상기 버스바 전극이 서로 동일한 전도성 물질을 포함하되 서로 다른 조성 또는 특성을 가지는 태양 전지의 제조 방법. - 제18항에 있어서,
상기 제1 표면이 (111)면을 포함하고,
상기 제2 표면이 (100)면을 포함하는 태양 전지의 제조 방법. - 제18항에 있어서,
상기 전극 형성 단계에서 상기 전극은 페이스트를 도포한 후에 이를 소성하여 형성되며,
상기 핑거 전극을 형성하기 위한 제1 페이스트와 상기 버스바 전극을 형성하기 위한 제2 페이스트가 서로 동일한 전도성 물질을 포함하되 서로 다른 조성 또는 특성을 가지는 태양 전지의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170002290A KR101875741B1 (ko) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170002290A KR101875741B1 (ko) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101875741B1 true KR101875741B1 (ko) | 2018-07-06 |
Family
ID=62920897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170002290A KR101875741B1 (ko) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101875741B1 (ko) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286822A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力素子及びその製造方法 |
| KR20110064985A (ko) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지, 태양 전지의 패턴 형성용 전사 필름 및 이 필름을 이용한 태양 전지의 제조 방법 |
| KR20120015838A (ko) * | 2010-08-13 | 2012-02-22 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| KR20120033024A (ko) * | 2010-09-29 | 2012-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| JP2012129518A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置、及びその作製方法 |
| KR20120096178A (ko) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| JP2014063979A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Lg Electronics Inc | 太陽電池及びその製造方法 |
| KR20140143279A (ko) * | 2013-06-05 | 2014-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
-
2017
- 2017-01-06 KR KR1020170002290A patent/KR101875741B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286822A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力素子及びその製造方法 |
| KR20110064985A (ko) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지, 태양 전지의 패턴 형성용 전사 필름 및 이 필름을 이용한 태양 전지의 제조 방법 |
| KR20120015838A (ko) * | 2010-08-13 | 2012-02-22 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| KR20120033024A (ko) * | 2010-09-29 | 2012-04-06 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| JP2012129518A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-07-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置、及びその作製方法 |
| KR20120096178A (ko) * | 2011-02-22 | 2012-08-30 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
| JP2014063979A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Lg Electronics Inc | 太陽電池及びその製造方法 |
| KR20140143279A (ko) * | 2013-06-05 | 2014-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9130078B2 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101860919B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| EP3327793B1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| KR20140135881A (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR20140126872A (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR20140143277A (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| US20130160840A1 (en) | Solar cell | |
| CN103681953A (zh) | 制造太阳能电池的方法 | |
| KR101597532B1 (ko) | 후면전극형 태양전지의 제조방법 | |
| KR101768907B1 (ko) | 태양 전지 제조 방법 | |
| KR20140126819A (ko) | 태양 전지 | |
| US20090173379A1 (en) | Solar cell having improved electrode structure | |
| KR102132740B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| US8993876B2 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| US9214584B2 (en) | Solar cell, method for manufacturing dopant layer, and method for manufacturing solar cell | |
| KR20160097926A (ko) | 태양 전지 | |
| KR102218417B1 (ko) | 전하선택 박막을 포함하는 실리콘 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR20140143279A (ko) | 태양 전지 | |
| KR102336219B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| US20180212082A1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| KR101875741B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR102132741B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR20160097919A (ko) | 태양 전지 | |
| KR101867854B1 (ko) | 태양 전지 | |
| KR20190110017A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |