KR101878397B1 - 태양전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 태양 전지는 제1 도전형의 결정질 반도체 기판, 반도체 기판의 전면에 위치하며 제1 도전형으로 도핑되어 있는 제1 도핑층, 반도체 기판의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 반사 방지막 및 후면 반사 방지막, 후면 반사 방지막 및 반도체 기판 위에 적층되어 있는 진성 반도체층, 에미터 및 제1 보조 전극, 반도체 기판의 후면에 위치하며 제1 도전형 물질로 도핑되어 있는 제2 도핑층, 제2 도핑층을 노출하는 개구부를 가지는 절연막, 제2 도핑층과 접촉하며 개구부 내에 위치하는 제2 보조 전극, 제1 보조 전극 위에 위치하는 제1 전극, 제1 전극과 분리되어 있으며 제2 보조 전극 위에 위치하는 제2 전극을 포함한다.

Description

태양전지 및 그 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 후면 전극형 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지에 있어, 에미터부와 기판에 전기적으로 연결되는 전극이 태양 전지의 태양광 입사면에 위치하는 경우, 전극이 에미터부 위에도 위치함에 따라 빛의 입사 면적이 감소하여 태양 전지의 효율이 떨어진다.
따라서 빛의 입사 면적을 증가시키기 위해서 전자와 정공을 수집하는 전극을 모두 기판의 후면에 위치시킨 후면 전극형 구조(back contact)의 태양 전지가 개발되고 있다.
본 발명은 고효율 후면 전극형 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 제1 도전형의 결정질 반도체 기판, 반도체 기판의 전면에 위치하며 제1 도전형으로 도핑되어 있는 제1 도핑층, 반도체 기판의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 반사 방지막 및 후면 반사 방지막, 후면 반사 방지막 및 반도체 기판 위에 적층되어 있는 진성 반도체층, 에미터 및 제1 보조 전극, 반도체 기판의 후면에 위치하며 제2 도전형 물질로 도핑되어 있는 제2 도핑층, 제2 도핑층을 노출하는 개구부를 가지는 절연막, 제2 도핑층과 접촉하며 개구부 내에 위치하는 제2 보조 전극, 제1 보조 전극 위에 위치하는 제1 전극, 제1 전극과 분리되어 있으며 제2 보조 전극 위에 위치하는 제2 전극을 포함한다.
상기 절연막은 제1 보조 전극, 에미터, 진성 반도체층 및 후면 반사 방지막에 형성되어 있는 관통 구멍 내에 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2 도핑층의 평면 패턴은 관통 구멍의 평면 패턴과 동일할 수 있다.
상기 절연막은 제1 보조 전극, 에미터, 진성 반도체층 및 후면 반사막과 제2 전극 사이를 절연할 수 있다.
상기 절연막은 폴리 이미드로 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2 도핑층과 제2 보조 전극 사이에 위치하며 전자 또는 정공의 터널링이 가능한 두께의 얇은 산화막을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 보조 전극은 은으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 도전형 물질은 n형 도전형 불순물이고, 제2 도전형 물질은 p형 도전형 불순물일 수 있다.
상기 전면 및 후면 중 적어도 하나의 표면에 형성되어 있는 표면 요철을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 보조 전극은 투명 전도성 산화물로 이루어질 수 있다.
상기 투명 전도성 산화물은 ITO, IWO, ITiO, IMO, INbO, IGdO, IZO, IZrO, AZO, BZO, GZO 및 FTO 중 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반도체 기판은 결정질 규소로 이루어질 수 있다.
상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 제1 도전형 반도체 기판 위에 진성 반도체층, 에미터 및 제1 보조 전극을 형성하는 단계, 제1 보조 전극, 에미터 및 진성 반도체층을 식각하여 반도체 기판을 노출하는 관통 구멍을 형성하는 단계, 관통 구멍을 통해서 노출된 반도체 기판에 제2 도전형 불순물을 도핑하여 제2 도핑층을 형성하는 단계, 관통 구멍 내에 제2 도핑층을 노출하는 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 단계, 개구부 내에 제2 도핑층과 접촉하는 제2 보조 전극을 형성하는 단계, 제1 보조 전극 및 제2 보조 전극 위에 각각 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 관통 구멍을 형성하는 단계와 제2 도핑층을 형성하는 단계는 동시에 진행할 수 있다.
상기 관통 구멍을 형성하는 단계는 제2 도핑층을 형성하는 단계는 제2 도전형 불순물을 포함하는 용액 내에 반도체 기판을 담근 후 레이저를 조사하여 진행할 수 있다.
상기 제1 보조 전극은 투명 전도성 산화물로 형성할 수 있다.
상기 제2 보조 전극은 은으로 형성할 수 있다.
상기 제2 도핑층을 형성하는 단계 후, 반도체 기판을 산화하여 제2 도핑층 위에 산화막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 제2 전극은 스크린 프린팅 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명의 한 실시예의 태양 전지는 산화규소 및 질화규소를 이용하여 전면 보호막에서의 광흡수를 최소화할 수 있다.
또한, 태양 전지는 p형 비정질 규소막을 형성한 후 관통 구멍을 이용하여 n형 도핑층을 형성함으로써, p형 영역을 증가시켜 전류 밀도를 상승시키고 광변화 효율도 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
그러면 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.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지는 반도체 기판을 포함한다. 반도체 기판에서 빛이 입사되는 면을 전면(front surface)이라 하고, 전극이 형성되는 그 반대면을 후면(back surface)이라 한다.
반도체 기판(100)은 결정질 실리콘(c-Si) 웨이퍼(wafer)일 수 있다. 결정질은 다결정, 단결정 및 미세결정질 중 어느 하나일 수 있다.
반도체 기판(100)은 제1 도전형의 불순물이 도핑될 수 있으며, 제1 도전형 불순물은 n형 또는 p형일 수 있으며, n형의 불순물로는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다. 그리고 p형의 불순물로는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In)등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
반도체 기판(100)의 전면에서, 반도체 기판(100)의 상부에는 제1 도핑층(10)이 형성되어 있다. 제1 도핑층(10)은 반도체 기판의 전체 면에 형성될 수 있다.
제1 도핑층(10)은 반도체 기판(100)과 같이 제1 도전형의 불순물로 도핑될 수 있으며, 반도체 기판(100)보다 높은 농도를 가진다.
즉, 제1 도핑층(10)은 반도체 기판(100)과 제1 도핑층(10) 사이의 불순물 농도 차이로 인해서 전위 장벽이 형성되고 반도체 기판(100)의 전면으로 정공의 이동이 방해되어 반도체 기판(100)의 표면 근처에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것을 감소시키는 태양 전지의 전면 전계(front surface field, FSF)층이 된다.
반도체 기판(100)의 전면은 요철 구조를 가진다. 표면 요철에 의해서 표면에서의 반사율이 감소되고 태양 전지 내에서의 광의 통과 길이가 길어 흡수되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서 태양 전지의 단락 전류를 향상시킬 수 있다.
반도체 기판(100) 위에는 전면 반사 방지막(202a, 202b)이 형성되어 있다. 전면 반사방지막(202a, 202b)은 표면 요철을 따라서 반도체 기판(100) 전체에 형성되어 있다.
전면 반사방지막(202a, 202b)은 산화 규소로 이루어지는 하부 반사방지막(202a)과 질화 규소로 이루어지는 상부 반사방지막(202b)을 포함한다.
전면 반사 방지막(202a, 202b)의 굴절율 차이를 이용하여 보다 많은 태양광이 입사될 수 있도록 한다. 하부 반사방지막(202a)은 500Å이하의 두께로 형성하고, 상부 반사방지막(202b)은 100Å 내지 1,000Å의 두께로 형성할 수 있다.
전면 반사 방지막(202a, 202b)은 반도체 기판(100)의 표면에 위치하는 댕글링 본드(dangling bond)와 같은 표면 결함을 제거하여 기판 결함으로 인해서 반도체 기판(100)의 전면으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 방지할 수 있다.
반도체 기판(100)의 후면 위에는 후면 반사 방지막(204a, 204b)이 형성되어 있다.
후면 반사 방지막(204a, 204b)은 전면 반사 방지막(202a, 202b)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 산화 규소로 이루어지는 하부 반사 방지막(204a)과 질화 규소로 이루어지는 상부 반사 방지막(204b)을 포함한다. 하부 반사방지막(204a)은 500Å이하의 두께로 형성하고, 상부 반사방지막(204b)은 100Å 내지 1,000Å의 두께로 형성할 수 있다.
후면 반사방지막(204a, 204b) 및 반도체 기판(100)의 후면 위에는 진성 반도체층(400), 에미터(emitter)(20), 제1 보조 전극(500)이 형성되어 있다.
진성 반도체층(400)은 비정질 규소로 이루어지며, 반도체 기판(100)의 표면 결함을 감소시켜 결정질 규소로 이루어지는 반도체 기판(100)과 에미터(20) 사이의 계면 특성을 향상시킨다. 에미터(20)는 제2 도전형 불순물이 도핑되어 있으며, 예를 들어 p형 도전형 불순물인 보론(B)이 도핑될 수 있다.
에미터(20)는 태양 전지의 에미터로 반도체기판(100)과 p-n 접합뿐만 아니라 이종 접합(hetero junction)을 이룬다.
제1 보조 전극(500)은 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)로 이루어지며 에미터(20)와 후술하는 제1 전극 사이의 오믹 컨택을 형성한다.
투명 전도성 산화물은 ITO(indium tin oxide), IWO(indium tungsten oxide), ITiO(indium titane oxide), IMO(indium molybdenum oxide), INbO(indium niobium oxide), IGdO(indium gadolinium oxide), IZO(indium zinc oxide), IZrO(indium zirconium oxide), AZO(aluminum zinc oxide), BZO(boron-doped zinc oxide), GZO(gallium-doped zinc oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide)중 어느 하나일 수 있다.
진성 반도체층(400), 에미터(20) 및 제1 보조 전극(500)은 동일한 평면 패턴을 가진다.
제1 보조 전극(500), 에미터(20) 및 진성 반도체층(400)에는 반도체 기판(100)을 노출하는 관통 구멍(300)이 형성되어 있다.
관통 구멍(300)을 통해서 노출되는 반도체 기판(100)에는 제2 도핑층(30)이 형성되어 있다.
제2 도핑층(30)은 제1 도핑층(10)과 동일한 물질로 도핑될 수 있으며, 반도체 기판(100)보다 높은 도핑 농도를 가진다. 제2 도핑층(30)은 반도체 기판(100)과 후술하는 제2 보조 전극(330) 사이에 오믹 컨택을 형성한다. 그리고 제2 도핑층(30)은 제1 도핑층(10)과 마찬가지로 정공이 전극쪽으로 이동한 후 재결합하여 소멸되는 것을 감소시키는 태양 전지의 후면 전계(back surface field, BSF)층이 된다.
관통 구멍(300)의 내벽에는 절연막(600)이 형성되어 있으며 절연막(600)은 폴리 이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다.
절연막(600)은 반도체 기판(100)을 노출하는 개구부(302)를 포함하고, 개구부(302) 내에는 제2 도핑층(30)과 접촉하며 개구부(302)를 채우는 제2 보조 전극(330)이 형성되어 있다. 제2 보조전극은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
제1 보조 전극(500) 위에는 제1 전극(702)이 위치하고, 절연막(600) 및 제2 보조 전극(330) 위에는 제2 전극(704)이 형성되어 있다.
제1 전극(702)은 제1 보조 전극(500)과 접촉하여 전기적으로 연결되며, 제2 전극(704)과는 절연막(600)에 의해서 절연된다. 제2 전극(702)의 경계선은 절연막(600)의 경계선 내에 위치하며 제2 전극(704)은 절연막(600)이 형성된 관통 구멍(300)을 메우며 제2 보조 전극(330)과 전기적으로 연결된다.
제1 전극(702) 및 제2 전극(704)은 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 니켈(Ni), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어질 수 있지만 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지는 반도체 기판(100), 진성 반도체층(400) 및 에미터(20)가 p-i-n 구조를 이룬다. 즉, n형의 반도체 기판(100)에 광이 흡사되면 전자와 정공 같은 캐리어가 생성된다. 그러면 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의하여 캐리어들의 내부 전위차에 의해 서로 다른 방향으로 이동한다. 정공은 에미터층을 통해서 제1 전극(702)으로 이동하고 전자는 반도체 기판(100)을 통해서 제2 전극(704)쪽으로 이동한다. 이러한 제1 전극(702)과 제2 전극(704)을 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고 이를 외부에서 전력으로 이용한다.
본 발명의 한 실시예에서는 반도체 기판(100)은 n형 반도체 기판이고, 제1 도핑층(10) 및 제2 도핑층(30)은 n형 도전형 불순물로 도핑되어 있다. 설명을 용이하게 하기 위해서 이하에서 에미터(20)가 위치하는 부분을 p형 영역이라 하고, 제2 도핑층(30)이 형성되는 부분을 n형 영역이라 한다.
종래에는 n형 영역(NL) 및 p형 영역(PL)을 형성하기 위해서 별도의 마스크를 이용하여 도핑하고 각각 패터닝하여 p형 영역(PL)과 n형 영역(NL)을 형성하였다. 그러나 본 발명의 한 실시예에서와 같이 에미터(20)를 형성하고, 관통 구멍을 이용하여 제2 도핑층(30)을 형성하면 용이하게 p형 및 n형 도핑 영역을 형성할 수 있다.
그리고 본 발명에서와 같이 에미터(20)를 형성하고 관통 구멍을 이용하여 n형 영역(NL)을 형성하면 관통 구멍의 크기에 따라서 n형 영역(NL)의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.
이처럼 본 발명에서는 p형 영역(PL)이 n형 영역(NL)보다 크게 형성되므로 전류 밀도가 상승하고 광변환 효율이 향상된다. 또한 p형 영역(PL)의 면적이 증가함으로써 발생하는 재결합을 억제하기 위해서 p형 영역(PL)에 진성 반도체를 형성하므로 높은 전류 밀도와 높은 개방 전압을 동시에 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에서는 절연막(600)을 이용하여 제1 전극(702)과 제2 전극(704) 사이를 절연시킴으로써 이들 사이에 발생할 수 있는 누설 전류를 방지할 수 있다.
그럼 이상의 태양 전지를 제조하는 방법에 대해서 도 2 내지 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법을 순서대로 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(100)의 표면에 표면 조직화(texturing) 공정을 진행하여 표면에 요철을 형성한다.
표면 조직화는 식각액 또는 식각 가스를 이용하여 표면을 식각하는 화학적인 방법, 레이저를 이용하여 홈을 형성하거나 다수의 다이아몬드 날을 이용하여 피라미드 형상을 형성하는 방법 등 다양하게 형성될 수 있다.
다음, 도 3에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(100)에 n형 도전형 불순물을 도핑하여 제1 도핑층(10)을 형성한다. n형 도전형 불순물은 인(P) 또는 비소(As)일 수 있다. 이후 열처리로 반도체 기판(100) 내부로 불순물을 활성화시킨다.
n형 도전형 불순물을 도핑할 때 표면과 불순물이 반응하여 반도체 기판(100) 표면에 PSG(phosphosilicate glass)막이 형성될 수 있다. PSG막은 반도체 기판(100) 내부에서 석출된 금속 불순물을 포함할 수 있다. 따라서 확산이 끝나면 불산(HF)을 희석해서 PSG막을 제거한다.
그리고 화학적 연마로 반도체 기판(100)의 후면에 형성된 요철을 제거하여 반도체 기판(100)을 평탄화한다.
다음 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(100)의 전면 및 후면에 반사 방지막(202a, 202b, 204a, 204b)을 형성한다.
하부 반사 방지막(202a, 204a)은 반도체 기판(100)을 열산화하여 형성할 수 있으며, 300Å이하의 두께로 형성한다. 상부 반사 방지막(202b, 204b)은 저압증착(low pressure CVD, LPCVD)법으로 질화 규소로 형성한다. 반사 방지막 내에 포함되어 있는 수소는 반도체 기판(100) 표면의 결함을 축소시켜 광생성된 반송자 수면(lifetime)이 길어지도록 한다.
다음 도 5에 도시한 바와 같이, 식각 페이스트(etching paste)를 이용하여 반도체 기판(100)의 후면 반사 방지막(204a, 204b)의 일부를 제거한다. 후면 반사 방지막(204a, 204b)은 에미터(20)와 반도체 기판(100) 사이의 pn접합을 형성하기 위해서 p형 영역의 후면 반사 방지막(204a, 204b)을 제거한다.
그리고 후면 반사 방지막(204a, 204b)을 덮도록 진성 반도체층(400), 에미터(20) 및 제1 보조 전극(500)을 적층한다. 에미터(20)는 p형 반도체로 형성될 수 있다.
다음 도 6에 도시한 바와 같이, 레이저를 이용하여 제1 보조 전극(500), 에미터(20) 및 진성 반도체층(400)을 제거하여 반도체 기판(100)을 노출하는 관통 구멍(300)을 형성한다. 이때, 관통 구멍(300)을 통해서 노출되는 반도체 기판(100)에 제2 도핑층(30)을 형성한다.
제2 도핑층(30)에 도핑되는 이온을 포함하는 용액에 반도체 기판(100)을 담근 후 레이저를 조사하면 관통 구멍(300)이 형성됨과 동시에 반도체 기판(100)에 이온이 도핑되어 제2 도핑층(30)이 형성된다.
즉, 인산 용액에서 레이저를 조사하면 제2 도핑층(30)에 n형 도전형 불순물로 도핑된다. 이때, 인산 용액의 농도와 레이저의 조사량에 따라서 제2 도핑층의 불순물 농도를 조절할 수 있다.
다음 도 7에 도시한 바와 같이, 스크린 프린팅(screen printing) 방법으로 관통 구멍(300) 내에 개구부(302)를 가지는 절연막(600)을 형성한다. 이때, 절연막(600)은 스크린 프린팅이 되는 물질이면 모두 가능하며, 예를 들어 폴리 이미드로 형성할 수 있다.
이후 광야기 도금(light induced plating, LIP) 방법으로 개구부(302)를 채우는 제2 보조 전극(330)을 형성한다. 제2 보조 전극(330)은 도금이 가능한 금속이면 모두 가능하며, 예를 들어 은(Ag)으로 형성할 수 있다.
다음 도 1에 도시한 바와 같이, 스크린 프린팅 방법으로 제1 전극과 제2 전극을 형성한다. 제1 전극(702)과 제2 전극(704)은 티타늄, 텅스텐 및 구리 등으로 단층 또는 복수층으로 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 8의 태양 전지는 대부분 도 1의 구성과 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 8의 태양 전지는 제2 도핑층(30) 위에 형성되어 있는 산화막(208)을 더 포함한다.
산화막(208)은 도 6에서와 같이 제2 도핑층(30)을 형성한 후 오존수 또는 과수 용액에 담가 형성할 수 있다. 이때, 산화막의 수소에 의해서 반도체 기판(100)의 표면 결함을 감소시키는 패시베이션 효과를 기대할 수 있다. 산화막은 100Å 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 9의 태양 전지는 대부분 도 1의 구성과 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 9의 태양 전지는 반도체 기판(100)의 전면 및 후면에 표면 요철이 형성되어 있다.
도 1의 태양 전지는 PSG막을 제거한 후 화학적 연마로 반도체 기판(100)의 후면의 요철을 평탄화하였으나 PSG막을 제거한 후 바로 반사 방지막을 형성할 수 있다. 따라서 후면 요철을 제거하는 공정을 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 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.
10: 제1 도핑층 20: 에미터
30: 제2 도핑층 100: 반도체 기판
202a: 전면 하부 반사 방지막
202b: 전면 상부 반사 방지막
204a: 후면 하부 반사 방지막
204b: 후면 상부 반사 방지막
300: 관통 구멍 302: 개구부
330: 제2 보조 전극
400: 진성 반도체층 500: 제1 보조 전극
702: 제1 전극 704: 제2 전극
600: 절연막

Claims (19)

  1. 제1 도전형 불순물이 도핑된 결정질 반도체 기판,
    상기 반도체 기판의 전면에 위치하며 상기 제1 도전형 불순물로 도핑되어 있는 제1 도핑층,
    상기 반도체 기판의 후면 위에 적층되어 있으며 상기 반도체 기판을 노출하는 관통 구멍을 가지는 진성 반도체층, 에미터 및 제1 보조 전극,
    상기 제1 보조 전극 위에 위치하는 제1 전극,
    상기 관통 구멍에 노출된 상기 반도체 기판에 형성되며, 상기 제1 도전형 불순물로 도핑되어 있는 제2 도핑층,
    상기 관통 구멍에 위치하며, 상기 제2 도핑층을 노출하는 개구부를 가지는 절연막,
    상기 개구부에 위치하며, 상기 제2 도핑층과 접촉하는 제2 보조 전극,
    상기 절연막 형성된 상기 관통 구멍 내에 위치하며, 상기 제2 보조 전극과 접촉하고, 상기 제1 전극과 분리되어 있는 제2 전극
    을 포함하는 태양 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 반도체 기판은 PL 영역과 NL 영역을 포함하고,
    상기 PL 영역 및 상기 NL 영역과 대응하는 상기 제1 도핑층 위에 형성되어 있는 전면 반사 방지막,
    상기 NL 영역과 대응하는 상기 반도체 기판 위에 형성되어 있는 후면 반사 방지막
    을 더 포함하는 태양 전지.
  3. 삭제
  4. 제2항에서,
    상기 절연막은 상기 제1 보조 전극, 에미터, 진성 반도체층 및 후면 반사막과 상기 제2 전극 사이를 절연하는 태양 전지.
  5. 제2항에서,
    상기 절연막은 폴리이미드로 형성되어 있는 태양 전지.
  6. 제1항에서,
    상기 제2 도핑층과 상기 제2 보조 전극 사이에 위치하는 산화막을 더 포함하는 태양 전지.
  7. 제1항에서,
    상기 제2 보조 전극은 은으로 이루어지는 태양 전지.
  8. 제1항에서,
    상기 에미터는 제2 도전형 불순물로 도핑되어 있고,
    상기 제1 도전형 불순물은 n형 도전형 불순물이고,
    상기 제2 도전형 불순물은 p형 도전형 불순물인 태양 전지.
  9. 제1항에서,
    상기 전면 및 후면 중 적어도 하나의 표면에 형성되어 있는 표면 요철을 더 포함하는 태양 전지.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 보조 전극은 투명 전도성 산화물로 이루어지는 태양 전지.
  11. 제10항에서,
    상기 투명 전도성 산화물은 ITO, IWO, ITiO, IMO, INbO, IGdO, IZO, IZrO, AZO, BZO, GZO 및 FTO 중 적어도 하나를 포함하는 태양 전지.
  12. 삭제
  13. 제1 도전형 불순물이 도핑된 반도체 기판 위에 진성 반도체층, 에미터 및 제1 보조 전극을 형성하는 단계,
    상기 제1 보조 전극, 에미터 및 진성 반도체층을 식각하여 상기 반도체 기판을 노출하는 관통 구멍을 형성하는 단계,
    상기 관통 구멍을 통해서 노출된 상기 반도체 기판에 상기 제1 도전형 불순물을 도핑하여 제2 도핑층을 형성하는 단계,
    상기 관통 구멍 내에 상기 제2 도핑층을 노출하는 개구부를 가지는 절연막을 형성하는 단계,
    상기 개구부 내에 상기 제2 도핑층과 접촉하는 제2 보조 전극을 형성하는 단계,
    상기 제1 보조 전극 및 상기 제2 보조 전극 위에 각각 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 보조 전극을 형성하는 단계에서,
    상기 제2 보조 전극은 광야기 도금으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 관통 구멍을 형성하는 단계와 상기 제2 도핑층을 형성하는 단계는 상기 제1 도전형 불순물을 포함하는 용액 내에 상기 반도체 기판을 담근 후 레이저를 조사하여 진행하는 태양 전지의 제조 방법.
  16. 제13항에서,
    상기 제1 보조 전극은 투명 전도성 산화물로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  17. 제13항에서,
    상기 제2 보조 전극은 은으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  18. 제13항에서,
    상기 제2 도핑층을 형성하는 단계 후,
    상기 반도체 기판을 산화하여 상기 제2 도핑층 위에 산화막을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  19. 제13항에서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극은 스크린 프린팅 방법으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
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