KR101890282B1 - Solar cell having a selective emitter and fabricting method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양전지는 기판; 기판의 제1 면에 위치하며, 이온 주입된 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 선택적 에미터부; 및 선택적 에미터부와 연결되는 제1 전극부를 포함하며, 선택적 에미터부는 제1 두께를 갖는 제1 에미터부 및 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 포함하고, 제1 전극부는 제2 에미터부와 접촉한다.A solar cell according to an embodiment of the present invention includes a substrate; An optional emitter section located on a first side of the substrate and comprising an ion implanted second conductivity type impurity; And a first electrode portion connected to the selective emitter portion, wherein the selective emitter portion includes a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second thickness thinner than the first thickness, The portion contacts the second emitter portion.

Description

선택적 에미터를 갖는 태양전지 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL HAVING A SELECTIVE EMITTER AND FABRICTING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a solar cell having a selective emitter and a method of manufacturing the solar cell.

본 발명은 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선택적 에미터를 갖는 태양전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solar cell having a selective emitter and a method of manufacturing the same.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.Recently, as energy resources such as petroleum 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.

태양전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 각각 이루어지는 기판(substrate) 및 에미터(emitter layer)를 구비한다. 이때, 에미터는 기판의 수광면 쪽에 위치하며, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성된다.A solar cell includes a substrate and an emitter layer each made of a semiconductor of a different conductive type such as a p-type and an n-type. At this time, the emitter is located on the light-receiving surface side of the substrate, and a p-n junction is formed at the interface between the substrate and the emitter.

에미터 위에는 상기 에미터와 전기적으로 연결되는 제1 전극부가 위치하고, 수광면의 반대쪽으로 기판에는 상기 기판과 전기적으로 연결되는 제2 전극부가 위치한다.A first electrode portion electrically connected to the emitter is disposed on the emitter, and a second electrode portion electrically connected to the substrate is disposed on the substrate opposite to the light receiving surface.

이러한 구조의 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내부의 전자가 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)(이하, '전자'라 함)가 되고, 전자와 정공은 p-n 접합의 원리에 따라 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로, 예를 들어 에미터와 기판 쪽으로 각각 이동한다. 그리고 이동한 전자와 정공은 기판 및 에미터에 전기적으로 연결된 각각의 전극 및 집전부에 의해 수집된다.When light is incident on a solar cell having such a structure, the electrons in the semiconductor become free electrons (hereinafter referred to as 'electrons') due to the photoelectric effect, and electrons and holes are transferred to the pn junction And then moves toward the n-type semiconductor and the p-type semiconductor, for example, toward the emitter and the substrate, respectively. And the transferred electrons and holes are collected by the respective electrodes and collectors electrically connected to the substrate and the emitter.

그런데, 상기한 구조의 태양전지에 있어서 태양전지의 효율은 에미터에 도핑된 불순물의 농도에 영향을 받는다. However, in the solar cell having the above-described structure, the efficiency of the solar cell is influenced by the concentration of the dopant doped in the emitter.

예를 들면 에미터에 도핑된 불순물의 농도가 낮은 경우, 즉 에미터가 저농도 도핑부로 형성된 경우에는 전자와 정공의 재결합(recombination)이 감소하여 단락 전류 밀도(Jsc) 및 개방전압(Voc)이 증가하는 효과를 얻을 수 있지만, 접촉 저항(contact resistance)이 증가하여 충진 팩터(FF: Fill Factor)가 감소하는 단점이 발생한다.For example, when the concentration of the dopant doped in the emitter is low, that is, when the emitter is formed of the lightly doped portion, the recombination of the electrons and the holes decreases and the short circuit current density Jsc and the open voltage Voc increase However, there is a disadvantage that the contact resistance is increased and the fill factor (FF) is decreased.

그리고 도핑된 불순물의 농도가 높은 경우, 즉 에미터가 고농도 도핑부로 형성된 경우에는 접촉 저항(contact resistance)이 감소하여 충진 팩터(FF: Fill Factor)가 증가하는 효과를 얻을 수 있지만, 단락 전류 밀도(Jsc) 및 개방전압(Voc)이 감소하는 단점도 발생한다.When the concentration of the doped impurity is high, that is, when the emitter is formed with a high concentration doping portion, the contact resistance is decreased and the fill factor (FF) is increased. However, Jsc and the open-circuit voltage Voc decrease.

따라서, 근래에는 저농도 도핑부와 고농도 도핑부의 장점을 모두 얻을 수 있는 구조의 태양전지, 예를 들면 선택적 에미터를 갖는 태양전지가 개발되고 있다.Therefore, in recent years, solar cells having a structure capable of achieving both the advantages of the low-concentration doping portion and the high-concentration doping portion, for example, a solar cell having a selective emitter, have been developed.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신규한 구조의 선택적 에미터를 갖는 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a solar cell having a selective emitter of a novel structure and a method of manufacturing the solar cell.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지는, 기판; 기판의 제1 면에 위치하며, 이온 주입된 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 선택적 에미터부; 및 선택적 에미터부와 연결되는 제1 전극부를 포함하며, 선택적 에미터부는 제1 두께를 갖는 제1 에미터부 및 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 포함하고, 제1 전극부는 제2 에미터부와 접촉한다.A solar cell according to an embodiment of the present invention includes a substrate; An optional emitter section located on a first side of the substrate and comprising an ion implanted second conductivity type impurity; And a first electrode portion connected to the selective emitter portion, wherein the selective emitter portion includes a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second thickness thinner than the first thickness, The portion contacts the second emitter portion.

본 발명의 실시예에서, 제2 에미터부의 상부 표면 불순물 농도는 제1 에미터부의 상부 표면 불순물 농도보다 높게 형성된다. 여기에서, 상부 표면은 제1 전극부를 향하는 면을 말한다.In an embodiment of the present invention, the upper surface impurity concentration of the second emitter portion is formed to be higher than the upper surface impurity concentration of the first emitter portion. Here, the upper surface refers to the surface facing the first electrode portion.

제1 에미터부의 불순물 도핑 농도는 제1 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하며, 제2 에미터부의 불순물 도핑 농도는 제2 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 감소한다.The impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases in the depth direction of the first emitter portion and gradually decreases and the impurity doping concentration of the second emitter portion gradually decreases in the depth direction of the second emitter portion.

한 예로, 제1 두께와 제2 두께의 차이는 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께와 동일할 수 있다.As an example, the difference between the first thickness and the second thickness may be equal to the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

다른 예로, 제1 두께와 제2 두께의 차이는 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 클 수 있다.As another example, the difference between the first thickness and the second thickness may be larger than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

또 다른 예로, 제1 두께와 제2 두께의 차이는 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 작을 수 있다.As another example, the difference between the first thickness and the second thickness may be smaller than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

제1 에미터부와 제2 에미터부의 하부 표면은 서로 동일한 평면상에 위치한다. 여기에서, 하부 표면은 상부 표면의 반대쪽에 위치하는 표면을 말한다.The lower surfaces of the first emitter portion and the second emitter portion are located on the same plane with each other. Here, the lower surface refers to a surface located on the opposite side of the upper surface.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은, 제1 두께를 갖는 제1 에미터부 및 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 포함하는 선택적 에미터부를 기판의 제1 면에 형성하는 단계; 및 제2 에미터부와 연결된 제1 전극부를 형성하는 단계를 포함하고, 선택적 에미터부를 형성하는 단계는, 이온 주입법을 이용하여 기판의 제1 면에 불순물을 이온 주입한 후, 불순물을 활성화(activation) 시켜, 제1 두께를 갖는 제1 에미터부를 형성하는 단계; 및 제1 전극부가 위치하는 영역의 제1 에미터부를 에치백 하여, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a solar cell including a selective emitter section including a first emitter section having a first thickness and a second emitter section having a second thickness thinner than the first thickness, ; And forming a first electrode portion connected to the second emitter portion, wherein the step of forming the selective emitter portion comprises implanting impurities on the first surface of the substrate using an ion implantation method, ) To form a first emitter portion having a first thickness; And etching the first emitter portion of the region where the first electrode portion is located to form a second emitter portion having a second thickness that is thinner than the first thickness.

본 발명의 실시예에서, 제1 에미터부는 불순물 도핑 농도가 제1 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하도록 형성하고, 제2 에미터부는 불순물 도핑 농도가 제2 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 감소하도록 형성한다. 여기에서, 깊이 방향은 상부 표면에서 하부 표면을 향하는 방향을 말한다.In the embodiment of the present invention, the first emitter section is formed such that the impurity doping concentration gradually increases and gradually decreases in the depth direction of the first emitter section, and the second emitter section is formed such that the impurity doping concentration is set to the depth of the second emitter section As shown in FIG. Here, the depth direction refers to the direction from the upper surface to the lower surface.

한 예로, 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께와 동일한 두께로 제1 에미터부를 제거할 수 있다.For example, in the step of forming the second emitter portion, the first emitter portion can be removed to a thickness equal to the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

다른 예로, 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 두꺼운 두께로 제1 에미터부를 제거할 수 있다.As another example, in the step of forming the second emitter portion, the first emitter portion can be removed to a thickness greater than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

또 다른 예로, 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 작은 두께로 제1 에미터부를 제거할 수 있다.As another example, in the step of forming the second emitter portion, the first emitter portion can be removed to a thickness smaller than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases.

제2 에미터부를 형성하는 단계는, 제1 전극부가 위치하는 영역에 식각 페이스트를 형성하는 단계; 및 식각 페이스트에 의해 제1 에미터부를 상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이만큼 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the second emitter portion includes: forming an etching paste in a region where the first electrode portion is located; And removing the first emitter portion by a difference of the first thickness and the second thickness by an etching paste.

이와는 달리, 제2 에미터부를 형성하는 단계는, 제1 전극부가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역에 식각 방지막을 형성하는 단계; 및 제1 전극부가 위치하는 영역의 제1 에미터부를 제1 두께와 제2 두께의 차이만큼 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the forming of the second emitter portion may include forming an etch stopping layer in a region other than the region where the first electrode portion is located; And removing the first emitter portion of the region where the first electrode portion is located by the difference between the first thickness and the second thickness.

선택적 에미터부를 형성하기 위해, 종래에는 이온 주입법을 이용하여 기판의 제1 면에 고농도 도핑부를 형성한 후, 제1 전극부가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역의 고농도 도핑부를 에치백 하여 일정 두께만큼 제거하는 것에 따라 저농도 도핑부를 형성하였다.In order to form the selective emitter portion, conventionally, a heavily doped portion is formed on the first surface of the substrate by using the ion implantation method, and then the heavily doped portion of the remaining region excluding the region where the first electrode portion is located is etched back, To form a lightly doped portion.

따라서, 종래 방법에 따라 형성된 고농도 도핑부는 깊이 방향으로 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하는 형태의 불순물 도핑 프로파일을 갖게 되므로, 제1 전극부와 고농도 도핑부의 접촉 저항을 감소시키는 데 한계가 있었다.Therefore, the heavily doped portion formed according to the conventional method has a doping profile that gradually increases and then gradually decreases in the direction of depth in the depth direction, so that there is a limit to reduce the contact resistance between the first electrode portion and the heavily doped portion there was.

그러나 본원 발명의 선택적 에미터는 제1 전극부와 접촉하는 제2 에미터부의 상부 표면 불순물 농도가 종래의 고농도 도핑부의 상부 표면 불순물 농도보다 높다.However, in the selective emitter of the present invention, the upper surface impurity concentration of the second emitter portion in contact with the first electrode portion is higher than the upper surface impurity concentration of the conventional heavily doped portion.

따라서, 제1 전극부와 제2 에미터부의 접촉 저항이 종래에 비해 감소되므로, 충전 팩터가 개선되어 태양전지의 변환 효율이 증가한다.Therefore, since the contact resistance between the first electrode portion and the second emitter portion is reduced as compared with the conventional one, the charging factor is improved and the conversion efficiency of the solar cell is increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 에미터부를 갖는 태양전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 제1 에미터부의 불순물 도핑 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 4는 제2 에미터부의 불순물 도핑 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법을 나타내는 도면이다.1 is a partial perspective view of a solar cell having a selective emitter section according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of Fig.
3 is a view showing the impurity doping profile of the first emitter section.
4 is a diagram showing the impurity doping profile of the second emitter portion.
5 is a view illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 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 부여하였다.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 in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions 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.In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly indicate 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.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지에 대하여 설명한다.A solar cell according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.

도 1에 도시한 것처럼, 본 실시예에 따른 태양전지는 기판(110), 기판(110)의 제1 면(first surface, 이하, "전면"이라 함)에 위치하는 선택적 에미터부(120)(selective emitter), 및 선택적 에미터부(120)와 전기적으로 연결된 제1 전극부(130)를 필수적으로 포함한다.1, a solar cell according to the present embodiment includes a substrate 110, an optional emitter section 120 (hereinafter referred to as a " front surface ") located on a first surface a first electrode part 130 electrically connected to the selective emitter part 120,

이하에서는 양면 수광형 태양전지를 예로 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 빛이 태양전지의 한쪽 면, 예컨대 전면을 통해서만 입사하는 구조의 단면 수광형 태양전지에 대해서도 적용이 가능하다.Hereinafter, the present invention will be described by taking a double-sided light receiving solar cell as an example. However, the present invention can also be applied to a single-sided light receiving solar cell having a structure in which light enters only one side of the solar cell, for example, the front side.

양면 수광형 태양전지는 선택적 에미터부(120) 위에 위치하는 제1 유전층(140), 기판(110)의 제2 면(second surface, 이하, "후면"이라 함)에 위치하고 기판(110)과 전기적으로 연결된 제2 전극부(150), 기판(110)과 제2 전극부(150) 사이에 위치한 후면전계부(160), 및 기판(110)의 후면에 위치하는 제2 유전층(170)를 더 포함할 수 있다.A double-sided light receiving solar cell includes a first dielectric layer 140 located on the selective emitter section 120, a second dielectric layer 140 located on a second surface (hereinafter referred to as a "rear surface") of the substrate 110, And a second dielectric layer 170 disposed on the rear surface of the substrate 110. The second electrode layer 150 is connected to the first electrode part 150 and the second electrode part 150, .

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 기판일 수 있다.The substrate 110 is a semiconductor substrate of a first conductivity type, for example, silicon of p-type conductivity type. At this time, the silicon may be a single crystal silicon or a polycrystalline silicon substrate.

기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있다. When the substrate 110 has a p-type conductivity type, the substrate 110 contains an impurity of a trivalent element such as boron (B), gallium, indium, or the like. Alternatively, however, the substrate 110 may be of the n-type conductivity type.

기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.When the substrate 110 has an n-type conductivity type, the substrate 110 may contain impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and the like.

선택적 에미터부(120)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형 도전성 타입을 갖는 불순물이 도핑된 부분으로서, 기판(110)의 전면에 형성되어 있다.The selective emitter section 120 is formed on the front surface of the substrate 110 as an impurity-doped portion having a second conductivity type opposite to that of the substrate 110, for example, an n-type conductivity type.

이러한 선택적 에미터부(120)는 이온 주입 공정과 에치백 공정에 의해 형성되는 것으로, 제1 두께(T1)로 형성된 제1 에미터부(121)(first emitter portion)와 제2 두께(T2)로 형성된 제2 에미터부(123)(second emitter portion)를 구비한다.The selective emitter section 120 is formed by an ion implantation process and an etch back process and includes a first emitter section 121 formed with a first thickness T1 and a second emitter section formed with a second thickness T2. And a second emitter portion 123 (second emitter portion).

그리고 제2 에미터부(123)의 제2 두께(T2)는 제1 에미터부(121)의 제1 두께(T1)보다 작으며, 이하에서는 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)의 차이(T1-T2)를 제3 두께(T3)라 한다.The second thickness T2 of the second emitter section 123 is smaller than the first thickness T1 of the first emitter section 121 and below the first thickness T1 and the second thickness T2, The difference T1-T2 is referred to as a third thickness T3.

본 실시예에서, 제2 에미터부(123)의 상부 표면 불순물 농도는 제1 에미터부(121)의 상부 표면 불순물 농도보다 높다.In this embodiment, the upper surface impurity concentration of the second emitter section 123 is higher than the upper surface impurity concentration of the first emitter section 121.

여기에서, "상부 표면"은 제1 전극부(130) 또는 제1 유전층(140)과 접촉하는 표면을 말한다.Here, the "upper surface" refers to the surface in contact with the first electrode portion 130 or the first dielectric layer 140.

제1 에미터부(121)의 하부 표면(120a)와 제2 에미터부(123)의 하부 표면(123a)은 서로 동일한 평면상에 위치한다. 이러한 구조의 선택적 에미터(120)는 이온 주입 공정과 에치백(etch back) 공정을 이용하여 형성할 수 있다.The lower surface 120a of the first emitter section 121 and the lower surface 123a of the second emitter section 123 are located on the same plane. The selective emitter 120 having such a structure can be formed using an ion implantation process and an etch back process.

이러한 구성의 선택적 에미터부(120)는 기판(110)과 p-n 접합을 이룬다.The selective emitter section 120 in this configuration forms a p-n junction with the substrate 110.

선택적 에미터부(120)가 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. Since the selective emitter section 120 forms a pn junction with the substrate 110, the electron-hole pairs generated by light incident on the substrate 110 are separated into electrons and holes, and electrons move toward the n-type The hole moves to the p-type side.

따라서, 기판(110)이 p형이고 선택적 에미터부(120)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110)쪽으로 이동하고, 분리된 전자는 선택적 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.Therefore, when the substrate 110 is p-type and the selective emitter section 120 is n-type, the separated holes move toward the substrate 110, and the separated electrons move toward the selective emitter section 120.

이와 반대로 기판(110)이 n형이고 선택적 에미터부(120)가 p형일 경우, 분리된 전자는 기판(110) 쪽으로 이동하고, 분리된 정공은 선택적 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.On the contrary, when the substrate 110 is n-type and the selective emitter section 120 is p-type, the separated electrons move toward the substrate 110, and the separated holes move toward the selective emitter section 120.

선택적 에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 선택적 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(110)의 전면에 이온 주입하여 형성할 수 있다. When the selective emitter section 120 has an n-type conductivity type, the selective emitter section 120 may remove impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb) Ion implantation can be performed on the entire surface.

이와는 달리, 선택적 에미터부(120)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 선택적 에미터부(120)는 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(110)의 전면에 이온 주입하여 형성할 수 있다.Alternatively, when the selective emitter section 120 has a p-type conductivity type, the selective emitter section 120 may be formed by implanting an impurity of a trivalent element such as boron (B), gallium, indium, Can be formed by injection.

제1 전극부(130)는 어느 한 방향으로 뻗은 복수의 제1 핑거 전극(131)과, 제1 핑거 전극(131)과 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 제1 버스바 전극(133)을 포함한다. 따라서, 제1 전극부(130)는 격자 형상으로 형성된다. 하지만, 제1 버스바 전극(133)은 필요에 따라 생략할 수 있다.The first electrode unit 130 includes a plurality of first finger electrodes 131 extending in one direction and a plurality of first bus bar electrodes 133 extending in a direction perpendicular to the first finger electrodes 131 . Accordingly, the first electrode unit 130 is formed in a lattice shape. However, the first bus bar electrode 133 can be omitted if necessary.

제1 전극부(130), 즉 제1 핑거 전극(131)과 제1 버스바 전극(133)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The first electrode unit 130, that is, the first finger electrode 131 and the first bus bar electrode 133 are formed of Ni, Cu, Ag, Al, Sn, , At least one conductive metal material selected from the group consisting of zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au), and combinations thereof.

한 예로, 제1 전극부(130)는 은(Ag) 또는 은(Ag)과 알루미늄의 혼합물(Ag:Al)을 인쇄 및 소성하는 것에 따라 형성될 수 있다.For example, the first electrode unit 130 may be formed by printing and firing a silver (Ag) or a mixture of silver (Ag) and aluminum (Ag: Al).

이와는 달리, 제1 전극부(130)는 금속 물질을 도금하여 형성한 도금층으로 형성될 수도 있다. 이때, 도금층은 니켈 실리사이드(Ni2Si, NiSi, NiSi2)로 이루어진 금속 시드층, 니켈 확산방지층, 구리층 및 주석층을 포함할 수 있으며, 이 외에도 다양한 층 구조를 가질 수 있다.Alternatively, the first electrode unit 130 may be formed of a plating layer formed by plating a metal material. At this time, the plating layer may include a metal seed layer made of nickel silicide (Ni 2 Si, NiSi, NiSi 2 ), a nickel diffusion preventing layer, a copper layer and a tin layer, and may have various layer structures.

복수의 제1 핑거 전극(131)은 선택적 에미터부(120) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어, 전자를 수집하고, 적어도 하나의 제1 버스바 전극(133)은 제1 핑거 전극(131)을 따라 이동하는 전자를 수집하여 외부로 출력한다.The plurality of first finger electrodes 131 collect electrons, for example electrons, moving toward the selective emitter section 120, and at least one first bus bar electrode 133 collects the first finger electrodes 131 Collects electrons moving along and outputs them to the outside.

따라서, 이동하는 전자의 수집 효율을 높이기 위해, 제1 버스바 전극(133)의 선폭은 제1 핑거 전극(131)의 선폭보다 크다. Therefore, the line width of the first bus bar electrode 133 is larger than the line width of the first finger electrode 131 in order to increase the collecting efficiency of the moving electrons.

한 예로, 제1 버스바 전극(133)의 선폭은 1,000㎛ 내지 3,000㎛, 바람직하게는 1,500㎛로 형성될 수 있고, 제1 핑거 전극(131)의 선폭은 40㎛ 내지 300㎛, 바람직하게는 40㎛ 내지 100㎛로 형성될 수 있다.For example, the line width of the first bus bar electrode 133 may be 1,000 탆 to 3,000 탆, preferably 1,500 탆, and the line width of the first finger electrode 131 may be 40 탆 to 300 탆, To 40 [micro] m to 100 [micro] m.

제1 전극부(130)와 접촉하는 제2 에미터부(123)는 제1 전극부(130)와 동일한 형상, 즉 격자 형상으로 형성될 수 있다.The second emitter part 123, which contacts the first electrode part 130, may have the same shape as the first electrode part 130, that is, a lattice shape.

하지만, 제2 에미터부(123)는 제1 버스바 전극(133)이 위치하는 영역에만 형성될 수도 있고, 제1 핑거 전극(131)이 위치하는 영역에만 형성될 수도 있다.However, the second emitter section 123 may be formed only in a region where the first bus bar electrode 133 is located or only in a region where the first finger electrode 131 is located.

제1 전극부(130)와 제2 에미터부(123)의 정렬이 양호하게 이루어지도록 하기 위해, 제2 에미터부(123)의 선폭은 해당 전극, 즉 제1 핑거 전극(131) 및 제1 버스바 전극(133)의 선폭보다 크게 형성할 수 있다.The line width of the second emitter section 123 is set such that the line width of the second emitter section 123 is the same as that of the first electrode section 130 and the second emitter section 123, Can be formed larger than the line width of the bar electrode 133.

제1 에미터부(121)의 하부 표면(121a)과 제2 에미터부(123)의 하부 표면(123a)이 서로 동일한 평면상에 위치함과 아울러, 제2 에미터부(123)의 제2 두께(T2)가 제1 에미터부(121)의 제1 두께(T1)보다 작으므로, 제2 에미터부(123)의 상부 표면은 제1 에미터부(121)의 상부 표면보다 낮은 위치에 위치한다.The lower surface 121a of the first emitter section 121 and the lower surface 123a of the second emitter section 123 are located on the same plane with each other and the second thickness of the second emitter section 123 T2 is smaller than the first thickness T1 of the first emitter section 121 so that the upper surface of the second emitter section 123 is located lower than the upper surface of the first emitter section 121. [

따라서, 제2 에미터부(123)와 접촉하는 제1 전극부(130)의 하부면은 제1 에미터부(121)의 상부 표면보다 낮은 위치에 위치한다.Therefore, the lower surface of the first electrode portion 130, which contacts the second emitter portion 123, is located at a position lower than the upper surface of the first emitter portion 121.

즉, 선택적 에미터부(120)에는 제1 전극부(130)의 일부분이 매립된 형상으로 형성된다.That is, a portion of the first electrode unit 130 is buried in the selective emitter unit 120.

제1 전극부(130)가 위치하지 않는 영역의 선택적 에미터부(120) 위에는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 산화질화막(SiOxNy), 산화알루미늄막 중 적어도 하나의 막을 포함하는 제1 유전층(140)이 위치한다.A silicon oxide film (SiO x), a silicon oxynitride film (SiO x N y), and an aluminum oxide film on the selective emitter section 120 of the region where the first electrode section 130 is not located. 1 dielectric layer 140 is located.

제1 유전층(140)은 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지의 효율을 증가시키는 반사방지막으로 기능할 수 있으며, 또한 패시베이션 막으로도 기능할 수 있다The first dielectric layer 140 may function as an antireflection film for reducing the reflectivity of light incident through the front surface of the substrate 110 and increasing the selectivity of a specific wavelength region to increase the efficiency of the solar cell. Can function

기판(110)의 후면에는 제2 전극부(150)가 위치하며, 제2 전극부(150)는 제1 핑거 전극(131)과 동일한 방향으로 뻗은 복수의 제2 핑거 전극(151)과, 제1 버스바 전극(133)과 동일한 방향으로 뻗은 복수의 제2 버스바 전극(153)을 포함할 수 있다.The second electrode unit 150 includes a plurality of second finger electrodes 151 extending in the same direction as the first finger electrodes 131, And a plurality of second bus bar electrodes 153 extending in the same direction as the first bus bar electrodes 133.

이때, 제2 핑거 전극(151)의 개수는 제1 핑거 전극(131)의 개수보다 많을 수 있다.At this time, the number of the second finger electrodes 151 may be larger than the number of the first finger electrodes 131.

제2 전극부(150)는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 전극부(130)와 마찬가지로 스크린 인쇄법 또는 도금법 중 하나의 방법에 의해 형성될 수 있다.The second electrode unit 150 may be formed of at least one selected from the group consisting of Ni, Cu, Ag, Al, Sn, Zn, In, Ti, Au, and combinations thereof. The first electrode part 130 may be formed by one of screen printing and plating methods, as in the case of the first electrode part 130.

이러한 구성의 제2 전극부(150)는 기판(110), 특히 후면 전계부(160)와 연결되어 기판(110) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The second electrode unit 150 having such a configuration is connected to the substrate 110, particularly, the rear electric field unit 160 to collect electric charges, for example, holes moving toward the substrate 110.

제2 전극부(150)와 기판(110)의 사이에 위치하는 후면 전계부(160)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이며, 기판(110)의 후면에 국부적으로 형성된다. The rear electric field portion 160 positioned between the second electrode portion 150 and the substrate 110 may be doped with impurities of the same conductivity type as that of the substrate 110 in a region heavily doped with the substrate 110, Region, and is formed locally on the backside of the substrate 110.

여기에서, 후면 전계부(160)가 국부적으로 형성된다는 것은 제2 전극부(150)와 동일한 위치에만 후면 전계부(160)가 형성되는 것을 의미한다.Here, that the rear electric section 160 is formed locally means that the rear electric section 160 is formed only at the same position as the second electrode section 150.

이러한 구성의 후면 전계부(160)는 기판(110)과 후면 전계부(160)와의 불순물 농도 차이로 인해 발생하는 전위 장벽으로 인해 기판(110)의 후면 쪽으로 캐리어(예를 들어, 전자)가 이동하는 것을 방해하여, 기판(110)의 후면에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것을 방지한다.The rear electric field portion 160 having such a structure moves a carrier (for example, electrons) toward the rear surface of the substrate 110 due to a potential barrier generated due to a difference in impurity concentration between the substrate 110 and the rear electric field portion 160 Thereby preventing the recombination of electrons and holes at the rear surface of the substrate 110 and disappearing.

이러한 구성의 태양전지에 있어서, 선택적 에미터부(120)의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.The structure of the selective emitter section 120 in the solar cell having such a structure will be described in more detail.

위에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 선택적 에미터부(120)는 제1 에미터부(121)와 제2 에미터부(123)를 포함하고, 제1 에미터부(121)의 하부 표면(121a)과 제2 에미터부(123)의 하부 표면(123a)은 동일한 평면 상에 위치한다. 그리고 제2 에미터부(123)의 제2 두께(T2)는 제1 에미터부(121)의 제1 두께(T1)에 비해 제3 두께(T3)만큼 작다.As described above, the selective emitter section 120 of the present embodiment includes the first emitter section 121 and the second emitter section 123, and the lower surface 121a of the first emitter section 121 and the second emitter section 121 The lower surface 123a of the emitter portion 123 is located on the same plane. The second thickness T2 of the second emitter section 123 is smaller than the first thickness T1 of the first emitter section 121 by the third thickness T3.

이온 주입법을 이용하여 기판(110)의 전면에 불순물 이온을 주입한 후 활성화 공정을 실시하면, 기판(110)의 전면에는 일정한 패턴의 불순물 도핑 프로파일을 갖는 제1 에미터부(121)가 형성된다.When the activation process is performed after impurity ions are implanted into the entire surface of the substrate 110 using the ion implantation method, a first emitter section 121 having an impurity doping profile of a predetermined pattern is formed on the entire surface of the substrate 110.

도 3은 제1 에미터부(121)의 불순물 도핑 프로파일을 도시한 것으로, 도 3을 참조하면 제1 에미터부(121)는 제1 에미터부(121)의 깊이 방향으로 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하는 것을 알 수 있다.3 shows the impurity doping profile of the first emitter section 121. Referring to FIG. 3, the first emitter section 121 gradually increases the impurity doping concentration in the depth direction of the first emitter section 121 But it gradually decreases.

즉, 제1 에미터부(121)의 상부 표면은 제1 불순물 도핑 농도(C1)로 형성되고, 상부 표면으로부터 제1 깊이(D1)만큼 이격된 지점은 제1 불순물 도핑 농도(C1)보다 높은 제2 불순물 도핑 농도(C2)로 형성되며, 상부 표면으로부터 제1 깊이(D1)의 4배만큼 이격된 지점은 제1 불순물 도핑 농도(C1)와 유사한 제3 불순물 도핑 농도(C3)로 형성된다.That is, the upper surface of the first emitter section 121 is formed of the first impurity doping concentration C1, and the point spaced from the upper surface by the first depth D1 is higher than the first impurity doping concentration C1. A point formed by the second impurity doping concentration C2 and spaced from the upper surface by four times the first depth D1 is formed with the third impurity doping concentration C3 similar to the first impurity doping concentration C1.

하지만, 제2 에미터부(123)는 제1 에미터부(121)와는 다른 형태의 불순물 도핑 프로파일을 갖는다.However, the second emitter section 123 has an impurity doping profile different from that of the first emitter section 121.

제2 에미터부(123)의 불순물 도핑 프로파일에 대해 도 4를 참조하여 설명하면, 제2 에미터부(123)의 상부 표면은 제1 에미터부(121)의 제1 불순물 도핑 농도(C1) 및 제3 불순물 도핑 농도(C3)보다 큰 제4 불순물 도핑 농도(C4)를 갖는다.4, the upper surface of the second emitter section 123 is connected to the first impurity doping concentration C1 of the first emitter section 121 and the second impurity doping concentration of the second emitter section 123, 3 dopant concentration (C4) higher than the dopant concentration (C3).

이때, 제4 불순물 도핑 농도(C4)는 제1 에미터부(121)의 제2 불순물 도핑 농도(C2)와 동일하거나, 제1 에미터부(121)의 제1 불순물 도핑 농도(C1)와 제2 불순물 도핑 농도(C2)의 사이에 위치하거나, 제1 에미터부(121)의 제2 불순물 도핑 농도(C2)와 제3 불순물 도핑 농도(C3)의 사이에 위치할 수 있다.At this time, the fourth impurity doping concentration C4 is equal to the second impurity doping concentration C2 of the first emitter section 121, or the first impurity doping concentration C1 of the first emitter section 121 and the second impurity doping concentration C1 of the first emitter section 121, May be located between the impurity doping concentration (C2) or between the second impurity doping concentration (C2) and the third impurity doping concentration (C3) of the first emitter section (121).

이에 따르면, 제4 불순물 도핑 농도(C4)가 제1 에미터부(121)의 제2 불순물 도핑 농도(C2)와 동일한 경우, 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)의 차이를 나타내는 제3 두께(T3)는 제1 에미터부(121)가 제2 불순물 도핑 농도(C2)를 갖는 깊이(D1)에 해당하는 두께일 수 있다. 이 경우, 제3 두께(T3)는 제1 깊이(D1)와 동일하다.According to this, when the fourth impurity doping concentration C4 is equal to the second impurity doping concentration C2 of the first emitter section 121, 3 The thickness T3 may be a thickness corresponding to the depth D1 in which the first emitter section 121 has the second impurity doping concentration C2. In this case, the third thickness T3 is the same as the first depth D1.

이와는 달리, 제4 불순물 도핑 농도(C4)가 제1 에미터부(121)의 제1 불순물 도핑 농도(C1)와 제2 불순물 도핑 농도(C2)의 사이에 위치하는 경우, 제3 두께(T3)는 제1 에미터부(121)의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역, 즉 제1 불순물 도핑 농도(C1)와 제2 불순물 도핑 농도(C2)의 사이에 해당하는 두께일 수 있다. 따라서, 제3 두께(T3)는 제1 깊이(D1)보다 작다.On the other hand, when the fourth dopant concentration C4 is located between the first dopant concentration C1 and the second dopant concentration C2 of the first emitter section 121, the third thickness T3, May be a region corresponding to a region in which the impurity doping concentration of the first emitter section 121 gradually increases, that is, a thickness between the first impurity doping concentration C1 and the second impurity doping concentration C2. Therefore, the third thickness T3 is smaller than the first depth D1.

이와는 달리, 제4 불순물 도핑 농도(C4)가 제1 에미터부(121)의 제2 불순물 도핑 농도(C2)와 제3 불순물 도핑 농도(C3)의 사이에 위치하는 경우, 제3 두께(T3)는 제1 에미터부(121)의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 감소하는 영역, 즉 제2 불순물 도핑 농도(C2)와 제3 불순물 도핑 농도(C3)의 사이에 해당하는 두께일 수 있다. 따라서, 제3 두께(T3)는 제1 깊이(D1)보다는 크고, 제1 깊이(D1)의 4배 이하에 해당하는 두께이다.Alternatively, when the fourth dopant concentration C4 is located between the second dopant concentration C2 and the third dopant concentration C3 of the first emitter section 121, May be a region corresponding to a region in which the impurity doping concentration of the first emitter section 121 gradually decreases, that is, a region between the second impurity doping concentration C2 and the third impurity doping concentration C3. Therefore, the third thickness T3 is greater than the first depth D1 and is equal to or less than four times the first depth D1.

이하, 도 5를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 선택적 에미터부를 형성하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of forming a selective emitter section according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

이미 언급한 바와 같이, 본 실시예는 이온 주입 공정 및 에치백 공정을 이용하여 선택적 에미터부(120)를 형성한다.As already mentioned, this embodiment forms the selective emitter section 120 using an ion implantation process and an etch-back process.

이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 기판(110)의 전면에 제2 도전성 타입의 불순물을 이온 주입하고, 계속하여 제2 도전성 타입의 불순물을 활성화(activation)한다.More specifically, first, an impurity of the second conductivity type is ion-implanted into the entire surface of the substrate 110, and subsequently impurities of the second conductivity type are activated.

제2 도전성 타입의 불순물을 기판(110)의 전면에 주입할 때, 불순물 이온이 너무 깊게 들어가는 것을 방지하기 위하여 이온 건(ion gun)의 중심선과 기판(110)의 전면이 이루는 각도는 90° 미만이 되도록 할 수 있다.When the impurity of the second conductivity type is injected into the entire surface of the substrate 110, the angle between the center line of the ion gun and the front surface of the substrate 110 is less than 90 degrees .

일례로, 이온 건의 중심선과 기판(110)의 전면이 이루는 각을 83°내지 86°로 설정할 수 있으며, 이 경우, 기판(110)의 전면에 이온이 주입되는 깊이는 기판(110)의 전면 표면으로부터 0.2㎛ ~ 0.3㎛ 사이가 된다.For example, the angle formed by the centerline of the ion gun and the front surface of the substrate 110 may be set to 83 ° to 86 °. In this case, the depth at which the ions are injected into the front surface of the substrate 110, Mu] m to 0.3 [mu] m.

이온 주입을 완료한 후, 불순물 이온을 함유한 기판(110)을 질소(N2) 분위기에서 열처리하는 활성화 단계를 수행하면, 기판(110)에서 불순물 이온이 주입된 부분은 제1 두께(T1)를 갖는 제1 에미터부(121)로 형성된다.After the ion implantation is completed, an activation step of heat-treating the substrate 110 containing the impurity ions in a nitrogen (N2) atmosphere is performed, and a portion of the substrate 110 into which the impurity ions are implanted has a first thickness T1 The first emitter layer 121 is formed.

위에서 말한 이온 주입 단계에서는 기판(110)의 전면에 주입된 불순물 이온이 주변의 실리콘 원자와의 화학적 결합을 하지 못한 상태로 단순히 주변에 배치되어 있는 상태인 침입형 상태(interstitial state)가 된다. In the above-described ion implantation step, the impurity ions injected into the front surface of the substrate 110 are in an interstitial state in a state where they are not chemically coupled with the surrounding silicon atoms and are simply disposed around the substrate.

그러나, 활성화 단계를 실시하면, 침입형 상태(interstitial state)로 기판(110) 속에 주입된 불순물 이온이 주변의 실리콘 원자와 화학적 결합을 하는 치환형 상태(substitutional state)로 바뀌며, 실리콘 원자와 불순물 이온의 재배열이 이루어지게 된다. However, when the activation step is performed, the impurity ions implanted into the substrate 110 in the interstitial state are converted into a substitutional state in which they chemically bond to the surrounding silicon atoms, and the silicon atoms and the impurity ions Is rearranged.

활성화 단계에서의 열처리 온도는 주입된 불순물 이온이 붕소(B)일 때 약 900℃ 내지 1000℃일 수 있다.The heat treatment temperature in the activation step may be about 900 ° C to 1000 ° C when the doped impurity ions are boron (B).

따라서, 활성화 단계를 완료하면, 불순물 이온이 주입된 부분은 제1 에미터부(121)로 형성되며, 제1 에미터부(121)는 도 3에 도시한 불순물 도핑 프로파일을 갖는다.Thus, upon completion of the activation step, the portion into which the impurity ions are implanted is formed by the first emitter portion 121, and the first emitter portion 121 has the impurity doping profile shown in FIG.

활성화 단계는 산소(O2) 분위기에서 행해질 수 있다. 이 경우, 제1 에미터부(121) 위에 산소와 기판(110)의 실리콘이 결합되어 형성되는 실리콘 산화막이 형성될 수 있는데, 이와 같은 실리콘 산화막은 제거되지 않을 수도 있으며, 제거될 수도 있다.The activation step can be performed in an oxygen (O 2 ) atmosphere. In this case, a silicon oxide film formed by combining oxygen and silicon of the substrate 110 may be formed on the first emitter section 121. Such a silicon oxide film may not be removed or may be removed.

아울러, 활성화 단계에서는 이온 주입법을 수행하는 중에 기판(110)의 전면에 발생한 손상을 동시에 제거할 수 있다.In addition, in the activation step, the damage occurring on the entire surface of the substrate 110 during the ion implantation process can be simultaneously removed.

즉, 이온 주입 단계에서는 기판(110)의 전면에 이온이 충돌하는 것에 따라 기판(110)의 실리콘 격자들이 깨지게 되어 포인트 결함(point defect)이 발생된다.That is, in the ion implantation step, as the ions collide with the entire surface of the substrate 110, the silicon lattices of the substrate 110 are broken and point defects are generated.

그러나, 활성화 단계에서 기판(110)을 열처리 하는 동안 깨진 격자들이 재결정화된다. 따라서 포인트 결함이 감소하므로, 포인트 결함으로 인해 스트레인(strain)이 형성되어 개방전압(Voc)이 저하되는 것이 방지된다.However, the broken gratings are recrystallized during the heat treatment of the substrate 110 in the activation step. Therefore, since the point defect is reduced, a strain is formed due to the point defect, so that the open-circuit voltage Voc is prevented from lowering.

위에서 설명한 이온 주입 및 활성화 공정에 의해 제1 에미터부(121)를 형성한 후, 제1 전극부(130)가 위치할 영역에 식각 페이스트(P1)를 형성한다.After the first emitter layer 121 is formed by the ion implantation and activation process described above, an etching paste P1 is formed in a region where the first electrode portion 130 is to be formed.

이때, 식각 페이스트(P1)의 선폭은 제1 전극부(130)의 선폭보다 클 수 있다.At this time, the line width of the etching paste P1 may be larger than the line width of the first electrode unit 130. [

식각 페이스트(P1)를 형성한 후, 상기 식각 페이스트(P1)에 의해 제1 에미터부(121)를 제3 두께(T3, 도 2 참조)만큼 제거한다.After the etching paste P1 is formed, the first emitter layer 121 is removed by the etching paste P1 by the third thickness T3 (see FIG. 2).

이때, 제3 두께(T3)는 위에서 설명한 바와 같이 제1 깊이(D1, 도 3 참조)와 동일하거나, 제1 깊이(D1)보다 작을 수 있다. 이와는 달리, 제3 두께(T3)는 제1 깊이(D1)보다는 크고, 제1 깊이(D1)의 4배보다는 작을 수 있다.At this time, the third thickness T3 may be equal to or less than the first depth D1 (see FIG. 3) as described above. Alternatively, the third thickness T3 may be greater than the first depth D1 and less than four times the first depth D1.

이와 같이, 제1 에미터부(121)를 제3 두께(T3)만큼 제거하여 제2 두께(T2, 도 2 참조)를 갖는 제2 에미터부(123)를 형성하면, 제2 에미터부(123)는 도 4에 도시한 불순물 도핑 프로파일을 갖게 되며, 제2 에미터부(123)의 상부 표면은 제1 에미터부(121)의 제1 불순물 도핑 농도(C1) 및 제3 불순물 도핑 농도(C3)보다 높은 제4 불순물 도핑 농도(C4)를 갖는다.When the second emitter section 123 having the second thickness T2 (see FIG. 2) is formed by removing the first emitter section 121 by the third thickness T3, And the upper surface of the second emitter section 123 has a first impurity doping concentration C1 and a third impurity doping concentration C3 which are higher than the first impurity doping concentration C1 and the third impurity doping concentration C3 of the first emitter section 121, And a high fourth dopant concentration (C4).

도면에는 도시하지 않았지만, 제2 에미터부(123)를 형성한 후, 선택적 에미터부(120) 위에 제1 유전층(140)을 형성하고, 계속하여 제2 에미터부(123)와 연결된 제1 전극부(130)를 형성한다(도 1 참조).Although not shown in the drawing, a first dielectric layer 140 is formed on the selective emitter section 120 after the second emitter section 123 is formed, and then the first electrode section 120 connected to the second emitter section 123 is formed. (See Fig. 1).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선택적 에미터부를 형성하는 방법을 도시한 것이다.6 illustrates a method of forming a selective emitter portion according to another embodiment of the present invention.

본 실시예의 제조 방법에 있어서, 이온 주입 및 활성화 공정은 도 5에서 설명한 것과 동일하므로, 이하에서는 제2 에미터부를 형성하는 방법에 대해서만 설명한다.In the manufacturing method of this embodiment, the ion implantation and activation steps are the same as those described in Fig. 5, and therefore only the method of forming the second emitter portion will be described below.

이온 주입 및 활성화 공정에 의해 제1 에미터부(121)를 형성한 후, 제1 전극부(130)가 위치할 영역을 제외한 나머지 영역에 식각 방지막(P2)을 형성한다.After the first emitter layer 121 is formed by the ion implantation and the activation process, the etch stop layer P2 is formed in the remaining region except the region where the first electrode portion 130 is to be located.

이때, 식각 방지막(P2) 사이의 간격, 즉 제1 전극부(130)가 위치할 영역의 선폭은 제1 전극부(130)의 선폭보다 크게 형성할 수 있다.In this case, the interval between the etching preventive films P2, that is, the line width of the region where the first electrode unit 130 is to be located may be larger than the line width of the first electrode unit 130. [

식각 방지막(P2)을 형성한 후, 습식 식각 방법을 사용하여 제1 전극부(130)가 위치할 영역의 제1 에미터부(121)를 제3 두께(T3)만큼 제거한다.After the etch stop layer P2 is formed, the first emitter layer 121 in the region where the first electrode unit 130 is to be positioned is removed by the third thickness T3 using a wet etching method.

이때, 제3 두께(T3)는 위에서 설명한 바와 같이 제1 깊이(D1)와 동일하거나, 제1 깊이(D1)보다 작을 수 있다. 이와는 달리, 제3 두께(T3)는 제1 깊이(D1)보다는 크고, 제1 깊이(D1)의 4배보다는 작을 수 있다.At this time, the third thickness T3 may be equal to or smaller than the first depth D1 as described above. Alternatively, the third thickness T3 may be greater than the first depth D1 and less than four times the first depth D1.

이와 같이, 제1 에미터부(121)를 제3 두께(T3)만큼 제거하여 제2 두께(T2)를 갖는 제2 에미터부(123)를 형성하면, 제2 에미터부(123)는 도 4에 도시한 불순물 도핑 프로파일을 갖게 되며, 제2 에미터부(123)의 상부 표면은 제1 에미터부(121)의 제1 불순물 도핑 농도(C1) 및 제3 불순물 도핑 농도(C3)보다 높은 제4 불순물 도핑 농도(C5)를 갖는다.When the second emitter section 123 having the second thickness T2 is formed by removing the first emitter section 121 by the third thickness T3 as described above, And the upper surface of the second emitter section 123 has the first impurity doping concentration C1 and the fourth impurity doping concentration C3 higher than the third impurity doping concentration C3 of the first emitter section 121, And a doping concentration (C5).

도면에는 도시하지 않았지만, 제2 에미터부(123)를 형성한 후에는 선택적 에미터부(120) 위에 제1 유전층(140)을 형성하고, 계속하여 제2 에미터부(123)와 연결된 제1 전극부(130)를 형성한다.The first dielectric layer 140 is formed on the selective emitter section 120 after the formation of the second emitter section 123 and then the first dielectric layer 140 connected to the second emitter section 123 is formed, (130).

한편, 이온 주입 공정을 실시하기 전에 텍스처링 공정을 실시하여 기판의 전면을 텍스처링 표면으로 형성할 수 있으며, 양면 수광형 태양전지의 경우에는 기판의 후면도 텍스처링 표면으로 형성할 수 있다.Meanwhile, a texturing process may be performed before the ion implantation process to form a textured surface on the entire surface of the substrate. In the case of a double-sided light receiving solar cell, the rear surface of the substrate may also be formed as a textured surface.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.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.

110: 기판 120: 선택적 에미터
121: 제1 에미터부 123: 제2 에미터부
130: 제1 전극부 140: 제1 유전층
150: 제2 전극부 160: 후면 전계부
170: 제2 유전층110: substrate 120: selective emitter
121: first emitter part 123: second emitter part
130: first electrode part 140: first dielectric layer
150: second electrode part 160: rear electric part
170: second dielectric layer

Claims (16)

기판;
상기 기판의 제1 면에 위치하며, 이온 주입된 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 선택적 에미터부; 및
상기 선택적 에미터부와 연결되는 제1 전극부
를 포함하며,
상기 선택적 에미터부는 제1 두께를 갖는 제1 에미터부 및 상기 제1 두께보다 제3 두께만큼 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 포함하고,
상기 제1 전극부는 상기 제2 에미터부와 접촉하며,
상기 제1 에미터부는 고농도 도핑부로 형성되고, 상기 제2 에미터부는 고농도 도핑부로 형성된 상기 제1 에미터부의 상부 표면이 상기 제3 두께만큼 제거되어 형성되고,
상기 제2 에미터부의 상부 표면 불순물 농도는 상기 제1 에미터부의 상부 표면 불순물 농도보다 높으며,
상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도는 상기 제1 에미터부의 상부 표면으로부터 멀어질수록 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하는 태양전지.Board;
An optional emitter section located on a first side of the substrate and comprising an ion implanted second conductivity type impurity; And
A first electrode portion connected to the selective emitter portion,
/ RTI >
The selective emitter portion includes a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second thickness that is thinner than the first thickness by a third thickness,
Wherein the first electrode portion is in contact with the second emitter portion,
Wherein the first emitter portion is formed of a heavily doped portion and the second emitter portion is formed by removing the upper surface of the first emitter portion formed by the heavily doped portion by the third thickness,
The upper surface impurity concentration of the second emitter portion is higher than the upper surface impurity concentration of the first emitter portion,
Wherein the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases as the distance from the upper surface of the first emitter portion increases, and gradually decreases. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 에미터부의 불순물 도핑 농도는 상기 제2 에미터부의 상부 표면으로부터 멀어질수록 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하거나, 상기 제2 에미터부의 상부 표면으로부터 멀어질수록 점차적으로 감소하는 태양전지.The method according to claim 1,
Wherein an impurity doping concentration of the second emitter portion gradually increases and gradually decreases as the distance from the upper surface of the second emitter portion increases or gradually decreases as the distance from the upper surface of the second emitter portion increases. 제4항에서,
상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이인 상기 제3 두께는 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께와 동일한 태양전지.5. The method of claim 4,
Wherein the third thickness, which is the difference between the first thickness and the second thickness, is equal to the thickness of the region in which the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제4항에서,
상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이인 상기 제3 두께는 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 큰 태양전지.5. The method of claim 4,
Wherein the third thickness, which is a difference between the first thickness and the second thickness, is greater than a thickness of a region in which the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제4항에서,
상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이인 상기 제3 두께는 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 작은 태양전지.5. The method of claim 4,
Wherein the third thickness, which is a difference between the first thickness and the second thickness, is smaller than a thickness of a region in which the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제1항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 제1 에미터부와 제2 에미터부의 하부 표면이 서로 동일한 평면상에 위치하는 태양전지.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the lower surfaces of the first emitter portion and the second emitter portion are located on the same plane. 제1 두께를 갖는 제1 에미터부 및 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 포함하는 선택적 에미터부를 기판의 제1 면에 형성하는 단계; 및
상기 제2 에미터부와 연결된 제1 전극부를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 선택적 에미터부를 형성하는 단계는,
이온 주입법을 이용하여 상기 기판의 제1 면에 불순물을 이온 주입한 후, 상기 불순물을 활성화(activation) 시켜, 제1 두께를 갖는 제1 에미터부를 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극부가 위치하는 영역의 상기 제1 에미터부를 에치백 하여, 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖는 제2 에미터부를 형성하는 단계
를 포함하는 태양전지의 제조 방법.Forming a selective emitter portion on a first surface of a substrate, the first emitter portion including a first emitter portion having a first thickness and a second emitter portion having a second thickness that is less than the first thickness; And
Forming a first electrode portion connected to the second emitter portion
Lt; / RTI >
Wherein forming the selective emitter portion comprises:
Implanting an impurity on a first surface of the substrate using an ion implantation method and activating the impurity to form a first emitter having a first thickness; And
Etching the first emitter region of the region where the first electrode section is located to form a second emitter section having a second thickness thinner than the first thickness,
Wherein the method comprises the steps of: 제9항에서,
상기 제1 에미터부는 불순물 도핑 농도가 상기 제1 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 증가하다가 점차적으로 감소하도록 형성하는 태양전지의 제조 방법.The method of claim 9,
Wherein the first emitter portion is formed so that an impurity doping concentration gradually increases in a depth direction of the first emitter portion and gradually decreases. 제10항에서,
상기 제2 에미터부는 불순물 도핑 농도가 상기 제2 에미터부의 깊이 방향으로 점차적으로 감소하도록 형성하는 태양전지의 제조 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the second emitter portion is formed so that an impurity doping concentration gradually decreases in the depth direction of the second emitter portion. 제11항에서,
상기 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께와 동일한 두께로 상기 제1 에미터부를 제거하는 태양전지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step of forming the second emitter portion removes the first emitter portion to a thickness equal to the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제11항에서,
상기 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 두꺼운 두께로 상기 제1 에미터부를 제거하는 태양전지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step of forming the second emitter portion removes the first emitter portion to a thickness greater than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제11항에서,
상기 제2 에미터부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 에미터부의 불순물 도핑 농도가 점차적으로 증가하는 영역의 두께보다 작은 두께로 상기 제1 에미터부를 제거하는 태양전지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step of forming the second emitter portion removes the first emitter portion to a thickness smaller than the thickness of the region where the impurity doping concentration of the first emitter portion gradually increases. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에서,
상기 제2 에미터부를 형성하는 단계는,
상기 제1 전극부가 위치하는 영역에 식각 페이스트를 형성하는 단계; 및
상기 식각 페이스트에 의해 상기 제1 에미터부를 상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이만큼 제거하는 단계
를 포함하는 태양전지의 제조 방법.15. The method according to any one of claims 9 to 14,
The forming of the second emitter portion may include:
Forming an etching paste in a region where the first electrode portion is located; And
Removing the first emitter portion by a difference of the first thickness and the second thickness by the etching paste
Wherein the method comprises the steps of: 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에서,
상기 제2 에미터부를 형성하는 단계는,
상기 제1 전극부가 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역에 식각 방지막을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극부가 위치하는 영역의 상기 제1 에미터부를 상기 제1 두께와 상기 제2 두께의 차이만큼 제거하는 단계
를 포함하는 태양전지의 제조 방법.15. The method according to any one of claims 9 to 14,
The forming of the second emitter portion may include:
Forming an etch stopping layer in a region other than a region where the first electrode portion is located; And
Removing the first emitter portion of the region where the first electrode portion is located by the difference between the first thickness and the second thickness
Wherein the method comprises the steps of:
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