KR101981903B1 - Manufacturing method of solar cell and solar cell - Google Patents
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Abstract
이면측 불순물 확산층(7)은, 제1 도전형의 불순물 원소를 제1 농도로 포함하여 선상(線狀) 형상을 갖는 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 같은 도전형의 불순물 원소를 제1 농도보다도 낮은 제2 농도로 포함하는 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)을 갖는다. 이면측 그리드 전극(6a)은, 이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터 이면측 그리드 전극(6a)의 연재 방향과 교차하는 방향으로 돌출함과 함께 이면측 그리드 전극(6a)의 연재 방향에 따라 분할 배치된 복수의 접속용 돌출부(6t)를 갖는다. 복수의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 연재 방향에서 반도체 기판의 1면측에서의 특정한 기준 위치로부터 떨어짐에 따라 이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터의 돌출 길이가 길어진다.The back side impurity diffused layer 7 includes a back side high concentration impurity diffused layer 7a having a linear shape including the impurity element of the first conductivity type as a first concentration and a back side high concentration impurity diffused layer 7a, Side low-concentration impurity diffusion layer 7b including an impurity element of the same conductivity type at a second concentration lower than the first concentration. The back side grid electrode 6a projects from the side of the back side grid electrode 6a in the direction intersecting with the extending direction of the back side grid electrode 6a and extends along the extending direction of the back side grid electrode 6a And has a plurality of connection protrusions 6t arranged in a divided manner. The projecting length of the plurality of connection protruding portions 6t from the side surface of the back side grid electrode 6a becomes longer as it deviates from a specific reference position on the one surface side of the semiconductor substrate in the extending direction of the back surface side grid electrode 6a .
Description
본 발명은, 그리드 전극을 갖는 태양전지 셀 및 태양전지 셀의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell having a grid electrode and a method of manufacturing the solar cell.
종래, 높은 광전변환 효율을 갖는 태양전지 셀의 구조로서, 태양전지 셀의 표리면을 패시베이션하여, 표리면에서의 캐리어의 재결합을 억제하는 구조가 있다. 이 경우, 이면 전계층(Back Surface Field : BSF)을 선택 확산층으로 하는 것이 중요하다. 그러나, 이면 전계층을 선택 확산층으로 하는 경우에는, 이면 전계층중 고농도로 불순물이 확산된 이면측 고농도 확산층상에 전극을 형성하지 않으면, 이면측 전극과 이면측 고농도 확산층과의 전기적 접속이 불충분하게 되어, 태양전지 셀의 특성의 저하의 원인이 된다.Conventionally, as a structure of a solar cell having a high photoelectric conversion efficiency, there is a structure in which top and bottom surfaces of a solar cell are passivated to suppress recombination of carriers on the front and back surfaces. In this case, it is important to use a back surface field (BSF) as a selective diffusion layer. However, in the case where the entire front surface layer is used as the selective diffusion layer, if the electrodes are not formed on the back surface side high concentration diffusion layer in which impurities are diffused at high concentration in the front surface layer on the back surface side, the electrical connection between the back surface side electrode and the back surface side high- Resulting in deterioration of the characteristics of the solar cell.
이면측 전극과 이면측 고농도 확산층과의 전기적 접속을 개선하는 태양전지로서, 특허 문헌 1에는, 핑거 전극에 접속 돌출부가 형성된 태양전지가 개시되어 있다. 특허 문헌 1에서는, 이면측 전극이, 버스 바 전극과, 핑거 전극과, 핑거 전극으로부터 핑거 전극과 교차하는 방향으로 돌출하는 접속 돌출부를 포함한 태양전지가 개시되어 있다. 이와 같은 특허 문헌 1의 태양전지의 접속 돌출부는, 이면측 고농도 확산층과 핑거 전극과의 얼라인먼트시에, 공정 오차 등에 의해 이면측 고농도 확산층과 핑거 전극이 어긋나는 경우에도, 이면측 고농도 확산층과 핑거 전극을 전기적으로 접속하는 역할을 다한다.A solar cell for improving electrical connection between a backside electrode and a backside highly concentrated diffusion layer is disclosed in Patent Document 1, and a solar cell having a connection protrusion formed on a finger electrode is disclosed. Patent Document 1 discloses a solar cell including a bus bar electrode, a finger electrode, and a connection projection protruding in a direction intersecting the finger electrode from the finger electrode. The connection projecting portion of the solar cell of Patent Document 1 has a problem that even when the backside highly concentrated diffusion layer and the finger electrode are displaced due to a process error or the like during alignment between the backside highly concentrated diffusion layer and the finger electrode, Perform the role of electrical connection.
그렇지만, 상기 특허 문헌 1에 나타난 태양전지에서는, 핑거 전극에 부분적으로 돌출부가 마련되어 있다. 핑거 전극은, 통상, 금속재료를 포함한 전극 재료 페이스트를 인쇄 및 소성(燒成)함에 의해 형성되어 있다. 그리고, 핑거 전극의 비용의 대부분을 차지하는 금속재료는, 태양전지 셀을 구성하는 재료 중에서는 고액의 재료이다. 특히, 핑거 전극에는 은(Ag)이 많이 사용되는데, 은은 금속재료 중에서도 고가의 재료이다.However, in the solar cell disclosed in Patent Document 1, the finger electrode has a protruding portion in part. The finger electrode is usually formed by printing and firing an electrode material paste containing a metal material. The metal material that occupies most of the cost of the finger electrode is a high-cost material among the materials constituting the solar cell. Particularly, silver (Ag) is often used as a finger electrode, and silver is expensive material among metal materials.
이 때문에, 태양전지 셀의 비용을 저감하기 위해서는, 핑거 전극의 비용의 대부분을 차지하는 금속재료의 사용량을 저감하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 금속재료의 사용량의 저감은, 상기 특허 문헌 1에 나타난 접속 돌출부를 갖는 핑거 전극의 실현에 있어서 제약이 된다라는 문제가 있다.Therefore, in order to reduce the cost of the solar cell, it is desirable to reduce the amount of the metal material that occupies most of the cost of the finger electrode. However, there is a problem that the reduction in the amount of metal material used is a limitation in the realization of the finger electrode having the connection protrusion shown in the above-mentioned Patent Document 1.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 전극 재료의 사용량을 저감하면서 전극과 고농도 확산층과의 전기적 접속에 기인한 광전변환 효율의 저하를 억제 가능한 태양전지 셀 및 태양전지 셀의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a solar cell and a solar cell capable of suppressing a decrease in photoelectric conversion efficiency due to electrical connection between an electrode and a high concentration diffusion layer while reducing an amount of electrode material used The purpose.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 태양전지 셀이, 제1 도전형의 반도체 기판과, 반도체 기판의 1면측에 제1 도전형 또는 제2 도전형의 불순물 원소가 확산된 불순물 확산층과, 1면측에 배치되어 불순물 확산층에 전기적으로 접속하는 페이스트 전극으로서 반도체 기판의 면방향에서의 특정 방향에 제1의 배치 간격으로 평행하게 연재되어 선상(線狀) 형상을 갖는 복수개의 그리드 전극을 구비한다. 불순물 확산층은, 그리드 전극의 하부 영역에 제1 도전형 또는 제2 도전형의 불순물 원소를 제1 농도로 포함하여 선상 형상을 갖는, 반도체 기판의 면방향에서 특정 방향에 평행하게 연재되는 복수개의 제1 불순물 확산층과, 제1 불순물 확산층과 같은 도전형의 불순물 원소를 제1 농도보다도 낮은 제2 농도로 포함하는 제2 불순물 확산층을 갖는다. 그리드 전극은, 그리드 전극의 측면부터 그리드 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 돌출함과 함께 그리드 전극의 연재 방향에 따라 배치된 복수의 돌출부를 갖는다. 복수의 돌출부는, 그리드 전극의 연재 방향에서 반도체 기판의 1면측에서의 특정한 기준 위치로부터 떨어짐에 따라 그리드 전극의 측면부터의 돌출 길이가 길어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described problems and to achieve the object, the present invention provides a solar battery cell comprising: a semiconductor substrate of a first conduction type; and an impurity element of a first conduction type or a second conduction type on the one surface side of the semiconductor substrate And a plurality of paste electrodes extending in parallel in a specific direction in the plane direction of the semiconductor substrate in parallel at a first arrangement interval and provided as a paste electrode arranged on one surface side and electrically connected to the impurity diffusion layer, Grid electrodes. The impurity diffusing layer may include a plurality of impurity diffusion regions, each having a linear shape including a first conductivity type or a second conductivity type impurity element in a lower region of the grid electrode and extending in parallel to a specific direction in a plane direction of the semiconductor substrate 1 impurity diffusion layer and a second impurity diffusion layer containing a conductive impurity element such as a first impurity diffusion layer at a second concentration lower than the first concentration. The grid electrode has a plurality of protrusions projecting from the side of the grid electrode in the direction intersecting the extending direction of the grid electrode and arranged along the extending direction of the grid electrode. The plurality of protrusions are characterized in that the protruding length from the side surface of the grid electrode becomes longer as the protruding portion is separated from the specific reference position on the one surface side of the semiconductor substrate in the extending direction of the grid electrode.
본 발명에 관한 태양전지 셀은, 전극 재료의 사용량을 저감하면서 전극과 고농도 확산층과의 전기적 접속에 기인한 광전변환 효율의 저하를 억제할 수 있다, 라는 효과를 이룬다.The solar cell according to the present invention has the effect of suppressing a decrease in the photoelectric conversion efficiency due to the electrical connection between the electrode and the high concentration diffusion layer while reducing the amount of electrode material used.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀을 수광면측에서 본 상면 모식도
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀을 수광면과 대향하는 이면측에서 본 하면 모식도
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 주요부 단면 모식도로서, 도 1의 A-A방향에서의 태양전지 셀의 주요부 단면도
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 이면측 그리드 전극을 확대하여 도시하는 주요부 평면도
도 5는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 이면측 고농도 불순물 확산층을 확대하여 도시하는 주요부 평면도
도 6은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 이면측 그리드 전극을 설명하는 모식도
도 7은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀에서 이면측 고농도 불순물 확산층에 대한 이면측 그리드 전극의 맞겹침(重ね合わせ) 오차가 발생한 경우에 있어서의 접속용 돌출부에 의한 전기적 접속의 원리를 설명하기 위한 평면도
도 8은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 방법의 프로세스 플로우를 도시한 플로우 차트
도 9는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 10은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 11은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 12는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 13은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 14는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 15는 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 16은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 17은 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도
도 18은 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극의 패턴에 Ag 함유 페이스트를 인쇄하기 위한 인쇄 마스크의 구성을 도시하는 모식도
도 19는 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극이 중심 위치(C)를 중심으로 하여 좌회전하는 방향으로 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향이 있는 경우에 이용하는 이면측 그리드 전극의 패턴을 도시하는 모식도
도 20은 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극이 중심 위치(C)를 중심으로 하여 우회전하는 방향으로 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향이 있는 경우에 이용하는 이면측 그리드 전극의 패턴을 도시하는 모식도
도 21은 본 발명의 실시의 형태에 관한 수광면측 불순물 확산층을 선택 확산층 구조로 한 태양전지 셀의 주요부 단면 모식도1 is a schematic view of a top view of a solar cell according to an embodiment of the present invention viewed from a light-
FIG. 2 is a plan view of a solar cell according to an embodiment of the present invention when viewed from the side opposite to the light-
3 is a schematic sectional view of a main part of a solar cell according to an embodiment of the present invention,
Fig. 4 is a plan view of a principal part of a back side grid electrode of a solar cell according to an embodiment of the present invention,
5 is an enlarged view of a back surface side high-concentration impurity diffusion layer of a solar battery cell according to an embodiment of the present invention,
6 is a schematic view illustrating the back side grid electrode of the solar cell according to the embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a graph showing the principle of electrical connection by the connecting protruding portion when an error in overlapping of the back side grid electrode with respect to the back side high concentration impurity diffused layer in the solar cell according to the embodiment of the present invention Floor plan to illustrate
8 is a flowchart showing a process flow of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention
9 is a cross-sectional view of a main part for explaining a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
10 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
11 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
12 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
13 is a cross-sectional view of a main portion for explaining a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
14 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
15 is a cross-sectional view of a main portion for explaining a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
16 is a cross-sectional view of a main portion for explaining a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
17 is a cross-sectional view of a main portion illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment of the present invention
18 is a schematic diagram showing a configuration of a printing mask for printing an Ag-containing paste on a pattern of a back side grid electrode according to an embodiment of the present invention
19 shows a pattern of the back side grid electrode used when the position of the forming position tends to occur in the direction in which the back side grid electrode according to the embodiment of the present invention rotates about the center position C to the left, Pattern diagram
20 shows a pattern of the back side grid electrode used when the back side grid electrode according to the embodiment of the present invention tends to cause a positional shift of the formation position in a direction in which the right side grid electrode rotates right at the center position C Pattern diagram
21 is a schematic cross-sectional view of a main part of a solar cell in which a light-receiving surface side impurity diffused layer according to an embodiment of the present invention has a selective diffusion layer structure
이하에, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀 및 태양전지 셀의 제조 방법을 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 기술(記述)로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 또한, 이하에 도시하는 도면에서는, 이해의 용이를 위해, 각 부재의 축척이 실제와는 다른 경우가 있다. 각 도면 사이에서도 마찬가지이다.Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell and a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following description, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. In the drawings shown below, the scale of each member may be different from the actual scale for ease of understanding. The same applies to the drawings.
실시의 형태Embodiment Mode
도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)을 수광면측에서 본 상면 모식도이다. 도 2는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)을 수광면과 대향하는 이면측에서 본 하면 모식도이다. 도 3은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 주요부 단면 모식도로서, 도 1의 A-A방향에서의 태양전지 셀(1)의 주요부 단면도이다.Fig. 1 is a schematic top view of a solar cell 1 according to an embodiment of the present invention, viewed from the light-receiving surface side. Fig. 2 is a schematic view showing the solar cell 1 according to the embodiment of the present invention as viewed from the back side facing the light-receiving surface. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of the solar cell 1 according to the embodiment of the present invention, and is a sectional view of the main part of the solar cell 1 in the direction of A-A in Fig.
본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서는, 제2 도전형인 p형의 불순물인 붕소(B)가 확산된 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)이, 제1 도전형인 n형의 반도체 기판(2)의 수광면 전체에 형성되어, pn 접합을 갖는 반도체 기판(11)이 형성되어 있다. 또한, 수광면측 불순물 확산층(3)상에는, 절연막으로 이루어지는 반사 방지막(4)이 형성되어 있다. 이 태양전지 셀(1)에서는, 반사 방지막(4)측부터 광(L)이 입사한다.In the solar cell 1 according to the present embodiment, the p-type light-receiving-surface-side impurity diffused
반도체 기판(2)으로서는, n형의 단결정 실리콘 기판을 사용하고 있다. 이하에서는, n형의 단결정 실리콘 기판으로 이루어지는 반도체 기판(2)을 n형 실리콘 기판(2)이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 반도체 기판(2)은 n형의 단결정 실리콘 기판으로 한정되는 것이 아니고, n형의 다결정 실리콘 기판을 사용하여도 좋다.As the
n형 실리콘 기판(2)에서의 수광면측, 즉 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)에서의 수광면측에는, 텍스쳐 구조가 형성되어 있다. 텍스쳐 구조의 미소 요철은, 매우 미세하기 때문에, 도 3 및 이하의 도면에서는 요철 형상으로서 도시하지 않는다.On the light-receiving surface side of the n-
반도체 기판(2)에서의 수광면측에는, 장척(長尺) 세장(細長)의 복수개의 수광면측 그리드 전극(5a)이, 반도체 기판(11)에서의 한 쌍의 변방향에 따라 병렬로 배치되어 있다. 또한, 수광면측 그리드 전극(5a)과 도통하는 복수개의 수광면측 버스 전극(5b)이 수광면측 그리드 전극(5a)과 직교한 상태로, 반도체 기판(11)에서의 다른 한 쌍의 변방향에 따라 병렬로 배치되어 있다. 수광면측 그리드 전극(5a) 및 수광면측 버스 전극(5b)은, 각각 저면부에서 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)에 전기적으로 접속하고 있다. 수광면측 그리드 전극(5a) 및 수광면측 버스 전극(5b)은 은(銀)을 포함한 전극 재료에 의해 구성되어 있다. 그리고, 수광면측 그리드 전극(5a)과 수광면측 버스 전극(5b)에 의해, 빗형상(櫛型狀)을 나타내는 제1 전극인 수광면측 전극(5)이 구성되어 있다.On the light receiving surface side of the
수광면측 그리드 전극(5a)은, 예를 들면 40㎛ 이상, 70㎛ 이하 정도의 폭을 가짐과 함께 기정(旣定)의 간격으로 평행하게 70개 이상, 300개 이하의 갯수가 배치되고, 반도체 기판(11)의 내부에서 발전한 전기를 집전(集電)한다. 또한, 수광면측 버스 전극(5b)은, 예를 들면 0.5mm 이상, 1.0mm 이하 정도의 폭을 가짐과 함께 태양전지 셀 1장당에 2개 이상, 5개 이하의 갯수가 배치되고, 수광면측 그리드 전극(5a)에서 집전한 전기를 외부에 취출한다. 수광면측 그리드 전극(5a)의 갯수로서는, 100개 이상, 200개 이하가 보다 바람직하다.The light receiving surface
한편, 반도체 기판(2)에서의 수광면과 대향하는 면인 이면측의 표층에는, 인(P)이 확산된 n형의 이면측 불순물 확산층(7)이 n형의 반도체 기판(2)의 수광면과 대향하는 이면의 전체에 형성되어 BSF층을 구성하고 있다. 이면측 불순물 확산층(7)상에는, 절연막으로 이루어지는 이면측 절연막(8)이 형성되어 있다.On the other hand, on the back surface side of the
또한, 이면측 불순물 확산층(7)상에는, 장척 세장의 복수개의 이면측 그리드 전극(6a)이, 반도체 기판(11)에서의 한 쌍의 변방향에 따라 병렬로 배치되어 있다. 또한, 이면측 그리드 전극(6a)과 도통하는 복수개의 이면측 버스 전극(6b)이 이면측 그리드 전극(6a)과 직교한 상태로, 반도체 기판(11)에서의 다른 한 쌍의 변방향에 따라 병렬로 배치되어 있다. 이면측 그리드 전극(6a) 및 이면측 버스 전극(6b)은, 후술하는 n형의 이면측 불순물 확산층(7)의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)상에 형성되고, 각각 저면부에서 n형의 이면측 불순물 확산층(7)의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 전기적으로 접속하고 있다. 이면측 그리드 전극(6a) 및 이면측 버스 전극(6b)은 은을 포함한 전극 재료에 의해 구성되어 있다. 그리고, 이면측 그리드 전극(6a)과 이면측 버스 전극(6b)에 의해, 빗형상을 나타내는 제2 전극인 이면측 전극(6)이 구성되어 있다.A plurality of back
이면측 그리드 전극(6a)은, 예를 들면 40㎛ 이상, 70㎛ 이하 정도의 폭을 가짐과 함께 기정의 간격으로 평행하게 70개 이상, 300개 이하의 갯수가 배치되고, 반도체 기판(11)의 내부에서 발전한 전기를 집전한다. 또한, 이면측 버스 전극(6b)은, 예를 들면 0.5mm 이상, 1.0mm 이하 정도의 폭을 가짐과 함께 태양전지 셀 1장당에 2개 이상, 5개 이하의 갯수가 배치되고, 이면측 그리드 전극(6a)에서 집전한 전기를 외부에 취출한다. 이면측 그리드 전극(6a)의 갯수로서는, 100개 이상, 200개 이하가 보다 바람직하다.The back
n형의 이면측 불순물 확산층(7)은, 반도체 기판(2)에서의 이면의 표층에 n형의 불순물로서 인이 확산된 n형의 불순물 확산층이다. 태양전지 셀(1)에서는, n형의 이면측 불순물 확산층(7)으로서 2종류의 층이 형성되어 선택 확산층 구조가 형성되어 있다. 즉, n형 실리콘 기판(2)의 이면측의 표층부에서, 이면측 전극(6)의 하부 영역 및 그 주변 영역에는, n형의 불순물이 이면측 불순물 확산층(7)에서의 상대적으로 고농도로 확산된 제1 불순물 확산층인 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이 형성되어 있다. 또한, n형 실리콘 기판(2)의 이면측의 표층부에서, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이 형성되지 않은 영역에는, n형의 불순물이 이면측 불순물 확산층(7)에서 상대적으로 저농도로 균일하게 확산된 제2 불순물 확산층인 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)이 형성되어 있다.The n-type back-side
이면측 고농도 불순물 확산층(7a)은, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)에 비하여 낮은 전기 저항을 갖는 저저항 확산층이다. 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)은, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 비하여 높은 전기 저항을 갖는 고저항 확산층이다. 그리고, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)에 의해 이면측 불순물 확산층(7)이 구성된다.The back-side high-concentration
따라서, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 불순물 확산 농도를 제1 농도로 하고, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 불순물 확산 농도를 제2 농도라고 하면, 제2 농도는, 제1 농도보다도 낮아진다. 또한, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 전기 저항치를 제1 전기 저항치로 하고, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 전기 저항치를 제2 전기 저항치라고 하면, 제2 전기 저항치는, 제1 전기 저항치보다도 커진다.Therefore, when the impurity diffusion concentration of the back-side high-concentration
이상과 같이 구성된 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서는, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)이, BSF층으로서 n형 실리콘 기판(2)의 이면에서의 캐리어의 재결합을 억제할 수 있기 때문에, 양호한 개방 전압을 얻을 수 있다. 또한, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이, 이면측 불순물 확산층(7)과 이면측 전극(6)과의 접촉 저항을 저감하기 때문에, 양호한 곡선인자(曲線因子)를 얻을 수 있다.In the solar cell 1 according to the present embodiment configured as described above, the back side lightly doped impurity diffused
다음에, 본 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극(6a)에 관해 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 이면측 그리드 전극(6a)을 확대하여 도시하는 주요부 평면도이다. 도 5는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)을 확대하여 도시하는 주요부 평면도이다. 도 6은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 이면측 그리드 전극(6a)을 설명하는 모식도이다.Next, the back
도 4에 도시하는 바와 같이, 이면측 그리드 전극(6a)은, 기본 형상으로서 장척 세장 형상을 가지며, 반도체 기판(11)의 한 쌍의 변방향에 따라 기정의 제1의 배치 간격(D1)으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 이면측 그리드 전극(6a)은, 그 이면측 그리드 전극(6a)의 양측면에 복수의 접속용 돌출부(6t)가 형성되어 있다. 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향과 교차하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 양측면부터 돌출하고 있다. 또한, 접속용 돌출부(6t)는, 기정의 제2의 배치 간격(D2)으로 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에 따라 복수개가 분할 배치되어 있다.As shown in Fig. 4, the back
도 4에서는, 접속용 돌출부(6t)는, 반도체 기판(11)의 면방향에서 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향과 직교하는 방향으로 돌출하고 있다. 이와 같은 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 형성시에 있어서의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 전극(6)과의 얼라인먼트시에 위치 어긋남이 생긴 경우에, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적인 접속을 보조하는 기능을 갖는다.4, the connecting
장척 세장 형상의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)은, 이면측 그리드 전극(6a)에서 접속용 돌출부(6t)를 제외한 장척 세장 형상 부분과 동일폭 및 동일 형상을 갖는다. 즉, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)은, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)과 동일폭으로 되어 있다. 그리고, 이면측 그리드 전극(6a)의 장척 세장 형상 부분은, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)상에 겹쳐서 형성되어 있다. 또한, 본 명세서에서의 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)은, 이면측 그리드 전극(6a)에서 접속용 돌출부(6t)를 제외한 장척 세장 형상 부분의 폭이고, 접속용 돌출부(6t)의 돌출분(突出分)은 포함하고 있지 않다. 따라서 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 측면부터 비어져 나와, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)상에 형성되어 있다.The back-side high-concentration impurity diffused
본 실시의 형태에서는, 이면측 그리드 전극(6a)이 전기적으로 접속되는 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)을 필요 최소한, 즉 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 동일폭으로 하고 있다. 이에 의해, 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 영역의 비율을 증대시켜서, 이면 패시베이션 효과를 증대시킬 수 있다.In the present embodiment, the
접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 특정한 기준 위치로부터 떨어짐에 따라 이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터의 돌출량이 크게, 즉 이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)가 길게 되어 있다. 따라서 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서의 특정한 기준 위치에 가까울수록 돌출량이 작고, 즉 이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터의 돌출 길이(6tL)가 짧게 되어 있다.The protruding
여기서, 본 실시의 형태에서는, 특정한 기준 위치를, 이면측 그리드 전극(6a)의 형성시에 있어서의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 전극(6)과의 얼라인먼트시의 위치맞춤 위치인 반도체 기판(11)의 면방향에서의 중심 위치(C)로 한다. 특정한 기준 위치는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 전극(6)과의 위치맞춤 정밀도가 가장 높은 위치이다. 그리고, 복수의 이면측 그리드 전극(6a)의 각각에서는, 중심 위치(C)를 통과하여 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에 직교하는 가상선(V)을 특정한 기준 위치로 생각할 수도 있다. 또한, 여기서는, 얼라인먼트시의 위치맞춤 위치를 반도체 기판(11)의 면방향에서의 중심 위치(C)로 하였지만, 얼라인먼트시의 위치맞춤 위치는, 이것으로 한정되지 않고, 반도체 기판(11)의 면내에서의 임의의 위치로 하는 것이 가능하다. 이 경우도, 얼라인먼트시의 위치맞춤 위치가, 특정한 기준 위치로 된다.Here, in the present embodiment, the specific reference position is a position at which the rear surface side high-concentration
이 경우, 복수개의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서 중심 위치(C)로부터 떨어짐에 따라, 돌출 길이(6tL)가 길게 되어 있다. 즉, 복수개의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 각각의 이면측 그리드 전극(6a)과 직교하는 가상선(V)으로부터 떨어짐에 따라, 돌출 길이(6tL)가 길게 되어 있다. 그리고, 각각의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 중심 위치(C) 또는 중심 위치(C)에 대응하는 위치로부터의 거리에 정비례 하여 돌출 길이(6tL)가 길게 되어 있다. 따라서 각각의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 중심 위치(C)에 대응하는 위치로부터의 거리에 정비례하여 돌출 길이(6tL)가 길게 되어 있다.In this case, the
환언하면, 복수개의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 태양전지 셀(1)의 단부(端部)로부터 중심 위치(C)에 근접함에 따라, 돌출 길이(6tL)가 짧게 되어 있다. 즉, 복수개의 이면측 그리드 전극(6a)에서의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 태양전지 셀(1)의 단부로부터, 각각의 이면측 그리드 전극(6a)과 직교하는 가상선(V)에 근접함에 따라, 돌출 길이(6tL)가 짧게 되어 있다.In other words, the
이면측 그리드 전극(6a)의 형성시에 있어서 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대해 이면측 전극(6)의 형성 위치를 위치맞춤할 때에, 반도체 기판(11)의 면방향에서 특정한 기준 위치인 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경우가 있다. 이 경우는, 중심 위치(C)로부터 가까운 위치에서는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 맞겹치는 정밀도가 높아진다. 이하, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 맞겹치는 정밀도를 맞겹침 정밀도라고 부르는 경우가 있다. 즉, 각각의 이면측 그리드 전극(6a)은, 가상선(V)으로부터 가까운 위치에서는 맞겹침 정밀도가 높아진다. 이 때문에, 가상선(V)으로부터 가까운 위치에서는 접속용 돌출부(6t)는 거의 불필요하고, 돌출 길이(6tL)는 짧아도 괜찮다.When the formation position of the back
한편, 각각의 이면측 그리드 전극(6a)은, 가상선(V)으로부터 먼 위치에서는, 맞겹침 정밀도가 낮아진다. 즉, 가상선(V)으로부터 먼 위치의 이면측 그리드 전극(6a)의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 어긋남량은, 가상선(V)으로부터 가까운 위치의 이면측 그리드 전극(6a)의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 어긋남량보다도 커진다. 그리고, 가상선(V)으로부터 가장 먼 위치의 이면측 그리드 전극(6a)의 단부의 어긋남량이 가장 커진다.On the other hand, at the positions far from the virtual line (V), the rear-surface-side grid electrodes (6a) have a low accuracy of interlacing. That is, the shift amount of the rear
이 경우, 상술한 바와 같이, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에서의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)를 가상선(V)으로부터 떨어짐에 따라 길게 함에 의해, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 접속용 돌출부(6t)에 의해 전기적으로 접속할 수 있다. 이에 의해, 이면측 그리드 전극(6a)이 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)으로부터 어긋남에 의해 저감된 이면측 그리드 전극(6a)과 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과의 접촉면적을 증대시킬 수 있다. 그리고, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 어긋남량이 크고, 이면측 그리드 전극(6a)의 장척 세장 형상 부분과 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이 접촉하지 않게 된 이면측 그리드 전극(6a)의 단부 부근에서도, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 접속용 돌출부(6t)에 의해 전기적으로 접속할 수 있다. 도 7은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 맞겹침 오차가 발생한 경우에 있어서의 접속용 돌출부(6t)에 의한 전기적 접속의 원리를 설명하기 위한 평면도이다.In this case, as described above, the projecting length 6tL of the
또한, 도 7에서는, 이면측 그리드 전극(6a)에서의 가상선(V)보다도 우측의 영역에 관해 도시하고 있지만, 가상선(V)보다도 좌측의 영역에 대해서도 마찬가지이다. 단, 도 7의 경우의 가상선(V)보다도 좌측의 영역에서는, 이면측 그리드 전극(6a)은 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 하측으로 어긋난다. 그리고, 이면측 그리드 전극(6a)에서의 상측의 측면부터 돌출한 접속용 돌출부(6t)에 의해, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 전기적으로 접속할 수 있다.7, the region on the right side of the imaginary line V in the back
따라서 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서는, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치가 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대해 어긋난 경우에도, 접속용 돌출부(6t)에 의해 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 전기적으로 접속할 수 있기 때문에, 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화를 도모하는 것이 가능하다. 그리고, 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화를 도모함에 의해, 이면측 그리드 전극(6a)에 사용되는 금속재료의 양을 저감할 수 있고, 이면측 그리드 전극(6a) 및 태양전지 셀(1)의 비용의 저하를 실현할 수 있다.Therefore, in the solar cell 1 according to the present embodiment, the formation position of the back
이와 같이, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서의 중심 위치(C) 또는 가상선(V)으로부터의 거리에 응하여 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)를 적절하게 설정함에 의해, 이면측 그리드 전극(6a)에 사용되는 금속재료의 양을 저감하여, 이면측 그리드 전극(6a) 및 태양전지 셀(1)의 비용을 저감할 수 있다. 가상선(V)으로부터의 거리에 응한 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)는, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향을 파악함에 의해, 적절하게 설정 가능하다.By appropriately setting the protruding length 6tL of the
또한, 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서는, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치가 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대해 어긋난 경우에도, 접속용 돌출부(6t)에 의해 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 전기적으로 접속할 수 있다. 이 때문에, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)을 필요 최소한, 즉 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 동일폭으로 할 수 있다. 이에 의해, 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 영역의 비율을 증대시켜서, 이면 패시베이션 효과를 증대시킬 수 있다.In the solar cell 1 according to the present embodiment, the formation position of the back
한편, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서의 모든 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)가 동등하게 되어 있는 경우는, 상기와 같은 효과는 매우 작아진다. 도 7에서, 모든 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)가, 가상선(V)측의 접속용 돌출부(6t)에 맞추어서 작게 설정되어 있는 경우는, 돌출 길이(6tL)가 짧기 때문에, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 어긋남량이 큰 이면측 그리드 전극(6a)의 단부측에서는, 접속용 돌출부(6t)에 의한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 접속 면적이 작아지고, 또는 없어진다.On the other hand, when the projection lengths 6tL of all the
즉, 도 7에서 모든 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)가, 예를 들면 가상선(V)부터 가깝고 맞겹침 정밀도가 높은 위치, 또한 이 위치의 부근의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)에 맞추어서 짧게 되어 있는 경우는, 가상선(V)으로부터 멀고 맞겹침 정밀도가 낮은 단부측에서는, 접속용 돌출부(6t)에 의한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 접속 면적이 작아지고, 또는 없어진다. 이 경우는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 도통이 불충분하게 되고, 접촉 저항이 커진다.7, the protrusion length 6tL of all of the
또한, 도 7에서, 모든 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)가, 가상선(V)으로부터 멀고 맞겹침 정밀도가 낮은 단부측의 위치에서의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)에 맞추어서 크게 되어 있는 경우는, 이면측 그리드 전극(6a)의 단부 부근에서도, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 접속용 돌출부(6t)에 의해 전기적으로 접속할 수 있다. 그렇지만, 이 경우는, 접속용 돌출부(6t)의 면적이 커지기 때문에, 반도체 기판(11)의 이면에서의 캐리어의 재결합이 증가하고, 또한 접속용 돌출부(6t)에 사용되는 금속재료의 양이 증대하여 이면측 그리드 전극(6a) 및 태양전지 셀(1)의 비용이 증대한다.7, the protruding length 6tL of all the connecting protruding
접속용 돌출부의 폭(6tW)은, 모든 접속용 돌출부(6t)에서 동일하게 되고, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW) 이하가 된다. 한 예로서, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)에 대한 접속용 돌출부의 폭(6tW)의 비율 : 6tW/6aW는, 0.3 이상, 1 이하가 된다. 상기한 비율 : 6tW/6aW가 0.3 미만인 경우는, 접속용 돌출부의 폭(6tW)이 작기 때문에, 접속용 돌출부(6t)에 의한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적 접속 면적이 불충분하게 될 우려가 있다. 또한, 상기한 비율 : 6tW/6aW가 1보다 큰 경우는, 접속용 돌출부의 폭(6tW)이 크기 때문에, 접속용 돌출부(6t)의 면적이 커지고, 반도체 기판(11)의 이면에서의 캐리어의 재결합이 증가하여 태양전지 셀(1)의 특성이 저하될 우려가 있다. 상기한 비율 : 6tW/6aW는, 태양전지 셀(1)의 크기, 태양전지 셀(1)의 종류, 이면측 그리드 전극(6a)의 구성 재료, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 불순물 농도 등의 여러 조건에 의해, 적절히 적절하게 설정 가능하다.The width (6tW) of the projection for connection is the same for all connection protrusions (6t) and is equal to or smaller than the width (6aW) of the backside grid electrode. As an example, the ratio of the width (6tW) of the connection protruding portion to the width (6aW) of the back side grid electrode: 6tW / 6aW is 0.3 or more and 1 or less. When the above ratio: 6tW / 6aW is less than 0.3, since the width (6tW) of the connecting protruding portion is small, the back surface side high concentration impurity diffused
이면측 그리드 전극(6a)의 측면부터의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)는, 이웃하는 이면측 그리드 전극(6a) 사이의 배치 간격인 제1의 배치 간격(D1)보다도 작게 된다. 또한, 장척 세장 형상 부분을 끼우고 대향하는 2개의 접속용 돌출부(6t)의 돌출 길이(6tL)는, 동일하게 되어 있다. 그리고, 제1의 배치 간격(D1)에 대한 돌출 길이(6tL)의 비율 : 6tL/D1은, 0.6 이하가 된다. 상기한 비율 : 6tL/D1이 0.6보다 큰 경우는, 이웃하는 이면측 그리드 전극(6a)의 접속용 돌출부(6t)끼리가 서로 연결될 우려가 있다. 또한, 접속용 돌출부(6t)의 길이가 길기 때문에, 접속용 돌출부(6t)의 면적이 커지고, 반도체 기판(11)의 이면에서의 캐리어의 재결합이 증가하여 태양전지 셀(1)의 특성이 저하될 우려가 있다. 태양전지 셀(1)의 특성이 저하될 우려가 있다. 또한, 제1의 배치 간격(D1)은, 0.5mm 이상, 2.0mm 이하 정도가 된다.The protruding length 6tL of the connecting
또한, 제2의 배치 간격(D2)은, 0.5mm 이상, 2.0mm 이하 정도가 된다. 제2의 배치 간격(D2)이 0.5mm 미만인 경우에는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서의 접속용 돌출부(6t)가 조밀하게 위치하게 되고, 이면측 그리드 전극(6a)의 면적이 넓게 되어, 태양전지 셀(1)의 특성이 저하될 우려가 있다. 제2의 배치 간격(D2)이 2.0mm보다 큰 경우는, 접속용 돌출부(6t)에 의한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적 접속 면적이 불충분하게 될 우려가 있다.The second arrangement interval D2 is about 0.5 mm or more and 2.0 mm or less. When the second arrangement interval D2 is less than 0.5 mm, the connecting
한 예로서, 상기한 비율 : 6tL/D1은, 0.05 이상, 0.3 이하가 된다. 상기한 비율 : 6tL/D1이 0.05 미만인 경우는, 돌출 길이(6tL)가 작기 때문에, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 맞겹침 오차에 대해, 접속용 돌출부(6t)에 의해 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 전기적으로 접속할 수 없을 우려가 있다. 상기한 비율 : 6tL/D1이 0.3보다 큰 경우는, 돌출 길이(6tL)가 불필요하게 길어지고, 접속용 돌출부(6t)의 면적이 불필요하게 커질 우려가 있다. 상기한 비율 : 6tL/D1은, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향을 파악함에 의해, 가상선(V)으로부터의 거리에 응하여 적절하게 설정 가능하다.As an example, the ratio: 6tL / D1 is 0.05 or more and 0.3 or less. In the case where the above ratio: 6tL / D1 is less than 0.05, the protruding length (6tL) is small, and therefore the protruding length (6tL) is small in relation to the overlapping error of the back
접속용 돌출부(6t)는, 기정의 제2의 배치 간격(D2)으로 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에 따라 복수개가 배치되어 있다. 그리고, 복수의 접속용 돌출부(6t)는, 이면측 그리드 전극(6a)에서, 가상선(V)을 끼우고, 가상선(V)측부터 양단부측을 향하여 제2의 배치 간격(D2)으로 배치되어 있다. 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서 복수의 접속용 돌출부(6t)를 구비함에 의해, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경우에, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향의 전 영역에 걸쳐서 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적 접속을 보조할 수 있다.A plurality of
제2의 배치 간격(D2)은, 이면측 그리드 전극의 폭(6tW)보다도 크게 된다. 제2의 배치 간격(D2)이 이면측 그리드 전극의 폭(6tW)보다도 작은 경우에는, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서의 접속용 돌출부(6t)가 조밀하게 위치하게 되어, 이면측 그리드 전극(6a)의 면적이 넓게 되고, 태양전지 셀(1)의 특성이 저하될 우려가 있다.The second arrangement interval D2 is larger than the width (6tW) of the back side grid electrode. When the second arrangement interval D2 is smaller than the width 6tW of the back side grid electrode, the
이면측에 BSF층으로서의 이면측 불순물 확산층(7)을 갖는 태양전지 셀(1)의 고출력화에서는, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 농도 저감과, 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 영역의 비율의 증대가 중요하다. 즉, 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 영역의 비율의 저감은, 태양전지 셀(1)의 출력 향상에 대한 기여가 크다. 이것은, 반도체 기판(11)의 이면의 표층에서의 캐리어의 재결합에 기인하고 있다. 이면측 그리드 전극(6a)에 대응한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a), 즉 이면측 그리드 전극(6a)이 전기적으로 접속되는 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)을 필요 최소한, 즉 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 거의 동등하게 하여, 접속용 돌출부(6t)에 의해 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적인 접속을 확보한 태양전지 셀(1)의 구조는, 출력 향상에 대한 기여가 크다. 또한, 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에서, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 직교하는 가상선(V)으로부터의 거리에 정비례하여 돌출 길이(6tL)를 변화시키는 것은, 상술한 바와 같이 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화를 도모하는 것을 가능하게 하고, 또한 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)을 가늘게 하는 것에 기여한다.In the high output power of the solar cell 1 having the back side impurity diffused
또한, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)은, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 엄밀하게 동일폭이 아니라도 좋고, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)보다도 다소 넓게 하는 것도 가능하다. 단, 이면측 그리드 전극(6a)부터 비어져 나온 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)은, 태양전지 셀(1)의 특성 저하를 초래하기 때문에, 가능한 범위에서 좁게 하는 것이 바람직하다. 상술한 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 영역의 비율의 저감에 의한 태양전지 셀(1)의 출력 향상의 관점에서, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)은, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)의 2배 정도의 폭까지라면 넓게 하는 것이 가능하다. 이 경우는, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)이 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 동일한 경우에 비하여 거의 동등한 출력 향상 효과를 얻을 수 있다. 본 명세서에서는, 이 범위를 포함하여, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)은 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 동일폭이다, 라고 한다.The
그리고, 상기한 범위에서 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)이 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)보다도 넓은 경우에는, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경우에도, 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)이 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)과 동일폭인 경우에 비하여, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적 접속 면적이 커진다. 따라서 돌출 길이(6tL)를 전체적으로 짧게 하여도 좋다.When the
다음에, 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 제조 방법에 관해 도 8부터 도 17을 참조하면서 설명한다. 도 8은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 제조 방법의 프로세스 플로우를 도시한 플로우 차트이다. 도 9부터 도 17은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)의 제조 공정을 설명하는 주요부 단면도이다.Next, a manufacturing method of the solar cell 1 according to the present embodiment will be described with reference to Figs. 8 to 17. Fig. 8 is a flowchart showing the process flow of the manufacturing method of the solar cell 1 according to the embodiment of the present invention. 9 to 17 are cross-sectional views of essential parts for explaining a manufacturing process of the solar cell 1 according to the embodiment of the present invention.
도 9는, 도 8의 스텝 S10의 설명도이다. 스텝 S10에서는, 반도체 기판(2)으로서 n형 실리콘 기판(2)이 준비되고, 세정 및 텍스쳐 구조의 형성이 행하여진다. n형 실리콘 기판(2)은, 단결정 인상(引き上げ) 스텝에서 얻어진 단결정 실리콘 잉고트를 밴드 쏘 또는 멀티 와이어 쏘 등의 절단 장치를 이용하여 소망하는 사이즈 및 두께로 커트 및 슬라이스하여 제조하기 때문에, 표면에 슬라이스시의 데미지층이 남아 있다. 그래서, 데미지층의 제거도 겸하여, n형 실리콘 기판(2)의 표면을 에칭함에 의해, 슬라이스시의 표면 오염 및 실리콘 기판의 절출시에 발생하여 n형 실리콘 기판(2)의 표면 부근에 존재하는 데미지층을 제거하는 세정이 행하여진다. 세정은, 예를 들면 1wt% 이상, 10wt% 이하 정도의 수산화나트륨을 용해시킨 알칼리 용액에 n형 실리콘 기판(2)을 침지시켜서 행하여진다.Fig. 9 is an explanatory diagram of step S10 of Fig. In step S10, an n-
그리고, 데미지층의 제거 후, n형 실리콘 기판(2)에서 수광면이 되는 제1 주면(主面)의 표면에 미소 요철을 형성하여 텍스쳐 구조가 형성된다. 미소 요철은 매우 미세하기 때문에, 도 9부터 도 17에서는 요철 형상으로서 표현하고 있지 않다. 텍스쳐 구조의 형성에는, 예를 들면 0.1wt% 이상, 10wt% 이하 정도의 알칼리 용액 중에 이소프로필알코올 또는 카프릴산 등의 첨가제를 혼합한 약액이 사용된다. 이와 같은 약액중에 n형 실리콘 기판(2)을 침지함으로써, n형 실리콘 기판(2)의 표면이 에칭되어 n형 실리콘 기판(2)의 표면 전면에 텍스쳐 구조가 얻어진다. 텍스쳐 구조의 형성은, n형 실리콘 기판(2)에서의 수광면뿐만 아니라, n형 실리콘 기판(2)의 이면에도 형성하여도 상관없다. 또한, 슬라이스시의 표면 오염 및 데미지층의 제거와, 텍스쳐 구조의 형성은 동시에 행하여도 좋다.After the damage layer is removed, minute concaves and convexes are formed on the surface of the first main surface which becomes the light receiving surface in the n-
다음에, 텍스쳐 구조가 형성된 n형 실리콘 기판(2)의 표면을 세정한다. n형 실리콘 기판(2)의 표면의 세정에는, 예를 들면, RCA 세정이라고 불리는 세정 방법이 사용된다. RCA 세정은, 세정액으로서, 황산 및 과산화수소의 혼합 용액과, 불화수소산 수용액과, 암모니아 및 과산화수소의 혼합 용액과, 염산 및 과산화수소의 혼합 용액을 준비하고, 이들의 세정액에 의한 세정을 조합시켜, 유기물과 금속과 산화막을 제거한다.Next, the surface of the n-
또한, 상기한 세정액의 종류의 모든 세정액을 사용하지 않고, 상기한 세정액 중의 하나 또는 복수의 세정액에 의한 세정의 조합이라도 좋다. 또한, 상기한 세정액 외에, 불화수소산 및 과산화수소수의 혼합 용액 및 오존을 함유시킨 물을 세정액으로서 포함하여도 좋다.It is also possible to use a combination of cleaning by one or a plurality of cleaning liquids in the cleaning liquid without using any cleaning liquid of the above-described kind. In addition to the above cleaning liquid, a mixed solution of hydrofluoric acid and hydrogen peroxide water and water containing ozone may be contained as a cleaning liquid.
또한, 각각의 세정액 자체가, 다른 세정액의 오염, 또는 의도하지 않은 세정액 사이 또는 실리콘과의 반응의 원인이 되지 않도록, 또한 세정 장치밖으로 취출한 후의 안전 확보를 위해, 각각의 세정 처리 사이 또는 n형 실리콘 기판(2)의 건조 전의 단계 등의 임의의 타이밍에서, 순수 등에 의한 n형 실리콘 기판(2)의 수세를 행한다.Further, in order to ensure the safety after each of the cleaning liquids itself is taken out of the cleaning apparatus so as not to cause contamination of other cleaning liquid or unintended cleaning liquid or reaction with silicon, The n-
도 10은, 도 8의 스텝 S20의 설명도이다. 스텝 S20은, n형 실리콘 기판(2)의 표면에 p형의 불순물 확산층(3a)을 형성하여 pn 접합을 형성하는 공정이다. p형의 불순물 확산층(3a)의 형성은, 텍스쳐 구조가 형성된 n형 실리콘 기판(2)을 열확산로에 장입하고, 3취화붕소(BBr3) 증기 존재하에서 또는 3염화붕소(BCl3) 증기 존재하에서 열처리함으로써 실현된다.10 is an explanatory diagram of step S20 of FIG. Step S20 is a step of forming a p-type
p형의 불순물 확산층(3a)의 형성 후의 n형 실리콘 기판(2)의 표리면에는, n형 실리콘 기판(2)의 면방향에서 붕소가 균일한 농도로 확산한 p형의 불순물 확산층(3a)과, 산화막이며 붕소를 함유한 불순물 함유 글라스층인 도시하지 않은 붕소 함유 글라스층이 이 순서로 형성되어 있다.A p-type
도 11은, 도 8의 스텝 S30의 설명도이다. 스텝 S30은, 열산화에 의해, n형 실리콘 기판(2)의 표면에 산화막(21)을 형성하는 공정이다. 스텝 S30의 공정의 목적으로는, n형 실리콘 기판(2)의 표면의 실리콘과 산화막과의 계면에 형성된 보론리치 레이어인 붕소 함유 글라스층을 산화막에 거두어들이는(取入) 목적과, 후의 공정에서 n형 실리콘 기판(2)의 이면에 BSF층을 형성할 때의 확산 보호막을 형성하는 목적이 있다. 스텝 S30의 열산화에 의해, n형 실리콘 기판(2)의 표면상에는, n형 실리콘 기판(2)의 표면의 붕소 함유 글라스층을 거두어들여 일체가 되는 산화막(21)이 형성된다.11 is an explanatory diagram of step S30 in Fig. Step S30 is a step of forming the
도 12는, 도 8의 스텝 S40의 설명도이다. 스텝 S40은, n형 실리콘 기판(2)에서의 수광면과 반대의 이면이 되는 면에 형성된 산화막(21)과 불순물 함유층인 p형의 불순물 확산층(3a)을 제거하는 공정이다. 산화막(21)과 p형의 불순물 확산층(3a)의 제거는, 예를 들면 편면 에칭 장치를 이용하여, 불질산 수용액에 n형 실리콘 기판(2)의 이면만을 접촉시키는 편면 에칭에 의해 행할 수 있다. 이에 의해, n형 실리콘 기판(2)의 수광면측에 형성된 p형의 불순물 확산층(3a)이, p형의 수광면측 불순물 확산층(3)이 된다. 그리고, n형 단결정 실리콘으로 이루어지는 n형 실리콘 기판(2)과, 그 n형 실리콘 기판(2)의 수광면측에 형성된 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)에 의해 pn 접합이 구성된 반도체 기판(11)이 얻어진다.12 is an explanatory diagram of step S40 in Fig. Step S40 is a step of removing the
이 후, 반도체 기판(11)의 이면, 즉 n형 실리콘 기판(2)의 이면에의 n형 불순물의 확산을 실시하여, 선택 확산층을 형성한다. 여기서는, 한 예로서 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)을 형성하기 위한 도핑 페이스트와, 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)을 형성하기 위한 옥시염화인(POCl3)에 의한 인 확산 공정을 이용한 경우에 관해 설명한다.Thereafter, the back surface of the
도 13은, 도 8의 스텝 S50의 설명도이다. 스텝 S50은, 반도체 기판(11)의 이면, 즉 n형 실리콘 기판(2)의 이면상에 n형 불순물의 확산원(擴散源)인 도핑 페이스트로서 인 함유 도핑 페이스트(22)를 선택적으로 인쇄하는 공정이다. 여기서는, 도핑 페이스트로서, 인산 화물을 포함한 수지 페이스트인 인 함유 도핑 페이스트(22)를, 스크린 인쇄법을 이용하여 n형 실리콘 기판(2)의 이면상에 선택적으로 인쇄한다. 인 함유 도핑 페이스트(22)의 인쇄 패턴은, n형 실리콘 기판(2)의 이면에서의 이면측 전극(6)의 형성 영역 및 그 주변 영역이 되는 영역이다. 즉, 인 함유 도핑 페이스트(22)는, 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 영역과, 이면측 버스 전극(6b)의 형성 영역 및 그 주변 영역이 되는 영역에 인쇄된다. 인 함유 도핑 페이스트(22)의 인쇄 패턴은, 예를 들면 선폭 150㎛폭의 선상(線狀) 패턴을 1.5mm 간격으로 평행 배열한 패턴과, 선폭 2.0mm의 2개의 선상 패턴을 평행 배열한 패턴으로 이루어지는 빗형상의 패턴이다. 인쇄 후, 인 함유 도핑 페이스트(22)를 건조시킨다. 또한, 도 13의 주요부 단면도에서는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)을 형성하기 위한 인 함유 도핑 페이스트(22)의 인쇄 패턴만을 나타내고 있다.13 is an explanatory diagram of step S50 in Fig. Step S50 is a step of selectively printing the phosphorus-containing
도 14는, 도 8의 스텝 S60의 설명도이다. 스텝 S60은, 인 함유 도핑 페이스트(22)가 인쇄된 반도체 기판(11)을 열처리하여, 선택 확산층 구조를 갖는 BSF층을 형성하는 공정이다. 스텝 S60에서는, 인 함유 도핑 페이스트(22)가 인쇄된 반도체 기판(11)을 열확산로에 장입하고, 옥시염화인(POCl3) 증기 존재하에서 열처리가 행하여진다.14 is an explanatory diagram of step S60 in Fig. Step S60 is a step of heat treating the
구체적으로는, 횡형로(橫型爐)에 반도체 기판(11)을 재치한 보트를 장입하고, 1000℃ 이상, 1100℃ 이하 정도로 30분간, 반도체 기판(11)을 열처리한다. 이 열처리에 의해, 인 함유 도핑 페이스트(22) 내의 불순물 성분인 인이 인 함유 도핑 페이스트(22)의 바로 아래의 n형 실리콘 기판(2) 내로 열확산한다. 이에 의해, 인 함유 도핑 페이스트(22)의 바로 아래의 n형 실리콘 기판(2)의 이면의 표층에, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이 형성된다. 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)은, 인 함유 도핑 페이스트(22)의 인쇄 패턴과 같은 빗형상의 패턴으로 형성된다.Specifically, a boat in which a
한편, n형 실리콘 기판(2)의 이면측의 표층에서, 인 함유 도핑 페이스트(22)의 바로 아래 영역 이외의 영역은, 인 함유 도핑 페이스트(22)의 불순물 성분이 확산하는 일이 없다. 그러나, 옥시염화인(POCl3) 증기의 인이, n형 실리콘 기판(2)의 이면측의 표층에서의 인 함유 도핑 페이스트(22)의 바로 아래 영역 이외의 영역의 표층에 열확산한다. 그리고, n형 실리콘 기판(2)의 면방향에서의 인이 균일한 농도로 확산한 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)이 형성된다. 이에 의해, 선택 확산층 구조를 갖는 BSF층인, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)을 갖는 이면측 불순물 확산층(7)이 형성된다.On the other hand, in the surface layer on the back surface side of the n-
여기서, 반도체 기판(11)은, 반도체 기판(11)의 수광면측은 열확산로 내의 분위기에 직접 폭로되지 않도록, 2장의 반도체 기판(11)의 수광면측을 대향시킨 상태에서 맞겹쳐서, 보트에 장입된다. 이에 의해, 반도체 기판(11)의 수광면측에서의 인 글래스의 성막이 크게 제한된다. 또한, 반도체 기판(11)의 수광면측의 표면에는, 산화막(21)이 형성되어 있다. 그리고, 이 산화막(21)이 확산 배리어로서 기능하기 때문에, 반도체 기판(11)의 수광면측에서의 n형 실리콘 기판(2)의 내부로의, 로내 분위기로부터의 인의 혼입이 방지된다. 즉, n형 실리콘 기판(2)에의 인의 확산은, 이면에 선택적으로 실시되고, 이면에 n형의 불순물 확산층이 형성된다.Here, in the
다음에, 도 8의 스텝 S70에서, 산화막(21)과 인 함유 도핑 페이스트(22)가 제거된다. 산화막(21) 및 인 함유 도핑 페이스트(22)의 제거는, 반도체 기판(11)을 불화수소산 수용액에 침지함에 의해 행할 수 있다.Next, in step S70 of Fig. 8, the
다음에, 도 8의 스텝 S80에서, n형 실리콘 기판(2)의 수광면측에 형성된 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)과, n형 실리콘 기판(2)의 이면측에 형성된 이면측 불순물 확산층(7)을 전기적으로 분리하는 pn 분리 공정이 행하여진다. 구체적으로는, 예를 들면 스텝 S70까지의 공정을 경유한 50장부터 300장 정도의 반도체 기판(11)을 적층하여 측면부를 플라즈마 방전에 의해 에칭 처리하는 단면(端面) 에칭을 행한다. 또한, 반도체 기판(11)의 수광면측 또는 이면측의 측단부 부근 또는 반도체 기판(11)의 측면을 레이저 조사에 의해 용융시켜서 n형 실리콘 기판(2)을 노출시키는 레이저 분리를 행하여도 좋다.8, a p-type light receiving surface side impurity diffused
또한, 상기에서는 pn 분리를 행할 때에 바람직한 방법에 관해 기술하였지만, p형의 수광면측 불순물 확산층(3)과 이면측 불순물 확산층(7)과의 분리의 상황, 즉 리크 전류의 대소, 최종적인 발전 제품이 되는 태양전지 모듈 내에서의 태양전지 셀의 배열에 따라서는, 스텝 S80의 pn 분리 공정은 생략하는 것도 가능하다.Although the preferred method for separating pn has been described above, the situation of separation between the p-type light-receiving-surface-side impurity diffused
다음에, 반도체 기판(11)의 수광면측의 표면, 즉 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)의 표면에 형성되어 있는 실리콘 산화막이, 예를 들면 5% 이상, 25% 이하의 불화수소산 수용액을 사용하여 제거된다. 그리고, 반도체 기판(11)의 표면에 부착하여 있는 불화수소산 수용액을 수세에 의해 제거한다. 이때, 수세에 의한 산화막, 일반적으로 자연 산화막이라고 불리는 것을, 후술하는 패시베이션층 또는 그 일부로서 사용하여도 좋다. 또한, 같은 목적으로, 오존을 포함하는 물로서의 반도체 기판(11)의 세정에 의한 산화막을, 후술하는 패시베이션층 또는 그 일부로서 사용하여도 좋다.Next, the silicon oxide film formed on the light-receiving surface side of the
도 15는, 도 8의 스텝 S90의 설명도이다. 스텝 S90은, 이면측 절연막(8) 및 반사 방지막(4)을 형성하는 공정이다. 우선, 반도체 기판(11)의 이면에, 즉 이면측 불순물 확산층(7)상에, 예를 들면 플라즈마 CVD를 이용하여 질화실리콘막을 형성하고, 반도체 기판(11)의 이면에 절연막으로 이루어지는 이면측 절연막(8)이 형성된다. 또한, 이면측 절연막(8)의 질화실리콘막과 이면측 불순물 확산층(7)과의 사이에는, 패시베이션층이 형성되어도 좋다. 이 경우, 패시베이션층은 실리콘 산화막이 바람직하고, 일반적인 열산화 외에, 전술한 바와 같이 수세 또는 오존 함유수의 세정에 의한 산화막을 사용하여도 좋다.15 is an explanatory diagram of step S90 in Fig. Step S90 is a step of forming the back-side
계속해서, 반도체 기판(11)의 수광면측에, 즉 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)상에, 예를 들면 플라즈마 CVD를 이용하여 질화실리콘막으로 이루어지는 반사 방지막(4)이 형성된다. 또한, 반사 방지막(4)의 질화실리콘막과 p형의 수광면측 불순물 확산층(3)과의 사이에는, 패시베이션층이 형성되어도 좋다. 이 경우, 패시베이션층은 실리콘산화막, 산화알루미늄막의 어느 하나, 또는 실리콘산화막과 산화알루미늄막과의 적층막이 바람직하다. 패시베이션층에 실리콘산화막이 사용되는 경우는, 일반적인 열산화막 외에, 전술한 바와 같이 수세 또는 오존 함유수의 세정에 의한 산화막을 사용하여도 좋다. 또한, 산화알루미늄막이 사용되는 경우는, 산화알루미늄막은, 예를 들면 플라즈마 CVD 또는 ALD(Atomic Layer Deposition ; 원자 퇴적법)에 의해 형성된다. 이 경우, 성막에 내포되는 고정 전하가 패시베이션 능력을 높이는 효과를 갖기 때문에, 보다 바람직하다.Subsequently, an
또한, 이면측 절연막(8), 반사 방지막(4) 및 반도체 기판(11)의 표리면에 형성된 패시베이션층의 형성의 순서에 관해서는, 반드시 상기한 순번만으로 한정되는 것이 아니고, 상기 이외의 순번을 적절히 선택하여, 형성하여도 좋다.The order of formation of the passivation layer formed on the top and bottom surfaces of the back
도 16은, 도 8의 스텝 S100의 설명도이다. 스텝 S100은, 전극을 인쇄하여, 건조 상태의 수광면측 전극(5) 및 이면측 전극(6)을 형성하는 공정이다. 전극 재료로서는, 예를 들면 구리, 은, 알루미늄, 및 이들의 혼합물 등이 사용된다. 예를 들면. 구리, 은, 알루미늄, 및 이들의 혼합물의 금속 분체(粉體)와, 글라스 또는 세라믹 성분의 분체와, 유기 용제를 혼합하여 페이스트상(狀)으로 한 전극 재료 페이스트가, 예를 들면 스크린 인쇄에 의해 소망하는 형상 및 패턴으로 인쇄된다.16 is an explanatory diagram of step S100 in Fig. Step S100 is a step of printing electrodes to form the light-receiving
우선, 반도체 기판(11)의 수광면측의 반사 방지막(4)상에, 예를 들면 Ag와 글라스 프리트를 함유하는 전극 재료 페이스트인 Ag 함유 페이스트(5p)가 수광면측 그리드 전극(5a) 및 수광면측 버스 전극(5b)의 형상으로, 스크린 인쇄에 의해 도포된다. 그 후, Ag 함유 페이스트(5p)가 건조됨에 의해, 빗형상을 나타내는 건조 상태의 수광면측 전극(5)이 형성된다.An Ag-containing
다음에, 반도체 기판(11)의 이면측의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)상에, Ag 및 글라스 프리트를 함유하는 전극 재료 페이스트인 Ag 함유 페이스트(6p)가 이면측 그리드 전극(6a) 및 이면측 버스 전극(6b)의 형상으로, 스크린 인쇄에 의해 도포된다. 그 후, Ag 함유 페이스트(6p)가 건조됨에 의해, 빗형상을 나타내는 건조 상태의 이면측 전극(6)이 형성된다. 여기서, 이면측 그리드 전극(6a)의 형상은, 도 4에 도시한 바와 같이 접속용 돌출부(6t)를 갖는 형상으로 도포된다. 이에 의해, 접속용 돌출부(6t)만을 별도 형성할 필요가 없고, 공정을 추가하는 일 없이, 접속용 돌출부(6t)를 갖는 이면측 그리드 전극(6a)을 형성할 수 있다. 여기서, 이면측 그리드 전극(6a)의 장척 세장 형상 부분의 선폭은, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 같은 150㎛ 폭의 선상 패턴으로 하고, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 같은 1.5mm 간격으로 평행 배열한 패턴으로 접속용 돌출부(6t)를 갖는 이면측 그리드 전극(6a)을 형성한다.Next, an Ag-containing
이면측 전극(6)을 형성하기 위한 Ag 함유 페이스트(6p)는, 위치맞춤 기구를 이용하여, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)상에 인쇄된다. 예를 들면 반도체 기판(11)의 이면측에 적외선을 조사한 상태를 적외선 카메라로 촬영한다. 이에 의해, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)을 식별하는 것이 가능해진다. 이와 같이 하여 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 영역의 위치를 인식하여 Ag 함유 페이스트(6p)의 인쇄 위치를 결정함에 의해, Ag 함유 페이스트(6p)를 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)상에 인쇄하는 것이 가능해진다.The Ag-containing
여기서, 이면측 그리드 전극(6a)이 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)으로부터 어긋난 경우는, 이면측 그리드 전극(6a)이 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 영역부터 어긋난 영역에서는 이면측 그리드 전극(6a)과 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과의 접촉을 취할 수가 없다. 이 때문에, 이면측 그리드 전극(6a)과 이면측 고농도 불순물 확산층(7a) 사이의 전기 저항이 증가하여 저항 손실이 생기고, 태양전지 셀(1)의 특성 저하를 초래한다. 그러나, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 영역의 증가 및 이면측 그리드 전극(6a)의 전극폭의 증가는, 광전변환 효율의 저하 및 비용의 증가를 초래하기 때문에 유효하지가 않다. 또한, 이면측 그리드 전극(6a)과 이면측 고농도 불순물 확산층(7a) 사이의 위치맞춤 정밀도도 한계가 있다.Here, when the back
그래서, 본 실시의 형에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 접속용 돌출부(6t)를 갖는 이면측 그리드 전극(6a)의 패턴에 대응한 개구 패턴(32)를 동일 간격으로 병렬로 갖는 인쇄 마스크(31)를 반도체 기판(2)의 1면측의 특정한 기준 위치인 반도체 기판(11)의 면방향에서의 중심 위치(C)에서의 반도체 기판(2)의 이면측에 대해 위치맞춤하여, Ag 함유 페이스트(6p)의 인쇄를 행한다. 도 18은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극(6a)의 패턴에 Ag 함유 페이스트(6p)를 인쇄하기 위한 인쇄 마스크(31)의 구성을 도시하는 모식도이다. 이에 의해, 건조 상태의 이면측 그리드 전극(6a)이 형성될 수 있다. 도 4에 도시한 패턴으로 Ag 함유 페이스트(6p)를 인쇄함으로써, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 인쇄 위치가 다소 어긋난 경우에도, 접속용 돌출부(6t)에 의해, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)을 전기적으로 접속할 수 있다. 이에 의해, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)에 대한 이면측 그리드 전극(6a)의 회전 위치 어긋남에 기인한 저항 손실의 증가를 억제할 수 있다.4, the
도 17은, 도 8의 스텝 S110의 설명도이다. 스텝 S110은, 반도체 기판(11)의 수광면측 및 이면측에 인쇄되어 건조된 전극 재료 페이스트를 동시에 소성하는 공정이다. 구체적으로는, 반도체 기판(11)이 소성로에 도입되고, 대기 분위기 중에서 피크 온도 600℃ 이상, 900℃ 이하 정도의 온도, 예를 들면 800℃로 3초의, 단시간의 열처리가 행하여진다. 이에 의해, 전극 재료 페이스트 중의 수지 성분은 소실한다. 그리고, 반도체 기판(11)의 수광면측에서는, Ag 함유 페이스트(5p)에 함유된 글라스 재료가 용융하여 반사 방지막(4)을 관통하고 있는 사이에는 재료가 p형의 불순물 확산층(3)의 실리콘과 접촉하여 재응고된다. 이에 의해, 수광면측 그리드 전극(5a) 및 수광면측 버스 전극(5b)이 얻어지고, 수광면측 전극(5)과 반도체 기판(11)의 실리콘과의 전기적 도통이 확보된다.17 is an explanatory diagram of step S110 in Fig. Step S110 is a step of simultaneously firing the dried electrode material paste printed on the light receiving surface side and the back surface side of the
또한, 반도체 기판(11)의 이면측에서는, Ag 함유 페이스트(6p)에 함유되는 글라스 재료가 용융하여 이면측 절연막(8)을 관통하고 있는 사이에는 재료가 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 실리콘과 접촉하여 재응고된다. 이에 의해, 이면측 그리드 전극(6a) 및 이면측 버스 전극(6b)이 얻어지고, 이면측 전극(6)과 반도체 기판(11)의 실리콘과의 전기적 도통이 확보된다.On the back side of the
이상과 같은 공정을 실시함에 의해, 도 1부터 도 3에 도시하는 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)을 제작할 수 있다. 또한, 전극 재료인 페이스트의 반도체 기판(11)에의 배치의 순번을, 수광면측과 이면측으로 교체하여도 좋다.By carrying out the above-described processes, the solar cell 1 according to the present embodiment shown in Figs. 1 to 3 can be manufactured. The order of disposing the paste, which is an electrode material, on the
또한, 중심 위치(C)를 중심으로 하여 좌회전하는 방향 또는 우회전하는 방향으로 이면측 그리드 전극(6a)의 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향이 파악될 수 있는 경우에는, 이면측 그리드 전극(6a)의 형상을 변경하여도 좋다. 즉, 도 19 및 도 20에 도시하는 바와 같이, 이면측 그리드 전극(6a)의 연재 방향에서 중심 위치(C) 또는 가상선(V)을 끼우고 대향하는 이면측 그리드 전극(6a)의 2개의 영역에서, 이면측 그리드 전극(6a)의 양측면중 각각 다른 측면에만 접속용 돌출부(6t)가 형성되어 있어도 좋다. 도 19는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극(6a)이 중심 위치(C)를 중심으로 하여 좌회전하는 방향으로 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향이 있는 경우에 이용하는 이면측 그리드 전극(6a)의 패턴을 도시하는 모식도이다. 도 20은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 이면측 그리드 전극(6a)이 중심 위치(C)를 중심으로 하여 우회전하는 방향으로 형성 위치의 위치 어긋남이 생기는 경향이 있는 경우에 이용하는 이면측 그리드 전극(6a)의 패턴을 도시하는 모식도이다.
또한, 상기에서는, BSF층을 선택 확산층 구조로 한 경우에 관해 설명하였지만, 수광면측 불순물 확산층(3)을 선택 확산층 구조로 하여, 수광면측 그리드 전극(5a)을 이면측 그리드 전(6a)극과 같은 패턴으로 하는 것도 가능하다. 이 경우는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)과 수광면측 저농도 불순물 확산층(3c)에 의해 수광면측 불순물 확산층(3)이 구성된다. 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)의 불순물 확산 농도를 제3 농도로 하고, 수광면측 저농도 불순물 확산층(3c)의 불순물 확산 농도를 제4 농도라고 하면, 제4 농도는, 제3 농도보다도 낮아진다. 도 21은, 본 발명의 실시의 형태에 관한 수광면측 불순물 확산층을 선택 확산층 구조로 한 태양전지 셀의 주요부 단면 모식도이다.The light-receiving-surface-side impurity diffused
그리고, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)은, 수광면측 그리드 전극(5a)과 같은 형상 및 같은 치수가 되고, 수광면측 그리드 전극(5a)이 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)상에 인쇄 형성된다. 이 경우도, 이면측 그리드 전극(6a)을 이용하는 경우와 마찬가지로, 수광면측 그리드 전극(5a)을 인쇄 형성할 때에 인쇄 위치가 회전 방향으로 다소 어긋난 경우에도, 수광면측 그리드 전극(5a)에 마련된 접속용 돌출부에 의해, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)과 수광면측 그리드 전극(5a)을 전기적으로 접속할 수 있다. 이에 의해, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)에 대한 수광면측 그리드 전극(5a)의 회전 위치 어긋남에 기인한 저항 손실의 증가를 억제할 수 있다.The light receiving surface side high concentration impurity diffused
또한, 상기에서는, 접속용 돌출부(6t)가 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향과 직교하는 방향으로 돌출하고 있는 경우에 관해 나타냈지만, 접속용 돌출부(6t)는 이면측 그리드 전극(6a)의 긴변방향에 대해 경사한 방향으로 돌출하여도 좋다.Although the connecting
또한, 상기에서는, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)이 접속용 돌출부를 갖지 않는 장척 세장 형상인 경우에 관해 나타냈지만, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)은, 이면측 그리드 전극(6a)과 같은 형상 및 치수를 갖는 접속용 돌출부를 구비한 형상으로 되어도 좋다. 이 경우는, 이면측 그리드 전극(6a)의 형상 및 치수는 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)의 형상 및 치수와 같게 된다.The back side high concentration impurity diffused
또한, 상기에서는 반도체 기판(2)으로서 n형의 단결정 실리콘 기판을 사용하는 경우에 관해 설명하였지만, 반도체 기판(2)은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 태양전지 기판으로서 기능하는 것이면, 반도체 기판(2)은, n형의 다결정 실리콘 기판을 사용하여도 좋다. 또한, 반도체 기판(2)으로서, p형의 실리콘 기판을 사용하여도 좋다. 또한, 반도체 기판(2)의 수광면측과 이면측에 형성하는 확산층은, 반도체 기판(2)의 도전형에 따라 적절히 결정되면 좋다. 또한, 반도체 기판(2)의 수광면측과 이면측의 확산층을 형성하는 불순물 원소는, 적절히 선택되면 좋다.Although the case of using an n-type single crystal silicon substrate as the
상술한 바와 같이, 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에서는, 이면측 그리드 전극(6a)이 접속용 돌출부(6t)를 구비한다. 이에 의해, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)에 대한 수광면측 그리드 전극(5a)의 회전 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 접속용 돌출부(6t)에 의해, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)를 전기적으로 접속할 수 있다. 이 때문에, 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화를 도모할 때에 문제가 되는, 수광면측 고농도 불순물 확산층(3b)에 대한 수광면측 그리드 전극(5a)의 회전 위치 어긋남이 생긴 경우의 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 전기적 접속의 부족을 억제할 수 있고, 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a) 사이에서의 저항 손실의 증가를 억제할 수 있다.As described above, in the solar cell 1 according to the present embodiment, the back
따라서 태양전지 셀(1)에서는, 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭(7W)을 필요 최소한, 즉 이면측 그리드 전극의 폭(6aW)과 동일폭으로 하는 것이 가능하고, 이면측 불순물 확산층(7)에서의 이면측 저농도 불순물 확산층(7b)의 영역의 비율을 증대시켜, 이면 패시베이션 효과를 증대시킬 수 있다.Therefore, in the solar cell 1, it is possible to make the
또한, 태양전지 셀(1)에서는, 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화를 도모함에 의해, 이면측 그리드 전극(6a)에 사용되는 금속재료의 양을 저감할 수 있고, 이면측 그리드 전극(6a) 및 태양전지 셀(1) 비용의 저하를 실현할 수 있다.In addition, in the solar cell 1, the amount of the metal material used for the back
따라서 본 실시의 형태에 관한 태양전지 셀(1)에 의하면, 이면측 그리드 전극(6a)의 세선화에 의해 전극 재료의 사용량을 저감하여 저비용화가 가능하고, 또한 이면측 고농도 불순물 확산층(7a)과 이면측 그리드 전극(6a)과의 사이의 전기적 접속에 기인한 광전변환 효율의 저하를 억제 가능한 태양전지 셀을 얻을 수 있다.Therefore, according to the solar cell 1 of the present embodiment, the use amount of the electrode material can be reduced by the thinning of the back
이상의 실시의 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 한 예를 나타내는 것이고, 다른 공지의 기술과 조합시키는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.The configuration shown in the above embodiments represents one example of the contents of the present invention and can be combined with other known technologies and a part of the configuration can be omitted or changed without departing from the gist of the present invention It is also possible.
1 : 태양전지 셀
2 : 반도체 기판
3 : 수광면측 불순물 확산층
3a : p형의 불순물 확산층
4 : 반사 방지막
5 : 수광면측 전극
5a : 수광면측 그리드 전극
5b : 수광면측 버스 전극
5p : Ag 함유 페이스트
6 : 이면측 전극
6a : 이면측 그리드 전극
6aW : 이면측 그리드 전극의 폭
6b : 이면측 버스 전극
6p : Ag 함유 페이스트
6t : 접속용 돌출부
6tW : 접속용 돌출부의 폭
7 : 이면측 불순물 확산층
7W : 이면측 고농도 불순물 확산층의 폭
7a : : 이면측 고농도 불순물 확산층
7b : 이면측 저농도 불순물 확산층
8 : 이면측 절연막
11 : 반도체 기판
21 : 산화막
22 : 인 함유 도핑 페이스트
D1 : 배치 간격
D2 : 배치 간격
V : 가상선1: Solar cell
2: semiconductor substrate
3: light-receiving-surface-side impurity diffusion layer
3a: a p-type impurity diffusion layer
4: Antireflection film
5: Light receiving surface side electrode
5a: light receiving surface side grid electrode
5b: light receiving surface side bus electrode
5p: Ag-containing paste
6: back side electrode
6a: a back side grid electrode
6aW: width of backside grid electrode
6b: back side bus electrode
6p: Ag-containing paste
6t: connection projection
6tW: Width of connection protrusion
7: back side impurity diffusion layer
7W: Width of the back side high concentration impurity diffusion layer
7a: reverse side high concentration impurity diffusion layer
7b: back side low concentration impurity diffusion layer
8:
11: semiconductor substrate
21: oxide film
22: phosphorus-containing doping paste
D1: batch interval
D2: batch interval
V: virtual line
Claims (13)
상기 반도체 기판의 1면측에 제1 도전형 또는 제2 도전형의 불순물 원소가 확산된 불순물 확산층과,
상기 1면측에 배치되어 상기 불순물 확산층에 전기적으로 접속하는 페이스트 전극으로서 상기 반도체 기판의 면방향에서의 특정 방향에 제1의 배치 간격으로 평행하게 연재되어 선상 형상을 갖는 복수개의 그리드 전극을 구비하고,
상기 불순물 확산층은, 상기 그리드 전극의 하부 영역에 제1 도전형 또는 제2 도전형의 상기 불순물 원소를 제1 농도로 포함하여 선상 형상을 갖는, 상기 반도체 기판의 면방향에서 상기 특정 방향에 평행하게 연재된 복수개의 제1 불순물 확산층과, 상기 제1 불순물 확산층과 같은 도전형의 상기 불순물 원소를 상기 제1 농도보다도 낮은 제2 농도로 포함하는 제2 불순물 확산층을 가지며,
상기 그리드 전극은, 상기 그리드 전극의 측면부터 상기 그리드 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 돌출함과 함께 상기 그리드 전극의 연재 방향에 따라 배치된 복수의 돌출부를 가지며,
상기 복수의 돌출부는, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서 상기 반도체 기판의 1면측에서의 특정한 기준 위치로부터 떨어짐에 따라 상기 그리드 전극의 측면부터의 돌출 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.A semiconductor substrate of a first conductivity type,
An impurity diffusion layer in which an impurity element of a first conductivity type or a second conductivity type is diffused on one surface side of the semiconductor substrate;
And a plurality of grid electrodes extending in parallel to each other at a first arrangement interval in a specific direction in the plane direction of the semiconductor substrate, the plurality of grid electrodes being arranged on the first surface side and electrically connected to the impurity diffusion layer,
Wherein the impurity diffusion layer is formed so as to be parallel to the specific direction in the plane direction of the semiconductor substrate and having a linear shape including the impurity element of the first conductivity type or the second conductivity type in the lower region of the grid electrode as a first concentration And a second impurity diffusion layer including a plurality of first impurity diffusion layers extending in series and a second impurity element of a conductive type such as the first impurity diffusion layer at a second concentration lower than the first concentration,
Wherein the grid electrode has a plurality of protrusions which protrude from the side of the grid electrode in a direction intersecting the extending direction of the grid electrode and are disposed along the extending direction of the grid electrode,
Wherein the projecting length of the plurality of protrusions from the side surface of the grid electrode becomes longer as the grid electrode is separated from a specific reference position on the one surface side of the semiconductor substrate in the extending direction of the grid electrode.
상기 특정한 기준 위치는, 상기 반도체 기판의 면방향에서의 중심 위치인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method according to claim 1,
Wherein the specific reference position is a center position in a plane direction of the semiconductor substrate.
상기 복수의 돌출부는, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서 상기 특정한 기준 위치로부터의 거리에 정비례 하여 상기 돌출 길이가 길어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.3. The method of claim 2,
Wherein the projecting length of the plurality of protrusions is increased in direct proportion to a distance from the specific reference position in the extending direction of the grid electrode.
상기 돌출부는, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서 상기 특정한 기준 위치를 끼우고 대칭인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method of claim 3,
Wherein the projecting portion is symmetrical with respect to the extending direction of the grid electrode with the specific reference position sandwiched therebetween.
상기 돌출부는, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서 상기 특정한 기준 위치를 끼우고 대향하는 상기 그리드 전극의 2개의 영역에서, 적어도 상기 그리드 전극의 양측면 중 각각 다른 측면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method of claim 3,
Wherein the protruding portion is arranged on at least two side surfaces of at least two side surfaces of the grid electrode in two regions of the grid electrode opposing each other with the specific reference position in the extending direction of the grid electrode. .
상기 제1 불순물 확산층은, 상기 그리드 전극과 같은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first impurity diffusion layer has the same width as the grid electrode.
상기 그리드 전극의 폭에 대한 상기 돌출부의 폭의 비율이, 0.3 이상, 1 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the width of the projecting portion to the width of the grid electrode is 0.3 or more and 1 or less.
상기 돌출 길이는, 상기 제1의 배치 간격보다도 작은 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method according to claim 1,
And the projecting length is smaller than the first arrangement interval.
상기 제1의 배치 간격에 대한 상기 돌출 길이의 비율이, 0.6 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.9. The method of claim 8,
Wherein a ratio of the projecting length to the first arrangement interval is 0.6 or less.
상기 제1의 배치 간격에 대한 상기 돌출 길이의 비율이, 0.05 이상, 0.3 이하인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.9. The method of claim 8,
Wherein a ratio of the projecting length to the first arrangement interval is 0.05 or more and 0.3 or less.
복수의 상기 돌출부가, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서 제2의 배치 간격으로 분산 배치되고,
상기 제2의 배치 간격은, 상기 그리드 전극의 폭보다도 큰 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of projections are distributed and arranged at a second arrangement interval in the extending direction of the grid electrodes,
And the second arrangement interval is larger than the width of the grid electrode.
상기 반도체 기판의 타면측에 제2 도전형의 불순물 원소가 확산된 제2 도전형 불순물 확산층과,
상기 제2 도전형 불순물 확산층에 전기적으로 접속한 수광면측 전극을 가지며,
상기 불순물 확산층이, 상기 반도체 기판의 수광면측과 대향하는 이면에 제1 도전형의 불순물 원소가 확산된 이면 전계 층이고,
상기 그리드 전극이 이면 전극인 것을 특징으로 하는 태양전지 셀.The method according to claim 1,
A second conductivity type impurity diffusion layer in which a second conductivity type impurity element is diffused on the other surface side of the semiconductor substrate,
And a light-receiving surface side electrode electrically connected to the second conductivity type impurity diffusion layer,
Wherein the impurity diffusion layer is a back surface electric field layer in which an impurity element of the first conductivity type is diffused on the back surface opposite to the light receiving surface side of the semiconductor substrate,
And the grid electrode is a back electrode.
상기 특정 방향에 평행하게 연재되어 상기 제1 불순물 확산층에 전기적으로 접속하는 선상 형상의 복수개의 그리드 전극을 스크린 인쇄에 의한 전극 재료 페이스트의 인쇄에 의해 상기 제1 불순물 확산층상에 형성한 제2 공정을 포함하고,
상기 그리드 전극은, 상기 그리드 전극의 연재 방향에서, 상기 반도체 기판의 1면측의 특정한 기준 위치로부터 떨어짐에 따라 상기 그리드 전극의 측면부터의 돌출 길이가 길게 되는, 상기 그리드 전극의 측면부터 상기 그리드 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 돌출함과 함께 상기 그리드 전극의 연재 방향에 따라 배열된 복수의 돌출부를 구비한 패턴을 가지며,
상기 제2 공정에서는, 전극 재료 페이스트를, 상기 그리드 전극의 패턴에 대응한 개구 패턴을 동일 간격으로 병렬로 갖는 인쇄 마스크를 상기 반도체 기판의 1면측의 특정한 기준 위치에서 상기 반도체 기판의 1면측에 대해 위치맞춤하여, 상기 복수개의 제1 불순물 확산층상에 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 셀의 제조 방법.A semiconductor device comprising: a first conductivity type semiconductor substrate having a first conductivity type or a second conductivity type impurity element on a first surface side and having a linear shape and extending in parallel with a specific direction in a plane direction of the semiconductor substrate A first step of forming an impurity diffusion layer comprising a plurality of first impurity diffusion layers and a second impurity diffusion layer including the impurity element of the same conductivity type as the first impurity diffusion layer at a second concentration lower than the first concentration;
A second step of forming a plurality of linear electrodes extending in parallel to the specific direction and electrically connected to the first impurity diffusion layer on the first impurity diffusion layer by printing an electrode material paste by screen printing, Including,
Wherein the grid electrodes extend from a side of the grid electrode to a longer side from a side of the grid electrode in a direction of extending the grid electrode from a specific reference position of the one side of the semiconductor substrate, And a pattern having a plurality of protrusions protruding in a direction intersecting the extending direction and arranged in the extending direction of the grid electrode,
In the second step, a printing mask having an electrode material paste in parallel with opening patterns corresponding to the pattern of the grid electrodes at equal intervals is formed on one surface side of the semiconductor substrate at a specific reference position on the one surface side of the semiconductor substrate Wherein the plurality of first impurity diffusion layers are aligned and formed on the plurality of first impurity diffusion layers.
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