KR102219795B1 - Solar cell - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되는 제1 도전형 영역; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되며, 국부적으로 형성되는 제2 도전형 영역; 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극; 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부와, 상기 연결부를 통하여 상기 제2 도전형 영역에 연결되며 패턴을 가지는 전극부를 포함하는 제2 전극을 포함한다. The solar cell according to the present embodiment includes: a semiconductor substrate; A first conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate; A second conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate and formed locally; A first electrode connected to the first conductivity type region; And a second electrode including a connection portion connected to the second conductivity type region, and an electrode portion connected to the second conductivity type region through the connection portion and having a pattern.

Description

태양 전지{SOLAR CELL}Solar cell {SOLAR CELL}

본 발명은 태양 전지에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 전극 구조를 개선한 태양 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a solar cell with improved electrode structure.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. Recently, as existing energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are in the spotlight as next-generation cells that convert solar energy into electric energy.

이러한 태양 전지에서는 다양한 층 및 전극을 설계에 따라 형성하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 그런데 이러한 다양한 층 및 전극의 설계에 따라 태양 전지 효율이 결정될 수 있다. 태양 전지의 상용화를 위해서는 낮은 효율을 극복하여야 하는바, 다양한 층 및 전극이 태양 전지의 효율을 최대화할 수 있도록 설계되는 것이 요구된다.In such a solar cell, it can be manufactured by forming various layers and electrodes according to design. However, solar cell efficiency can be determined according to the design of these various layers and electrodes. In order to commercialize a solar cell, it is necessary to overcome low efficiency, and various layers and electrodes are required to be designed to maximize the efficiency of the solar cell.

본 발명은 효율을 향상할 수 있는 태양 전지를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a solar cell capable of improving efficiency.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되는 제1 도전형 영역; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되며, 국부적으로 형성되는 제2 도전형 영역; 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극; 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부와, 상기 연결부를 통하여 상기 제2 도전형 영역에 연결되며 패턴을 가지는 전극부를 포함하는 제2 전극을 포함한다. A solar cell according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate; A first conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate; A second conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate and formed locally; A first electrode connected to the first conductivity type region; And a second electrode including a connection portion connected to the second conductivity type region, and an electrode portion connected to the second conductivity type region through the connection portion and having a pattern.

본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되는 제1 도전형 영역; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되며, 국부적으로 형성되는 제2 도전형 영역; 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극; 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부와, 상기 연결부에 연결되고 상기 제2 도전형 영역에 이격되며 상기 연결부와 다른 물질 또는 다른 조성을 가지는 전극부를 포함하는 제2 전극을 포함한다. A solar cell according to another embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate; A first conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate; A second conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate and formed locally; A first electrode connected to the first conductivity type region; And a second electrode including a connection portion connected to the second conductivity type region, and an electrode portion connected to the connection portion and spaced apart from the second conductivity type region and having a different material or composition from the connection portion.

본 실시예에 따른 태양 전지에서는, 국부적 구조를 가지는 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극이 아일랜드 형상의 연결부 및 패턴을 가지는 전극부를 포함한다. 이에 의하여 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부의 면적 또는 이에 대응하여 형성되는 개구부의 면적을 최소화하여 패시베이션 특성을 향상할 수 있고, 개방 전압 특성을 향상할 수 있다. 또한, 전극부의 조성을 연결부와 다르게 하여(일 예로, 전도성 물질의 비율을 연결부보다 작게 하여) 재료 비용을 절감할 수 있다. In the solar cell according to the present embodiment, the second electrode connected to the second conductivity-type region having a local structure includes an island-shaped connection portion and an electrode portion having a pattern. Accordingly, the area of the connection portion connected to the second conductivity type region or the area of the opening formed corresponding thereto may be minimized to improve passivation characteristics and improve open-circuit voltage characteristics. In addition, it is possible to reduce material cost by making the composition of the electrode part different from that of the connection part (for example, by making the ratio of the conductive material smaller than the connection part).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 전면 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 태양 전지의 후면 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법를 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 따른 태양 전지의 개방 전압을 측정하여 그 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a front plan view of the solar cell shown in FIG. 1.
3 is a rear plan view of the solar cell shown in FIG. 1.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
5 is a flowchart showing a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
7 is a solar cell according to another embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a result of measuring an open circuit voltage of a solar cell according to Examples and Comparative Examples.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments and may be modified in various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, portions not related to the description are omitted, and the same reference numerals are used for identical or extremely similar portions throughout the specification. In addition, in the drawings, the thickness and width are enlarged or reduced in order to clarify the description. However, the thickness and width of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. In addition, when a certain part "includes" another part throughout the specification, the other part is not excluded, and other parts may be further included unless specifically stated to the contrary. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where the other part is located in the middle. When a part such as a layer, a film, a region, or a plate is "directly over" another part, it means that no other part is located in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다. 참조로, 도 1은 도 2의 I-I 선을 따라 잘라선 본 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment of the present invention. For reference, FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 2.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는, 베이스 영역(10)을 포함하는 반도체 기판(110)과, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)과, 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과, 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함한다. 여기서, 제2 전극(44)은, 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 연결부(442)와, 연결부(442)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 연결되며 패턴을 가지는 전극부(444)를 포함한다. 그리고 태양 전지(100)는 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24), 제2 패시베이션막(32)을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.Referring to FIG. 1, the solar cell 100 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 110 including a base region 10, a first conductivity type region 20 and a second conductivity type region having a first conductivity type. A second conductivity type region 30 having a conductivity type, a first electrode 42 connected to the first conductivity type region 20, and a second electrode 44 connected to the second conductivity type region 30 Includes. Here, the second electrode 44 includes a connection portion 442 connected to the second conductivity type region 30 and an electrode portion connected to the second conductivity type region 30 through the connection portion 442 and having a pattern ( 444). In addition, the solar cell 100 may further include a first passivation layer 22, an antireflection layer 24, and a second passivation layer 32. This will be described in more detail.

반도체 기판(110)은 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 반도체 기판(110)은 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 반도체 기판(110)은 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 반도체 기판(110)이 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 실리콘)으로 구성되면, 태양 전지(100)가 단결정 반도체 태양 전지(예를 들어, 단결정 실리콘 태양 전지)를 구성하게 된다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 결정질 반도체로 구성되는 반도체 기판(110)을 기반으로 하는 태양 전지(100)는 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다. The semiconductor substrate 110 may be formed of a crystalline semiconductor. For example, the semiconductor substrate 110 may be formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor (for example, single crystal or polycrystalline silicon). In particular, the semiconductor substrate 110 may be composed of a single crystal semiconductor (eg, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer). In this way, when the semiconductor substrate 110 is made of a single crystal semiconductor (eg, single crystal silicon), the solar cell 100 constitutes a single crystal semiconductor solar cell (eg, a single crystal silicon solar cell). As such, the solar cell 100 based on the semiconductor substrate 110 made of a crystalline semiconductor having high crystallinity and low defects may have excellent electrical characteristics.

반도체 기판(110)의 전면 및 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 요철을 가질 수 있다. 요철은, 일 예로, 반도체 기판(110)의 (111)면으로 구성되며 불규칙한 크기를 가지는 피라미드 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. The front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 may be textured to have irregularities. The irregularities are, for example, composed of the (111) surface of the semiconductor substrate 110 and may have a pyramid shape having an irregular size. When unevenness is formed on the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 by such texturing to increase the surface roughness, reflectance of light incident through the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 may be lowered. Accordingly, the amount of light reaching the pn junction formed by the base region 10 and the first conductivity type region 20 can be increased, thereby minimizing light loss.

도면에서는 반도체 기판(110)의 전면 및 후면의 적어도 일부에 각기 요철이 형성된 것을 예시하였다. 좀더 구체적으로는, 전극(42, 44)과 반도체 기판(110)이 연결되지 않은 부분에서는 상술한 바와 같은 요철이 위치한다. 전극(42, 44)과 반도체 기판(110)이 연결된 부분(즉, 연결부(442)가 위치한 부분)에서는, 요철이 제거되거나, 요철이 식각 또는 변형되어 다른 부분보다 작은 표면 거칠기를 가지거나 다른 부분과 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 연결부(442)가 위치한 부분에서는 요철이 제거되어 반도체 기판(110)이 (110) 면을 가지거나, 연결부(442)가 위치한 부분에서 반도체 기판(110)의 표면이 다른 부분보다 반도체 기판(110)의 내부로 함몰되어 위치할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 요철의 배치, 형상, 크기 등은 다양하게 변형될 수 있다. In the drawings, it is illustrated that irregularities are formed on at least a portion of the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110, respectively. More specifically, in a portion where the electrodes 42 and 44 and the semiconductor substrate 110 are not connected, the above-described irregularities are located. In the portion where the electrodes 42 and 44 and the semiconductor substrate 110 are connected (that is, the portion where the connection portion 442 is located), the unevenness is removed or the unevenness is etched or deformed to have a smaller surface roughness than other portions, or a different portion It can have a different shape than For example, in the portion where the connection portion 442 is located, the unevenness is removed so that the semiconductor substrate 110 has a (110) surface, or the surface of the semiconductor substrate 110 in the portion where the connection portion 442 is located is It may be located to be recessed into the interior of the substrate 110. Other variations are possible. However, the present invention is not limited thereto, and the arrangement, shape, size, etc. of the irregularities may be variously modified.

반도체 기판(110)은 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(10)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제1 도전형 영역(20)보다 반도체 기판(110)의 전면으로부터 좀더 멀리, 또는 후면에 좀더 가까이 위치할 수 있다. 그리고 베이스 영역(10)은 제2 도전형 영역(30)보다 반도체 기판(110)의 전면에 좀더 가까이, 후면으로부터 좀더 멀리 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10)의 위치가 달라질 수 있음은 물론이다. The semiconductor substrate 110 may include a base region 10 having a second conductivity type by including a second conductivity type dopant at a relatively low doping concentration. For example, the base region 10 may be located farther from the front surface or closer to the rear surface of the semiconductor substrate 110 than the first conductivity type region 20. In addition, the base region 10 may be located closer to the front surface of the semiconductor substrate 110 and further away from the rear surface than the second conductivity type region 30. However, the present invention is not limited thereto, and of course, the position of the base region 10 may be changed.

여기서, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. Here, the base region 10 may be formed of a crystalline semiconductor including a second conductivity type dopant. For example, the base region 10 may be formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor (for example, single crystal or polycrystalline silicon) including a second conductivity type dopant. In particular, the base region 10 may be formed of a single crystal semiconductor (eg, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer) including a second conductivity type dopant.

제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)이 p형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. The second conductivity type may be n-type or p-type. When the base region 10 has an n-type, the base region 10 is a single crystal or polycrystalline semiconductor doped with Group 5 elements such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb). Can be done. When the base region 10 has a p-type, the base region 10 is a single crystal or polycrystalline semiconductor doped with Group III elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In). Can be done.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 도펀트가 다양한 물질로 구성될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the base region 10 and the second conductivity type dopant may be formed of various materials.

일 예로, 베이스 영역(10)은 n형일 수 있다. 그러면, 베이스 영역(10)과 pn 접합을 이루는 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(110)의 제2 면(이하 "후면") 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(110)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(110)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다. For example, the base region 10 may be n-type. Then, the first conductivity type region 20 forming the pn junction with the base region 10 has a p-type. When light is irradiated to the pn junction, electrons generated by the photoelectric effect move toward the second surface (hereinafter "rear surface") of the semiconductor substrate 110 and are collected by the second electrode 44, and holes are collected by the semiconductor substrate ( It moves toward the front side of 110) and is collected by the first electrode 42. This generates electrical energy. Then, holes having a slower moving speed than electrons move to the front surface of the semiconductor substrate 110 rather than the rear surface, thereby improving conversion efficiency. However, the present invention is not limited thereto, and the base region 10 and the second conductivity-type region 30 may have a p-type and the first conductivity-type region 20 may have an n-type.

반도체 기판(110)의 전면 쪽에는 베이스 영역(10)과 반대되는 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)이 형성될 수 있다. 제1 도전형 영역(20)은 베이스 영역(10)과 pn 접합을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성하는 에미터 영역을 구성한다. A first conductivity type region 20 having a first conductivity type opposite to the base region 10 may be formed on the front side of the semiconductor substrate 110. The first conductivity type region 20 forms an emitter region that generates a carrier by photoelectric conversion by forming a pn junction with the base region 10.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제1 도전형 영역(20)은 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다. In this embodiment, the first conductivity type region 20 may be formed of a doped region constituting a part of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the first conductivity type region 20 may be formed of a crystalline semiconductor including the first conductivity type dopant. For example, the first conductivity type region 20 may be formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor (eg, single crystal or polycrystalline silicon) including a first conductivity type dopant. In particular, the first conductivity type region 20 may be formed of a single crystal semiconductor (eg, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer) including a first conductivity type dopant. In this way, when the first conductivity type region 20 forms a part of the semiconductor substrate 110, the bonding property with the base region 10 may be improved.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 위에서 반도체 기판(110)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 도전형 영역(20)은 반도체 기판(110) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 영역(20)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and the first conductivity type region 20 may be formed on the semiconductor substrate 110 separately from the semiconductor substrate 110. In this case, the first conductivity type region 20 may be formed of a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 so that it can be easily formed on the semiconductor substrate 110. For example, the first conductivity type region 20 is an amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, or a polycrystalline semiconductor (for example, amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon) that can be easily manufactured by various methods such as deposition. It may be formed by doping a first conductivity type dopant on the back. Other variations are possible.

제1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제1 도전형 도펀트로 사용될 수 있다. The first conductivity type may be p-type or n-type. When the first conductivity-type region 20 has a p-type, the first conductivity-type region 20 is doped with Group III elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In). It may be made of single crystal or polycrystalline semiconductor. When the first conductivity-type region 20 has n-type, the first conductivity-type region 20 is doped with group 5 elements such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb). It may be made of single crystal or polycrystalline semiconductor. However, the present invention is not limited thereto, and various materials may be used as the first conductivity type dopant.

도면에서는 제1 도전형 영역(20)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 제1 도전형 영역(20)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 제1 도전형 영역(20) 중에서 제1 전극(42)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도, 큰 정션 깊이 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도, 작은 정션 깊이 및 높은 저항을 가질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다. In the drawings, it is illustrated that the first conductivity type region 20 has a homogeneous structure having a uniform doping concentration as a whole. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, in another embodiment, the first conductivity type region 20 may have a selective structure. In the selective structure, a portion of the first conductivity type region 20 adjacent to the first electrode 42 has a high doping concentration, a large junction depth, and a low resistance, and a low doping concentration, a small junction depth, and a high resistance in other portions. Can have. Various structures other than this may be applied as the structure of the first conductivity type region 20.

반도체 기판(110)의 후면 쪽에는 베이스 영역(10)과 동일한 제2 도전형을 가지되, 베이스 영역(10)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 도펀트를 포함하는 제2 도전형 영역(30)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)은 후면 전계(back surface field)를 형성하여 반도체 기판(110)의 표면(좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)의 후면)에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 후면 전계 영역을 구성한다. On the rear side of the semiconductor substrate 110, a second conductivity type region 30 having the same second conductivity type as the base region 10, but including a second conductivity type dopant at a higher doping concentration than the base region 10 Can be formed. The second conductivity type region 30 forms a back surface field to prevent loss of carriers due to recombination on the surface of the semiconductor substrate 110 (more precisely, the rear surface of the semiconductor substrate 110). It constitutes the rear electric field area.

본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제2 도전형 영역(30)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다. In this embodiment, the second conductivity type region 30 may be formed of a doped region constituting a part of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the second conductivity type region 30 may be formed of a crystalline semiconductor including the second conductivity type dopant. As an example, the second conductivity type region 30 may be formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor (for example, single crystal or polycrystalline silicon) including a second conductivity type dopant. In particular, the second conductivity type region 30 may be formed of a single crystal semiconductor (eg, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer) including a second conductivity type dopant. In this way, when the second conductivity type region 30 forms a part of the semiconductor substrate 110, the bonding property with the base region 10 may be improved.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 위에서 반도체 기판(110)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제2 도전형 영역(30)은 반도체 기판(110) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 영역(30)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and the second conductivity type region 30 may be formed on the semiconductor substrate 110 separately from the semiconductor substrate 110. In this case, the second conductivity type region 30 may be formed of a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 so that it can be easily formed on the semiconductor substrate 110. For example, the second conductivity type region 30 is an amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, or a polycrystalline semiconductor (eg, amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon) that can be easily manufactured by various methods such as deposition. It may be formed by doping a second conductivity type dopant on the back. Other variations are possible.

제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제2 도전형 도펀트로 사용될 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(30)의 제2 도전형 도펀트는 베이스 영역(10)의 제2 도전형 도펀트와 동일한 물질일 수도 있고, 이와 다른 물질일 수도 있다. The second conductivity type may be n-type or p-type. When the second conductivity-type region 30 has n-type, the second conductivity-type region 30 is doped with group 5 elements such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb). It may be made of single crystal or polycrystalline semiconductor. When the second conductivity-type region 30 has a p-type, the second conductivity-type region 30 is doped with Group III elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In). It may be made of single crystal or polycrystalline semiconductor. However, the present invention is not limited thereto, and various materials may be used as the second conductivity type dopant. In addition, the second conductivity type dopant of the second conductivity type region 30 may be the same material as the second conductivity type dopant of the base region 10, or may be a different material.

본 실시예에서 제2 도전형 영역(30)이 제2 전극(44)과 연결되는 부분에서 국부적 구조(local structure)를 가지도록 국부적으로 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 제2 도전형 영역(30)은 서로 이격되는 아일랜드 형상을 가지는 복수의 영역(30a)을 포함할 수 있다. In this embodiment, the second conductivity type region 30 may be formed locally to have a local structure at a portion connected to the second electrode 44. More specifically, the second conductivity-type region 30 may include a plurality of regions 30a having an island shape spaced apart from each other.

그러면, 제2 전극(44)과 연결되는 부분에서는 제2 도전형 영역(30)이 위치하여 제2 전극(44)과의 접촉 저항을 저감하여 충밀도(fill factor, FF) 특성이 우수하게 유지될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)과 연결되지 않는 부분에서는 도핑 영역으로 구성되는 제2 도전형 영역(30)을 형성하지 않아 도핑 영역에서 발생할 수 있는 재결합을 저감하여 단락 전류 밀도(short-circuit current, Jsc) 및 개방 전압을 향상할 수 있다. 또한, 제2 도전형 영역(30)이 형성되지 않는 부분에서 내부 양자 효율((internal quantum efficiency, IQE)이 우수한 값을 가지므로 장파장의 광에 대한 특성이 매우 우수하다. 따라서, 도핑 영역이 전체적으로 형성된 균일한 구조(homogeneous structure) 및 선택적 구조(selective structure)에 비하여 장파장의 광에 대한 특성을 크게 향상할 수 있다. 이와 같이 국부적 구조의 제2 도전형 영역(30)은 태양 전지(100)의 효율에 관계되는 충밀도, 단락 전류 밀도 및 개방 전압을 모두 우수하게 유지하여 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다. Then, in the portion connected to the second electrode 44, the second conductivity type region 30 is located to reduce the contact resistance with the second electrode 44 to maintain excellent fill factor (FF) characteristics. Can be. In addition, in a portion not connected to the second electrode 44, the second conductivity type region 30 constituted by the doped region is not formed, thereby reducing recombination that may occur in the doped region, thereby reducing the short-circuit current (Jsc). ) And open-circuit voltage can be improved. In addition, since the internal quantum efficiency (IQE) has an excellent value in the portion where the second conductivity type region 30 is not formed, the characteristics for long wavelength light are very good. Compared to the formed homogeneous structure and the selective structure, it is possible to greatly improve the characteristics of light of a long wavelength. As described above, the second conductivity type region 30 of the localized structure is The efficiency of the solar cell 100 can be improved by maintaining excellent charging density, short-circuit current density, and open-circuit voltage related to efficiency.

반도체 기판(110)의 전면 위에, 좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)에 또는 이 위에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 차례로 형성되고, 제1 전극(42)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여(즉, 개구부(102)를 통하여) 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성된다. A passivation film 22 and an antireflection film 24 are sequentially formed on the front surface of the semiconductor substrate 110, more precisely, on the first conductivity type region 20 formed on or on the semiconductor substrate 110, and the first The electrode 42 is formed by penetrating the passivation film 22 and the antireflection film 24 (ie, through the opening 102) and in contact with the first conductivity type region 20.

패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)은 제1 전극(42)에 대응하는 개구부(102)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 전면 전체에 형성될 수 있다. The passivation layer 22 and the antireflection layer 24 may be formed substantially over the entire surface of the semiconductor substrate 110 except for the opening 102 corresponding to the first electrode 42.

패시베이션막(22)은 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성되어 제1 도전형 영역(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(24)은 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시킨다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(100)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 의해 태양 전지(100)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다.The passivation layer 22 is formed in contact with the first conductivity type region 20 to passivate defects present in the surface or bulk of the first conductivity type region 20. Accordingly, the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100 may be increased by removing the recombination sites of minority carriers. The antireflection layer 24 reduces reflectance of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 110 is lowered, thereby increasing the amount of light reaching the pn junction formed by the base region 10 and the first conductivity type region 20. Accordingly, it is possible to increase the short-circuit current Isc of the solar cell 100. As described above, the open-circuit voltage and short-circuit current of the solar cell 100 may be increased by the passivation layer 22 and the anti-reflection layer 24, thereby improving the efficiency of the solar cell 100.

패시베이션막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이셔막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(22)은, 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation layer 22 may be formed of various materials. As an example, the passivation film 22 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and any one single film selected from the group consisting of CeO 2 or Two or more films may have a combined multilayer structure. As an example, the passivation layer 22 may include a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, etc. having a fixed positive charge when the first conductivity type region 20 has an n-type, and the first conductivity type region 20 In the case of p-type, an aluminum oxide film or the like having a fixed negative charge may be included.

방사 방지막(24)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The anti-reflection film 24 may be formed of various materials. As an example, the antireflection film 24 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and any one single film selected from the group consisting of CeO 2 or 2 It may have a multilayer structure in which two or more films are combined. As an example, the antireflection layer 24 may include silicon nitride.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 중 어느 하나가 반사 방지 역할 및 패시베이션 역할을 함께 수행하여 다른 하나가 구비되지 않는 것도 가능하다. 또는, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(110) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation layer 22 and the antireflection layer 24 may include various materials. In addition, it is possible that one of the passivation layer 22 and the antireflection layer 24 performs the antireflection role and the passivation role together so that the other is not provided. Alternatively, various films other than the passivation film 22 and the antireflection film 24 may be formed on the semiconductor substrate 110. Other variations are possible.

제1 전극(42)은 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 형성된 개구부(102)를 통하여(즉, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여) 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(42)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 전극(42)의 평면 형상에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다. The first electrode 42 passes through the opening 102 formed in the passivation film 22 and the antireflection film 24 (that is, through the passivation film 22 and the antireflection film 24). 20) is electrically connected. The first electrode 42 may be formed of various materials to have various shapes. The planar shape of the first electrode 42 will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 전면 평면도이다. 도 2에서는 반도체 기판(110)과 제1 전극(42)을 위주로 도시하였다. 2 is a front plan view of the solar cell shown in FIG. 1. In FIG. 2, the semiconductor substrate 110 and the first electrode 42 are mainly illustrated.

도 2를 참조하면, 제1 전극(42)은 일정한 제1 피치(P1)를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(42a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a)이 서로 평행하며 반도체 기판(110)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 전극(42)은 핑거 전극들(42a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a)을 연결하는 버스바 전극(42b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스 전극(42b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a)의 제1 피치(P1)보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a)의 폭보다 버스바 전극(42b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(42b)의 폭이 핑거 전극(42a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 버스바 전극(42b)을 구비하지 않는 것도 가능하다. Referring to FIG. 2, the first electrode 42 may include a plurality of finger electrodes 42a spaced apart from each other while having a constant first pitch P1. In the drawings, the finger electrodes 42a are parallel to each other and parallel to the edge of the semiconductor substrate 110, but the present invention is not limited thereto. In addition, the first electrode 42 may include a bus bar electrode 42b formed in a direction crossing the finger electrodes 42a to connect the finger electrodes 42a. Only one bus electrode 42b may be provided, or a plurality of bus electrodes 42b may be provided while having a larger pitch than the first pitch P1 of the finger electrode 42a, as shown in FIG. 2. In this case, the width of the busbar electrode 42b may be larger than the width of the finger electrode 42a, but the present invention is not limited thereto. Accordingly, the width of the busbar electrode 42b may be equal to or smaller than the width of the finger electrode 42a. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible not to include the busbar electrode 42b.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(42b)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(102)가 핑거 전극(42a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 전극(42b)만 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 together, when viewed in cross section, both the finger electrode 42a and the busbar electrode 42b of the first electrode 42 penetrate through the passivation layer 22 and the antireflection layer 24 It can also be formed. That is, the opening 102 may be formed to correspond to both the finger electrode 42a and the busbar electrode 42b of the first electrode 42. As another example, the finger electrode 42a of the first electrode 42 is formed through the passivation film 22 and the antireflection film 24, and the busbar electrode 42b is formed by the passivation film 22 and the antireflection film 24. ) Can be formed on. In this case, the opening 102 may be formed in a shape corresponding to the finger electrode 42a, and may not be formed in a portion where only the busbar electrode 42b is located.

이와 같이 본 실시예에서 제1 전극(42)은 핑거 전극(42a) 및/또는 버스바 전극(42b)이 전체적으로 제1 도전형 영역(20)에 접촉하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 핑거 전극(42a)을 구성하는 부분이 제1 도전형 영역(20)과 연속적으로 접촉되어 선 접촉(line contact)될 수 있고, 선택적으로 버스바 전극(42b)을 구성하는 부분이 제1 도전형 영역(30)과 연속적으로 접촉하여 선 접촉할 수 있다. 이와 같이 제1 전극(42)에서는 핑거 전극(42a) 및/또는 버스바 전극(42b)이 전체적으로 제1 도전형 영역(20)에 접촉하므로, 접촉 저항을 저감하여 태양 전지(100)의 충밀도를 향상할 수 있다. As described above, in this embodiment, the first electrode 42 may be formed so that the finger electrode 42a and/or the bus bar electrode 42b contact the first conductivity type region 20 as a whole. Accordingly, a portion constituting the finger electrode 42a may be in continuous contact with the first conductivity type region 20 to be in line contact, and a portion constituting the busbar electrode 42b selectively is the first The conductive region 30 may be in continuous contact and line contact. As described above, in the first electrode 42, since the finger electrode 42a and/or the bus bar electrode 42b as a whole contact the first conductivity type region 20, the contact resistance is reduced to reduce the packing density of the solar cell 100. Can improve.

다시 도 1을 참조하면, 반도체 기판(110)의 후면 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(110)에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위에 패시베이션막(32)이 형성되고, 제2 전극(44)이 패시베이션막(32)을 관통하여(즉, 개구부(104)를 통하여) 제2 도전형 영역(30)에 연결된다. Referring back to FIG. 1, a passivation film 32 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110, more precisely, on the second conductivity type region 30 formed in the semiconductor substrate 110, and the second electrode 44 It is connected to the second conductivity type region 30 through the passivation film 32 (ie, through the opening 104 ).

패시베이션막(32)은 제2 전극(44)에 대응하는 개구부(104)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 후면 전체에 형성될 수 있다. The passivation layer 32 may be formed substantially over the entire rear surface of the semiconductor substrate 110 except for the opening 104 corresponding to the second electrode 44.

패시베이션막(32)은 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성되어 제2 도전형 영역(30)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. The passivation film 32 is formed in contact with the second conductivity type region 30 to passivate defects existing in the surface or bulk of the second conductivity type region 30. Accordingly, the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100 may be increased by removing the recombination sites of minority carriers.

패시베이션막(32)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(32)은, 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation layer 32 may be formed of various materials. As an example, the passivation film 32 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and any one single film selected from the group consisting of CeO 2 or 2 It may have a multilayer structure in which two or more films are combined. For example, when the second conductivity type region 30 has an n-type, the passivation layer 32 may include a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, etc. having a fixed positive charge, and the second conductivity type region 30 In the case of p-type, an aluminum oxide film or the like having a fixed negative charge may be included.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 또는, 패시베이션막(32) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(110)의 후면 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation layer 32 may include various materials. Alternatively, various films other than the passivation film 32 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110. Other variations are possible.

제2 전극(44)은 패시베이션막(32)에 형성된 개구부(104)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제2 전극(44)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30) 및 제2 전극(44)에 대해서는 도 1과 함께 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.The second electrode 44 is electrically connected to the second conductivity type region 30 through the opening 104 formed in the passivation layer 32. The second electrode 44 may be formed of various materials to have various shapes. The second conductivity type region 30 and the second electrode 44 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 along with FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시한 태양 전지의 후면 평면도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 3 is a rear plan view of the solar cell shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.

앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 서로 이격되는 아일랜드 형상의 복수의 영역(30a)을 포함한다. 도면에서는 복수의 영역(30a)이 각기 원형을 가지는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 영역(30a)은 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형, 타원형, 또는 불규칙한 형상 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고 복수의 영역(30a)은 다양한 형상, 예를 들어, 인접한 복수의 영역(30a)이 삼각형, 사각형, 육각형, 또는 불규칙한 형상을 이루도록 배치될 수 있다. 도면에서는 일 예로, 인접한 복수의 영역(30a)이 사각형을 이루도록 배치된 것을 예시하였다. As described above, in this embodiment, the second conductivity-type regions 30 include a plurality of island-shaped regions 30a spaced apart from each other. In the drawings, it is illustrated that each of the plurality of regions 30a has a circular shape, but the present invention is not limited thereto. The plurality of regions 30a may have various shapes such as polygons such as triangles, squares, and hexagons, ovals, or irregular shapes. Further, the plurality of regions 30a may be arranged in various shapes, for example, such that a plurality of adjacent regions 30a form a triangle, a square, a hexagon, or an irregular shape. In the drawing, as an example, a plurality of adjacent regions 30a are arranged to form a square.

본 실시예에 따른 제2 전극(44)은, 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 연결부(442)와, 제2 도전형 영역(30)과 이격되며 연결부(442)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 전극부(444)를 포함할 수 있다. 이때, 전극부(444)는 연결부(442)와 다른 물질로 구성되며 일정한 패턴을 가지면서 형성될 수 있고, 연결부(442)는 전극부(444)에 부분적으로 대응하도록 복수 개 배치될 수 있다. 즉, 전극부(444) 하나에 서로 이격되는 복수 개의 연결부(442)가 위치하여 전극부(444)와 연결부(442)가 고르게 연결될 수 있도록 하면서도 연결부(442)의 전체 면적은 줄일 수 있다. 전극부(444)를 먼저 설명한 다음 연결부(442)를 설명한다. The second electrode 44 according to the present embodiment is spaced apart from the connection portion 442 connected to the second conductivity type region 30 and the second conductivity type region 30 and conducts a second conductivity through the connection portion 442. An electrode part 444 connected to the mold region 30 may be included. In this case, the electrode part 444 may be formed of a material different from the connection part 442 and may be formed while having a certain pattern, and a plurality of the connection parts 442 may be disposed to partially correspond to the electrode part 444. That is, a plurality of connection portions 442 spaced apart from each other are positioned on one electrode portion 444 so that the electrode portion 444 and the connection portion 442 are evenly connected, while reducing the total area of the connection portion 442. The electrode part 444 will be described first, and then the connection part 442 will be described.

도 3을 참조하면, 제2 전극(44)의 전극부(444)는 일정한 제2 피치(P2)를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(444a)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 전극(44)의 핑거 전극(444a)의 제2 피치(P2)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)의 제1 피치(P1)보다 작을 수 있다. 이에 의하여 제2 전극(44)의 핑거 전극(444a)의 개수가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)의 개수보다 많을 수 있다. 이는 광이 상대적으로 많이 입사되는 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 핑거 전극(42a)의 개수를 상대적으로 적게 하여 광의 입사량을 증가시키고, 광이 상대적으로 적게 입사되는 반도체 기판(110)의 후면에 위치한 핑거 전극(444a)의 개수를 상대적으로 많이 하여 전류 수집 효율을 향상할 수 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 연결부(442)의 면적이 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)의 면적보다 작은 경우에는 제2 전극(44)의 핑거 전극(444a)의 개수를 증가시키는 것에 의하여 전류 수집 효율을 향상하여 면적이 적은 것을 보완할 수 있다. Referring to FIG. 3, the electrode portion 444 of the second electrode 44 may include a plurality of finger electrodes 444a spaced apart from each other while having a constant second pitch P2. Here, the second pitch P2 of the finger electrode 444a of the second electrode 44 may be smaller than the first pitch P1 of the finger electrode 42a of the first electrode 42. Accordingly, the number of finger electrodes 444a of the second electrode 44 may be greater than the number of finger electrodes 42a of the first electrode 42. This increases the incident amount of light by relatively reducing the number of finger electrodes 42a located on the front surface of the semiconductor substrate 110 to which light is incident relatively, and the rear surface of the semiconductor substrate 110 to which light is incident relatively less. Current collection efficiency can be improved by relatively increasing the number of finger electrodes 444a located at. In particular, when the area of the connection part 442 connected to the second conductivity type region 30 is smaller than the area of the first electrode 42 connected to the first conductivity type region 20 as in the present embodiment, 2 By increasing the number of finger electrodes 444a of the electrode 44, current collection efficiency can be improved to compensate for a small area.

도면에서는 핑거 전극(444a)이 서로 평행하며 반도체 기판(110)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제2 전극(44)의 전극부(444)는 핑거 전극들(444a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(444a)을 연결하는 버스바 전극(444b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스 전극(44b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(444a)의 제2 피치(P2)보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(444a)의 폭보다 버스바 전극(444b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(444b)의 폭이 핑거 전극(444a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 버스바 전극(444b)을 구비하지 않는 것도 가능하다. In the drawings, the finger electrodes 444a are parallel to each other and parallel to the edge of the semiconductor substrate 110, but the present invention is not limited thereto. In addition, the electrode portion 444 of the second electrode 44 may include a bus bar electrode 444b formed in a direction crossing the finger electrodes 444a to connect the finger electrodes 444a. Only one bus electrode 44b may be provided, or a plurality of bus electrodes 44b may be provided while having a larger pitch than the second pitch P2 of the finger electrode 444a, as shown in FIG. 3. In this case, the width of the busbar electrode 444b may be larger than that of the finger electrode 444a, but the present invention is not limited thereto. Accordingly, the width of the busbar electrode 444b may have a width equal to or smaller than that of the finger electrode 444a. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible not to include the bus bar electrode 444b.

도면에서는 제1 전극(42)과, 제2 전극(44)의 전극부(444)가 서로 동일한 평면 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 전극(42)과, 제2 전극(44)의 전극부(444)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the drawing, it is illustrated that the electrode portions 444 of the first electrode 42 and the second electrode 44 have the same planar shape. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the first electrode 42 and the electrode portion 444 of the second electrode 44 may have different planar shapes, and various other modifications are possible.

본 실시예에서 전극부(444)는 연결부(442)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 연결되며, 연결부(442)가 구비되지 않은 부분에서 전극부(444)는 패시베이션막(32)을 사이에 두고 제2 도전형 영역(30) 위에 위치한다. 이에 의하여 전극부(444)가 일종의 절연막인 패시베이션막(32)에 의하여 제2 도전형 영역(30)과 이격되어 위치하게 된다. 즉, 전극부(444)를 구성하는 핑거 전극(444a) 및 버스바 전극(444b)(버스바 전극(444b)을 구비하지 않는 경우에는 핑거 전극(444a))이 패시베이션막(32)에 의하여 제2 도전형 영역(30)과 이격하여 위치하고, 제2 도전형 영역(30)에 접촉되지 않는다.In this embodiment, the electrode part 444 is connected to the second conductivity type region 30 through the connection part 442, and in a portion where the connection part 442 is not provided, the electrode part 444 forms the passivation film 32. It is positioned above the second conductivity type region 30 with the gap between. As a result, the electrode part 444 is positioned to be spaced apart from the second conductivity type region 30 by the passivation film 32 which is a kind of insulating film. That is, the finger electrode 444a and the bus bar electrode 444b constituting the electrode part 444 (the finger electrode 444a when the bus bar electrode 444b is not provided) are formed by the passivation film 32. It is located apart from the 2 conductivity type region 30 and does not contact the second conductivity type region 30.

제2 도전형 영역(30)과 전극부(444) 사이에서 이들을 연결(일 예로, 이들에 접촉하여 연결)하는 연결부(442)는 국부적 구조를 가지는 제2 도전형 영역(30)에 대응하도록 국부적으로 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로는, 연결부(442)는 제2 도전형 영역(30)을 구성하는 복수의 영역(30a)에 일대일 대응하는 복수의 연결 부분(442a)을 포함할 수 있다. The connection portion 442 connecting (for example, contacting and connecting them) between the second conductivity type region 30 and the electrode portion 444 is localized to correspond to the second conductivity type region 30 having a local structure. It can be formed as More specifically, the connection part 442 may include a plurality of connection portions 442a that correspond one-to-one to the plurality of regions 30a constituting the second conductivity type region 30.

따라서, 연결부(442)(또는 복수의 연결 부분(442a) 각각)은 서로 이격되는 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 연결 부분(442a)은 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형, 원형, 타원형, 또는 불규칙한 형상 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 이때, 연결 부분(442a)의 크기가 제2 도전형 영역(30)의 복수의 영역(30a) 각각과 같거나 이보다 작아, 연결 부분(442a)이 전체적으로 복수의 영역(30a)의 각각의 내부에 위치할 수 있다. 여기서, 연결 부분(442a) 및 복수의 영역(30a)의 크기라 함은 직경, 폭 등 중에서 가장 큰 것의 길이를 의미할 수 있다. 연결 부분(442a)의 크기를 복수의 영역(30a)보다 작게 하면, 연결 부분(442a)의 형성 시에 공정 오차 등에 의하여 얼라인 미스(align-miss)가 발생하는 경우에도 연결 부분(442a)이 제2 도전형 영역(30)의 복수의 영역(30a) 내에 연결될 수 있도록 할 수 있다. Accordingly, the connection portion 442 (or each of the plurality of connection portions 442a) may have an island shape spaced apart from each other. The connection portion 442a may have various shapes such as polygons such as triangles, squares, and hexagons, circles, ovals, or irregular shapes. At this time, the size of the connecting portion 442a is equal to or smaller than each of the plurality of areas 30a of the second conductivity type area 30, so that the connecting portion 442a is entirely inside each of the plurality of areas 30a. Can be located. Here, the size of the connection portion 442a and the plurality of regions 30a may mean the length of the largest among diameters and widths. If the size of the connecting portion 442a is smaller than that of the plurality of regions 30a, the connecting portion 442a is formed even when an alignment-miss occurs due to a process error or the like when forming the connecting portion 442a. It may be connected to the plurality of regions 30a of the second conductivity type region 30.

이러한 연결부(442)는 패시베이션막(32)의 개구부(104) 내에 적어도 일부가 위치하여 개구부(104)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 연결될 수 있다. 이에 따라 패시베이션막(32)의 개구부(104)는 연결부(442)에서 제2 도전형 영역(30)과 연결되는 부분에 대응하는 형상을 가지도록 배치될 수 있다. 즉, 개구부(104)는 제2 도전형 영역(30)을 구성하는 복수의 영역(30a)에 일대일 대응하도록 복수 개 구비되고, 복수 개의 개구부(104)가 각기 서로 이격되는 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 복수의 개구부(104) 각각은 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형, 원형, 타원형, 또는 불규칙한 형상 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 개구부(104)는 연결부(442)와 동일한 위치에서 형성되므로, 삼각형, 사각형, 육각형 등의 형상을 가지도록 배치될 수 있다. 이와 같이 복수의 연결 부분(442a)을 가지는 연결부(442)는 이에 대응하는 형상 및 배치를 가지는 개구부(104)에 의하여 제2 도전형 영역(30)(좀더 정확하게는, 복수의 영역(30a))(또는 반도체 기판(110))과 점 컨택(point contact)될 수 있다. At least a part of the connection part 442 may be located in the opening 104 of the passivation layer 32 and may be connected to the second conductivity type region 30 through the opening 104. Accordingly, the opening 104 of the passivation layer 32 may be disposed to have a shape corresponding to a portion of the connection portion 442 connected to the second conductivity type region 30. That is, a plurality of openings 104 may be provided to correspond to the plurality of regions 30a constituting the second conductivity type region 30 one-to-one, and the plurality of openings 104 may have an island shape in which each is spaced apart from each other. . Each of the plurality of openings 104 may have various shapes such as polygons such as triangles, squares, and hexagons, circles, ovals, or irregular shapes. Since the opening 104 is formed at the same position as the connection part 442, it may be arranged to have a shape such as a triangle, a square, or a hexagon. In this way, the connection portion 442 having a plurality of connection portions 442a is a second conductivity type region 30 (more precisely, a plurality of regions 30a) by an opening 104 having a shape and arrangement corresponding thereto. (Or, the semiconductor substrate 110 may be in point contact.

이와 같이 연결부(442)가 제2 도전형 영역(30)에 점 컨택 되도록 국부적으로 형성되면, 연결부(442)의 면적을 최소화할 수 있다. 반도체 기판(110)의 후면에서 제2 전극(44)이 연결되는 부분(즉, 연결부(442)가 위치하는 부분)에서는 반도체 기판(110)의 패시베이션 특성이 저하될 수 있는데, 본 실시예에서는 연결부(442)의 면적을 최소화하여 반도체 기판(110)의 후면에서의 패시베이션 특성을 향상할 수 있다. 즉, 반도체 기판(110)의 후면에서 제2 도전형 영역(30)과 제2 전극(42)을 연결하기 위하여 패시베이션막(32)에 개구부(104)를 형성할 때 반도체 기판(110)의 후면이 손상될 수 있다. 예를 들어, 식각, 파이어스루 등에 의한 공정에 의하여 패시베이션막(32)에 개구부(104)를 형성할 때 반도체 기판(110)의 후면 일부도 식각 또는 변형될 수 있다. 이에 의하여 개구부(104) 또는 연결부(442)가 위치하는 반도체 기판(110)의 후면 부분은 요철의 적어도 일부가 제거되거나 요철이 변형되어 다른 부분보다 작은 표면 거칠기를 가지거나 다른 부분보다 함몰(또는 후퇴)되어 위치할 수 있다. 이 과정에서 반도체 기판(110)의 후면이 손상될 수 있다. 이에 따라 제2 도전형 영역(30)과 제2 전극(44)의 연결되는 부분의 면적이 증가하면 반도체 기판(110)에서 패시베이션 특성이 저하되는 부분의 면적이 증가되어 패시베이션 특성이 크게 저하될 수 있다. 본 실시예에서는 연결부(442)에 해당하는 부분에서만 제2 도전형 영역(30)과 제2 전극(44)이 연결되므로 반도체 기판(110)의 후면에서의 패시베이션 특성 저하를 최소화할 수 있다. In this way, when the connection part 442 is formed locally to make point contact with the second conductivity type region 30, the area of the connection part 442 can be minimized. The passivation characteristic of the semiconductor substrate 110 may be deteriorated in the portion where the second electrode 44 is connected (that is, the portion where the connection portion 442 is located) from the rear surface of the semiconductor substrate 110. In this embodiment, the connection portion By minimizing the area of the 442, it is possible to improve the passivation characteristics at the rear surface of the semiconductor substrate 110. That is, when the opening 104 is formed in the passivation layer 32 to connect the second conductivity type region 30 and the second electrode 42 on the rear surface of the semiconductor substrate 110, the rear surface of the semiconductor substrate 110 This can be damaged. For example, when the opening 104 is formed in the passivation layer 32 by a process such as etching or fire-through, a part of the rear surface of the semiconductor substrate 110 may also be etched or deformed. Accordingly, the rear portion of the semiconductor substrate 110 in which the opening 104 or the connecting portion 442 is located has at least a portion of the unevenness removed or the unevenness is deformed to have a smaller surface roughness than other portions, or a depression (or retreat) than other portions. ) Can be located. During this process, the rear surface of the semiconductor substrate 110 may be damaged. Accordingly, if the area of the portion connected between the second conductivity type region 30 and the second electrode 44 increases, the area of the portion of the semiconductor substrate 110 where the passivation characteristic is degraded increases, and the passivation characteristic may be significantly reduced. have. In the present exemplary embodiment, since the second conductivity type region 30 and the second electrode 44 are connected only at the portion corresponding to the connection part 442, a decrease in passivation characteristics at the rear surface of the semiconductor substrate 110 can be minimized.

이와 같은 구조에서는 반도체 기판(110)의 전체 면적에 대한 연결부(442)의 전체 면적(즉, 복수의 연결 부분(442a)의 면적의 합)의 비율이 반도체 기판(110)의 전체 면적에 대한 전극부(444)의 전체 면적(즉, 복수의 핑거 전극(444a) 및 버스바 전극(444b)의 면적의 합)의 비율보다 작게 된다. 예를 들어, 반도체 기판(110)의 전체 면적에 대한 연결부(442)의 전체 면적 비율이 2% 내지 8%일 수 있고, 반도체 기판(110)의 전체 면적에 대한 전극부(444)의 전체 면적 비율이 6% 내지 18%일 수 있다. 연결부(442)의 전체 면적 비율이 2% 미만이면 제2 도전형 영역(30)과의 연결이 충분한 면적에서 이루어지지 않을 수 있고, 8%를 초과하면 패시베이션 특성을 향상하는 효과가 충분하지 않을 수 있다. 전극부(444)의 전체 면적 비율이 6% 미만이면 저항이 높아져서 전기적 특성이 저하될 수 있고, 18%를 초과하면 쉐이딩 손실에 의하여 입사되는 광의 양이 줄어들 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. In such a structure, the ratio of the total area of the connecting portion 442 to the total area of the semiconductor substrate 110 (that is, the sum of the areas of the plurality of connecting portions 442a) is the electrode to the total area of the semiconductor substrate 110 It is smaller than the ratio of the total area of the portion 444 (that is, the sum of the areas of the plurality of finger electrodes 444a and the bus bar electrodes 444b). For example, the ratio of the total area of the connection unit 442 to the total area of the semiconductor substrate 110 may be 2% to 8%, and the total area of the electrode unit 444 to the total area of the semiconductor substrate 110 The ratio may be 6% to 18%. If the total area ratio of the connection part 442 is less than 2%, the connection with the second conductivity type region 30 may not be made in a sufficient area, and if it exceeds 8%, the effect of improving the passivation characteristics may not be sufficient. have. If the total area ratio of the electrode unit 444 is less than 6%, the resistance may increase and electrical characteristics may be deteriorated. If it exceeds 18%, the amount of light incident due to shading loss may be reduced. However, the present invention is not limited thereto.

일 예로, 본 실시예에서 연결 부분(442a)은 핑거 전극(444a)의 연장 방향과 평행하게 형성되는 제1 부분(4421)과, 핑거 전극(444a)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 돌출되는 제2 부분(4422)을 포함할 수 있다. 제1 부분(4421)은 핑거 전극(444a)의 연장 방향과 평행하게 형성되어 길이 방향에서 핑거 전극(444a)과의 접촉 면적을 충분하게 확보하는 부분이다. 그리고 제2 부분(4422)은 이와 교차하는 방향으로 형성되어 해당 부분에서 연결 부분(442a)의 폭(W)이 충분한 길이를 가질 수 있도록 한다. 이에 의하여 핑거 전극(444a)의 형성 시에 공정 오차 등에 의하여 얼라인 미스가 발생하는 경우에도 제2 부분(4422)에 핑거 전극(444a)이 연결되도록 할 수 있다. For example, in this embodiment, the connection portion 442a includes a first portion 4241 formed parallel to the extension direction of the finger electrode 444a, and a first portion 4241 protruding in a direction crossing the extension direction of the finger electrode 444a. It may include two parts 4242. The first portion 4241 is formed parallel to the extension direction of the finger electrode 444a to sufficiently secure a contact area with the finger electrode 444a in the longitudinal direction. In addition, the second portion 4242 is formed in a direction crossing the second portion 4242 so that the width W of the connection portion 442a in the corresponding portion has a sufficient length. Accordingly, even when an alignment misalignment occurs due to a process error or the like during formation of the finger electrode 444a, the finger electrode 444a may be connected to the second portion 4242.

제2 부분(4422)이 형성된 부분에서 연결 부분(442a)의 제2 폭(W2)을 충분하게 확보할 수 있도록 제2 부분(4422)은 제1 부분(4421)의 양측에 각기 하나씩 위치할 수 있다. 그리고 제1 부분(4421)에서 서로 대응되는 위치에 위치하여 핑거 전극(444a)의 얼라인 미스가 폭 방향으로 쉬프트되는 경우뿐만 아니라 핑거 전극(444a)이 일정 각도만큼 회전하여 경사지게 형성되는 경우에도 연결 부분(442a)과 핑거 전극(444a)과의 연결 면적을 충분하게 확보하도록 할 수 있다. 다양한 형태의 얼라인 미스에 대응할 수 있도록 제2 부분(4422)은 제1 부분(4421)의 중앙 부분에 대응하여 위치할 수 있다. 이에 따라 각 연결 부분(442a)은 대략적인 십자가 모양을 가지면서 형성될 수 있다. 이에 따라 각 연결 부분(442a)에 대응하는 개구부(104) 또한 십자가 모양을 가지면서 형성될 수 있다. In the portion where the second portion 4242 is formed, the second portion 4242 may be positioned one on each side of the first portion 4241 to sufficiently secure the second width W2 of the connection portion 442a. have. In addition, when the alignment misalignment of the finger electrode 444a is shifted in the width direction by being located at positions corresponding to each other in the first part 4241, it is connected even when the finger electrode 444a is rotated by a certain angle to be inclined. It is possible to sufficiently secure a connection area between the portion 442a and the finger electrode 444a. The second portion 4242 may be positioned to correspond to a central portion of the first portion 4241 so as to cope with various types of misalignment. Accordingly, each connection portion 442a may be formed while having an approximate cross shape. Accordingly, the opening 104 corresponding to each connection portion 442a may also be formed while having a cross shape.

이와 같이 연결 부분(442a)이 제1 부분(4421) 및 제2 부분(4422)을 포함하는 형상을 가지게 되면, 얼라인 미스에 효과적으로 대응하면서도 연결 부분(442a)의 면적을 줄일 수 있다. 즉, 연결 부분(442a)을 상술한 제2 폭(W2)을 가지는 원형으로 형성할 경우에는 연결 부분(442a)의 면적이 상대적으로 커질 수 있는데, 본 실시예에서는 연결 부분(442a)의 일부 부분만이 제2 폭(W2)을 가지도록 하여 다양한 얼라인 미스에 대응하도록 하면서도 연결 부분(442a)의 면적을 줄일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 연결 부분(442a)이 원형, 다각형, 불규칙한 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. As described above, when the connecting portion 442a has a shape including the first portion 4241 and the second portion 4242, the area of the connecting portion 442a can be reduced while effectively responding to an alignment miss. That is, when the connecting portion 442a is formed in a circular shape having the above-described second width W2, the area of the connecting portion 442a may be relatively large. In this embodiment, some portions of the connecting portion 442a The bay may have the second width W2 so as to cope with various misalignments while reducing the area of the connecting portion 442a. However, the present invention is not limited thereto, and the connection portion 442a may have various shapes such as a circle, a polygon, and an irregular shape.

이때, 제1 부분(4421)의 제1 폭(W1)은 핑거 전극(444a)의 폭(W3)보다 작고, 제2 부분(4422)이 위치한 부분에서 연결 부분(442a)의 제2 폭(W2)은 핑거 전극(444a)의 폭(W3)보다 클 수 있다. 이에 의하여 평면으로 볼 때 제2 부분(4422)의 적어도 일부가 핑거 전극(444a)의 외부로 돌출되도록 위치할 수 있다. 이와 같이 제1 부분(4421)의 제1 폭(W1)을 줄이는 것에 의하여 연결 부분(442a)의 면적을 줄일 수 있고, 제2 부분(4422)에서 상대적으로 큰 제2 폭(W2)을 가지도록 하여 얼라인 미스에 효과적으로 대응하도록 할 수 있다. 그러면서 제2 부분(4422)에서의 연결 부분(442a)의 폭(W2)이 제2 도전형 영역(30)의 복수의 영역(30a)의 폭(W4)(일 예로, 직경)보다 작아 연결 부분(442a)이 전체적으로 복수의 영역(30a)의 내부에 위치하도록 할 수 있다. In this case, the first width W1 of the first part 4241 is smaller than the width W3 of the finger electrode 444a, and the second width W2 of the connection part 442a at the part where the second part 4242 is located. ) May be larger than the width W3 of the finger electrode 444a. Accordingly, in a plan view, at least a portion of the second portion 4242 may be positioned to protrude to the outside of the finger electrode 444a. By reducing the first width W1 of the first part 4241 in this way, the area of the connection part 442a can be reduced, and the second part 4242 has a relatively large second width W2. Thus, it is possible to effectively respond to misalignment. At the same time, the width W2 of the connection portion 442a in the second portion 4242 is smaller than the width W4 (for example, diameter) of the plurality of regions 30a of the second conductivity type region 30 The 442a may be entirely located inside the plurality of regions 30a.

예를 들어, 복수의 영역(30a)의 폭(W4)보다 복수의 영역(30a)의 피치(제2 피치(P2)와 실질적으로 동일함)를 더 크게 하여, 제2 도전형 영역(30)의 면적을 최소할 수 있다. 예를 들어, 복수의 영역(30a)의 각각의 폭(W4)이 150um 내지 500um일 수 있고, 복수의 영역(30a)의 피치를 0.5mm 내지 1mm로 할 수 있다. 이는 복수의 영역(30a)의 개수, 총 면적, 이에 따른 개방 전압 특성을 고려하여 결정된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것이다. For example, by making the pitch (substantially the same as the second pitch P2) of the plurality of regions 30a larger than the width W4 of the plurality of regions 30a, the second conductivity type region 30 The area of can be minimized. For example, the width W4 of each of the plurality of regions 30a may be 150um to 500um, and the pitch of the plurality of regions 30a may be 0.5mm to 1mm. This is determined in consideration of the number, total area, and open-circuit voltage characteristics of the plurality of regions 30a, but the present invention is limited thereto.

그리고 제2 부분(4422)가 위치한 연결 부분(442a)의 제2 폭(W2)이 140um 내지 450um일 수 있으며, 제1 부분(4421)에서의 연결 부분(442a)의 제1 폭(W1)이 70um 내지 300um일 수 있고, 핑거 전극(444a)의 폭(W3)이 60um 내지 250um일 수 있다. 이는 복수의 영역(30a)의 폭(W2) 및 피치(P2)를 고려하여 우수한 특성을 가지도록 하는 범위이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the second width W2 of the connection portion 442a where the second portion 4242 is located may be 140um to 450um, and the first width W1 of the connection portion 442a in the first portion 4241 is It may be 70um to 300um, and the width W3 of the finger electrode 444a may be 60um to 250um. This is a range to have excellent characteristics in consideration of the width W2 and the pitch P2 of the plurality of regions 30a. However, the present invention is not limited thereto.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 연결부(442)가 패시베이션막(32)의 개구부(104)를 통하여(즉, 패시베이션막(32)을 관통하여) 제2 도전형 영역(30)에 위치하고, 전극부(444)가 패시베이션막(32)의 위에서 이를 관통하지 않고 위치할 수 있다. 이에 따라 연결부(442)는 패시베이션막(32)을 관통할 수 있는 물질, 조성 등을 가지고, 전극부(444)는 패시베이션막(32)을 관통하지 않아도 되는 물질, 조성 등을 가질 수 있다. As described above, in the present embodiment, the connection part 442 is located in the second conductivity type region 30 through the opening 104 of the passivation film 32 (that is, through the passivation film 32), and the electrode part The 444 may be positioned on the passivation layer 32 without penetrating it. Accordingly, the connection portion 442 may have a material or composition capable of penetrating the passivation layer 32, and the electrode unit 444 may have a material or composition that does not need to penetrate the passivation layer 32.

예를 들어, 일정한 패턴을 가지는 연결부(442) 및 전극부(444)는 페이스트를 인쇄하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 그러면, 패턴을 가지는 연결부(442) 및 전극부(444)를 간단한 공정에 의하여 쉽게 형성할 수 있다. 이때, 연결부(442)를 형성하기 위한 제1 페이스트는 패시베이션막(32)에 개구부(104)를 형성할 수 있는 물질, 조성 등을 가질 수 있고, 전극부(444)를 형성하기 위한 제2 페이스트는 패시베이션막(32)에 개구부(104)를 형성하지 않는 물질, 조성 등을 가질 수 있다. 그러면, 별도로 개구부(104)를 형성하는 공정을 수행하지 않아도 연결부(442)를 형성하기 위한 페이스트를 소성하는 의하여 개구부(104)를 형성할 수 있다. 구체적인 제1 및 제2 페이스트의 조성 등에 대해서는 추후에 제조 방법에서 좀더 상세하게 설명한다.For example, the connection portion 442 and the electrode portion 444 having a certain pattern may be formed by printing a paste. Then, the connection portion 442 and the electrode portion 444 having a pattern can be easily formed by a simple process. In this case, the first paste for forming the connection portion 442 may have a material, composition, etc. capable of forming the opening 104 in the passivation layer 32, and a second paste for forming the electrode portion 444 May have a material, composition, etc. that do not form the opening 104 in the passivation layer 32. Then, the opening 104 may be formed by firing a paste for forming the connection portion 442 without performing a separate process of forming the opening 104. Specific compositions of the first and second pastes will be described in more detail later in the manufacturing method.

이와 같은 제1 및 제2 페이스트에 의하여 형성된 연결부(442) 및 전극부(444)는 서로 다른 조성을 가질 수 있다. The connection portion 442 and the electrode portion 444 formed by the first and second pastes may have different compositions.

그리고 연결부(442) 내의 납(Pb) 또는 비스무스(Bi)의 양이 전극부(444) 내의 납 또는 비스무스의 양보다 클 수 있다. 여기서, 납 또는 비스무스는 제1 또는 제2 페이스트에서 유리 프릿의 일부로서 산화납 또는 산화비스무스 형태로 첨가된다. 이러한 산화납 또는 산화비스무스는 제1 페이스트의 소성 시에 파이어스루(fire-through)에 의하여 패시베이션막(32)을 관통하여 개구부(104)를 형성하는 데 기여하는 물질이다. 이에 따라 개구부(104)를 형성하여야 하는 연결부(442)를 형성하는 제1 페이스트 내에는 산화납 또는 산화비스무스을 많은 양 포함하도록 하여 파이어스루가 원활하게 이루어지도록 하고, 개구부(104)를 형성하지 않아도 되는 전극부(444)를 형성하는 제2 페이스트 산화납 또는 산화비스무스의 양을 상대적으로 작게 할 수 있다. 이에 따라 연결부(442)의 납 또는 비스무스 양이 전극부(444)의 납 또는 비스무스의 양보다 크게 되는 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 유리 프릿, 납 등의 양은 다양하게 달라질 수 있다. In addition, the amount of lead (Pb) or bismuth (Bi) in the connection portion 442 may be greater than the amount of lead or bismuth (Bi) in the electrode portion 444. Here, lead or bismuth is added in the form of lead oxide or bismuth oxide as part of the glass frit in the first or second paste. The lead oxide or bismuth oxide is a material that contributes to forming the opening 104 by penetrating the passivation layer 32 by fire-through during firing of the first paste. Accordingly, a large amount of lead oxide or bismuth oxide is included in the first paste forming the connection portion 442 to be formed of the opening 104 so that fire-through is smoothly achieved, and the opening 104 is not required. The amount of the second paste lead oxide or bismuth oxide forming the electrode part 444 may be relatively small. Accordingly, the amount of lead or bismuth in the connection part 442 is greater than the amount of lead or bismuth in the electrode part 444. However, the present invention is not limited thereto, and the amount of glass frit, lead, etc. may vary.

본 실시예에서는 연결부(442)와 전극부(444)를 인쇄 공정에 의하여 형성하고, 개구부(104)를 파이어스루에 의하여 형성하는 것에 의하여 연결부(442)와 개구부(104)가 이에 적합한 물질 또는 조성을 가지는 것을 예시하였다. 이에 의하면 패턴을 가지는 연결부(442) 및 전극부(444)를 형성하는 공정 및 연결부(442)와 제2 도전형 영역(30)을 형성하는 공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있다. In this embodiment, the connecting portion 442 and the electrode portion 444 are formed by a printing process, and the opening 104 is formed by fire-through, so that the connecting portion 442 and the opening 104 are formed with a suitable material or composition. I have illustrated having. Accordingly, the process of forming the connecting portion 442 and the electrode portion 444 having a pattern and the process of forming the connecting portion 442 and the second conductivity type region 30 may be simplified, thereby improving productivity.

이때, 연결부(442)의 전도성 물질의 함량보다 전극부(444)의 전도성 물질의 함량을 더 작게 할 수 있다. 연결부(442)는 제2 도전형 영역(30)과 직접 접촉하는 부분이며 상대적으로 적은 면적으로 형성되므로 전도성 물질의 함량을 상대적으로 크게 하여 전기적 특성을 확보할 수 있다. 그리고 전극부(444)는 상대적으로 넓은 면적으로 형성되므로 저항 증가에 따른 부담이 크지 않으므로 전도성 물질의 함량을 상대적으로 작게 하여 재료 비용을 절감할 수 있다. In this case, the content of the conductive material of the electrode part 444 may be smaller than the content of the conductive material of the connection part 442. The connection part 442 is a portion that directly contacts the second conductivity type region 30 and is formed in a relatively small area, so that the content of the conductive material can be relatively increased to secure electrical properties. In addition, since the electrode part 444 is formed in a relatively large area, the burden due to the increase in resistance is not large, and thus the content of the conductive material is relatively small, thereby reducing material cost.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연결부(442)와 전극부(444)를 서로 다른 공정에 의하여 형성하는 것도 가능하다. 이에 의하여 연결부(442)를 인쇄 공정으로 형성하고, 전극부(444)를 도금 공정, 스퍼터링 공정, 증착 공정 등에 형성할 수도 있다. 그러면, 유리 프릿, 유기 비히클 등을 포함하는 제1 페이스트를 소성하여 형성되는 연결부(442)의 전도성 물질의 양보다, 순수한 전도성 물질로 이루어지는 전극부(444)의 전도성 물질의 양이 더 많을 수 있다. 또한, 개구부(104)를 파이어스루가 아닌 별도의 공정으로 형성하는 것도 가능하다. 그러면, 연결부(442)가 파이어스루에 필요한 물질을 많은 양으로 포함하지 않아도 되므로, 연결부(442) 및 전극부(444)의 납 또는 비스무스의 양이 특별히 한정되지 않을 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하며, 이에 따라 연결부(442) 및 전극부(444)의 물질, 조성 등도 다양하게 변형될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the connection portion 442 and the electrode portion 444 may be formed by different processes. Accordingly, the connection part 442 may be formed by a printing process, and the electrode part 444 may be formed in a plating process, a sputtering process, a deposition process, or the like. Then, the amount of the conductive material of the electrode part 444 made of a pure conductive material may be greater than the amount of the conductive material of the connection part 442 formed by firing the first paste including a glass frit, an organic vehicle, etc. . In addition, it is also possible to form the opening 104 by a separate process other than fire-through. Then, since the connection portion 442 does not have to contain a large amount of a material required for fire-through, the amount of lead or bismuth in the connection portion 442 and the electrode portion 444 may not be particularly limited. Other various modifications are possible, and accordingly, materials and compositions of the connection part 442 and the electrode part 444 may be variously modified.

이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(100)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(100)가 반도체 기판(110)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(100)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전극(44)이 반도체 기판(110)의 후면 쪽에서 전체적으로 형성되는 구조를 가지는 것도 가능하다. As described above, in this embodiment, the first and second electrodes 42 and 44 of the solar cell 100 have a constant pattern, so that the solar cell 100 can enter the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110. It has a bi-facial structure. Accordingly, the amount of light used in the solar cell 100 may be increased, thereby contributing to the improvement of the efficiency of the solar cell 100. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to have a structure in which the second electrode 44 is formed entirely on the rear side of the semiconductor substrate 110.

그리고 제2 도전형 영역(30)의 국부적 구조를 가져 태양 전지(100)의 특성을 향상할 수 있다. 이때, 제2 전극(44)은, 제2 도전형 영역(30)에 대응하도록 국부적으로 형성되어 제2 도전형 영역(30)에 점 컨택되는 복수의 연결 부분(442a)을 포함하는 연결부(442)와, 연결부(442)에 의하여 제2 도전형 영역(30)에 연결되며 일정한 패턴을 가지는 전극부(444)를 포함한다. In addition, since the second conductivity type region 30 has a local structure, characteristics of the solar cell 100 may be improved. In this case, the second electrode 44 is formed locally so as to correspond to the second conductivity type region 30 and includes a plurality of connection portions 442a that are in point contact with the second conductivity type region 30. ), and an electrode part 444 connected to the second conductivity type region 30 by a connection part 442 and having a predetermined pattern.

이에 따라 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 연결부(442)의 면적 또는 이에 대응하여 형성되는 개구부(104)의 면적을 최소화하여 패시베이션 특성을 향상할 수 있고, 개방 전압 특성을 향상할 수 있다. 또한, 전극부(444)의 조성을 연결부(442)와 다르게 하여(일 예로, 전도성 물질의 비율을 연결부(442)보다 작게 하여) 재료 비용을 절감할 수 있다.
Accordingly, by minimizing the area of the connection part 442 connected to the second conductivity type region 30 or the area of the opening 104 formed corresponding thereto, the passivation characteristic can be improved, and the open-circuit voltage characteristic can be improved. . In addition, by making the composition of the electrode part 444 different from that of the connection part 442 (for example, by making the ratio of the conductive material smaller than that of the connection part 442), material cost can be reduced.

상술한 태양 전지(100)의 제조 방법을 도 5, 그리고 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서는 상술한 부분에서 설명한 내용은 상세한 설명을 생략하고, 서로 다른 부분만을 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the solar cell 100 described above will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6A to 6F. Hereinafter, detailed descriptions of the contents described above are omitted, and only different parts will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법를 도시한 단면도들이다. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)의 제조 방법은, 반도체 기판을 텍스쳐링하는 단계(ST10), 도전형 영역을 형성하는 단계(ST20), 절연막을 형성하는 단계(ST30), 연결부를 형성하는 단계(ST40), 전극부를 형성하는 단계(ST50), 그리고 소성하는 단계(ST60)를 포함한다. 이를 도 6a 내지 도 6f와 함께 좀더 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 5, the method of manufacturing the solar cell 100 according to the present embodiment includes the steps of texturing a semiconductor substrate (ST10), forming a conductivity type region (ST20), and forming an insulating film (ST30). , Forming a connection part (ST40), forming an electrode part (ST50), and firing (ST60). This will be described in more detail together with FIGS. 6A to 6F.

이어서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판을 텍스쳐링하는 단계(ST10)에서는 반도체 기판(110)을 텍스쳐링한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 6A, in the texturing step ST10 of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate 110 is textured.

이때, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면 중 적어도 한 면이 요철을 가지도록 텍스쳐링될 수 있다. 반도체 기판(110)의 표면의 텍스처링으로는 습식 또는 건식 텍스처링을 사용할 수 있다. 습식 텍스처링은 텍스처링 용액에 반도체 기판(110)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 건식 텍스처링은 다이아몬드 그릴 또는 레이저 등을 이용하여 반도체 기판(110)의 표면을 깍는 것으로, 요철을 균일하게 형성할 수 있는 반면 공정 시간이 길고 반도체 기판(110)에 손상이 발생할 수 있다. 그 외에 반응성 이온 식각(RIE) 등에 의하여 반도체 기판(110)을 텍스쳐링 할 수도 있다. 이와 같이 본 발명에서는 다양한 방법으로 반도체 기판(110)을 텍스쳐링 할 수 있다. At this time, at least one of the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 may be textured to have irregularities. As the texturing of the surface of the semiconductor substrate 110, wet or dry texturing may be used. Wet texturing may be performed by immersing the semiconductor substrate 110 in a texturing solution, and has an advantage of short processing time. Dry texturing is to cut the surface of the semiconductor substrate 110 by using a diamond grill or a laser, etc., and while the unevenness can be uniformly formed, the process time is long and damage to the semiconductor substrate 110 may occur. In addition, the semiconductor substrate 110 may be textured by reactive ion etching (RIE). As described above, in the present invention, the semiconductor substrate 110 may be textured in various ways.

본 실시예에서는 반도체 기판(110)의 양면을 모두 텍스쳐링하여 양면 수광형 구조의 태양 전지(110)에서 광 손실을 최소화할 수 있다. 이때, 습식 텍스쳐링을 이용하면 공정을 단순화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면 중 하나만을 텍스쳐링 하는 것도 가능하다. In this embodiment, both sides of the semiconductor substrate 110 are textured to minimize light loss in the solar cell 110 having a double-sided light-receiving structure. At this time, the process can be simplified by using wet texturing. However, the present invention is not limited thereto, and only one of the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 may be textured.

이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 도전형 영역을 형성하는 단계(ST20)에서는 반도체 기판(110)에 도전형 영역(20, 30)을 형성한다. 예를 들어, 반도체 기판(110)의 전면에 제1 도전형 영역(20)을 형성하고, 및/또는 반도체 기판(110)의 후면에 제2 도전형 영역(30)을 형성할 수 있다. 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형 영역(30)은 이온 주입법, 열확산법, 레이저 도핑법 등과 같은 다양한 방법에 의하여 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 6B, in the step ST20 of forming a conductivity type region, the conductivity type regions 20 and 30 are formed on the semiconductor substrate 110. For example, the first conductivity type region 20 may be formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 and/or the second conductivity type region 30 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110. The first conductivity type region 20 and the second conductivity type region 30 may be formed by doping with a dopant by various methods such as an ion implantation method, a thermal diffusion method, and a laser doping method.

본 실시예에서는, 일 예로, 도전형 영역(20, 30)이 이온 주입법에 의하여 형성될 수 있다. 이온 주입법에 의하여 제1 및 제2 도전형 도펀트를 주입하여 도전형 영역(20, 30)을 형성하는 경우에는 이온 주입 후에 활성화 열처리를 수행할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 도전형 도펀트를 반도체 기판(110)에 이온 주입하게 되면, 주입된 제1 및 제2 도전형 도펀트가 격자 위치가 아닌 위치에 위치하여 활성화되어 있지 않는다. 이런 상태의 반도체 기판(110)을 활성화 열처리하면 제1 및 제2 도전형 도펀트가 격자 위치로 옮겨져 활성화된다. 그리고 활성화 열처리에 의하여 제1 및 제2 도전형 도펀트가 확산하게 되므로 활성화 열처리 전보다 큰 주입 깊이를 가지게 된다. 본 실시예에서는 이와 같은 활성화 열처리 시에 반응성 이온 식각 시 발생할 수 있는 반도체 기판(110)의 결함을 큐어링(curing)할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, for example, the conductive regions 20 and 30 may be formed by an ion implantation method. When the first and second conductivity-type dopants are implanted by the ion implantation method to form the conductivity-type regions 20 and 30, activation heat treatment may be performed after ion implantation. That is, when the first and second conductivity-type dopants are ion-implanted into the semiconductor substrate 110, the implanted first and second conductivity-type dopants are located at positions other than the lattice position and are not activated. When the semiconductor substrate 110 in this state is activated and heat treated, the first and second conductivity type dopants are moved to the lattice position and activated. In addition, since the first and second conductivity type dopants are diffused by the activation heat treatment, the implantation depth is greater than before the activation heat treatment. In this embodiment, defects in the semiconductor substrate 110 that may occur during reactive ion etching during such activation heat treatment may be cured. However, the present invention is not limited thereto.

이때, 제2 도전형 영역(30)은 서로 이격되는 아일랜드 형상의 복수의 개구부(210)를 구비하는 마스크(200)를 이용하여 도핑될 수 있다. 이와 같이 아일랜드 형상의 복수의 개구부(210)를 구비하는 마스크(200)는 라인 형상을 가지는 마스크에 비하여 제작이 용이하다. 또한, 개구부(210)의 형성 면적이 작아 마스크(200)의 쳐짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있어 긴 수명을 가질 수 있다. In this case, the second conductivity type region 30 may be doped using the mask 200 having a plurality of island-shaped openings 210 spaced apart from each other. As described above, the mask 200 having a plurality of island-shaped openings 210 is easier to manufacture than a mask having a line shape. In addition, since the formation area of the opening 210 is small, it is possible to effectively prevent sagging of the mask 200 and thus have a long life.

이어서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 절연막을 형성하는 단계(ST30)에서는 도전형 영역(20, 30) 위에 절연막(22, 24, 32)을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 6C, in the step ST30 of forming an insulating film, insulating films 22, 24, and 32 are formed on the conductive regions 20 and 30.

좀더 구체적으로, 제1 도전형 영역(20) 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 형성하고 제2 도전형 영역(30) 위에 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)을 형성한다. 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 그리고 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24) 등의 형성 순서는 다양하게 변형될 수 있다. More specifically, a passivation film 22 and an antireflection film 24 are formed on the first conductivity type region 20 and a passivation film 32 and a capping film 34 are formed on the second conductivity type region 30. . The passivation layers 22 and 32 and the antireflection layer 24 may be formed by various methods such as vacuum deposition, chemical vapor deposition, spin coating, screen printing, or spray coating. In addition, the order of formation of the passivation layers 22 and 32 and the antireflection layer 24 may be variously modified.

이어서, 도 6d에 도시한 바와 같이, 연결부를 형성하는 단계(ST40)에서는 연결부(도 6f의 참조부호 442, 이하 동일)를 형성하거나, 연결부(442)를 형성하기 위한 제1 페이스트(4420)를 패시베이션막(32) 위에 도포한다. 제1 페이스트(4420)는 인쇄 등에 의하여 도포될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Subsequently, as shown in FIG. 6D, in the step ST40 of forming the connection part, a first paste 4420 for forming a connection part (reference numeral 442 in FIG. 6F, hereinafter the same) or for forming the connection part 442 is formed. It is applied on the passivation film 32. The first paste 4420 may be applied by printing or the like, but the present invention is not limited thereto.

제1 페이스트(4420)는 전도성 분말(좀더 구체적으로, 금속 분말, 예를 들어, 은(Ag) 분말), 유리 프릿, 유기 바인더, 용매 등을 포함할 수 있다. 제1 페이스트(4420)는 패시베이션막(32) 위에 도포된 후에 소성 공정 시 파이어 스루에 의하여 패시베이션막(32)을 관통하여 제2 도전형 영역(30)에 연결되어야 하므로, 파이어 스루가 가능한 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 프릿 내에 파이어 스루를 가능하게 하는 산화납 또는 산화비스무스의 양을 상대적으로 많게 할 수 있다. 그 외에도 제1 페이스트(4420)는 분산제, 칙소제 등과 같은 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. The first paste 4420 may include a conductive powder (more specifically, a metal powder, for example, silver (Ag) powder), a glass frit, an organic binder, a solvent, and the like. After the first paste 4420 is applied on the passivation film 32, it has to pass through the passivation film 32 and be connected to the second conductivity type region 30 by fire-through during the firing process, so it has a composition capable of fire-through. I can. For example, the amount of lead oxide or bismuth oxide that enables fire through in the glass frit can be made relatively high. In addition, the first paste 4420 may further include various additives such as a dispersant and a thixotropic agent.

이때, 본 실시예에서는 제1 전극(42)을 형성하기 위한 페이스트(420)를 함께 도포할 수 있다. 제1 전극(42)을 형성하기 위한 페이스트(420)는 제1 페이스트(4420)와 동일한 조성을 가질 수 있다. 그러면, 제1 전극(42)의 페이스트(420)와 제1 페이스트(4420)가 동일한 조성을 포함하여 공정을 단순화할 수 있다. At this time, in this embodiment, the paste 420 for forming the first electrode 42 may be applied together. The paste 420 for forming the first electrode 42 may have the same composition as the first paste 4420. Then, the paste 420 of the first electrode 42 and the first paste 4420 may include the same composition, thereby simplifying the process.

이어서, 도 6e에 도시한 바와 같이, 전극부를 형성하는 단계(ST50)에서는, 전극부(도 6f의 참조부호 444, 이하 동일)를 형성하거나, 전극부(444)를 형성하기 위한 제2 페이스트(4440)를 제1 페이스트(4420) 위에 도포한다. 좀더 구체적으로는, 제1 페이스트(4420) 위와, 제1 페이스트(4420)에 인접한 패시베이션막(32) 위에 도포할 수 있다. 제2 페이스트(4440)는 인쇄 등에 의하여 도포될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Next, as shown in FIG. 6E, in the step ST50 of forming an electrode part, a second paste for forming an electrode part (reference numeral 444 in FIG. 6F, the same hereinafter) or forming the electrode part 444 ( 4440) is applied on the first paste 4420. More specifically, it may be applied on the first paste 4420 and on the passivation layer 32 adjacent to the first paste 4420. The second paste 4440 may be applied by printing or the like, but the present invention is not limited thereto.

제2 페이스트(4440)는 전도성 분말(좀더 구체적으로, 금속 분말, 예를 들어, 은(Ag) 분말), 유리 프릿, 유기 바인더, 용매 등을 포함할 수 있다. 제2 페이스트(4440)는 패시베이션막(32) 위에 도포된 후에 파이어스루 되지 않아도 되므로, 파이어 스루가 가능하지 않은 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 페이스트(4440)의 산화납 또는 산화비스무스의 양이 제1 페이스트(4420)의 내의 산화납 또는 산화비스무스의 양보다 작을 수 있다. 그 외에도 제2 페이스트(4440)는 분산제, 칙소제 등과 같은 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. The second paste 4440 may include a conductive powder (more specifically, a metal powder, for example, silver (Ag) powder), a glass frit, an organic binder, a solvent, and the like. Since the second paste 4440 does not need to be fired through after it is applied on the passivation layer 32, it may have a composition in which fire-through is not possible. For example, the amount of lead oxide or bismuth oxide in the second paste 4440 may be smaller than the amount of lead oxide or bismuth oxide in the first paste 4420. In addition, the second paste 4440 may further include various additives such as a dispersant and a thixotropic agent.

필요에 따라, 제2 페이스트(4440)의 전도성 분말의 함량은 제1 페이스트(4420)의 전도성 분말의 함량보다 작게 할 수 있다. 이는, 상대적으로 작은 면적으로 형성되는 제1 페이스트(4420)에 비하여, 상대적으로 넓은 면적으로 형성되는 제2 페이스트(4440)에서는 전도성 분말의 함량을 상대적으로 작게 하여도 저항 증가 부담이 크지 않기 때문이다. 이와 같이 제2 페이스트(4440) 내부의 전도성 물질의 함량을 상대적으로 작게 하면 넓게 형성되는 제2 페이스트(4440)에 사용되는 전도성 물질의 총량을 줄일 수 있어 재료비를 절감할 수 있다. If necessary, the content of the conductive powder in the second paste 4440 may be smaller than the content of the conductive powder in the first paste 4420. This is because, compared to the first paste 4420 formed with a relatively small area, the second paste 4440 formed with a relatively large area does not have a large burden of increasing resistance even if the content of the conductive powder is relatively small. . As described above, if the content of the conductive material in the second paste 4440 is relatively small, the total amount of the conductive material used in the widely formed second paste 4440 can be reduced, thereby reducing material cost.

이어서, 도 6f에 도시한 바와 같이, 소성하는 단계(ST60)에서는 제1 및 제2 페이스트(4420, 4440), 그리고 페이스트(420)을 소성한다. 그러면, 제1 페이스트(4420)에 의하여 파이어스루 현상이 발생하여 제1 페이스트(4420)가 하부에 위치한 패시베이션막(32)을 관통하게 된다. 이에 따라 제1 페이스트(4420)가 제2 도전형 영역(30)에 연결된 상태로 소성되어 연결부(422)를 구성한다. 이때, 연결부(422)가 연결되는 반도체 기판(110)의 후면에서는 요철이 제거되거나 요철의 크기가 작아질 수 있다. 이에 따라 연결부(422)가 위치하는 부분에서는 반도체 기판(110)의 후면이 (100) 면을 가지거나 다른 부분에 비하여 작은 표면 거칠기를 가질 수 있다. 제2 페이스트(4420)는 연결부(422) 및 패시베이션막(32) 위에서 소성되어 전극부(444)를 구성한다. Subsequently, as shown in FIG. 6F, in the firing step ST60, the first and second pastes 4420 and 4440, and the paste 420 are fired. Then, a fire-through phenomenon occurs due to the first paste 4420 so that the first paste 4420 penetrates the passivation layer 32 located below. Accordingly, the first paste 4420 is fired while being connected to the second conductivity type region 30 to form the connection part 422. In this case, the unevenness may be removed from the rear surface of the semiconductor substrate 110 to which the connection part 422 is connected, or the size of the unevenness may be reduced. Accordingly, in the portion where the connection portion 422 is located, the rear surface of the semiconductor substrate 110 may have a (100) surface or may have a smaller surface roughness than other portions. The second paste 4420 is fired on the connection portion 422 and the passivation layer 32 to constitute the electrode portion 444.

그리고 페이스트(420)에 의하여 파이어스루 현상이 발생하여 페이스트(420)가 하부에 위치한 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하게 된다. 이에 따라 페이스트(420)가 제1 도전형 영역(320)에 연결된 상태로 소성되어 제1 전극(42)을 구성한다. Further, a fire-through phenomenon occurs due to the paste 420 so that the paste 420 penetrates the passivation layer 22 and the antireflection layer 24 located below. Accordingly, the paste 420 is fired while being connected to the first conductivity type region 320 to form the first electrode 42.

이와 같이 인쇄 공정을 이용하면 제1 및 제2 전극(42, 44)의 형성 공정, 도전형 영역(20, 30)과의 연결을 위한 공정 등을 단순화할 수 있어, 생산성을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42), 제2 전극(44)의 연결부(442) 및 전극부(444)를 인쇄 공정 이외의 다양한 공정에 의하여 형성할 수 있다. When the printing process is used as described above, a process for forming the first and second electrodes 42 and 44, a process for connection with the conductive regions 20 and 30, etc. can be simplified, thereby improving productivity. However, the present invention is not limited thereto, and the first electrode 42, the connection part 442 of the second electrode 44, and the electrode part 444 may be formed by various processes other than the printing process.

이와 같이 본 실시예에 따른 태양 전지(100)의 제조 방법에 따르면, 각기 필요한 특성 및 형상을 가지는 연결부(442) 및 전극부(444)를 포함하는 제2 전극(44)을 간단한 공정에 의하여 형성할 수 있다. 이에 따라 우수한 특성을 가지는 태양 전지(100)의 생산성을 향상할 수 있다.
As described above, according to the manufacturing method of the solar cell 100 according to the present embodiment, the second electrode 44 including the connection portion 442 and the electrode portion 444 having necessary characteristics and shapes, respectively, is formed by a simple process. can do. Accordingly, the productivity of the solar cell 100 having excellent characteristics can be improved.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 상세하게 설명한다. 상술한 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell according to another embodiment of the present invention will be described in detail. Detailed description of the same or similar parts as those of the above-described embodiment will be omitted, and only other parts will be described in detail.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지이다. 7 is a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는 제1 전극(42)이 연결부(422) 및 전극부(442)를 포함한다. 제1 전극(42)의 연결부(422)에 대한 설명에는 제2 전극(44)의 연결부(442)에 대한 설명에 적용될 수 있고, 제1 전극(44)의 전극부(424)에 대한 설명에는 제2 전극(44)의 전극부(442)에 대한 설명이 적용될 수 있다. 다만, 제1 전극(44)의 전극부(424)의 핑거 전극의 피치 등은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 실시예의 제1 전극(44)의 핑거 전극(44a)의 피치 등이 적용될 수 있다. Referring to FIG. 7, in the solar cell 100 according to the present embodiment, the first electrode 42 includes a connection part 422 and an electrode part 442. The description of the connection portion 422 of the first electrode 42 may be applied to the description of the connection portion 442 of the second electrode 44, and the description of the electrode portion 424 of the first electrode 44 A description of the electrode portion 442 of the second electrode 44 may be applied. However, the pitch of the finger electrode of the electrode portion 424 of the first electrode 44 may be applied to the pitch of the finger electrode 44a of the first electrode 44 of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4. have.

일 예로, 본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 선택적 구조를 가지는 것을 예시하였다. 즉, 본 실시예에서 제1 도전형 영역(20)은 제1 전극(42)의 연결부(422)에 인접하여 형성되어 연결부(422)에 접촉 형성되는 제1 부분(20a)과, 제1 부분(20a) 이외의 부분에 형성되는 제2 부분(20b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 부분(20a)은 연결부(422)에 대응하도록 서로 이격되는 복수의 아일랜드 형상을 가지는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 제1 부분(20a)의 평면 형상 및 배치 등은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 실시예의 제2 도전형 영역(30)의 평면 형상 및 배치 등과 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. As an example, in this embodiment, it is illustrated that the first conductivity type region 20 has an optional structure. That is, in the present embodiment, the first conductivity type region 20 is formed adjacent to the connection portion 422 of the first electrode 42 to form a first portion 20a in contact with the connection portion 422, and the first portion. It may include a second portion 20b formed in a portion other than (20a). In this case, the first part 20a may include a plurality of regions having a plurality of island shapes spaced apart from each other to correspond to the connection part 422. The planar shape and arrangement of the first portion 20a are similar to the planar shape and arrangement of the second conductivity type region 30 of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

제1 부분(20a)은 높은 도핑 농도를 가져 상대적으로 낮은 저항을 가지고, 제2 부분(20b)은 제1 부분(20a)보다 낮은 도핑 농도를 가져 상대적으로 높은 저항을 가질 수 있다. 그리고 제1 부분(20a)의 두께가 얇으면 제1 전극(42)의 연결부(422)가 제1 부분(20a)을 뚫고 베이스 영역(10)에 접촉하여 션트(shunt)가 발생할 수 있기 때문에, 제1 부분(20a)의 두께를 제1 부분(20a)보다 두껍게 할 수 있다. 즉, 제1 부분(20a)의 정션 깊이(junction depth)가 제2 부분(20b)의 정션 깊이보다 클 수 있다. The first portion 20a may have a relatively low resistance due to a high doping concentration, and the second portion 20b may have a relatively high resistance due to a lower doping concentration than the first portion 20a. In addition, if the thickness of the first portion 20a is thin, since the connection portion 422 of the first electrode 42 penetrates the first portion 20a and contacts the base region 10, a shunt may occur. The thickness of the first portion 20a may be thicker than that of the first portion 20a. That is, the junction depth of the first portion 20a may be greater than the junction depth of the second portion 20b.

이와 같이, 본 실시예에서는 광이 입사되는 연결부(422) 이외의 부분에는 상대적으로 높은 저항의 제2 부분(20b)를 형성하여 얕은 에미터(shallow emitter)를 구현한다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 전류 밀도를 향상할 수 있다. 이와 함께, 제1 전극(42)의 연결부와 인접하는 부분에 상대적으로 낮은 저항의 제1 부분(20a)을 형성하여 제1 전극(42)과의 접촉 저항을 저감시킬 수 있다. 즉, 본 실시예의 제1 도전형 영역(20)은 선택적 구조에 의하여 태양 전지(100)의 효율을 최대화할 수 있다. As described above, in the present embodiment, a second part 20b having a relatively high resistance is formed in a part other than the connection part 422 to which light is incident to implement a shallow emitter. Accordingly, the current density of the solar cell 100 can be improved. In addition, by forming the first portion 20a having a relatively low resistance in a portion adjacent to the connection portion of the first electrode 42, contact resistance with the first electrode 42 may be reduced. That is, the first conductivity type region 20 of the present embodiment can maximize the efficiency of the solar cell 100 by a selective structure.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도전형 영역(20)이 그 외의 다양한 구조를 가질 수도 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the first conductivity type region 20 may have various other structures.

이와 같이 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)이 연결부(422) 및 전극부(424)를 포함하면, 반도체 기판(110)의 전면 쪽에서의 패시베이션 특성을 향상할 수 있어, 태양 전지(100)의 개방 전압을 좀더 줄일 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 효율을 좀더 향상할 수 있다. In this way, when the first electrode 42 connected to the first conductivity type region 20 includes the connection part 422 and the electrode part 424, the passivation characteristic on the front side of the semiconductor substrate 110 can be improved. , It is possible to further reduce the open-circuit voltage of the solar cell 100. Accordingly, the efficiency of the solar cell 100 may be further improved.

도면에서는 제2 전극(44)이 연결부(442) 및 전극부(444)를 구비하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서 제2 전극(44)은 핑거 전극 및/또는 버스바 전극만을 구비하고 이들이 전체적으로 제2 도전형 영역(30)에 연결(일 예로, 접촉)되는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
In the drawing, it is illustrated that the second electrode 44 includes the connection portion 442 and the electrode portion 444, but the present invention is not limited thereto. In this embodiment, the second electrode 44 may include only finger electrodes and/or busbar electrodes, and may be connected (for example, contact) to the second conductivity type region 30 as a whole. Other variations are possible.

이하, 본 발명의 실시예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 예시를 위하여 제시한 것에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by an embodiment of the present invention. The following examples are only presented for illustration of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example

n형인 베이스 영역을 가지며 전면 및 후면에 텍스쳐링에 의한 요철을 가지는 반도체 기판을 준비하였다. 반도체 기판의 전면에 이온 주입법에 의하여 보론(B)을 도핑하여 에미터 영역을 형성하고, 반도체 기판의 후면에 마스크를 이용한 이온 주입법에 의하여 인(P)을 도핑하여 국부적 구조의 후면 전계 영역을 형성하였다. A semiconductor substrate having an n-type base region and unevenness by texturing on the front and rear surfaces was prepared. The emitter region is formed by doping boron (B) on the front surface of the semiconductor substrate by ion implantation, and phosphorus (P) is doped on the back surface of the semiconductor substrate by ion implantation method using a mask to form the rear electric field region of a localized structure. I did.

반도체 기판의 전면에 패시베이션막 및 반사 방지막을 형성하고, 반도체 기판의 후면에 패시베이션막을 형성하였다. A passivation film and an antireflection film were formed on the front surface of the semiconductor substrate, and a passivation film was formed on the rear surface of the semiconductor substrate.

그리고 반도체 기판의 전면에 핑거 전극 및 버스바 전극 형태를 가지는 페이스트를 형성하고, 반도체 기판의 후면에 복수 개의 아일랜드 형태의 제1 페이스트를 형성하였다. 그리고 제1 페이스트 위에 핑거 전극 및 버스바 전극 형태를 가지는 제2 페이스트를 형성하였다. 이들을 소성하였다. 이에 의하여 반도체 기판의 전면의 페이스트가 패시베이션막 및 반사 방지막을 관통하여 에미터 영역에 연결된 상태로 소성되어 제1 전극을 형성하였다. 그리고 반도체 기판의 후면의 제1 페이스트가 패시베이션막을 관통하여 후면 전계 영역에 점 컨택된 상태로 소성되어 제2 전극의 연결부를 형성하였다. 그리고 제2 페이스트가 소성되어 제2 전극의 전극부를 형성하였다. Then, a paste having a finger electrode and a busbar electrode shape was formed on the front surface of the semiconductor substrate, and a plurality of island-shaped first pastes were formed on the rear surface of the semiconductor substrate. Then, a second paste having the shape of a finger electrode and a bus bar electrode was formed on the first paste. These were fired. Accordingly, the paste on the front surface of the semiconductor substrate penetrated through the passivation layer and the anti-reflection layer and was fired while being connected to the emitter region to form a first electrode. Then, the first paste on the rear surface of the semiconductor substrate penetrates the passivation layer and is fired in point contact with the rear electric field region to form a connection portion of the second electrode. Then, the second paste was fired to form an electrode portion of the second electrode.

비교예Comparative example

반도체 기판의 후면에 핑거 전극 및 버스바 전극 형태를 가지는 제1 페이스트를 형성하고 제2 페이스트를 형성하지 않았다는 점을 제외하고는 실시예와 동일한 방법에 의하여 태양 전지를 제조하였다. 이때, 반도체 기판의 후면의 제1 페이스트가 패시베이션막을 관통하여 핑거 전극 및 버스바 전극이 후면 전계 영역에 연결된 상태로 소성되어 제2 전극을 형성하였다.
A solar cell was manufactured in the same manner as in Example except that a first paste having the form of a finger electrode and a bus bar electrode was formed on the rear surface of the semiconductor substrate and the second paste was not formed. At this time, the first paste on the rear surface of the semiconductor substrate penetrates the passivation layer and is fired with the finger electrode and the bus bar electrode connected to the rear electric field region to form a second electrode.

실시예 및 비교예에 따른 태양 전지의 개방 전압을 측정하여 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에서는 후면 전계 영역(BSF)의 분율(반도체 기판의 전체 면적에 대한 후면 전계 영역의 전체 면적의 비율)을 증가시키면서 실시예 및 비교예에 따른 태양 전지의 개방 전압을 측정한 결과를 도시하였다.The open circuit voltage of the solar cells according to the Examples and Comparative Examples was measured, and the results are shown in FIG. 8. 8 shows the results of measuring the open-circuit voltage of solar cells according to Examples and Comparative Examples while increasing the fraction of the rear electric field region (BSF) (the ratio of the total area of the rear electric field region to the total area of the semiconductor substrate). .

실시예에 따르면 태양 전지는 모든 후면 전계 영역의 분율에서 비교예에 따른 태양 전지보다 우수한 개방 전압을 가졌다. 특히, 본 실시예에 따른 태양 전지에서와 같이 점 컨택되는 후면 전계 영역의 분율을 최소화할 경우 비교예에 따른 태양 전지보다 개방 전압이 대략 4.5mV 정도 커지게 된다. 이에 따라 태양 전지의 효율을 크게 증가될 수 있다. According to the example, the solar cell had an open circuit voltage superior to that of the solar cell according to the comparative example in the fraction of all rear electric field regions. In particular, as in the solar cell according to the present embodiment, when the fraction of the rear electric field region that is point-contacted is minimized, the open-circuit voltage is approximately 4.5 mV higher than that of the solar cell according to the comparative example. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be greatly increased.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, etc. according to the above are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Accordingly, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 태양 전지
10: 베이스 영역
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
442: 연결부
444: 전극부
100: solar cell
10: base area
20: first conductivity type region
30: second conductivity type region
42: first electrode
44: second electrode
442: connection
444: electrode part

Claims (20)

반도체 기판;
상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되는 제1 도전형 영역;
상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되며, 국부적으로 형성되는 제2 도전형 영역;
상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극; 및
상기 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부와, 상기 연결부를 통하여 상기 제2 도전형 영역에 연결되며 패턴을 가지는 전극부를 포함하는 제2 전극
을 포함하며,
상기 연결부의 일부는 상기 전극부의 폭보다 넓은 폭을 가지며, 상기 전극부 외부로 벗어나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
A semiconductor substrate;
A first conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate;
A second conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate and formed locally;
A first electrode connected to the first conductivity type region; And
A second electrode including a connection portion connected to the second conductivity type region and an electrode portion connected to the second conductivity type region through the connection portion and having a pattern
Including,
A solar cell, characterized in that a part of the connection part has a width wider than that of the electrode part, and is disposed so as to be out of the electrode part.
제1항에 있어서,
상기 전극부가 상기 연결부와 다른 물질 또는 다른 조성으로 구성되는 태양 전지.
The method of claim 1,
A solar cell in which the electrode part is made of a different material or composition from the connection part.
제2항에 있어서,
상기 연결부의 전도성 물질의 양의 상기 전극부의 전도성 물질의 양보다 큰 태양 전지.
The method of claim 2,
A solar cell in which the amount of the conductive material of the connection part is greater than the amount of the conductive material of the electrode part.
제2항에 있어서,
상기 연결부 내의 납 또는 비스무스의 양이 상기 전극부 내의 납 또는 비스무스의 양보다 큰 태양 전지.
The method of claim 2,
A solar cell in which the amount of lead or bismuth in the connection portion is greater than the amount of lead or bismuth in the electrode portion.
제1항에 있어서,
상기 연결부가 상기 제2 도전형 영역에 대응하도록 국부적으로 형성되는 태양 전지.
The method of claim 1,
A solar cell in which the connection portion is formed locally to correspond to the second conductivity type region.
제5항에 있어서,
상기 제2 도전형 영역이 서로 이격되며 아일랜드 형상을 가지는 복수의 영역을 포함하고,
상기 연결부가 상기 복수의 영역에 각기 대응하여 상기 제2 도전형 영역에 점 컨택(point contact)되는 복수의 연결 부분을 포함하는 태양 전지.
The method of claim 5,
The second conductivity-type regions are spaced apart from each other and include a plurality of regions having an island shape,
The solar cell comprising a plurality of connection portions corresponding to each of the plurality of regions and making point contact with the second conductivity type region.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전형 영역 위에 개구부를 구비하는 절연막이 위치하고,
상기 연결부가 적어도 상기 개구부 내에 위치하고,
상기 전극부가 상기 절연막을 사이에 두고 상기 제2 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지.
The method of claim 1,
An insulating film having an opening is positioned on the second conductivity type region,
The connection portion is located at least within the opening,
A solar cell in which the electrode portion is spaced apart from the second conductivity type region with the insulating layer therebetween.
제1항에 있어서,
상기 전극부가 복수의 핑거 전극을 포함하고,
상기 연결부가 형성되지 않은 부분에서 상기 복수의 핑거 전극이 상기 제2 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지.
The method of claim 1,
The electrode portion includes a plurality of finger electrodes,
A solar cell in which the plurality of finger electrodes are spaced apart from the second conductivity type region in a portion where the connection portion is not formed.
제8항에 있어서,
상기 전극부가 상기 복수의 핑거 전극과 교차하는 방향으로 연장되는 버스바 전극을 더 포함하고,
상기 버스바 전극이 상기 제2 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지.
The method of claim 8,
The electrode portion further comprises a bus bar electrode extending in a direction crossing the plurality of finger electrodes,
A solar cell in which the busbar electrode is positioned to be spaced apart from the second conductivity type region.
제8항에 있어서,
상기 연결부가, 상기 핑거 전극의 연장 방향과 평행하게 형성되는 제1 부분과, 상기 핑거 전극의 연장 방향과 교차하는 방향으로 돌출되는 제2 부분을 포함하는 태양 전지.
The method of claim 8,
The solar cell includes a first portion formed in parallel with an extension direction of the finger electrode and a second portion protruding in a direction crossing the extension direction of the finger electrode.
제10항에 있어서,
상기 제1 부분의 양측에서 서로 대응되는 위치에 상기 제2 부분이 각기 하나씩 위치하는 태양 전지.
The method of claim 10,
A solar cell in which each of the second portions is located at positions corresponding to each other on both sides of the first portion.
제10항에 있어서,
상기 제2 부분이 상기 제1 부분의 중앙 부분에 위치하는 태양 전지.
The method of claim 10,
The solar cell wherein the second portion is located at a central portion of the first portion.
제10항에 있어서,
상기 연결부가 십자가 형상을 가지는 태양 전지.
The method of claim 10,
The solar cell having the connection portion cross-shaped.
제10항에 있어서,
상기 제1 부분의 폭이 상기 핑거 전극의 폭보다 작고,
상기 제2 부분이 형성된 부분에서 상기 연결부의 폭이 상기 핑거 전극의 폭보다 큰 태양 전지.
The method of claim 10,
The width of the first portion is smaller than the width of the finger electrode,
A solar cell in which the width of the connection portion is greater than the width of the finger electrode in the portion where the second portion is formed.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전형 영역이 서로 이격되며 아일랜드 형상을 가지는 복수의 영역을 포함하고,
상기 연결부가 상기 복수의 영역에 각기 대응하는 복수의 연결 부분을 포함하고,
상기 복수의 연결 부분의 크기가 상기 복수의 영역보다 각기 작은 태양 전지.
The method of claim 1,
The second conductivity-type regions are spaced apart from each other and include a plurality of regions having an island shape,
The connecting portion includes a plurality of connecting portions respectively corresponding to the plurality of regions,
A solar cell in which sizes of the plurality of connecting portions are smaller than those of the plurality of regions.
제1항에 있어서,
상기 반도체 기판의 전체 면적에 대한 상기 연결부의 전체 면적의 비율이 상기 반도체 기판의 전체 면적에 대한 전극부의 전체 면적의 비율보다 작은 태양 전지.
The method of claim 1,
A solar cell in which a ratio of the total area of the connection part to the total area of the semiconductor substrate is less than the ratio of the total area of the electrode part to the total area of the semiconductor substrate.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전형 영역의 크기보다 상기 제2 도전형 영역의 피치가 더 큰 태양 전지.
The method of claim 1,
A solar cell having a larger pitch of the second conductivity type region than the size of the second conductivity type region.
제17항에 있어서,
상기 제2 도전형 영역의 크기가 150um 내지 500um이고,
상기 제2 도전형 영역의 피치가 0.5mm 내지 1mm인 태양 전지.
The method of claim 17,
The size of the second conductivity type region is 150 um to 500 um,
A solar cell having a pitch of the second conductivity type region of 0.5 mm to 1 mm.
제1항에 있어서,
상기 반도체 기판의 전체 면적에 대한 상기 연결부의 전체 면적 비율이 2% 내지 8%이고,
상기 반도체 기판의 전체 면적에 대한 상기 전극부의 전체 면적 비율이 6% 내지 18%인 태양 전지.
The method of claim 1,
The ratio of the total area of the connection part to the total area of the semiconductor substrate is 2% to 8%,
A solar cell in which a ratio of the total area of the electrode part to the total area of the semiconductor substrate is 6% to 18%.
반도체 기판;
상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되는 제1 도전형 영역;
상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 형성되며, 국부적으로 형성되는 제2 도전형 영역;
상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극; 및
상기 제2 도전형 영역에 연결되는 연결부와, 상기 연결부에 연결되고 상기 제2 도전형 영역에 이격되며 상기 연결부와 다른 물질 또는 다른 조성을 가지는 전극부를 포함하는 제2 전극
을 포함하며,
상기 연결부의 일부는 상기 전극부의 폭보다 넓은 폭을 가지며, 상기 전극부 외부로 벗어나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
A semiconductor substrate;
A first conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate;
A second conductivity type region formed on or on the semiconductor substrate and formed locally;
A first electrode connected to the first conductivity type region; And
A second electrode including a connection portion connected to the second conductivity type region, and an electrode portion connected to the connection portion and spaced apart from the second conductivity type region and having a different material or composition from the connection portion
Including,
A solar cell, characterized in that a part of the connection part has a width wider than that of the electrode part, and is disposed so as to be out of the electrode part.
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