KR19980020311A - Double-sided solar cell having n-p type back inversion layer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 np형 후면 반전층 (n-p and rear inversion layer)을 갖는 양면 태양전지에 관한 것으로서, 전면과 후면에 피라미드 구조가 형성된 p형 실리콘 기판, 상기 실리콘 기판의 전면에 순차적으로 형성된 n+층 및 산화막, 및 상기 실리콘 기판의 전면 내로 함몰되어 형성된 전면 함몰전극을 포함하는 양면 태양전지에 있어서, 후면 산화막 및 후면 전극이 상기 실리콘 기판의 후면에 순차적으로 형성되어 있고, 후면 반전층이 상기 실리콘 기판의 후면과 상기 후면 산화막 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양 전지는 후면에 함몰 전극 및 후면 플로팅 접합을 형성하지 않기 때문에 후면 그로브 효과가 나타나지 않는다. 따라서, 전지의 충실도 및 에너지 변환 효율이 우수할 뿐 아니라, 후면에서의 전자와 정공의 재결합도 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a double-sided solar cell having an np-type rear inversion layer, a p-type silicon substrate having a pyramid structure formed on its front and rear surfaces, an n + layer and an oxide film sequentially formed on the front surface of the silicon substrate. And a front recessed electrode formed by recessing into the front surface of the silicon substrate, wherein the rear oxide layer and the rear electrode are sequentially formed on the rear surface of the silicon substrate, and the rear inversion layer is formed on the rear surface of the silicon substrate. And a back side oxide film, wherein the np type back side inversion layer is provided. The solar cell according to the present invention does not form a recessed electrode and a back floating junction on the back side, and thus does not exhibit a back grove effect. Therefore, not only the fidelity and energy conversion efficiency of the battery is excellent, but also the recombination of electrons and holes in the rear surface can be reduced.
Description
본 발명은 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후면 반전층을 전지의 후면에 형성함으로써 전지의 에너지 변환 효율을 향상시킨 양면 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a double-sided solar cell having a rear inversion layer and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a double-sided solar cell and a method of manufacturing the same by improving the energy conversion efficiency of the battery by forming a rear inversion layer on the back of the cell will be.
태양전지는 반도체의 광기전력 효과를 이용한 것으로서, p형 반도체와 n형 반도체를 조합하여 만든다. p형 반도체와 n형 반도체가 접한 부분 (pn접합부)에 빛이 들어오면, 빛 에너지에 의하여 반도체 내부에서 마이너스의 전하 (전자)와 플러스의 전하 (정공)가 발생한다.The solar cell uses the photovoltaic effect of the semiconductor and is made by combining a p-type semiconductor and an n-type semiconductor. When light enters a portion (pn junction) in contact with a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, negative charges (electrons) and positive charges (holes) are generated inside the semiconductor by light energy.
빛 에너지에 의해 발생된 전자와 정공 (캐리어)은 내부의 전계에 의하여 각각 n형 반도체측과 p형 반도체측으로 이동하여 양쪽의 전극부에 모아진다. 이러한 두개의 전극을 도선으로 연결하면 전류가 흐르고 외부에서 전력으로 이용할 수 있게 된다.Electrons and holes (carriers) generated by the light energy are moved to the n-type semiconductor side and the p-type semiconductor side by the internal electric field, and are collected at both electrode portions. Connecting these two electrodes with wires allows current to flow and can be used as power from outside.
태양전지는 전극의 형태에 따라 스크린 프린팅형 태양전지 (Screen Printing Solar Cell: SPSC)와 함몰전극형 태양전지 (Buried Contact Solar Cell: BCSC)로 구분할 수 있다.Solar cells can be classified into screen printing solar cells (SPSCs) and buried electrode solar cells (BCSCs) according to the type of electrode.
일반적으로, SPSC는 제조하기가 용이하지만 금속 전극에서의 반사, 후면 전류 흐름에서 기인된 저항 및 일반적으로 깊게 도핑되어 있는 이미터 영역에서의 캐리어들의 높은 재결합률로 인하여 어스펙트비가 불량하기 때문에 변환효율이 낮은 편이다.In general, SPSCs are easy to manufacture, but their conversion efficiency is poor because of their poor aspect ratio due to reflections in the metal electrode, resistance due to backside current flow and high recombination rates of carriers in the deeply doped emitter regions. This is low.
한편, BCSC는 전지의 전면에만 함몰 전극을 형성하는 경우, 전지의 후면에만 함몰 전극을 형성하는 경우 및 전지의 전,후면 양면에 함몰 전극을 형성하는 경우의 세가지로 나눌 수 있다. 세 경우 모두 다 SPSC 태양전지에 비해서는 높은 변환효율을 가지고 있다.On the other hand, BCSC can be classified into three types: forming recessed electrodes only on the front side of the battery, forming recessed electrodes only on the rear side of the battery, and forming recessed electrodes on both sides of the front and rear sides of the battery. All three cases have higher conversion efficiency than SPSC solar cells.
일반적으로 광흡수층 전체에 전계를 가하면 빛에 의해 여기된 캐리어들의 수명은 증가된다. 광흡수층에서의 전계는 벌크 영역에서의 도핑 프로파일 (doping profile)을 조절함으로써 형성시킬 수 있는데, 이 방법은 실리콘을 성장시키면서 도펀트 첨가량을 조절할 수 있는 경우는 적용될 수 있지만, 기존의 반도체 기판을 이용하여 태양전지를 제조하는 경우에는 적용하기가 매우 어렵다.In general, applying an electric field to the entire light absorbing layer increases the life of carriers excited by light. The electric field in the light absorption layer can be formed by adjusting the doping profile in the bulk region. This method can be applied when the dopant addition amount can be adjusted while growing silicon, In the case of manufacturing solar cells it is very difficult to apply.
통상적으로 전계 효과는 전지의 후면보다는 pn 접합쪽으로 갈수록 그 효과가 더 클 것으로 기대되며, 후면 전계 (Back Surface Field; 이하 BSF)는 전극 후면에 도펀트를 확산시켜서 형성한다. 전지의 후면에 전계가 형성되면 빛에 의해 여기된 캐리어들을 반사시켜서 재결합 손실을 줄이고 개방전압 및 장파장에서의 양자효율을 증가시킬 수 있다.Typically, the field effect is expected to be greater toward the pn junction than the back side of the cell, the back surface field (hereinafter referred to as BSF) is formed by diffusing the dopant on the back of the electrode. When an electric field is formed on the back of the cell, the carriers excited by light can be reflected to reduce recombination loss and increase quantum efficiency at open voltage and long wavelength.
전면에만 함몰전극을 갖는 태양전지는 제1도에 도시된 바와 같은 구조를 가지는데, 도 1에서 참조번호 1은 p형 반도체 기판을, 2는 n+층을, 3 및 3'는 각각 전면 및 후면 산화막을, 참조번호 4는 후면전극을, 참조번호 5는 전면 함몰전극을, 그리고 5'는 n++층을 각각 나타낸다. 상기와 같은 전면 함몰전극형 태양전지는 그 제조과정에서 일반적으로 전지의 후면에 전계를 형성하기 위하여 알루미늄을 증착한 후 소결하여 후면전극 (4)을 형성한다.A solar cell having a recessed electrode only on the front side has a structure as shown in FIG. 1, in which reference numeral 1 denotes a p-type semiconductor substrate, 2 an n + layer, and 3 and 3 'are front and rear surfaces, respectively. An oxide film, reference numeral 4 denotes a rear electrode, reference numeral 5 denotes a front recessed electrode, and 5 ′ denote an n ++ layer, respectively. The front recessed electrode type solar cell as described above generally forms a rear electrode 4 by depositing aluminum and then sintering aluminum to form an electric field on the rear side of the cell.
그런데, 도 1 도시의 함몰전극형 태양전지에서 후면전극 형성시에 알루미늄 소결시 장시간 동안 고온에서 열처리하여야 하는데, 이렇게 되면 전지의 후면에서 알루미늄과 실리콘이 합금화됨으로써 후면부분의 실리콘이 심한 손상을 입기 되고후면에서의 캐리어 및 정공이 재결합되어 그 손실이 매우 크다.However, in the recessed electrode type solar cell of FIG. 1, when the back electrode is formed, the aluminum is sintered and heat treated at a high temperature for a long time. In this case, aluminum and silicon are alloyed at the back of the cell, thereby causing severe damage to the silicon at the rear part. Carriers and holes in the back are recombined and the loss is very large.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 레이저 등을 이용하여 후면에도 홈을 형성하여 전극을 형성하고 나머지 부분을 인으로 도핑하여 플로팅 접합 (floating junction)을 형성함으로써 전지 후면에서의 캐리어 및 정공의 재결합을 감소시키고자 하였다. 이렇게 형성된 전지를 양면 함몰전극형 태양전지 (Bifacial Buried Contact Solar Cell; 이하 BBCSC)라 한다.In order to overcome this problem, a groove is formed in the rear surface by using a laser or the like to form an electrode and doping the remaining portions with phosphorus to form a floating junction to reduce recombination of carriers and holes in the rear surface of the battery. It was. The battery thus formed is referred to as a bilateral buried contact solar cell (BBCSC).
플로팅 접합이 형성되면 후면에서의 캐리어의 재결합이 감소된다.Formation of the floating junction reduces the recombination of carriers at the back.
도 2에는 상기 BBCSC의 구조가 도시되어 있는데, 참조번호 6은 플로팅 접합을, 7은 보론의 침투에 의해 형성된 p+층을, 8은 후면 함몰전극을 각각 나타낸다.2 shows the structure of the BBCSC, reference numeral 6 denotes a floating junction, 7 denotes a p + layer formed by boron infiltration, and 8 denotes a back recessed electrode.
상기 BBCSC를 제조하기 위해서는 먼저, 레이저 등을 이용하여 후면의 전극형성 부위에 홈을 형성한 다음, 상기 홈에 보론을 깊게 도핑하여 p+층 (7)을 형성하고, 전극이 형성되지 않은 다른 영역에는 인을 도핑하여 플로팅 접합 (6)을 형성하게 된다. 이어서, 상기 홈에 전도성 금속을 도금하여 후면 함몰전극 (8)을 형성한다.In order to manufacture the BBCSC, first, a groove is formed in an electrode forming portion at the rear side using a laser or the like, and then, by deeply doping boron in the groove, a p + layer 7 is formed, and in another region where no electrode is formed. Phosphorus is doped to form floating junction 6. Subsequently, a conductive metal is plated in the groove to form a back recessed electrode 8.
이와 같이, 양면에 함몰전극이 형성된 태양전지는 입사광을 최대한 이용할 수 있다는 점에서 매우 바람직하다 할 수 있다.As such, the solar cell having the recessed electrodes formed on both surfaces thereof may be very preferable in that the incident light can be utilized to the maximum.
그러나, BBCSC의 제조에 있어서, 후면 플로팅 접합을 형성하면 후면에서의 재결합 속도를 감소시키는데는 매우 유용하지만 전지의 충실도 (fill factor)는 저하된다. 즉, 이론적으로나 실험적으로 볼 때, 후면 플로팅 접합이 얇게 형성될수록 전지의 충실도가 높아진다는 것이 입증되었다.However, in the manufacture of BBCSCs, forming a backside floating junction is very useful for reducing the rate of recombination at the backside but lowers the fill factor of the cell. That is, theoretically and experimentally, the thinner the backside floating junction is, the higher the fidelity of the cell is.
또한, 후면전극 (8)과 플로팅 접합 (6) 사이에 션트 (shunt)가 일어나기 때문에 후면전계 형성에 따른 효과도 기대한만큼 크지 못했다.In addition, since a shunt occurs between the rear electrode 8 and the floating junction 6, the effect of forming the rear field was not as large as expected.
그뿐 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 홈에 전도성 물질을 도금하여 전극을 형성할 때, 전극이 홈보다 크게 형성되어 후면 산화막 (3')의 일부를 덮어버림으로써 누설 (leakage)이 발생하게 된다.In addition, when the electrode is formed by plating a conductive material in the groove as shown in FIG. 2, the electrode is formed larger than the groove to cover a part of the rear oxide film 3 ′ so that leakage occurs. do.
전술한 바와 같이 후면에 함몰전극 형성용 홈과 플로팅 접합을 형성함으로써 발생하는 현상들을 일컬어 후면 그로브 효과 (rear groove effect)라 하는데, 이러한 후면 그로브 효과가 일어나면 개방회로전압 (Voc)이 저하되고, 따라서 충실도 및 에너지 변환효율의 감소가 초래된다.As described above, the phenomenon caused by forming the groove for forming the recessed electrode and the floating junction on the rear surface is called a rear groove effect. When the rear groove effect occurs, the open circuit voltage Voc is lowered. Therefore, the fidelity and the energy conversion efficiency are reduced.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전지 충실도 및 에너지 변환효율이 우수한 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer excellent in cell fidelity and energy conversion efficiency.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전지 충실도 및 에너지 변환효율이 우수한 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지를 저렴한 공정단가로 제조하는 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is a method of manufacturing a double-sided solar cell having a np-type back-reflective layer to manufacture a double-sided solar cell having an np-type back inversion layer excellent in cell fidelity and energy conversion efficiency at a low process cost. To provide.
도 1은 전면에만 함몰전극이 형성된 통상의 양면 태양전지의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional double-sided solar cell in which the depression electrode is formed only on the front surface.
도 2는 양면에 함몰 전극이 형성된 통상의 양면 태양전지의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a conventional double-sided solar cell with recessed electrodes formed on both sides.
도 3은 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층 (n-p and rear inversion layer)을 갖는 양면 태양전지의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a double-sided solar cell having an n-p and rear inversion layer according to the present invention.
도 4a 내지 4e은 본 발명의 일실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.4A to 4E illustrate a method of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1...p형 반도체 기판2...n+층1 ... p-type semiconductor substrate 2 ... n + layer
3, 3'...산화막4, 11...후면 전극3, 3 '... oxide 4, 11 ... rear electrode
5...전면 함몰전극5'...n++층5.Front recessed electrode 5 '... n ++ layer
6...플로팅 접합7...p+층6 ... floating junction 7 ... p + layer
8...후면 함몰전극9...후면 반전층8.Rear depression electrode 9 ... Rear inversion layer
10...양전하층10 ... positive charge layer
본 발명의 첫번째 기술적 과제는 전면과 후면에 피라미드 구조가 형성된 p형 실리콘 기판, 상기 실리콘 기판의 전면에 순차적으로 형성된 n+층 및 산화막, 및 상기 실리콘 기판의 전면 내로 함몰되어 형성된 전면 함몰전극을 포함하는 양면 태양전지에 있어서, 후면 산화막 및 후면 전극이 상기 실리콘 기판의 후면에 순차적으로 형성되어 있고, 후면 반전층이 상기 실리콘 기판의 후면과 상기 후면 산화막 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지에 의해 이루어진다.The first technical problem of the present invention includes a p-type silicon substrate having a pyramid structure formed on its front and rear surfaces, an n + layer and an oxide film sequentially formed on the front surface of the silicon substrate, and a front recessed electrode formed by being recessed into the front surface of the silicon substrate. In a double-sided solar cell, a back oxide film and a back electrode are sequentially formed on the back surface of the silicon substrate, and a back inversion layer is formed between the back surface of the silicon substrate and the back oxide film, np type back surface Made by a double-sided solar cell having an inversion layer.
도 3은 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 후면에 함몰전극을 갖는 통상의 양면 태양전지와는 달리 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지는 후면 산화막(3')과 함께 양전하층 (10)을 형성함으로써 후면 플로팅층 역할을 할 수 있는 후면 반전층 (9)의 형성을 유도한다.3 is a cross-sectional view of a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer according to the present invention. As shown in FIG. 3, unlike a conventional double-sided solar cell having a recessed electrode at the rear side, the double-sided solar cell having an np-type rear inversion layer according to the present invention has a positive charge layer 10 together with a rear oxide film 3 ′. By forming the induction of the rear inversion layer (9) which can serve as a rear floating layer.
또한, 후면 전극 (11)을 산화막 (3') 하부에 형성함으로써 후면 그로브 효과에 의해 나타나는 전지의 충실도 저하 및 그로 인한 에너지 변환효율 저하를 방지할 수 있다.In addition, by forming the rear electrode 11 under the oxide film 3 ', it is possible to prevent the degradation of the fidelity of the battery caused by the rear grove effect and the lowering of the energy conversion efficiency.
본 발명의 두번째 기술적 과제는 (a) p형 반도체 기판을 텍스쳐링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한 다음, 상기 기판을 세정하는 단계; (b) 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하여 후면 반전층 및 후면 산화막을 상기 기판상에 순차적으로 형성하는 단계; (c) n형 불순물을 상기 p형 반도체 기판의 전면에 확산시켜서 상기 기판상에 n+층을 형성하는 단계; (d) 상기 n+층상에 산화막을 형성한 다음, 베이킹하는 단계; (e) 상기 반도체 기판의 전면에 홈을 형성한 다음, 이 홈내에 n형 불순물을 확산시켜서 상기 기판상에 n++층을 형성하는 단계; (f) 상기 홈에 도전성 금속을 도금하여 전면 함몰전극을 형성하는 단계; (g) 상기 반도체 기판의 후면중 후면 전극이 형성되지 않을 부분에 마스크를 설치하는 단계; (h) 상기 마스크를 통하여 상기 산화막 상에 도전성 금속을 증착시켜서 후면 전극을 형성하는 단계; 및 (i) 에지를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.A second technical problem of the present invention is to form a pyramid structure on both surfaces by texturing a p-type semiconductor substrate, and then cleaning the substrate; (b) spin coating a mixture of silicon dioxide and cesium on the back side of the semiconductor substrate to sequentially form a back inversion layer and a back oxide layer on the substrate; (c) diffusing n-type impurities over the entire surface of the p-type semiconductor substrate to form an n + layer on the substrate; (d) forming an oxide film on the n + layer and then baking; (e) forming a groove on the entire surface of the semiconductor substrate and then diffusing n-type impurities in the groove to form an n ++ layer on the substrate; (f) plating a conductive metal on the groove to form a front recessed electrode; (g) installing a mask on a portion of the back surface of the semiconductor substrate where the back electrode is not formed; (h) forming a rear electrode by depositing a conductive metal on the oxide film through the mask; And (i) it can be achieved by a method of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer comprising the step of cutting the edge.
본 발명의 일실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서, 상기 단계 (d)에서 상기 베이킹 공정이 50 내지 200℃에서 15 내지 20분 동안 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단계 (f)에서 상기 홈은 무전해 도금 또는 전기 도금에 의해 도금될 수 있다.In the method of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer according to an embodiment of the present invention, the baking process in the step (d) is preferably carried out for 15 to 20 minutes at 50 to 200 ℃. Also, in the step (f), the groove may be plated by electroless plating or electroplating.
상기 본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하면 산화막이 상기 반도체 기판의 후면상에 형성되면서 상기 후면 산화막상에는 세슘 이온을 포함하는 양전하층이 생성되는데, 이 양전하층은 상기 반도체 기판의 후면과 상기 산화막 사이의 경계면에 후면 반전층을 유도, 형성한다. 이 후면 반전층은 전지의 후면에서 전자와 정공이 재결합되는 것을 방지한다.In the manufacturing method according to the present invention, when a mixture of silicon dioxide and cesium is spin coated on the back surface of the semiconductor substrate, an oxide film is formed on the back surface of the semiconductor substrate and a positive charge layer including cesium ions is formed on the back oxide film. The positive charge layer induces and forms a rear inversion layer at an interface between the rear surface of the semiconductor substrate and the oxide film. This back inversion layer prevents electrons and holes from recombining at the back of the cell.
또한, 본 발명의 두번째 기술적 과제는 (a) p형 반도체 기판을 텍스쳐링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한 다음, 상기 기판을 세정하는 단계; (b) 상기 p형 반도체 기판의 전면 및 후면에 각각 산화막을 형성하는 단계; (c) 상기 반도체 기판의 전면 상에 마스크를 설치한 다음, 후면 상에 형성된 산화막을 제거하는 단계; (d) 상기 반도체 기판의 후면에 질화물을 증착시키는 단계; (e) 상기 마스크를 벗겨낸 다음, 상기 기판의 전면에 형성된 산화막을 제거하는 단계; (f) 상기 p형 반도체 기판의 전면에 n형 불순물을 확산시켜서 n+층을 형성하는 단계; (g) 상기 n+층 및 상기 후면 반전층 상에 산화막을 형성하는 단계; (h) 반도체 기판의 전면에 홈을 형성한 다음, 이 홈에 n형 불순물을 확산시켜서 n++층을 형성하는 단계; (i) 상기 홈에 도전성 금속을 도금하여 전면 함몰전극을 형성하는 단계; (j) 상기 반도체 기판의 후면중 후면 전극이 형성되지 않을 부분에 마스크를 설치하는 단계; (k) 상기 마스크를 통하여 상기 후면 산화막 상에 도전성 금속을 증착하여 후면 전극을 형성하는 단게; (l) 에지를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 또 다른 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.In addition, a second technical problem of the present invention is to form a pyramid structure on both surfaces by texturing a p-type semiconductor substrate, and then cleaning the substrate; (b) forming oxide films on the front and rear surfaces of the p-type semiconductor substrate, respectively; (c) installing a mask on the front surface of the semiconductor substrate, and then removing the oxide film formed on the back surface; (d) depositing nitride on the back side of the semiconductor substrate; (e) removing the mask and removing the oxide film formed on the entire surface of the substrate; (f) forming an n + layer by diffusing n-type impurities on the entire surface of the p-type semiconductor substrate; (g) forming an oxide film on the n + layer and the back inversion layer; (h) forming a groove on the entire surface of the semiconductor substrate and then diffusing n-type impurities in the groove to form an n ++ layer; (i) plating a conductive metal on the groove to form a front recessed electrode; (j) installing a mask on a portion of the back surface of the semiconductor substrate where the back electrode is not formed; (k) forming a back electrode by depositing a conductive metal on the back oxide film through the mask; It can be achieved by another method of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer, characterized in that it comprises the step (1) cutting the edge.
본 발명의 다른 실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서도, 후면 산화막의 하부에 양전하층을 형성하여 상기 반도체 기판의 후면과 후면 산화막의 사이에 후면 반전층의 형성을 유도함으로써 후면에서의 전자와 정공의 재결합을 감소시킨다.Also in the method of manufacturing a double-sided solar cell having an np-type back inversion layer according to another embodiment of the present invention, by forming a positive charge layer on the bottom of the back oxide film to form a back inversion layer between the back surface and the back oxide film of the semiconductor substrate Reducing the recombination of electrons and holes in the back side by inducing.
또한, 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서는 후면에 전극 형성용 홈을 형성하지 않기 때문에 후면 그로브 효과에 의하여 발생하는 전지의 충실도 및 에너지 변환효율 저하를 막을 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a double-sided solar cell having an np-type back inversion layer according to an embodiment of the present invention and other embodiments of the present invention, since the groove for forming an electrode is not formed on the back side, Degradation of fidelity and energy conversion efficiency can be prevented.
후자의 방법이 전자에 방법에 비해 제조공정 단가가 약간 비싸기는 하지만 에너지 변환효율이 보다 우수하다는 장점이 있다.The latter method is slightly more expensive than the former method, but has the advantage of better energy conversion efficiency.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법 중 전자의 방법에 따라 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지를 제조하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type back inversion layer according to the former method of the manufacturing method according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 p형의 반도체 기판 (1)을 텍스처링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한다 (도 4a).As shown in Fig. 4, first, the p-type semiconductor substrate 1 is textured to form a pyramid structure on both sides (Fig. 4A).
이어서, 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하여 후면에 산화막 (3')과 양전하층 (10)을 차례로 형성한다. 이 양전하층 (10)은 후면 반전층 (9)의 형성을 유도한다 (도 4b).Subsequently, a mixture of silicon dioxide and cesium is spin coated on the back side of the semiconductor substrate to sequentially form an oxide film 3 'and a positive charge layer 10 on the back side. This positive charge layer 10 induces the formation of the rear inversion layer 9 (FIG. 4B).
다음으로, 전면에 n형 불순물을 확산시켜서 n+층 (2)을 형성한 다음, 기판의 전면과 후면에 산화 공정을 실시하여 전면 및 후면 산화막 (3 및 3')을 형성한다 (도 4c).Next, n-type impurities are diffused on the entire surface to form the n + layer 2, and then the front and rear oxide films 3 and 3 'are formed by performing an oxidation process on the front and rear surfaces of the substrate (FIG. 4C).
전면의 전극형성부에 홈을 형성한 다음, 이 홈에 n형 불순물을 주입하여 n++층 (5')을 형성하고, 전도성 물질을 상기 홈에 도금하여 전면 함몰전극 (5)을 형성한다 (도 4d).A groove is formed in the front electrode forming portion, and then n-type impurities are implanted into the groove to form an n ++ layer 5 ', and a conductive material is plated on the groove to form the front recessed electrode 5 (Fig. 4d).
마지막으로, 후면 전극 형성부를 제외한 부분에 마스크를 형성한 다음, 전도성 금속, 예를 들면 알루미늄을 증착시키고 소결하여 후면 산화막 (3')상에 후면 전극 (11)을 형성한다 (도 4e).Finally, a mask is formed on the portion except for the rear electrode forming portion, and then a conductive metal such as aluminum is deposited and sintered to form the rear electrode 11 on the rear oxide film 3 '(FIG. 4E).
이와 같이 형성된 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지는 후면에 함몰 전극 및 후면 플로팅 접합을 형성하지 않기 때문에 후면 그로브 효과가 나타나지 않는다. 따라서, 전지의 충실도 및 에너지 변환 효율이 우수한 양면 전지를 얻을 수 있다.The double-sided solar cell having the n-p type rear inversion layer formed as described above does not form a recessed electrode and a rear floating junction on the rear side, and thus does not exhibit a rear grove effect. Therefore, the double-sided battery excellent in the fidelity of a battery and energy conversion efficiency can be obtained.
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