KR20100115946A - 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents
태양전지 및 그 제조방법Info
- Publication number
- KR20100115946A KR20100115946A KR1020090034620A KR20090034620A KR20100115946A KR 20100115946 A KR20100115946 A KR 20100115946A KR 1020090034620 A KR1020090034620 A KR 1020090034620A KR 20090034620 A KR20090034620 A KR 20090034620A KR 20100115946 A KR20100115946 A KR 20100115946A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- front electrode
- semiconductor layer
- unit front
- solar cell
- electrode forming
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 27
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 13
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 63
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- -1 phosphorus (P) ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
- H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 전면전극의 표면적을 최소화함과 함께 전면전극과 n형 반도체층 사이의 접촉면적을 최대화할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지는 순차적으로 적층된 제 1 도전형의 반도체층 및 제 2 도전형의 반도체층과, 상기 제 2 도전형의 반도체층 내에 이격되어 형성되며, 상부가 개구된 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치 및 상기 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 형성된 전면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
태양전지, BCSC, 매몰형
Description
본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전면전극의 표면적을 최소화함과 함께 전면전극과 n형 반도체층 사이의 접촉면적을 최대화할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다.
태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 p-n 접합부에 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 이 때 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.
한편, 태양전지는 p-n 접합층인 광흡수층의 물질, 형태에 따라 다양하게 구분되는데 광흡수층으로는 대표적으로 실리콘(Si)을 들 수 있으며, 이와 같은 실리콘계 태양전지는 형태에 따라 실리콘 웨이퍼를 광흡수층으로 이용하는 기판형과, 실리콘을 박막 형태로 증착하여 광흡수층을 형성하는 박막형으로 구분된다.
실리콘계 태양전지 중 기판형의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 도 1에 도시한 바와 같이 p형 반도체층(101)과 n형 반도체층(102)이 순차적으로 적층되며, 상기 p형 반도체층(101)의 상부에 전면전극(103)이 구비되고 상기 n형 반도체층(102)의 하부에 후면전극(104)이 구비된 구조를 갖는다. 여기서, 상기 p형 반도체층(101) 및 n형 반도체층(102)은 하나의 기판에 구현되는 것으로서 기판의 하부는 p형 반도체층(101), 기판의 상부는 n형 반도체층(102)이라 할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 기판형 실리콘계 태양전지에 있어서, 전면전극(103)이 n형 반도체의 전면 상에 적층됨으로 인해 태양광의 일정 부분 상기 전면전극(103)에 의해 손실되는 문제점과 함께 전하 수집률이 저하되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 2에 도시한 바와 같은 BCSC(buried contact solar cell) 구조가 제시된 바 있다.
BCSC 구조는 도 2에 도시한 바와 같이, n형 반도체층(102) 표면층에 홈(103a)을 형성하고 해당 홈(103a) 내에 전도성 물질을 봉입시켜 전면전극(103)을 형성하는 기술로서, 이를 통해 전면전극(103)의 표면적을 최소화하여 태양광의 흡수 효율을 높임과 함께 n형 반도체층(102)과의 접촉 면적을 증대함으로써 전하 수집률을 향상시키는 특징이 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 BCSC 구조는 전면전극 형성용 홈(103a)이 기판의 일단에서 다른 일단까지 연결되는 형태를 가짐에 따라, 해당 홈(103a)을 채우기 위해 많은 양의 전도성 물질이 소요되는 단점이 있다. 또한, 이와 같이 전면전극 형 성용 홈(103a)이 하나의 일체형 홈으로 구성됨에 따라, 전도성 물질과 n형 반도체층(102) 사이의 접촉 면적을 증대시킴에 있어 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 전면전극의 표면적을 최소화함과 함께 전면전극과 n형 반도체층 사이의 접촉면적을 최대화할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지는 순차적으로 적층된 제 1 도전형의 반도체층 및 제 2 도전형의 반도체층과, 상기 제 2 도전형의 반도체층 내에 이격되어 형성되며, 상부가 개구된 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치 및 상기 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 형성된 전면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 일정 방향으로 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 일정 방향은 상기 제 1 도전형의 반도체층의 폭 방향 또는 길이 방향일 수 있다. 또한, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 복수번 반복 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 제 1 도전형의 실리콘 기판을 준비하는 (a) 단계와, 상기 제 1 도전형의 실리콘 기판의 상층부에 제 2 도전형의 불순물 이온을 주입하여, 상기 실리콘 기판의 상층부에 제 2 도전형의 반도체층을 형성하고 상기 실리콘 기판의 하층부에는 제 1 도전형의 반도체층을 형성하는 (b) 단계 와, 상기 제 2 도전형의 반도체층 내에 상부가 개구된 형상을 갖는 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치를 이격하여 형성하는 (c) 단계 및 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 도전성 물질을 주입하여 전면전극을 형성하는 (d) 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계 이후, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면 상에 전해질 도금층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 (c) 단계 이후, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계는, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 SC1 용액으로 세정할 수 있다.
또한, 상기 (a) 단계 이후, 상기 실리콘 기판의 표면에 요철이 형성되도록 텍스쳐링 공정을 더 진행할 수 있으며, 상기 (b) 단계 이후, 상기 제 2 도전형의 반도체층 상에 반사방지막을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
n형 반도체층 내에 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치가 형성되고 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 전면전극이 형성되는 구조를 갖음에 따라, 상부에 노출되는 전면전극을 최소화하여 광흡수율을 향상시킬 수 있음과 함께 전면전극과 n형 반도체층 사이의 접촉 면적을 증대시켜 전하수집율을 향상시킬 수 있게 된 다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A`선에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지는 기본적으로 제 1 도전형의 반도체층(311)과 제 2 도전형의 반도체층(312)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 제 1 도전형은 p형, 제 2 도전형은 n형일 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 이하의 설명에서는 제 1 도전형은 p형, 제 2 도전형은 n형인 것을 기준으로 한다.
상기 제 1 도전형의 반도체층(311)과 제 2 도전형의 반도체층(312)은 일체형의 실리콘 기판(310)으로 이루어질 수 있으며, 제 1 도전형의 불순물이 실리콘 기판(310)에 주입된 상태에서 상기 실리콘 기판(310)의 상층에 제 2 도전형의 불순물이 주입되어 실리콘 기판(310)의 하층은 제 1 도전형의 반도체층(311), 실리콘 기판(310)의 상층은 제 2 도전형의 반도체층(312)으로 구분될 수 있다.
한편, 상기 제 2 도전형의 반도체층(312)에는 일정 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 구비되며, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303) 내에는 도전성 물질이 개재되어 전면전극(304)을 형성한다. 이 때, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)는 직육면체, 원통(도 5 참조) 등의 형 상으로 이루어질 수 있으며, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)는 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이 2번 이상 복수번 배치될 수 있다.
이와 같이 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 이격되어 배열됨에 따라, 종래의 일체형의 전면전극 형성용 홈(도 2의 도면부호 103a)에 대비하여 상부로 노출되는 면적이 작아지게 되어 광흡수율을 향상시킬 수 있게 되며, 또한 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)에 개재되는 도전성 물질의 총량을 줄일 수 있게 된다.
이와 함께, 본 발명의 일 실시예에 따른 전면전극(304)은 제 2 도전형의 반도체층(312) 즉, n형 반도체층(312)과의 접촉 면적이 종래 기술보다 향상됨을 특징으로 한다. 이는, 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 총 표면적(상면 제외)합이 종래의 일체형의 전면전극 형성용 홈(103a)의 표면적(상면 제외)보다 큼을 의미한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 직육면체의 형상을 갖고 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 폭(W)과 깊이(D)가 종래의 일체형의 전면전극 형성용 홈(103a)과 동일한 경우, 상면을 제외한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 총 표면적(A1)과 종래의 일체형의 전면전극 형성용 홈(103a)의 표면적(A2)은 다음과 같이 정리될 수 있으며, A1이 A2보다 크기 위해서는 n(단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 개수)×L1(단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 길이) 값이 L(종래의 일체형 전면전극 형성용 홈(103a)의 길이)보다 커야 한다.
A1 = n×L1(2D + W)
A2 = L(2D + W)
위의 예는, 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 직육면체로 구성되고, 그 폭과 깊이가 종래와 동일한 경우를 상정한 것이며, 직육면체로 구성되더라도 그 폭과 깊이가 종래와 다른 경우 또는 직육면체가 아닌 다른 형상으로 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 구현되는 경우 위의 수식은 그대로 적용되지 않는다. 다만, 이러한 경우를 포함한 제반 경우에, 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면적 및 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 개수의의 조절을 통해 전면전극(304)과 n형 반도체층(312) 사이의 접촉 면적을 선택적으로 제어할 수 있다는 것이다.
한편, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 구비된 위치를 제외한 n형 반도체층(312) 상에는 반사방지막(302)이 더 구비될 수 있으며, 상기 p형 반도체층(311) 상에는 후면전극(305)이 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 전면전극(304) 상에는 상기 복수의 전면전극을 전기적으로 연결시키는 공통전극(306)이 더 구비된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 살펴보기로 한다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이 제 1 도전형의 실리콘 기판(310)을 준비한다. 여기서, 상기 제 1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있으며 일 예로, 이하의 설명에서는 제 1 도전형은 p형인 것을 기준으로 한다. 상기 제 1 도전형의 실리콘 기판(310)이 준비된 상태에서, 상기 제 1 도전형의 실리콘 기판(310)의 상부면에 요철(301)이 형성되도록 텍스쳐링(texturing) 공정을 진행한다. 상기 텍스쳐링 공정은 기판 표면에서의 빛 반사를 줄이기 위한 것이며, 습식 식각 등을 통해 상기 요철(301)을 형성할 수 있다.
이와 같은 상태에서, 상기 제 1 도전형의 실리콘 기판(310)의 상층부에 n형 불순물 이온 예를 들어, 인(P) 이온을 주입한다. 이에 따라, 제 1 도전형의 실리콘 기판(310)의 하층부는 제 1 도전형의 반도체층(311) 즉, p형 반도체층(311)을 이루게 되고, 그 상층부는 제 2 도전형의 반도체층(312) 즉, n형 반도체층(312)을 이루게 된다. 그런 다음, 상기 n형 반도체층(312) 상에 반사방지막(302)을 적층한다. 상기 반사방지막(302)은 실리콘 질화막(SiNx) 등으로 구성할 수 있으며, 화학기상증착법(chemical vapor deposition) 등을 통해 형성할 수 있다.
상기 반사방지막(302)이 형성된 상태에서, 상기 반사방지막(302) 전체 및 상기 n형 반도체층(312)의 일부를 개구하여 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)을 형성한다. 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)는 그 하부면이 상기 p형 반도체층(311)과 접촉하지 않도록 형성해야 하며, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)은 일정 방향 예를 들어, 실리콘 기판(310)의 폭 방향 또는 길 이 방향을 향해 일정 간격을 두고 형성되거나 불규칙하게 형성될 수도 있다. 또한, 일정 방향을 향해 형성되는 경우, 일정 방향을 향해 배열된 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 복수번 배치될 수도 있다.
상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면적 및 개수는 전면전극(304)과 n형 반도체층(312)의 접촉 면적을 고려하여 선택적으로 조절할 수 있으며, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)는 레이저 조사를 통해 형성하거나 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 형성할 수 있다. 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 형성 후에는 홈 내에 잔존하는 부산물을 제거하기 위해 건식 또는 습식 세정을 진행할 수 있다.
상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)가 형성된 상태에서, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303) 내에 도전성 물질을 주입하여 채우는 공정을 진행하는데, 상기 도전성 물질의 접촉 특성을 향상시켜 상기 도전성 물질과 단위 전면전극 형성용 트렌치(303) 사이에 보이드(void)가 형성되는 것을 최소화하기 위해 상기 도전성 물질의 주입 전에 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 과정이 더 추가될 수 있다. 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 친수성 표면으로의 개질은 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)를 암모니아(NH3), 과산화수소(H2O2), 초순수(deionized water)가 혼합된 표준화학용액(SC1)을 이용하여 세정함으로써 구현할 수 있다.
상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면이 친수성 표면으로 개질된 상태에서 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303) 내에 도전성 물질을 주입하면 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)에 전면전극(304)이 완성된다. 또한, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면이 친수성 표면으로 개질된 상태 또는 친수성 표면으로 개질하지 않은 상태에서, 도전성 물질과 홈 사이의 접촉 특성을 향상시키기 위해 도전성 물질의 주입 전에 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치(303)의 표면 상에 전해질 도금층을 형성할 수도 있다. 여기서, 상기 전면전극(304)을 형성하는 도전성 물질은 은(Ag)을 사용하거나 Cu, Au, Ti, W, Ni, Cr, Mo, Pb, Pd, Pt 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
한편, 상기 반사방지막(302) 형성 후, 상기 전면전극(304) 형성 공정을 진행하기 전에 상기 p형 반도체층(311) 상에 후면전극(도시하지 않음)을 형성하는 공정을 먼저 진행할 수도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지의 사시도.
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 태양전지의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 사시도.
도 4는 도 3의 A-A`선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 사시도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
301 : 요철 302 : 반사방지막
303 : 단위 전면전극 형성용 트렌치 304 : 전면전극
305 : 후면전극 306 : 공통전극
310 : 제 1 도전형의 실리콘 기판 311 : 제 1 도전형의 반도체층
312 : 제 2 도전형의 반도체층
Claims (14)
- 순차적으로 적층된 제 1 도전형의 반도체층 및 제 2 도전형의 반도체층;상기 제 2 도전형의 반도체층 내에 이격되어 형성되며, 상부가 개구된 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치; 및상기 각각의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 형성된 전면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 일정 방향으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 2 항에 있어서, 상기 일정 방향은 상기 제 1 도전형의 반도체층의 폭 방향 또는 길이 방향인 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 복수번 반복 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전형은 p형, 제 2 도전형은 n형인 것을 특징으로 하는 태양전지.
- 제 1 도전형의 실리콘 기판을 준비하는 (a) 단계;상기 제 1 도전형의 실리콘 기판의 상층부에 제 2 도전형의 불순물 이온을 주입하여, 상기 실리콘 기판의 상층부에 제 2 도전형의 반도체층을 형성하고 상기 실리콘 기판의 하층부에는 제 1 도전형의 반도체층을 형성하는 (b) 단계;상기 제 2 도전형의 반도체층 내에 상부가 개구된 형상을 갖는 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치를 이격하여 형성하는 (c) 단계; 및상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치 내에 도전성 물질을 주입하여 전면전극을 형성하는 (d) 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계 이후,상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면 상에 전해질 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 (c) 단계 이후,상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 친수성 표면으로 개질하는 단계는, 상기 단위 전면전극 형성용 트렌치의 표면을 SC1 용액으로 세정하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 일정 방향으로 이격되어 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 일정 방향은 상기 제 1 도전형의 반도체층의 폭 방향 또는 길이 방향인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 단위 전면전극 형성용 트렌치는 복수번 반복 배치되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 (a) 단계 이후,상기 실리콘 기판의 표면에 요철이 형성되도록 텍스쳐링 공정을 더 진행하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 (b) 단계 이후,상기 제 2 도전형의 반도체층 상에 반사방지막을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090034620A KR20100115946A (ko) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | 태양전지 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090034620A KR20100115946A (ko) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | 태양전지 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100115946A true KR20100115946A (ko) | 2010-10-29 |
Family
ID=43134656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090034620A KR20100115946A (ko) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | 태양전지 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100115946A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4365958A1 (en) * | 2022-11-03 | 2024-05-08 | Zhejiang Jinko Solar Co., Ltd. | Solar cell, method for producing the same and photovoltaic module |
-
2009
- 2009-04-21 KR KR1020090034620A patent/KR20100115946A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4365958A1 (en) * | 2022-11-03 | 2024-05-08 | Zhejiang Jinko Solar Co., Ltd. | Solar cell, method for producing the same and photovoltaic module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20110071375A (ko) | 후면전계형 이종접합 태양전지 및 그 제조방법 | |
| US20130220396A1 (en) | Photovoltaic Device and Module with Improved Passivation and a Method of Manufacturing | |
| EP3902019A1 (en) | Tandem solar cell | |
| KR20120110283A (ko) | 양면 수광형 태양전지 | |
| KR101125435B1 (ko) | Ｍｗｔ형 태양전지 | |
| JP5667280B2 (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| KR20120086593A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101238988B1 (ko) | 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR101198438B1 (ko) | 양면 수광형 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR20110071374A (ko) | 후면전계형 이종접합 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20100115946A (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
| KR20090019600A (ko) | 고효율 태양전지 및 그의 제조방법 | |
| KR101181625B1 (ko) | 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101995834B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR102126851B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101114198B1 (ko) | 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR20100111064A (ko) | 태양전지 | |
| CN115020519B (zh) | 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统 | |
| JP7248856B1 (ja) | 太陽電池および太陽電池の製造方法、光起電力モジュール | |
| KR101199649B1 (ko) | 국부화 에미터 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101172619B1 (ko) | Ａｉｎ 패시베이션막을 구비하는 실리콘 태양전지 | |
| KR20100127105A (ko) | 태양전지의 제조방법 | |
| KR20180034091A (ko) | 실리콘 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR102120120B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101890286B1 (ko) | 양면형 태양 전지의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |