KR20100128852A - Solar cell including barrier layer and method for fabricating of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배리어층을 포함하는 태양전지 및 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 광전 변환이 이루어지는 반도체층으로 불순물이 확산되는 것을 방지하고 계면특성을 향상시킬 수 있으며, 저온의 열처리에 의해 반도체층과의 접합면에 금속 실리사이드층을 형성시킬 수 있는 배리어층을 포함하는 태양전지 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method comprising a barrier layer. In more detail, it is possible to prevent diffusion of impurities into the semiconductor layer in which photoelectric conversion is performed and to improve interfacial characteristics, and to include a barrier layer capable of forming a metal silicide layer on a junction surface with the semiconductor layer by low temperature heat treatment. It relates to a solar cell and a manufacturing method.
반도체층을 이용하는 박막 타입의 태양전지 분야에서는 광전 변환 효율을 향상시키기 위해 다결정의 반도체층을 주로 사용하고 있다. 예를 들어 반도체층이 실리콘인 경우, 비정질 실리콘보다 다결정 실리콘을 사용할 때에 태양전지의 광전 변환 효율이 향상된다. 통상적으로 다결정 실리콘 태양전지는 비정질 실리콘층을 형성한 후 비정질 실리콘층을 고상 결정화 방식 등으로 결정화시켜서 제조된다.In the field of thin film type solar cells using a semiconductor layer, a polycrystalline semiconductor layer is mainly used to improve photoelectric conversion efficiency. For example, when the semiconductor layer is silicon, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved when polycrystalline silicon is used rather than amorphous silicon. In general, a polycrystalline silicon solar cell is manufactured by forming an amorphous silicon layer and crystallizing the amorphous silicon layer by a solid phase crystallization method or the like.
그러나, 다결정 실리콘 태양전지를 제조하기 위하여, 비정질 실리콘을 결정화시키는 경우, 하부전극 상에 비정질 실리콘을 형성한 후 결정화를 위해 고온의 열처리 과정을 수행하기 때문에 하부전극에 포함되어 있던 소정의 불순물이 광 변 환층인 실리콘층까지 확산되는 문제점이 있었다.However, in order to fabricate a polycrystalline silicon solar cell, when the amorphous silicon is crystallized, predetermined impurities included in the lower electrode are light because amorphous silicon is formed on the lower electrode and then a high temperature heat treatment is performed for crystallization. There was a problem in that the diffusion layer to the silicon layer.
또한, 고온의 열처리 과정은 불필요한 화학적 반응을 초래하여 소자의 특성 저하와 계면 특성을 저하시켜 실리콘층이 박리되는 현상을 초래할 수 있는 문제점이 있었다.In addition, the high temperature heat treatment may cause unnecessary chemical reactions, resulting in deterioration of device characteristics and interfacial properties, resulting in a phenomenon that the silicon layer is peeled off.
또한, 이러한 계면 특성의 저하는 태양전지의 전기 전도도를 저하시키는 문제점도 있었다.In addition, such a decrease in interface characteristics also has a problem of lowering the electrical conductivity of the solar cell.
상술한 바와 같은 다결정 실리콘 태양전지 제조시 발생할 수 있는 문제점들은 결과적으로 실리콘층에서 이루어지는 태양전지의 광전 변환 효율을 저하시키는 중요한 요인들로 작용될 수 있다.Problems that may occur in the production of the polycrystalline silicon solar cell as described above may act as an important factor to reduce the photoelectric conversion efficiency of the solar cell formed in the silicon layer.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체층(예를 들면, 실리콘층)에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있고 계면특성을 향상시킬 수 있는 배리어층을 포함하는 태양전지 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, a barrier layer which can prevent the diffusion of impurities in the semiconductor layer (for example, silicon layer) and improve the interface characteristics Its purpose is to provide a solar cell and a manufacturing method comprising the same.
또한, 본 발명은 반도체층과 배리어층의 접합면에 전도도를 향상시킬 수 있는 금속 실리사이드층을 더 구비하는 태양전지 및 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a solar cell and a manufacturing method further comprising a metal silicide layer capable of improving conductivity at a junction between the semiconductor layer and the barrier layer.
본 발명의 상기 목적은 기판; 상기 기판 상에 형성되는 하부전극; 상기 하부전극 상에 형성되는 배리어층; 상기 배리어층 상에 형성되는 반도체층; 및 상기 반도체층 상에 형성되는 상부전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지에 의해 달성된다.The object of the present invention is a substrate; A lower electrode formed on the substrate; A barrier layer formed on the lower electrode; A semiconductor layer formed on the barrier layer; And an upper electrode formed on the semiconductor layer.
또한, 본 발명의 상기 목적은 (a) 기판을 제공하는 단계; (b) 상기 기판 상에 하부전극을 형성하는 단계; (c) 상기 하부전극 상에 배리어층을 형성하는 단계; (d) 상기 배리어층 상에 반도체층을 형성하는 단계; (e) 상기 반도체층 상에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법에 의해서도 달성된다.In addition, the object of the present invention comprises the steps of (a) providing a substrate; (b) forming a lower electrode on the substrate; (c) forming a barrier layer on the lower electrode; (d) forming a semiconductor layer on the barrier layer; (e) is also achieved by a method of manufacturing a solar cell comprising the step of forming an upper electrode on the semiconductor layer.
이때, 상기 배리어층은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 및 이들을 포함하는 군 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다.In this case, the barrier layer may include any one of Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd or Pt, and a group containing them. .
상기 배리어층은 상기 군 중에서 어느 하나로 이루어진 층을 포함하는 다층 구조일 수 있다.The barrier layer may have a multilayer structure including a layer made of any one of the above groups.
상기 배리어층과 상기 반도체층 사이에는 금속 실리사이드층이 더 형성될 수 있다.A metal silicide layer may be further formed between the barrier layer and the semiconductor layer.
상기 하부전극은 AZO(ZnO:Al), ITO(Indium-Tin-Oxide), GZO(ZnO:Ga), BZO(ZnO:B), SnO2(SnO2:F) 중 어느 하나일 수 있다.The lower electrode may be any one of AZO (ZnO: Al), ITO (Indium-Tin-Oxide), GZO (ZnO: Ga), BZO (ZnO: B), SnO 2 (SnO 2 : F).
상기 (d) 단계는 상기 배리어층과 상기 반도체층의 접합면을 기준으로 금속 실리사이드층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step (d) may further include forming a metal silicide layer based on the bonding surface of the barrier layer and the semiconductor layer.
본 발명에 의하면, 하부전극과 반도체층 사이에 배리어층을 구비하여 반도체층으로 불순물이 확산되는 것을 방지함과 동시에 계면 특성(부착력)을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a barrier layer is provided between the lower electrode and the semiconductor layer to prevent diffusion of impurities into the semiconductor layer and to improve the interface characteristics (adhesive force).
또한, 본 발명에 의하면, 배리어층과 실리콘층 사이에 금속 실리사이드층을 더 구비하여 실리콘층으로 불순물이 확산되는 것을 더 효율적으로 방지할 수 있으며, 동시에 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, a metal silicide layer may be further provided between the barrier layer and the silicon layer to more effectively prevent diffusion of impurities into the silicon layer, and at the same time, to improve electrical conductivity.
또한, 본 발명에 의하면, 이상의 효과에 따라 태양전지의 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.Moreover, according to this invention, the photoelectric conversion efficiency of a solar cell can be improved by the above effect.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several aspects, and length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
[실시예 1]Example 1
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예 1에 따른 배리어층(120)을 포함하는 태양전지를 나타내는 도면이다.1A and 1B illustrate a solar cell including a
먼저, 도 1a를 참조하면, 기판(100)을 제공하는데 이러한 기판(100)의 재질 은 투명 재질 또는 불투명 재질 모두 가능하다. 일례로, 유리, 플라스틱, 실리콘 및 금속(예를 들면, 서스(SUS) 또는 인바(Invar))일 수 있다. First, referring to FIG. 1A, a
이때, 기판(100)의 표면에는 텍스쳐링(texturing) 처리가 수행될 수 있는데 여기서 텍스쳐링이란, 태양전지의 기판 표면에서 입사되는 빛의 반사에 의한 광학적 손실을 방지하지 위한 것으로, 기판의 표면을 거칠게 만드는 것이다. 즉 기판 표면에 요철 형상의 패턴을 형성하는 것을 포괄적으로 의미하는 것일 수 있다. 이러한 텍스쳐링으로 기판의 표면이 거칠어지면 표면에서 한번 반사된 빛이 재반사되어 입사되는 빛의 반사율을 감소시킴으로써 광전소자에서의 광 포획량이 증가되어 태양전지의 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.In this case, a texturing process may be performed on the surface of the
이어서, 기판(100) 상에는 전도성 재질의 하부전극(110)을 형성할 수 있다. 하부전극(110)의 소재는 접촉 저항이 낮으면서 투명한 성질을 갖는 투명전극인 TCO(Transparent Conductive Oxide)을 사용할 수 있는데, 일례로 AZO(ZnO:Al), ITO(Indium-Tin-Oxide), GZO(ZnO:Ga), BZO(ZnO:B) 및 SnO2(SnO2:F) 중 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 통상적인 전도성 소재를 제한 없이 사용할 수 있다. Subsequently, a
이러한 하부전극(110)의 형성 방법으로는 열 증착법(Thermal Evaporation), 전자빔 증착법(E-beam Evaporation), 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리기상 증착법(Physical Vapor Deposition; PVD) 및 LPCVD, PECVD, 금속유기 화학기상 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD)과 같은 화학기상 증착 법(Chemical Vapor Deposition; CVD)을 포함할 수 있다.The
이어서, 하부전극(110) 상에는 배리어층(120)을 형성할 수 있다. 이러한 배리어층(120)은 하부전극(110)으로부터 불순물이 다른 층, 특히 상부에 형성되는 실리콘층(200)과 같은 반도체층으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 기능을 수행할 수 있으며, 하부전극(110)과 반도체층 사이의 계면 특성을 개선하여 박리 현상을 감소시킬 수 있다. 배리어층(120)은 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리기상 증착법(Physical Vapor Deposition; PVD) 또는 화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)을 이용하여 형성할 수 있다.Subsequently, the
이때, 배리어층(120)은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt 및 이들을 포함하는 군 중에서 어느 하나를 포함할 수 있는데, 일례로 TiN, AlN으로 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 바람직하게는, 박리 현상과 층간의 확산을 효율적으로 방지를 위하여 상술된 군 중 어느 하나로 이루어진 층을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 일례로, Ti/TiN/Ti 구조를 사용할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 개수의 층과 적층순서도 본 발명에 포함됨은 자명할 것이다. In this case, the
다음으로, 도 1b를 참조하면, 배리어층(120) 상에는 p형과 n형 또는 p형, i형, n형의 반도체층을 적층하여 형성할 수 있는데, 본 발명에서는 일례로 p형, i형, n형의 실리콘층(200)을 순서대로 형성한 경우를 설명한다. 이러한, 실리콘층(200)은 PECVD 또는 LPCVD와 같은 CVD 방법으로 형성할 수 있는데, 실리콘층(200)은 이후 공정에 의해 광을 수광하여 전력을 생산할 수 있는 광전소자의 기 능을 수행할 수 있다.Next, referring to FIG. 1B, p-type and n-type or p-type, i-type, and n-type semiconductor layers may be stacked and formed on the
이어서, 실리콘층(200) 상에는 상부전극(300)을 형성할 수 있다. 상부전극(300)은 투명 전도성 재질로 ITO, ZnO, IZO, AZO(ZnO:Al), FSO(SnO:F) 중 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 통상적인 전도성 소재를 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 상부전극(300)의 형성 방법으로는 스퍼터링과 같은 PVD 방법 및 LPCVD, PECVD, MOCVD와 같은 CVD 방법을 이용할 수 있다.Subsequently, the
이와 같이 하부전극(110)과 실리콘층(200) 사이에 배리어층(120)을 구비하는 태양전지는 하부전극(110)으로부터 실리콘층(200)으로 불순물이 확산되는 현상을 용이하게 방지할 수 있다. 또한, 배리어층(120)은 하부전극(110)과 실리콘층(200) 사이의 계면 특성(부착력)을 향상시킬 수 있어 실리콘층(200)이 박리되는 현상을 감소시킬 수 있다.As described above, the solar cell including the
[실시예 2][Example 2]
본 발명의 실시예 2에 의한 태양전지는 도 1a 및 도 1b를 참조한 실시예 1의 태양전지에 금속 실리사이드층(130)이 추가된 것으로 이를 제외한 구성은 동일하다. 따라서, 이하의 실시예 2에서는 설명의 중복을 피하기 위해 금속 실리사이드층(130)을 형성하는 공정을 제외한 다른 상세한 설명은 생략한다.In the solar cell according to the second embodiment of the present invention, the
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 배리어층(120)과 금속 실리사이드층(130)을 포함하는 태양전지를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a solar cell including a
도 2를 참조하면, 기판(100), 하부전극(110) 및 배리어층(120)이 순차적으로 형성된 층 상에 실리콘층(200)이 형성될 수 있는데, 이때, 저온 열처리 공정(후술 되는 결정화 온도 보다 낮은 온도의 의미함)에 의해 배리어층(120)과 실리콘층(200)의 접합면을 기준으로 금속 실리사이드층(130)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
보다 자세하게 설명하면, 기판(100) 전체에 저온의 열처리를 수행함으로써 배리어층(120)과 실리콘층(200)의 접합면에서는 배리어층(120)의 금속 성분과 실리콘층(200)의 실리콘(Si) 성분이 화학적으로 결합하여 금속 실리사이드층(130)이 생성될 수 있다. 일례로, 배리어층(120)이 TiN인 경우에 저온(예를 들면, 350℃)에서 열처리하여 Ti과 Si이 결합된 티타늄 실리사이드(TiSix)를 생성할 수 있다. 또한, 배리어층(120)이 Ti/TiN/Ti인 경우에도 저온 열처리 공정을 통하여 Ti과 Si이 결합된 티타늄 실리사이드(TiSix)를 생성할 수 있다. In more detail, by performing a low temperature heat treatment on the
한편, 금속 실리사이드층(130)은 상술한 바와 같이 별도의 저온 열처리 공정을 통하여 생성될 수도 있으나, 경우에 따라서는 상기 저온 열처리 공정을 생략하고 향후 실리콘층(200)의 결정화 열처리 공정을 통하여 생성될 수도 있음을 밝혀 둔다.Meanwhile, the
한편, 금속 실리사이드층(130)의 형성 물질 및 균일도 등을 제어하기 위해서 변경된 다른 형태의 방법이 이용될 수 있다. Meanwhile, another modified method may be used to control the material and the uniformity of the
먼저, 배리어층(120) 상에 별도의 금속층(미도시)을 더 형성할 수 있다. 이러한 금속층은 Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd 또는 Pt일 수 있는데, 바람직하게는 반응 제어가 용이한 니켈(Ni)을 사용할 수 있다. 이러한 금속층은 PVD 방법으로 증착할 수 있는데, 이후 저온 열처리 공정에 의해 실리콘층(200)의 실리콘(Si)과 결합하여 니켈 실리사이드가 생성될 수 있다.First, a separate metal layer (not shown) may be further formed on the
또한, 상기 금속층 상에 p형, i형, n형 중 어느 하나의 비정질 실리콘으로 이루어진 버퍼층(미도시)을 더 형성한 후 저온 열처리 공정을 수행하여 보다 균일한 금속 실리사이드층(130)을 얻을 수도 있는 방법도 있다.In addition, a buffer layer (not shown) made of any one of p-type, i-type, and n-type amorphous silicon may be further formed on the metal layer, and then a low temperature heat treatment may be performed to obtain a more uniform
또한, 처음부터 배리어층(120) 상에 금속 실리사이드층(130)을 형성할 수도 있다.In addition, the
따라서, 이와 같이 배리어층(120)과 금속 실리사이드층(130)을 포함하는 태양전지는 이중의 층을 구비하여 실리콘층(200)으로 불순물이 확산과 되는 현상을 더 효율적으로 방지할 수 있으며, 전도도가 높은 금속 실리사이드층을 구비하여 전기적으로 연결됨으로써(특히, 서로 다른 단위 셀을 금속 실리사이드층을 통해 연결할 수 있음) 태양전지의 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the solar cell including the
배리어층을Barrier layer 구비하는 Equipped 다결정Polycrystalline 실리콘 태양전지 Silicon solar cells
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘층(200)의 구성을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the
먼저, 도 3a를 참조하면, 실리콘층(200)은 일례로 3층의 비정질 실리콘층(210, 220, 230)이 형성될 수 있다.First, referring to FIG. 3A, for example, three layers of amorphous silicon layers 210, 220, and 230 may be formed in the
보다 상세하게 설명하면, 금속 실리사이드층(130) 상에는 제1 비정질 실리콘층(210)을 형성하고, 이어서 제1 비정질 실리콘층(210) 상에는 제2 비정질 실리콘층(220)을 형성하고, 이어서 하부 제2 비정질 실리콘층(220) 상에는 제3 비정질 실리콘층(230)을 형성하여 하나의 광전소자를 구성할 수 있다. 이때, 제1, 제2, 제3 비정질 실리콘층(210, 220, 230)의 형성 방법으로는 PECVD 또는 LPCVD와 같은 CVD 방법을 이용하여 형성할 수 있다.In more detail, the first
다음으로, 도 3b를 참조하면, 제1, 제2, 제3 비정질 실리콘층(210, 220, 230)을 고온 열처리(이때, 고온 열처리는 금속 실리사이드층(130)을 형성하는 공정의 저온 열처리 대비 높은 온도를 의미함)하여 결정화하는 과정을 수행할 수 있다. 즉, 제1 비정질 실리콘층(210)은 제1 다결정 실리콘층(211)으로, 제2 비정질 실리콘층(220)은 제2 다결정 실리콘층(221)으로, 제3 비정질 실리콘층(230)은 제3 다결정 실리콘층(231)으로 각각 결정화할 수 있다. 결국, 금속 실리사이드층(130) 상에는 제1, 제2, 제3 다결정 실리콘층(211, 221, 231)으로 구성되는 광전소자가 형성된다.Next, referring to FIG. 3B, the first, second, and third amorphous silicon layers 210, 220, and 230 are subjected to high temperature heat treatment (in this case, the high temperature heat treatment is compared with the low temperature heat treatment in the process of forming the metal silicide layer 130). Means a high temperature) to crystallize. That is, the first
이러한 광전소자는 다결정 실리콘층이 적층된 구조로 광이 수광되어 발생되는 광기전력으로 전력을 생산할 수 있는 p형, i형, n형의 다결정 실리콘층이 순서대로 적층된 p-i-n 다이오드의 구조일 수 있다. 여기서 i형은 불순물이 도핑되지 않은 진성(intrinsic)을 의미한다. 또한, n형 또는 p형 도핑은 비정질 실리콘층 형성시에 불순물을 인시츄(in situ) 방식으로 도핑하는 것이 바람직하다. p형 도핑시 불순물로서는 보론(B)을 n형 도핑시 불순물로서는 인(P) 또는 비소(As)를 사용하는 것이 일반적이나, 이에 한정되는 것은 아니며 공지된 기술을 제한 없이 사용할 수 있다.Such an optoelectronic device may have a structure of a pin diode in which p-type, i-type, and n-type polycrystalline silicon layers, in which a polycrystalline silicon layer is stacked, may generate power with photovoltaic power generated by receiving light, are sequentially stacked. . Type i here means intrinsic without impurities. In addition, n-type or p-type doping is preferably doped with impurities in situ (in situ) when forming the amorphous silicon layer. Boron (B) is used as an impurity in p-type doping, and phosphorus (P) or arsenic (As) is used as an impurity in n-type doping, but the present invention is not limited thereto, and known techniques may be used without limitation.
이때, 제1, 제2, 제3 비정질 실리콘층(210, 220, 230)의 결정화 방법은 SPC(Solid Phase Crystallization), ELA(Excimer Laser Annealing), SLS(Sequential Lateral Solidification), MIC(Metal Induced Crystallization), 및 MILC(Metal Induced Lateral Crystallization) 중 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다. 상기의 비정질 실리콘의 결정화 방법은 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서는 생략하기로 한다.In this case, the crystallization methods of the first, second, and third amorphous silicon layers 210, 220, and 230 may include solid phase crystallization (SPC), excimer laser annealing (ELA), sequential lateral solidification (SLS), and metal induced crystallization (MIC). ) And MILC (Metal Induced Lateral Crystallization) can be used. Since the crystallization method of the amorphous silicon is a known technique, a detailed description thereof will be omitted herein.
한편, 상기에서는 제1, 제2, 제3 비정질 실리콘층(210, 220, 230)을 모두 형성한 후에 이들 층을 동시에 결정화시키는 것으로 설명하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 비정질 실리콘층 마다 결정화 공정을 별도로 진행할 수 있으며, 또한 두 개의 비정질 실리콘층은 동시에 결정화 공정을 진행하고 나머지 하나의 비정질 실리콘층은 별도로 결정화 공정을 진행할 수도 있다.In the above description, the first, second, and third amorphous silicon layers 210, 220, and 230 are all formed, and the layers are simultaneously crystallized, but the present invention is not limited thereto. For example, the crystallization process may be performed separately for each amorphous silicon layer, and the two amorphous silicon layers may simultaneously undergo a crystallization process and the other amorphous silicon layer may be separately crystallized.
또한, 도시되지는 않았지만 제1 다결정 실리콘층(211), 제2 다결정 실리콘층(221), 제3 다결정 실리콘층(231)은 다결정 실리콘의 성질을 보다 향상시키기 위하여 결함 제거 공정을 추가로 진행할 수 있다. 본 발명에서는 다결정 실리콘층을 고온 열처리하거나 수소 플라즈마 처리하여 다결정 실리콘층 내에 존재하는 결함(예를 들어, 불순물 및 댕글링 본드 등)을 제거할 수 있다.Although not shown, the first
한편, 이상에서 설명된 광전소자 상에 다른 광전소자가 더 형성될 수 있는데, 이러한 다른 광전소자는 비정질 실리콘층이 적층된 구조(즉, 탄뎀 구조)일 수 있다. 또한, 이상에서 설명된 광전소자를 이중 이상으로 적층시킬 수도 있으며, 광전소자는 p-i-n 형이 아닌 p-n 형을 사용할 수도 있다.Meanwhile, another optoelectronic device may be further formed on the optoelectronic device described above. The other optoelectronic device may have a structure in which an amorphous silicon layer is stacked (that is, a tandem structure). In addition, the above-described optoelectronic devices may be stacked in double or more, and the optoelectronic devices may use a p-n type instead of a p-i-n type.
이상의 상세한 설명에서 본 발명은 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the foregoing detailed description, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and drawings are provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. However, one of ordinary skill in the art can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예 1에 따른 배리어층(120)을 포함하는 태양전지를 나타내는 도면이다.1A and 1B illustrate a solar cell including a
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 배리어층(120)과 금속 실리사이드층(130)을 포함하는 태양전지를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a solar cell including a
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 실리콘층(200)의 구성을 나타내는 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 기판100: substrate
110: 하부전극110: lower electrode
120: 배리어층120: barrier layer
130: 금속 실리사이드130: metal silicide
200: 실리콘층200: silicon layer
300: 상부전극300: upper electrode
Claims (7)
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KR101222559B1 (en) * | 2010-12-27 | 2013-01-16 | 주식회사 아바코 | Solar cell and method of manufacturing the same |
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