KR20100130931A

KR20100130931A - Solar cell and manufacturing method of the same

Info

Publication number: KR20100130931A
Application number: KR1020090054472A
Authority: KR
Inventors: 이대용; 김종환; 권형진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2010-12-14
Also published as: KR101092468B1

Abstract

PURPOSE: A solar cell and a manufacturing method thereof are provided to improve the efficiency of the solar cell by suppressing the recombination of charges due to instable combination by forming a protection layer of a dual film structure including a thermal oxide layer on the front and rear of a substrate. CONSTITUTION: An emitter unit(120) is formed on the front surface of a substrate(110). An anti-reflection layer is formed on the emitter unit. A protection layer(190) is formed on the rear of the substrate. A front electrode(141) is electrically connected to the emitter unit. A rear electrode(151) is electrically connected to the substrate.

Description

SOLAR CELL AND MANUFACTURING MEHTOD OF THE SAME

본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 전지로서, 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 주목 받고 있다. Recently, as the prediction of depletion of existing energy sources such as oil and coal is increasing, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are producing electric energy from solar energy, and are attracting attention because they are rich in energy resources and have no problems with environmental pollution.

일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 이루어진 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성되어 있다.A typical solar cell includes a substrate and an emitter layer made of semiconductors of different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to the substrate and the emitter, respectively. At this time, p-n junction is formed in the interface of a board | substrate and an emitter part.

이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어 전자와 정공은 n형의 반도체와 p형 반도체쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판쪽으로 이동하고, 기판과 에미터부와 전기적으로 연결된 전극에 의해 수집되며, 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.When light is incident on the solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes charged by the photovoltaic effect, respectively, and the electrons and holes are n-type. Move toward the semiconductor and the p-type semiconductor, for example toward the emitter portion and the substrate, collected by electrodes electrically connected to the substrate and the emitter portion, and connected to the wires to obtain power.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 동작 효율을 향상시키기 위한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the operating efficiency of the solar cell.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 제조 시간과 제조 공정을 줄이기 위한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the manufacturing time and manufacturing process of the solar cell.

본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 상기 기판에 위치하고 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 에미터부, 상기 에미터부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극, 상기 기판 위에 위치하는 보호막, 상기 보호막 위에 위치하고, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 전극을 구비하는 제2 전극용 도전층, 그리고 상기 제2 전극용 도전층과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극용 집전부를 포함하다.According to one aspect of the present invention, a solar cell includes a substrate of a first conductivity type, an emitter portion disposed on the substrate and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a first electrode electrically connected to the emitter portion. And a protective layer positioned on the substrate, a conductive layer for the second electrode having at least one second electrode on the protective layer, and electrically connected to the substrate, and electrically connected to the conductive layer for the second electrode. And a current collector for the second electrode.

제2 전극용 도전층과 상기 제2 전극용 집전부는 동일한 층에 위치할 수 있다.The second electrode conductive layer and the second electrode current collector may be positioned on the same layer.

상기 제2 전극용 도전층은 상기 제2 전극용 집전부와 일부 중첩되어 있는 것이 좋다. The second electrode conductive layer may be partially overlapped with the current collector for the second electrode.

상기 제2 전극용 도전층와 상기 제2 전극용 집전부의 중첩 크기는 약 0.1㎜ 내지 약 1㎜인 것이 좋다. The overlapping size of the conductive layer for the second electrode and the current collector for the second electrode may be about 0.1 mm to about 1 mm.

상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극용 도전층의 일부 위에 위치할 수 있다.The second electrode current collector may be positioned on a portion of the conductive layer for the second electrode.

상기 제2 전극용 도전층은 상기 제2 전극용 집전부의 일부 위에 위치할 수 있다.The second electrode conductive layer may be positioned on a portion of the current collector for the second electrode.

상기 제2 전극용 도전층은 알루미늄을 함유할 수 있고, 상기 제2 전극용 집전부는 은(Ag)을 함유할 수 있다.The second electrode conductive layer may contain aluminum, and the current collector for the second electrode may contain silver (Ag).

상기 제2 전극용 도전층은 납(Pb)을 포함하지 않는 것이 좋다.It is preferable that the second electrode conductive layer does not contain lead (Pb).

상기 보호막은 상기 기판을 중심으로 상기 제1 전극과 대향하게 위치할 수 있다. The passivation layer may be positioned to face the first electrode with respect to the substrate.

상기 보호막은 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다.The passivation layer may include at least one layer.

상기 제2 전극과 상기 기판에 형성된 적어도 하나의 후면 전계부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include at least one rear electric field part formed on the second electrode and the substrate.

상기 제2 전극용 집전부는 상기 보호막 위에 위치할 수 있다.The second electrode current collector may be positioned on the passivation layer.

상기 제2 전극용 집전부는 상기 보호막 위의 상기 제2 도전용 도전층 위에 위치할 수 있다.The second electrode current collector may be positioned on the second conductive layer on the passivation layer.

상기 제2 전극용 집전부는 상기 제2 전극이 위치하지 않는 보호막 위에 위치할 수 있다.The second electrode current collector may be positioned on a passivation layer on which the second electrode is not located.

상기 제2 전극용 집전부는 스트라이프 형상으로 이루어져 있는 태양 전지.The second electrode current collector is a strip of solar cells.

상기 제2 전극용 집전부의 개수는 2개 이상일 수 있다.The number of the second electrode current collectors may be two or more.

상기 제2 전극용 집전부의 폭은 상기 제2 전극의 폭보다 큰 것이 좋다.The width of the current collector for the second electrode may be larger than the width of the second electrode.

본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지 모듈은 기판에 위치하고 상기 기판과 반대의 도전성 타입을 갖는 에미터부, 상기 에미터부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극용 집전부, 상기 기판 위에 위치하는 보호막, 상기 보호막 위에 위치하고, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 제2 전극을 구비하는 제2 전극용 도전층, 그리고 상기 전극용 도전층과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극용 집전부를 각각 구비하는 복수의 태양 전지, 그리고 상기 복수의 태양 전지 중 인접한 태양 전지에 각각 위치하는 제1 전극용 집전부와 제2 전극용 집전부 위에 위치하여 상기 제1 전극용 집전부와 상기 제2 전극용 집전부를 전기적으로 연결하는 복수의 도전성 연결부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a solar cell module includes: an emitter portion disposed on a substrate, the emitter portion having a conductivity type opposite to the substrate, a first electrode electrically connected to the emitter portion, and a first electrode electrically connected to the first electrode. A current collector for one electrode, a protective film positioned on the substrate, a second electrode conductive layer disposed on the protective film, and having at least one second electrode electrically connected to the substrate, and electrically conductive with the electrode conductive layer. A plurality of solar cells each having a second electrode current collector connected to each other, and a first electrode current collector and a second electrode current collector positioned in adjacent solar cells among the plurality of solar cells, respectively; It includes a plurality of conductive connecting portion for electrically connecting the current collector for the first electrode and the current collector for the second electrode.

상기 도전성 연결부는 도전성 테이프일 수 있다.The conductive connection portion may be a conductive tape.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 제1 도전성 타입을 갖는 기판에 상기 제1 도전성과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 에미터부의 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 노출하는 단계, 상기 노출된 기판에 보호막을 적층하는 단계, 상기 에미터부 위에 제1 페이스트를 도포하여 제1 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 보호막 위에 제2 페이스트와 제3 페이스트를 도포하여 제2 전극용 도전층 패턴과 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 일부를 열처리하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 일부와 상기 기판의 일부를 접촉시키는 단계, 그리고 상기 제1 전극 패턴, 상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 열처리하여, 상기 에미터부와 전기적으로 연결되는 복수의 제1 전극, 상기 기판과 전기적으로 연결되 는 복수의 제2 전극을 구비한 제2 전극용 도전층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전극용 도전층 패턴과 상기 제2 전극용 집전부 패턴은 서로 중첩되어 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter part of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a substrate having a first conductivity type, and removing a part of the emitter part. Exposing a portion of the substrate, laminating a protective film on the exposed substrate, forming a first electrode pattern by applying a first paste on the emitter portion, and forming a second paste and a third paste on the protective film. Forming a second electrode conductive layer pattern and a second electrode current collector part pattern by heat-treating a part of the second electrode conductive layer pattern to apply a part of the conductive layer pattern for the second electrode and a part of the substrate; Contacting the substrate, and heat-treating the first electrode pattern, the second electrode conductive layer pattern, and the second electrode current collector part pattern to electrically connect the emitter part. Forming a conductive layer for a second electrode having a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes electrically connected to the substrate, wherein the conductive layer pattern for the second electrode and the second electrode are formed. The dragon current collector patterns overlap each other.

상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 제2 전극용 집전부 패턴 형성 단계는 상기 보호막의 일부 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 보호막의 일부 위와 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 일부 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The forming of the conductive layer pattern for the second electrode and the collector portion pattern for the second electrode may include forming a conductive layer pattern for the second electrode by applying a first paste on a portion of the protective film by screen printing, and the protective film. The method may include forming a current collector part pattern for the second electrode by applying a second paste on a portion of the substrate and a part of the conductive layer pattern for the second electrode by screen printing.

상기 제1 페이스트는 알루미늄(Al)을 함유하고, 상기 제2 페이스트는 은(Ag)을 함유할 수 있다. The first paste may contain aluminum (Al), and the second paste may contain silver (Ag).

상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 제2 전극용 집전부 패턴 형성 단계는 상기 보호막의 일부 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 보호막의 일부 위와 상기 제2 전극용 집전부 패턴의 일부 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The forming of the conductive layer pattern for the second electrode and the collector portion pattern for the second electrode may include forming a collector pattern for the second electrode by applying a first paste on a portion of the passivation layer by screen printing. The method may include forming a conductive layer pattern for the second electrode by applying a second paste on a portion of the and a portion of the current collector pattern for the second electrode by screen printing.

상기 제1 페이스트는 은(Ag)을 함유하고, 상기 제2 페이스트는 알루미늄 (Al)을 함유할 수 있다. The first paste may contain silver (Ag), and the second paste may contain aluminum (Al).

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입을 갖는 기판에 상기 제1 도전성과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 에미터부의 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 노출하는 단계, 상기 노출된 기판에 보호막을 적층하는 단계, 상기 보호막의 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 노출하는 복수의 노출부를 형성하는 단계, 상기 에미터부 위에 제1 페이스트를 도포하여 제1 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 보호막과 상기 노출된 기판 위에 제2 페이스트와 제3 페이스트를 도포하여 제2 전극용 도전층 패턴과 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 전극 패턴, 상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 열처리하여, 상기 에미터부와 전기적으로 연결되는 복수의 제1 전극, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 전극을 구비한 제2 전극용 도전층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 전극용 도전층 패턴과 상기 제2 전극용 집전부 패턴은 서로 중첩되어 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter part of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a substrate having a first conductivity type, and removing a part of the emitter part. Exposing a portion of the substrate, laminating a protective film on the exposed substrate, removing a portion of the protective film to form a plurality of exposed portions exposing a portion of the substrate, and applying a first paste on the emitter portion Forming a first electrode pattern, applying a second paste and a third paste on the passivation layer and the exposed substrate to form a conductive layer pattern for the second electrode and a current collector pattern for the second electrode; and The first electrode pattern, the conductive layer pattern for the second electrode and the current collector portion pattern for the second electrode is heat-treated, a plurality of electrically connected to the emitter portion Forming a conductive layer for a second electrode having a first electrode and a plurality of second electrodes electrically connected to the substrate, wherein the conductive layer pattern for the second electrode and the current collector portion for the second electrode are formed. Are nested together.

상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 제2 전극용 집전부 패턴 형성 단계는 상기 보호막의 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 드러내는 복수의 노출부를 형성하는 단계, 상기 보호막의 일부 및 상기 노출부를 통해 노출된 상기 기판 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 보호막의 일부 위와 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 일부 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The forming of the conductive layer pattern for the second electrode and the collector portion pattern for the second electrode may include forming a plurality of exposed portions exposing a portion of the substrate by removing a portion of the passivation layer, exposing through a portion of the passivation layer and the exposed portion. Applying a first paste on the printed substrate by screen printing to form a conductive layer pattern for the second electrode, and screen printing a second paste on a portion of the passivation layer and a portion of the conductive layer pattern for the second electrode. The method may include applying a method to form a current collector pattern for the second electrode.

상기 제2 전극용 도전층 패턴 및 제2 전극용 집전부 패턴 형성 단계는 상기 보호막의 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 드러내는 복수의 노출부를 형성하는 단계, 상기 보호막의 일부 위에 제1 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 집전부 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 보호막의 일부, 상기 노출부를 통해 노출된 상기 기판 위 및 상기 제2 전극용 집전부 패턴의 일부 위에 제2 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The forming of the conductive layer pattern for the second electrode and the collector portion pattern for the second electrode may include forming a plurality of exposed portions exposing a portion of the substrate by removing a portion of the passivation layer, and screening a first paste on a portion of the passivation layer. Applying a printing method to form a current collector pattern for the second electrode, and screening a second paste on a portion of the protective film, the substrate exposed through the exposed portion, and a part of the current collector pattern for the second electrode The method may include forming the conductive layer pattern for the second electrode by applying a printing method.

상기 노출부 형성 단계는 상기 보호막의 일부에 레이저 빔을 조사하여 상기 기판의 일부를 노출할 수 있다. In the forming of the exposed part, a portion of the substrate may be exposed by irradiating a laser beam to a part of the passivation layer.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입을 갖는 기판에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 에미터부를 구비한 상기 기판에 보호막을 형성하는 단계, 상기 기판의 후면에 위치하는 상기 보호막 위에 보조 보호막을 형성하는 단계, 상기 기판의 전면에 위치하는 상기 보호막 위에 제1 전극용 패턴을 형성하는 단계, 상기 보조 보호막 위에 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 전극용 패턴과 제2 전극용 도전층 패턴을 열처리하여, 상기 에미터부와 전기적으로 연결되는 복수의 제1 전극, 상기 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 전극을 구비한 제2 전극용 도전층을 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell, including forming an emitter part of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a substrate having a first conductivity type, and the substrate having the emitter part. Forming a passivation layer on the passivation layer; forming an auxiliary passivation layer on the passivation layer on the rear surface of the substrate; forming a first electrode pattern on the passivation layer on the front surface of the substrate; Forming a conductive layer pattern for an electrode, and heat treating the first electrode pattern and the second electrode conductive layer pattern to electrically connect the plurality of first electrodes electrically connected to the emitter unit and the substrate. Forming a conductive layer for a second electrode having a plurality of second electrodes.

상기 에미터부 형성 단계는 스프레이법 또는 스핀 코팅법을 이용하여 상기 에미터부를 형성하는 것이 좋다. In the forming of the emitter part, it is preferable to form the emitter part using a spray method or a spin coating method.

상기 에미터부 형성 단계는 상기 기판의 전면과 측면에 상기 에미터부를 형 성할 수 있다.The emitter part forming step may form the emitter part on the front and side surfaces of the substrate.

상기 보호막 형성 단계는 열적 산화법으로 상기 보호막을 형성하는 것이 좋다. In the protective film forming step, the protective film may be formed by a thermal oxidation method.

상기 보호막은 실리콘 산화막일 수 있다.The protective film may be a silicon oxide film.

상기 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 상기 기판의 전면에 위치하는 상기 보호막 위에 반사 방지막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing a solar cell according to the above feature may further include forming an anti-reflection film on the passivation layer on the front surface of the substrate.

상기 반사 방지막 형성 단계는 플라즈마 기상 증착법(PECVD)을 이용하여 상기 반사 방지막을 형성할 수 있다.In the anti-reflection film forming step, the anti-reflection film may be formed by using plasma vapor deposition (PECVD).

상기 반사 방지막은 실리콘 질화막으로 이루어질 수 있다. The anti-reflection film may be formed of a silicon nitride film.

상기 보조 보호막 형성 단계는 플라즈마 기상 증착법(PECVD)을 이용하여 상기 보조 보호막을 형성할 수 있다.In the forming of the auxiliary protective layer, the auxiliary protective layer may be formed by using plasma vapor deposition (PECVD).

상기 보조 보호막은 실리콘 질화막으로 이루어질 수 있다. The auxiliary protective layer may be formed of a silicon nitride layer.

제2 전극용 도전층 패턴 형성 단계는 상기 보조 보호막 위에 스크린 인쇄법으로 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 적어도 일부를 레이저 빔으로 조사하여 상기 제2 전극용 도전층 패턴, 상기 보조 보호막 및 상기 기판의 성분이 혼합되어 있는 복수의 제2 전극부를 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 열처리에 의해 상기 복수의 제2 전극부는 상기 복수의 제2 전극이 되어, 상기 제2 전극용 도전층 패턴은 복수의 제2 전극을 구비하는 제2 전극용 도전층으로 되는 것이 좋다. The forming of the conductive layer pattern for the second electrode may include forming a conductive layer pattern for the second electrode on the auxiliary protective layer by screen printing, and irradiating at least a portion of the conductive layer pattern for the second electrode with a laser beam. And forming a plurality of second electrode portions in which the conductive layer pattern for the second electrode, the auxiliary protective film, and the components of the substrate are mixed, wherein the plurality of second electrodes are formed by heat treatment of the conductive layer pattern for the second electrode. It is preferable that a 2 electrode part becomes a said 2nd electrode, and the said 2nd electrode conductive layer pattern becomes a 2nd electrode conductive layer provided with a some 2nd electrode.

제2 전극용 도전층 패턴 형성 단계는 상기 보조 보호막 및 상기 보호막의 적 어도 일부에 레이저 빔을 조사하여 상기 기판의 일부를 노출하는 복수의 노출부를 형성하는 단계, 그리고 상기 보조 보호막의 일부와 상기 노출부를 통해 노출된 상기 기판 위에 스크린 인쇄법으로 제2 전극용 도전층 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2 전극용 도전층 패턴의 열처리에 의해, 상기 제2 전극용 도전층 패턴은 상기 노출부를 통해 상기 기판과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 전극을 구비한 제2 전극용 도전층으로 되는 것이 좋다.The forming of the conductive layer pattern for the second electrode may include forming a plurality of exposed portions for exposing a portion of the substrate by irradiating a laser beam to at least a portion of the auxiliary protective film and the protective film, and part of the auxiliary protective film and the exposure. And forming a conductive layer pattern for a second electrode on the substrate exposed through the portion by screen printing. The conductive layer pattern for the second electrode may be formed by heat treatment of the conductive layer pattern for the second electrode. The second electrode may be a conductive layer having a plurality of second electrodes electrically connected to the substrate through the exposed portion.

상기 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 상기 제1 도전성 타입의 불순물을 상기 기판의 적어도 일부에 주입하여 상기 제1 도전성 타입의 농도보다 높은 농도를 갖는 복수의 불순물 영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 복수의 제2 전극은 상기 복수의 불순물 영역을 통해 상기 기판과 전기적으로 연결되는 것이 좋다.The method of manufacturing a solar cell according to the above feature may further include forming a plurality of impurity regions having a concentration higher than that of the first conductivity type by injecting impurities of the first conductivity type into at least a portion of the substrate. The plurality of second electrodes may be electrically connected to the substrate through the plurality of impurity regions.

상기 복수의 불순물 영역 형성 단계는 상기 복수의 노출부를 형성한 후 상기 보호막을 마스크로 하여 상기 복수의 노출부를 통해 상기 제1 도전성 타입의 불순물을 상기 기판의 적어도 일부에 주입할 수 있다.In the forming of the plurality of impurity regions, after forming the plurality of exposed portions, impurities of the first conductivity type may be implanted into at least a portion of the substrate through the plurality of exposed portions using the protective layer as a mask.

이러한 특징에 따라, 상기 제2 전극용 도전층과 상기 제2 전극용 집전부의 일부분이 서로 중첩되어 있으므로, 제2 전극용 집전부로부터 외부 장치로의 전하 전송 능력이나 제2 전극용 도전층으로부터 제2 전극용 집전부로의 전하 전송 능력이 향상되어, 태양 전지의 동작 효율이 증가한다.According to this aspect, since the second electrode conductive layer and a part of the second electrode current collector portion overlap each other, the charge transfer capacity from the second electrode current collector to an external device or from the second electrode conductive layer The charge transfer capability to the current collector for the second electrode is improved, and the operating efficiency of the solar cell is increased.

또한, 기판의 전면과 후면에 열적 산화막을 구비한 이중막 구조의 보호막이 위치하므로, 불안정한 결합으로 인한 전하의 재결합율이 크게 감소하여 태양 전지의 효율이 향상된다.In addition, since the protective film of the double-layer structure having a thermal oxide film is located on the front and rear of the substrate, the recombination rate of the charge due to the unstable coupling is greatly reduced, thereby improving the efficiency of the solar cell.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed "overall" on another part, it means that not only is formed on the entire surface (or front) of the other part but also is not formed on the edge part.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.Next, a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대하여 상세하게 설명한다.First, an example of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대한 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a partial perspective view of an example of a solar cell according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the solar cell shown in FIG.

도 1을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)의 한 예는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 반사 방지막(130), 기판(110)의 전면과 대향하는 기판(110)의 후면에 위치하는 보호막(190), 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있는 복수의 전면 전극(front electrode)(141), 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있고 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 복수의 전면전극용 집전부(142), 보호막(190) 위에 위치하고 기판(110)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면 전극(rear electrode)(151)을 구비하는 후면전극용 도전층(155), 보호막(190) 위에 위치하며, 후면전극용 도전층(155)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면전극용 집전부(162), 복수의 후면 전극(151)과 기판(110) 사이에 위치하는 복수의 후면 전계(back surface field, BSF)부(170)를 구비한다. Referring to FIG. 1, an example of a solar cell 1 according to an exemplary embodiment of the present invention is an incident surface (hereinafter, a 'front surface') that is a surface of a substrate 110 and a substrate 110 to which light is incident. 'Emitter' 120, an anti-reflection film 130 positioned on the emitter 120, a protective film 190, an Emi located on a rear surface of the substrate 110 facing the front of the substrate 110. A plurality of front electrodes 141 electrically connected to the rotor 120 and a plurality of front electrodes connected to the plurality of front electrodes 141 and extending in a direction crossing the plurality of front electrodes 141. A conductive layer 155 for the rear electrode and a protective layer 190 including a plurality of rear electrodes 151 disposed on the electrode current collector 142 and the protective layer 190 and electrically connected to the substrate 110. A plurality of rear electrode current collectors 162 and a plurality of rear surfaces electrically connected to the conductive layer 155 for the rear electrode. A plurality of back surface field (BSF) portions 170 positioned between the electrode 151 and the substrate 110 are provided.

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어 질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.The substrate 110 is a semiconductor substrate made of silicon of a first conductivity type, for example a p-type conductivity type. In this case, the silicon may be monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, or amorphous silicon. When the substrate 110 has a p-type conductivity type, it contains impurities of trivalent elements such as boron (B), gallium, indium, and the like. Alternatively, the substrate 110 may be of an n-type conductivity type, or may be made of a semiconductor material other than silicon. When the substrate 110 has an n-type conductivity type, the substrate 110 may contain impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb).

도 1 및 도 2와는 달리, 대안적인 실시예에서, 기판(110)은 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(texturing surface)을 가질 수 있다. Unlike FIGS. 1 and 2, in alternative embodiments, substrate 110 may be textured to have a texturing surface that is an uneven surface.

에미터부(120)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물부로서, 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 이룬다. The emitter portion 120 is an impurity portion having a second conductivity type, for example, an n-type conductivity type, which is opposite to the conductivity type of the substrate 110, and forms a p-n junction with the semiconductor substrate 110.

이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(120)쪽으로 이동하여, 기판(110)에서 정공은 다수 캐리어가 되며, 에미터부(120)에서 전자는 다수 캐리어가 된다.Due to this built-in potential difference due to the pn junction, electron-hole pairs, which are charges generated by light incident on the substrate 110, are separated into electrons and holes, and the electrons move toward the n-type and the holes Moves toward p-type. Therefore, when the substrate 110 is p-type and the emitter portion 120 is n-type, the separated holes move toward the substrate 110 and the separated electrons move toward the emitter portion 120, whereby holes in the substrate 110 are formed. Is the majority carrier, and the electron in the emitter unit 120 becomes the majority carrier.

에미터부(120)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(120)쪽으로 이동한다.Since the emitter portion 120 forms a pn junction with the substrate 110, unlike the present embodiment, when the substrate 110 has an n-type conductivity type, the emitter portion 120 has a p-type conductivity type. . In this case, the separated electrons move toward the substrate 110 and the separated holes move toward the emitter part 120.

에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같 은 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the emitter unit 120 has an n-type conductivity type, the emitter unit 120 may be doped with impurities of a pentavalent element such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), etc. on the substrate 110. On the contrary, when having a p-type conductivity type, it may be formed by doping the substrate 110 with impurities of trivalent elements such as boron (B), gallium, and indium.

에미터부(120) 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx) 등으로 이루어진 반사 방지막(130)이 형성되어 있다. 반사 방지막(130)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다. 이러한 반사 방지막(130)은 약 80㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다. 반사 방지막(130)은 필요에 따라 생략될 수 있다.An antireflection film 130 made of a silicon nitride film (SiNx), a silicon oxide film (SiOx), or the like is formed on the emitter portion 120. The anti-reflection film 130 reduces the reflectivity of light incident on the solar cell 1 and increases the selectivity of a specific wavelength region, thereby increasing the efficiency of the solar cell 1. The anti-reflection film 130 may have a thickness of about 80 nm to 100 nm. The anti-reflection film 130 may be omitted as necessary.

보호막(passivation layer)(190)은 기판(110)의 후면에 위치하며, 기판(110) 표면 근처에서 전하의 재결합율을 감소시키고, 기판(110)을 통과한 빛의 내부 반사율을 향상시켜 기판(110)을 통과한 빛의 재입사율을 높인다. The passivation layer 190 is located at the rear side of the substrate 110, reduces the recombination rate of the charge near the surface of the substrate 110, and improves the internal reflectance of the light passing through the substrate 110. Increase the re-incidence rate of light passing through 110).

이러한 보호막(190)은 단일막 또는 다중막 구조를 가진다.The passivation layer 190 has a single layer or multiple layer structure.

복수의 전면 전극(141)은 에미터부(120) 위에 위치하여 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있고, 서로 이격되게 정해진 방향으로 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(120)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.The plurality of front electrodes 141 are positioned on the emitter part 120 to be electrically connected to the emitter part 120 and extend in a predetermined direction to be spaced apart from each other. The plurality of front electrodes 141 collect charges, for example, electrons, which are moved toward the emitter unit 120.

복수의 전면전극용 집전부(142)는 에미터부(120) 위에서 복수의 전면 전극(141)과 동일 층에 위치하며, 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 복수의 전면전극용 집전부(142)는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하를 수집하여 외부 장치로 출력한다.The plurality of front electrode current collectors 142 are positioned on the same layer as the plurality of front electrodes 141 on the emitter unit 120 and extend in a direction crossing the plurality of front electrodes 141. The plurality of front electrode current collectors 142 collects and moves charges collected by the plurality of front electrodes 141 and outputs them to an external device.

복수의 전면 전극(141)과 전면전극용 집전부(142)는 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 이들 도전성 물질의 예는 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으 로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다. The front electrode 141 and the front electrode current collector 142 are made of at least one conductive material. Examples of the conductive material include nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), and aluminum (Al). ), Tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au) and combinations thereof, but may be at least one selected from the group consisting of a conductive metal material other than Can be.

후면전극용 도전층(155)은 실질적으로 복수의 후면전극용 집전부(162)를 제외한 보호막(190) 위에 위치한다. 후면전극용 도전층(155)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질로 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다.The conductive layer 155 for the rear electrode is substantially disposed on the passivation layer 190 except for the plurality of rear electrode current collectors 162. The conductive layer 155 for the rear electrode is made of a conductive material such as aluminum (Al), but is not limited thereto.

후면전극용 도전층(155)은 보호막(190)을 통과하여 기판(110)의 일부와 전기적으로 연결된 복수의 후면 전극(151)을 구비한다. The conductive layer 155 for the rear electrode includes a plurality of rear electrodes 151 electrically connected to a portion of the substrate 110 through the passivation layer 190.

도 1에 도시한 것처럼, 복수의 후면 전극(151)은 일정한 간격, 예를 들어, 약 0.5㎜ 내지 약 1㎜ 간격으로 원형, 타원형 또는 다각형과 같은 다양한 형상으로 기판(110)과 전기적으로 연결되어 있다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 각 후면 전극(151)은 전면 전극(141)과 같이 기판(110)과 전기적으로 연결되면서 한 방향으로 길게 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 후면 전극의 개수는 원형, 타원형 또는 다각형 형상을 갖는 후면 전극의 개수보다 훨씬 적다.As illustrated in FIG. 1, the plurality of rear electrodes 151 may be electrically connected to the substrate 110 in various shapes such as circular, elliptical, or polygonal at regular intervals, for example, about 0.5 mm to about 1 mm. have. However, in an alternative embodiment, each rear electrode 151 may have a stripe shape extending in one direction while being electrically connected to the substrate 110, such as the front electrode 141. In this case, the number of back electrodes is much smaller than the number of back electrodes having a circular, elliptical or polygonal shape.

이러한 후면 전극(151)은 기판(110)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 후면 전극용 도전층(155)으로 전달한다. The back electrode 151 collects charges, for example, holes moving from the side of the substrate 110 and transfers them to the conductive layer 155 for the back electrode.

대안적인 실시예에서, 후면전극용 도전층(155)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이거나, 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.In an alternative embodiment, the conductive layer 155 for the back electrode is nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), At least one selected from the group consisting of gold (Au) and combinations thereof, or may be made of another conductive material.

본 실시예에서, 기판(110)과 접촉하는 복수의 후면 전극(151)의 부분은 후면전극용 도전층(155)의 성분만 함유하거나 후면전극용 도전층(155)의 성분뿐만 아니라 보호막(190)과 기판(110)의 성분이 혼합되어 있다. In the present embodiment, the portion of the plurality of rear electrodes 151 in contact with the substrate 110 contains only the components of the conductive layer 155 for the rear electrode or the protective layer 190 as well as the components of the conductive layer 155 for the rear electrode. ) And the substrate 110 are mixed.

보호막(190) 위에는 전면전극용 집전부(142)과 동일한 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상의 복수의 후면전극용 집전부(162)가 위치한다. 이때, 복수의 후면전극용 집전부(162)는 전면전극용 집전부(142)과 마주보는 위치에 위치할 수 있다.On the passivation layer 190, a plurality of stripe-shaped rear electrode current collectors 162 extending in the same direction as the front electrode current collector 142 is positioned. In this case, the plurality of rear electrode current collectors 162 may be positioned at positions facing the front electrode current collectors 142.

본 실시예에서, 복수의 후면전극용 집전부(162)는 복수의 후면 전극(151)과 중첩되지 않게 보호막(190) 위에 형성되어 있다. 이로 인해, 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 복수의 후면전극용 집전부(162)는 복수의 후면 전극(151)이 위치하지 않는 보호막(190) 위에 위치하지만, 이에 한정되지 않는다.In the present exemplary embodiment, the plurality of rear electrode current collectors 162 are formed on the passivation layer 190 so as not to overlap the plurality of rear electrodes 151. Thus, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the plurality of rear electrode current collectors 162 are positioned on the passivation layer 190 where the plurality of rear electrodes 151 are not located, but is not limited thereto.

도 1에 도시한 것처럼, 본 실시예에서, 복수의 후면전극용 집전부(162)의 개수는 3개이지만 이에 한정되지 않고 2개 이하 또는 4개 이상일 수 있다. 후면전극용 집전부(162)의 개수는 기판(110)의 크기 등에 따라 가변된다.As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the number of the plurality of rear electrode current collectors 162 is three, but is not limited thereto, and may be two or less or four or more. The number of back electrode current collectors 162 varies depending on the size of the substrate 110.

대안적인 실시예에서, 후면전극용 집전부(162)는 일정한 간격으로 배치된 원형 또는 다각형 형상의 복수의 도전체로 이루어질 수 있다. In an alternative embodiment, the current collector for the rear electrode 162 may be formed of a plurality of conductors of circular or polygonal shape arranged at regular intervals.

복수의 후면전극용 집전부(162)는 후면전극용 도전층(155)을 통해 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 외부 장치로 출력한다. 이로 인해, 각 후면전극용 집전부(162)의 폭은 각 후면 전극(151)의 폭보다 넓게 설계되어 전하의 전송 효율을 향상시켜 태양 전지(1)의 동작 효율을 높일 수 있도록 한다.The plurality of back electrode current collectors 162 collects charges, for example, holes, which are transferred from the back electrode 151 through the back electrode conductive layer 155, and outputs them to an external device. Thus, the width of each of the rear electrode current collectors 162 is designed to be wider than the width of each of the rear electrodes 151 to improve the transfer efficiency of electric charges, thereby increasing the operating efficiency of the solar cell 1.

복수의 후면전극용 집전부(162)는 은(Ag)과 같은 하나의 도전성 물질로 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다.The plurality of rear electrode current collectors 162 may be formed of one conductive material such as silver (Ag), but is not limited thereto.

복수의 후면전극용 집전부(162)는 인접한 후면전극용 도전층(150)의 일부 위에 위치하여, 인접한 후면전극용 도전층(155)과 중첩한다. 본 실시예에서, 후면전극용 집전부(162)와 하부층인 후면전극용 도전층(155)의 중첩 크기는 약 0.1㎜ 내지 약 1㎜이다. 따라서, 후면전극용 도전층(155)과의 접촉 저항이 감소하여 접촉 효율이 높아지고, 이로 인해, 후면전극용 도전층(155)으로부터의 전하 전송율이 향상된다.The plurality of rear electrode current collectors 162 are positioned on a portion of the adjacent rear electrode conductive layer 150 and overlap the adjacent rear electrode conductive layer 155. In the present embodiment, the overlapping size of the back electrode current collector 162 and the bottom electrode conductive layer 155 is about 0.1 mm to about 1 mm. Accordingly, the contact resistance with the conductive layer 155 for the rear electrode decreases, thereby increasing the contact efficiency, thereby improving the charge transfer rate from the conductive layer 155 for the rear electrode.

본 실시예에서, 후면 전극용 집전부(162)는 외부 장치와의 전송 효율을 높이기 위해, 후면전극용 도전층(155)보다 전송력이 좋은 은(Ag)을 함유하고 있다. 따라서, 후면전극용 집전부(162)와 하부층인 후면전극용 도전층(155)의 중첩 크기는 약 1㎜를 넘어설 경우, 알루미늄(Al)보다 고가의 은(Ag) 소모량이 증가하여 태양 전지(1)의 제조 비용이 증가하는 문제가 발생한다.In the present embodiment, the current collector 162 for the rear electrode contains silver (Ag) having a better transmission force than the conductive layer 155 for the rear electrode in order to increase the transfer efficiency with the external device. Therefore, when the overlapping size of the rear electrode current collector 162 and the lower electrode conductive layer 155, which is a lower layer, exceeds about 1 mm, the consumption of silver (Ag), which is more expensive than aluminum (Al), is increased. The problem that the manufacturing cost of (1) increases.

대안적인 실시예에서, 후면전극용 집전부(162)는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이거나 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.In an alternative embodiment, the current collector 162 for the back electrode is nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), It may be made of at least one or other conductive material selected from the group consisting of gold (Au) and combinations thereof.

복수의 후면 전극(151)과 기판(110) 사이에 복수의 후면 전계부(170)가 위치한다. 복수의 후면 전계부(170)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기 판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다. A plurality of rear electric field units 170 are positioned between the plurality of rear electrodes 151 and the substrate 110. The plurality of backside electric fields 170 are regions in which impurities of the same conductivity type as the substrate 110 are doped at a higher concentration than the substrate 110, for example, P + regions .

기판(110)과 후면 전계부(170)와의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 기판(110) 후면쪽으로의 전자 이동이 방해되어 기판(110)의 후면부에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것을 감소시킨다.Due to the impurity concentration difference between the substrate 110 and the backside electric field 170, a potential barrier is formed, which prevents electrons from moving toward the backside of the substrate 110, thereby recombining electrons and holes in the backside of the substrate 110. To reduce extinction.

이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)는 기판(110)의 후면에 보호막(190)을 형성하여 기판(110)의 표면에 존재하는 불안정 결합으로 인한 전하의 재결합을 감소시킨 태양 전지(1)로서 그 동작은 다음과 같다.In the solar cell 1 according to the present exemplary embodiment having the structure as described above, the protective film 190 is formed on the rear surface of the substrate 110 to reduce the recombination of charges due to unstable coupling present on the surface of the substrate 110. The operation of the battery 1 is as follows.

태양 전지(1)로 빛이 조사되어 반사 방지막(130)과 에미터부(120)를 통해 반도체의 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체의 기판(110)에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 반사 방지막(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다. When light is irradiated to the solar cell 1 and incident on the substrate 110 of the semiconductor through the anti-reflection film 130 and the emitter part 120, electron-hole pairs are generated in the substrate 110 of the semiconductor by light energy. At this time, the reflection loss of the light incident on the substrate 110 by the anti-reflection film 130 is reduced to increase the amount of light incident on the substrate 110.

이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(120)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(120)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110)쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(120)쪽으로 이동한 전자는 전면 전극(141)에 의해 수집되어 전면전극용 집전부(142)로 전달되어 수집되고, 기판(110)쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)으로 전달된 후 후면전극용 집전부(162)에 의해 수집된다. 이러한 전면전극용 집전부(161)와 후면전극용 집전부(162)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다. These electron-hole pairs are separated from each other by the pn junction of the substrate 110 and the emitter portion 120 so that the electrons and holes are, for example, the emitter portion 120 having the n-type conductivity type and the p-type conductivity. Each moves toward a substrate 110 having a type. As such, the electrons moved toward the emitter unit 120 are collected by the front electrode 141 and transferred to the front electrode current collector 142, and the holes moved toward the substrate 110 are adjacent to the rear electrode 151. After the transfer to the collector for the back electrode 162 is collected. When the front electrode current collector 161 and the rear electrode current collector 162 are connected with a conductive wire, a current flows, which is used as power from the outside.

기판(110)과 후면전극용 도전층(155) 사이에 보호막(190)이 위치하므로, 기 판(110) 표면의 불안정한 결합에 의한 전하의 재결함율이 크게 줄어들어 태양 전지의 효율이 향상된다.Since the passivation layer 190 is positioned between the substrate 110 and the conductive layer 155 for the back electrode, the re-defect rate of charge due to unstable coupling of the surface of the substrate 110 is greatly reduced, thereby improving the efficiency of the solar cell.

다음, 도 3a 내지 도 3h를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법에 대한 한 예를 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the solar cell 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3H.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다.3A to 3H are views sequentially showing an example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시한 것처럼, p형 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어진 기판(110)에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, POCl₃이나 H₃PO₄ 등을 고온에서 열처리하여 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 확산시켜 기판(110) 전체면, 즉, 전면, 후면 및 측면에 에미터부(120)를 형성한다. 본 실시예와 달리, 기판(110)의 도전성 타입이 n형일 경우, 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, B₂H₆를 고온에서 열처리하거나 적층하여 기판(110) 전면에 p형의 에미터부를 형성할 수 있다. 그런 다음, p형 불순물 또는 n형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)을 식각 공정을 통해 제거한다.First, as illustrated in FIG. 3A, a material containing an impurity of pentavalent element such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), or the like on a substrate 110 made of p-type single crystal or polycrystalline silicon, For example, POCl ₃ or H ₃ PO ₄ may be heat-treated at high temperature to diffuse impurities of the pentavalent element onto the substrate 110 to form the emitter portion 120 on the entire surface of the substrate 110, that is, on the front, rear, and side surfaces thereof. do. Unlike the present embodiment, when the conductivity type of the substrate 110 is n-type, a material containing an impurity of a trivalent element, for example, B ₂ H ₆ , is heat-treated or laminated at a high temperature to p on the entire surface of the substrate 110. The emitter portion of the mold can be formed. Then, an etching process is performed to etch an oxide containing phosphorous (PSG) or an oxide containing boron (boron silicate glass, BSG) generated as the p-type impurity or the n-type impurity diffuses into the substrate 110. Remove through.

필요할 경우, 에미터부(120)를 형성하기 전에, 기판(110)의 전면을 테스처링하여, 요철면인 텍스처링 표면을 형성할 수 있다. 이때, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어질 경우, KOH, NaOH 등의 염기 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링하고, 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어질 경우, HF나 HNO₃와 같은 산 용액을 사용하여 기판(110)의 표면을 텍스처링한다.If necessary, before forming the emitter portion 120, the front surface of the substrate 110 may be tested to form a textured surface that is an uneven surface. In this case, when the substrate 110 is made of single crystal silicon, the surface of the substrate 110 is textured using a base solution such as KOH or NaOH, and when the substrate 110 is made of polycrystalline silicon, such as HF or HNO _3. The acid solution is used to texture the surface of the substrate 110.

다음, 도 3b에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)와 같은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용하여 기판(110) 위에 반사 방지막(130)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 3B, an anti-reflection film 130 is formed on the substrate 110 by using chemical vapor deposition (CVD), such as plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). .

다음, 도 3c에 도시한 것처럼, 습식 식각 또는 건식 식각 등으로 기판(110)의 후면 일부를 제거하여, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(120)를 제거한다. Next, as shown in FIG. 3C, a portion of the rear surface of the substrate 110 is removed by wet etching or dry etching, and the emitter unit 120 formed on the rear surface of the substrate 110 is removed.

도3d에 도시한 것처럼, 플라즈마 기상 증착법(PECVD)와 같은 화학 기상 증착법이나 스퍼터링법(sputtering) 등과 같은 다양한 막 형상 방법을 사용하여 기판(110)의 후면에 보호막(190)을 형성한다. 이때, 보호막(190)는 실리콘 산화막(SiOx)과 같은 단일막 구조나 실리콘 산화막(SiOx)과 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 다층막 구조를 가질 수 있다.As shown in FIG. 3D, the protective film 190 is formed on the back surface of the substrate 110 by using various vapor deposition methods such as chemical vapor deposition or sputtering such as plasma vapor deposition (PECVD). In this case, the passivation layer 190 may have a single layer structure such as a silicon oxide layer (SiOx) or a multilayer layer structure such as a silicon oxide layer (SiOx) and a silicon nitride layer (SiNx).

그런 다음, 다음, 도 3e에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지막(130)의 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 도포한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜, 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)을 형성한다. 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)은 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 전면전극 패턴부와 전면전극용 집전부 패턴부를 구비하고 있다. 즉, 각 교차부에서, 전면전극 패턴부와 전면전극용 집전부 패턴부는 서로 다른 방향으로 뻗어 있다. 본 실시예에서, 전면전극 패턴부의 폭보다 전면전극용 집전부 패턴부의 폭이 더 넓 지만, 이에 한정되지 않는다. Then, as shown in FIG. 3E, by using a screen printing method, a paste containing silver (Ag) is applied to the corresponding portion of the anti-reflection film 130 and dried at about 120 ° C. to about 200 ° C., The front electrode and the current collector pattern 140 for the front electrode are formed. The front electrode and the front electrode current collector part pattern 140 include a front electrode pattern part and a front electrode current collector part pattern part extending in a direction crossing each other. That is, at each intersection, the front electrode pattern portion and the front electrode current collector portion portion extend in different directions. In this embodiment, the width of the front electrode current collector pattern portion is wider than the width of the front electrode pattern portion, but is not limited thereto.

다음, 도 3f에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 보호막(190)의 해당 부분에 알루미늄(Al)을 포함한 페이스트를 도포한 후 약 120℃ 내지 약 200℃에서 건조시켜 후면전극용 도전층 패턴(150)을 형성한다. 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)은 납(Pb)을 함유하고 있는 반면, 후면전극용 도전층 패턴(150)은 납을 함유하고 있지 않다.Next, as illustrated in FIG. 3F, a paste including aluminum (Al) is applied to the corresponding portion of the protective film 190 by using a screen printing method, and then dried at about 120 ° C. to about 200 ° C. to form the conductive layer for the back electrode. The pattern 150 is formed. The front electrode and the front electrode current collector pattern 140 contain lead (Pb), whereas the back electrode conductive layer pattern 150 does not contain lead.

다음, 도 3g에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 해당 부분에 은(Ag)을 포함한 페이스트를 도포한 후 건조시켜 복수의 후면전극용 집전부 패턴(160)을 형성한다. 이때, 복수의 후면전극용 집전부 패턴(160)은 인접한 후면 전극용 도전층 패턴(150)과 일부 위에 위치하여, 후면전극용 도전층 패턴(150)과 일부 중첩되어 있다.Next, as illustrated in FIG. 3G, a paste containing silver (Ag) is applied to the corresponding portion using a screen printing method, followed by drying to form a plurality of current collector patterns 160 for rear electrodes. In this case, the plurality of rear electrode current collector patterns 160 may be disposed on a portion of the rear electrode conductive layer pattern 150 and partially overlap the rear electrode conductive layer pattern 150.

본 실시예에서, 복수의 후면전극용 집전부 패턴(160)은 서로 이격되어 있고 한 방향으로 뻗어 있지만, 원형이나 다각형 형상의 패턴이 한 방향으로 일정 간격으로 배치될 수 있다.In the present embodiment, the plurality of rear electrode current collector patterns 160 are spaced apart from each other and extend in one direction, but patterns of a circular or polygonal shape may be arranged at regular intervals in one direction.

이때, 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)보다 후면 후면전극용 도전층 패턴(150)가 먼저 형성될 수 있다.In this case, the conductive layer pattern 150 for the rear rear electrode may be formed before the front electrode and the current collector pattern 140 for the front electrode.

다음, 도 3h에 도시한 것처럼, 레이저 빔을 후면전극용 도전층 패턴(150)의정해진 부분에 조사하면, 후면전극용 도전층 패턴(150), 그 하부의 보호막(190) 및 기판(110)이 서로 혼합된 부분(molten mixture)(153)이 형성된다. 대안적인 실시예에서, 복수의 후면 전극(151)이 스트라이프 형상을 가질 경우, 레이저 빔의 조사 영역 역시 정해진 방향으로 길게 연장되는 스트라이프 형상을 가진다.Next, as shown in FIG. 3H, when the laser beam is irradiated to a predetermined portion of the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the protective layer 190 below the substrate 110 and the substrate 110 are exposed. The molten mixture 153 is formed. In an alternative embodiment, when the plurality of rear electrodes 151 have a stripe shape, the irradiation area of the laser beam also has a stripe shape extending in a predetermined direction.

이때, 레이저 빔의 파장과 세기는 후면전극용 도전층 패턴(150) 및 그 하부의 보호막(190)의 재료나 두께 등에 따라 정해진다.In this case, the wavelength and intensity of the laser beam are determined according to the material, thickness, or the like of the conductive layer pattern 150 for the rear electrode and the protective layer 190 thereunder.

그런 다음, 후면전극용 도전층 패턴(150), 복수의 후면전극용 집전부 패턴(160) 및 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)이 형성된 기판(110)을 약 750℃ 내지 약 800℃의 온도에서 소성하여(firing), 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(142), 복수의 후면 전극(151)을 구비하는 후면전극용 도전층(155), 복수의 후면전극용 집전부(162), 그리고 복수의 후면 전계부(170)를 형성하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 및 도 2).Thereafter, the substrate 110 having the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the plurality of rear electrode current collector patterns 160, and the front electrode and the front electrode current collector pattern 140 are formed at about 750 ° C. to about 800. Firing at a temperature of ℃, the plurality of front electrode 141 and the plurality of front electrode current collector 142, a plurality of rear electrode conductive layer 155 having a plurality of rear electrodes 151, a plurality of The solar cell 1 is completed by forming a rear electrode current collector 162 and a plurality of rear electric field units 170 (FIGS. 1 and 2).

즉, 열처리가 시행되면, 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)에 함유된 납(Pb) 등에 의해 접촉 부위의 반사 방지막(130)이 관통되어 에미터부(120)와 접촉하는 복수의 전면 전극(141) 및 전면전극용 집전부(142)가 형성된다. 또한, 후면전극용 도전층 패턴(150), 그 하부의 보호막(190) 및 기판(110)이 서로 혼합된 부분(153)은 기판(110)과 접촉하여 복수의 후면 전극(151)이 되어, 후면전극용 도전층(155)이 완성된다. 더욱이, 각 패턴(140, 150, 160)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(120, 110, 190)과의 화학적 결합으로 접촉 저항이 감소하여 전류 흐름이 향상된다. 이미 설명한 것처럼, 후면전극용 도전층 패턴(150)은 납을 함유하고 있지 않으므로, 후면전극용 도전층 패턴(150)의 하부막인 보호막(190)을 관통하는 현상을 발생하지 않고, 전면 전극(1541) 및 전면전극용 집전부(142)는 납을 함유하고 있는 반면, 후면전극용 도전층(155)은 납을 함유하고 있지 않다.That is, when the heat treatment is performed, a plurality of front surfaces through which the anti-reflection film 130 of the contact portion penetrates through the contact portion by lead (Pb) contained in the front electrode and the front electrode current collector pattern 140. The electrode 141 and the current collector 142 for the front electrode are formed. In addition, the portion 153 in which the conductive layer pattern 150 for the rear electrode 150, the protective layer 190 below the substrate 110, and the substrate 110 are mixed with each other is in contact with the substrate 110 to become the plurality of rear electrodes 151. The conductive layer 155 for the rear electrode is completed. Furthermore, the contact resistance is reduced by chemical coupling between the metal components contained in each pattern 140, 150, 160 and the layers 120, 110, 190 in contact with each other, thereby improving current flow. As described above, since the conductive layer pattern 150 for the rear electrode does not contain lead, the front electrode (not including the protective layer 190), which is a lower layer of the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, does not occur. 1541 and the front electrode current collector 142 contain lead, whereas the back electrode conductive layer 155 does not contain lead.

이미 설명한 것처럼, 후면전극용 집전부 패턴(160)의 일부가 인접한 후면전극용 도전층 패턴(150) 위에 위치하므로, 형성된 후면전극용 집전부(162)는 하부층인 후면전극용 도전층(155) 위에 위치한다. 이로 인해, 후면 전극용 집전부(162)의 면적 증가로 외부 장치와의 접촉 면적 또한 증가한다. 따라서 외부 장치로의 전하 전송 효율이 향상된다. As described above, since a part of the rear electrode current collector pattern 160 is positioned on the adjacent rear electrode conductive layer pattern 150, the formed rear electrode current collector 162 is a lower layer conductive layer 155 for the rear electrode. It is located above. For this reason, the contact area with an external device also increases with the area increase of the collector 162 for back electrodes. This improves the efficiency of charge transfer to external devices.

본 실시예에서, 후면전극용 도전층 패턴(150)과의 중첩으로 인해, 후면전극용 도전층 패턴(150) 간의 거리보다 크게 후면전극용 집전부 패턴(160)의 선폭을 설계할 수 있다. 따라서, 후면전극용 도전층 패턴(150)과의 중첩 크기를 조절하여, 보호막(190)과 접촉되는 후면전극용 집전부 패턴(160)의 면적을 줄이면서 외부 장치와의 원하는 접촉 면적을 갖는 후면전극용 집전부 패턴(160)의 설계가 가능하다. 이로 인해, 보호막(190)과 후면전극용 집전부 패턴(160)과의 접촉 면적이 줄어들어, 열처리 공정시 후면전극용 집전부(160)에 포함된 글래스 프릿(glass frit) 등으로 인한 하부막인 보호막(190)의 손상 면적이 줄어들어 보호막(190)의 동작 특성이 향상된다. In the present embodiment, due to overlapping with the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the line width of the current collector pattern 160 for the rear electrode may be designed to be larger than the distance between the conductive layer pattern 150 for the rear electrode. Accordingly, the rear surface having the desired contact area with the external device while reducing the area of the current collector pattern 160 for back electrode contacting the passivation layer 190 by adjusting the overlapping size with the conductive layer pattern 150 for the back electrode. It is possible to design the current collector pattern 160 for the electrode. As a result, the contact area between the passivation layer 190 and the current collector pattern 160 for the rear electrode is reduced, which is a lower film due to glass frit or the like included in the current collector 160 for the rear electrode during the heat treatment process. The damage area of the passivation layer 190 is reduced, so that an operation characteristic of the passivation layer 190 is improved.

또한, 열처리 공정으로, 후면전극(151)의 함유물인 알루미늄(Al)이 후면 전극(151)과 접촉한 기판(110)쪽으로 확산되어 후면 전극(151)과 기판(110)의 사이에 복수의 후면 전계부(170)가 형성된다. 이때, 복수의 후면 전계부(170)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입인 p형 도전성 타입을 갖고 있고, 후면 전계부(170)의 불순물 농도는 기판(110)보다 높아 p+의 도전성 타입을 갖는다. In addition, in the heat treatment process, aluminum (Al), which is a content of the rear electrode 151, is diffused toward the substrate 110 in contact with the rear electrode 151, and thus a plurality of rear surfaces are disposed between the rear electrode 151 and the substrate 110. The electric field unit 170 is formed. In this case, the plurality of rear electric field parts 170 have a p-type conductivity type, which is the same conductivity type as the substrate 110, and the impurity concentration of the rear electric field part 170 is higher than the substrate 110 and has a p + conductivity type. .

다음, 도 3a 내지 도 3e뿐만 아니라 도 4a 내지 도 4c를 참고로 하여 본 발 명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에 대한 다른 예를 설명한다. 본 예에서, 도 3a 내지 도 3h와 비교하여, 동일한 내용의 설명은 생략한다. Next, another example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E as well as FIGS. 4A to 4C. In this example, the description of the same content is omitted in comparison with FIGS. 3A to 3H.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 다른 예를 순차적으로 나타낸 일부 도면이다.4A to 4C are some views sequentially showing another example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

이미 도 3a 내지 도 3e에 도시한 것과 같이, 기판(110) 위에 순차적으로 에미터부(120), 반사 방지막(130)을 형성한 후, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(120)를 제거한 후, 단일막 또는 다층막 구조의 보호막(190)을 형성하고, 반사 방지막(130) 위에 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)을 형성한다.As shown in FIGS. 3A to 3E, after the emitter part 120 and the anti-reflection film 130 are sequentially formed on the substrate 110, the emitter part 120 formed on the rear surface of the substrate 110 is removed. After that, a protective film 190 having a single film or a multilayer film structure is formed, and a front electrode and a front electrode current collector pattern 140 are formed on the anti-reflection film 130.

그런 다음, 도 4a에 도시한 것처럼, 레이저 빔을 보호막(190)의 해당 부위에 조사하여, 보호막(190)에 기판(110)의 일부를 드러내는 복수의 노출부(181)를 형성한다. 이때, 레이저 빔의 세기와 파장은 보호막(190)의 재료나 두께와 따라 정해진다.Then, as shown in FIG. 4A, the laser beam is irradiated to the corresponding portion of the protective film 190 to form a plurality of exposed portions 181 exposing a portion of the substrate 110 on the protective film 190. In this case, the intensity and the wavelength of the laser beam are determined according to the material or the thickness of the protective film 190.

대안적인 실시예에서, 복수의 후면 전극(151)이 스트라이프 형상을 가질 경우, 노출부(181)의 형성을 정해진 방향으로 길게 연장되는 스트라이프 형상을 가진다. 또한 복수의 노출부(181)는 레이저 빔 대신 다양한 방식으로 형성될 수 있다.In an alternative embodiment, when the plurality of rear electrodes 151 have a stripe shape, the exposed portion 181 has a stripe shape extending in a predetermined direction. In addition, the plurality of exposed portions 181 may be formed in various ways instead of the laser beam.

다음, 도 4b에 도시한 것처럼, 알루미늄(Al)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 보호막(190)과 노출부(181)를 통해 드러난 기판(110) 위에 후면전극용 도전층 패턴(150)을 형성한 후 건조시키고, 도 4c에 도시한 것처럼, 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후면전극용 도전층 패턴(150)이 형성된 부분을 제외한 보호막(190) 전면에 인쇄하여, 후면전극용 집전부 패턴(160) 을 형성한 후 건조시킨다. 이때, 후면전극용 집전부 패턴(160)은 인접한 후면전극용 도전층(150)과 일부 중첩한다.Next, as shown in FIG. 4B, a paste containing aluminum (Al) is applied by screen printing to form a conductive layer pattern 150 for a rear electrode on the substrate 110 exposed through the passivation layer 190 and the exposed portion 181. ), And then dried, and the paste containing silver (Ag) is printed on the entire surface of the protective film 190 except for the portion where the conductive layer pattern 150 for the rear electrode is formed by screen printing. After forming the current collector pattern 160 for the rear electrode, it is dried. In this case, the current collector pattern 160 for the rear electrode partially overlaps the conductive layer 150 for the adjacent rear electrode.

이미 설명한 것처럼, 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)을 형성하기 전에 후면전극용 도전층 패턴(150)을 형성할 수 있다. As described above, the conductive layer pattern 150 for the rear electrode may be formed before the front electrode and the current collector pattern 140 for the front electrode are formed.

그런 다음, 이들 패턴(140, 150, 160)이 형성된 기판(110)을 소성하여 복수의 전면 전극(141)와 복수의 전면전극용 집전부(142), 복수의 노출부(181)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결되는 복수의 후면전극(151)을 구비한 후면전극용 도전층(155), 복수의 후면전극용 집전부(162), 그리고 복수의 후면 전계부(170)를 형성하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 및 도 2).Subsequently, the substrate 110 having the patterns 140, 150, and 160 formed thereon is fired, and then the substrate is formed through the plurality of front electrodes 141, the plurality of front electrode current collectors 142, and the plurality of exposed portions 181. Forming a conductive layer 155 for the rear electrode having a plurality of rear electrodes 151 electrically connected to the 110, a plurality of rear electrode current collectors 162, and a plurality of rear electric field units 170; The solar cell 1 is completed (FIGS. 1 and 2).

또한 대안적인 실시예에서, 기판(110) 위에 순차적으로 에미터부(120), 반사 방지막(130)을 형성하고, 기판(110) 후면의 에미터부(120)를 제거하여 보호막(190)을 형성하고 보호막(190)에 복수의 노출부(181)를 형성한 후에, 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140), 후면전극용 도전층 패턴(150), 그리고 후면전극용 집전부 패턴(160)을 적절한 순서로 형성하고 기판(110)을 열처리하여 태양 전지(1)를 완성할 수 있다. 이미 설명한 것처럼, 패턴(140, 150, 160)의 형성 순서를 변경 가능하다.In an alternative embodiment, the emitter portion 120 and the anti-reflection film 130 are sequentially formed on the substrate 110, and the protective layer 190 is formed by removing the emitter portion 120 on the rear surface of the substrate 110. After the plurality of exposed portions 181 are formed on the passivation layer 190, the current collector pattern 140 for the front electrode and the front electrode, the conductive layer pattern 150 for the back electrode, and the current collector pattern 160 for the back electrode. May be formed in an appropriate order and the substrate 110 may be heat treated to complete the solar cell 1. As described above, the order of forming the patterns 140, 150, and 160 may be changed.

다음, 도 5 및 도 6을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다른 예에 대하여 설명한다.Next, another example of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고 도 6은 도 5에 도시한 태양 전지를 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 5 is a partial perspective view of a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 5 taken along the line VI-VI.

도 1 및 도 2와 비교하여, 동일한 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하였고, 그에 대한 상세한 설명 또한 생략한다.1 and 2, like reference numerals refer to like elements, and detailed descriptions thereof will also be omitted.

도 1 및 도 2와 비교할 때, 본 예에 따른 태양 전지(1a)는 도 1과 동일한 구성 요소를 갖고 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시한 태양 전지(1a)는 기판(110)의 전면에 위치한 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 반사 방지막(130), 기판(110)의 후면에 위치하는 보호막(190), 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있는 복수의 전면 전극(141), 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면전극용 집전부(142), 보호막(190) 위에 위치하고 복수의 후면 전극(151)을 구비하는 후면전극용 도전층(155), 보호막(190) 위에 위치하며 후면전극용 도전층(155)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면전극용 집전부(162), 복수의 후면 전극(151)과 기판(110) 사이에 위치하는 복수의 후면 전계부(170)를 구비한다. Compared with FIGS. 1 and 2, the solar cell 1a according to the present example has the same components as those of FIG. 1. That is, the solar cell 1a illustrated in FIGS. 5 and 6 includes an emitter unit 120 positioned on the front surface of the substrate 110, an antireflection film 130 positioned on the emitter unit 120, and a rear surface of the substrate 110. A protective film 190 positioned in the plurality of front electrodes 141 electrically connected to the emitter unit 120, a plurality of front electrode current collectors 142 connected to the plurality of front electrodes 141, and a protective film A conductive layer 155 for the rear electrode positioned on the 190 and having a plurality of rear electrodes 151 and a plurality of rear electrodes positioned on the passivation layer 190 and electrically connected to the conductive layer 155 for the rear electrode. The current collector 162 includes a plurality of rear electric fields 170 positioned between the plurality of rear electrodes 151 and the substrate 110.

하지만, 도 1 및 도 2와는 달리, 본 실시예에서, 후면전극용 도전층(155)의 일부가 후면전극용 집전부(162) 위에 위치하여, 후면전극용 도전층(155)의 일부가 그 하부막인 후면전극용 집전부(162)와 중첩한다. 이때, 후면전극용 도전층(155)과 하부층인 후면전극용 집전부(162)의 중첩 크기는 약 0.1㎜ 내지 약 1㎜이다. 따라서, 전하를 전달하는 후면전극용 도전층(155)과 후면전극용 집전부(162)와의 접촉 면적이 증가하여, 후면전극용 집전부(162)로의 전하 전송율이 향상된다.However, unlike FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a part of the back electrode conductive layer 155 is positioned on the back electrode current collector 162 so that a part of the back electrode conductive layer 155 is formed. The lower layer overlaps with the current collector 162 for the rear electrode. In this case, the overlapping size of the conductive layer 155 for the rear electrode and the current collector 162 for the rear electrode, which is the lower layer, is about 0.1 mm to about 1 mm. Therefore, the contact area between the back electrode conductive layer 155 and the back electrode current collector 162 for transferring charge increases, thereby improving the charge transfer rate to the back electrode current collector 162.

또한, 후면 전극용 도전층(155) 하부에 후면전극용 집전부(162)가 존재하므로, 후면전극용 집전부(162)가 후면전극용 도전층(155)에 의해 보호되어 후면전극용 집전부(162)의 접착력이 증가하다.In addition, since the rear electrode current collector 162 is present below the rear electrode conductive layer 155, the rear electrode current collector 162 is protected by the rear electrode conductive layer 155, and thus the rear electrode current collector 162. The adhesion of 162 is increased.

본 실시예에서, 후면전극용 도전층(155)과 후면전극용 집전부(162)의 중첩 크기가 약 1㎜를 초과하면, 후면전극용 집전부(162)의 노출 면적이 크게 줄어들어, 외부 장치와의 접촉 면적이 감소하여, 외부 장치로의 전하 전송 효율이 감소한다.In this embodiment, when the overlapping size of the rear electrode conductive layer 155 and the rear electrode current collector 162 exceeds about 1 mm, the exposed area of the rear electrode current collector 162 is greatly reduced, thereby reducing the external device. The contact area with is reduced, and the efficiency of charge transfer to the external device is reduced.

이러한 태양 전지(1a)를 제조하기 위한 방법은 후면전극용 도전층 패턴(150)과 후면전극용 집전부 패턴(160)의 형성 순서를 제외하면 도 3a 내지 도 3h 및 도 4a 내지 도 4c와 동일하다.The method for manufacturing the solar cell 1a is the same as that of FIGS. 3A to 3H and 4A to 4C except for the order of forming the conductive layer pattern 150 for the rear electrode and the collector pattern 160 for the rear electrode. Do.

즉, 도 3a 내지 도 3h 및 도 4a 내지 도 4c와는 달리, 본 실시예에서, 후면전극용 집전부 패턴(160)을 먼저 형성한 후, 후면전극용 도전층 패턴(150)을 후면전극용 집전부 패턴(160)과 일부 중첩되게 형성한다. 그 후 전면 전극용 패턴(140)을 형성하고, 기판(110)을 소성하여, 복수의 전면 전극(141)와 복수의 전면전극용 집전부(142), 후면전극용 집전부(162) 및 복수의 후면전극(151)을 구비하고 후면전극용 집전부(161)와 일부 중첩하는 후면전극용 도전층(155)을 형성한다.That is, unlike FIGS. 3A to 3H and 4A to 4C, in this embodiment, the current collector pattern 160 for the rear electrode is first formed, and then the conductive layer pattern 150 for the rear electrode is collected for the rear electrode. All of them are formed to overlap with the pattern 160. Thereafter, the front electrode pattern 140 is formed, and the substrate 110 is fired, and the plurality of front electrodes 141, the plurality of front electrode current collectors 142, the rear electrode current collector 162, and the plurality of substrates are fired. A rear electrode conductive layer 155 having a rear electrode 151 and partially overlapping with the rear electrode current collector 161 is formed.

본 실시예에서, 별도의 공정을 행하지 않고 기판(110)을 열처리할 때, 후면전극(151)과 기판(110)과의 접촉 영역에 후면 전계부(170)가 형성되었지만, 대안적인 실시예에서, 별도의 공정을 이용하여, 기판(110)의 후면에 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 복수의 불순물층을 기판(110)의 농도보다 높게 형성할 수 있다. 이 경우 불순물층은 후면 전계부로서 기능한다. 이러한 별도의 복수의 불순물층은 다음과 같은 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시한 것처럼, 보호막(190)에 복수의 노출부(181)를 형성한 후, 보호막(190)을 마스크로 하여 기판(110)과 동일한 도전성 타입, 예를 들어 P형의 불순물을 CVD 등으로 기판(110)의 후면에 주입하여 복수의 불순물층을 형성한다. 이때, 복수의 불순물층의 불순물 농도는 기판(110)의 불순물 농도보다 높은 P+이다. 그런 다음, 후면전극용 도전층 패턴과 후면전극용 집전부 패턴 등을 형성한 후 소성 공정을 실시하여 태양 전지를 완성한다.In the present embodiment, when the substrate 110 is heat-treated without performing a separate process, the rear electric field 170 is formed in the contact region between the rear electrode 151 and the substrate 110, but in an alternative embodiment By using a separate process, a plurality of impurity layers of the same conductivity type as the substrate 110 may be formed on the rear surface of the substrate 110 to be higher than the concentration of the substrate 110. In this case, the impurity layer functions as a backside electric field part. Such a plurality of impurity layers may be formed through the following process. For example, as shown in FIG. 4A, after forming a plurality of exposed portions 181 in the protective film 190, the same conductive type as that of the substrate 110, for example, P type, using the protective film 190 as a mask. Impurities are implanted into the back surface of the substrate 110 by CVD or the like to form a plurality of impurity layers. In this case, the impurity concentration of the plurality of impurity layers is P + higher than that of the substrate 110. Then, the conductive layer pattern for the rear electrode and the current collector pattern for the rear electrode are formed, and then a firing process is performed to complete the solar cell.

다음, 도 7을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예에 대하여 설명한다.Next, another example of the solar cell according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 또 다른 예에 대한 일부 단면도이다.7 is a partial cross-sectional view of another example of a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 것처럼, 태양 전지(1b)는, 도1 및 도 2와 비교하면, 후면전극용 집전부(162) 전체가 후면전극용 도전층(155) 위에 위치한다는 것을 제외하면 동일하다.As shown in FIG. 7, the solar cell 1b is the same as in FIG. 1 and FIG. 2 except that the entire rear electrode current collector 162 is positioned on the rear electrode conductive layer 155.

즉, 도 1 및 도 2의 경우, 기판(110)의 일부에, 즉, 보호막(190) 일부 위에 후면전극용 집전부(162)가 존재하는 반면, 본 예의 경우는 기판(110)의 전체면에, 즉 보호막(190)의 전체면 또는 보호막(190)과 노출부(181)를 통해 노출된 기판(110) 일부 위에 후면전극용 도전층(155)이 위치하고, 후면전극용 도전층(155) 일부 위에 후면전극용 집전부(162)가 존재한다.That is, in the case of FIGS. 1 and 2, the current collector portion 162 for the rear electrode exists on a part of the substrate 110, that is, on the part of the protective layer 190. In the present example, the entire surface of the substrate 110 is present. In other words, the conductive layer 155 for the rear electrode is positioned on the entire surface of the protective layer 190 or a portion of the substrate 110 exposed through the protective layer 190 and the exposed portion 181, and the conductive layer 155 for the rear electrode is disposed. There is a current collector 162 for the rear electrode on a portion.

이러한 태양 전지(1b)를 형성하기 위해, 후면전극용 도전층 패턴을 형성한 후, 그 위에 후면전극용 집전부 패턴을 형성하면 되므로, 후면전극용 도전층 패턴과 후면전극용 집전부 패턴 간의 위치 정렬에 대한 어려움없이 후면전극용 집전부 패턴이 형성이 가능하다. 이로 인해, 태양 전지(1b)의 제조 시간이 줄어든다.In order to form such a solar cell 1b, the conductive layer pattern for the rear electrode is formed and then the current collector pattern for the rear electrode is formed thereon, so that the position between the conductive layer pattern for the rear electrode and the current collector pattern for the rear electrode is formed. The current collector pattern for the rear electrode can be formed without difficulty in alignment. As a result, the production time of the solar cell 1b is reduced.

이와 같이 다양한 방법으로 제조되는 태양 전지(1, 1a, 1b)는 단독으로도 이용 가능하지만, 좀더 효율적인 사용을 위해 동일한 구조를 갖는 복수의 태양 전지(1, 1a, 1b)를 직렬로 연결하여 태양 전지 모듈을 형성한다.The solar cells 1, 1a, and 1b manufactured by various methods as described above may be used alone, but a plurality of solar cells 1, 1a and 1b having the same structure may be connected in series for more efficient use. Form a battery module.

다음, 도 8 및 도 9를 참고로 하여 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 한 예를 설명한다.Next, an example of a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 개략적인 태양 전지 모듈을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지간의 연결 상태를 도시한 단면도이다.8 is a view showing a schematic solar cell module according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view showing a connection state between solar cells according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(20)은 후면 시트(back sheet)(210), 후면 시트(210) 위에 위치하는 하부 충전재(220), 하부 충진재(220) 위에 위치하는 태양 전지 어레이(10), 태양 전지 어레이(10) 위에 위치하는 상부 충진재(230), 상부 충진재(230) 위에 위치하는 투명 부재(240), 그리고 이들의 구성요소를 수납하는 프레임(250)을 구비한다.Referring to FIG. 8, the solar cell module 20 according to the present exemplary embodiment includes a back sheet 210, a lower filler 220 positioned on the rear sheet 210, and a lower filler 220 positioned on the back sheet 210. A solar cell array 10, an upper filler 230 positioned on the solar cell array 10, a transparent member 240 positioned on the upper filler 230, and a frame 250 for storing the components thereof. do.

후면 시트(210)는 태양 전지 모듈(20)의 후면에서 침투하는 습기를 방지하여 내장된 태양 전지(1, 1a, 1b)를 외부 환경으로부터 보호한다.The back sheet 210 protects the embedded solar cells 1, 1a and 1b from the external environment by preventing moisture from penetrating at the rear of the solar cell module 20.

이러한 후면 시트(210)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.The back sheet 210 may have a multilayer structure such as a layer for preventing moisture and oxygen penetration, a layer for preventing chemical corrosion, and a layer having insulation properties.

하부 및 상부 충진재(220, 230)는 습기 침투로 인한 금속의 부식을 방지하고 태양 전지 모듈(20)을 충격으로부터 보호하기 위한 밀봉재(encapsulate material)이다. 이러한 충진재(220, 230)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.The lower and upper fillers 220 and 230 are encapsulate materials to prevent corrosion of the metal due to moisture penetration and to protect the solar cell module 20 from impact. The fillers 220 and 230 may be made of a material such as ethylene vinyl acetate (EVA).

상부 충진재(230) 위에 위치하는 투명 부재(230)는 투과율이 높고 파손을 방지하기 위해 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 투명 부재(230)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면은 엠보싱(embossing)처리가 행해질 수 있다.The transparent member 230 positioned on the upper filler 230 has a high transmittance and is made of tempered glass to prevent breakage. In this case, the tempered glass may be a low iron tempered glass having a low iron content. The transparent member 230 may be embossed on the inner surface in order to enhance the light scattering effect.

태양 전지 어레이(10)는 행렬 구조로 배열된 복수의 태양 전지(1, 1a, 1b)를 구비하고 있다. 태양 전지(1, 1a, 1b)는 인접한 태양 전지(1, 1a, 1b)와 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다. 이때, 도 9에 도시한 것처럼, 도전성 연결부(31)를 이용하여 인접한 태양 전지(1, 1a, 1b)에 각각 위치하는 전면 전극용 집전부(142)와 후면 전극용 집전부(162)를 전기적인 연결을 실시한다. 즉, 서로 다른 태양 전지(1, 1a, 1b)에 위치하는 전면 전극용 집전부(142)와 후면 전극용 집전부(162) 위에 도전성 연결부(31)를 위치시킨 후 고정하여 두 집전부(142, 162) 간의 전기적인 연결을 실시한다. 이때, 도전성 연결부(31)는 리본(ribbon)으로 불리는, 도전성 물질을 구비하고 스트링(string) 형상을 갖는 얇은 금속판 띠인 도전성 테이프일 수 있다. 도전성 연결부(31)과 각 집전부(142, 162)와의 접착 효율을 높이기 위해, 집전부(142, 162) 위에 접착제를 도포한 후 도전성 연결부(31)를 부착할 수 있다.The solar cell array 10 includes a plurality of solar cells 1, 1a, 1b arranged in a matrix structure. The solar cells 1, 1a, 1b are electrically connected in series or in parallel with adjacent solar cells 1, 1a, 1b. In this case, as shown in FIG. 9, the front electrode current collector 142 and the rear electrode current collector 162 positioned in the adjacent solar cells 1, 1a, and 1b are electrically connected using the conductive connectors 31. Make a connection. That is, the conductive collector 31 is positioned on the front electrode current collector 142 and the rear electrode current collector 162 positioned in different solar cells 1, 1a, and 1b, and then fixed to the two current collectors 142. 162) to make electrical connections. In this case, the conductive connection portion 31 may be a conductive tape, which is a thin metal plate strip having a conductive shape and having a string shape, called a ribbon. In order to increase the adhesion efficiency between the conductive connecting portion 31 and each of the current collectors 142 and 162, an adhesive may be applied onto the current collectors 142 and 162 and then the conductive connecting portion 31 may be attached.

이때, 이미 설명한 것처럼, 후면전극용 집전부(162)의 일부가 인접한 후면 전극용 도전층(155) 위에 중첩되어 있어, 외부로 노출된 후면전극용 집전부(162)의 면적이 증가한다. 따라서, 후면전극용 접전부(162)와 도전성 연결부(31)의 접촉 동작이 용이하며 접촉 저항이 감소하여 접촉 효율이 향상되고, 전하의 전송 효율이 향상된다.At this time, as described above, a part of the rear electrode current collector 162 overlaps the adjacent rear electrode conductive layer 155, thereby increasing the area of the rear electrode current collector 162 exposed to the outside. Therefore, the contact operation between the contact portion 162 for the rear electrode and the conductive connection portion 31 is easy, and the contact resistance is reduced, thereby improving contact efficiency and improving charge transfer efficiency.

다음, 도 10 및 도 11을 참고로 하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1과 도 2, 도 5와 도 6 및 도 9와 비교하여 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하였고 그에 대한 자세한 설명 또한 생략한다.Next, a solar cell according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. 1 and 2, 5, 6, and 9, the same reference numerals are given to components that perform the same function, and detailed description thereof will be omitted.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시한 태양 전지를 XI-XI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.10 is a partial perspective view of a solar cell according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 10 taken along the line XI-XI.

도 1과 2, 도 5와 도 6 및 도 9와 비교하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(1c)는 유사한 구조를 갖고 있다. 1 and 2, 5 and 6 and 9, the solar cell 1c according to the present embodiment has a similar structure.

즉, 도 10 및 도 11에 도시한 태양 전지(1b)는 기판(110), 기판(110)의 입사면에 위치한 에미터부(120), 에미터부(120) 위에 위치하는 반사 방지막(130), 에미터부(120)와 전기적으로 연결되어 있는 복수의 전면 전극(141), 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면전극용 집전부(142), 복수의 후면 전극(151)을 구비하는 후면전극용 도전층(155), 후면전극 도전층(155)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 후면전극용 집전부(162), 그리고 복수의 후면 전극(151)과 기판(110) 사이에 위치하는 복수의 후면 전계부(170)를 구비한다. That is, the solar cell 1b illustrated in FIGS. 10 and 11 includes the substrate 110, the emitter portion 120 positioned on the incident surface of the substrate 110, the anti-reflection film 130 positioned on the emitter portion 120, A plurality of front electrodes 141 electrically connected to the emitter unit 120, a plurality of front electrode current collectors 142 connected to the plurality of front electrodes 141, and a plurality of rear electrodes 151. The rear electrode conductive layer 155, the plurality of rear electrode current collectors 162 electrically connected to the rear electrode conductive layer 155, and the plurality of rear electrodes 151 and the substrate 110. It is provided with a plurality of rear electric field unit 170.

하지만, 도 1과 2, 도 5와 도 6 및 도 9와는 달리, 도 10 및 도 11에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면뿐만 아니라 기판(110)의 전면 및 측면에 위치하는 에미 터부(120) 위에 보호막(191)이 위치한다. 즉, 기판(110)의 전체면에 보호막(191)이 위치하여, 에미터부(120)와 반사 방지막(130) 사이에 보호막(191)이 위치한다.However, unlike FIGS. 1 and 2, 5, 6, and 9, as shown in FIGS. 10 and 11, the emitter unit located on the front and side surfaces of the substrate 110 as well as the rear surface of the substrate 110 may be formed. The passivation layer 191 is positioned on the 120. That is, the passivation layer 191 is positioned on the entire surface of the substrate 110, and the passivation layer 191 is positioned between the emitter unit 120 and the anti-reflection layer 130.

이러한 보호막(191)은 기판(110) 표면 근처뿐만 아니라 에미터부(120)의 표면 근처에서도 전하의 재결합율을 감소시킨다. The protective layer 191 reduces the recombination rate of the charge not only near the surface of the substrate 110 but also near the surface of the emitter portion 120.

이러한 보호막(191)은 열적 산화막(thermal oxide)인 실리콘 산화막(SiO₂)으로 이루어지고, 약 10 내지 50㎚의 적층 두께를 갖는다.The passivation layer 191 is made of a silicon oxide layer (SiO ₂ ), which is a thermal oxide layer, and has a lamination thickness of about 10 to 50 nm.

따라서 우수한 특성을 갖는 열적 산화막으로 이루어진 보호막(191)에 의해 기판(110) 표면에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 불안정한 결합이 안정화된 결합으로 바뀌게 되어, 불안정한 결합에 의해 기판(110)쪽으로 이동한 전하(예, 정공)가 소멸되는 현상이 줄어든다.Therefore, the unstable bonds such as dangling bonds present on the surface of the substrate 110 are changed to stabilized bonds by the protective film 191 made of a thermal oxide film having excellent characteristics, and thus, the substrate 110 is unstable. This reduces the dissipation of charges (e.g. holes) that have migrated to the side.

또한, 본 실시예의 태양 전지(1c)는 기판(110) 후면의 보호막(191) 위에 위치하는 보조 보호막(192)을 더 구비하고 있고 있다. 이로 인해, 본 실시예에서 후면전극용 도전층(155)과 후면전극용 집전부(162)는 보조 보호막(192) 위에 위치한다.In addition, the solar cell 1c of the present embodiment further includes an auxiliary protective film 192 positioned on the protective film 191 on the rear surface of the substrate 110. For this reason, in the present embodiment, the conductive layer 155 for the rear electrode and the current collector 162 for the rear electrode are positioned on the auxiliary protective layer 192.

보조 보호막(192)은 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어져 있고, 보호막(191)에 의해 안정화된 결합으로 변하지 못한 불안정한 결합을 안정화된 결합으로 바꾸어 기판(110)의 표면 근처에서 전하의 재결합율을 감소시키므로 보호막(191)의 기능을 보조한다. 또한 보조 보호막(192)은 기판(110)을 통과한 빛의 내부 반사율을 향상시켜 기판(110)을 통과한 빛의 재입사율을 높인다. 따라서, 본 실시예에서, 기 판(110)의 후면에 위치하는 보호막(191)과 보조 보호막(192)은 후면 보호막으로서 동작한다.The auxiliary passivation layer 192 is made of silicon nitride (SiNx), and reduces the recombination rate of the charge near the surface of the substrate 110 by changing the unstable bond, which is not changed into the stabilized bond by the passivation layer 191, to the stabilized bond. The function of the protective film 191 is assisted. In addition, the auxiliary protective layer 192 improves the internal reflectance of the light passing through the substrate 110 to increase the re-incidence rate of the light passing through the substrate 110. Therefore, in the present exemplary embodiment, the passivation layer 191 and the auxiliary passivation layer 192 positioned on the back surface of the substrate 110 operate as the back protection layer.

이와 같이, 기판(110)의 후면에 보호막(191)과 보조 보호막(192)이 위치하면, 본 실시예에서, 후면전극용 도전층(155)의 후면 전극(151)은 보호막(191)과 보조 보호막(192)을 통과하여 기판(110)의 일부와 전기적으로 연결되어 있다. As such, when the passivation layer 191 and the auxiliary passivation layer 192 are positioned on the back surface of the substrate 110, in the present embodiment, the back electrode 151 of the conductive layer 155 for the back electrode is connected to the passivation layer 191. The passivation layer 192 is electrically connected to a part of the substrate 110.

또한, 본 실시예에서, 기판(110)과 접촉하는 복수의 후면 전극(151)의 부분은 후면전극용 도전층(155)의 성분만 함유하거나 또는 후면전극용 도전층(155)의 성분뿐만 아니라 보호막(191) 및 보조 보호막(192)과 기판(110)의 성분이 혼합되어 있다.In addition, in the present embodiment, the portion of the plurality of rear electrodes 151 in contact with the substrate 110 may contain only the components of the conductive layer 155 for the rear electrode, or not only the components of the conductive layer 155 for the rear electrode. The passivation layer 191, the auxiliary passivation layer 192, and the components of the substrate 110 are mixed.

또한, 도 10 및 도 11에 도시한 것처럼, 후면 전극용 도전층(155)과 후면전극용 집전부(162)는 서로 중첩하는 부분없이 동일층에 위치한다. 이로 인해, 후면 전극용 도전층(155) 또는 후면전극용 집전부(162)의 재료 비용을 절감할 수 있다. 이러한 후면 전극용 도전층(155)과 후면전극용 집전부(162)의 위치 관계는 도 1과 2 및 도 5와 도 6에 도시한 실시예에도 적용된다. 10 and 11, the conductive layer 155 for the rear electrode and the collector 162 for the rear electrode are positioned on the same layer without overlapping each other. As a result, the material cost of the conductive layer 155 for the rear electrode or the current collector 162 for the rear electrode can be reduced. The positional relationship between the rear electrode conductive layer 155 and the rear electrode current collector 162 is also applied to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, and FIGS. 5 and 6.

이와 같이, 본 실시예에 따른 태양 전지(1c)가 기판(110)의 전면과 후면에 이중막 구조의 전면 보호막과 후면 보호막을 구비하므로, 에미터부(120)과 기판(110) 표면 근처에 존재하는 댕글링 결합과 같은 많은 불안정한 결합이 안정화된 결합으로 바뀌게 되어, 에미터부(120)와 기판(110)의 표면 상태는 비활성 상태로 된다. 따라서 에미터부(120)와 기판(110)쪽으로 이동한 전자와 전공이 불안정한 결합과 결합하여 소멸되는 재결합율이 현저하게 줄어들게 되어, 태양 전지(1)의 동 작 효율이 크게 향상된다.As described above, since the solar cell 1c according to the present exemplary embodiment includes the front passivation layer and the back passivation layer of the double layer structure on the front and rear surfaces of the substrate 110, the solar cell 1c is present near the surface of the emitter unit 120 and the substrate 110. Many unstable bonds, such as dangling bonds, are changed to stabilized bonds, and the surface state of the emitter portion 120 and the substrate 110 becomes inactive. Therefore, the recombination rate which disappears by combining with the unstable bonds of electrons and electrons moved toward the emitter unit 120 and the substrate 110 is significantly reduced, and the operation efficiency of the solar cell 1 is greatly improved.

다음, 도 12a 내지 도 12h 및 도 14를 참고로 하여, 본 실시예에 따른 태양 전지(1c)의 제조 방법에 대한 한 예를 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the solar cell 1c according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 12A to 12H and FIG. 14.

도 12a 내지 도 12h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다. 또한 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 보호막을 형성한 후 기판의 단면도이다.12A to 12H are views sequentially showing an example of a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention. 14 is a cross-sectional view of a substrate after forming a protective film according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 12a에 도시한 것처럼, 예를 들어, p형의 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어진 기판(110)에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, POCl₃이나 H₃PO₄ 등을 스핀 코팅(spin coating)법이나 스프레이(spraying)법으로 기판(110) 위에 도포한 후, 약 800℃ 내지 1000℃의 고온에서 열처리하여 기판(110)의 전면과 측면에 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 확산시켜 기판(110)의 전면과 측면에 에미터부(120)를 형성한다. 본 실시예와 달리, 기판(110)의 도전성 타입이 n형일 경우, 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, B₂H₆를 스핀 코팅법이나 스프레이법으로 도포한 후 열처리하여 기판(110)의 전면과 측면에 p형의 에미터부를 형성할 수 있다. 그런 다음, p형 불순물 또는 n형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(BSG)을 식각 공정을 통해 제거한다. First, as shown in FIG. 12A, for example, the substrate 110 made of p-type single crystal or polycrystalline silicon contains impurities of pentavalent elements such as phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), and the like. A material, for example, POCl ₃ or H ₃ PO ₄ or the like is applied onto the substrate 110 by spin coating or spraying, followed by heat treatment at a high temperature of about 800 ° C. to 1000 ° C. The impurity of pentavalent element is diffused on the front and side of the substrate 110 to the substrate 110 to form the emitter portion 120 on the front and side of the substrate 110. Unlike the present embodiment, when the conductivity type of the substrate 110 is n-type, a material containing an impurity of a trivalent element, for example, B ₂ H ₆ is applied by spin coating or spraying, followed by heat treatment. P-type emitters may be formed on the front and side surfaces of the 110. Then, as the p-type impurity or the n-type impurity is diffused into the substrate 110, an oxide (PSG) containing phosphorus or an oxide (BSG) containing boron is removed through an etching process.

이미 설명한 것처럼, 필요할 경우, 에미터부(120)를 형성하기 전에, 기판(110)의 전면을 텍스처링하여, 요철면인 텍스처링 표면을 형성할 수 있다.As already described, if necessary, the entire surface of the substrate 110 may be textured before forming the emitter portion 120 to form a textured surface that is an uneven surface.

다음, 도 12b에 도시한 것처럼, 반응실에 산소(O₂)를 주입한 후 고온 처리하여 에미터부(120) 위와 에미터부(120)가 존재하지 않은 기판(110)의 후면에 열적 산화법으로 열적 산화막(SiO₂)을 성장시켜 보호막(191)을 형성한다. 즉, 도 14에 도시한 것처럼, 보호막(191)는 실질적으로 기판(110)의 전체면에 형성된다. 이때, 열적 산화막(SiO₂)의 두께는 약 10㎚ 내지 약 50㎚이다. 이미 설명한 것처럼, 기판(110)의 후면을 제외한 기판(110)의 전면과 측면에만 에미터부(120)가 형성되어 있으므로, 기판(110)의 후면에 형성되는 에미터부(120)의 제거 공정없이 바로 기판(110)의 전체면에 보호막(191)의 형성이 가능해진다. 이로 인해, 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(120)의 제거 공정이 불필요하고, 또한 기판(110)의 전면과 후면에 동시에 보호막(191) 형성이 가능하므로 태양 전지의 제조 공정이 간소화되고 공정 시간이 단축된다.Next, as shown in FIG. 12B, oxygen (O ₂ ) is injected into the reaction chamber and then subjected to high temperature to thermally thermally oxidize the emitter unit 120 and the rear surface of the substrate 110 where the emitter unit 120 does not exist. An oxide film SiO ₂ is grown to form a protective film 191. That is, as shown in FIG. 14, the protective film 191 is substantially formed on the entire surface of the substrate 110. In this case, the thickness of the thermal oxide film SiO ₂ is about 10 nm to about 50 nm. As described above, since the emitter portion 120 is formed only on the front and side surfaces of the substrate 110 except for the rear surface of the substrate 110, there is no process of removing the emitter portion 120 formed on the rear surface of the substrate 110. The protective film 191 may be formed on the entire surface of the substrate 110. As a result, the process of removing the emitter unit 120 formed on the rear surface of the substrate 110 is unnecessary, and the protective film 191 may be simultaneously formed on the front and rear surfaces of the substrate 110, thereby simplifying the manufacturing process of the solar cell. Process time is shortened.

다음, 도 3b에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD)와 같은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하여 기판(110) 전면의 보호막(191) 위에 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 반사 방지막(130)을 형성한다(도 12c).Next, as shown in FIG. 3B, an anti-reflection film 130 made of silicon nitride (SiNx) is formed on the protective film 191 on the entire surface of the substrate 110 by using chemical vapor deposition (CVD), such as plasma chemical vapor deposition (PECVD). To form (FIG. 12C).

다음, 도 12d에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD)과 같은 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하여 기판(110) 후면의 보호막(191) 위에 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 보조 보호막(192)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 12D, an auxiliary protective film 192 made of silicon nitride (SiNx) on the protective film 191 on the rear surface of the substrate 110 using chemical vapor deposition (CVD), such as plasma chemical vapor deposition (PECVD). To form.

본 실시예에서, 반사 방지막(130)과 보조 보호막(192)의 적층 순서는 변경 가능하다. In this embodiment, the stacking order of the anti-reflection film 130 and the auxiliary protective film 192 can be changed.

그런 다음, 도 12e에 도시한 것처럼, 도 3e 내지 도 3g와 같이, 반사 방지막(130)의 해당 부분에 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)을 형성하고, 보조 보호막(192)의 해당 부분에 후면전극용 도전층 패턴(150)와 복수의 후면전극용 집전부 패턴(160)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 12E, as shown in FIGS. 3E to 3G, the front electrode and the front electrode current collector pattern 140 are formed on corresponding portions of the anti-reflection film 130, and the corresponding protective film 192 is formed. The conductive layer pattern 150 for the rear electrode and the collector pattern 160 for the rear electrode are formed in the portion.

이미 설명한 것처럼, 이들 패턴(140, 150, 160)의 형성 순서는 변경 가능하다. As already described, the order of formation of these patterns 140, 150, 160 can be changed.

다음, 도 3h에 도시한 것처럼, 레이저 빔을 후면전극용 도전층 패턴(150)의정해진 부분에 조사하여, 후면전극용 도전층 패턴(150), 그 하부의 보호막(191)과 보조 보호막(192) 및 기판(110)이 서로 혼합된 부분인 후면 전극부(153)를 형성하고(도 12h), 기판(110)을 소성하여 보호막(191), 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(142), 복수의 후면 전극(151)을 구비하는 후면전극용 도전층(155), 복수의 후면전극용 집전부(162), 그리고 복수의 후면 전계부(170)를 형성하여 태양 전지(1)을 완성한다(도 10 및 도 11). Next, as shown in FIG. 3H, the laser beam is irradiated to the predetermined portion of the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, so that the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the protective film 191 and the auxiliary protective film 192 thereunder. ) And a rear electrode portion 153 which is a portion where the substrate 110 is mixed with each other (FIG. 12H), and the substrate 110 is fired to protect the protective film 191, the plurality of front electrodes 141, and the plurality of front electrodes. A solar collector 142, a conductive layer 155 for the rear electrode including a plurality of rear electrodes 151, a plurality of rear electrode current collectors 162, and a plurality of rear electric field portions 170 are formed. The battery 1 is completed (FIGS. 10 and 11).

이때, 레이저 빔의 파장과 세기는 후면전극용 도전층 패턴(150) 및 그 하부의 보호막(191)과 보조 보호막(192)의 재료나 두께 등에 따라 정해진다. In this case, the wavelength and the intensity of the laser beam are determined according to the material or thickness of the conductive layer pattern 150 for the rear electrode, the protective film 191 and the auxiliary protective film 192 thereunder.

이러한 본 실시예에 따른 태양 전지(1c)의 제조 방법에 의해, 기판(110)의 전면과 측면에만 에미터부(120)가 형성되므로, 기판(110) 후면에 형성되는 에미터부를 제거하기 위한 별도의 에지 분리(edge isolation) 공정이 불필요하다. Since the emitter part 120 is formed only on the front and side surfaces of the substrate 110 by the manufacturing method of the solar cell 1c according to the present exemplary embodiment, a separate part for removing the emitter part formed on the rear surface of the substrate 110 is provided. Edge isolation process is unnecessary.

또한, 특성이 좋은 열적 산화막(SiO₂)를 이용하여 보호막(191)을 형성하므 로, 불안정한 결합이 안정한 결합으로 변환하는 안정화 효율이 매우 좋다. 더욱이, 약 10㎚ 내지 약 50㎚의 얇은 두께로 인하여, 미쳐 안정한 결합으로 바뀌지 못한 불안정한 결합은 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어진 반사 방지막(130)이나 보조 보호막(192)에 의해 2차적으로 안정화 결합으로 바뀌게 된다. 즉, 보호막(191)과 반사 방지막(130) 또는 보호막(191)과 보조 보호막(192)으로 이루어진 이중막 구조의 전면 보호막과 후면 보호막에 의해 불안정한 결합으로 인한 전하의 재결합율이 크게 감소하고, 기판(110)의 후면뿐만 아니라 전면에도 보호막이 위치하므로, 전하의 재결합으로 인한 태양 전지(1b)의 효율 감소가 크게 줄어든다. 또한, 열적 산화막(191)의 두께가 약 10㎚ 내지 약 50㎚로 매우 얇기 때문에 열적 산화막 성장을 위해 많은 시간이 필요하지 않아, 태양 전지(1)의 생산 효율을 감소시키지 않는다. In addition, since the protective film 191 is formed by using a thermal oxide film (SiO ₂ ) having good properties, the stabilization efficiency of converting an unstable bond into a stable bond is very good. Moreover, due to the thin thickness of about 10 nm to about 50 nm, the unstable bonds which cannot be converted into the stable bonds are secondarily stabilized by the anti-reflection film 130 or the auxiliary protective film 192 made of silicon nitride (SiNx). Will change. That is, the recombination rate of the charge due to unstable coupling is greatly reduced by the front passivation layer and the back passivation layer of the double layer structure including the passivation layer 191, the antireflection layer 130, or the passivation layer 191 and the auxiliary passivation layer 192. Since the protective film is positioned on the front surface as well as the rear surface of the 110, the efficiency reduction of the solar cell 1b due to recombination of charges is greatly reduced. In addition, since the thickness of the thermal oxide film 191 is very thin, from about 10 nm to about 50 nm, much time is not required for the thermal oxide film growth, which does not reduce the production efficiency of the solar cell 1.

이러한 태양 전지(1c)는 도 12a 내지 도 12d뿐만 아니라 이미 설명한 도 4a 내지 도 4c에 도시한 방법을 적용하여 제조할 수 있다. Such a solar cell 1c may be manufactured by applying the method illustrated in FIGS. 4A to 4C described above as well as FIGS. 12A to 12D.

도 13a 내지 도 13c은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 다른 예를 순차적으로 나타낸 일부 도면이다.13A to 13C are partial views sequentially illustrating another example of a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

이미 도 3a 내지 도 3e에 도시한 것과 같이, 기판(110)의 전면과 측면에 에미터부(120)를 형성하고, 기판(110) 전면의 에미터부(120)와 기판(110)의 후면 위에 열적 산화막으로 이루어진 보호막(191)을 형성한 후, 기판(110) 전면과 후면의 보호막(191) 위에 실리콘 질화막으로 이루어진 반사 방지막(130)과 보조 보호막(192)을 형성하고, 기판 전면의 반사 방지막(130) 위에 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 이용하여 전면전극 및 전면전극용 집전부 패턴(140)을 형성한다.As shown in FIGS. 3A to 3E, the emitter unit 120 is formed on the front and side surfaces of the substrate 110, and the emitter unit 120 on the front surface of the substrate 110 and the rear surface of the substrate 110 are thermally formed. After forming the protective film 191 made of an oxide film, an antireflection film 130 made of a silicon nitride film and an auxiliary protective film 192 are formed on the protective film 191 on the front and rear surfaces of the substrate 110, and the anti-reflection film ( 130, the front electrode and the front electrode current collector pattern 140 are formed by using a paste containing silver (Ag).

그런 다음, 도 4a에 도시한 것과 같이, 레이저 빔을 보호막(191)과 보조 보호막(192)의 해당 부위에 조사하여, 보호막(191)과 보조 보호막(192)에 기판(110)의 일부를 드러내는 복수의 노출부(182)를 형성한다(도 13a). 이때, 레이저 빔의 세기와 파장은 보호막(191)과 보조 보호막(191)의 두께 등에 따라 정해진다.Then, as shown in FIG. 4A, the laser beam is irradiated to the corresponding portions of the passivation layer 191 and the auxiliary passivation layer 192 to expose a portion of the substrate 110 to the passivation layer 191 and the auxiliary passivation layer 192. A plurality of exposed portions 182 are formed (FIG. 13A). In this case, the intensity and the wavelength of the laser beam are determined according to the thicknesses of the protective film 191 and the auxiliary protective film 191.

이미 설명한 것과 유사하게, 대안적인 실시예에서, 복수의 후면 전극(151)이 스트라이프 형상을 가질 경우, 노출부(182)는 정해진 방향으로 길게 연장되는 스트라이프 형상을 가진다. 또한 복수의 노출부(182)는 레이저 빔 대신 다양한 방식으로 형성될 수 있다.Similarly to what has already been described, in an alternative embodiment, when the plurality of rear electrodes 151 have a stripe shape, the exposed portion 182 has a stripe shape extending in a predetermined direction. In addition, the plurality of exposed portions 182 may be formed in various ways instead of the laser beam.

다음, 도 4b에 도시한 것과 같이, 알루미늄(Al)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포하여 보조 보호막(192)과 노출부(182)를 통해 드러난 기판(110) 위에 후면전극용 도전층 패턴(150)을 형성한 후 건조시키고(도 13b), 도 4c에 도시한 것처럼, 은(Ag)을 함유하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 후면전극용 도전층 패턴(150)이 형성된 부분을 제외한 보조 보호막(192) 위에 인쇄하여, 후면전극용 집전부 패턴(160)을 형성한 후 건조시킨다(도 13c).Next, as shown in FIG. 4B, a paste containing aluminum (Al) is applied by screen printing to form a conductive layer pattern for a rear electrode on the substrate 110 exposed through the auxiliary protective layer 192 and the exposed portion 182. After forming (150) and drying (FIG. 13B), as shown in FIG. 4C, the auxiliary protective film except the part in which the paste containing silver (Ag) was formed by the screen printing method except the part in which the conductive layer pattern 150 for a back electrode was formed was formed. After printing on the 192, the current collector pattern 160 for the rear electrode is formed and dried (FIG. 13C).

이미 설명한 것처럼, 이들 패턴(140, 150, 160)의 형성 순서는 변경 가능하다.As already described, the order of formation of these patterns 140, 150, 160 can be changed.

그런 다음, 이들 패턴(140, 150, 160)이 형성된 기판(110)을 소성하여, 복수의 전면 전극(141)와 복수의 전면전극용 집전부(142), 복수의 노출부(181)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결되는 복수의 후면전극(151)을 구비한 후면전극용 도전층(155), 복수의 후면전극용 집전부(162), 그리고 복수의 후면 전계부(170)를 형성 하여 태양 전지(1c)를 완성한다(도 10 및 도 11).Then, the substrate 110 on which the patterns 140, 150, and 160 are formed is fired, and the plurality of front electrodes 141, the plurality of front electrode current collectors 142, and the plurality of exposed portions 181 are then fired. A conductive layer 155 for the rear electrode including a plurality of rear electrodes 151 electrically connected to the substrate 110, a plurality of rear electrode current collectors 162, and a plurality of rear electric fields 170 are formed. The solar cell 1c is completed (FIGS. 10 and 11).

이러한 본 실시예에 따르면, 안정화 효율이 좋은 열적 산화막(SiO₂)을 이용하여 보호막(191)을 형성하므로 불안정한 결합으로 인한 전하의 재결합율이 크게 감소하고, 기판(110)의 후면뿐만 아니라 기판(110)의 전면에도 보호막(191)이 위치하므로, 전하의 재결합율이 더욱더 감소한다. 이에 더하여, 기판(110)의 전면에 위치한 반사 방지막(120)과 기판(110)의 후면에 위치하는 보조 보호막(192)이 불안정한 결합을 안정화 결합으로 바꾸는 실리콘 질화막(SiNx)으로 이루어져 있으므로, 전하의 재결합율이 더욱 낮아져, 태양 전지(1)의 효율이 크게 향상된다. According to the present embodiment, since the protective film 191 is formed using a thermal oxide film (SiO ₂ ) having good stabilization efficiency, the recombination rate of charges due to unstable coupling is greatly reduced, and the substrate as well as the rear surface of the substrate 110 ( Since the passivation layer 191 is also located on the front surface of the 110, the recombination rate of the charge is further reduced. In addition, since the anti-reflection film 120 positioned on the front surface of the substrate 110 and the auxiliary protective layer 192 positioned on the rear surface of the substrate 110 consist of a silicon nitride film (SiNx) that converts an unstable bond into a stabilized bond, The recombination rate is further lowered, and the efficiency of the solar cell 1 is greatly improved.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 한 예에 대한 일부 사시도이다.1 is a partial perspective view of an example of a solar cell according to one embodiment of the invention.

도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도의한 예이다.FIG. 2 is an example of sectional drawing which cut | disconnected the solar cell shown in FIG. 1 along the II-II line.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 다른 예에 대한 일부 사시도이다.5 is a partial perspective view of another example of a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시한 태양 전지를 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 5 taken along the line VI-VI.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 개략적인 태양 전지 모듈을 도시한 도면이다.8 illustrates a schematic solar cell module according to one embodiment of the invention.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지간의 연결 상태를 도시한 단면도이다.9 is a cross-sectional view illustrating a connection state between solar cells according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.10 is a partial perspective view of a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 11는 도 10에 도시한 태양 전지를 XI-XI선을 따라 잘라 도시한 단면도의 한 예이다.FIG. 11 is an example of sectional drawing which cut | disconnected and showed the solar cell shown in FIG. 10 along the XI-XI line.

도 12a 내지 도 12h는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다.12A to 12H are views sequentially showing an example of a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 다른 예를 순차적으로 나타낸 일부 도면이다.13A to 13C are partial views sequentially illustrating another example of a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 한 실시예에 따라 보호막을 형성한 후 기판의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a substrate after forming a protective film according to an embodiment of the present invention.

Claims

A substrate of a first conductivity type,

An emitter portion disposed on the substrate and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type,

A first electrode electrically connected to the emitter unit,

A protective layer on the substrate,

A conductive layer for a second electrode disposed on the passivation layer and having at least one second electrode electrically connected to the substrate;

Current collector for the second electrode is electrically connected to the conductive layer for the second electrode

Solar cell comprising a.

In claim 1,

The solar cell of the 2nd electrode conductive layer and the said 2nd electrode electrical power collector is located in the same layer.

In claim 2,

The second electrode conductive layer partially overlaps the current collector for the second electrode.

In claim 2,

The overlapping size of the conductive layer for the second electrode and the current collector for the second electrode is about 0.1 mm to about 1 mm.

4. The method of claim 3,

The second electrode current collector is disposed on a portion of the conductive layer for the second electrode.

4. The method of claim 3,

The second electrode conductive layer is located on a portion of the current collector for the second electrode.

In claim 1,

The second electrode conductive layer is a solar cell containing aluminum.

In claim 7,

The second electrode conductive layer does not contain lead (Pb).

In claim 1,

The current collector for the second electrode contains silver (Ag).

In claim 1,

The passivation layer is a solar cell positioned to face the first electrode with respect to the substrate.

In claim 1,

The protective film includes at least one layer.

In claim 1,

The solar cell further comprises at least one rear electric field formed in the second electrode and the substrate.

In claim 1,

The second electrode current collector is positioned on the protective film.

The method of claim 13,

The second electrode current collector is positioned on the second conductive layer on the passivation layer.

The method of claim 13 or 14,

The second electrode current collector is disposed on the passivation layer where the second electrode is not located.

In claim 1,

The second electrode current collector is a strip of solar cells.

The method of claim 16,

The number of said current collector for 2nd electrode is two or more solar cells.

In claim 1,

The solar cell has a width larger than that of the second electrode.

An emitter portion disposed on a substrate and having a conductivity type opposite to the substrate, a first electrode electrically connected to the emitter portion, a current collector for a first electrode electrically connected to the first electrode, and positioned on the substrate A second electrode conductive layer on the passivation layer, the second electrode conductive layer disposed on the passivation layer, and having at least one second electrode electrically connected to the substrate, and a current collector for the second electrode electrically connected to the electrode conductive layer. A plurality of solar cells each provided, and

A plurality of solar cells are disposed on the first electrode current collector and the second electrode current collector which are respectively located in the adjacent solar cell to electrically connect the current collector for the first electrode and the current collector for the second electrode. Conductive connection

Solar cell module comprising a.

The method of claim 19,

The conductive connector is a conductive tape solar cell module.

Forming an emitter portion of a second conductivity type opposite to the first conductivity on a substrate having a first conductivity type,

Removing a portion of the emitter to expose a portion of the substrate,

Stacking a protective film on the exposed substrate;

Applying a first paste on the emitter to form a first electrode pattern;

Forming a second electrode conductive layer pattern and a second electrode current collector pattern by applying a second paste and a third paste on the passivation layer;

Heat treating a portion of the conductive layer pattern for the second electrode to contact a portion of the conductive layer pattern for the second electrode with a portion of the substrate; and

The first electrode pattern, the conductive layer pattern for the second electrode, and the current collector part pattern for the second electrode are heat-treated, and thus, a plurality of first electrodes electrically connected to the emitter part and a plurality of electrically connected to the substrate. Forming a conductive layer for a second electrode having a second electrode

Including,

The conductive layer pattern for the second electrode and the current collector pattern for the second electrode overlap each other.

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 21,

The forming of the conductive layer pattern for the second electrode and the collector portion pattern for the second electrode may include:

Applying a first paste on a portion of the protective film by screen printing to form a conductive layer pattern for the second electrode, and

Forming a current collector portion pattern for the second electrode by applying a second paste on a portion of the passivation layer and a portion of the conductive layer pattern for the second electrode by screen printing;

Method for manufacturing a solar cell comprising a.

The method of claim 22,

The first paste contains aluminum (Al), and the second paste contains silver (Ag).

The method of claim 21,

Applying a first paste on a portion of the protective film by screen printing to form a current collector pattern for the second electrode; and

Forming a conductive layer pattern for the second electrode by applying a second paste on a portion of the passivation layer and a portion of the current collector pattern for the second electrode by screen printing;

Method for manufacturing a solar cell comprising a.

The method of claim 24,

The first paste contains silver (Ag), and the second paste contains aluminum (Al).

Removing a portion of the emitter to expose a portion of the substrate,

Stacking a protective film on the exposed substrate;

Removing a portion of the passivation layer to form a plurality of exposed portions exposing a portion of the substrate;

Applying a first paste on the emitter to form a first electrode pattern;

Forming a second electrode conductive layer pattern and a second electrode current collector pattern by applying a second paste and a third paste on the passivation layer and the exposed substrate; and

Including,

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 26,

Forming a conductive layer pattern for the second electrode by coating a first paste on the substrate exposed through the exposed portion and the portion of the protective film by screen printing; and

Method for manufacturing a solar cell comprising a.

The method of claim 27,

The method of claim 26,

Forming a conductive layer pattern for the second electrode by applying a second paste on the substrate exposed through the exposed portion and the part of the current collector pattern for the second electrode by screen printing;

Method for manufacturing a solar cell comprising a.

The method of claim 26,

The method of claim 27 or 29,

The forming of the exposed part exposes a part of the substrate by irradiating a laser beam to a part of the protective film.

Forming an emitter portion of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on a substrate having a first conductivity type,

Forming a protective film on the substrate having the emitter portion,

Forming an auxiliary passivation layer on the passivation layer on the rear surface of the substrate;

Forming a pattern for a first electrode on the passivation layer on the front surface of the substrate;

Forming a conductive layer pattern for a second electrode on the auxiliary protective layer, and

A second electrode having a plurality of first electrodes electrically connected to the emitter portion and a plurality of second electrodes electrically connected to the substrate by heat-treating the first electrode pattern and the second electrode conductive layer pattern Forming a dragon conductive layer

Containing

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 32,

The emitter part forming step is a method of manufacturing a solar cell to form the emitter part using a spray method or a spin coating method.

The method of claim 33,

The emitter part forming step of forming the emitter part on the front and side of the substrate.

The method of claim 32,

The protective film forming step is a method of manufacturing a solar cell to form the protective film by a thermal oxidation method.

36. The method of claim 35 wherein

The protective film is a method of manufacturing a solar cell is a silicon oxide film.

36. The method of claim 35 wherein

And forming an anti-reflection film on the passivation film located on the front surface of the substrate.

The method of claim 37,

The anti-reflection film forming step is a method of manufacturing a solar cell using the plasma vapor deposition (PECVD) to form the anti-reflection film.

The method of claim 38,

The anti-reflection film is a method of manufacturing a solar cell made of a silicon nitride film.

The method of claim 32,

The auxiliary protective film forming step of forming a secondary protective film using a plasma vapor deposition (PECVD) method of manufacturing a solar cell.

41. The method of claim 40 wherein

The auxiliary protective film is a method of manufacturing a solar cell made of a silicon nitride film.

The method of claim 32,

The conductive layer pattern forming step for the second electrode,

Forming a conductive layer pattern for the second electrode on the auxiliary protective layer by screen printing; and

Irradiating at least a portion of the conductive layer pattern for the second electrode with a laser beam to form a plurality of second electrode portions in which the components of the second electrode conductive layer pattern, the auxiliary protective layer, and the substrate are mixed;

Including,

The plurality of second electrode portions become the plurality of second electrodes by heat treatment of the conductive layer pattern for the second electrode, and the conductive layer pattern for the second electrode includes a plurality of second electrodes. Layered

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 32,

The conductive layer pattern forming step for the second electrode,

Irradiating a laser beam on at least a portion of the auxiliary protective layer and the protective layer to form a plurality of exposed portions exposing a portion of the substrate; and

Forming a conductive layer pattern for a second electrode on a portion of the auxiliary protective layer and the substrate exposed through the exposed part by screen printing;

Including,

By heat treatment of the conductive layer pattern for the second electrode, the conductive layer pattern for the second electrode becomes a conductive layer for the second electrode having a plurality of second electrodes electrically connected to the substrate through the exposed portion.

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 43,

Implanting impurities of the first conductivity type into at least a portion of the substrate to form a plurality of impurity regions having a concentration higher than that of the first conductivity type,

The plurality of second electrodes are electrically connected to the substrate through the plurality of impurity regions.

Method for manufacturing a solar cell.

The method of claim 44,

The forming of the plurality of impurity regions may include forming the plurality of exposed portions, and then implanting impurities of the first conductivity type into at least a portion of the substrate through the plurality of exposed portions, using the protective layer as a mask.