KR20110138084A - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 갖고 상기 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 상기 에미터부 위에 위치하는 제1 반사 방지막, 상기 제1 반사 방지막 위에 위치하고, 상기 에미터부에 연결되어 있는 복수의 제1 전극, 상기 제1 반사 방지막과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 제2 반사 방지막, 그리고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다. 이로 인해, 복수의 핑거 전극이 제2 반사 방지막에 의해 외부 환경으로부터 보호되므로 태양 전지의 수명이 늘어난다.

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어 전자와 정공은 n형의 반도체부와 p형의 반도체부 쪽으로 이동하고, n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 각각 전기적으로 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되며, 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지의 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 전지의 수명을 연장하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입의 기판, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 갖고 상기 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부, 상기 에미터부 위에 위치하는 제1 반사 방지막, 상기 제1 반사 방지막 위에 위치하고, 상기 에미터부에 연결되어 있는 복수의 제1 전극, 상기 제1 반사 방지막과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 제2 반사 방지막, 그리고 상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극을 포함한다.
상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 에미터부와 상기 복수의 제1 전극에 연결되어 있는 적어도 하나의 버스바를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 반사 방지막은 상기 적어도 하나의 버스바 위에 위치하지 않는 것이 바람직하다.
상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 상부 위치는 상기 적어도 하나의 버스바의 상부 위치보다 낮을 수 있다.
상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 상부 위치는 상기 적어도 하나의 버스바의 상부 위치보다 높을 수 있다.
상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제1 부분과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분은 실질적으로 동일한 위치에 위치할 수 있다.
상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제1 부분과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분은 서로 상이한 위치에 위치할 수 있다.
상기 제2 반사 방지막의 제1 부분의 위치는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분의 위치보다 낮을 수 있다.
상기 제2 반사 방지막은 1.6 내지 2.0의 굴절률을 갖는 것이 좋다.
상기 제2 반사 방지막은 산화물, 비산화물 그리고 폴리머(polymer) 계열의 물질 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제2 반사 방지막은 약 1㎛ 내지 수백 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 반사 방지막은 2.1 내지 2.4의 굴절률을 가질 수 있다.
상기 제1 반사 방지막은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 이루어질 수있다.
상기 제1 반사 방지막은 30㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다.
상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제2 전극과 연결되는 후면 전계부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 5N 이하의 순도를 갖는 다결정 실리콘 기판일 수 있고, 특히, 상기 기판은 2N 내지 5N의 순도를 갖는 다결정 실리콘 기판일 수 있다.
상기 기판은 메탈로지칼 급 실리콘 기판일 수 있다.
상기 기판은 0.01 내지 0.8ppmw의 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다.
상기 기판은 0.01 내지 1ppmw의 철(Fe)을 함유할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입의 기판에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 기판의 전면에 위치하는 상기 에미터부 위에 제1 반사 방지막을 형성하는 단계, 상기 제1 반사 방지막 위에 부분적으로 전면 전극 패턴을 형성하고 상기 제1 반사 방지막의 일부를 노출하는 단계, 상기 기판의 후면에 후면 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 반사 방지막 위와 상기 전면 전극 패턴 위에 제2 반사 방지막을 도포하는 단계, 그리고 상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 반사 방지막을 통과해 상기 에미터부와 연결되는 상기 전면 전극 패턴에 의해 전면 전극과 상기 기판과 연결되어 후면 전극 패턴에 의해 후면 전극이 형성되는 단계를 포함한다.
상기 전면 전극 패턴은 제1 부분과 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 복수의 핑거 전극을 형성하고, 상기 제2 부분은 복수의 버스바를 형성하여 상기 전면 전극을 형성할 수 있다.
상기 제2 반사 방지막은 상기 제1 부분에 위치하여, 상기 제2 반사 방지막은상기 복수의 핑거 전극 위에 위치하지만 상기 복수의 버스바 위에는 위치하지 않는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제1 도전성 타입의 기판에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계, 상기 기판의 전면에 위치하는 상기 에미터부 위에 제1 반사 방지막을 형성하는 단계, 상기 제1 반사 방지막 위에 전면 전극 패턴을 부분적으로 형성하는 단계, 상기 기판의 후면에 후면 전극 패턴을 형성하는 단계, 상기 전면 전극 패턴과 상기 후면 전극 패턴을 구비한 상기 기판을 제1 온도에서 열처리하여, 상기 제1 반사 방지막을 통과하여 상기 에미터부와 연결되는 전면 전극을 형성하고, 상기 기판과 연결되는 후면 전극을 형성하는 단계, 그리고 노출된 상기 제1 반사 방지막 위와 상기 전면 전극의 일부 위에 제2 반사 방지막을 도포한 후 제2 온도에서 상기 기판을 열처리하여 제2 반사 방지막을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 전면 전극은 복수의 핑거 전극과 상기 복수의 핑거 전극과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바를 포함하는 것이 좋다.
상기 제2 반사 방지막은 노출된 상기 제1 반사 방지막 위와 상기 복수의 핑거 전극 위에 도포되는 것이 바람직하다.
상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 높을 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 복수의 핑거 전극이 외부 환경으로부터 보호되므로 태양 전지의 수명이 늘어난다.
또한 전극 형성을 위해 관통해야 되는 반사 방지막의 두께가 얇아지기 때문에 전극 형성이 용이하므로 전극과 에미터부 간의 접촉 저항이 감소한다.
이중 반사 방지막을 위한 증착 공정의 횟수가 감소하므로, 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용이 감소한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예와 비교예에 따른 태양 전지에서 빛의 파장에 따른 반사율 그래프를 각각 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법 중한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 다른 예에 대한 일부 공정을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
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.
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.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함]에 위치한 에미터부(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 제1 반사 방지막(131), 에미터부(121)와 연결되어 있고 복수의 핑거 전극(141)(복수의 제1 전극)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140), 제1 반사 방지막(131) 위와 복수의 핑거 전극(141) 위에 위치하는 제2 반사 방지막(132), 빛이 입사되지 않고 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 후면(rear surface)에 위치하는 후면 전극(151)(제2 전극), 그리고 기판(110)에 위치하는 후면 전계(back surface field)부(BSF region)(171)를 구비한다.
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입을 함유하고 있고 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 본 실시예에서, 실리콘은 다결정 실리콘이지만, 단결정 실리콘일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑될 수 있다.
하지만, 대안적인 실시예에서, 기판(110)은 순도(purity level)가 5N 이하인 다결정 실리콘 기판일 수 있고, 좀더 구체적으로, 2N 내지 5N의 다결정 실리콘 기판일 수 있다.
또한, 대안적인 실시예에서, 기판(110)은 메탈로지칼 급 실리콘 기판(metallurgical grade silicon Substrate)일 수 있다. 아울러, 기판(110)은 금속 재질의 불순물을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에 따른 기판(110)을 사용할 경우, 기판(110)의 제조 단가가 감소하여 태양전지(1)의 제조 단가가 줄어든다.
기판(110)의 순도가 5N이라는 것은 기판(110)의 실리콘(Si) 함량이 대략 99.999%(9의 개수가 다섯 개, 예컨대 99.999~99.9998%)인 것을 의미한다. 다르게 표현하면, 기판(110)의 순도가 5N이라는 것은 기판(110)의 실리콘 함량이 약 99.999%급인 것을 의미한다. 만약, 기판(110)의 순도가 7N이라면 기판(110)의 실리콘 함량이 대략 99.99999% 급인 것을 의미한다.
금속 재질의 불순물은 알루미늄(Al)과 철(Fe) 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 기판(110)에 함유된 금속 재질의 불순물의 함유량은 0.001 내지 1.0ppmw일 수 있고, 이때, 기판(110)에 함유된 알루미늄(Al)의 양은 0.01 내지 0.8ppmw일 수 있고, 기판(110)에 함유된 철(Fe)의 양은 0.01 내지 1ppmw일 수 있다.
에미터부(121)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 영역으로, 빛이 입사되는 면, 즉, 기판(110)의 전면에 위치한다. 따라서 에미터부(121)는 제1 도전성 타입의 기판(110) 부분과 p-n 접합을 이룬다.
이러한 에미터부(121), 즉, 기판(110)의 전면은 복수의 돌출부를 구비한 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 갖는다. 텍스처링 표면으로 인해, 기판(110)의 표면적이 증가하여 빛의 입사 면적이 증가하고 기판(110)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소하여, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
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(121)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(110) 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(110) 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.
에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)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(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.
에미터부(121) 위에 위치한 제1 반사 방지막(131)은 약 2.1 내지 2.4의 굴절률을 갖는 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)로 이루어져 있다. 하지만, 2.1 내지 2.4의 굴절률을 갖는 다른 물질로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 반사 방지막(131)의 두께는 약 30㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는다.
제1 반사 방지막(131)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사율을 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다.
또한, 제1 반사 방지막(131)은 기판(110)의 표면에 주로 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행하여 결함에 의해 기판(110)의 표면에서 손실되는 전하의 양을 감소시킨다.
더욱이, 실리콘 질화물(SiNx)은 양 전하(positive charge)의 특성을 갖고 있으므로, 제1 반사 방지막(131)이 실리콘 질화물로 이루어질 경우 기판(110)의 전면 쪽으로 정공이 이동하는 것을 방해하는 반면, 기판(110)의 전면 쪽으로 전자를 끌어 당겨, 전하의 전송 효율을 향상시킨다.
제1 반사 방지막(131)의 두께가 하한치(약 30nm)에 미달되면 반사 방지막의 기능을 정상적으로 수행하지 못하고 패시베이션 효과가 감소하며, 상한치(약 100nm)를 초과하면 제1 반사 방지막(131)에서 흡수되는 빛의 양이 증가하고 또한 불필요하게 제1 반사 방지막(131)의 두께가 증가하므로 제조 비용과 공정 시간이 증가하는 문제가 발생한다.
전면 전극(140) 중 복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121)와 전기적으로 연결되어 있고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 핑거 전극(141)은 에미터부(121)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.
복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)와 연결되어 있고 복수의 핑거 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.
이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 핑거 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(141)과 전기적·물리적으로 연결되어 있다.
따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(141)은 가로 또는 세로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 복수의 전면 버스바(142)는 세로 또는 가로 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 전면 전극(140)은 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.
복수의 전면 버스바(142)는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하, 예를 들어, 전자를 수집한다.
각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 핑거 전극(141)의 폭보다 크다.
복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140)은 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. 하지만, 도전성 물질의 다른 예는 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
도 1에서, 기판(110)에 위치하는 핑거 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.
이미 설명한 것처럼, 제2 반사 방지막(132)은 제1 반사 방지막(131) 위와 전면 전극(140)의 일부인 복수의 핑거 전극(141) 위에 위치하므로, 복수의 전면 버스바(142)를 드러내는 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
제2 반사 방지막(132)은 약 1.6 내지 2.0의 굴절률을 갖고 있고, Al2O3와 같은 산화물, MgF와 같은 비산화물, 또는 폴리머(polymer) 계열의 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 제2 반사 방지막(132)의 두께는 사용되는 물질의 반사 특성에 따라 변경되고, 예를 들어, 약 1㎛ 내지 수백 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
이러한 제2 반사 방지막(132)은 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사량을 감소시키며, 특히, 그 하부에 위치한 제1 반사 방지막(132)과 함께 이중 반사 방지막을 형성하여, 외부로부터 입사되는 빛의 반사 방지 효과를 더욱 향상시킨다.
즉, 제1 및 제2 반사 방지막(131, 132)의 굴절률이 공기(굴절률: 1)와 실리콘 기판(110)(굴절률: 약 3.4) 사이의 굴절률을 갖고 있고, 제1 반사 방지막(131)의 굴절률이 제2 반사 방지막(132)의 굴절률보다 큰 값을 갖고 있으므로, 공기에서부터 기판(110)쪽으로 굴절률이 순차적으로 변하여 반사 방지 효과는 더욱 향상된다.
제2 반사 방지막(132)의 두께가 하한치(약 1㎛)에 미달되면, 복수의 핑거 전극(141)을 완전히 덮지 못하고 핑거 전극(141)의 일부를 드러낼 수 있는 문제가 발생하며, 반사 방지막의 기능을 정상적으로 수행하지 못할 수 있다. 또한, 제2 반사 방지막(132)의 두께가 상한치(약 수백 ㎛)를 초과하면 제2 반사 방지막(132)에서 빛이 흡수되는 문제가 발생하며, 불필요한 재료 낭비를 초래할 수 있다.
이미 설명한 것처럼, 제2 반사 방지막(132)의 일부가 복수의 핑거 전극(141) 위에 위치하여, 복수의 핑거 전극(141)은 제2 반사 방지막(132)에 의해 보호된다.
따라서, 제2 반사 방지막(132)에 의해, 외부로부터 핑거 전극(141)으로 수분이나 불순물들이 침투하는 것이 차단되어, 핑거 전극(141)의 부식이나 특성 변화가 방지되거나 감소한다. 이로 인해, 태양 전지(1)의 수명이 증가한다.
제2 반사 방지막(132)이 위치하지 않아 드러난 복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결된 도전성 테이프 등과 부착되고, 이로 인해, 수집된 전자는 도전성 테이프 등을 통해 외부 장치로 출력된다.
도 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 본 실시예에서, 기판(110)의 표면 위로 돌출된 각 핑거 전극(141)과 각 전면 버스바(142)의 표면 위치는 제1 반사 방지막(131) 위에 주로 위치하는 제2 반사 방지막(132) 부분의 표면 위치보다 높다.
후면 전극(151)은 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치한다.
후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있고, 기판(110)과 전기적으로 연결되어 있다.
후면 전극(151)은 기판(110)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 외부 장치로 출력한다.
후면 전극(151)은 알루미늄(Al) 대신 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질을 함유할 수 있고, 이외의 다른 도전성 물질을 함유할 수 있다.
후면 전극(151)과 접하는 기판(110)의 부분에 위치한 후면 전계부(171)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다. 따라서, 후면 전극(151)는 후면 전계부(171)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결된다.
기판(110)과 후면 전계부(171)와의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 기판(110) 후면 쪽으로의 전자 이동이 방해되어 기판(110)의 후면 근처에서 전자와 정공의 재결합으로 소멸되는 전하의 양이 감소한다. 높은 불순물 농도로 인해, 후면 전계부(171)와 후면 전극(151) 간의 접촉 저항이 감소하여 후면 전극(151)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.
이러한 태양 전지(1)는 기판(110)의 후면에 위치하는 복수의 후면 버스바를 더 구비할 수 있다.
복수의 후면 버스바는 기판(110)의 후면에 바로 위치하여 인접한 후면 전극(151)과 연결되거나 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전극(151) 위에 위치하여 하부의 후면 전극(151)과 연결될 수 있다. 이때 복수의 후면 버스바는 복수의 전면 버스바(142)와 마주보게 위치한다.
복수의 후면 버스바는 전면 전극(140)의 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게, 후면 전극(151)과 연결되어 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하를 수집한 후 도전성 테이프 등을 통해 외부 장치로 출력한다.
이러한 후면 버스바는 후면 전극(151)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(1)로 빛이 조사되어 제2 및 제1 반사 방지막(132, 131)과 에미터부(121)를 통해 반도체의 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체의 기판(110)에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 기판(110)의 텍스처링 표면과 제2 및 제1 반사 방지막(132, 131)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.
이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어 전자와 정공은, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(121)과 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(110)쪽으로 각각 이동한다. 이처럼, 에미터부(121)쪽으로 이동한 전자는 복수의 핑거 전극(141)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(142)를 따라 이동하고, 기판(110)쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극(151)으로 전달되어 수집된다. 이러한 전면 버스바(142)와 후면 전극(151)을 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.
다음, 본 실시예에 따라서, 에미터부(121) 위에 위치한 제1 반사 방지막(131)과 제1 반사 방지막(131) 위 및 복수의 핑거 전극(141) 위에 위치한 제2 반사 방지막(132)을 구비한 태양 전지(1)의 반사 방지 효율에 대하여 도 3을 참고로 하여 살펴본다.
도 3은 본 발명의 한 실시예와 비교예에 따른 태양 전지에서 빛의 파장에 따른 반사율 그래프를 각각 도시한 도면이다.
도 3에서, 그래프(A)는 본 실시예에 따른 태양 전지에서 빛의 파장에 따른 반사율 그래프로서, 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어지고 약 2.3의 굴절률과 약 60㎚의 두께를 갖는 제1 반사 방지막(131)과 Al2O3로 이루어지고 약 1.7의 굴절률과 약 7㎛의 두께를 갖는 제2 반사 방지막(132)을 구비한 태양 전지에서 측정한 빛의 반사율 그래프이다.
또한 도 3에서, 그래프(B)는 비교예에 따른 태양 전지에서 빛의 파장에 따른 반사율 그래프이다. 비교예와 실시예를 비교할 때, 제2 반사 방지막을 제외하면 나머지 구조는 동일하다. 즉, 실시예와 달리, 비교예에서 제2 반사 방지막은 제1 반사 방지막 위에만 위치하고, 실리콘 산화물(SiOx)로 이루어져 있으며, 약 1.7의 굴절률을 갖고 있었다. 비교예에서, 제1 및 제2 반사 방지막의 총 두께는 약 175㎚이었다.
도 3에 도시한 그래프를 기초로 하면, 비교예의 경우(B), 빛의 모든 파장대에 걸친 평균 가중 반사율(average weighted reflectance)은 약 2.8%이였다. 이에 비하여, 본 실시예의 경우(A), 빛의 모든 파장대에 걸친 평균 가중 반사율는 약 3.1%으로서, 비교예의 평균 가중 반사율(약 2.8%)과 거의 유사하였다. 따라서, 비교예에 비해, 본 실시예의 경우(A), 평균 가중 반사율이 크게 증가하지 않아 이중 반사 방지막의 효과를 유지하면서 복수의 핑거 전극(141)을 외부 환경으로부터 보호하므로, 태양 전지(1)의 수명과 성능이 향상된다.
또한, 도 3에 도시한 것처럼, 빛의 파장이 약 700㎚이하의 단파장에서, 비교예의 경우(B)보다 실시예의 경우(A)가 빛의 반사율이 크게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 반사 방지막(131, 132)에 의한 반사 방지 효과는 약 700㎚이상의 파장을 갖는 장파장의 빛보다 단파장 빛에 대한 반사 방지에 좀더 효과적임을 알 수 있다.
일반적으로 기판(110) 내로 흡수된 장파장 빛에 의해 생성된 소수 캐리어(이하, '장파장 소수 캐리어'라 함)가 전면 전극(140)쪽으로 이동하는 거리(즉, 소수 캐리어의 벌크 생존 시간)는 단파장 빛에 의해 생성된 소수 캐리어(이하, '단파장 소수 캐리어'라 함)가 전면 전극(140)쪽으로 이동하는 거리보다 훨씬 길다.
순도가 낮은 기판(예, 5N 이하의 순도를 갖는 기판)이나 메탈로지칼급 실리콘 기판((metallurgical grade silicon substrate)으로 태양 전지(1)를 제조할 경우, 소수 캐리어(예, 전자)의 벌크 생존 시간(bulk life time)이 약 0.1㎲ 내지 5㎲로서 매우 짧다. 따라서, 장파장 소수 캐리어의 많은 양이 정상적으로 전면 전극(140)으로 전송되지 못하고 이동 도중에 소멸되는 반면, 대부분의 단파장 소수 캐리어는 전면 전극(140)으로 전송되어 정상적으로 출력된다. 여기서 벌크 생존은 베어 실리콘 웨이퍼(bare silicon wafer)로 만들어진 기판(110)의 벌크 생존 시간을 의미할 수 있다.
따라서, 기판(110)이 순도가 낮은 기판이거나 메탈로지칼급 실리콘 기판일 경우, 장파장 빛의 흡수 효율보다 단파장 빛의 흡수 효율을 향상시키는 것이 태양 전지(1)의 효율 향상에 좋다.
도 3에 도시한 것처럼, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 반사 방지막(131, 132)을 이용할 경우, 장파장의 빛보다 단파장 빛에 대한 반사 방지 효과가 좋기 때문에, 순도가 낮은 기판이나 메탈로지칼급 실리콘 기판을 이용한 태양 전지(1)에 더욱 효과적이다.
다음, 도 4a 내지 도 4g를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법의 한 예를 순차적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4a에 도시한 것처럼, p형 다결정 실리콘으로 이루어진 기판(110)의 의 한 면, 예를 들어, 입사면인 기판(110)의 전면을 식각하여 요철면(uneven surface)인 텍스처링 표면을 형성한다.
이때, 텍스처링 표면은 습식 식각법 또는 건식 삭각법을 이용하여 형성될 수 있고, 기판(110) 또한 n형의 도전성 타입을 가질 수 있고, 단결정 실리콘일 수 있다. 또한, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 후면도 식각되어 기판(110)의 후면에도 텍스처링 표면이 형성될 수 있다. 이 경우, 기판(110)의 후면 일부를 제거하여 기판(110)의 후면에 형성된 텍스처링 표면은 제거될 수 있다.
다음, 도 4b에 도시한 것처럼, 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(121)를 형성한다. 본 실시예와 달리, 기판(110)의 도전성 타입이 n형일 경우, 3가 원소의 불순물을 포함하는 물질, 예를 들어, B2H6를 고온에서 열처리하여 기판(110)에 p형의 불순물부를 형성할 수 있다. 그런 다음, 불산(HF) 등을 이용하여, n형 불순물 또는 p형 불순물이 기판(110) 내부로 확산됨에 따라 생성된 인을 포함하는 산화물(phosphorous silicate glass, PSG)이나 붕소를 포함하는 산화물(boron silicate glass, BSG)을 제거한다.
이어서, 도 4c에 도시한 것처럼, 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 등을 이용하여 기판(110)의 전면에 형성된 에미터부(121) 위에 실리콘 질화막(SiNx)로 이루어진 제1 반사 방지막(131)을 형성한다. 이때, 제1 반사 방지막(131)의 굴절률은 약 2.1 내지 2.4이고, 두께는 약 30㎚ 내지 100㎚이다. 본 실시예에서, 제1 반사 방지막(131)은 기판(110)의 측면 적어도 일부에도 형성될 수 있다.
다음, 도 4d에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 제1 반사 방지막(131)의 해당 부분에 전면전극용 페이스트를 인쇄한 후 약 120℃ 내지 200℃의 온도에서 건조시켜, 전면전극 패턴(40)을 형성한다. 이때, 전면전극 패턴(40)은 복수의 핑거 전극을 위한 제1 부분(41)과 복수의 전면 버스바를 위한 제2 부분(42)을 구비한다. 이때, 제1 부분(41)과 제2 부분(42)은 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있고 제1 부분의 폭(41)은 제2 부분(42)의 폭보다 좁다.
실시예에서, 전면전극 페이스트는 은(Ag), 납(Pb)을 함유하는 글래스 프릿(glass frit) 등을 함유하고 있다. 하지만 대안적인 실시예에서, 전면전극 페이스트는 은(Ag) 대신 다른 도전성 물질을 함유할 수 있고, 납(Pb)을 함유하지 않거나 일정치 이하(예, 1000ppm)의 납(Pb)을 함유할 수 있다.
다음, 도 4e에 도시한 것처럼, 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하는 후면전극용 페이스트를 스크린 인쇄법으로 인쇄한 후 약 120℃ 내지 200℃의 온도에서 건조시켜 기판(110)의 후면에 후면전극 패턴(50)을 형성한다. 이때 후면전극용 페이스트는 도전성 물질 이외에도 글래스 프릿 등을 함유하지만, 전면전극용 페이스트와는 달리 후면전극용 페이스트는 납(Pb)을 함유하지 않거나 일정치 이하(예, 1000ppm)의 납을 함유하고 있다.
본 실시예에서, 이들 패턴(40, 50)의 형성 순서는 변경 가능하다.
그런 다음, 도 4f에 도시한 것처럼, 노출된 제1 반사 방지막(131) 위와 전면전극 패턴(40)의 제1 부분(41) 위에 제2 반사 방지막(132)을 도포 또는 인쇄하여 열처리를 실시하여, 제2 반사 방지막(132)을 완성하고 에미터부(121)와 연결되는 전면 전극(140), 기판(110)의 후면과 접촉하고 후면 전극(151) 및 후면 전극(151)과 접촉하는 기판(110)의 후면에 위치하는 후면 전계부(171)를 형성한다. 본 실시예에서, 제2 반사 방지막(132)은 기판(110)의 측면 적어도 일부에 형성될 수 있다.
이때, 열처리 온도는 약 750℃ 내지 약 800℃일 수 있다.
본 실시예에서, 제2 반사 방지막(132)은 약 1.6 내지 약 2.0의 굴절률을 갖는 물질, 예를 들어, Al2O3로 이루어져 있다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 제2 반사 방지막(132)은 Al2O3이외의 다른 산화물, MgF와 같은 비산화물 또는 폴리머 계열의 물질로 이루어질 수 있다.
제2 반사 방사막(132)의 두께는 사용되는 물질의 종류에 따라 가변될 수 있고, 예를 들어 약 1㎛ 내지 수백㎛일 수 있다.
제2 반사 방지막(132)는 스크린 인쇄법과 같은 간접 인쇄법이나 별도의 마스크 등을 이용하지 않고 기판(110)의 원하는 부분에 직접 인쇄하는 직접 인쇄법을 이용할 수 있다.
또한, 스프레이법(spraying)이나 잉크젯 프린팅법(ink-jet printing)과 같은 방법으로 잉크(ink)나 용액 상태의 물질을 이용하여 제2 반사 방지막(132)을 도포할 수 있다. 이 경우, 필요에 따라 원치 않는 부분에 물질이 도포되는 것을 방지하기 위해, 별도의 격벽이나 마스크를 이용할 수 있다.
이러한 열처리 공정에 의해, 전면전극 패턴(40)에 함유된 납(Pb) 등에 의해, 전면전극 패턴(40)은 접촉 부위의 제1 반사 방지막(131)을 통과하여 하부에 위치하는 에미터부(121)와 접촉하여 전면 전극(140)을 형성한다.
또한, 열처리 공정에 의해, 후면전극 패턴(50)은 기판(110)과 접촉하는 후면 전극(151)을 형성하고, 또한, 후면전극 패턴(50)에 포함된 알루미늄(Al)이 기판(110)의 후면에 형성된 에미터부(121)뿐만 아니라 그 넘어서까지 기판(110)으로 확산되어 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 불순물부인 후면 전계부(171)가 형성된다. 따라서, 후면 전계부(171)는 주로 후면전극 패턴(50)이 도포된 기판(110)의 후면 부분에 형성된다.
이러한 열처리 공정 시, 패턴(40, 50)에 함유된 금속 성분과 각 접촉하는 층(121, 110)과의 화학적 결합으로 접촉 저항이 감소하여 전하의 전송 효율이 향상되어 전류 흐름이 증가된다.
그런 다음, 레이저빔이나 식각 공정을 이용하여 기판(110)의 가장 자리에 위치하는 에미터부(121)나 측면에 위치하는 에미터부(121)를 제거하는 측면 분리(edge isolation) 공정을 실시하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 및 도 2). 하지만, 측면 분리 공정 시기는 필요에 따라 변경 가능하다.
이와 같이, 제1 및 제2 반사 방지막(131, 132)을 구비한 이중 반사 방지막 구조에서, 전면 전극(140)을 형성하는 전면전극 패턴(40)이 제2 반사 방지막(132)이 아닌 제1 반사 방지막(131) 위에 존재하므로, 전면전극 패턴(40)의 하부에 존재하는 층수가 2층에서 1층으로 감소하여 전면전극 패턴(40)의 하부에 위치하는 막의 두께가 감소한다. 이로 인해, 열처리 공정 시, 전면전극 패턴(40)에 의해 관통되는 반사 방지막의 두께가 감소한다. 따라서, 전면 전극(140)과 후면 전극(150)을 형성하기 위한 제조 시간이 줄어들고 제조 공정이 용이하며, 전면 전극(140)과 그 하부의 에미터부(121)간의 접촉 저항이 감소하여 전하의 전송 효율이 향상된다.
또한, 도전성 테이프 등이 부착되지 않고 노출된 복수의 핑거 전극(141) 위에 제2 반사 방지막(132)이 위치하므로, 외부로부터 유입된 수분이나 불순물 등에 의한 핑거 전극(141)의 부식이나 특성 변화가 방지되거나 감소된다.
하지만, 일반적으로 폴리머 계열의 물질은 열에 약해, 고온에 노출될 경우, 열화되어 물질의 특성 등이 변하는 문제가 발생한다.
따라서, 폴리머 계열의 물질과 같이 열에 약한 물질로 제2 반사 방지막(132)이 이루어질 경우, 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 다른 제조 방법에 따라, 고온에서의 열 처리 공정에 의해 전면 전극(140)과 후면 전극(151)을 형성한 후, 제2 반사 방지막(132)을 형성한다.
이러한 다른 제조 방법은 도 4a 내지 도 4e뿐만 아니라 도 5a 및 도 5b를 참고로 하여 자세히 설명한다. 도 4a 내지 도 4f와 중복되는 설명은 생략한다.
이미 도 4a 내지 도 4e를 참고로 하여 설명한 것처럼, 기판(110)에 에미터부(121)를 형성하고 제1 반사 방지막(131)을 형성한 후, 전면전극 패턴(40)과 후면전극 패턴(50)을 원하는 부분에 형성한 후 건조한다.
그런 다음, 도 5a에 도시한 것처럼, 패턴(40, 50)을 구비한 기판(110)을 고온(예, 750℃ 내지 약 800℃)에서 열처리하면, 전면 전극 패턴(40)은 하부에 위치하는 제1 반사 방지막(131)을 관통하여 에미터부(121)과 접촉하고 복수의 핑거 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140)을 형성하고, 후면 전극 패턴(50)은 기판(110)과 접촉하는 후면 전극(151)을 형성한다. 또한, 열 처리 공정 시 후면 전극 패턴(50)에 함유된 알루미늄(Al)과 같은 불순물이 기판(110)의 후면으로 주입되어 후면 전극(151)과 접촉한 기판(110)의 후면 부분에 후면 전계부(171)가 형성된다.
그런 다음, 도 5b에 도시한 것처럼, 노출된 제1 반사 방지막(131) 위와 복수의 핑거 전극(141) 위에 제2 반사 방지막(132)을 도포한 후 열처리하여, 실질적으로 복수의 전면 버스바(142) 부분을 드러내는 제2 반사 방지막(142)을 완성한 후, 측면 분리 공정을 실시하여 태양 전지(1)를 완성한다(도 1 및 도 2).
이때, 열처리 공정을 위한 온도는 제2 반사 방지막(132)의 건조나 경화를 위한 것이므로, 예를 들어, 약 100℃ 내지 300℃의 온도로서 전면 전극(140) 형성을 위한 열처리 온도보다 훨씬 낮다. 따라서, 열에 약한 폴리머 계열의 물질로 이루어진 제2 반사 방지막(132)의 열화 현상이나 특성 변화가 방지되어 태양 전지(1)의 효율은 감소하지 않는다.
다음, 도 6 및 도 7을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지(1a, 1b)에 대하여 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 단면도이다.
도 1 및 도 2와 비교할 때, 본 실시예에 따른 태양 전지(1a, 1b)는 제2 반사 방지막(132)의 표면 위치와 전면 전극(140)의 표면 위치와의 관계만 상이하고, 다른 것을 동일하므로, 동일한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
즉, 도 1 및 도 2와는 반대로, 본 실시예에 따른 제2 반사 방지막(132)의 표면 위치는 각 핑거 전극(141)과 각 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극(140)의 표면 위치보다 높다.
이때, 도 6에 도시한 태양 전지(1a)에서, 제2 반사 방지막(132)의 표면 위치 위치는 위치에 무관하게 실질적으로 동일하다. 즉, 제1 반사 방지막(131) 위에 위치하는 제2 반사 방지막(132) 부분의 표면 위치와 복수의 핑거 전극(141) 위에 위치하는 제2 반사 방지막(132) 부분의 표면 위치는 실질적으로 동일하다.
하지만, 도 7에 도시한 태양 전지(1b)에서, 제2 반사 방지막(132)의 표면 위치는 위치에 따라 변한다. 즉, 기판(110)의 표면에서, 핑거 전극(141)의 표면 위치가 제1 반사 방지막(131)의 표면 위치보다 높은 곳에 위치한다. 따라서, 도 7에 도시한 태양 전지(1b)의 경우, 제1 반사 방지막(131) 위에 주로 위치하는 제2 반사 방지막(132) 부분의 표면 위치가 핑거 전극(141) 위에 주로 위치하는 제2 반사 방지막(132) 부분의 표면 위치보다 낮다.
도 6 및 도 7에 도시한 태양 전지(1a, 1b)와 같이, 제2 반사 방지막(132)의 표면 위치가 전면 버스바(142)의 표면 위치보다 높으면, 이미 기술한 효과 이외에도 복수의 전면 버스바(142)에 리본과 같은 도전성 테이프 등을 부착이 용이하다.
즉, 도전성 테이프 등을 부착하기 위해 전면 버스바(142) 위에 접착제 등을 부착할 때, 제2 반사 방지막(132)이 격벽으로 작용하므로, 접착제의 도포 동작이 용이해지고 불필요한 부분에 접착제가 도포되는 것을 방지한다.
도 6 및 도 7에 도시한 태양 전지(1a, 1b)의 제조 방법은 이미 도 4a 내지 도 4f 또는 도 5a 및 도 5b를 참고로 하여 설명한 것과 동일하다. 단, 원하는 제2 반사 방지막(132)를 두께를 얻기 위해, 제2 반사 방지막(132)의 인쇄 횟수나 도포되는 물질의 양을 변화시킬 수 있다.
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.

Claims (27)

  1. 제1 도전성 타입의 기판,
    상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 갖고 상기 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부,
    상기 에미터부 위에 위치하는 제1 반사 방지막,
    상기 제1 반사 방지막 위에 위치하고, 상기 에미터부에 연결되어 있는 복수의 제1 전극,
    상기 제1 반사 방지막과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 제2 반사 방지막, 그리고
    상기 기판과 연결되어 있는 제2 전극
    을 포함하는 태양 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 에미터부와 상기 복수의 제1 전극에 연결되어 있는 적어도 하나의 버스바를 더 포함하는 태양 전지.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 상기 적어도 하나의 버스바 위에 위치하지 않는 태양 전지.
  4. 제2항에서,
    상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 상부 위치는 상기 적어도 하나의 버스바의 상부 위치보다 낮은 태양 전지.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 상부 위치는 상기 적어도 하나의 버스바의 상부 위치보다 높은 태양 전지.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제1 부분과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분은 실질적으로 동일한 위치에 위치하는 태양 전지.
  7. 제5항에서,
    상기 제1 반사 방지막 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제1 부분과 상기 복수의 제1 전극 위에 위치하는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분은 서로 상이한 위치에 위치하는 태양 전지.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 반사 방지막의 제1 부분의 위치는 상기 제2 반사 방지막의 제2 부분의 위치보다 낮은 태양 전지.
  9. 제1항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 1.6 내지 2.0의 굴절률을 갖는 태양 전지.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 산화물, 비산화물 그리고 폴리머(polymer) 계열의 물질 중 적어도 하나로 이루어져 있는 태양 전지.
  11. 제1항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 약 1㎛ 내지 수백 ㎛의 두께를 갖는 태양 전지.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1 반사 방지막은 2.1 내지 2.4의 굴절률을 갖는 태양 전지.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 반사 방지막은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막으로 이루어져 있는 태양 전지.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 반사 방지막은 30㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는 태양 전지.
  15. 제1항에서,
    상기 제2 전극과 연결되는 후면 전계부를 더 포함하는 태양 전지.
  16. 제1항에서,
    상기 기판은 5N 이하의 순도를 갖는 다결정 실리콘 기판인 태양 전지.
  17. 제16항에서,
    상기 기판은 2N 내지 5N의 순도를 갖는 다결정 실리콘 기판인 태양 전지.
  18. 제1항에서,
    상기 기판은 메탈로지칼 급 실리콘 기판인 태양 전지.
  19. 제1항에서,
    상기 기판은 0.01 내지 0.8ppmw의 알루미늄(Al)을 함유하는 태양 전지.
  20. 제19항에서,
    상기 기판은 0.01 내지 1ppmw의 철(Fe)을 함유하는 태양 전지.
  21. 제1 도전성 타입의 기판에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계,
    상기 기판의 전면에 위치하는 상기 에미터부 위에 제1 반사 방지막을 형성하는 단계,
    상기 제1 반사 방지막 위에 부분적으로 전면 전극 패턴을 형성하고 상기 제1 반사 방지막의 일부를 노출하는 단계,
    상기 기판의 후면에 후면 전극 패턴을 형성하는 단계,
    상기 제1 반사 방지막 위와 상기 전면 전극 패턴 위에 제2 반사 방지막을 도포하는 단계, 그리고
    상기 기판을 열처리하여, 상기 제1 반사 방지막을 통과해 상기 에미터부와 연결되는 상기 전면 전극 패턴에 의해 전면 전극과 상기 기판과 연결되어 후면 전극 패턴에 의해 후면 전극이 형성되는 단계
    를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  22. 제21항에서,
    상기 전면 전극 패턴은 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 부분은 복수의 핑거 전극을 형성하고, 상기 제2 부분은 복수의 버스바를 형성하여 상기 전면 전극을 형성하는
    태양 전지의 제조 방법.
  23. 제22항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 상기 제1 부분에 위치하여, 상기 제2 반사 방지막은상기 복수의 핑거 전극 위에 위치하지만 상기 복수의 버스바 위에는 위치하지 않는 태양 전지의 제조 방법.
  24. 제1 도전성 타입의 기판에 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 에미터부를 형성하는 단계,
    상기 기판의 전면에 위치하는 상기 에미터부 위에 제1 반사 방지막을 형성하는 단계,
    상기 제1 반사 방지막 위에 전면 전극 패턴을 부분적으로 형성하는 단계,
    상기 기판의 후면에 후면 전극 패턴을 형성하는 단계,
    상기 전면 전극 패턴과 상기 후면 전극 패턴을 구비한 상기 기판을 제1 온도에서 열처리하여, 상기 제1 반사 방지막을 통과하여 상기 에미터부와 연결되는 전면 전극을 형성하고, 상기 기판과 연결되는 후면 전극을 형성하는 단계, 그리고
    노출된 상기 제1 반사 방지막 위와 상기 전면 전극의 일부 위에 제2 반사 방지막을 도포한 후 제2 온도에서 상기 기판을 열처리하여 제2 반사 방지막을 형성하는 단계
    를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  25. 제24항에서,
    상기 전면 전극은 복수의 핑거 전극과 상기 복수의 핑거 전극과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  26. 제25항에서,
    상기 제2 반사 방지막은 노출된 상기 제1 반사 방지막 위와 상기 복수의 핑거 전극 위에 도포되는 태양 전지의 제조 방법.
  27. 제24항에서,
    상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 높은 태양 전지의 제조 방법.
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