KR20120070313A - Solar cell - Google Patents

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KR20120070313A KR1020100131822A KR20100131822A KR20120070313A KR 20120070313 A KR20120070313 A KR 20120070313A KR 1020100131822 A KR1020100131822 A KR 1020100131822A KR 20100131822 A KR20100131822 A KR 20100131822A KR 20120070313 A KR20120070313 A KR 20120070313A
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Abstract

PURPOSE: A solar cell is provided to improve the efficiency of a solar cell by changing an energy band of a semiconductor to be favorable for the movement of the electric charge. CONSTITUTION: A substrate(110) is formed into a crystal semiconductor having a P or N conductive type. An impurity part is formed into a non crystal semiconductor having the P or N conductive type. Buffer electrodes(161, 162) are located on the impurity part and made out of a conductive material. The buffer electrode has a work function equal to or larger than impurity if the impurity part is a P-type. The buffer electrode has the work function equal to or smaller than the impurity if the impurity part is an N-type.

Description

태양 전지{SOLAR CELL}Solar cell {SOLAR CELL}

본 발명은 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell.

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. Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.

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.Typical solar cells have a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types, such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types, respectively.

이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 광기전력 효과(photovoltaic effect)에 의해 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 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 are n-type. It moves toward the semiconductor portion and holes move toward the p-type semiconductor portion. The transferred electrons and holes are collected by the different electrodes connected to the p-type semiconductor portion and the n-type semiconductor portion, respectively, and the electrodes are connected by a wire to obtain electric power.

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

본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지는 p형 또는 n형의 도전성 타입을 갖고 결정질 반도체로 이루어진 기판, 상기 기판 위에 위치하고, p형 또는 n형의 도전성 타입을 갖고 비결정질 반도체로 이루어진 적어도 하나의 불순물부, 그리고 상기 적어도 하나의 불순물부 위에 위치하고 도전성 물질로 이루어진 적어도 하나의 버퍼 전극을 포함하고, 상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 상기 적어도 하나의 불순물과 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 상기 불순물과 같거나 작은 일함수를 갖는다. A solar cell according to an aspect of the present invention is a substrate having a p-type or n-type conductivity type and made of a crystalline semiconductor, at least one impurity portion located on the substrate and having a p-type or n-type conductivity type and made of an amorphous semiconductor And at least one buffer electrode disposed on the at least one impurity portion and made of a conductive material, and wherein the at least one impurity portion is p-type, the at least one buffer electrode is the same as or greater than the at least one impurity. Has a function and the at least one impurity portion is n-type, the at least one buffer electrode has a work function equal to or less than the impurity.

상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 가질 수 있다. When the at least one impurity portion is p-type, the at least one buffer electrode may have a work function of 5.0 eV to 6.4 eV.

상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면 위에 위치할 경우, 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물로 이루어질 수 있다. When the at least one impurity portion is p-type, when the at least one buffer electrode is positioned on the incident surface of the substrate to which light is incident, copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide It may be made of.

상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 면 위에 위치할 경우, 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. When the at least one impurity portion is p-type, when the at least one buffer electrode is located on the surface of the substrate opposite to the incident surface of the substrate to which light is incident, gold (Au), nickel (Ni), At least one selected from the group consisting of platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W), and oxides thereof.

상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가질 수 있다.When the at least one impurity portion is n-type, the at least one buffer electrode may have a work function of 3.7 eV to 4.3 eV.

상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면 위에 위치하면, 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물로 이루어질 수 있다.When the at least one impurity portion is n-type, the at least one buffer electrode may be formed of magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide when positioned on the incident surface of the substrate to which light is incident.

상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 면 위에 위치하면 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the at least one impurity portion is n-type, when the at least one buffer electrode is positioned on the surface of the substrate opposite to the incident surface of the substrate on which light is incident, the at least one buffer electrode is magnesium (Mg), At least one selected from the group consisting of silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and oxides thereof.

본 발명의 다른 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 기판, 상기 기판의 제1 면 위에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 상기 제2 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 에미터부, 상기 기판의 상기 제1 면 위에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 전계부, 상기 에미터부 위에 위치하고 제1 도체로 이루어진 제1 버퍼 전극, 그리고 상기 전계부 위에 위치하고 제2 도체로 이루어진 제2 버퍼 전극을 포함하고, 상기 제1 도체와 상기 제2 도체는 서로 다른 일함수를 갖는다.According to another aspect of the present invention, a solar cell is a substrate having a first conductivity type and formed of a semiconductor, located on a first surface of the substrate, and having an second conductivity type opposite to the first conductivity type, and formed of a semiconductor. A terminator, an electric field portion located on the first surface of the substrate and having the first conductivity type and consisting of a semiconductor, a first buffer electrode disposed on the emitter portion and made of a first conductor, and a second conductor positioned on the electric field portion. And a second buffer electrode, wherein the first conductor and the second conductor have different work functions.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 도체는 상기 에미터부의 페르미 준위를 감소시키는 재료로 이루어지는 것이 좋고, 상기 제2 도체는 상기 전계부의 페르미 준위를 증가시키는 재료로 이루어지는 것이 좋다.When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first conductor may be made of a material that reduces the Fermi level of the emitter portion, and the second conductor may have a Fermi level of the electric field portion. It is good to be made of a material to increase the.

상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 도체는 상기 에미터부의 페르미 준위를 증가시키는 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 제2 도체는 상기 전계부의 페르미 준위를 감소시키는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first conductor is preferably made of a material that increases the Fermi level of the emitter portion, and the second conductor is a Fermi of the electric field portion. It is preferred to be made of a material which reduces the level.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 상기 에미터부의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 상기 전계부의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고 있고, 상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 상기 에미터부의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 상기 전계부의 일함수와 같거나 큰 일함수를 가질 수 있다.  When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function equal to or greater than the work function of the emitter part, and the second buffer electrode is formed in the electric field part. When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function that is less than or equal to the work function of the emitter portion. The second buffer electrode may have a work function equal to or greater than the work function of the electric field part.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가질 수 있으며, 상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 가질 수 있다.  When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function of 5.0 eV to 6.4 eV, and the second buffer electrode is one of 3.7 eV to 4.3 eV. When the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function of 3.7eV to 4.3eV, the second buffer electrode is 5.0 It may have a work function of eV to 6.4eV.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물로 이루어질 수 있고, 상기 제2 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode may be formed of copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide. The second buffer electrode may be formed of at least one selected from the group consisting of magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and oxides thereof.

상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물로 이루어질 수 있고, 상기 2 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode may be formed of magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide, and the second buffer electrode may be formed of gold (Au). ), Nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and at least one selected from the group consisting of oxides thereof.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 제1 버퍼 전극과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 제1 전극과 상기 제2 버퍼 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극을 더 포함할 수 있다. The solar cell according to the above feature may further include a plurality of first electrodes electrically connected to the first buffer electrode and a second electrode electrically connected to the second buffer electrode.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함할 수 있다. The solar cell according to the above feature may further include an anti-reflective portion positioned on a second surface of the substrate, which is located opposite to the first surface of the substrate.

상기 반사 방지부는 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The anti-reflection portion may be made of a transparent conductive material.

상기 기판은 결정질 반도체로 이루어져 있고, 상기 에미터부와 상기 전계부는 비결정질 반도체로 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the substrate is made of a crystalline semiconductor, and the emitter portion and the electric field portion are made of an amorphous semiconductor.

상기 기판의 상기 제1 면은 빛이 입사되는 입사면의 반대편에 위치하는 것이 좋다. The first surface of the substrate may be located opposite to the incident surface to which light is incident.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 태양 전지는 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 기판, 상기 기판의 면 위에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 상기 제2 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 복수의 에미터부, 상기 기판의 상기 면 위에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 복수의 전계부, 상기 복수의 에미터부 위에 위치하고 제1 도체로 이루어진 복수의 제1 버퍼 전극, 그리고 상기 복수의 전계부 위에 위치하고 상기 제1 도체와 다른 제2 도체로 이루어진 복수의 제2 버퍼 전극을 포함한다. According to still another aspect of the present invention, a solar cell includes a substrate having a first conductivity type, a substrate formed of a semiconductor, and positioned on a surface of the substrate, and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and formed of a semiconductor. An emitter portion, a plurality of electric field portions disposed on the surface of the substrate and having the first conductivity type and consisting of a semiconductor, a plurality of first buffer electrodes disposed on the plurality of emitter portions and composed of a first conductor, and the plurality of electric fields And a plurality of second buffer electrodes positioned on the step portion and formed of a second conductor different from the first conductor.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 에미터부 각각의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 전계부 각각의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고 있고, 상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 에미터부 각각의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 전계부 각각의 일함수와 같거나 큰 일함수를 가지는 것이 좋다.When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, each of the plurality of first buffer electrodes has a work function equal to or greater than a work function of each of the plurality of emitter portions, and the plurality of Each of the second buffer electrodes has a work function equal to or smaller than the work function of each of the plurality of electric fields, and the first conductive type is p-type and the second conductive type is n-type. Each of the buffer electrodes may have a work function equal to or less than the work function of each of the plurality of emitter parts, and each of the plurality of second buffer electrodes may have a work function equal to or greater than the work function of each of the plurality of electric field parts. .

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가지며, 상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 가질 수 있다.  When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function of 5.0 eV to 6.4 eV, and the second buffer electrode is one of 3.7 eV to 4.3 eV. Having a function, wherein the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function of 3.7 eV to 4.3 eV, and the second buffer electrode is 5.0 eV to It can have a work function of 6.4 eV.

상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the first conductivity type is n type and the second conductivity type is p type, the plurality of first buffer electrodes may include gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), and copper ( Cu), tungsten (W), and at least one selected from the group consisting of oxides, and the plurality of second buffer electrodes include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and At least one selected from the group consisting of oxides thereof.

상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the plurality of first buffer electrodes may include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and the like. At least one selected from the group consisting of oxides, wherein the plurality of second buffer electrodes are gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and At least one selected from the group consisting of oxides thereof.

상기 특징에 따른 태양 전지는 상기 복수의 제1 버퍼 전극 위에 위치하는 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 버퍼 전극 위에 위치하는 복수의 제2 전극을 더 포함할 수 있다.The solar cell according to the above feature may further include a plurality of first electrodes positioned on the plurality of first buffer electrodes and a plurality of second electrodes positioned on the plurality of second buffer electrodes.

상기 기판은 결정질 반도체로 이루어지고, 상기 복수의 에미터부와 상기 복수의 전계부는 비결정질 반도체로 이루어지는 것이 좋다.Preferably, the substrate is made of a crystalline semiconductor, and the plurality of emitter portions and the plurality of electric field portions are made of an amorphous semiconductor.

상기 기판의 상기 면은 빛이 입사되는 상기 기판의 면의 반대편에 위치하는 것이 바람직하다.The surface of the substrate is preferably located opposite to the surface of the substrate to which light is incident.

본 발명의 특징에 따르면, 반도체와 접해있는 도체의 일함수를 이용하여, 접해있는 반도체의 도전성 타입에 따라 전하의 이동에 유리하도록 반도체의 에너지 밴드를 변화시킴으로써, 반도체에서 전극으로 이동하는 전하의 이동량이 증가하여, 태양 전지의 효율이 향상된다. According to a feature of the invention, by using the work function of the conductor in contact with the semiconductor, the amount of charge transfer from the semiconductor to the electrode by changing the energy band of the semiconductor to favor the transfer of charge according to the conductivity type of the semiconductor in contact This increases, and the efficiency of the solar cell is improved.

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 3a 및 도 3b는 각각 p형 불순물부와 n형 불순물부에 에너지 왜곡이 발생한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 p형 불순물부와 n형 불순물부의 에너지 밴드가 전하의 이동에 유리하도록 변경한 경우를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 p형 불순물부에서 일함수 변화에 따른 태양 전지의 효율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 n형 불순물부에서 일함수 변화에 따른 태양 전지의 효율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법의 한 예를 순차적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 일부 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 태양 전지를 IX-IX선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 10a 내지 도 10o는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 제조하는 방법의 한 예를 순차적으로 도시한 도면이다.
1 is a partial perspective view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 1 taken along line II-II.
3A and 3B are diagrams schematically illustrating a case where energy distortion occurs in the p-type impurity portion and the n-type impurity portion, respectively.
4A and 4B are diagrams schematically illustrating a case in which the energy bands of the p-type impurity portion and the n-type impurity portion according to the embodiment of the present invention are changed to favor the movement of electric charges.
5 is a graph illustrating a change in efficiency of a solar cell according to a work function change in a p-type impurity part according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating a change in efficiency of a solar cell according to a work function change in an n-type impurity part according to an exemplary embodiment of the present invention.
7A through 7F are diagrams sequentially illustrating an example of a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
8 is a partial perspective view of a solar cell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell illustrated in FIG. 8 taken along the line IX-IX. FIG.
10A to 10O are diagrams sequentially illustrating an example of a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention.

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. 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. 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. Also, when a part is formed as "whole" on the other part, it means not only that it is formed on the entire surface (or the front surface) of the other part but also not on the edge part.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 상세하게 설명한다.First, 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 1 및 도 2에 도시한 것처럼, 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지(11)는 기판(110), 빛이 입사되는 기판(110)의 면인 입사면[이하, '전면(front surface)'라 함] 위에 위치하고 전면 보호부(191), 전면 보호부(191) 위에 위치하는 에미터부(emitter region)(121), 에미터부(121) 위에 위치하는 전면 버퍼 전극(buffer electrode)(161), 전면 버퍼 전극(161) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 반사 방지부(130) 위에 위치하는 전면 전극부(140), 입사면의 반대쪽 면인 기판(110)의 면[이하, '후면(rear surface)'라 함] 위에 위치하는 후면 보호부(192), 후면 보호부(192) 위에 위치하는 후면 전계부(172), 후면 전계부(172) 위에 위치하는 후면 버퍼 전극(162), 그리고 후면 버퍼 전극(162) 위에 위치하는 후면 전극(151)을 구비한다.1 and 2, the solar cell 11 according to the exemplary embodiment of the present invention has an incident surface (hereinafter, referred to as a 'front surface') that is a surface of the substrate 110 and the substrate 110 to which light is incident. 'On' the front protection unit 191, the emitter region (emitter region) 121 located on the front protection unit 191, the front buffer electrode (161) located on the emitter portion 121 The antireflection unit 130 positioned on the front buffer electrode 161, the front electrode unit 140 positioned on the antireflection unit 130, and the surface of the substrate 110 that is opposite to the incident surface [hereinafter, referred to as “rear ( rear surface), a rear protection unit 192 positioned on the rear protection unit 192, a rear electric field unit 172 located on the rear protection unit 192, a rear buffer electrode 162 positioned on the rear electric field unit 172, and And a rear electrode 151 positioned on the rear buffer electrode 162.

기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 실리콘(silicon)과 같은 반도체로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 반도체는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘과 같은 결정질 반도체이다.The substrate 110 is a semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon of a first conductivity type, for example, an n-type conductivity. At this time, the semiconductor is a crystalline semiconductor such as monocrystalline silicon or polycrystalline silicon.

기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다.  When the substrate 110 has an n-type conductivity type, impurities of pentavalent elements, such as phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb), are doped to the substrate 110.

하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 p형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑된다. Alternatively, the substrate 110 may be of a p-type conductivity type and may be made of a semiconductor material other than silicon. When the substrate 110 has a p-type conductivity type, the substrate 110 is doped with impurities of trivalent elements such as boron (B), gallium (Ga), indium (In), and the like.

이러한 기판(110)은 전면에 요철면인 텍스처링 표면을 갖는다. 편의상 도 1에서, 기판(110)의 가장자리 부분만 요철면으로 도시하여 그 위에 위치하는 전면 보호부(191), 에미터부(121), 전면 버퍼 전극(161) 및 반사 방지부(130) 역시 그 가장자리 부분만 요철면으로 도시한다. 하지만, 실질적으로 기판(110)의 전면 전체가 요철면을 갖고 있으며, 이로 인해 기판(110)의 전면 위에 위치한 전면 보호부(191), 에미터부(121), 전면 버퍼 전극(161) 및 반사 방지부(130) 역시 전체가 요철면을 갖는다. 대안적인 예에서, 기판(110)의 전면뿐만 아니라 후면에도 텍스처링 표면을 가질 수 있다.This substrate 110 has a textured surface that is an uneven surface on the front surface. For convenience, in FIG. 1, only the edge portion of the substrate 110 is shown as an uneven surface, and the front protection part 191, the emitter part 121, the front buffer electrode 161, and the anti-reflection part 130 are also positioned thereon. Only the edge part is shown by the uneven surface. However, substantially the entire front surface of the substrate 110 has a concave-convex surface, which causes the front protective part 191, the emitter portion 121, the front buffer electrode 161, and the anti-reflection to be disposed on the front surface of the substrate 110. The part 130 also has an uneven surface as a whole. In an alternative example, the substrate 110 may have a texturing surface on the front as well as on the back.

기판(110)의 전면 위에 위치한 전면 보호부(191)는 비결정질의 반도체로 이루어져 있다. 이때, 전면 보호부(191)는 기판(110)의 전면에 전체적으로 위치하거나 가장 자리 부분을 제외한 기판(110)의 전면에 위치할 수 있다.The front protection part 191 positioned on the front surface of the substrate 110 is made of an amorphous semiconductor. In this case, the front protection part 191 may be located entirely on the front surface of the substrate 110 or on the front surface of the substrate 110 excluding the edge portion.

이러한 전면 보호부(191)는 기판(110)의 표면 및 그 근처에 주로 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 페시베이션 기능(passivation function)을 수행하여 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 근처에서 손실되는 전하의 양을 감소시킨다. The front protection part 191 shifts a defect such as a dangling bond mainly existing on and near the surface of the substrate 110 to a stable bond and moves toward the surface of the substrate 110 by the defect. A passivation function is performed to reduce the disappearance of one charge to reduce the amount of charge lost on and near the surface of the substrate 110 by the defect.

전면 보호부(191)는 약 1㎚ 내지 10㎚의 두께를 가질 수 있고, 진성 비정질 실리콘(amorphous silicon, a-Si)으로 이루어질 수 있다.The front protection part 191 may have a thickness of about 1 nm to 10 nm, and may be made of amorphous amorphous silicon (a-Si).

전면 보호부(191)의 두께가 약 1nm 이상이면 기판(110) 전면에 전면 보호부(191)가 균일하게 도포되므로 패시베이션 기능을 양호하게 수행할 수 있으며, 약 10nm 이하이면 기판(110)에서부터 상부에 위치한 에미터부(121)로의 전하 이동이 좀더 원활하게 행해지고 전면 보호부(191) 내에서 흡수되는 빛의 양을 감소시켜 기판(110) 내로 입사되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 이러한 전면 보호부(191)는 필요에 따라 생략 가능하다.If the thickness of the front protective part 191 is greater than or equal to about 1 nm, the front protective part 191 is uniformly applied to the entire surface of the substrate 110, and thus, the passivation function may be satisfactorily performed. The charge transfer to the emitter unit 121 positioned at may be performed more smoothly, and the amount of light absorbed in the front protection unit 191 may be reduced to increase the amount of light incident into the substrate 110. The front protection part 191 may be omitted as necessary.

전면 보호부(191) 위에 위치한 에미터부(121)는 제2 도전성 타입(예를 들어, p형의 도전성 타입)을 갖고 있는 불순물부로서, 기판(110)과 다른 비결정질 반도체, 예를 들어, 비정질 실리콘으로 이루어져 있다. 따라서, 에미터부(121)는 기판(110)과 p-n 접합뿐만 아니라 이종 접합(hetero junction)을 형성한다. The emitter portion 121 disposed on the front protective portion 191 is an impurity portion having a second conductivity type (eg, p-type conductivity type), and is formed of an amorphous semiconductor, for example, an amorphous semiconductor, which is different from the substrate 110. It is made of silicone. Accordingly, the emitter part 121 forms a hetero junction as well as a p-n junction with the substrate 110.

기판(110)과 에미터부(121) 간에 형성된 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 n형이고 에미터부(121)가 p형일 경우, 분리된 정공은 에미터부(121)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한다.Due to the built-in potential difference due to the pn junction formed between the substrate 110 and the emitter section 121, the electron-hole pairs, which are charges generated by the light incident on the substrate 110, So that the electrons move toward the n-type and the holes move toward the p-type. Accordingly, when the substrate 110 is n-type and the emitter portion 121 is p-type, the separated holes move toward the emitter portion 121 and the separated electrons move toward the rear surface of the substrate 110.

에미터부(121)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 이와 달리, 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)은 n형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 정공은 기판(110)의 후면 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(121) 쪽으로 이동한다.Since the emitter portion 121 forms a p-n junction with the substrate 110, in contrast, when the substrate 110 has a p-type conductivity type, the emitter portion 121 has an n-type conductivity type. In this case, the separated holes move toward the rear surface of the substrate 110 and the separated electrons move toward the emitter portion 121.

에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다. When the emitter portion 121 has a p-type conductivity type, impurities of the trivalent element may be doped into the emitter portion 121, and conversely, when the emitter portion 121 has an n-type conductivity type, the emitter portion ( 121) may be doped with impurities of the pentavalent element.

에미터부(121) 위에 위치한 전면 버퍼 전극(161)은 투명한 도전 물질로 이루어져 있고, 에미터부(121)와 같거나 다른 일함수(work function)을 갖고 있다. The front buffer electrode 161 positioned on the emitter portion 121 is made of a transparent conductive material and has a work function that is the same as or different from that of the emitter portion 121.

전면 버퍼 전극(161)은 반도체인 에미터부(121)로 이동한 전하[다수 캐리어(major carrier)]를 도체인 반사 방지부(130)로 전달한다. 이때, 전면 버퍼 전극(161)은 자신의 일함수를 이용하여, 반사 방지부(130) 쪽으로 이동하는 에미터부(121)의 다수 캐리어(정공 또는 전자)의 이동에 유리하도록 에미터부(121)의 에너지 밴드를 변화시킨다. 이를 위해 전면 버퍼 전극(161)는 에미터부(121)의 도전성 타입에 따라 서로 다른 일함수를 갖게 되고, 일함수는 재료에 따라 달라지므로, 에미터부(121)의 도전성 타입에 따라 전면 버퍼 전극(161)의 재료 또한 달라질 수 있다.The front buffer electrode 161 transfers the charge (major carrier) transferred to the emitter unit 121, which is a semiconductor, to the anti-reflection unit 130, which is a conductor. In this case, the front buffer electrode 161 may use the work function of the emitter portion 121 to favor the movement of the multiple carriers (holes or electrons) of the emitter portion 121 moving toward the anti-reflection portion 130. Change the energy band. To this end, the front buffer electrode 161 has a different work function according to the conductivity type of the emitter portion 121, and the work function depends on the material, so that the front buffer electrode ( The material of 161 may also vary.

다음 도 3a 및 도 3b를 참고로 하여, 일함수에 따라서 도체와 접해있는 p형 및 n형 불순물부의 에너지 밴드(energy band)의 변화를 살펴본다. Next, referring to FIGS. 3A and 3B, the change in energy bands of the p-type and n-type impurity portions in contact with the conductor according to the work function will be described.

일반적으로 반도체로 이루어진 불순물부[예, 에미터부(121)]의 에너지 밴드는 접해있는 도체[예, 전면 버퍼 전극(161)]의 일함수에 따라서 밴드 왜곡[즉 에너지 장벽(energy barrier)]의 발생 정도가 달라지고, 이러한 밴드 왜곡 정도에 따라서 불순물부에서 도체로 이동하는 전하의 양이 달라진다. 본 예에서, 일함수는 도체 또는 반도체 결정에서 진공 준위(vacuum level)와 페르미 준위(Fermi level)와의 에너지 차를 지칭한다.In general, the energy band of the impurity portion (e.g., emitter portion 121) made of a semiconductor is controlled by band distortion (i.e., energy barrier) according to the work function of the conductor (e.g., the front buffer electrode 161) in contact with each other. The degree of occurrence varies, and the amount of charge transferred from the impurity portion to the conductor varies according to the degree of band distortion. In this example, the work function refers to the energy difference between the vacuum level and the Fermi level in the conductor or semiconductor crystal.

따라서 도체의 페르미 준위가 달라져 도체의 일함수가 변하게 되면, 도체와 접해있는 반도체의 불순물부는 도체와의 페르미 준위를 맞추기 위해 에너지 밴드가 상승 또는 하강하게 된다. Therefore, when the Fermi level of the conductor is changed and the work function of the conductor is changed, the impurity portion of the semiconductor in contact with the conductor is raised or lowered in order to match the Fermi level with the conductor.

예를 들어, 불순물부인 에미터부(121)가 p형일 경우, 도 3a와 같이 p형 에미터부(121)와 도체간에 에너지 밴드가 형성된다. 이때, 도체를 이루는 재료가 달라짐에 따라 도체의 페르미 준위(Ef)가 상승하는 방향으로 이동할 경우, 즉, 일함수가 줄어들 경우, p형 에미터부(121)의 페르미 준위(Ef) 역시 접해있는 도체의 페르미 준위(Ef)의 이동 방향으로 움직여 동일한 전위를 유지하게 된다.For example, when the emitter portion 121, which is an impurity portion, is p-type, an energy band is formed between the p-type emitter portion 121 and the conductor as shown in FIG. 3A. At this time, when the material forming the conductor changes in the direction in which the Fermi level (E f ) of the conductor increases, that is, when the work function is reduced, the Fermi level (E f ) of the p-type emitter part 121 is also in contact. The same potential is maintained by moving in the direction of movement of the Fermi level (E f ) of the conductor.

이와 같이, 에미터부(121)의 페르미 준위(Ef)가 상승하여 p형 에미터부(121)의 일함수가 감소함에 따라 p형 에미터부(121)의 에너지 밴드 역시 상승하여 에너지 왜곡이 발생하게 되고, 이로 인해, 도 3a에 도시한 것처럼, p형 에미터부(121)와 도체 사이의 에너지 왜곡 부분은 에너지 장벽으로서 작용한다. 따라서, p형 에미터부(121)와 도체 사이의 계면에서 페르미 준위(Ef)와 가전도대 준위(Ev)의 차이가 증가하여 p형 에미터부(121)의 다수 캐리어이고 가전도대(Ev)를 따라 접해 있는 도체로 이동하는 정공(h+)은 p형 에미터부(121)와 도체 사이의 계면에서 공핍해지고, 이로 인해, p형 에미터부(121)에서 도체로 이동하는 정공(h+)의 양이 줄어들며, 또한, 화살표(①)로 도시한 것처럼, 에너지 장벽에 의해 도체로의 정공(h+)의 이동이 원활하게 이루어지지 않게 된다.As described above, as the Fermi level E f of the emitter portion 121 increases and the work function of the p-type emitter portion 121 decreases, the energy band of the p-type emitter portion 121 also rises to generate energy distortion. For this reason, as shown in FIG. 3A, the energy distortion portion between the p-type emitter portion 121 and the conductor acts as an energy barrier. Therefore, at the interface between the p-type emitter portion 121 and the conductor, the difference between the Fermi level (E f ) and the household appliance band level (Ev) increases, thereby increasing the number of carriers of the p-type emitter portion 121 and the household appliance conductor (Ev). Hole (h +) moving to a conductor adjacent to each other is depleted at the interface between the p-type emitter portion 121 and the conductor, and thus, the hole (h +) of the hole (h +) moving from the p-type emitter portion 121 to the conductor The amount is reduced, and as shown by the arrow ①, the movement of the holes h + to the conductor is not smoothly performed by the energy barrier.

반대로, 에미터부(121)가 n형일 경우, 도 3b와 같이 n형 에미터부(121)와 도체간에 에너지 밴드가 형성된다. 이때, 도체의 페르미 준위(Ef)가 하강하는 방향으로 이동할 경우, 즉, 일함수가 증가할 경우, n형 에미터부(121)의 페르미 준위(Ef) 역시 접해 있는 도체의 페르미 준위(Ef)의 이동 방향으로 움직여 동일한 전위를 유지하게 된다.On the contrary, when the emitter portion 121 is n-type, an energy band is formed between the n-type emitter portion 121 and the conductor as shown in FIG. 3B. At this time, when the Fermi level (E f ) of the conductor moves in the downward direction, that is, when the work function increases, the Fermi level (E f ) of the n-type emitter portion 121 is also in contact with the Fermi level (E f ). f ) to move in the direction of movement to maintain the same potential.

이로 인해, 도 3a와 유사하게, 에미터부(121)의 페르미 준위(Ef)가 하강하는 방향으로 p형 에미터부(121)의 에너지 밴드 역시 하강하게 되고 이로 인해, p형 에미터부(121)의 에너지 밴드에 왜곡이 발생하게 된다. 따라서, 도 3b에 도시한 것처럼, n형 에미터부(121)와 도체 사이의 계면에서 페르미 준위(Ef)와 전도대(Ec)의 차이가 증가하여 n형 에미터부(121)의 다수 캐리어이고 전도대(Ec)를 따라 접해 있는 도체로 이동하는 전자(e-)는 n형 에미터부(121)와 도체 사이의 계면에서 공핍해져, n형 에미터부(121)에서 도체로 이동하는 전자(e-)의 양이 줄어들며 화살표(②)로 도시한 것처럼, 에너지 왜곡에 의한 에너지 장벽에 의해 도체로의 전자(e-)의 이동이 원활하게 이루어지지 않는다.For this reason, similar to FIG. 3A, the energy band of the p-type emitter part 121 is also lowered in the direction in which the Fermi level E f of the emitter part 121 descends, thereby causing the p-type emitter part 121 to be lowered. Distortion occurs in the energy band of. Accordingly, as shown in FIG. 3B, the difference between the Fermi level E f and the conduction band Ec increases at the interface between the n-type emitter portion 121 and the conductor, thereby increasing the number of carriers and conduction bands of the n-type emitter portion 121. Electrons (e-) moving to the conductors in contact with (Ec) are depleted at the interface between the n-type emitter portion 121 and the conductor, and electrons (e-) move from the n-type emitter portion 121 to the conductor. As shown by the arrow (2), the amount of 줄어들 decreases, and the movement of electrons (e-) to the conductor is not smoothly caused by the energy barrier caused by the energy distortion.

따라서, 도 3a와 도 3b를 참고로 하여 설명한 것을 기초로 하면, 반도체의 불순물부가 p형일 경우 가전도대(Ev)를 따라서 접해 있는 도체로 상승하는 정공(h+)의 이동을 고려하면, 도 4a와 같이 p형 불순물부의 페르미 준위가 하강하여 p형 불순물부의 에너지 밴드는 하강하는 방향으로 움직일수록 상승 방향으로 이동하는 정공(h+)의 이동에 유리함을 알 수 있고, 반대로, 불순물부가 n형일 경우, 전도대(Ec)를 따라서 접해 있는 도체로 하강하는 전자(e-)의 이동을 고려하면, 도 4b와 같이 n형 불순물부의 페르미 준위의 상승으로 인해 n형 불순물부의 에너지 밴드는 상승하는 방향으로 움직일수록 전자(e-) 이동에 유리함을 알 수 있다.Therefore, based on the description with reference to FIGS. 3A and 3B, when the impurity portion of the semiconductor is p-type, considering the movement of holes h + rising to the conductors along the household appliance Ev, FIG. 4A. As can be seen that the Fermi level of the p-type impurity portion is lowered, the energy band of the p-type impurity portion is advantageous in the movement of the hole (h +) moving in the upward direction as it moves in the downward direction. Considering the movement of the electron (e-) descending to the conductor adjacent to the conduction band (Ec), the energy band of the n-type impurity portion moves in the rising direction due to the increase in the Fermi level of the n-type impurity portion as shown in FIG. 4B. It can be seen that it is advantageous for the electron (e-) movement.

비정절 실리콘으로 이루어진 에미터부(121)가 p형일 경우 약 4.9eV 내지 5.9eV의 일함수를 갖고 있으므로, p형 에미터부(121)의 에너지 밴드를 하강하는 방향으로 이동시키기 위해, 전면 버퍼 전극(161)은 p형 에미터부(121)와 같거나 큰 일함수를 갖고, 예를 들어, 전면 버퍼 전극(161)은 약 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 가질 수 있다. 따라서 에미터부(121)가 p형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)은 이러한 일함수(약 5.0eV 내지 6.4eV)를 갖고 있고 투명한 재료로 이루어져 있어야 한다. 예를 들어, 전면 버퍼 전극(161)은 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물과 같은 투명한 도전성 산화물로 이루어질 수 있다.When the emitter portion 121 made of amorphous silicon has a work function of about 4.9 eV to 5.9 eV when the p-type emitter is formed in the p-type emitter, the front buffer electrode ( The 161 may have a work function equal to or greater than that of the p-type emitter part 121. For example, the front buffer electrode 161 may have a work function of about 5.0 eV to 6.4 eV. Therefore, when the emitter portion 121 is p-type, the front buffer electrode 161 has this work function (about 5.0 eV to 6.4 eV) and should be made of a transparent material. For example, the front buffer electrode 161 may be made of a transparent conductive oxide such as copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide.

한편, 에미터부(121)가 n형일 경우, 약 4.1eV 내지 4.6eV의 일함수를 갖고 있으므로, n형 에미터부(121)의 에너지 밴드를 상승하는 방향으로 이동시키기 위해, 전면 버퍼 전극(161)은 n형 에미터부(121)보다 같거나 작은 일함수를 갖고 있고, 예를 들어, 3.7eV 내지 4.3eV를 가질 수 있다. 따라서 에미터부(121)가 n형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)은 이러한 일함수(약 3.7eV 내지 4.3eV)를 갖고 있고 투명한 재료, 예를 들어, 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물과 같은 투명한 도전성 산화물로 이루어질 수 있다.On the other hand, when the emitter portion 121 is n-type, since it has a work function of about 4.1 eV to 4.6 eV, the front buffer electrode 161 is moved in order to move the energy band of the n-type emitter portion 121 in a rising direction. Has a work function equal to or smaller than the n-type emitter portion 121, and may have, for example, 3.7 eV to 4.3 eV. Therefore, when the emitter portion 121 is n-type, the front buffer electrode 161 has such a work function (about 3.7 eV to 4.3 eV) and is a transparent material, for example, magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide. It may be made of a transparent conductive oxide such as.

도 5를 참고로 하여, n형의 기판(110), p형이고 5.0eV의 일함수를 갖는 에미터부(121) 그리고 n형이고 4.3eV의 일함수를 갖는 후면 전계부(172)를 구비한 이종 접합 태양 전지에서, p형 에미터부(121)와 접해 있는 투명한 도체, 즉, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수 변화에 따른 태양 전지의 효율을 살펴본다.Referring to FIG. 5, the n-type substrate 110 includes an n-type substrate 110, a p-type emitter portion 121 having a work function of 5.0 eV, and a n-type back region electric field portion 172 having a work function of 4.3 eV. In the heterojunction solar cell, the efficiency of the solar cell according to the work function of the transparent conductor, that is, the front buffer electrode 161 in contact with the p-type emitter part 121 will be described.

도 5에 도시한 것처럼, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 증가할수록 태양 전지의 효율은 상승하고, 이때, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수 변화에 대한 태양 전지의 효율 증가율은 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 5.0eV가 될 때까지 가파르게 상승하고, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 5.0eV가 되면 약 5.0eV 미만일 때보다 태양 전지의 효율 증가율은 현저히 떨어져, 태양 전지의 효율은 안정 상태를 유지한다.As shown in FIG. 5, as the work function of the front buffer electrode 161 increases, the efficiency of the solar cell increases. At this time, the efficiency increase rate of the solar cell with respect to the work function change of the front buffer electrode 161 is increased. The work function of 161 rises steeply until it reaches about 5.0 eV, and when the work function of the front buffer electrode 161 reaches about 5.0 eV, the efficiency increase rate of the solar cell is significantly lower than that when the work function of the front buffer electrode 161 is less than about 5.0 eV. The efficiency of maintains a stable state.

따라서, 에미터부가 p형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 5.0.eV 이상일 경우, 일함수 증가로 인한 태양 전지(11)의 효율 상승이 좀더 안정적으로 이루어지고, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 6.4eV 이하일 경우, 좀더 용이하게 안정적으로 원하는 크기의 일함수를 갖는 전면 버퍼 전극(161)을 좀더 용이하게 형성한다.Therefore, when the emitter portion is p-type, when the work function of the front buffer electrode 161 is about 5.0.eV or more, the efficiency of the solar cell 11 is increased more stably due to the increase of the work function, and the front buffer electrode ( When the work function of the 161 is about 6.4 eV or less, the front buffer electrode 161 having the work function having a desired size more easily and stably is more easily formed.

또한, 도 6을 참고로 하여, p형의 기판(110), n형이고 4.3eV의 일함수를 갖는 에미터부(121) 그리고 p형이고 5.0eV의 일함수를 갖는 후면 전계부(172)를 구비한 이종 접합 태양 전지에서, n형 에미터부(121)와 접해 있는 투명한 도체, 즉, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수 변화에 따른 태양 전지의 효율을 살펴본다.6, the p-type substrate 110, the n-type emitter unit 121 having a work function of 4.3 eV, and the p-type substrate 110 having a work function of 5.0 eV are described. In the heterojunction solar cell provided, the efficiency of the solar cell according to the change of the work function of the transparent conductor, that is, the front buffer electrode 161, which is in contact with the n-type emitter part 121 will be described.

도 6에 도시한 것처럼, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 감소할수록 태양 전지의 효율은 상승하고, 이때, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수 변화에 대한 태양 전지의 효율 증가율은 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 4.3eV로 감소할 때까지 가파르게 상승하고, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 4.3eV가 되면 약 4.3eV 초과일 때보다 태양 전지의 효율 증가율은 현저히 떨어져, 태양 전지의 효율은 안정 상태를 유지한다. 즉, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 4.3eV 이하일 경우, 태양 전지(11)의 효율 변화가 안정화된다.As shown in FIG. 6, as the work function of the front buffer electrode 161 decreases, the efficiency of the solar cell increases. At this time, the efficiency increase rate of the solar cell with respect to the work function change of the front buffer electrode 161 is increased. When the work function of 161 decreases rapidly to about 4.3 eV, and the work function of the front buffer electrode 161 reaches about 4.3 eV, the efficiency increase rate of the solar cell is significantly lower than that of about 4.3 eV. The efficiency of the solar cell remains stable. That is, when the work function of the front buffer electrode 161 is about 4.3 eV or less, the efficiency change of the solar cell 11 is stabilized.

따라서, 에미터부가 n형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 4.3.eV 이하일 경우, 일함수 감소로 인한 태양 전지(11)의 효율 상승이 좀더 안정적으로 이루어진다. 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 3.7eV 미만일 경우, n형 불순물부의 일함수의 감소에 따른 태양 전지(11)의 효율 변화가 거의 없고 3.7eV 이하의 일함수를 갖는 물질을 이용하는 것에 어려움이 발생한다. 따라서 버퍼 전극(161)의 일함수가 약 3.7eV 이상일 경우, 태양 전지(11)의 효율을 향상시키면서 전면 버퍼 전극(161)의 형성이 좀더 용이해진다.Therefore, when the emitter portion is n-type, when the work function of the front buffer electrode 161 is about 4.3.eV or less, the efficiency of the solar cell 11 is increased more stably due to the decrease in the work function. When the work function of the front buffer electrode 161 is less than about 3.7 eV, there is little change in efficiency of the solar cell 11 due to the decrease in the work function of the n-type impurity portion, and it is difficult to use a material having a work function of 3.7 eV or less. This happens. Therefore, when the work function of the buffer electrode 161 is about 3.7 eV or more, the front buffer electrode 161 is more easily formed while improving the efficiency of the solar cell 11.

이미 설명한 것처럼, 전면 버퍼 전극(161)은 빛이 입사되는 기판(110)의 전면 위에 위치하므로, 기판(110)으로의 빛 입사를 방해하지 않는 것이 좋다. 이를 위해, 전면 버퍼 전극(161)은 약 1㎚ 내지 10nm일 수 있다. 전면 버퍼 전극(161)이 약 1㎚ 이상일 경우, 에미터부(121) 위에 보다 안정적이고 균일하게 전면 버퍼 전극(161)이 형성되고, 전면 버퍼 전극(161)이 약 10㎚ 이하일 경우, 전면 버퍼 전극(161) 자치에서 흡수되는 빛의 양을 좀더 감소시키거나 방지하여, 기판(110) 내로 입사되는 빛의 양을 증가시킨다.As described above, since the front buffer electrode 161 is positioned on the front surface of the substrate 110 to which light is incident, the front buffer electrode 161 may not interfere with the light incident to the substrate 110. To this end, the front buffer electrode 161 may be about 1 nm to 10 nm. When the front buffer electrode 161 is about 1 nm or more, the front buffer electrode 161 is formed more stably and uniformly on the emitter portion 121, and when the front buffer electrode 161 is about 10 nm or less, the front buffer electrode The amount of light absorbed in the autonomous region is further reduced or prevented to increase the amount of light incident into the substrate 110.

이러한 에미터부(121)는 전면 보호부(191)와 함께 패시베이션 기능을 수행한다. 따라서, 전면 보호부(191)과 함께 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 소멸되는 전하의 양을 감소시킨다.The emitter part 121 performs a passivation function together with the front protection part 191. Accordingly, the amount of charge dissipated at and near the surface of the substrate 110 together with the front protective portion 191 is reduced.

전면 버퍼 전극(161) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 태양 전지(11)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(11)의 효율을 높인다.The anti-reflection unit 130 disposed on the front buffer electrode 161 reduces the reflectance of light incident on the solar cell 11 and increases the selectivity of a specific wavelength region, thereby increasing the efficiency of the solar cell 11.

반사 방지부(130)는 비저항값이 낮고 전도도(conductivity)가 좋은 투명한 재료로 이루어져 있다. 예를 들어, 반사 방지부(130)는 ITO 등의 투명한 도전성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)과 같은 투명한 도전 물질로 이루어져 있다. The anti-reflection unit 130 is made of a transparent material having a low resistivity value and good conductivity. For example, the anti-reflection unit 130 is made of a transparent conductive material such as transparent conductive oxide (TCO) such as ITO.

이러한 반사 방지부(130)가 도전성 물질로 이루어져 있으므로, 반사 방지부(130)는 도체인 전면 버퍼 전극(161)을 통해 에미터부(121)와 전기적으로 연결되어 있다.Since the anti-reflection portion 130 is made of a conductive material, the anti-reflection portion 130 is electrically connected to the emitter portion 121 through the front buffer electrode 161 which is a conductor.

이때, 에미터부(121)의 도전성 타입에 맞게 전면 버퍼 전극(161)의 일함수가 정해져, 에미터부(121)의 에너지 왜곡 발생을 감소하거나 방지하므로, 전면 버퍼 전극(161)을 통해 에미터부(121)로부터 반사 방지부(130)로 이동하는 전하의 양이 증가한다. In this case, the work function of the front buffer electrode 161 is determined according to the conductivity type of the emitter unit 121, and thus the occurrence of energy distortion of the emitter unit 121 is reduced or prevented, so that the emitter unit ( The amount of charge that travels from 121 to the anti-reflection portion 130 increases.

전면 전극부(140)는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 전극(141)과 연결되어 있는 복수의 전면 버스바(142)를 구비한다.The front electrode unit 140 includes a plurality of front electrodes 141 and a plurality of front bus bars 142 connected to the plurality of front electrodes 141.

복수의 전면 전극(141)은 반사 방지부(130) 위에 위치하고, 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 전면 전극(141)은 에미터부(121)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 정공을 연결된 반사 방지부(130)를 통해 수집한다.The front electrodes 141 are positioned on the anti-reflection portion 130 and are spaced apart from each other and extend in parallel in a predetermined direction. The plurality of front electrodes 141 collects charges, for example, holes moved toward the emitter unit 121 through the anti-reflective unit 130 connected thereto.

복수의 전면 버스바(142)는 반사 방지부(130) 위에 위치하고, 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 나란하게 뻗어 있다.The plurality of front bus bars 142 are positioned on the anti-reflection portion 130 and extend side by side in a direction crossing the plurality of front electrodes 141.

이때, 복수의 전면 버스바(142)는 복수의 전면 전극(141)과 동일 층에 위치하여 각 전면 전극(141)과 교차하는 지점에서 해당 전면 전극(141)과 전기적ㅇ물리적으로 연결되어 있다. In this case, the plurality of front bus bars 142 are positioned on the same layer as the plurality of front electrodes 141 and are electrically and physically connected to the corresponding front electrodes 141 at points crossing the front electrodes 141.

따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 전면 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 전극부(140)는 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치한다.Accordingly, as shown in FIG. 1, the plurality of front electrodes 141 have a stripe shape extending in the horizontal or vertical direction, and the plurality of front busbars 142 have a stripe shape extending in the vertical or horizontal direction. The front electrode 140 is positioned in a lattice shape on the entire surface of the substrate 110.

복수의 전면 버스바(142)는 에미터부(121)으로 이동하여 반사 방지부(130)를 통해 전달된 이동한 전하(예, 정공)뿐만 아니라 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 이동하는 전하(예, 정공)를 수집한다. The plurality of front busbars 142 may move to the emitter part 121 to be collected and moved by the plurality of front electrodes 141 as well as moved charges (eg, holes) transferred through the anti-reflection part 130. Collect charges (eg holes).

각 전면 버스바(142)는 교차하는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 버스바(142)의 폭은 각 전면 전극(141)의 폭보다 크다.Since each front busbar 142 must collect charges collected by the plurality of front electrodes 141 that cross each other and move in a desired direction, the width of each front busbar 142 is greater than the width of each front electrode 141. Big.

복수의 전면 버스바(142)는 외부 장치와 연결되어, 수집된 전하(예, 정공)를 외부 장치로 출력한다. The plurality of front busbars 142 are connected to an external device and output the collected charges (eg, holes) to the external device.

복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 도전 물질은 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 도전 물질로 이루어질 수 있다.The front electrode part 140 including the plurality of front electrodes 141 and the plurality of front bus bars 142 is made of at least one conductive material such as silver (Ag). However, in alternative embodiments, the conductive material may be nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au) And at least one selected from the group consisting of a combination thereof, but may be made of other conductive materials other than.

도 1에서, 기판(110)에 위치하는 전면 전극(141)과 전면 버스바(142)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.In FIG. 1, the number of front electrodes 141 and front busbars 142 disposed on the substrate 110 is only one example, and may be changed in some cases.

전면 버퍼 전극(161)에 의해 에미터부(121)와 도체인 반사 방지부(130)간의 전도도가 향상되어 에미터부(121)로부터 반사 방지부(130)로 이동하는 전하의 양이 증가함에 따라, 전면 전극부(140)에 의해 수집된 전하량 역시 증가한다. 따라서, 태양 전지(11)의 직렬 저항이 감소하여 태양 전지(11)의 효율이 향상된다.As the conductivity between the emitter portion 121 and the anti-reflective portion 130 that is the conductor is improved by the front buffer electrode 161, the amount of electric charge moving from the emitter portion 121 to the anti-reflective portion 130 increases, The amount of charge collected by the front electrode portion 140 also increases. Therefore, the series resistance of the solar cell 11 is reduced, and the efficiency of the solar cell 11 is improved.

반사 방지부(130)와 유사하게, 전면 버퍼 전극(161)은 금속 물질을 함유하고 있고 전면 전극부(140)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 본 예와 달리, 필요에 따라 반사 방지부(130)는 생략될 수 있다. Similar to the anti-reflection portion 130, the front buffer electrode 161 contains a metal material and is electrically connected to the front electrode portion 140, and thus, unlike the present example, the anti-reflection portion 130 may be necessary. May be omitted.

반사 방지부(130)가 생략될 경우, 태양 전지(11)의 제조 비용과 제조 시간이 단축되며, 반사 방지부(130)가 존재할 경우, 전도도가 향상되어 에미터부(121) 로부터 전면 전극부(140)로 전하의 이동량이 증가하고 전면 버퍼 전극(161)을 산소나 오염 물질로부터 보호할 수 있다.When the anti-reflective unit 130 is omitted, the manufacturing cost and manufacturing time of the solar cell 11 is shortened. When the anti-reflective unit 130 is present, the conductivity is improved, so that the front electrode unit (from the emitter unit 121) is improved. 140, the amount of charge transfer increases, and the front buffer electrode 161 may be protected from oxygen or contaminants.

기판(110)의 후면 위에 위치한 후면 보호부(192)는 전면 보호부(191)와 동일하게 패시베이션 기능을 수행하여, 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한 전하가 결함에 의해 소멸되는 것을 감소한다. 대안적인 예에서, 후면 보호부(192)는 기판(110) 후면의 가장 자리 부분에는 위치하지 않을 수 있다. The rear protection unit 192 positioned on the rear surface of the substrate 110 performs the passivation function in the same manner as the front protection unit 191, thereby reducing the dissipation of charges transferred to the rear surface of the substrate 110 by defects. In an alternative example, the backside protection 192 may not be located at the edge of the backside of the substrate 110.

후면 보호부(192)는 전면 보호부(191)와 동일하게 비결정질의 반도체로 이루어지고, 전면 보호부(1921)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 따라서 후면 보호부(192)는 진성 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.The back protector 192 may be made of an amorphous semiconductor in the same manner as the front protector 191, and may be made of the same material as the front protector 1921. Therefore, the rear protection unit 192 may be made of intrinsic amorphous silicon.

이러한 후면 보호부(192)는 전면 보호부(191)와 동일하게 패시베이션 기능을 수행하여, 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한 전하가 결함에 의해 소멸되는 것을 감소한다. The rear protective part 192 performs a passivation function in the same manner as the front protective part 191, thereby reducing the dissipation of charges transferred to the rear surface of the substrate 110 by defects.

후면 보호부(192)는 기판(110)의 후면 쪽으로 이동한 전하가 후면 보호부(192)를 통과하여 후면 전계부(172)로 이동할 수 있는 두께를 갖는다. 본 예에서, 후면 보호부(192)의 두께의 한 예는 약 1㎚ 내지 10㎚일 수 있다. The rear protection unit 192 has a thickness such that charges moved toward the rear surface of the substrate 110 may move to the rear electric field unit 172 through the rear protection unit 192. In this example, one example of the thickness of the back protection 192 may be about 1 nm to 10 nm.

후면 보호부(192)의 두께가 약 1nm 이상이면 기판(110) 후면에 후면 보호부(192)가 균일하게 도포되므로 패시베이션 효과를 좀더 안정적으로 얻을 수 있고, 약 10nm 이하이면, 기판(110)에서부터 후면 전계부(172)로의 전하 이동이 좀더 용이하게 이루어지고, 기판(110)을 통과한 빛이 후면 보호부(192) 내에서 흡수되는 빛의 양이 감소시켜 기판(110) 내로 재입사되는 빛의 양을 더욱 증가시킬 수 있다. 이러한 후면 보호부(192)는 필요에 따라 생략 가능하다.If the thickness of the rear protective part 192 is about 1 nm or more, the rear protective part 192 is uniformly applied to the rear surface of the substrate 110, so that the passivation effect may be more stably obtained. The charge transfer to the rear electric field 172 is more easily performed, and the light passing through the substrate 110 is reduced in the amount of light absorbed in the rear protection 192, thereby re-incident into the substrate 110. The amount of can be further increased. The rear protection unit 192 may be omitted as necessary.

후면 전계부(172)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 불순물로서, 예를 들어 n+의 불순물부일 수 있다. 에미터부(121)와 유사하게, 후면 전계부(172)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 후면 전계부(172)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 후면 전계부(172)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 후면 전계부(172)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다. The back surface field part 172 is an impurity doped at a higher concentration than the substrate 110 with impurities of the same conductivity type as the substrate 110, and may be, for example, an impurity portion of n +. Similar to the emitter portion 121, when the rear electric field 172 has an n-type conductivity type, impurities in the pentavalent element may be doped into the rear electric field 172, and the rear electric field 172 may be doped. In the case of the p-type conductive type, the rear electric field part 172 may be doped with impurities of trivalent elements.

에미터부(121)와 유사하게, 후면 전계부(172)는 비정질 실리콘과 같은 비결정질 반도체로 이루어져, 기판(110)과 이종 접합을 형성한다. Similar to the emitter portion 121, the backside electric field portion 172 is made of an amorphous semiconductor such as amorphous silicon to form a heterojunction with the substrate 110.

이러한 후면 전계부(172)와 기판(110)과의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이 전위 장벽에 의해 전자와 정공 중 하나(예, 전자)의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로 다른 전하(예, 정공)의 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로 해당 전하(예, 전자) 이동을 용이하게 한다. 따라서, 후면 전계부(172) 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 기판(110)에서 후면 전계부(172)로의 전자 이동은 가속화되어 후면 전계부(172)로의 전자 이동량을 증가킨다. Due to the impurity concentration difference between the backside electric field 172 and the substrate 110, a potential barrier is formed, and the backside electric field 172 which is a moving direction of one of electrons and holes (eg, electrons) is formed by the potential barrier. Interfering with the movement of other charges (e.g., holes) toward the side, while facilitating the movement of the corresponding charges (e.g., electrons) toward the backside electric field 172. Thus, the amount of charge lost due to the recombination of electrons and holes in the back field 172 and its vicinity and the movement of electrons from the substrate 110 to the back field 172 is accelerated to the back field 172. Increase the amount of electron transfer

후면 전계부(172)는 약 10㎚ 내지 25㎚의 두께를 가질 수 있다. 후면 전계부(172)의 두께가 약 10nm 이상이면 정공의 이동을 방해하는 전위 장벽을 좀더 양호하게 형성할 수 있어 전하 손실을 좀더 감소시킬 수 있고, 후면 전계부(172)의 두께가 약 25nm 이하이면 후면 전계부(172) 내에서 흡수되는 빛의 양을 더욱 감소시켜 기판(110) 내로 재입사되는 빛의 양을 좀더 증가시킬 수 있다. The back field 172 may have a thickness of about 10 nm to 25 nm. When the thickness of the rear electric field 172 is about 10 nm or more, a potential barrier that prevents hole movement may be better formed, thereby further reducing charge loss, and the thickness of the rear electric field 172 may be about 25 nm or less. The amount of light absorbed in the rear electric field part 172 may be further reduced to further increase the amount of light re-incident into the substrate 110.

후면 전계부(172) 위에 위치한 후면 버퍼 전극(162)는 도전 물질로 이루어져 있고, 후면 전계부(172)와 같거나 다른 일함수를 갖고 있다.The rear buffer electrode 162 positioned on the rear electric field 172 is made of a conductive material and has the same or different work function as the rear electric field 172.

후면 버퍼 전극(162)은 후면 전계부(172)로 이동한 전하를 후면 전극(151)으로 전달한다. 또한, 전면 버퍼 전극(161)과 동일하게, 후면 버퍼 전극(162)은 자신의 일함수를 이용하여 후면 전계부(172)의 도전성 타입에 따라 전하(전자 또는 정공)가 후면 전극(151)으로의 이동에 유리하도록 후면 전계부(172)의 에너지 밴드를 변하시킨다.The rear buffer electrode 162 transfers charges transferred to the rear electric field unit 172 to the rear electrode 151. In addition, similarly to the front buffer electrode 161, the rear buffer electrode 162 uses its work function to transfer charges (electrons or holes) to the rear electrode 151 according to the conductivity type of the rear electric field unit 172. The energy band of the back field 172 is changed to favor the movement of.

따라서, 도 3a 및 도 3b를 참고로 하여 설명한 것처럼, 후면 전계부(172)가 p형일 경우, p형 후면 전계부(172)의 에너지 밴드는 하강하는 방향으로 이동하여 p형 후면 전계부(172)의 일함수가 증가할수록 정공(h+)의 이동에 유리하고, 후면 전계부(172)가 n형일 경우, n형 후면 전계부(172)의 에너지 밴드는 상승하는 방향으로 이동하여 n형 후면 전계부(172)의 일함수가 감소할수록 전자(e-) 의 이동에 유리한다.Therefore, as described with reference to FIGS. 3A and 3B, when the rear electric field unit 172 is p-type, the energy band of the p-type rear electric field unit 172 moves in a downward direction to move the p-type rear electric field unit 172. As the work function of) increases, it is advantageous to the movement of the hole (h +), and when the rear electric field unit 172 is n-type, the energy band of the n-type rear electric field unit 172 moves in an upward direction to move the n-type rear electric field. As the work function of the system unit 172 decreases, it is advantageous to move the electrons e-.

따라서, 에미터부(121)와 동일하게, n형 또는 p형 불순물인 후면 전계부(172)가 p형일 경우, 후면 버퍼 전극(162)은 p형 후면 전계부(172)와 같거나 큰 일함수를 갖고, 후면 전계부(172)가 n형일 경우, 후면 버퍼 전극(162)은 n형 후면 전계부(172)와 같거나 작은 일함수를 갖는다. 이 경우, 한 예로서, p형 후면 전계부(172)일 경우 후면 버퍼 전극(162)은 약 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 가질 수 있고, n형 후면 전계부(172)일 경우 후면 버퍼 전극(162)은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가질 수 있다.Therefore, like the emitter part 121, when the back electric field part 172 that is an n-type or p-type impurity is p-type, the back buffer electrode 162 is equal to or larger than the p-type back electric field part 172. In addition, when the rear electric field unit 172 is n-type, the rear buffer electrode 162 has a work function equal to or smaller than that of the n-type rear electric field unit 172. In this case, as an example, the back buffer electrode 162 may have a work function of about 5.0 eV to 6.4 eV in the case of the p-type back electric field 172, and the back buffer in the case of the n-type back electric field 172. The electrode 162 may have a work function of 3.7 eV to 4.3 eV.

빛이 입사되는 기판(110)의 전면에 위치한 전면 버퍼 전극(161)에 비해, 후면 버퍼 전극(162)는 빛의 입사 여부에 무관한 기판(110)의 후면에 위치하므로, 전면 버퍼 전극(161)과 달리 투명할 필요도 없고, 전면 버퍼 전극(161)의 두께와 같거나 두꺼운 두께를 가질 수 있다.Compared to the front buffer electrode 161 disposed on the front surface of the substrate 110 to which light is incident, the rear buffer electrode 162 is positioned on the rear surface of the substrate 110 regardless of whether light is incident, and thus the front buffer electrode 161. Unlike the (), it does not need to be transparent and may have a thickness equal to or thicker than that of the front buffer electrode 161.

따라서, p형 후면 전계부(172)일 경우, 후면 버퍼 전극(162)은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있고, n형 후면 전계부(172)일 경우, 후면 버퍼 전극(162)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.Therefore, in the case of the p-type rear electric field 172, the rear buffer electrode 162 may be formed of gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), and tungsten (W). And at least one selected from the group consisting of oxides thereof, and in the case of the n-type rear electric field 172, the rear buffer electrode 162 may include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), and titanium ( Ti) and oxides thereof.

이와 같이, 후면 버퍼 전극(162)은 금속 물질로 함유하고 있으므로, 기판(110)을 통과한 빛을 기판(110)쪽으로 반사시킨다.As described above, since the rear buffer electrode 162 is made of a metal material, light passing through the substrate 110 is reflected toward the substrate 110.

또한, 후면 버퍼 전극(162)은 약 1㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다. 후면 버퍼 전극(162)의 두께가 약 1㎚이상일 경우, 후면 전계부(172) 위에 좀더 안정적이고 균일하게 형성되며, 후면 버퍼 전극(162)의 두께가 약 100㎚이하일 경우 후면 버퍼 전극(162)을 위한 불필요한 재료비 증가와 제조 시간 증가를 방지한다. In addition, the back buffer electrode 162 may have a thickness of about 1 nm to 100 nm. When the thickness of the rear buffer electrode 162 is about 1 nm or more, the back buffer electrode 162 may be formed more stably and uniformly on the rear electric field part 172, and when the thickness of the rear buffer electrode 162 is about 100 nm or less. To avoid unnecessary material cost increase and manufacturing time increase.

본 예에서, 전면 버퍼 전극(161)와 후면 버퍼 전극(162)은 서로 다른 도전성 타입의 불순물부[예, p형 에미터부(121a)와 n형 후면 전계부(172a) 또는 n형 에미터부(121a)와 p형 후면 전계부(172a)]와 접해 있으므로, 전면 버퍼 전극(161)과 후면 버퍼 전극(162)은 서로 다른 일함수를 갖고 있고 서로 다른 재료로 이루어진다.In the present example, the front buffer electrode 161 and the rear buffer electrode 162 may be formed of impurity portions of different conductivity types (for example, the p-type emitter portion 121a and the n-type rear electric field portion 172a or the n-type emitter portion ( 121a) and the p-type rear electric field part 172a], the front buffer electrode 161 and the rear buffer electrode 162 have different work functions and are made of different materials.

후면 버퍼 전극(162) 위에 위치한 후면 전극(151)은 알루미늄(Al)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 도전 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전 물질로 이루어질 수 있다.The rear electrode 151 positioned on the rear buffer electrode 162 is made of at least one conductive material such as aluminum (Al). However, in alternative embodiments, the conductive material may be nickel (Ni), copper (Cu), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), silver (Ag), gold (Au) And at least one selected from the group consisting of a combination thereof, but may be made of other conductive materials other than.

이처럼, 후면 전극(151)이 금속 물질로 이루어져 있으므로, 후면 버퍼 전극(162)과 유사하게, 기판(110)을 통과한 빛을 기판(110)쪽으로 반사시킨다.As such, since the rear electrode 151 is made of a metal material, similarly to the rear buffer electrode 162, light passing through the substrate 110 is reflected toward the substrate 110.

본 실시예와 달리, 태양 전지(11)는 후면 전극(151) 위에 또는 후면 전극(151)이 위치하지 않은 후면 버퍼 전극(162) 위에 복수의 후면 버스바를 더 구비할 수 있다. 복수의 후면 버스바는 복수의 전면 버스바(142)와 대응하게 위치하고, 후면 전극(151)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다. 이러한 복수의 후면 버스바는 복수의 전면 버스바(142)와 동일하게 외부 장치와 연결되어 있으므로, 인접한 후면 전극(151) 부분으로부터 전달되는 전하를 외부 장치로 전달한다. 복수의 전면 버스바(142)와 유사하게 후면 전극(151)에 수집된 전하를 외부 장치로 전달해야 하므로, 복수의 후면 버스바는 은(Ag)과 같이 후면 전극(151)보다 전도도가 양호한 재료로 이루어질 수 있다. Unlike the present embodiment, the solar cell 11 may further include a plurality of rear busbars on the rear electrode 151 or on the rear buffer electrode 162 where the rear electrode 151 is not located. The plurality of rear busbars are disposed to correspond to the plurality of front busbars 142 and are electrically and physically connected to the rear electrodes 151. Since the plurality of rear busbars are connected to the external device in the same manner as the plurality of front busbars 142, the plurality of rear busbars transfer charges transferred from adjacent rear electrode 151 portions to the external device. Similar to the plurality of front busbars 142, since the charges collected at the rear electrode 151 must be transferred to an external device, the plurality of rear busbars have a better conductivity than the rear electrode 151 such as silver (Ag). It may be made of.

후면 버퍼 전극(162) 역시 후면 전극(151)과 유사하게 금속 물질을 함유하고 있고 후면 전계부(172)로부터의 전하를 수집하여 외부 장치로 출력할 수 있으므로, 본 예와 달리, 필요에 따라 후면 전극(151)은 생략 가능하다. The rear buffer electrode 162 also contains a metal material similar to the rear electrode 151 and collects the charges from the rear electric field 172 and outputs them to an external device. The electrode 151 can be omitted.

후면 전극(151)이 생략될 경우, 태양 전지(11)의 제조 비용과 제조 시간이 단축되며, 후면 전극(151)이 존재할 경우, 전도도가 향상되어 후면 전계부(172)로부터 외부 장치로 출력되는 전하의 양이 증가하고 후면 버퍼 전극(162)을 산소나 오염 물질로부터 보호할 수 있다.When the rear electrode 151 is omitted, the manufacturing cost and manufacturing time of the solar cell 11 are shortened. When the rear electrode 151 is present, the conductivity is improved to be output from the rear electric field unit 172 to the external device. The amount of charge is increased and the back buffer electrode 162 may be protected from oxygen or contaminants.

이와 같은 구조를 갖는 본 예에 따른 태양 전지(11)는 기판(110)과 에미터부(121)가 서로 다른 종류의 반도체로 이루어져 있는 이종 접합 태양 전지로서, 그 동작은 다음과 같다.The solar cell 11 according to the present example having such a structure is a heterojunction solar cell in which the substrate 110 and the emitter portion 121 are made of different kinds of semiconductors, and the operation thereof is as follows.

태양 전지(11)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130), 전면 버퍼 전극(161), 에미터부(121) 및 전면 보호부(191)를 순차적으로 통과한 후 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 기판(110)에서 전자-정공 쌍이 발생한다. 이때, 기판(110)의 표면이 요철면인 텍스처링 표면이므로 기판(110)의 입사 면적이 증가하고 빛 반사도가 감소하여 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하므로 태양 전지(11)의 효율이 향상된다. 이에 더하여, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양은 더욱더 증가한다.When light is irradiated onto the solar cell 11 and sequentially passes through the anti-reflection unit 130, the front buffer electrode 161, the emitter unit 121, and the front protection unit 191, the light is incident to the substrate 110. The energy generates electron-hole pairs in the substrate 110. In this case, since the surface of the substrate 110 is a textured surface having an uneven surface, the incident area of the substrate 110 increases and the light reflectivity decreases, thereby increasing the amount of light incident on the substrate 110, thereby increasing the efficiency of the solar cell 11. This is improved. In addition, the reflection loss of light incident on the substrate 110 by the anti-reflection unit 130 is reduced, so that the amount of light incident on the substrate 110 is further increased.

이들 전자-정공 쌍은 기판(110)과 에미터부(121)의 p-n 접합에 의해 서로 분리되어, 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 불순물부[예, 에미터부(121)] 쪽으로 이동하고 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 불순물부[예, 후면 전계부(172)]쪽으로 이동하며, 이동한 정공과 전자는 해당하는 전극들[예, 전면 전극부(140)와 후면 전극(151)]로 각각 전달되어 수집된다. 이러한 전면 전극부(140)의 복수의 버스바(142)와 후면 전극(151)을 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 121 so that the holes move toward an impurity portion (eg, the emitter portion 121) having a p-type conductivity type and the electrons It moves toward an impurity portion (e.g., rear electric field portion 172) having an n-type conductivity type, and the moved holes and electrons are moved to corresponding electrodes (e.g., front electrode portion 140 and back electrode 151). Each is delivered and collected. When the plurality of bus bars 142 and the rear electrode 151 of the front electrode unit 140 are connected with a conductive wire, a current flows, and this is used as power from the outside.

이때, 기판(110)의 전면과 후면에 보호부(191, 192)가 위치하므로, 기판(110)의 전면 및 후면 표면 그리고 그 근처에 존재하는 결함으로 인한 전하 손실량이 줄어들어 태양 전지(11)의 효율이 향상된다. 이때, 보호부(191, 192)는 결함의 발생 빈도가 높은 기판(110)의 표면에 직접 접해 있으므로, 패시베이션 효과는 더욱더 향상된다.In this case, since the protection parts 191 and 192 are positioned on the front and rear surfaces of the substrate 110, the amount of charge loss due to defects existing on and near the front and rear surfaces of the substrate 110 may be reduced. The efficiency is improved. At this time, since the protection parts 191 and 192 are directly in contact with the surface of the substrate 110 having a high frequency of defects, the passivation effect is further improved.

또한, 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(172)로 인해 전하의 손실량이 감소하여 태양 전지(11)의 효율은 더욱 향상된다.In addition, the amount of charge loss is reduced due to the back side electric field 172 disposed on the back side of the substrate 110, so that the efficiency of the solar cell 11 is further improved.

기판(110)과 에미터부(121)간의 이종 접합에 의해 기판(110)과 에미터부(121) 간의 밴드갭 에너지(band gap energy)로 인한 높은 개방 전압(Voc)이 얻어진다. 이로 인해, 태양 전지(11)는 동종 접합을 이용한 태양 전지보다 높은 효율이 얻어진다.By heterogeneous bonding between the substrate 110 and the emitter portion 121, a high open voltage Voc is obtained due to band gap energy between the substrate 110 and the emitter portion 121. For this reason, the solar cell 11 obtains higher efficiency than the solar cell using the same type of junction.

이에 더하여, 반도체인 에미터부(121)와 도체인 반사 방지부(130) 사이 그리고 반도체인 후면 전계부(172)와 도체인 후면 전극(151) 사이에 버퍼 전극(161, 162)를 각각 위치시킨다. 이로 인해, 버퍼 전극(161, 162)에 따라 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 에너지 밴드가 전면 전극부(140)와 후면 전극(151)으로 각각 이동하는 해당 전하의 이동에 유리하도록 변경되어, 전면 전극부(140)와 후면 전극(151)으로의 전하 이동량이 증가한다. 이로 인해, 태양 전지(11)의 단락 전류가 증가하여 태양 전지(11)의 효율은 더욱더 향상된다.In addition, buffer electrodes 161 and 162 are positioned between the emitter portion 121, which is a semiconductor, and the anti-reflective portion 130, which is a semiconductor, and the rear electric field 172, which is a semiconductor, and the rear electrode 151, which is a semiconductor, respectively. . As a result, the energy bands of the emitter portion 121 and the rear electric field portion 172 along the buffer electrodes 161 and 162 are advantageous for the movement of the corresponding charges moving to the front electrode portion 140 and the rear electrode 151, respectively. The charge transfer amount to the front electrode 140 and the rear electrode 151 increases. For this reason, the short-circuit current of the solar cell 11 increases, and the efficiency of the solar cell 11 further improves.

다음, 도 7a 내지 도 7f를 참고로 하여 태양 전지(11)의 제조 방법의 한 예를 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the solar cell 11 will be described with reference to FIGS. 7A to 7F.

도 7a에 도시한 것처럼, 예를 들어 n형의 단결정 실리콘으로 이루어진 기판(110)의 한 면에 식각 방지막(60)을 형성하고, 이 식각 방지막(60)을 마스크(mask)로 하여 식각 방지막(60)이 형성되지 않은 기판(110)의 면(예, 입사면)을 식각하여, 입사면인 기판(110)의 전면에 복수의 돌출부를 구비한 텍스처링 표면(textured surface)을 형성한 후, 식각 방지막(60)을 제거한다. As shown in FIG. 7A, an etch stop layer 60 is formed on one surface of the substrate 110 made of, for example, n-type single crystal silicon, and the etch stop layer 60 is used as a mask. Etching a surface (eg, incident surface) of the substrate 110 on which no 60 is formed, forming a textured surface having a plurality of protrusions on the front surface of the substrate 110, which is the incident surface, and then etching The prevention film 60 is removed.

대안적인 예에서, 식각 방지막(60)을 형성하지 않고 식각을 원하는 기판(110)의 면을 식각액이나 식각 가스에 노출시켜, 기판(110)의 전면과 후면 중 적어도 하나의 면에 텍스처링 표면을 형성할 수 있다.In an alternative example, the surface of the substrate 110 to be etched without forming the etch stop layer 60 is exposed to an etchant or an etching gas to form a texturing surface on at least one of the front and rear surfaces of the substrate 110. can do.

그런 다음, 도 7b에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면과 후면에 플라즈마 기상 증착법(plasma enhanced vapor deposition, PECVD) 등과 같은 막 형성법을 이용하여 반도체 재료로 이루어진 전면 보호부(191)와 후면 보호부(192)를 형성한다. 이때, 반도체 재료는 진성 비정질 실리콘일 수 있다.Then, as shown in FIG. 7B, the front protection portion 191 and the back protection of the semiconductor material are formed by using a film formation method such as plasma enhanced vapor deposition (PECVD) on the front and rear surfaces of the substrate 110. The portion 192 is formed. In this case, the semiconductor material may be intrinsic amorphous silicon.

기판(110)의 전면과 후면에 보호부(191, 192)를 형성할 경우, 기판(110)의 전면 또는 후면을 공정실에 노출시켜 기판(110)의 전면 또는 후면 위에 보호부(191 또는 192)를 형성한 후, 다시 기판(110)의 후면 또는 전면을 동일한 공정실에 노출시켜 기판(110)의 후면 또는 전면 위에 보호부(192 또는 191)를 형성한다. 이때, 기판(110)의 전면과 후면에 형성되는 보호부(191, 192)의 형성 순서는 변경 가능하다.When the protection parts 191 and 192 are formed on the front and rear surfaces of the substrate 110, the protection part 191 or 192 is disposed on the front or rear surface of the substrate 110 by exposing the front or rear surface of the substrate 110 to a process chamber. ), And then, the protection unit 192 or 191 is formed on the rear or front side of the substrate 110 by exposing the rear or front side of the substrate 110 to the same process chamber. In this case, the forming order of the protection parts 191 and 192 formed on the front and rear surfaces of the substrate 110 may be changed.

그런 다음, 도 7c에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면에 위치한 전면 보호부(191) 위에 제2 도전성 타입의 불순물, 예를 들어, 붕소(B)와 같은 3가 원소의 불순물을 함유한 비정질 실리콘막을 형성하여 에미터부(121)를 형성하고, 기판(110)의 후면 위에 제1 도전성 타입의 불순물, 예를 들어, 인(P)과 같은 5가 원소의 불순물을 함유한 비정질 실리콘막을 형성하여 후면 전계부(172)를 형성한다. 이때, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 형성 순서는 변경 가능하며, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)는 동일한 공정실에서 공정실에 주입되는 불순물을 변경하여 형성되거나 별개의 공정실에서 형성될 수 있다.  Then, as shown in FIG. 7C, a second conductive type of impurity, for example, a trivalent element such as boron (B), is contained on the front protective portion 191 disposed on the front surface of the substrate 110. An amorphous silicon film is formed to form the emitter portion 121, and an amorphous silicon film containing an impurity of a pentavalent element such as phosphorus (P) is formed on the back surface of the substrate 110, for example, phosphorus (P). To form a rear electric field portion 172. In this case, the order in which the emitter unit 121 and the rear electric field unit 172 are formed may be changed, and the emitter unit 121 and the rear electric field unit 172 may be formed by changing impurities injected into the process chamber in the same process chamber. It can be formed in a separate process chamber.

다음, 도 7d를 참고로 하여, 스퍼터링법(sputtering)이나 증착법(evaporation)과 같은 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition) 등을 이용하여 에미터부(121) 위에 전면 버퍼 전극(161)을 형성하고, 후면 전계부(172) 위에 후면 버퍼 전극(162)을 형성한다. Next, referring to FIG. 7D, the front buffer electrode 161 is formed on the emitter unit 121 by using physical vapor deposition such as sputtering or evaporation. The back buffer electrode 162 is formed on the electric field part 172.

이때, 전면 버퍼 전극(161)과 후면 버퍼 전극(162)은 서로 동일한 두께를 가질 수 있지만, 빛의 입사와 관련이 없는 기판(110)의 후면에 위치한 후면 버퍼 전극(162)이 전면 버퍼 전극(161)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 한 예로서, 전면 버퍼 전극(161)은 약 1㎚ 내지 10㎚의 두께를 가질 수 있고, 후면 버퍼 전극(162)은 약 1㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다.In this case, the front buffer electrode 161 and the rear buffer electrode 162 may have the same thickness, but the rear buffer electrode 162 located on the rear side of the substrate 110 that is not related to the incident light is the front buffer electrode ( Thicker than 161). As an example, the front buffer electrode 161 may have a thickness of about 1 nm to 10 nm, and the rear buffer electrode 162 may have a thickness of about 1 nm to 100 nm.

전면 버퍼 전극(161)과 후면 버퍼 전극(162)은 접해 있는 반도체, 즉 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 도전성 타입에 따라 각각 정해진 일함수를 갖는 물질로 이루어진다. 또한 전면 버퍼 전극(161)은 입사되는 빛을 기판(110)으로 투과시키기 위해 투명한 재료로 이루어진다. The front buffer electrode 161 and the rear buffer electrode 162 are made of a material having a work function that is determined according to the conductivity type of the semiconductor, ie, the emitter part 121 and the rear electric field part 172, which are in contact with each other. In addition, the front buffer electrode 161 is made of a transparent material to transmit incident light to the substrate 110.

에미터부(121)나 후면 전계부(172)가 p형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)이나 후면 버퍼 전극(162)은 에미터부(121)나 후면 전계부(172)의 일함수보다 같거나 큰 일함수, 예를 들어, 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖는다. 이를 위해, 전면 버퍼 전극(161)은 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물로 이루어질 수 있고, 후면 버퍼 전극(162)은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.When the emitter unit 121 or the rear electric field unit 172 is p-type, the front buffer electrode 161 or the rear buffer electrode 162 is equal to or larger than the work function of the emitter unit 121 or the rear electric field unit 172. Work function, for example, 5.0 eV to 6.4 eV. To this end, the front buffer electrode 161 may be formed of copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide, and the rear buffer electrode 162 may be formed of gold (Au) and nickel (Ni). , Platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and at least one selected from the group consisting of oxides thereof.

반면, 에미터부(121)나 후면 전계부(172)가 n형일 경우, 전면 버퍼 전극(161)나 후면 버퍼전극(162)은 에미터부(121)나 후면 전계부(172)의 일함수보다 같거나 작은 일함수, 예를 들어, 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖는다. 이를 위해, 전면 버퍼 전극(161)은 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물로 이루어질 수 있고, 후면 버퍼 전극(162)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.On the other hand, when the emitter unit 121 or the rear electric field unit 172 is n-type, the front buffer electrode 161 or the rear buffer electrode 162 is equal to the work function of the emitter unit 121 or the rear electric field unit 172. Or a small work function, for example, a work function of 3.7 eV to 4.3 eV. To this end, the front buffer electrode 161 may be made of magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide, and the rear buffer electrode 162 may be magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), or titanium ( Ti) and oxides thereof.

다음, 도 7e에 도시한 것처럼, 전면 버퍼 전극(161) 위에 PECVD 등으로 ITO나 IZO와 같은 투명한 도전막을 형성하여, 반사 방지부(130)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 7E, a transparent conductive film such as ITO or IZO is formed on the front buffer electrode 161 by PECVD to form the antireflection portion 130.

다음, 도 7f에 도시한 것처럼, 스크린 인쇄법을 이용하여, 반사 방지부(130) 위에 은(Ag)이 함유된 도전성 페이스트(paste)인 전면전극부용 페이스트(40)를 도포한 후 건조시키고 후면 버퍼 전극(162) 위에 알루미늄(Al)이나 은(Ag)을 함유한 도전성 페이스트인 후면전극용 페이스트(50)를 도포한 후 건조시켜, 반사 방지부(130) 위에 위치하는 복수의 전면 전극(141) 및 복수의 전면 버스바(142)를 구비한 전면 전극부(140)와 후면 버퍼 전극(162) 위에 위치하는 후면 전극(151)을 형성하여, 태양 전지(11)를 완성한다(도 1 및 도 2).Next, as shown in FIG. 7F, the front electrode paste 40, which is a conductive paste containing silver (Ag), is coated on the antireflection portion 130 using a screen printing method, and then dried and The back electrode paste 50, which is a conductive paste containing aluminum (Al) or silver (Ag), is coated on the buffer electrode 162 and then dried, and the plurality of front electrodes 141 positioned on the anti-reflection portion 130. ) And a front electrode 140 having a plurality of front busbars 142 and a rear electrode 151 positioned on the rear buffer electrode 162, thereby completing the solar cell 11 (FIG. 1 and 2).

전면전극부용 페이스트(40)는, 도 7f에 도시한 것처럼, 전면전극용 부분(41)과 전면버스바용 부분(42)을 구비하고 있고, 전면전극부용 페이스트(40)의 건조 동작에 의해, 전면전극용 부분(41)은 복수의 전면 전극(141)이 되고, 전면버스바용 부분(42)은 복수의 전면 버스바(142)가 된다.The front electrode paste 40 is provided with a front electrode portion 41 and a front bus bar portion 42, as shown in FIG. 7F. The electrode portion 41 is a plurality of front electrodes 141, and the front bus bar portion 42 is a plurality of front bus bars 142.

다음, 도 8 및 도 9를 참고로 하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지(12)에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)와 비교하여, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Next, referring to FIGS. 8 and 9, a solar cell 12 according to another embodiment of the present invention will be described. Compared with the solar cell 11 shown in Figs. 1 and 2, the components that perform the same function are given the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 8 및 도 9에 도시한 태양 전지(12)는 후면 전계부뿐만 아니라 에미터부 및 에미터부에 연결된 부분들도 입사면이 아닌 기판의 후면에 위치한 후면 이종 접합 태양 전지이고, 이것을 제외하면, 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)과 유사한 구조를 갖고 있다.The solar cell 12 shown in FIGS. 8 and 9 is a rear heterojunction solar cell in which not only the rear electric field part but also the emitter part and the parts connected to the emitter part are located on the rear side of the substrate rather than the incident surface. It has a structure similar to the solar cell 11 shown in FIG. 1 and FIG.

즉, 태양 전지(12)는 기판(110), 기판(110)의 전면에 위치하는 전면 보호부(191), 전면 보호부(191) 위치한 전면 전계부(171), 전면 전계부(171) 위에 위에 위치하는 반사 방지부(130), 기판(110)의 후면에 위치한 후면 보호부(192a), 후면 보호부(192a) 위에 위치하는 복수의 에미터부(121a), 후면 보호부(192a) 위에 위치하는 복수의 후면 전계부(172a), 복수의 에미터부(121a) 위에 각각 위치하는 복수의 제1 버퍼 전극(161a), 복수의 후면 전계부(172a) 위에 각각 위치하는 복수의 제2 버퍼 전극(162a), 복수의 제1 버퍼 전극(161a) 위에 각각 위치하는 복수의 제1 전극(141a)와 복수의 제2 버퍼 전극(162a) 위에 각각 위치하는 복수의 제2 전극(151a)을 구비한다 That is, the solar cell 12 is disposed on the substrate 110, the front protective part 191 positioned at the front of the substrate 110, the front electric field part 171 located at the front protective part 191, and the front electric field part 171. Located above the anti-reflection unit 130, the rear protection unit 192a located on the rear side of the substrate 110, the plurality of emitter units 121a located on the rear protection unit 192a, and the rear protection unit 192a. A plurality of first buffer electrodes 161a respectively positioned on the plurality of rear electric field parts 172a and the plurality of emitter parts 121a, and a plurality of second buffer electrodes respectively positioned on the plurality of rear electric field parts 172a ( 162a, a plurality of first electrodes 141a respectively positioned on the plurality of first buffer electrodes 161a, and a plurality of second electrodes 151a respectively positioned on the plurality of second buffer electrodes 162a.

기판(110)은 n형 또는 p형의 결정질 반도체로 이루어져 있고, 기판(110)의 전면은 불규칙한 표면을 갖는 요철면을 갖는다.The substrate 110 is made of an crystalline semiconductor of n-type or p-type, and the front surface of the substrate 110 has an uneven surface having an irregular surface.

기판(110)은 전면뿐만 아니라 후면에도 텍스처링 표면을 가질 수 있다.Substrate 110 may have a texturing surface on the back as well as on the front.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 예의 기판(110)의 후면은 텍스처링 표면 대신 평탄면을 갖는다. 이로 인해, 기판(110)의 후면에 위치하는 구성요소들이 보다 균일하고 안정적으로 기판(110)의 후면과 밀착하여 형성되어, 기판(110)과 기판(110)의 후면 위에 위치하는 구성요소들간의 접촉 저항이 감소된다. As shown in Figures 8 and 9, the backside of the substrate 110 of this example has a flat surface instead of a texturing surface. As a result, the components disposed on the rear surface of the substrate 110 may be formed to be in close contact with the rear surface of the substrate 110 more uniformly and stably, and thus, between the components disposed on the rear surface of the substrate 110 and the substrate 110. Contact resistance is reduced.

전면 보호부(191)는 진성 비정실 실리콘으로 이루어져 있고 패시베이션 기능을 수행하여 결함에 의해 기판(110)의 표면 및 그 근처에서 손실되는 전하의 양을 감소시킨다. The front protection portion 191 is made of intrinsic amorphous silicon and performs a passivation function to reduce the amount of charge lost on and near the surface of the substrate 110 by the defect.

전면 전계부(171)는 비정질 실리콘으로 이루어지고, 기판(110)과 동일한 도전성 타입(예, n형)의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 함유된 불순물부이다.The front electric field part 171 is made of amorphous silicon, and is an impurity part in which impurities of the same conductivity type (eg, n-type) as the substrate 110 are contained at a higher concentration than the substrate 110.

전면 전계부(171)는 도 1 및 도 2의 후면 전계부(172)와 비교할 때, 형성 위치를 제외하면 동일한 기능을 수행한다.Compared with the rear electric field 172 of FIGS. 1 and 2, the front electric field unit 171 performs the same function except for the formation position.

따라서, 기판(110)과 전면 전계부(171)와의 불순물 농도 차이로 인한 전위 장벽에 의해 기판(110) 전면 쪽으로의 전하(예, 정공) 이동을 방해하는 전면 전계 기능을 수행한다. 따라서, 기판(110)의 전면 쪽으로 이동하는 정공은 전위 장벽에 의해 기판(110)의 후면 쪽으로 되돌아가게 되는 전면 전계 효과가 얻어지고, 이로 인해, 외부 장치로 출력되는 전하의 출력량이 증가하게 되고 기판(110)의 전면에서 재결합이나 결함에 의해 손실되는 전하의 양이 감소한다.Therefore, a front electric field function that prevents charge (eg, hole) movement toward the front surface of the substrate 110 due to a potential barrier due to a difference in impurity concentration between the substrate 110 and the front surface electric field unit 171. Therefore, the front field effect that the holes moving toward the front surface of the substrate 110 is returned to the rear surface of the substrate 110 by the potential barrier is obtained, thereby increasing the output amount of the electric charge output to the external device and The amount of charge lost by recombination or defects at the front of 110 is reduced.

전면 전계부(171)는 전면 전계 기능뿐만 아니라 전면 보호부(191)와 함께 패시베이션 기능을 수행한다.The front electric field unit 171 performs the passivation function together with the front protection unit 191 as well as the front electric field function.

전면 전계부(171) 위에 위치한 반사 방지부(130)는 태양 전지(12)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(12)의 효율을 높인다.The anti-reflection unit 130 positioned on the front electric field unit 171 reduces the reflectivity of light incident on the solar cell 12 and increases the selectivity of a specific wavelength region, thereby increasing the efficiency of the solar cell 12.

기판(110)의 전면에 위치한 전면 보호부(191)와 반사 방지부(130) 중 적어도 하나는 필요에 따라 생략될 수 있다.At least one of the front protection part 191 and the anti-reflection part 130 disposed on the front surface of the substrate 110 may be omitted as necessary.

기판(110)의 후면에 위치한 후면 보호부(192a)는 서로 이격되어 있는 복수의 제1 후면 보호 부분(1921)과 복수의 제2 후면 보호 부분(1922)을 구비한다. 제1 후면 보호 부분(1921)과 제2 후면 보호 부분(1922)은 기판(110) 위에서 번갈아 위치하며 서로 나란히 정해진 방향으로 뻗어 있다. The rear protective part 192a disposed at the rear of the substrate 110 includes a plurality of first rear protective parts 1921 and a plurality of second rear protective parts 1922 that are spaced apart from each other. The first rear protective portion 1921 and the second rear protective portion 1922 are alternately positioned on the substrate 110 and extend in a predetermined direction in parallel with each other.

후면 보호부(192a)는 전면 보호부(191)와 동일한 물질로 이루어져 있다. 따라서, 후면 보호부(192a)는 진성 비정질 실리콘으로 이루어진다.The rear protector 192a is made of the same material as the front protector 191. Thus, the back protection 192a is made of intrinsic amorphous silicon.

이러한 후면 보호부(192a)는 형성된 개수를 제외하면, 도 1 및 도 2의 후면 보호부(192)와 동일하므로, 패시베이션 기능을 수행하여, 기판(110)의 후면으로 이동한 전하가 결함에 의해 소멸되는 것을 감소한다. Since the back protection part 192a is identical to the back protection part 192 of FIGS. 1 and 2 except for the number formed, the back protection part 192a performs a passivation function, so that charges transferred to the back surface of the substrate 110 may be caused by defects. Reduce extinction

복수의 후면 전계부(172a)는 도 1 및 도 2의 후면 전계부(172)와 형성 개수를 제외하면 동일한 기능을 수행한다. 따라서, 복수의 후면 전계부(172a)는 제2 후면 보호 부분(1922) 위에 존재하고, 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 n형 또는 p형의 불순물부이다.The plurality of rear electric field parts 172a performs the same function except for the number of formations with the rear electric field parts 172 of FIGS. 1 and 2. Accordingly, the plurality of backside electric fields 172a are present on the second backside protection portion 1922, and n-type or p-type impurities in which the same conductivity type impurities as the substrate 110 are doped at a higher concentration than the substrate 110. It is wealth.

각 후면 전계부(172a)는 각 제2 후면 보호 부분(1922) 위에서 제2 후면 보호 부분(1922)을 따라서 정해진 방향으로 뻗어 있다. Each rear electric field portion 172a extends in a predetermined direction along the second rear protective portion 1922 over each second rear protective portion 1922.

이러한 후면 전계부(172a)는 기판(110)과 후면 전계부(172a)와의 불순물 농도 차이로 인한 전위 장벽을 이용하여 후면 전계부(172a) 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 후면 전계부(172a)로의 전자 이동을 가속화시켜 후면 전계부(172a)로의 전자 이동량을 증가시킨다. The rear electric field 172a uses the potential barrier due to the difference in the impurity concentration between the substrate 110 and the rear electric field 172a to reduce the charges lost due to the recombination of electrons and holes in the rear electric field 172a and its vicinity. The amount is reduced and the electron movement to the back field 172a is accelerated to increase the electron movement to the back field 172a.

또한 후면 전계부(172a)는 제1 후면 보호 부분(1921)과 함께 패시베이션 기능을 수행한다. 따라서, 제2 후면 보호 부분(1922)과 함께 기판(110)의 표면 및 그 부근에서 소멸되는 전하의 양을 감소시킨다.In addition, the rear electric field unit 172a performs a passivation function together with the first rear protective portion 1921. Thus, the amount of charge dissipated at and near the surface of the substrate 110 with the second backside protective portion 1922 is reduced.

복수의 에미터부(121a)는 역시 도 1 및 도 2의 에미터부(121)와 형성 위치 및 형성 개수를 제외하면 동일한 기능을 수행한다.The plurality of emitter portions 121a also perform the same function except for the position and number of formation of the emitter portion 121 of FIGS. 1 and 2.

따라서, 복수의 에미터부(121a)는 후면 보호부(192a)의 복수의 제1 후면 보호 부분(1921) 위에 위치하여, 복수의 제1 후면 보호 부분(1921) 위에서 제1 후면 보호 부분(1921)을 따라 정해진 방향으로 뻗어 있다.Accordingly, the plurality of emitter portions 121a are positioned above the plurality of first rear protection portions 1921 of the rear protection portion 192a, and thus the first rear protection portions 1921 on the plurality of first rear protection portions 1921. It extends along the direction.

따라서, 도 8 및 도 9에 도시한 것처럼, 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)는 기판(110)의 후면에서 교대로 위치한다.Thus, as shown in FIGS. 8 and 9, the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a are alternately positioned at the rear surface of the substrate 110.

각 에미터부(121a)는 p형 또는 n형의 불순물부이고 비정질 실리콘으로 이루어져 있다.Each emitter portion 121a is a p-type or n-type impurity portion and is made of amorphous silicon.

이들 복수의 에미터부(121a) 역시 제1 후면 보호 부분(1921)과 함께 패시베이션 기능을 수행하여, 결함에 의해 기판(110)의 후면에서 소멸되는 전하의 양이 감소하여, 태양 전지(12)의 효율이 향상된다.The plurality of emitter portions 121a also perform a passivation function together with the first rear protective portion 1921, so that the amount of electric charges dissipated at the rear surface of the substrate 110 due to the defect is reduced, so that the solar cell 12 The efficiency is improved.

복수의 에미터부(121a) 위 그리고 복수의 후면 전계부(172a) 위에 위치한 복수의 제1 버퍼 전극(161a)과 복수의 제2 버퍼 전극(162a)는 각각 도 1 및 도 2에 도시한 전면 버퍼 전극(161)과 후면 버퍼 전극(162)과 비교할 때, 형성 위치와 형성 개수를 제외하면 동일하다.A plurality of first buffer electrodes 161a and a plurality of second buffer electrodes 162a positioned on the plurality of emitter portions 121a and on the plurality of rear electric field portions 172a are respectively front buffers shown in FIGS. 1 and 2. Compared with the electrode 161 and the rear buffer electrode 162, the same except for the formation position and the number of formation.

즉, 복수의 제1 버퍼 전극(161a)은 복수의 에미터부(121a)로부터 해당하는 전하를 수집하여 그 위에 위치한 복수의 제1 전극(141a)으로 전달하고, 복수의 제2 버퍼 전극(162a)은 복수의 후면 전계부(172a)로부터 해당하는 전하를 수집하여 그 위에 위치한 복수의 제2 전극(151a)으로 전달한다.That is, the plurality of first buffer electrodes 161a collects the corresponding charges from the plurality of emitter units 121a and transfers them to the plurality of first electrodes 141a positioned thereon, and the plurality of second buffer electrodes 162a. Collects the corresponding charges from the plurality of backside electric fields 172a and transfers the corresponding charges to the plurality of second electrodes 151a positioned thereon.

이때, 도체인 제1 버퍼 전극(161a)과 제2 버퍼 전극(162a)는, 이미 기술한 것처럼, 접해있는 반도체, 즉 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)의 도전성 타입에 따라 해당 전하(정공과 전하 중 하나)의 이동을 원활히 하기 위해, 일함수를 이용하여 접해 있는 반도체의 에너지 밴드를 변화시킨다At this time, the first buffer electrode 161a and the second buffer electrode 162a, which are conductors, have a corresponding charge according to the conductivity type of the semiconductor, that is, the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a, as described above. In order to facilitate the movement of one of the holes and the charge, the work function is used to change the energy band of the semiconductor

따라서 설명한 것처럼, 접해있는 반도체가 p형 불순물부[에미터부(121a) 또는 후면 전계부(172a)](일함수: 약 4.9eV 내지 5.9eV)일 경우, 도체[제1 버퍼 전극(161a) 또는 제2 버퍼 전극(162a)]와 접해 있는 p형 불순물부의 에너지 밴드가 하강할수록 접해있는 도체(제1 버퍼 전극(161a) 또는 제2 버퍼 전극(162a)로의 정공 이동이 용이하므로, 제1 버퍼 전극(161a) 또는 제2 버퍼 전극(162a)는 p형 불순물부의 일함수보다 같거나 크다. Therefore, as described above, when the semiconductor is in contact with the p-type impurity portion (emitter portion 121a or rear electric field portion 172a) (work function: about 4.9 eV to 5.9 eV), the conductor (first buffer electrode 161a) or The lower the energy band of the p-type impurity portion in contact with the second buffer electrode 162a, the easier the hole movement to the contacting conductor (the first buffer electrode 161a or the second buffer electrode 162a). 161a or the second buffer electrode 162a is equal to or larger than the work function of the p-type impurity portion.

또한, 접해있는 반도체가 n형 불순물부[후면 전계부(172a) 또는 에미터부(121a)](일함수: 약 4.1eV 내지 4.6eV)일 경우, 도체[제2 버퍼 전극(162a) 또는 제1 버퍼 전극(161a)]와 접해 있는 n형 불순물부의 에너지 밴드가 상승할수록 접해있는 도체(제2 버퍼 전극(162a) 또는 제1 버퍼 전극(161a)로의 전자 이동이 용이하므로, 제2 버퍼 전극(162a)과 제1 버퍼 전극(161a)는 n형 불순물부의 일함수보다 같거나 작다. In addition, when the semiconductor is in contact with the n-type impurity portion (rear electric field portion 172a or emitter portion 121a) (work function: about 4.1 eV to 4.6 eV), the conductor (second buffer electrode 162a or first) is used. As the energy band of the n-type impurity portion in contact with the buffer electrode 161a increases, electron movement to the contacting conductor (the second buffer electrode 162a or the first buffer electrode 161a) is easier, and thus the second buffer electrode 162a ) And the first buffer electrode 161a are equal to or smaller than the work function of the n-type impurity portion.

따라서, p형 불순물부와 접해 있을 경우, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 약 5.0eV 내지 6.4eV일 수 있고, 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.Therefore, when the p-type impurity portion is in contact, the first and second buffer electrodes 161a and 162a may be about 5.0 eV to 6.4 eV, and gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), and chromium may be used. (Cr), copper (Cu), tungsten (W), and at least one selected from the group consisting of oxides thereof.

또한, n형 불순물부와 접해 있을 경우, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 약 3.7eV 내지 4.3eV일 수 있고, 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.In addition, when the n-type impurity portion is in contact with each other, the first and second buffer electrodes 161a and 162a may be about 3.7 eV to 4.3 eV, and may include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), and titanium. (Ti) and oxides thereof.

이때, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)의 두께는 기판(110)의 후면에 위치하므로, 1㎚ 내지 100㎚일 수 있다.In this case, since the thicknesses of the first and second buffer electrodes 161a and 162a are located on the rear surface of the substrate 110, they may be 1 nm to 100 nm.

본 예에서, 제1 버퍼 전극(161a)와 제2 버퍼 전극(162a)은 서로 다른 도전성 타입의 불순물부[예, p형 에미터부(121a)와 n형 후면 전계부(172a) 또는 n형 에미터부(121a)와 p형 후면 전계부(172a)]와 접해 있으므로, 본 예에서, 제1 버퍼 전극(161a)과 제2 버퍼 전극(162a)은 서로 다른 일함수를 갖고 있고 서로 다른 재료로 이루어져 있다.In this example, the first buffer electrode 161a and the second buffer electrode 162a are formed of impurity portions of different conductivity types (eg, the p-type emitter portion 121a and the n-type rear electric field portion 172a or the n-type emi). The contact portion 121a and the p-type backside electric field portion 172a]. In this example, the first buffer electrode 161a and the second buffer electrode 162a have different work functions and are made of different materials. have.

이와 같은 복수의 제1 버퍼 전극(161a)와 복수의 제2 버퍼 전극(162a)에 의해 각각 복수의 에미터부(121a)와 복수의 후면 전계부(172a)와 복수의 제1 버퍼 전극(161a)와 복수의 제2 버퍼 전극(162a)사이의 오믹 콘택(ohmic contact)이 형성되어 이들 간의 전도도가 향상되고, 이로 인해, 복수의 에미터부(121a)와 복수의 후면 전계부(172a)로부터 복수의 제1 버퍼 전극(161a)와 복수의 제2 버퍼 전극(162a)로 각각 이동하는 전하의 이동량이 향상된다.By the plurality of first buffer electrodes 161a and the plurality of second buffer electrodes 162a, the plurality of emitter portions 121a, the plurality of rear electric field portions 172a, and the plurality of first buffer electrodes 161a, respectively. Ohmic contact is formed between the second buffer electrode 162a and the plurality of second buffer electrodes 162a, thereby improving conductivity between the plurality of emitter portions 121a and the plurality of rear electric field portions 172a. The amount of charge transfer to the first buffer electrode 161a and the plurality of second buffer electrodes 162a is improved.

제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)이 금속을 함유하고 있으므로 기판(110)을 통과한 빛을 기판(110)쪽으로 반사시킨다.Since the first and second buffer electrodes 161a and 162a contain a metal, light passing through the substrate 110 is reflected toward the substrate 110.

복수의 에미터부(121a) 위에 위치한 복수의 제1 전극(141a) 및 복수의 후면 전계부(172a) 위에 위치한 복수의 제2 전극(151a)는 형성 위치와 개수만 상이할 뿐, 도 1 및 도 2의 전면 전극부(140)와 후면 전극(151)과 동일한 기능을 수행한다. The plurality of first electrodes 141a positioned on the plurality of emitter portions 121a and the plurality of second electrodes 151a positioned on the plurality of rear electric field portions 172a differ only in the formation position and the number thereof. 2 performs the same function as the front electrode 140 and the rear electrode 151.

따라서 복수의 에미터부(121a) 위에 위치하는 복수의 제1 전극(141a)은 각 에미터부(121a)를 따라서 뻗어 있고, 복수의 후면 전계부(172a) 위에 위치하는 복수의 제2 전극(151a)은 각 후면 전계부(172a)를 따라서 뻗어 있다. Accordingly, the plurality of first electrodes 141a positioned on the plurality of emitter portions 121a extend along each of the emitter portions 121a and the plurality of second electrodes 151a positioned on the plurality of rear electric field portions 172a. Extends along each rear electric field 172a.

따라서, 복수의 제1 및 제2 전극(141a, 151a)은 각각 복수의 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)을 통해 복수의 에미터부(121a)와 복수의 후면 전계부(172a)와 전기적으로 연결된다.Accordingly, the plurality of first and second electrodes 141a and 151a may be connected to the plurality of emitter portions 121a and the plurality of rear electric field portions 172a through the plurality of first and second buffer electrodes 161a and 162a, respectively. Electrically connected.

이로 인해, 각 제1 전극(141a)은 해당 에미터부(121a) 쪽으로 이동하여 제1 버퍼 전극(161a)을 통해 전송되는 전하, 예를 들어, 정공을 수집하고, 각 제2 전극(151a)은 해당 후면 전계부(172a) 쪽으로 이동하여 제2 버퍼 전극(162a)을 통해 전송되는 전하, 예를 들어, 전자를 수집한다.As a result, each of the first electrodes 141a moves toward the corresponding emitter portion 121a to collect charges transferred through the first buffer electrode 161a, for example, holes, and each second electrode 151a The charge moves toward the rear electric field 172a and collects charges transferred through the second buffer electrode 162a, for example, electrons.

복수의 제1 및 제2 전극(141a, 151a)은 알루미늄(Al)이나 은(Ag)과 같은 금속 물질을 함유하고 있지만, 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 금속 물질 또는 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다. The plurality of first and second electrodes 141a and 151a contain a metallic material such as aluminum (Al) or silver (Ag), but nickel (Ni), copper (Cu), tin (Sn), and zinc (Zn). ), At least one conductive metal material selected from the group consisting of indium (In), titanium (Ti), gold (Au), and combinations thereof or other conductive metal materials.

이처럼, 복수의 제1 및 제2 전극(141a, 151a)이 금속 물질로 이루어져 있으므로, 복수의 제1 및 제2 전극(141a, 151a)은 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)을 각각 통과한 빛을 기판(110) 쪽으로 반사시킨다.As described above, since the plurality of first and second electrodes 141a and 151a are made of a metal material, the plurality of first and second electrodes 141a and 151a respectively form the first and second buffer electrodes 161a and 162a. Reflected light is reflected toward the substrate 110.

제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)이 유사하게 금속 물질을 함유하고 있고 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)로부터의 전하를 수집하여 외부 장치로 출력할 수 있으므로, 본 예와 달리, 필요에 따라 제1 및 제2 전극(141a, 151a)은 생략 가능하다. Since the first and second buffer electrodes 161a and 162a similarly contain a metal material and can collect charges from the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a and output them to an external device. Alternatively, the first and second electrodes 141a and 151a may be omitted as necessary.

제1 및 제2 전극(141a, 151a)이 생략될 경우, 태양 전지(12)의 제조 비용과 제조 시간이 단축되며, 제1 및 제2 전극(141a, 151a)이 존재할 경우, 전도도가 향상되어 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)로부터 외부 장치로 각각 출력되는 전하의 양이 증가하고 제1 및 제 버퍼 전극(161a 162a)을 산소나 오염 물질로부터 보호할 수 있다.When the first and second electrodes 141a and 151a are omitted, the manufacturing cost and manufacturing time of the solar cell 12 are shortened, and when the first and second electrodes 141a and 151a are present, the conductivity is improved. The amount of charge output from the emitter unit 121a and the rear electric field unit 172a to the external device increases, respectively, and the first and first buffer electrodes 161a and 162a may be protected from oxygen or contaminants.

도 8 및 도 9에서, 복수의 에미터부(121a) 위에 위치하는 복수의 제1 버퍼 전극(161a)과 복수의 제1 전극(141a) 그리고 복수의 후면 전계부(172a) 위에 위치하는 복수의 제2 버퍼 전극(162a)과 복수의 제2 전극(151a)은 각각 복수의 에미터부(121a)와 복수의 후면 전계부(172a)의 일부 위에 일치한다. 따라서, 각 제1 버퍼 전극(161a)과 각 제1 전극(141a) 중 적어도 하나는 하부에 위치한 각 에미터부(121a)의 상부면 전체에 위치하여 해당 에미터부(121a)와 동일한 평면 형상을 가질 수 있다.8 and 9, a plurality of first buffer electrodes 161a, a plurality of first electrodes 141a, and a plurality of backside electric fields 172a positioned on the plurality of emitter portions 121a, respectively. The two buffer electrodes 162a and the plurality of second electrodes 151a coincide with portions of the plurality of emitter portions 121a and the plurality of rear electric field portions 172a, respectively. Accordingly, at least one of each of the first buffer electrode 161a and each of the first electrodes 141a may be disposed on the entire upper surface of each emitter portion 121a disposed below and have the same planar shape as the corresponding emitter portion 121a. Can be.

또한, 각 제2 버퍼 전극(162a)과 각 제2 전극(151a) 중 적어도 하나 역시 하부에 위치한 각 후면 전계부(172a)의 상부면 전체에 위치하여 해당 후면 전계부(172a)와 동일한 평면 형상을 가질 수 있다.In addition, at least one of each of the second buffer electrodes 162a and each of the second electrodes 151a may also be disposed on the entire upper surface of each of the rear electric field parts 172a located at the bottom, and may have the same planar shape as the corresponding rear electric field parts 172a. Can have

추가로, 각 제1 버퍼 전극(161a)과 각 제1 전극(141a) 그리고 각 제2 버퍼 전극(162a)과 각 제2 전극(151a) 또한 서로 동일한 평면 형상을 가질 수 있다.In addition, each of the first buffer electrodes 161a, each of the first electrodes 141a, and each of the second buffer electrodes 162a and each of the second electrodes 151a may have the same planar shape.

이럴 경우, 하부막과 상부막 간의 접촉 면적이 증가하여 접촉 저항이 감소하므로, 하부막과 상부막 간의 전도도가 향상된다.In this case, since the contact area is reduced by increasing the contact area between the lower layer and the upper layer, the conductivity between the lower layer and the upper layer is improved.

또한, 도 8 및 도 9은 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)의 폭은 동일하지만, 이와는 달리, 서로 다를 수 있다.8 and 9, the widths of the emitter unit 121a and the rear electric field unit 172a are the same, but may be different from each other.

예를 들어, 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a) 중 하나인 p형 불순물부의 폭이 클 경우, 전자보다 느린 이동 속도를 갖는 정공의 수집량이 증가하여, 전자와 정공의 이동 속도 차이로 인한 문제가 줄어들거나 방지된다.For example, when the width of the p-type impurity portion, which is one of the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a, is large, the collection amount of holes having a slower moving speed than the electrons increases, resulting in a difference in the moving speed of the electrons and the holes. The problem caused is reduced or prevented.

이와 같은 구조를 갖는 태양 전지(12)는 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)에 의한 효과 이외에도, 빛이 입사되는 기판(110)의 전면에 전극이 위치하지 않으므로 태양 전지(12)의 입사 면적이 도 1 및 도 2에 도시한 태양 전지(11)보다 증가한다. 이로 인해, 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하므로, 태양 전지(12)의 효율은 더욱 향상된다.In the solar cell 12 having such a structure, in addition to the effect of the solar cell 11 illustrated in FIGS. 1 and 2, since the electrode is not disposed on the front surface of the substrate 110 to which light is incident, the solar cell 12 is provided. The incident area of is increased than that of the solar cell 11 shown in Figs. For this reason, since the amount of light incident on the substrate 110 increases, the efficiency of the solar cell 12 is further improved.

또한, 도 1 및 도 2의 태양 전지(11)와 유사하게 반도체인 에미터부(121a) 및 후면 전계부(172a)와 접해 있는 도체의 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)에 의해, 에미터부(121a) 및 후면 전계부(172a)로부터 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)로 이동하는 전하의 양이 증가하므로, 태양 전지(12)의 효율은 더욱더 향상된다.In addition, similar to the solar cell 11 of FIGS. 1 and 2, the first and second buffer electrodes 161a and 162a of the conductor contacting the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a, which are semiconductors, Since the amount of charge that moves from the emitter portion 121a and the backside electric field portion 172a to the first and second buffer electrodes 161a and 162a increases, the efficiency of the solar cell 12 is further improved.

다음, 도 10a 내지 도 10o를 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지(12)를 제조하는 방법의 한 예를 설명한다. 이때, 도 7a 내지 도 7f와 비교할 때, 동일한 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. Next, an example of a method of manufacturing the solar cell 12 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10A to 10O. In this case, the same reference numerals are assigned to the same elements as compared with FIGS. 7A to 7F, and detailed description thereof will be omitted.

도 10a를 참고로 하면, 도 7a에 도시한 것처럼, 기판(110)의 후면에 실리콘 산화막(SiOx) 등으로 이루어진 식각 방지막(60)을 적층한 후, 식각 방지막(60)을 마스크로 하여, 식각 방지막(60)이 형성되지 않은 기판(110)의 전면을 식각하여, 텍스처링 면을 형성한 후 식각 방지막(60)을 제거한다. Referring to FIG. 10A, as shown in FIG. 7A, an etch stop layer 60 made of silicon oxide film (SiOx) or the like is stacked on the rear surface of the substrate 110, and then etched using the etch stop layer 60 as a mask. The entire surface of the substrate 110 on which the barrier layer 60 is not formed is etched to form a texturing surface, and then the etch barrier layer 60 is removed.

그런 다음, 도 10b에 도시한 것처럼, 기판(110)의 전면과 기판(110)의 후면에 진성 비정질 실리콘으로 이루어진 전면 보호부(191)과 제1 후면 보호막(922)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 10B, a front protective part 191 made of intrinsic amorphous silicon and a first rear protective film 922 are formed on the front surface of the substrate 110 and the rear surface of the substrate 110.

다음, 도 10c에 도시한 것처럼, PECVD 등을 이용하여 전면 보호부(191) 및 제1 후면 보호막(922) 위에 5가 원소의 불순물[도펀트(dopant)]을 이용하여 기판(110)보다 높은 불순물 도핑 농도를 갖는 비정질 실리콘층을 형성하여 전면 전계부(171)와 후면 전계부(172a)를 형성한다. 이때, 전면 전계부(171)와 후면 전계부(172a)의 형성 순서는 변경 가능하다. Next, as shown in FIG. 10C, an impurity higher than the substrate 110 using impurity (dopant) of a pentavalent element on the front protective part 191 and the first rear protective film 922 using PECVD or the like. An amorphous silicon layer having a doping concentration is formed to form the front electric field part 171 and the back electric field part 172a. At this time, the formation order of the front electric field unit 171 and the rear electric field unit 172a can be changed.

다음, 도 10d에 도시한 것처럼, 식각 방지막(61)을 후면 전계부(172a) 위에 형성한 후 식각 방지막(61)을 선택적으로 패터닝(patterning)하여 후면 전계부(172a)의 원하는 부분에 식각 방지막(61)을 위치시킨 후, 도 10e에 도시한 것처럼, 습식 에칭법이나 건식 에칭법 등을 이용하여 식각 방지막(61)을 마스크로 하여 노출된 후면 전계부(172a)와 그 하부에 위치하는 제1 후면 보호막(922) 부분을 차례로 제거한다. 이로 인해, 복수의 제2 후면 보호 부분(1922)을 형성하고, 그 위에 위치하는 복수의 후면 전계부(172a)가 완성된다. 이때, 기판(110)의 전면에 형성된 막들을 보호하기 위해, 기판(110)의 전면 전계부(171) 위에도 실리콘 산화물(SiOx) 등으로 이루어진 식각 방지막이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 10D, the etch stop layer 61 is formed on the rear field part 172a, and then the etch stop layer 61 is selectively patterned to form an etch stop layer on a desired portion of the back field part 172a. After the 61 is positioned, as shown in FIG. 10E, the back surface field portion 172a exposed under the etch stop layer 61 as a mask using a wet etching method, a dry etching method, or the like is positioned below it. 1 Remove the rear protective film 922 in order. As a result, a plurality of second backside protection portions 1922 are formed, and a plurality of backside electric fields 172a positioned thereon is completed. In this case, in order to protect the films formed on the entire surface of the substrate 110, an etch stop layer made of silicon oxide (SiOx) may be formed on the front field 171 of the substrate 110.

다음, 도 10f에 도시한 것처럼, PECVD 등으로 노출된 기판(110)의 후면 위 그리고 복수의 후면 전계부(172a) 위에 놓여 있는 식각 방지막(61) 위에 제1 후면 보호막(922)와 동일한 물질인 진성 비절징 실리콘으로 제2 후면 보호막(921)을 형성하고, 그 위에 차례로, 비정실 실리콘으로 이루어지고 3가 원소의 불순물을 함유하는 에미터부(121a)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 10F, the same material as that of the first rear passivation layer 922 is formed on the etch stop layer 61 on the rear surface of the substrate 110 exposed by PECVD or the like and on the plurality of rear field portions 172a. A second backside protective film 921 is formed of intrinsic uncut silicon, and in turn an emitter portion 121a made of amorphous silicon and containing impurities of trivalent elements is formed.

다음, 도 10g를 참고로 하여, 식각 방지막(62)을 에미터부(121a) 위에 형성한 후 선택적으로 패터닝하여 원하는 위치에 식각 방지막(62)을 위치시킨다. 그런 다음, 도 10h에 도시한 것처럼, 습식 에칭법이나 건식 에칭법 등을 이용하여 식각 방지막(62)을 마스크로 하여 노출된 에미터부(121a) 부분과 그 하부에 위치하는 제2 후면 보호막(921) 부분을 제거한 후, 식각 방지막(61, 62)도 제거한다. 이때, 에미터부(121a)과 제2 후면 보호막(921)을 제거하는 방법과 식각 방지막(61, 62)을 제거하는 방법을 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 동일한 방법을 이용하여 에미터부(121a) 및 제2 후면 보호막(921)과 식각 방지막(61, 62)을 제거할 경우, 이용되는 식각 물질이나 식각 시간 등과 같은 식각 조건을 조정하여 원하는 부분만 식각이 이루어지도록 한다. 이로 인해, 복수의 에미터부(121a)과 그 하부에 위치한 복수의 제1 후면 보호 부분(1921)을 완성한다.Next, referring to FIG. 10G, the etch stop layer 62 is formed on the emitter unit 121a and then selectively patterned to place the etch stop layer 62 at a desired position. Then, as shown in FIG. 10H, the portion of the emitter portion 121a exposed by using the etch stop layer 62 as a mask using a wet etching method, a dry etching method, or the like, and the second rear passivation layer 921 positioned below it. ), The etch stop layers 61 and 62 are also removed. In this case, the method of removing the emitter unit 121a and the second rear protective layer 921 and the method of removing the etch barrier layers 61 and 62 may be the same or different. When the emitter unit 121a, the second rear passivation layer 921 and the etch stop layers 61 and 62 are removed using the same method, only the desired portion may be etched by adjusting etching conditions such as the used etching material or etching time. To be done. This completes the plurality of emitter portions 121a and the plurality of first rear protective portions 1921 located below them.

이와 같은 방법을 이용하여 복수의 에미터부(121a) 및 그 하부의 복수의 제1 후면 보호 부분(1921)과 복수의 후면 전계부(172a) 및 그 하부의 복수의 제2 후면 보호 부분(1922)가 형성될 때, 복수의 에미터부(121a) 및 그 하부의 복수의 제1 후면 보호 부분(1921)과 복수의 후면 전계부(172a) 및 그 하부의 복수의 제2 후면 보호 부분(1922)의 형성 순서는 변경 가능하다.By using such a method, the plurality of emitter portions 121a and the plurality of first rear protective portions 1921 and the plurality of rear electric field portions 172a and the plurality of second rear protective portions 1922 below them. Is formed, the plurality of emitter portions 121a and the plurality of first rear protective portions 1921 and lower portions of the rear electric field portions 172a and the plurality of second rear protective portions 1922 thereunder. The order of formation can be changed.

다음, 도 10i에 도시한 것처럼, 노출된 기판(110)의 후면 위와 복수의 에미터부(121a) 및 복수의 후면 전계부(172a) 위에 실리콘 산화물(SiOx) 등으로 이루어진 성막 방지막(63)을 형성한 후, 도 10j에 도시한 것처럼, 사진 식각법 등을 이용하여 성막 방지막(63)을 선택적으로 제거하여 각 에미터부(121a)의 적어도 일부를 노출한다.Next, as shown in FIG. 10I, a film formation prevention layer 63 made of silicon oxide (SiOx) or the like is formed on the exposed rear surface of the substrate 110, the plurality of emitter portions 121a, and the plurality of rear electric field portions 172a. Thereafter, as shown in FIG. 10J, at least a portion of each emitter portion 121a is exposed by selectively removing the anti-film formation film 63 using photolithography or the like.

다음, 도 10k을 참고로 하면, 스퍼터링법이나 증착법 등을 이용하여 제1 버퍼 전극막(160)을 형성한 후, 성막 방지막(63)과 그 위에 위치한 제1 버퍼 전극막(160)의 일부를 제거하여, 복수의 에미터부(121a) 위에 복수의 제1 버퍼 전극(161a)을 형성한다.Next, referring to FIG. 10K, after the first buffer electrode film 160 is formed using a sputtering method or a vapor deposition method, the deposition preventing film 63 and a portion of the first buffer electrode film 160 disposed thereon are removed. As a result, the plurality of first buffer electrodes 161a are formed on the plurality of emitter portions 121a.

다음, 도 10i 내지 도 10k에 도시한 것과 동일하게, 기판(110)의 후면에 성막 방지막(64)을 형성한 후, 성막 방지막(64)의 일부는 제거하여 복수의 후면 전계부(172a)의 적어도 일부를 드러낸 후, 제2 버퍼 전극막(도시하지 않음)을 형성한 후, 성막 방지막(64)과 그 하부의 제2 버퍼 전극막을 제거하여 복수의 후면 전계부(172a) 위에 복수의 제2 버퍼 전극(162a)을 형성한다(도 10m 내지 도 10n).Next, as shown in FIGS. 10I to 10K, after the deposition prevention film 64 is formed on the rear surface of the substrate 110, a part of the deposition prevention film 64 is removed to remove the portion of the plurality of rear electric field parts 172a. After exposing at least a portion, a second buffer electrode film (not shown) is formed, and then, the deposition prevention film 64 and the lower second buffer electrode film are removed to remove the plurality of second electrodes on the plurality of rear electric field parts 172a. The buffer electrode 162a is formed (FIGS. 10M to 10N).

본 예에서, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 약 1㎚ 내지 100㎚의 두께를 가질 수 있다.In this example, the first and second buffer electrodes 161a and 162a may have a thickness of about 1 nm to 100 nm.

이미 설명한 것처럼, 제1 및 제2 전면 버퍼 전극(161a, 162a)은 접해 있는 반도체, 즉 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)의 도전성 타입에 따라 각각 정해진 일함수를 갖는 물질로 이루어진다. As described above, the first and second front buffer electrodes 161a and 162a are made of a material having a work function determined according to the conductivity type of the semiconductor, ie, the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a, which are in contact with each other.

따라서 에미터부(121a)나 후면 전계부(172a)가 p형일 경우, 제1 버퍼 전극(161a)이나 제2 버퍼 전극(162a)은 에미터부(121a)나 후면 전계부(172a)의 일함수보다 같거나 큰 일함수, 예를 들어, 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖는다. 이를 위해, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.Therefore, when the emitter unit 121a or the rear electric field unit 172a is p-type, the first buffer electrode 161a or the second buffer electrode 162a may be larger than the work function of the emitter unit 121a or the rear electric field unit 172a. Have a work function equal to or greater than, for example, 5.0 eV to 6.4 eV. To this end, the first and second buffer electrodes 161a and 162a may be formed of gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W), and oxides thereof. It may be made of at least one selected from the group consisting of.

반면, 에미터부(121a)나 후면 전계부(172a)가 n형일 경우, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 에미터부(121a)나 후면 전계부(172a)의 일함수보다 같거나 작은 일함수, 예를 들어, 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖는다. 이를 위해, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.On the other hand, when the emitter unit 121a or the rear electric field unit 172a is n-type, the first and second buffer electrodes 161a and 162a are equal to or larger than the work function of the emitter unit 121a or the rear electric field unit 172a. It has a small work function, for example, a work function of 3.7 eV to 4.3 eV. To this end, the first and second buffer electrodes 161a and 162a may be formed of at least one selected from the group consisting of magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and oxides thereof.

이미 설명한 것처럼, 도체인 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162a)은 서로 다른 도전성 타입의 반도체[즉, 에미터부(121a)와 후면 전계부(172a)]와 접해 있으므로, 제1 및 제2 버퍼 전극(161a, 162)는 서로 다른 일함수를 갖고 있고, 또한 서로 다른 도체(재료)로 이루어진다.As described above, the first and second buffer electrodes 161a and 162a, which are conductors, are in contact with semiconductors of different conductivity types (that is, the emitter portion 121a and the rear electric field portion 172a). The buffer electrodes 161a and 162 have different work functions and are made of different conductors (materials).

다음, 도 10o에 도시한 것처럼, 복수의 제1 버퍼 전극(161a)과 복수의 제2 버퍼 전극(162a) 위에 스크린 인쇄법(screen printing)을 이용하여 전극 페이스트(paste)를 도포한 후, 열처리하여 복수의 제1 버퍼 전극(161a)을 따라 길게 연장하는 복수의 제1 전극(141a)과 복수의 제2 버퍼 전극(162a)을 따라 길게 연장하는 복수의 제2 전극(151a)을 형성한다. 이때, 전극 페이스트는 은(Ag)이나 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유한다. Next, as shown in FIG. 10O, an electrode paste is applied on the plurality of first buffer electrodes 161a and the plurality of second buffer electrodes 162a by using screen printing, and then heat treated. As a result, a plurality of first electrodes 141a extending along the plurality of first buffer electrodes 161a and a plurality of second electrodes 151a extending along the plurality of second buffer electrodes 162a are formed. At this time, the electrode paste contains a conductive material such as silver (Ag) or aluminum (Al).

그런 다음, 기판(110)의 전면에 위치하는 전면 전계부(171) 위에 PECVD나 스퍼터링법 등을 이용하여 반사 방지부(130)를 형성하여 태양 전지(12)를 완성한다(도 8 및 도 9). Then, the anti-reflective portion 130 is formed on the front surface electric field portion 171 positioned on the front surface of the substrate 110 by using PECVD or sputtering, to complete the solar cell 12 (FIGS. 8 and 9). ).

다른 예에서, 기판(110)의 전면 전계부(171) 위에 절연막인 식각 방지막이 위치할 경우, 이를 제거한 후 반사 방지부(130)를 형성한다. 이와 같이, 기판(110)의 전면 위에 절연막에 위치할 경우, 기판(110)의 후면 위에 위치한 구성요소들을 형성하기 위해 행해진 공정들로부터 기판(110)의 전면에 위치한 전면 보호부(191)와 전면 전계부(171)이 보호되므로, 전면 전계부(171)와 전면 보호부(191)의 열화 현상 등이 방지되고, 이로 인해, 전면 전계부(171)와 전면 부호부(191)의 막 특성이 유리하게 유지된다. In another example, when the etch stop layer, which is an insulating layer, is disposed on the front surface field part 171 of the substrate 110, the anti-reflective part 130 is formed after removing the etch stop layer. As such, when positioned in the insulating film on the front surface of the substrate 110, the front protective portion 191 and the front surface of the front surface of the substrate 110 from the processes performed to form the components located on the rear surface of the substrate 110 Since the electric field unit 171 is protected, deterioration of the front electric field unit 171 and the front protection unit 191 is prevented, and thus, the film characteristics of the front electric field unit 171 and the front sign unit 191 are prevented. Advantageously maintained.

본 예와 달리, 반사 방지부(130)는 형성 순서를 필요에 따라 변경 가능하다.Unlike the present example, the anti-reflection unit 130 can be changed in order of formation.

이상에서 본 발명의 바람직한 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 preferred 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.

110: 기판 121, 121a: 에미터부
130: 반사 방지부 140: 전면 전극부,
142: 전면 버스바 141, 141a, 151, 151a: 전극
161, 162, 161a, 162a: 버퍼 전극 171, 172, 172a: 전계부
191: 전면 보호부 192, 192a: 후면 보호부
1921, 1922: 후면 보호 부분
110: substrate 121, 121a: emitter portion
130: antireflection portion 140: front electrode portion,
142: front busbars 141, 141a, 151, 151a: electrodes
161, 162, 161a, and 162a: buffer electrodes 171, 172, and 172a: electric field part
191: front guard 192, 192a: rear guard
1921, 1922: rear protective part

Claims (27)

p형 또는 n형의 도전성 타입을 갖고 결정질 반도체로 이루어진 기판,
상기 기판 위에 위치하고, p형 또는 n형의 도전성 타입을 갖고 비결정질 반도체로 이루어진 적어도 하나의 불순물부, 그리고
상기 적어도 하나의 불순물부 위에 위치하고 도전성 물질로 이루어진 적어도 하나의 버퍼 전극
을 포함하고,
상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 상기 적어도 하나의 불순물과 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 상기 불순물과 같거나 작은 일함수를 갖는
태양 전지.
a substrate having a conductivity type of p-type or n-type and composed of a crystalline semiconductor,
At least one impurity portion disposed on the substrate and having a p-type or n-type conductivity type and composed of an amorphous semiconductor, and
At least one buffer electrode disposed on the at least one impurity portion and made of a conductive material
Including,
When the at least one impurity portion is p-type, the at least one buffer electrode has a work function equal to or greater than the at least one impurity, and when the at least one impurity portion is n-type, the at least one buffer electrode is the impurity Has a work function equal to or less than
Solar cells.
제1항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖는 태양 전지.
In claim 1,
When the at least one impurity portion is p-type, the at least one buffer electrode has a work function of 5.0eV to 6.4eV.
제1항 또는 제2항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면 위에 위치할 경우, 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물로 이루어진 태양 전지.
The method of claim 1 or 2,
When the at least one impurity portion is p-type, when the at least one buffer electrode is positioned on the incident surface of the substrate to which light is incident, copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide Consisting of solar cells.
제1항 또는 제2항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 p형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 면 위에 위치할 경우, 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어져 있는 태양 전지.
The method of claim 1 or 2,
When the at least one impurity portion is p-type, when the at least one buffer electrode is located on the surface of the substrate opposite to the incident surface of the substrate to which light is incident, gold (Au), nickel (Ni), A solar cell comprising at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and oxides thereof.
제1항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖는 태양 전지.
In claim 1,
When the at least one impurity portion is n-type, the at least one buffer electrode has a work function of 3.7eV to 4.3eV.
제1항 또는 제5항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면 위에 위치하면, 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물로 이루어진 태양 전지.
The method of claim 1 or 5,
When the at least one impurity portion is n-type, when the at least one buffer electrode is located on the incident surface of the substrate to which light is incident, the solar cell made of magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide.
제1항 또는 제5항에서,
상기 적어도 하나의 불순물부가 n형일 경우, 상기 적어도 하나의 버퍼 전극이 빛이 입사되는 상기 기판의 입사면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 면 위에 위치하면 상기 적어도 하나의 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어진 태양 전지.
The method of claim 1 or 5,
When the at least one impurity portion is n-type, when the at least one buffer electrode is positioned on the surface of the substrate opposite to the incident surface of the substrate on which light is incident, the at least one buffer electrode is magnesium (Mg), At least one solar cell selected from the group consisting of silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti) and oxides thereof.
제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 기판,
상기 기판의 제1 면 위에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 상기 제2 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 에미터부,
상기 기판의 상기 제1 면위에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 전계부,
상기 에미터부 위에 위치하고 제1 도체로 이루어진 제1 버퍼 전극, 그리고
상기 전계부 위에 위치하고 제2 도체로 이루어진 제2 버퍼 전극
을 포함하고,
상기 제1 도체와 상기 제2 도체는 서로 다른 일함수를 갖는
태양 전지.
A substrate having a first conductivity type and composed of a semiconductor,
An emitter portion disposed on a first surface of the substrate and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and composed of a semiconductor;
An electric field unit located on the first surface of the substrate and having the first conductivity type and made of a semiconductor;
A first buffer electrode positioned on the emitter portion and formed of a first conductor, and
A second buffer electrode on the electric field part and formed of a second conductor
Including,
The first conductor and the second conductor have different work functions
Solar cells.
제8항에서,
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 도체는 상기 에미터부의 페르미 준위를 감소시키는 재료로 이루어져 있고,
상기 제2 도체는 상기 전계부의 페르미 준위를 증가시키는 재료로 이루어져 있는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first conductor is made of a material for reducing the Fermi level of the emitter portion,
And the second conductor is made of a material that increases the Fermi level of the electric field.
제8항에서,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 도체는 상기 에미터부의 페르미 준위를 증가시키는 재료로 이루어져 있고, 상기 제2 도체는 상기 전계부의 페르미 준위를 감소시키는 재료로 이루어져 있는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first conductor is made of a material that increases the Fermi level of the emitter portion, and the second conductor is a Fermi level of the electric field portion. Solar cell consisting of reducing material.
제8항에서,
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 상기 에미터부의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 상기 전계부의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고 있고,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 상기 에미터부의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 상기 전계부의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖는
태양 전지.
9. The method of claim 8,
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function equal to or greater than the work function of the emitter part, and the second buffer electrode is formed in the electric field part. Have a work function equal to or less than the work function,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function equal to or less than the work function of the emitter part, and the second buffer electrode is formed in the electric field part. Have a work function equal to or greater than the work function
Solar cells.
제11항에서,
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가지며,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖는
태양 전지.
In claim 11,
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function of 5.0 eV to 6.4 eV, and the second buffer electrode is one of 3.7 eV to 4.3 eV. Has a function,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function of 3.7 eV to 4.3 eV, and the second buffer electrode has a work of 5.0 eV to 6.4 eV. Having a function
Solar cells.
제11항 또는 제12항에서
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 구리(Cu) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 또는 텅스턴(W) 산화물로 이루어지고, 상기 제2 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어진 태양 전지.
In claim 11 or 12
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode is made of copper (Cu) oxide, nickel (Ni) oxide, or tungsten (W) oxide, and The second buffer electrode is at least one solar cell selected from the group consisting of magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti) and oxides thereof.
제11항 또는 제12항에서
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 마그네슘(Mg) 산화물 또는 티타늄(Ti) 산화물로 이루어지고, 상기 2 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지는 태양 전지.
In claim 11 or 12
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode is made of magnesium (Mg) oxide or titanium (Ti) oxide, and the second buffer electrode is gold (Au). At least one selected from the group consisting of nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and oxides thereof.
제8항에서,
상기 제1 버퍼 전극과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 제1 전극과 상기 제2 버퍼 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극을 더 포함하는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
The solar cell of claim 1, further comprising a plurality of first electrodes electrically connected to the first buffer electrode and a second electrode electrically connected to the second buffer electrode.
제15항에서,
상기 기판의 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 반사 방지부를 더 포함하는 태양 전지.
16. The method of claim 15,
The solar cell of claim 1, further comprising an anti-reflective portion positioned on the second surface of the substrate opposite to the first surface of the substrate.
제16항에서,
상기 반사 방지부는 투명한 도전성 물질로 이루어진 태양 전지.
17. The method of claim 16,
The anti-reflection portion is a solar cell made of a transparent conductive material.
제8항에서,
상기 기판은 결정질 반도체로 이루어져 있고, 상기 에미터부와 상기 전계부는 비결정질 반도체로 이루어져 있는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
The substrate is a crystalline semiconductor, the emitter portion and the electric field portion is a solar cell of the amorphous semiconductor.
제8항에서,
상기 기판의 상기 제1 면은 빛이 입사되는 입사면의 반대편에 위치하는 태양 전지.
9. The method of claim 8,
And the first surface of the substrate is opposite to the incident surface to which light is incident.
제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 기판,
상기 기판의 면 위에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 상기 제2 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 복수의 에미터부,
상기 기판의 상기 면 위에 위치하고, 상기 제1 도전성 타입을 갖고 반도체로 이루어진 복수의 전계부,
상기 복수의 에미터부 위에 위치하고 제1 도체로 이루어진 복수의 제1 버퍼 전극, 그리고
상기 복수의 전계부 위에 위치하고 상기 제1 도체와 다른 제2 도체로 이루어진 복수의 제2 버퍼 전극
을 포함하는
태양 전지.
A substrate having a first conductivity type and composed of a semiconductor,
A plurality of emitter portions disposed on a surface of the substrate and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and composed of a semiconductor;
A plurality of electric field parts disposed on the surface of the substrate and having the first conductivity type and made of a semiconductor;
A plurality of first buffer electrodes disposed on the plurality of emitter portions and formed of a first conductor, and
A plurality of second buffer electrodes disposed on the plurality of electric fields and formed of a second conductor different from the first conductor;
Containing
Solar cells.
제20항에서,
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 에미터부 각각의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 전계부 각각의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고 있고,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 에미터부 각각의 일함수와 같거나 작은 일함수를 갖고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극 각각은 상기 복수의 전계부 각각의 일함수와 같거나 큰 일함수를 갖는
태양 전지.
20. The method of claim 20,
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, each of the plurality of first buffer electrodes has a work function equal to or greater than a work function of each of the plurality of emitter portions, and the plurality of Each of the second buffer electrodes has a work function equal to or less than a work function of each of the plurality of electric fields,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, each of the plurality of first buffer electrodes has a work function equal to or less than a work function of each of the plurality of emitter portions, and the plurality of Each of the second buffer electrodes has a work function equal to or greater than a work function of each of the plurality of electric fields.
Solar cells.
제21항에서,
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 가지며,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 제1 버퍼 전극은 3.7eV 내지 4.3eV의 일함수를 갖고, 상기 제2 버퍼 전극은 5.0eV 내지 6.4eV의 일함수를 갖는
태양 전지.
22. The method of claim 21,
When the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, the first buffer electrode has a work function of 5.0 eV to 6.4 eV, and the second buffer electrode is one of 3.7 eV to 4.3 eV. Has a function,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first buffer electrode has a work function of 3.7 eV to 4.3 eV, and the second buffer electrode has a work of 5.0 eV to 6.4 eV. Having a function
Solar cells.
제21항 또는 제22항에서
상기 제1 도전성 타입이 n형이고, 상기 제2 도전성 타입이 p형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어진 태양 전지.
In claim 21 or 22
When the first conductivity type is n type and the second conductivity type is p type, the plurality of first buffer electrodes may include gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), and copper ( Cu), tungsten (W), and at least one selected from the group consisting of oxides, and the plurality of second buffer electrodes include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and At least one solar cell selected from the group consisting of oxides thereof.
제21항 또는 제22항에서,
상기 제1 도전성 타입이 p형이고, 상기 제2 도전성 타입이 n형일 경우, 상기 복수의 제1 버퍼 전극은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지고, 상기 복수의 제2 버퍼 전극은 금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr), 구리(Cu), 텅스턴(W) 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어진 태양 전지.
The method of claim 21 or 22,
When the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the plurality of first buffer electrodes may include magnesium (Mg), silver (Ag), aluminum (Al), titanium (Ti), and the like. At least one selected from the group consisting of oxides, wherein the plurality of second buffer electrodes are gold (Au), nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr), copper (Cu), tungsten (W) and At least one solar cell selected from the group consisting of oxides thereof.
제20항에서,
상기 복수의 제1 버퍼 전극 위에 위치하는 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 버퍼 전극 위에 위치하는 복수의 제2 전극을 더 포함하는 태양 전지.
20. The method of claim 20,
And a plurality of first electrodes positioned on the plurality of first buffer electrodes and a plurality of second electrodes positioned on the plurality of second buffer electrodes.
제20항에서,
상기 기판은 결정질 반도체로 이루어지고, 상기 복수의 에미터부와 상기 복수의 전계부는 비결정질 반도체로 이루어지는 태양 전지.
20. The method of claim 20,
The substrate is a crystalline semiconductor, and the plurality of emitter portions and the plurality of electric field portions are formed of an amorphous semiconductor.
제20항에서,
상기 기판의 상기 면은 빛이 입사되는 상기 기판의 면의 반대편에 위치한 태양 전지.
20. The method of claim 20,
And the face of the substrate is opposite the face of the substrate to which light is incident.
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