KR20130108271A - 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법 - Google Patents

셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법 Download PDF

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오에첼 요란타 올코브스카
조에르크 이젠베르크
안드레아스 테페
마트히아스 가이거
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센트로테에름 포토볼타익스 아게
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Abstract

태양전지 기판(50) 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유하는 글래스 레이어(55)를 형성하는 단계(10, 12, 14); 도펀트를 글래스 레이어(55)로부터 태양전지 기판(50)으로 확산(16)시킴으로써 글래스 레이어(55)에 의하여 덮인 태양전지 기판(50)의 영역에 저 도핑 에미터(58)를 형성하는 단계(16); 및 고 도핑 에미터 영역(60)을 국소적으로 형성(18)하기 위하여 글래스 레이어(55) 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역을 국소적으로 가열(18)함으로써 글래스 레이어(55)로부터 태양전지 기판(50)으로 부가적인 도펀트를 국소적으로 확산시키는 단계(18)를 포함하며; 글래스 레이어(55)가 태양전지 기판(50) 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유하는 글래스 레이어(55)로 형성(10, 12, 14)되며, 상기 글래스 레이어(55)는 태양전지 기판(50)의 표면으로부터 가깝게 위치한 글래스 레이어(55)의 제1 서브 레이어(52)에서의 도펀트 농도가 태양전지 기판으로부터 보다 멀리 위치한 글래스 레이어(55)의 제2 서브 레이어(54)에서의 도펀트 농도보다 낮도록 형성되는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법이 제공된다.

Description

셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법{Method for producing a sollar cell comprising a selective emitter}
본 발명은 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법에 관한 것이다.
한동안 셀렉티브 에미터의 구조를 형성함으로써 태양전지의 효율이 향상될 수 있다고 알려져 왔다. 산업적 태양전지의 제조와 관련하여 관심이 되는 셀렉티브 에미터의 생산 방법으로는 레이저 확산이 있다.이 방법에 의하면, 먼저 균질하게 약 도핑(lightly doped) 되어 높은 저항을 가진 에미터가 태양전지 기판 상에 형성된다. 그 후에 태양전지 기판이 국소적으로 레이저광에 의하여 가열된다. 이렇게 함으로써 태양전지 기판에 이미 존재하는 도펀트의 위치가 변하게 됨으로써, 예를 들면 도펀트가 태양전지 기판 내부로 보다 깊이 침투됨으로써 에미터 프로파일이 국소적으로 변할 수 있다. 또한, 전기적으로 활성화된 도펀트에 대한 비활성화된 도펀트의 비율이 국소적으로 변할 수 있다. 한편, 예를 들면 포스포나 보론 글래스로 이루어진 태양전지 기판 상에 존재하는 도펀트 소스로부터 부가적인 도펀트를 태양전지 기판으로 국소적으로 확산시키는 옵션이 존재하며, 그에 따라 도펀트 농도가 국소적으로 증가된다. 전술한 효과에 의하여 소정의 셀렉티브 에미터를 형성하는 고 도핑 에미터 영역을 국소적으로 형성함과 동시에 잔존 영역에서 낮은 에미터 영역이 존재하게 할 수 있다.
실제 경험상, 레이저 확산은 선택적인 셀렉티브 에미터의 형성을 방해하는 여러가지 제한에 종속받는다. 예를 들면, 포스포나 보론 확산은 전력 생산에 적합한 에미터 프로파일이나 보다 정확하게 에미터 깊이 프로파일을 형성하기 위하여 이용된다. 그 결과, 셀렉티브 에미터의 적정 고 도핑 영역의 형성에 필요한 후속의 레이저 확산 공정 동안에 도펀트를 함유한 글래스 층에 보다 적은 도펀트가 이용될 수 있다. 이렇게 함으로써 고 도핑 에미터 영역과 태양전지 위에 정렬되는 완성된 태양전지의 메탈 콘택트 사이에 콘택트 저항이 증가하게 됨으로써 태양전지의 효율을 열화시킨다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징부에 의하여 성취될 수 있다.
그 밖의 세부적인 사항은 그 종속항에 의하여 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 기본적인 아이디어는 태양전지 기판의 표면의 적어도 일부분에서 형성되는 글래스 층이 도펀트를 함유하는 글래스 층으로 이용됨으로써 상기 글래스 층은 태양전지 기판의 표면으로부터 보다 더 멀리 떨어진 위치에 있는 글래스 층의 제2 서브 글래스 층에서보다 태양전지 기판의 표면에 가까운 위치에 있는 글래스 층의 제1 서브 글래스 층에서 보다 저농도의 도펀트를 가지게 된다.
따라서 태양전지 기판의 고 도핑 에미터 영역에 있는 표면 근처에서 매우 높은 농도를 가진 도펀트를 제공할 수 있으며 태양전지 기판 내부로 소량의 도펀트를 깊게 주입하고 그곳에서 이를 활성화할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법에 의하면, 깊게 주입되어 전기적으로 활성화된 부가적인 도펀트로 인하여 태양전지의 볼륨으로 캐리어 결합을 증가시키지 않고 고 도핑 에미터 영역과 그 위에 정렬된 메탈라이제이션 사이에 낮은 콘택트 저항이나 콘택트 정션 저항을 가진 태양전지를 저비용으로 생산할 수 있다. 그로 인하여 효율이 향상된 태양전지가 저비용으로 생산될 수 있다.
태양전지 기판의 가장 가까운 표면에 대하여 태양전지 기판의 표면으로부터의 서브 층의 거리가 결정될 수 있다. 예를 들면, 포스포나 보론이 도펀트로 제공될 수 있다. 바람직하게는 포스포나 보론 글래스 층이 글래스 층으로 이용되며, 그로 인하여 글래스 층의 서브 레이어로 이용될 수도 있다. 이용되는 태양전지 기판은 실리콘 기판인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 저 도핑 에미터는 80 내지 200Ω/sq의 시트 저항을 가진 에미터로 이해될 수 있다. 저 도핑 에미터는 100 내지 180Ω/sq의 시트 저항을 가지는 것이 바람직하며, 120 내지 160Ω/sq의 시트 저항을 가지는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 고 도핑 에미터 영역은 60Ω/sq 이하의 시트 저항을 가지는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 변형예에 의하면, 제2 서브 레이어에서 도펀트 농도가 제1 서브 레이어에서 도펀트 농도보다 적어도 두배 높도록 글래스 층이 디자인된다. 도펀트가 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 주입되는 주입 공정을 이용하여 제2 서브 레이어가 형성되는 것이 바람직하다.
글래스 층의 제1 및 제2 서브 레이어를 제공하기 위하여 부가적인 서브 레이어들이 제공될 수도 있으며, 이 때 부가적인 서브 레이어의 도펀트 농도가 전반적으로 글래스 층의 두께에 따라 단순 감소하도록 이루어진다. 글래스 층의 두께에 따라 엄격하게 단순 감소되는 도펀트 농도가 얻어지록 서브 레이어와 그 도펀트 농도가 선택되는 것이 바람직하다.
태양전지 기판 표면의 적어도 일부분에는 글래스 층이 형성되기 전에 텍스쳐가 제공되는 것이 효과적이다. 이러한 과정은 주지 방법, 예를 들면 습식 에칭법에 의하여 수행될 수 있다.
도펀트의 현저한 양이 도펀트를 함유한 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 확산되기 전에 도펀트를 함유한 글래스 층의 제1 및 제2 서브 레이어가 형성되는 것이 바람직하다. 태양전지 기판 내에서 300Ω/sq 이하의 시트저항을 가질 경우에 도펀트가 현저히 확산이된다.
저 도핑 에미터를 형성하기 위하여 도펀트가 도펀트를 함유한 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 확산되기 전에 도펀트를 함유한 글래스 층의 제1 및 제2 서브 레이어가 형성되는 것이 바람직하다.
부가적인 도펀트가 국소적으로 내부로 확산되기 전에 도펀트를 함유한 글래스 층의 제1 및 제2 서브 레이어가 형성되는 것이 효과적이다.
포스포 글래스 층이 POCl3 확산의 과정에서 글래스 층으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 변형예에 의하면, 제1 서브 레이어를 형성하기 위하여 제1 주기 동안에 POCl3 확산 과정에서 형성되는 POCl3를 함유하는 분위기에 O2의 제1 양이 첨가혼합되는 것이 효과적이다. 또한, 제2 서브 레이어를 형성하기 위하여 후속의 제2 주기 동안에 POCl3를 확산시키는 과정에서 형성된 POCl3를 함유하는 분위기에 O2의 제2 양이 첨가된다. 이 때 O2의 제2 양은 O2의 제1 양보다 작다. 따라서 POCl3확산이라 불리우는 소성 공정에서 효과적이고 저비용으로 글래스 층의 양 서브 레이어가 형성될 수 있다. 실제로 POCl3 분위기를 형성하기 위하여 "버블러(bubbler)"로 종종 불리우는 도펀트 소스를 통하여 캐리어 가스로 질소 가스를 유도하는 것이 효과적인 것으로 밝혀졌다. 글래스 층의 두께에 따라 단조적으로 또는 보다 엄격하게 단조적으로 감소하는 전술한 도펀트 농도는 연속적으로 제어를 하거나 O2의 첨가 혼합을 조절함으로써 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 주입 단계가 완성될 때까지 제2 주기가 시작되지 않을 경우, 즉 포스포가 제1 서브 레이어로부터 태양전지 기판으로 주입될 때까지 제2 서브 레이어가 형성되지 않을 경우 효과적일 수 있다.
국소적으로 확산되는 부가적인 도펀트가 최대 30nm, 바람직하게는 최대 20nm, 보다 더 바람직하게는 최대 10nm 이하의 두께로 태양전지 기판으로 주입되는 것이 효과적이다. 표면 근처에서 근본적으로 전기적으로 활성화된 도펀트와 비활성화된 도펀트의 농도가 근본적으로 고 도핑 에미터 영역과 그 위에 정렬된 콘택트 사이에 낮은 콘택트 저항에 결정적임이 밝혀졌기 때문에, 전술한 값을 초과하는 두께로 에미터 프로파일의 변화가 방지될 수 있으며, 그에 따라 전하 운반자 재결합의 증가가 방지된다.
국소적인 확산 동안에, 고 도핑 에미터 영역에서 비활성화된 도펀트의 농도가 적어도 1020cm-3이 되도록 태양전지 기판으로 확산되는 비활성화된 도펀트의 양이 결정되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 고 도핑 에미터 영역과 그 위에 정렬된 콘택트 사이의 콘택트 저항이 낮은 오제(Auger) 재결합으로 이루어질 수 있다.
300ns 이하의 주기, 바람직하게는 100ns 이하의 주기를 가진 펄스화된 레이저광에 의하여 글래스 층의 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역이 국소적으로 가열되는 것이 바람직하다. 따라서 태양전지 기판이 표면에 매우 가까운 곳에서만 가열됨으로써 부가적인 도펀트가 깊게 내부로 확산되는 것이 방지된다. 실제로 이른바 플랫 탑 프로파일(flat-top profile)을 가진 레이저광이 유용한 것으로 입증되었다. 정사각형이나 직사각형의 플랫 탑 프로파일이 효과적이다. 이렇게 함으로써, 태양전지 기판에서 균일하게 가열이 이루어지는 것이 확보될 수 있다. 플랫 탑 프로파일이 직사각형일 경우, 형상비(aspect ratio)는 예를 들면 1:10일 수 있지만, 형상비가 1:5인 것이 바람직하며, 1:3인 것이 보다 바람직하다. 이 경우 제품의 생산효율이 향상된다.
글래스 층의 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역은 532nm 이하의 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열되는 것이 바람직하다. 청색이나 자외선 레이저 광을 이용하는 것이 보다 더 바람직하다. 이것은 부가적인 도펀트가 내부 깊숙히 확산되는 것을 방지하는데 유요하다. 또한, 높은 작업 속도가 이루어질 수 있다.
국소적인 가열 과정에서, 중복하지 않고 태양전지 기판 상에 레이저광이 조사되는 것이 바람직하며, 태양전지 기판에 대한 복수의 스캐닝이 방지된다.
저 도핑 에미터가 형성된 후, 부가적인 도펀트가 국소적으로 확산되기 전에, 글래스 층 내에 존재하는 평균 도펀트의 농도가 효과적으로 증가된다. 이 때, 평균 도펀트의 농도는 전체 글래스 층의 부피에 대하여 전체 글래스 층 내에 함유된 전체 도펀트의 총합으로부터 계산된다. 따라서 저 도핑 에미터가 형성되며 관련된 도펀트가 태양전지 기판으로 확산된 후에도, 고 도핑 에미터 영역의 형성 일부로서 태양전지 기판으로 부가적인 도펀트의 충분한 양을 국소적으로 확산시킬 수 있도록 하기 위하여 글래스 층 내에서 충분한 도펀트가 이용될 수 있다는 것을 확보할 수 있다.
부가적인 도펀트로부터 존재하는 글래스 층으로 도펀트를 확산시키는 것과 같이, 예를 들면 존재하는 글래스 층에 부가적인 도펀트를 주입함으로써 글래스 층 내에 존재하는 평균 도펀트의 농도가 증가할 수 있다.
선택적이나 부가적으로, 글래스 층 내에 존재하는 평균 도펀트 농도를 증가시키기 위하여 존재하는 글래스 층에 글래스 층의 평균 도펀트의 농도를 초과하는평균 도펀트의 농도를 가진 부가적인 글래스 층이 적용될 수 있다. 이것은 증가된 평균 도펀트의 농도를 가지면서 커진 글래스 층을 생성한다. 예를 들면, 저 도핑 에미터가 형성된 후에 글래스 층을 POCl3- 또는 BBr3-를 함유하는 분위기에 노출시킴으로써 부가적인 글래스 층이 적용될 수 있다.
저 도핑 에미터가 형성되고 부가적인 도펀트가 국소적으로 내부로 확산된 후, 메탈라이제이션이 고 도핑 에미터 영역에 적용되기 전에 태양전지 기판이 어닐링되는 것이 바람직하다. 고 도핑 에미터 영역에 존재하는 비활성화된 포스포가 어닐링에 의하여 활성화된다. 어닐링은 750 내지 1000℃의 온도범위 내에서 2초 내지 30분 동안 수행되는 것이 효과적이다. 특히 어닐링은 질소 및/또는 산소 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다.
글래스 층의 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역을 국소적으로 가열하는 동안, 전체 국소적으로 가열된 영역의 전체 표면의 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하의 태양전지 기판의 표면비로 표면이 용융되고 재결정되는 것이 효과적이다. 태양전지 기판은 국소적으로 가열되는 동안 전혀 용융되지 않는 것이 보다 바람직하다. 이렇게 함으로써, 독일 특허출원 제10-2010-010813.8호에 개시된 바와 같이, 국소적인 가열, 특히 레이저광에 의한 국소적인 가열로부터 초래되는 결정 구조의 손상이 근본적으로 방지될 수 있다. 이것은 태양전지의 생산 효율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.
글래스 층 아래에 위치한 태양전지 기판 영역의 국소적인 가열이 보호 가스 분위기에서 이루어질 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 태양전지 기판의 적어도 일부분이 보호 가스 분위기 속에 정렬될 수 있다. 글래스 층 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역은 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열되는 것이 바람직하며, 이러한 목적을 위하여 태양전지 기판의 적어도 일부, 바람직하게는 전부가 보호 가스 분위기 속에 정렬된다. 보호 가스 분위기는 질소 및/또는 예를 들면 알곤과 같은 블활성 가스를 포함하는 가스 혼합물에 의하여 형성될 수 있다. 질소 또는 알곤이 보호 가스로 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법과 독립적으로, 레이저 확산에 의하여 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산이 다음 방법으로 향상될 수 있다.
고 도핑 에미터 영역을 국소적으로 형성하기 위하여 태양전지 기판을 국소적으로 가열함으로써 부가적인 도펀트를 태양전지 기판으로 국소적으로 확산시키는 레이저 확산의 경우, 300ns 이하, 바람직하게는 100ns 이하의 매우 짧은 펄스 주기를 가진 레이저 광이 적용된다. 그에 따라 전술한 바와 같이, 태양전지 기판으로 도펀트를 깊게 확산시키는 불리한 점이 방지될 수 있다. 532nm 이하의 파장을 가진 레이저 광, 바람직하게는 청색 또는 자외선 레이저 광도 이용된다.
상기 방법을 보다 더 개선하기 위한 선택적이거나 부가적인 변형예에 의하면, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 실리콘 기판 상에 도펀트를 함유한 글래스 층을 형성하며, 후속의 확산 단계, 예를 들면, 에피택셜 성장에 의하여 도펀트를 함유한 글래스로부터 실리콘 기판으로 도펀트를 주입하는 단계 동안 실리콘 기판 상에 산화실리콘 층을 성장시킨다. 이 후에 산화실리콘 층은 도펀트를 함유한 글래스 층과 실리콘 기판 사이의 계면에서 성장을 시작한다. 그에 따라 도펀트를 함유한 글래스 층 아래에 평탄한 확산 배리어가 생기게 된다. 이렇게 함으로써 고 도펀트 농도를 가진 도펀트를 함유한 글래스 층으로부터 과도한 도펀트의 확산이 방지된다. 산화실리콘층은 배리어 작용으로 인하여 초기에 포스포 에미터의 경우 태양전지 기판의 표면상에 2×1020cm-3 이하, 바람직하게는 1020cm-3 이하의 도펀트 농도를 가진 저 도핑 에미터만이 형성된다. 여기서 산화실리콘층은 도펀트를 함유한 글래스 층으로부터 실리콘 기판으로 도펀트가 확산되는 것을 방지한다. 또한, 레이저 광을 이용한 국소적인 가열에 의하여 실리콘 기판으로 국소적으로 주입되는 도펀트의 양이 레이저광의 비조사 영역으로 주입될 수 있는 양보다 현저히 많을 정도로 산화실리콘층의 두께가 얇게 선택된다. 포스포 에미터의 경우, 레이저로 처리된 영역에 존재하는 활성화된 포스포의 농도가 실리콘 내의 포스포 용해도, 즉 약 3×1020cm-3에 대응하며, 비활성화된 포스포의 상당한 농도가 존재하도록 산화실리콘층이 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 포스퍼 에미터의 경우, 상기 방법을 개선하기 위한 옵션이 다음과 같이 수행될 수 있다. 먼저, 실리콘 기판이 POCl3-를 함유하는 분위기 속에 노출되어 포스포 글래스 층의 제1 서브 레이어가 형성된다. 이후, 산화실리콘층이 실리콘 기판 상에서 직접 성장된다. 따라서 산화실리콘층이 포스포 글래스 층의 제1 서브 레이어와 실리콘 기판 사이에 형성된다. 그 후에, 실리콘 기판이 다시 POCl3-를 함유하는 분위기 속에 노출되어 포스포 글래스 층의 적어도 하나의 부가적인 서브 레이어가 형성된다.
본 방법을 개선하기 위한 선택적이거나 부가적인 방법에 의하면, 태양전지 기판 상에 도펀트를 함유한 글래스 층을 형성한 후에 이 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 도펀트를 확산시켜 저 도핑 에미터를 형성한다. 또한, 레이저 확산 전에 부가적인 도펀트가 존재하는 글래스 층으로 주입되거나 부가적인 글래스 층이 존재하는 글래스 층에 적용되며, 이 경우 부가적인 글래스 층이 적용될 때 존재하는 글래스 층보다 부가적인 글래스 층이 높은 도펀트 농도를 가진다. 이렇게 함으로써, 저 도핑 에미터가 형성될 때 이전에 존재했던 부가적인 도펀트 없이 예를 들면 레이저 광을 이용하여 태양전지 기판을 국소적으로 가열함으로써, 충분한 도펀트가 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 부가적인 도펀트의 후속되는 국소적인 확산에 이용될 수 있다. 따라서 저 도핑 에미터가 형성되는 동안 태양전지 기판으로 부가적인 도펀트가 불필요하게 깊게 확산되는 위험 없이, 부가적인 도펀트를 국소적으로 내부로 확산시키는데 충분한 도펀트가 이용될 수 있다. 따라서 부가적인 도펀트가 존재하는 글래스 층에 주입된 후 또는 부가적인 글래스 층이 적용된 후에 연장된 기간 동안 고온으로 태양전지 기판이 노출되는 것은 피해야 한다.
저 도핑 에미터가 형성되고 부가적인 도펀트가 국소적으로 내부로 확산된 후, 및 심지어 메탈라이제이션이 고 도핑 에미터 영역에 적용되기 전 태양전지 기판이 어닐링된다. 그에 따라 국소적인 확산에 의하여 고 도핑 에미터 영역으로 주입된 비활성화된 도펀트가 활성화됨으로써, 이 영역에서 시트 저항이 더욱 감소된다. 이것은 고 도핑 에미터 영역과 그 위에 적용된 메탈라이제이션 사이에 낮은 콘택트 정션 저항을 가능하게 한다.
어닐링 공정은 바람직하게는 700 내지 1000℃의 온도 범위, 보다 바람직하게는 750 내지 800℃의 온도 범위 내에서 2초 내지 30분 동안 수행된다. 어닐링은 질소 및/또는 산소(O2) 분위기에서 수행되는 것이 효과적이다.
본 방법을 개선하기 위한 전술한 방식들은 서로 임의로 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 방법과 독립적으로, 레이저 확산에 의하여 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산은 이하의 추가적인 방법으로 부가적으로 개선될 수 있다.
태양전지 기판의 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유한 글래스 층이 형성된다. 도펀트가 상기 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 확산되어 저 도핑 에미터가 글래스 층에 의하여 덮인 태양전지 기판의 영역에 형성된다. 그 후, 이전에 저 도핑 에미터가 형성되었던 태양전지 기판의 상기 영역의 적어도 일부분에서 태양전지 기판에 부가적인 도펀트 소스가 적용된다. 상기 부가적인 도펀트 소스가 직간접적으로 태양전지 기판에 적용될 수 있다. 또한, 부가적인 도펀트 소스 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역은 국소적으로, 바람직하게는 레이저 광에 의하여 가열되어 부가적인 도펀트 소스로부터 부가적인 도펀트가 태양전지 기판으로 확산된다. 이것은 국소적으로 고 도핑 에미터 영역을 형성하는데 이용된다.
부가적인 도펀트 소스가 태양전지 기판의 에미터 측의 전 표면에 적용되는 것이 바람직하다. 여기서 에미터 측은 에미터가 가장 큰 면적으로 연장되는 태양전지 기판 측을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
부가적인 도펀트 소스가 간접적으로 태양전지 기판에 적용되는 변형예에 있어서, 부가적인 도펀트 소스가 글래스 층에 적용되는 것이 바람직하다. 이것은 특히 글래스 층에 직접 적용될 수 있다. 부가적인 도펀트가 부가적인 도펀트 소스로부터 태양전지 기판으로 확산된 후, 태양전지 기판의 국소적인 가열 동안에 형성되었던 부가적인 도펀트 소스의 잔여물, 글래스 층 및 잠재적인 산화물이 제거된다.
양 변형예에 있어서, 저 도핑 에미터 영역을 형성하기 위하여 글래스 층을 형성하는 것과 도펀트가 글래스 층으로부터 태양전지 기판으로 확산되는 것이 고 도핑 에미터 영역의 형성과 독립적으로 이루어질 수 있다. 따라서 예를 들면 글래스 층과 그 도펀트 내용물은 고 도핑 에미터 영역의 형성을 위하여 충분한 도펀트가 국소적인 가열 동안에 이용될 수 있도록 설계될 필요는 없다. 이렇게 함으로써 본 발명에 따른 방법의 실행과 셀렉티브 에미터의 최적화에 있어서 효과적인 자유도를 가지게 된다.
부가적인 도펀트 소스가 화학적 기상 증착법(CVD), 바람직하게 대기압에서 APCVD로 적용될 수 있다.
도펀트를 함유한 액체가 부가적인 도펀트 소스로 태양전지 기판에 적용되는 것이 바람직하다. 도펀트를 함유한 액체가 태양전지 기판 상에 스프레이되는 것이 보다 바람직하다. 이것은 선택적으로 예를 들면 침지법에 의하여 적용될 수도 있다.
예를 들면, 인산이 도펀트를 함유한 액체로 적용될 수 있다. 실제로 1 내지 20%의 인산을 이용하는 것이 효과적임을 알 게 되었다.
국소적인 가열 과정에서 형성되었던 글래스 층 및/또는 부가적인 도펀트 소스의 잔여물 및/또는 잠재적인 산화물이 에칭에 의하여 제거될 수 있다. 예를 들면, 에칭은 주지된 인산염 또는 붕규산염 글래스 에칭 시스템에 의하여 수행될 수 있다. 또한, 글래스 층 및/또는 부가적인 도펀트 소스의 잔여물 및/또는 잠재적으로 형성된 산화물의 에칭은 주지된 태양전지 기판의 단부를 화학적으로 분리하는 것과 함께 이루어질 수 있다.
도펀트를 함유한 액체가 부가적인 도펀트 소스로 이용될 경우, 부가적인 도펀트가 부가적인 도펀트 소스로부터 태양전지 기판으로 확산된 후에 상기 잔여물 등이 세정 또는 세척에 의하여 제거되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 글래스 층이 튜브 확산의 일부, 예를 들면 POCl3 확산의 일부로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법과 독립적으로, 태양전지 기판의 에미터 측으로 확산된 도펀트의 표면 농도를 감소시키고자 하는 이하의 방법으로 개선될 수 있다. 이것은 적절한 범위 내에서 비활성화된 도펀트가 존재하여 발생된 전자-홀 쌍에 대한 재결합 센터로 작용될 수 있는 도펀트의 농도가 높은 이른바 "데드 레이어(dead layer)"의 형성을 방지하도록 한다. 또한, 도펀트의 표면 농도가 태양전지 기판의 에미터 측에서 증가함에 따라, 에미터 측 상에서 태양전지 기판의 표면에 도포되는 반사방지 코팅, 예를 들면 질화실리콘 층의 패시베이션 역할이 열화된다. 태양전지 기판의 에미터 측 상에서 도펀트의 감소된 표면 농도는 전하 운반자의 표면 재결합 속도의 감소를 유도할 수 있다. 태양전지의 에미터에서 전자-홀 쌍에 대한 재결합 센터의 수가 낮아지는 것과 함께 표면 재결합 속도가 낮아지는 것에 의하여 태양전지의 효율이 향상된다.
에미터가 POCl3의 확산에 의하여 형성될 경우, 포스포 표면 농도의 감소를 통한 본 발명에 따른 제1 개선예에 의하면, 먼저 빠른 유량의 POCl3 분위기에서 확산을 시작한 후에 연속적으로 그 속도를 감소시키는 과정을 가진다.
포스포 글래스 층이 POCl3 확산의 과정 중에 형성된다. 실리콘 태양전지 기판을 이용하여 다음의 반응이 일어난다.
POCl3 + O2 -> P2O5 + Cl2 (1)
P2O5 + Si -> SiO2:P (2)
Si + O2 -> SiO2 (3)
반응식 (2)는 빠르게 진행되는 반면에, 반응식 (3)은 상대적으로 느리게 진행된다. 초기에 POCl3의 유량 속도가 빠르기 때문에 포스포 글래스 층이 에미터 확산 공정의 시작 단계에서 반응식 (2)에 따라 빠르게 형성된다. 반응식 (2)에 따른 포스포 글래스의 형성은 이용되는 태양전지 기판의 고체 실리콘과 그 위에 이전에 형성되었던 포스포 글래스 층 사이의 계면에서 발생된다. 따라서 포스포 글래스 층은 근본적으로 실리콘 태양전지 기판의 고체 실리콘을 가진 계면으로부터 바깥쪽으로 성장된다. 만약, 본 발명에 따른 제1 개선예에서 제공된 바와 같이, POCl3의 유량이 연속적으로 감소할 경우, 포스포 글래스의 형성이 느려진다. 반응식 (1)에 따라 POCl3의 확산 동안에 O2가 항상 존재하며 그 유량이 변하지 않기 때문에, 실리콘 태양전지 기판의 실리콘은 O2와 함께 반응하여 증가하는 SiO2를 형성한다. 따라서 낮은 농도의 포스포를 가진 포스포 글래스, 또는 포스포가 없는 산화실리콘층이 형성된다.
에미터 확산 공정 동안에 포스포 글래스 층 뿐만 아니라 포스포도 포스포 글래스 층으로부터 실리콘 태양전지 기판으로 확산되어 에미터를 형성한다. 높은 포스포 농도를 가지고 초기에 형성된 포스포 글래스 서브 레이어로부터 포스포가 상대적으로 많은 양을 가지고 실리콘 태양전지 기판으로 확산될 수 있는 동안에, 이후 발생될 수 있는 포스포의 내부 확산이 후에 형성되는 낮은 농도의 포스포를 가진 포스포 글래스 서브 레이어에 의하여 방지됨으로써, 포스포가 작은 양으로 실리콘 태양전지 기판을 가진 계면을 극복한다. 그 동안 대량으로 이전에 내부로 확산되었던 포스포가 실리콘 태양전지 기판으로 보다 깊게 확산된다. 그 결과, 실리콘 태양전지 기판 내의 포스포의 표면 농도가 종래 POCl3의 확산에 비하여 감소된다.
전술한 개선예에 있어서, 전체적으로 200nm 이하, 보다 바람직하게는 40nm 이하의 두께를 가진 포스포 글래스 층이 형성된다. 포스포 글래스 층이 전체적으로 200nm 이하의 두께를 가질 경우, 이전에 위에 형성되었던 포스포 글래스 성분 때문에 성장 속도의 제한이 여전히 중요하다. 이것은 포스포 글래스 층의 보다 큰 전체적인 두께를 가진 경우 중요한 역할을 할 수도 있다.
전술한 개선예의 세부예에 의하면, 포스포 글래스 층의 형성 과정 동안 O2의 유량이 포스포 글래스 층의 형성 과정에서 증가, 바람직하게는 연속적으로 증가되며, POCl3의 유량은 연속적으로 감소된다. 그 결과, 연속적인 POCl3의 유량 감소에 의하여 기인되는 전술한 효과는 반응식 (3)이 부가적으로 존재하는 산소에 의하여 강화되기 때문에 향상된다. 연속적으로 증가하는 O2의 유량은 특히 연속적으로 감소하는 POCl3의 유량과 동조하여 수행되는 것이 바람직하다.
개선된 다른 실시예에 의하면, 먼저 낮은 POCl3의 유량과 높은 O2의 유량이 POCl3의 확산의 시작 단계에서 제공된 후 POCl3의 유량이 연속적으로 증가된다. 그에 따라 낮은 농도의 포스포를 가진 산화실리콘층이나 포스포 글래스 층이 실리콘 태양전지 기판의 고체 실리콘을 가진 계면에서 먼저 형성된다. 이후의 POCl3 확산 과정에서 형성되는 포스포 그래스로부터 실리콘 태양전지 기판으로의 포스포 확산은 산화실리콘층, 또는 저 농도의 포스포를 가진 포스포 글래스 층에 의하여 영향을 받을 수 있으며, 그에 따라 종래에 알려진 에미터에 비하여 감소된 포스포 표면 농도를 가진 에미터가 얻어진다.
개선된 다른 실시예의 세부예에 의하면, POCl3의 확산 과정에서 O2의 유량이 감소된다. 이 과정은 POCl3의 확산 속도를 증가와 동시에 이루어지는 것이 바람직하다. POCl3의 확산 속도의 증가에 기인하는 전술한 효과는 이러한 방법으로 향상될 수 있다.
전술한 개선된 실시예를 이용하여, 실리콘 태양전지 기판 내의 비활성화된 포스포의 농도가 감소될 수 있으며 그에 따라 비활성화된 포스포에 대한 활성화된 포스포의 비율이 향상될 수 있다. 따라서 상기의 발생된 전자-홀 쌍의 재결합은 감소될 수 있다. 이것은 소량의 포스포가 공급될 때 실리콘 태양전지 기판의 실리콘 결정 격자 내에서 존재하는 포스포 원자가 격자 위치를 점유한다는 사실에 기인한다고 할 수 있다. 따라서 비활성화된 농도가 감소된다. 이와 대조적으로 다량의 포스포가 공급될 경우, 비활성화된 포스포의 저장소가 실리콘 태양전지 기판이나 그 위의 표면에 존재하게 된다. POCl3의 확산 동안에 POCl3의 확산 속도를 적당히 변경함으로써 비활성화된 포스포의 농도가 어느 범위 내에서 조절될 수 있다. 이렇게 함으로써 비활성화된 포스포를 각 태양전지의 유형에 맞출 수 있다. 예를 들면, 직접적인 플레이팅(plating)에 의하여 메탈라이제이션되는 태양전지 기판보다 스크린 프린팅 메탈라이제이션이 제공되는 태양전지 기판의 경우에 다소 높은 농도를 가진 비활성화된 포스포가 가능하다.
또한, 전술한 개선된 실시예에 의할 경우 종래 POCl3의 확산보다 균일한 에미터가 생성될 수 있다. POCl3의 확산에 있어서, 전형적으로 복수의 실리콘 태양전지 기판이 연속적으로 배열됨으로써 실리콘 태양전지 기판의 후면은 이웃하는 실리콘 태양전지 기판의 전면에 대향하게 된다. 이러한 연속성은 기판 중앙의 영역에서 도펀트의 확산에 참가하기 위하여 확산로에서 POCl3나 P2O5가 기판의 단부로부터 기판의 중앙으로 흘러들어가야 하는 것에 기인한다. 이러한 확산의 경우, 결과적으로 실리콘 태양전지 기판의 단부 영역에서 에미터 시트 저항의 값이 낮은 반면에 시트 저항은 기판의 중앙 영역에서 보다 높다. 에미터 시트 저항 값의 이러한 차이는 본 발명의 개선된 실시예에 의하여 감소될 수 있다. 이와 관련하여 특정한 목표를 향한 부가적인 O2의 공급이 보다 효과적임이 밝혀졌다.
O2의 유량이 증가할 경우 실리콘과 산소 사이의 반응 속도가 태양전지 기판에 이미 존재하는 포스포의 양과 함께 증가하는 것이 밝혀졌다.
전술한 본 발명의 개선된 실시예는 POCl3와 O2의 유량이 보편적인 공정 동안에 변할 수 있기 때문에 공정을 수행하기 위한 부가적인 시간 소모 없이 수행될 수 있다. 특히, 포스포 표면 농도 및/또는 에미터 내에서 비활성화된 포스포의 농도가 저비용으로 감소될 수 있다. 이와 대조적으로, 비교될 수 있는 에미터 프로파일을 가진 에미터가 종래 POCl3의 확산을 이용하여 형성된 경우, 악화된 균질성을 가진 에미터가 얻어지거나, 포스포 표면 농도가 감소될 수 없었다. 또한, 활성화된 포스포에 대한 비활성화 포스포의 비율이 향상될 수 없었다.
전술한 본 발명의 개선된 실시예는 POCl3의 확산뿐만 아니라 BBr3의 확산과 관련하여 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 개선된 실시예는 글래스 층의 제1 및 제2 서브 레이어를 형성하기 위한 본 발명에 따른 방법에 적용될 수 있다. 또한, 상기 개선된 실시예는 균일한 에미터를 생산하기 위하여 효과적으로 적용될 수도 있다. 첫 번째 개선된 실시예는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지를 생산하기 위한 방법에 이용되는 것이 바람직하며, 본 발명에 따른 방법에 이용되는 것이 보다 바람직하다. 두 번째 개선된 실시예는 균일한 에미터를 구비한 태양전지를 생산하는데 보다 효과적임이 밝혀졌다.
본 발명의 개선된 다양한 실시예와 본 발명에 따른 방법에서 설명된 특징 사항과 세부 사항은 임의 방식으로 서로 결합될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 방법과 관련된 특징 사항과 세부 사항은 상기 특징 사항을 가진 방법과 독립적으로 기술된 방법을 향상시키기 위한 변형 실시예, 개선된 실시예 및 그 세부적인 실시예의 방법과 결합될 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면 태양전지 기판의 고 도핑 에미터 영역에 있는 표면 근처에서 매우 높은 농도를 가진 도펀트를 제공할 수 있으며 태양전지 기판 내부로 소량의 도펀트를 깊게 주입하고 그곳에서 이를 활성화할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법에 의하면, 깊게 주입되어 전기적으로 활성화된 부가적인 도펀트로 인하여 태양전지의 볼륨으로 캐리어 결합을 증가시키지 않고 고 도핑 에미터 영역과 그 위에 정렬된 메탈라이제이션 사이에 낮은 콘택트 저항이나 콘택트 정션 저항을 가진 태양전지를 저비용으로 생산할 수 있다. 그로 인하여 효율이 향상된 태양전지가 저비용으로 생산될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1에 있어서 시간 변화에 따른 태양전지 기판의 단면도이다.
본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 명확한 범위 내에서 동등한 기능을 가진 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 개략도이며, 도 2는 도 1에 있어서 시간 변화에 따른 태양전지 기판의 단면도이다. 태양전지 기판이 조직화된(8) 후, 본 실시예에서 먼저 POCl3-를 함유한 분위기가 형성된다(10). 그 후, 제1 주기 동안 POCl3-를 함유한 분위기에 제1 양(量)의 O2가 첨가 혼합되어 도 1의 방법 실시 과정에서 생산되는 포스포 글래스 층(55)의 제1 서브 레이어가 형성된다(12). 이하에서 설명되는 제2 양의 O2가 첨가 혼합(14)된 후 도펀트가 내부 확산(16)되기 전에, 도 1의 방법 실시 과정을 거치는 실리콘 기판(50)의 단면도를 나타내는 상기 제1 서브 레이어(52)가 도 2a에 개략적으로 도시되어 있다.
이후의 과정에서, 제1 양의 O2보다 작은 제2 양의 O2가 POCl3-를 함유한 분위기에 전술한 바와 같이 첨가 혼합된다(14). 따라서 제2 서브 레이어(54)가 형성된다(14). 본 실시예에 있어서, 제1 서브 레이어(52)와 제2 서브 레이어(54)는 함께 도 1의 과정에서 형성되는 포스포 글래스 층(55)을 형성한다(15). 따라서 제1 서브 레이어(52)와 제2 서브 레이어(54)는 여타의 방법으로 수행되는 POCl3 확산의 일부로서 효과적으로 형성된다. 포스포 글래스 층(55)은 예를 들면 700 내지 900℃의 범위 내에서 10 내지 30분 동안 형성된다(15).
현저한 양의 도펀트가 포스포 글래스 층(55)으로부터 실리콘 기판(50)으로 확산되기 전에 제1 서브 레이어(52)와 제2 서브 레이어(54)는 POCl3 확산의 일부로 형성된다(12, 14).
저 도핑 에미터(58)를 형성하기 위하여 포스포 글래스 층(55)으로부터 실리콘 기판(50)으로 도펀트가 확산되기 전에 제1 서브 레이어(52)와 제2 서브 레이어(54)가 형성되도록 POCl3의 확산이 수행되는 것이 효과적이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 이용되는 실리콘 기판(50)의 표면에는 에미터 측 상에 텍스쳐(texture, 56)가 제공된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 텍스쳐(56)를 덮는 제1 서브 레이어(52)의 포스포 농도는 그 위에 위치한 제2 서브 레이어(54)의 농도보다 상당히 낮다. 이러한 현상은 제2 서브 레이어(54)가 형성(14)될 때 보다 낮은 제2 양의 O2가 POCl3-를 함유한 분위기에 첨가 혼합되는 반면에, 제1 서브 레이어(52)가 형성(12)될 때 보다 높은 제1 양의 O2가 첨가 혼합되기 때문이다. 따라서 실리콘 기판(50)의 표면에 보다 가깝게 위치한 제1 서브 레이어(52)의 도펀트 농도가 실리콘 기판(50)의 표면으로부터 보다 더 멀리 떨어진 곳에 위치한 포스포 글래스 층(55)의 제2 서브 레이어(54)의 도펀트 농도보다 낮다.
이후의 과정에서, 여기서 포스포인 도펀트가 포스포 글래스 층(55)으로부터 실리콘 기판(50)으로 확산(16)되어 저 도핑 에미터(58)가 형성(16)된다. 이 후에, 다시 POCl3-를 함유하는 분위기를 형성(20)하여 부가적인 글래스 층을 도포하기 위한 선택적인 단계가 진행된다.
그 후, 포스포 글래스 층(55) 아래에 위치한 실리콘 기판(50)의 영역은 태양전지 기판이 용융되지 않은 상태에서 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열(18)된다. 이러한 목적을 위하여, 자외선 스펙트럼 영역의 파장을 가진 펄스화된 레이저광이 조사된다. 펄스 지속 시간은 300ns 이하, 바람직하게는 100ns 이하이다. 레이저 광은 중첩되지 않게 태양전지 기판의 표면 상에 유도되어 복수의 스캔닝이 방지된다. 직사각형의 플랫 탑 프로파일을 가진 레이저가 이용된다.
이 후에, 실리콘 기판(50)을 어닐링(22)하기 위한 선택적인 단계가 진행될 수 있다. 이 단계에 의하여 고 도핑 에미터 영역(60) 내의 비활성화된 포스포가 활성화된다.
도 2b는 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열된 후 도 2a의 실리콘 기판(50)을 나타낸다. 도펀트의 내부 확산(16)의 결과로 형성된 저 도핑 에미터(58)가 점선과 낮은 농도를 가진 전하 운반자 기호로 개략적으로 표시되어 있다. 도 2b에 있어서, 포스포 글래스 층(55)은 주지의 방법, 예를 들면 습식 에칭에 의하여 제거된다. 또한, 메탈라이제이션(62)이 고 도핑 에미터 영역(60) 상에 형성된다. 본 실시예에서 매우 높은 포스포 농도로 이루어진 도펀트의 농도가 실리콘 기판(50)의 표면 근처에 있는 고 도핑 에미터 영역(60)에서 매우 높다. 이와 관련하여 도 2b에서 축적된 전하 운반자의 기호로 나타내고 있다. 그러나, 레이저 광에 의한 국소적인 가열 과정에서, 거의 부가적인 도펀트가 실리콘 기판(50)으로 보다 깊게 주입되지 않게 되어 도펀트가 포스포 글래스 층(55)로부터 내부로 확산(16)되는 동안에 형성된 에미터 프로파일은 보다 큰 깊이로 고 도핑 에미터 영역(60)에서조차 근본적으로 변하지 않게 된다. 따라서 고 도핑 에미터 영역(60)에서 메탈라이제이션(62)과 실리콘 기판(50) 사이에 낮은 콘택트 저항이나 콘택트 정션 저항을 가지게 되며, 그로 인하여 완성된 태양전지의 효율에 대하여 긍정적인 효과를 가지게 된다. 또한, 고 도핑 에미터 영역(60)의 보다 깊은 영역에서 에미터 프로파일의 결함에 따른 효율의 저하가 방지된다. 태양전지의 횡면이나 도 2b에서 아래 방향으로 향하는 태양전지의 후면 상에 정렬되는 약 에미터(weak emitter)의 성분이 태양전지 후속 생산 공정에서 주지된, 예를 들면 플러즈마 에칭에 의하여 제거될 수 있다.
8: 실리콘 기판의 조직화
10: POCl3-를 함유하는 분위기의 형성
12: 제1 양의 O2 첨가 혼합 및 제1 서브 레이어의 형성
14: 보다 적은 제2 양의 O2 첨가 혼합 및 제2 서브 레이어의 형성
15: 포스포 글래스 층의 형성
16: 포스포 글래스 층으로부터 도펀트의 확산과 저 도핑 에미터의 형성
18: 태양전지 기판이 용융되지 않은 상태로 레이저 광에 의한 국소적인 가열
20: POCl3-를 함유하는 분위기의 재형성 및 부가적인 글래스 층의 도포
22: 비활성 포스포를 고 도핑 에미터 영역에서 활성화시키기 위한 실리콘 기판의 어닐링
50: 실리콘 기판
52: 제1 서브 레이어
54: 제2 서브 레이어
55: 포스포 글래스 층
56: 텍스쳐
58: 저 도핑 에미터
60: 고 도핑 에미터 영역
62: 메탈라이제이션

Claims (15)

  1. 태양전지 기판(50) 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유하는 글래스 레이어(55)를 형성하는 단계(10, 12, 14);
    도펀트를 글래스 레이어(55)로부터 태양전지 기판(50)으로 확산(16)시킴으로써 글래스 레이어(55)에 의하여 덮인 태양전지 기판(50)의 영역에 저 도핑 에미터(58)를 형성하는 단계(16); 및
    고 도핑 에미터 영역(60)을 국소적으로 형성(18)하기 위하여 글래스 레이어(55) 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역을 국소적으로 가열(18)함으로써 글래스 레이어(55)로부터 태양전지 기판(50)으로 부가적인 도펀트를 국소적으로 확산시키는 단계(18)를 포함하며;
    글래스 레이어(55)가 태양전지 기판(50) 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유하는 글래스 레이어(55)로 형성(10, 12, 14)되며, 상기 글래스 레이어(55)는 태양전지 기판(50)의 표면으로부터 가깝게 위치한 글래스 레이어(55)의 제1 서브 레이어(52)에서의 도펀트 농도가 태양전지 기판으로부터 보다 멀리 위치한 글래스 레이어(55)의 제2 서브 레이어(54)에서의 도펀트 농도보다 낮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  2. 제1항에 있어서, 도펀트를 함유하는 글래스 레이어(55)는 제2 서브 레이어(54)의 도펀트 농도가 적어도 제1 서브 레이어(52)의 도펀트 농도의 2배인 글래스 레이어(55)인 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중의 어느 한 항에 있어서, 태양전지 기판(50)의 적어도 일부분에 글래스 레이어(55)가 형성(10, 12, 14)되기 전에 텍스쳐(56)가 제공되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 글래스 레이어(55)가 POCl3 확산 과정(10, 12, 14, 16)에서 포스포 글래스 층(55)으로 형성되며,
    제1 서브 레이어(52)를 형성(12)하기 위하여 제1 주기 동안 POCl3 확산 과정(10, 12, 14, 16)에서 형성되는 POCl3-를 함유하는 분위기에 제1 양의 O2가 첨가 혼합(12)되며,
    제2 서브 레이어(54)를 형성(14)하기 위하여 이후의 제2 주기 동안 POCl3 확산 과정(10, 12, 14, 16)에서 형성되는 POCl3-를 함유하는 분위기에 제1 양의 O2보다 소량인 제2 양의 O2가 첨가 혼합(14)되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 국소적으로 확산되는 부가적인 도펀트가 태양전지 기판으로 최대 30nm, 바람직하게는 최대 20nm, 보다 더 바람직하게는 최대 10nm의 두께로 주입되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 고 도핑 에미터 영역(60)에서 비활성화된 도펀트의 농도가 적어도 1020cm-3을 가지도록 태양전지 기판(50)으로 확산된 비활성화된 도펀트의 양이 주어지는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 글래스 레이어(55)의 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역에서 국소적인 가열(18)이 300nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하의 펄스 길이를 가진 펄스화된 레이저 광에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 글래스 레이어(55)의 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역이 532nm의 파장을 가진 레이저 광, 바람직하게는 청색이나 자외선 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 글래스 레이어(55)에 존재하는 평균 도펀트 농도가 저 도핑 에미터(58)가 형성된 후에 부가적인 도펀트가 국소적으로 내부로 확산(18)하기 전에 증가하는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  10. 제9항에 있어서, 글래스 레이어(55)에 존재하는 평균 도펀트를 증가시키기 위하여 기존의 글래스 레이어에 부가적인 도펀트가 주입되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  11. 제9항에 있어서, 글래스 레이어(55)에 존재하는 평균 도펀트 농도를 증가시키기 위하여 글래스 레이어의 평균 도펀트 농도를 초과하는 도펀트 농도를 가진 부가적인 글래스 레이어가 기존의 글래스 레이어(55)에 적용되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 저 도핑 에미터(58)가 형성되고 부가적인 도펀트가 내부로 국소적으로 확산(18)된 후, 및 메탈라이제이션(62)이 고 도핑 에미터 영역(60)에 적용되기 전에, 태양전지 기판(50)이 어닐링되어 도핑 에미터 영역(60)에 존재하는 비활성 포스포가 활성화되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 글래스 레이어(55)의 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역을 국소적으로 가열(18)하는 동안, 국소적으로 가열된 모든 영역의 전 표면 중의 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하의 태양전지 기판(50)의 표면 비율로 태양전지 기판(50)의 표면이 용융되고 재결정화되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  14. 태양전지 기판 표면의 적어도 일부분 상에 도펀트를 함유하는 글래스 레이어를 형성하는 단계;
    도펀트를 글래스 레이어로부터 태양전지 기판으로 확산시킴으로써 글래스 레이어에 의하여 덮인 태양전지 기판의 영역에 저 도핑 에미터를 형성하는 단계; 및
    고 도핑 에미터 영역을 국소적으로 형성하기 위하여 글래스 레이어 아래에 위치한 태양전지 기판의 영역을 국소적으로 가열함으로써 글래스 레이어로부터 태양전지 기판으로 부가적인 도펀트를 국소적으로 확산시키는 단계를 포함하며;
    저 도핑 에미터의 형성과 관련되어 글래스 레이어로부터 태양전지 기판으로 도펀트가 확산되는 동안 시간적 간격을 두고 산화실리콘층이 글래스 레이어로부터 태양전지 기판으로의 확산을 방해하지 않도록 태양전지 기판 표면의 적어도 일부분 상에 직접적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 태양전지 기판의 적어도 일부분, 바람직하게는 모든 부분이 보호 가스 분위기 내에 위치하는 동안, 보호 가스 분위기 내에 정렬된 태양전지 기판의 적어도 일부분, 바람직하게는 모든 부분, 및 글래스 레이어(55) 아래에 위치한 태양전지 기판(50)의 영역이 레이저 광에 의하여 국소적으로 가열되는 것을 특징으로 하는 셀렉티브 에미터를 구비한 태양전지의 생산방법.
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