KR20150124292A - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents

Solar cell and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20150124292A
KR20150124292A KR1020140051004A KR20140051004A KR20150124292A KR 20150124292 A KR20150124292 A KR 20150124292A KR 1020140051004 A KR1020140051004 A KR 1020140051004A KR 20140051004 A KR20140051004 A KR 20140051004A KR 20150124292 A KR20150124292 A KR 20150124292A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor substrate
type region
conductive type
etching step
dopant
Prior art date
Application number
KR1020140051004A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102244838B1 (en
Inventor
이경수
이현호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020140051004A priority Critical patent/KR102244838B1/en
Publication of KR20150124292A publication Critical patent/KR20150124292A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102244838B1 publication Critical patent/KR102244838B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

A method for manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor layer forming step of forming a first semiconductor layer on one side of a semiconductor substrate and a second semiconductor layer on the other side of the semiconductor substrate, a first etching step of removing the first semiconductor layer located on one side of the semiconductor substrate, a second etching step of forming an uneven part on one side of the semiconductor substrate, and a conductive region forming step of forming a first conductive region by doping one side of the semiconductor substrate with a first conductive dopant and forming a second conductive region by doping the second semiconductor layer with a second conductive dopant.

Description

태양 전지 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

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

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy into electric energy.

이러한 태양 전지에서는 다양한 층 및 전극을 설계에 따라 형성하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 그런데 이러한 다양한 층 및 전극의 설계에 따라 태양 전지 효율이 결정될 수 있다. 태양 전지의 상용화를 위해서는 낮은 효율을 극복하여야 하는바, 다양한 층 및 전극이 태양 전지의 효율을 최대화할 수 있도록 설계되는 것이 요구된다.In such solar cells, various layers and electrodes can be fabricated by design. However, solar cell efficiency can be determined by the design of these various layers and electrodes. In order to commercialize solar cells, it is required to overcome low efficiency, and various layers and electrodes are required to be designed so as to maximize the efficiency of the solar cell.

본 발명은 효율을 향상할 수 있는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다. The present invention provides a solar cell capable of improving efficiency and a manufacturing method thereof.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 반도체 기판의 일면 위에 제1 반도체층을 형성하고 상기 반도체 기판의 타면 위에 제2 반도체층을 형성하는, 반도체층 형성 단계; 상기 반도체 기판의 일면에 위치한 상기 제1 반도체층을 제거하는 제1 식각 단계; 상기 반도체 기판의 일면에 요철부를 형성하는 제2 식각 단계; 및 상기 반도체 기판의 일면에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역을 형성하고 상기 제2 반도체층에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역을 형성하는, 도전형 영역 형성 단계를 포함한다. A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor layer forming step of forming a first semiconductor layer on one surface of a semiconductor substrate and forming a second semiconductor layer on the other surface of the semiconductor substrate; A first etching step of removing the first semiconductor layer located on one surface of the semiconductor substrate; A second etching step of forming recesses and protrusions on one surface of the semiconductor substrate; And forming a second conductive type region by forming a first conductive type region by doping a first conductive type dopant on one surface of the semiconductor substrate and doping the second conductive type dopant with the second conductive type dopant, .

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 베이스 영역과, 상기 베이스 영역의 일면 위에 위치하며 제1 도전형 도펀트가 도핑된 제1 도전형 영역을 포함하는 반도체 기판; 상기 베이스 영역의 타면 위에 형성되는 터널링층; 상기 터널링층 위에 위치하고 상기 반도체 기판과 다른 결정 구조를 가지며 제2 도전형 도펀트가 도핑된 제2 도전형 영역; 및 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극을 포함한다. 상기 반도체 기판의 일면에 상기 반도체 기판의 타면보다 작은 크기의 요철부가 위치한다. A solar cell according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate including a base region and a first conductive type region doped with a first conductive type dopant, the first conductive type region being located on one side of the base region; A tunneling layer formed on the other surface of the base region; A second conductive type region which is located on the tunneling layer and has a crystal structure different from that of the semiconductor substrate and is doped with a second conductive type dopant; And an electrode including a first electrode connected to the first conductive type region and a second electrode connected to the second conductive type region. And an irregular portion having a size smaller than the other surface of the semiconductor substrate is formed on one surface of the semiconductor substrate.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역은 반도체 기판에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 형성된 도핑 영역으로 구성하고, 제2 도전형 영역은 반도체 기판과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성한다. 이에 의하여 반도체 기판의 전면에서의 광의 입사 방해를 최소화하고, 반도체 기판의 후면에 위치하는 제2 도전형 영역에서의 재결합 특성 저하를 최소화할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지의 특성을 크게 향상할 수 있다. In this embodiment, the first conductive type region is formed of a doped region formed by doping a first conductive type dopant in a semiconductor substrate, and the second conductive type region is formed of a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate. This minimizes the interference of light from the front surface of the semiconductor substrate and minimizes deterioration of recombination characteristics in the second conductive type region located on the rear surface of the semiconductor substrate. Thus, the characteristics of the solar cell can be greatly improved.

한편, 본 실시예에서는 반도체 기판의 전면에 위치한 반도체층을 제거하는 제1 식각 단계와 반도체 기판에 작은 크기의 요철부를 형성하는 제2 식각 단계가 동일한 반응성 이온 식각 장치에서 인-시츄 공정에 의하여 다른 공정 조건하에서 수행될 수 있다. 이에 따라 공정을 단순화하면서 원하는 구조를 가지는 태양 전지를 제조할 수 있다. 또는, 제1 식각 단계가 습식 식각에 의하여 수행되고 제2 식각 단계가 반응성 이온 식각에 의하여 수행되어 단순한 공정에 의하여 원하는 구조를 가지는 태양 전지를 제조할 수 있다. Meanwhile, in this embodiment, the first etching step for removing the semiconductor layer located on the front surface of the semiconductor substrate and the second etching step for forming the small-sized concave-convex part on the semiconductor substrate are performed in the same reactive ion etching apparatus by the in- Can be carried out under process conditions. Accordingly, a solar cell having a desired structure can be manufactured while simplifying the process. Alternatively, the first etching step may be performed by wet etching and the second etching step may be performed by reactive ion etching to produce a solar cell having a desired structure by a simple process.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of the solar cell shown in Fig.
3 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to another embodiment of the present invention.
4A to 4I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
5A to 5H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
6A to 6G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified into various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification. In the drawings, the thickness, the width, and the like are enlarged or reduced in order to make the description more clear, and the thickness, width, etc. of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. Wherever certain parts of the specification are referred to as "comprising ", the description does not exclude other parts and may include other parts, unless specifically stated otherwise. Also, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it also includes the case where another portion is located in the middle as well as the other portion. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "directly on" another portion, it means that no other portion is located in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 평면도이다. 도 2에서는 반도체 기판과 전극을 위주로 도시하였다. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the solar cell shown in FIG. In FIG. 2, the semiconductor substrate and the electrodes are mainly shown.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는, 베이스 영역(10)과 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(또는 에미터 영역)(20)을 포함하는 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110) 위에 형성되며 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지며 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)과, 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과, 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함한다. 그리고 태양 전지(100)는 터널링층(또는 제2 터널링층)(54), 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24)을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.1, a solar cell 100 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 10 including a base region 10 and a first conductivity type region (or emitter region) 20 having a first conductivity type A second conductive type region 30 formed on the semiconductor substrate 110 and having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 and having a second conductive type and a second conductive type region 30 connected to the first conductive type region 20, A first electrode 42 and a second electrode 44 connected to the second conductivity type region 30. The solar cell 100 may further include a tunneling layer (or a second tunneling layer) 54, passivation films 22 and 32, and an anti-reflection film 24. This will be explained in more detail.

반도체 기판(110)은 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 반도체 기판(110)은 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 반도체 기판(110)은 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 반도체 기판(110)이 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 실리콘)로 구성되면, 태양 전지(100)가 단결정 반도체 태양 전지(예를 들어, 단결정 실리콘 태양 전지)를 구성하게 된다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 결정질 반도체로 구성되는 반도체 기판(110)을 기반으로 하는 태양 전지(100)는 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다. The semiconductor substrate 110 may be formed of a crystalline semiconductor. In one example, the semiconductor substrate 110 may be composed of a single crystal or polycrystalline semiconductor (e.g., single crystal or polycrystalline silicon). In particular, the semiconductor substrate 110 may be composed of a single crystal semiconductor (for example, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer). Thus, when the semiconductor substrate 110 is made of a single crystal semiconductor (for example, a single crystal silicon), the solar cell 100 constitutes a single crystal semiconductor solar cell (for example, a single crystal silicon solar cell). The solar cell 100 based on the semiconductor substrate 110 formed of a crystalline semiconductor having high crystallinity and having few defects can have excellent electrical characteristics.

반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 요철을 가질 수 있다. 본 실시예에서 반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)에 의하여 형성된 요철(112, 114)을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면에 요철(112, 114)이 형성되면, 반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면을 통하여 입사되는 광의 반사도를 저하할 수 있다. 따라서 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합(일 예로, pn 터널 접합)에 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. The front surface and / or the rear surface of the semiconductor substrate 110 may be textured to have irregularities. In this embodiment, the front surface and / or the rear surface of the semiconductor substrate 110 may have irregularities 112 and 114 formed by texturing. When the irregularities 112 and 114 are formed on the front surface and / or the rear surface of the semiconductor substrate 110 by such texturing, the reflectivity of light incident through the front surface and / or the rear surface of the semiconductor substrate 110 can be reduced. Therefore, the amount of light reaching the pn junction (for example, the pn tunnel junction) formed by the base region 10 and the first conductive type region 20 can be increased, and the optical loss can be minimized.

좀더 구체적으로, 본 실시예에서는 요철(112, 114)은 반도체 기판(110)의 전면(또는 전면 쪽 표면)에 형성되는 제1 요철(112)과 반도체 기판(110)의 후면(후면 쪽 표면)에 형성되는 제2 요철(114)을 포함할 수 있다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면 및 후면으로 입사하는 광의 반사를 모두 방지할 수 있어, 본 실시예와 같은 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가지는 태양 전지(100)에서의 광 손실을 효과적으로 감소할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 요철(112) 및 제2 요철(114) 중 어느 하나만 형성되는 것도 가능하다. More specifically, in this embodiment, the concavities and convexities 112 and 114 are formed on the rear surface (rear surface side) of the semiconductor substrate 110 and the first concavities and convexities 112 formed on the front surface (or front surface side surface) And the second concave and convex portions 114 may be formed on the second concave and convex portions. Thus, reflection of light incident on the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110 can be prevented, and the optical loss in the solar cell 100 having the bi-facial structure similar to that of the present embodiment can be effectively . However, the present invention is not limited to this, and it is also possible that only one of the first irregularities 112 and the second irregularities 114 is formed.

반도체 기판(110)의 전면에 위치하는 제1 요철(112)은 광학적 손실을 최소화할 수 있도록 제1 요철부(112a) 및 제2 요철부(112b)을 포함할 수 있다. 제2 요철부(112b)는 제1 요철부(112a) 위에, 좀더 상세하게는, 제1 요철부(112a)를 구성하는 외면 위에 형성되며 해당 제1 요철부(112a)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 이에 따라 제2 요철부(112b)의 평균 크기는 제1 요철부(112a)의 평균 크기보다 작을 수 있고, 제2 요철부(112b)는 제1 요철부(112a)를 구성하는 각각의 외면 위에 적어도 하나 이상, 예를 들어, 복수 개 위치할 수 있다. 이와 같은 제1 요철부(112a)와 제2 요철부(112b)는 서로 다른 방법에 의하여 형성될 수 있다. The first irregularities 112 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 may include first irregularities 112a and second irregularities 112b to minimize optical loss. The second concavo-convex portion 112b is formed on the first concavo-convex portion 112a, more specifically, on the outer surface constituting the first concavo-convex portion 112a and may have a smaller size than the first concavo-convex portion 112a have. The average size of the second concave-convex portion 112b may be smaller than the average size of the first concave-convex portion 112a and the second concave-convex portion 112b may be smaller than the average size of the first concave- At least one, e.g., a plurality of, locations. The first irregular portion 112a and the second irregular portion 112b may be formed by different methods.

제1 요철부(112a)의 외면은 특정한 결정면들로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 요철부(112a)는 (111)면인 4개의 외면에 의하여 형성되는 대략적인 피라미드 형상을 가질 수 있다. The outer surface of the first concavo-convex part 112a may be composed of specific crystal faces. For example, the first irregular portion 112a may have a rough pyramid shape formed by four outer surfaces that are (111) surfaces.

제1 요철부(112a)의 평균 크기(일 예로, 제1 요철부(112a)의 높이의 평균 값)는 마이크로미터 수준(예를 들어, 1um 내지 1mm)일 수 있는데, 일 예로, 대략 10um 내지 30um일 수 있다. 평균 크기가 10um 미만인 제1 요철부(112a)의 제조가 어려울 수 있고, 제1 요철부(112a)의 평균 크기를 30um 이하로 형성하면 반사 방지 효과를 향상할 수 있다. 그리고 제1 요철부(112a)의 크기의 편차는 상대적으로 큰 제1 편차를 가질 수 있다. (For example, an average value of the height of the first irregular portion 112a) of the first irregular portion 112a may be a micrometer level (for example, 1um to 1mm), for example, Lt; / RTI > It may be difficult to manufacture the first concave portion 112a having an average size of less than 10 um and the average size of the first concave portion 112a may be formed to be less than 30 um to improve the antireflection effect. The deviation of the size of the first concavo-convex portion 112a may have a relatively large first variation.

이와 같은 제1 요철부(112a)는 습식 식각에 의한 비등방 식각에 의하여 형성될 수 있다. 습식 식각에 의하여 제1 요철부(112a)를 형성하면, 간단한 공정에 의하여 짧은 시간 내에 제1 요철부(112a)를 형성할 수 있다. 습식 식각에 의하여 제1 요철부(112a)를 형성하는 공정에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. 본 발명이 상술한 제1 요철부(112a)의 형상, 평균 크기, 크기 편차 등에 한정되는 것은 아니며, 제1 요철부(112a)의 형상, 평균 크기, 크기 편차 등은 다양하게 변형될 수 있다. The first concavo-convex portion 112a may be formed by anisotropic etching by wet etching. When the first irregular portion 112a is formed by wet etching, the first irregular portion 112a can be formed within a short time by a simple process. The process of forming the first concavo-convex portion 112a by wet etching will be described later in more detail. The shape, average size, size deviation, etc. of the first concavity and convexity 112a may be variously modified. The first concavo-convex portion 112a is not limited to the shape, the average size and the size variation of the first concavo-convex portion 112a.

제2 요철부(112b)는 제1 요철부(112a)의 외면(예를 들어, (111) 면) 상에 미세한 크기를 가지면서 형성될 수 있다. 제2 요철부(112b)은 뾰족한 단부를 가질 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 요철부(112b)가 라운드진 단부를 가질 수도 있다. The second concavo-convex portion 112b may be formed on the outer surface (for example, the (111) surface) of the first concavo-convex portion 112a while having a minute size. The second concave-convex portion 112b may have a pointed end, but the present invention is not limited thereto and the second concave-convex portion 112b may have rounded ends.

제2 요철부(112b)의 평균 크기(일 예로, 제2 요철부(112b)의 높이의 평균 값)는 나노미터 수준(즉, 1um 이하, 예를 들어, 1nm 내지 1um)일 수 있는데, 일 예로, 대략 100nm 내지 500nm의 크기를 가질 수 있다. 이와 같이 제1 요철부(112a) 위에 이보다 작은 크기의 제2 요철부(112b)를 형성하게 되면 반사 방지 효과를 향상할 수 있다. 평균 크기가 100nm 미만인 제2 요철부(112b)는 제조가 어려울 수 있고, 제2 요철부(112b)의 평균 크기를 500nm 이하로 형성하면 반사 방지 효과를 좀더 향상할 수 있다. 제2 요철부(112b)의 크기 편차는 제1 편차보다 작은 제2 편차를 가질 수 있다. 이는 제2 요철부(112b)의 평균 크기가 더 작기 때문이기도 하며, 제2 요철부(112b)의 공정이 등방성 식각을 기본으로 하여 이루어지기 때문이기도 하다. 이와 같이 본 실시예에서는 균일하고 미세한 제2 요철부(112b)가 제1 요철부(112a)의 외면 상에 형성된다. The average size (for example, the average value of the height of the second concave-convex portion 112b) of the second concave-convex portion 112b may be on the order of nanometers (i.e., 1um or less, for example, 1nm to 1um) For example, it may have a size of about 100 nm to 500 nm. If the second concave-convex portion 112b having a smaller size than the first concave-convex portion 112a is formed in this way, the anti-reflection effect can be improved. The second concavo-convex portion 112b having an average size of less than 100 nm may be difficult to manufacture, and if the average size of the second concavo-convex portion 112b is set to 500 nm or less, the antireflection effect can be further improved. The size variation of the second concave and convex portion 112b may have a second variation smaller than the first variation. This is because the average size of the second concave-convex portion 112b is smaller, and the process of the second concave-convex portion 112b is based on isotropic etching. Thus, in this embodiment, the uniform and fine second concave-convex portion 112b is formed on the outer surface of the first concave-convex portion 112a.

이와 같은 제2 요철부(112b)는 건식 식각에 의하여 등방 식각하여 형성될 수 있다. 건식 식각으로는, 일 예로, 반응성 이온 식각(reactive ion etching, IRE)이 사용될 수 있다. 반응성 이온 식각에 의하면 제2 요철부(112b)를 미세하고 균일하게 형성할 수 있다. 본 발명이 상술한 제2 요철부(112b)의 형상, 평균 크기, 크기 편차 등에 한정되는 것은 아니며, 제2 요철부(112b)의 형상, 평균 크기, 크기 편차 등은 다양하게 변형될 수 있다.The second concavo-convex portion 112b may be formed by isotropic etching by dry etching. For dry etching, for example, reactive ion etching (IRE) may be used. The second irregular portion 112b can be formed finely and uniformly by reactive ion etching. The shape, average size, size deviation, etc. of the second concavo-convex portion 112b may be variously modified. The present invention is not limited to the shape, the average size, and the size variation of the second concavo-convex portion 112b.

본 실시예에서 반도체 기판(110)의 후면에 형성되는 제2 요철(114)은 제1 요철부(114a)를 구비할 수 있다. 제2 요철(114)의 제1 요철부(114a)에 대해서는 제1 요철(112)의 제1 요철부(112a)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 이와 같이 반도체 기판(110)의 제2 요철(114)이 제1 요철부(114a)만을 구비하여 제1 및 제2 요철부(112a, 112b)를 가지는 제1 요철(112)과 다른 형상을 가지면, 제1 요철(112)에 의하여 광의 입사량이 많은 반도체 기판(110)의 전면에서의 반사를 효과적으로 방지할 수 있고, 제2 요철(114)은 간단한 구조를 가지도록 하여 태양 전지(100)의 제조 공정을 단순화할 수 있다. In this embodiment, the second concave and convex portions 114 formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110 may include the first concave and convex portions 114a. The description of the first concavity and convexity 112a of the first concavity and convexity 112 may be applied to the first concavity and convexity 114a of the second concavity and convexity 114, and thus a detailed description thereof will be omitted. When the second concave and convex portions 114 of the semiconductor substrate 110 have different shapes from the first concave and convex portions 112 having the first and second concave and convex portions 112a and 112b with only the first concave and convex portions 114a, Reflection of the light from the front surface of the semiconductor substrate 110 having a large amount of light can be effectively prevented by the first irregularities 112 and the second irregularities 114 can have a simple structure, The process can be simplified.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체 기판(110)의 전면에 형성된 제1 요철(112)이 제1 요철부(112a)를 구비하지 않는 것도 가능하고, 및/또는 제2 요철(114)이 형성되지 않는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.However, the present invention is not limited thereto. The first irregularities 112 formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 may not have the first irregularities 112a and / or the second irregularities 114 may not be formed. Various other variations are possible.

반도체 기판(110)은, 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(10)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제1 도전형 영역(20)보다 반도체 기판(110)의 전면으로부터 좀더 멀리, 또는 후면에 좀더 가까이 위치할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 위치한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10)의 위치가 달라질 수 있음은 물론이다. The semiconductor substrate 110 may include a base region 10 having a second conductivity type including a second conductivity type dopant at a relatively low doping concentration. For example, the base region 10 may be located farther from the front surface of the semiconductor substrate 110 than the first conductivity type region 20, or closer to the rear surface. That is, in this embodiment, the first conductivity type region 20 is located on the front side of the semiconductor substrate 110. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the position of the base region 10 can be changed.

여기서, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. Here, the base region 10 may be formed of a crystalline semiconductor containing a second conductive dopant. In one example, the base region 10 may be composed of a single crystal or a polycrystalline semiconductor (for example, single crystal or polycrystalline silicon) including a second conductive type dopant. In particular, the base region 10 may be comprised of a single crystal semiconductor (e.g., a single crystal semiconductor wafer, more specifically a single crystal silicon wafer) comprising a second conductive dopant.

제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)이 p형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. The second conductivity type may be n-type or p-type. When the base region 10 has an n type, the base region 10 is formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor doped with a Group 5 element (P), arsenic (As), bismuth (Bi), antimony (Sb) Lt; / RTI > When the base region 10 has a p-type, the base region 10 is formed of a single crystal or polycrystalline semiconductor doped with boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga) Lt; / RTI >

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 도펀트가 다양한 물질로 구성될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the base region 10 and the second conductive dopant may be composed of various materials.

일 예로, 베이스 영역(10)은 n형일 수 있다. 그러면, 베이스 영역(10)과 pn 접합을 이루는 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(110)의 제2 면(이하 "후면") 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(110)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(110)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다. As an example, the base region 10 may be n-type. Then, the first conductivity type region 20 forming the pn junction with the base region 10 has p-type conductivity. When the pn junction is irradiated with light, electrons generated by the photoelectric effect move toward the second surface (hereinafter referred to as "back surface") of the semiconductor substrate 110 and are collected by the second electrode 44, 110 and collected by the first electrode 42. [ Thereby, electric energy is generated. Then, holes having a slower moving speed than electrons may move to the front surface of the semiconductor substrate 110, rather than the rear surface thereof, thereby improving the conversion efficiency. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible that the base region 10 and the second conductivity type region 30 have a p-type and the first conductivity type region 20 has an n-type.

반도체 기판(110)의 전면 쪽에는 베이스 영역(10)과 반대되는 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)이 형성될 수 있다. 제1 도전형 영역(20)은 베이스 영역(10)과 pn 접합을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성하는 에미터 영역을 구성한다. A first conductivity type region 20 having a first conductivity type opposite to the base region 10 may be formed on the front side of the semiconductor substrate 110. [ The first conductive type region 20 forms a pn junction with the base region 10 to form an emitter region for generating carriers by photoelectric conversion.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제1 도전형 영역(20)은 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다. In this embodiment, the first conductivity type region 20 may be a doped region constituting a part of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the first conductive type region 20 may be formed of a crystalline semiconductor including the first conductive type dopant. In one example, the first conductive type region 20 may be composed of a single crystal or a polycrystalline semiconductor (for example, single crystal or polycrystalline silicon) including the first conductive type dopant. In particular, the first conductivity type region 20 may be composed of a single crystal semiconductor (for example, a single crystal semiconductor wafer, more specifically, a single crystal silicon wafer) including a first conductive type dopant. When the first conductivity type region 20 is formed as a part of the semiconductor substrate 110, the junction characteristics with the base region 10 can be improved.

제1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제1 도전형 도펀트로 사용될 수 있다. The first conductivity type may be p-type or n-type. When the first conductive type region 20 has a p-type, the first conductive type region 20 is doped with boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium Single crystal or polycrystalline semiconductor. When the first conductive type region 20 has an n type, the first conductive type region 20 is doped with a Group 5 element such as (P), arsenic (As), bismuth (Bi), antimony (Sb) Single crystal or polycrystalline semiconductor. However, the present invention is not limited thereto, and various materials may be used as the first conductivity type dopant.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 전체적으로 형성된다. 제1 도전형 영역(20)이 광이 상대적으로 많이 입사되는 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 위치하여 pn 접합에 도달하기 전에 광이 손실되는 양을 최소화할 수 있으며, 전면 쪽에 전체적으로 위치하여 제1 도전형 영역(20)이 충분한 면적을 가질 수 있다. In this embodiment, the first conductivity type region 20 is formed entirely on the front side of the semiconductor substrate 110. The first conductivity type region 20 is located on the front side of the semiconductor substrate 110 in which light is relatively much incident and can minimize the loss of light before reaching the pn junction, The conductive type region 20 can have a sufficient area.

또한, 제1 도전형 영역(20)을 도핑 영역으로 구성하여 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 이와 다른 결정 구조를 가지는 반도체층이 위치하지 않도록 한다. 반도체층은 광 투과도가 낮아 반도체 기판(110) 위에 반도체층이 위치하는 경우에는 반도체층에 의하여 광 손실이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 반도체 기판(110) 내에 도핑 영역으로 구성된 제1 도전형 영역(20)을 형성하여 반도체 기판(110)의 전면에 반도체층이 위치할 경우의 문제를 방지할 수 있다. In addition, the first conductive type region 20 may be formed as a doped region so that a semiconductor layer having a different crystal structure is not formed on the front side of the semiconductor substrate 110. When the semiconductor layer is positioned on the semiconductor substrate 110 due to low light transmittance, light loss may occur due to the semiconductor layer. In this embodiment, the first conductive type region 20 including the doped region is formed in the semiconductor substrate 110 to prevent the problem of the semiconductor layer being located on the entire surface of the semiconductor substrate 110.

도핑 영역으로 구성되는 제1 도전형 영역(20)의 두께(T1)가 제2 도전형 영역(30)의 두께(또는 깊이)(T2)보다 클 수 있다. 확산에 의하여 형성되는 도핑 영역으로 구성되는 제1 도전형 영역(20)은 쉽게 두꺼운 두께로 형성될 수 있기 때문이다. 그리고 제1 도전형 영역(20)의 두께를 충분하게 확보하여 제1 전극(42)과의 접합 시 쇼트 문제 등이 발생하는 것을 방지하고 충분한 정션 깊이(junction depth)를 가질 수 있도록 한다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)의 두께(T1)가 700nm 내지 1.5um일 수 있다. 제1 도전형 영역(20)의 두께(T1)가 700nm 미만이면 충분한 정션 깊이를 가지지 않아 특성이 저하될 수 있다. 제1 도전형 영역(20)의 두께(T1)가 1.5um를 초과하면, 공정 시간이 길어지거나 높은 도핑 농도로 도핑하여 얕은 에미터(shallow emitter)를 구형하기 어려울 수 있으며 반도체 기판(110)의 특성이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도전형 영역(20)의 두께가 다양한 값을 가질 수 있다. The thickness T1 of the first conductivity type region 20 formed of the doped region may be greater than the thickness T2 of the second conductivity type region 30. The first conductive type region 20 composed of a doped region formed by diffusion can be easily formed into a thick thickness. In addition, the thickness of the first conductivity type region 20 is sufficiently ensured to prevent a short-circuiting problem or the like when joining with the first electrode 42 and to have a sufficient junction depth. As an example, the thickness T1 of the first conductivity type region 20 may be 700 nm to 1.5 um. If the thickness T1 of the first conductivity type region 20 is less than 700 nm, the junction depth may not be sufficient and the characteristics may deteriorate. If the thickness T1 of the first conductivity type region 20 exceeds 1.5 .mu.m, it may be difficult to form a shallow emitter by doping with a high doping concentration or a long process time, The characteristics may be degraded. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the first conductivity type region 20 may have various values.

도면에서는 제1 도전형 영역(20)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 영역(20)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. In the figure, the first conductivity type region 20 has a homogeneous structure having a uniform doping concentration as a whole. However, the present invention is not limited thereto. Thus, in another embodiment, as shown in FIG. 3, the first conductive type region 20 may have a selective structure.

도 3을 참조하면, 선택적 구조를 가지는 제1 도전형 영역(20)은 제1 전극(42)과 인접하여 형성되어 제1 전극(42)과 접촉 형성되는 제1 부분(20a)과, 제1 부분(20a) 이외의 부분에 형성되는 제2 부분(20b)을 포함할 수 있다. 제1 부분(20a)은 높은 도핑 농도를 가져 상대적으로 낮은 저항을 가지고, 제2 부분(20b)은 제1 부분(20a)보다 낮은 도핑 농도를 가져 상대적으로 높은 저항을 가질 수 있다. 그리고 제1 부분(20a)의 두께가 얇으면 제1 전극(42)이 제1 부분(20a)을 뚫고 베이스 영역(10)에 접촉하여 션트(shunt)가 발생할 수 있기 때문에, 제1 부분(20a)의 두께를 제1 부분(20a)보다 두껍게 할 수 있다. 즉, 제1 부분(20a)의 정션 깊이(junction depth)가 제2 부분(20b)의 정션 깊이보다 클 수 있다. Referring to FIG. 3, the first conductive region 20 having the selective structure includes a first portion 20a formed adjacent to the first electrode 42 to be in contact with the first electrode 42, And a second portion 20b formed at a portion other than the portion 20a. The first portion 20a may have a relatively high doping concentration and the second portion 20b may have a lower doping concentration than the first portion 20a and may have a relatively high resistance. If the thickness of the first portion 20a is small, the first electrode 42 may penetrate the first portion 20a and contact the base region 10 to cause a shunt. Therefore, the first portion 20a Can be thicker than the first portion 20a. That is, the junction depth of the first portion 20a may be greater than the junction depth of the second portion 20b.

그러면, 광이 입사되는 제1 전극(42) 사이에 대응하는 부분에 상대적으로 높은 저항의 제2 부분(20b)를 형성하여 얕은 에미터(shallow emitter)를 구현한다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 전류 밀도를 향상할 수 있다. 이와 함께, 제1 전극(42)과 인접하는 부분에 상대적으로 낮은 저항의 제1 부분(20a)을 형성하여 제1 전극(42)과의 접촉 저항을 저감시킬 수 있다. 즉, 제1 도전형 영역(20)은 선택적 구조를 가지면 태양 전지(100)의 효율을 최대화할 수 있다. 그 외에도 제1 도전형 영역(20)의 구조로는 다양한 구조가 적용될 수 있다. Then, a second portion 20b having a relatively high resistance is formed at a corresponding portion between the first electrodes 42 on which light is incident, thereby implementing a shallow emitter. Thus, the current density of the solar cell 100 can be improved. In addition, it is possible to reduce the contact resistance with the first electrode 42 by forming a first portion 20a having a relatively low resistance at a portion adjacent to the first electrode 42. [ That is, if the first conductivity type region 20 has the selective structure, the efficiency of the solar cell 100 can be maximized. In addition, various structures may be applied to the structure of the first conductivity type region 20. [

참조로, 도 3의 실시예에서 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에는 각기 제1 및 제2 요철(도 1의 참조부호 112, 114)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, first and second concave and convex portions (reference numerals 112 and 114 in FIG. 1) may be formed on the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110, respectively.

다시 도 1을 참조하면, 반도체 기판(110)의 후면 위에는 터널링층(54)이 형성될 수 있다. 터널링층(54)은 전자 및 정공에게 일종의 배리어(barrier)로 작용하여, 소수 캐리어(minority carrier)가 통과되지 않도록 하고, 다수 캐리어(majority carrier)는 터널링층(54)에 인접한 부분에서 축적된 후에 일정 이상의 에너지를 가지는 다수 캐리어만이 터널링층(54)을 통과할 수 있도록 한다. 이때, 일정 이상의 에너지를 가지는 다수 캐리어는 터널링 효과에 의하여 쉽게 터널링층(54)을 통과할 수 있다. 또한, 터널링층(54)은 도전형 영역(30)의 도펀트가 반도체 기판(110)으로 확산하는 것을 방지하는 확산 배리어로서의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 터널링층(54)은 다수 캐리어가 터널링 될 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 일례로, 산화물, 질화물, 반도체, 전도성 고분자 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터널링층(54)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산화 질화물, 진성 비정질 실리콘, 진성 다결정 실리콘 등을 포함할 수 있다. 이때, 터널링층(54)은 반도체 기판(110)의 후면에 전체적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 별도의 패터닝 없이 쉽게 형성될 수 있다. Referring again to FIG. 1, a tunneling layer 54 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110. The tunneling layer 54 acts as a kind of barrier for electrons and holes so that minority carriers are not passed and a majority carrier is accumulated at a portion adjacent to the tunneling layer 54 So that only a plurality of carriers having energy above a certain level can pass through the tunneling layer 54. At this time, a plurality of carriers having energy above a certain level can easily pass through the tunneling layer 54 by the tunneling effect. The tunneling layer 54 may also serve as a diffusion barrier to prevent the dopant of the conductive region 30 from diffusing into the semiconductor substrate 110. The tunneling layer 54 may include various materials through which a plurality of carriers can be tunneled. For example, the tunneling layer 54 may include an oxide, a nitride, a semiconductor, a conductive polymer, and the like. For example, the tunneling layer 54 may comprise silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, intrinsic amorphous silicon, intrinsic polycrystalline silicon, and the like. At this time, the tunneling layer 54 may be formed entirely on the rear surface of the semiconductor substrate 110. Accordingly, it can be easily formed without additional patterning.

터널링 효과를 충분하게 구현할 수 있도록 터널링층(54)의 두께는 패시베이션막(32)의 두께보다 작을 수 있다. 일 예로, 터널링층(54)의 두께가 10nm 이하일 수 있고, 0.5nm 내지 10nm(좀더 구체적으로는, 0.5nm 내지 5nm, 일 예로, 1nm 내지 4nm)일 수 있다. 터널링층(54)의 두께가 10nm를 초과하면 터널링이 원할하게 일어나지 않아 태양 전지(100)가 작동하지 않을 수 있고, 터널링층(54)의 두께가 0.5nm 미만이면 원하는 품질의 터널링층(54)을 형성하기에 어려움이 있을 수 있다. 터널링 효과를 좀더 향상하기 위해서는 터널링층(54)의 두께가 0.5nm 내지 5nm(좀더 구체적으로 1nm 내지 4nm)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 터널링층(54)의 두께가 다양한 값을 가질 수 있다. The thickness of the tunneling layer 54 may be smaller than the thickness of the passivation film 32 to sufficiently realize the tunneling effect. In one example, the thickness of the tunneling layer 54 may be 10 nm or less, and may be 0.5 nm to 10 nm (more specifically, 0.5 nm to 5 nm, for example, 1 nm to 4 nm). If the thickness of the tunneling layer 54 exceeds 10 nm, the tunneling may not occur smoothly and the solar cell 100 may not operate. If the thickness of the tunneling layer 54 is less than 0.5 nm, May be difficult to form. In order to further improve the tunneling effect, the thickness of the tunneling layer 54 may be 0.5 nm to 5 nm (more specifically, 1 nm to 4 nm). However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the tunneling layer 54 may have various values.

제2 도전형 영역(30)은 후면 전계(back surface field)를 형성하여 반도체 기판(110)의 표면(좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)의 후면)에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 후면 전계 영역을 구성한다. The second conductive type region 30 forms a back surface field to prevent carriers from being lost by recombination on the surface of the semiconductor substrate 110 (more precisely, the back surface of the semiconductor substrate 110) Thereby constituting a rear electric field area.

이때, 제2 도전형 영역(30)은 베이스 영역(10)과 동일한 제2 도전형 도펀트를 포함하는 반도체(일례로, 실리콘)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110) 위(좀더 명확하게는, 터널링층(54) 위)에서 반도체 기판(110)과 별개로 형성되며 제2 도전형 도펀트가 도핑된 반도체층으로 구성된다. 이에 따라 제2 도전형 영역(30)은 반도체 기판(110) 상에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 영역(30)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 제2 도전형 도펀트는 반도체층을 형성하는 공정에서 반도체층에 함께 포함되거나, 또는, 반도체층을 형성한 후에 열 확산법, 이온 주입법 등의 다양한 도핑 방법에 의하여 반도체층에 포함될 수도 있다. At this time, the second conductivity type region 30 may include a semiconductor (for example, silicon) including the same second conductivity type dopant as the base region 10. In this embodiment, the second conductivity type region 30 is formed separately from the semiconductor substrate 110 on the semiconductor substrate 110 (more specifically on the tunneling layer 54) and the second conductivity type dopant is doped As shown in Fig. Accordingly, the second conductivity type region 30 may be formed of a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 so as to be easily formed on the semiconductor substrate 110. For example, the second conductivity type region 30 may be an amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, or a polycrystalline semiconductor (e.g., amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon) that can be easily fabricated by various methods, And the second conductive type dopant. The second conductive dopant may be included in the semiconductor layer in the step of forming the semiconductor layer or may be included in the semiconductor layer by various doping methods such as a thermal diffusion method and an ion implantation method after forming the semiconductor layer.

이때, 제2 도전형 도펀트는 베이스 영역(10)과 동일한 도전형을 나타낼 수 있는 도펀트이면 족하다. 즉, 제2 도전형 도펀트가 n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 제2 도전형 도펀트가 p형일 경우에는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. At this time, the second conductivity type dopant may be a dopant that can exhibit the same conductivity type as that of the base region 10. That is, when the second conductivity type dopant is n-type, a Group 5 element such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb) can be used. When the second conductivity type dopant is p-type, a group III element such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) may be used.

본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 후면 위의 터널링층(54) 위에서 전체적으로 형성된다. 제2 도전형 영역(30)이 터널링층(54) 위에 형성되어 반도체 기판(110)에 형성되는 도핑 영역을 줄일 수 있으므로, 도핑 영역 형성 시 발생할 수 있는 반도체 기판(110)의 손상, 도핑 영역에 의한 표면 재결합 증가를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 표면 재결합을 효과적으로 방지하여 태양 전지(100)의 개방 전압을 크게 향상할 수 있다. 또한, 제2 도전형 영역(30)이 전체적으로 형성되므로 별도의 패터닝 공정 등이 요구되지 않는다. In this embodiment, the second conductivity type region 30 is formed entirely on the tunneling layer 54 on the backside of the semiconductor substrate 110. Since the second conductive type region 30 is formed on the tunneling layer 54 to reduce the doping region formed in the semiconductor substrate 110, damage to the semiconductor substrate 110, which may occur during the formation of the doped region, It is possible to effectively prevent an increase in the surface recombination due to the heat treatment. Accordingly, the surface recombination can be effectively prevented, and the open-circuit voltage of the solar cell 100 can be greatly improved. In addition, since the second conductive type region 30 is entirely formed, a separate patterning step or the like is not required.

앞서 설명한 바와 같이, 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성되는 제2 도전형 영역(30)의 두께(T2)가 제1 도전형 영역(20)의 두께(T1)보다 작을 수 있다. 반도체층으로 구성되는 제2 도전형 영역(30)의 두께를 두껍게 형성하면 공정 시간이 길어지고 제2 도전형 영역(30)의 패시베이션을 위한 수소 주입의 효과가 저하될 수 있기 때문이다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)의 두께(T2)가 100nm 내지 500um일 수 있다. 제2 도전형 영역(30)의 두께(T2)가 100nm 미만이면, 전기적 특성이 저하되어 저항이 커지거나, 제2 전극(44) 형성 시 손상될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)의 두께(T2)가 500nm를 초과하면, 제2 도전형 영역(30)의 형성 시 또는 형성 후에 제2 도전형 영역(30)의 패시베이션을 위하여 수소를 주입할 때 수소가 충분하게 주입되지 않아 제2 도전형 영역(30)의 패시베이션 특성이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 도전형 영역(30)의 두께가 다양한 값을 가질 수 있다. The thickness T2 of the second conductivity type region 30 made of a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 is smaller than the thickness T1 of the first conductivity type region 20 . If the thickness of the second conductivity type region 30 made of the semiconductor layer is increased, the process time may become longer and the effect of hydrogen implantation for passivation of the second conductivity type region 30 may be deteriorated. As an example, the thickness T2 of the second conductivity type region 30 may be between 100 nm and 500 um. If the thickness T2 of the second conductivity type region 30 is less than 100 nm, the electrical characteristics may deteriorate and the resistance may be increased or may be damaged when the second electrode 44 is formed. When the thickness T2 of the second conductivity type region 30 exceeds 500 nm, when hydrogen is injected for passivation of the second conductivity type region 30 during or after the formation of the second conductivity type region 30 The passivation characteristics of the second conductivity type region 30 may be deteriorated because hydrogen is not sufficiently injected. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the second conductivity type region 30 may have various values.

반도체 기판(110)의 전면 위에, 좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 차례로 형성되고, 제1 전극(42)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여(즉, 개구부(102)를 통하여) 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성된다. The passivation film 22 and the antireflection film 24 are sequentially formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 and more precisely on the first conductive type region 20 formed on the semiconductor substrate 110 and the first electrode 42 Is formed in contact with the first conductivity type region 20 through the passivation film 22 and the antireflection film 24 (that is, through the opening portion 102).

패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)은 제1 전극(42)에 대응하는 개구부(102)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 전면 전체에 형성될 수 있다. The passivation film 22 and the antireflection film 24 may be formed substantially entirely on the entire surface of the semiconductor substrate 110 except for the opening portion 102 corresponding to the first electrode 42. [

패시베이션막(22)은 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성되어 제1 도전형 영역(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(24)은 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시킨다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(100)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 의해 태양 전지(100)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다.The passivation film 22 is formed in contact with the first conductivity type region 20 to passivate defects present in the surface or bulk of the first conductivity type region 20. [ Accordingly, the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100 can be increased by removing recombination sites of the minority carriers. The antireflection film 24 reduces the reflectance of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the amount of light reaching the pn junction formed by the base region 10 and the first conductivity type region 20 can be increased by lowering the reflectance of the light incident through the entire surface of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the short circuit current Isc of the solar cell 100 can be increased. In this way, the efficiency of the solar cell 100 can be improved by increasing the open-circuit voltage and the short-circuit current of the solar cell 100 by the passivation film 22 and the antireflection film 24.

패시베이션막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이셔막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(22)은, 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation film 22 may be formed of various materials. For example, the passivation film 22 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and CeO 2 And may have a multi-layered film structure in which two or more films are combined. For example, the passivation film 22 may include a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like having a fixed positive charge if the first conductivity type region 20 has an n-type, and the first conductivity type region 20 and an aluminum oxide film having a negative negative charge if it has a p-type.

방사 방지막(24)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The anti-radiation film 24 may be formed of various materials. For example, the antireflection film 24 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. In one example, the antireflective film 24 may comprise silicon nitride.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 중 어느 하나가 반사 방지 역할 및 패시베이션 역할을 함께 수행하여 다른 하나가 구비되지 않는 것도 가능하다. 또는, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(110) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 may include various materials. It is also possible that any one of the passivation film 22 and the antireflection film 24 functions as an anti-reflection role and passivation, so that the other is not provided. Alternatively, various films other than the passivation film 22 and the antireflection film 24 may be formed on the semiconductor substrate 110. Other variations are possible.

제1 전극(42)은 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 형성된 개구부(102)를 통하여(즉, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여) 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(42)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 전극(42)의 형상에 대해서는 도 2를 참조하여 추후에 다시 설명한다. The first electrode 42 is electrically connected to the first conductivity type region (not shown) through the opening 102 formed in the passivation film 22 and the antireflection film 24 (that is, through the passivation film 22 and the antireflection film 24) 20, respectively. The first electrode 42 may be formed to have various shapes by various materials. The shape of the first electrode 42 will be described later with reference to Fig.

반도체 기판(110)의 후면 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(110) 위에 형성된 터널링층(54) 위에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위에 패시베이션막(32)이 형성되고, 제2 전극(44)이 패시베이션막(32)을 관통하여(즉, 개구부(104)를 통하여) 제2 도전형 영역(30)에 연결된다. A passivation film 32 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110 and more precisely on the second conductive type region 30 formed on the tunneling layer 54 formed on the semiconductor substrate 110, Is connected to the second conductivity type region 30 through the passivation film 32 (i.e., through the opening 104).

패시베이션막(32)은 제2 전극(44)에 대응하는 개구부(104)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 후면 전체에 형성될 수 있다. The passivation film 32 may be formed substantially on the entire rear surface of the semiconductor substrate 110 except for the opening 104 corresponding to the second electrode 44. [

패시베이션막(32)은 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성되어 제2 도전형 영역(30)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. The passivation film 32 is formed in contact with the second conductivity type region 30 to passivate defects present in the surface or bulk of the second conductivity type region 30. Accordingly, the open-circuit voltage (Voc) of the solar cell 100 can be increased by removing recombination sites of the minority carriers.

패시베이션막(32)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(32)은, 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation film 32 may be formed of various materials. For example, the passivation film 32 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2, and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. For example, the passivation film 32 may include a silicon oxide film having a fixed positive charge, a silicon nitride film or the like when the second conductivity type region 30 has an n-type, and the second conductivity type region 30 and an aluminum oxide film having a negative negative charge if it has a p-type.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 또는, 패시베이션막(32) 이외의 다양한 막이 제2 도전형 영역(30)의 후면 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation film 32 may include various materials. Alternatively, various films other than the passivation film 32 may be formed on the rear surface of the second conductivity type region 30. Other variations are possible.

제2 전극(44)은 패시베이션막(32)에 형성된 개구부(104)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제2 전극(44)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.The second electrode 44 is electrically connected to the second conductivity type region 30 through the opening 104 formed in the passivation film 32. The second electrode 44 may be formed to have various shapes by various materials.

도 2를 참조하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 평면 형상을 상세하게 설명한다. The planar shapes of the first and second electrodes 42 and 44 will be described in detail with reference to FIG.

도 2를 참조하면, 제1 및 제2 전극(42, 44)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(42a, 44a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a, 44a)이 서로 평행하며 반도체 기판(110)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 핑거 전극들(42a, 44a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a, 44a)을 연결하는 버스바 전극(42b, 44b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스바 전극(42b, 44b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a, 44a)의 피치보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a, 44a)의 폭보다 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 핑거 전극(42a, 44a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, the first and second electrodes 42 and 44 may include a plurality of finger electrodes 42a and 44a spaced apart from each other with a predetermined pitch. Although the finger electrodes 42a and 44a are parallel to each other and parallel to the edge of the semiconductor substrate 110, the present invention is not limited thereto. The first and second electrodes 42 and 44 may include bus bar electrodes 42b and 44b formed in a direction crossing the finger electrodes 42a and 44a to connect the finger electrodes 42a and 44a. have. Only one bus bar electrode 42b or 44b may be provided or a plurality of bus bar electrodes 42b and 44b may be provided with a larger pitch than the pitch of the finger electrodes 42a and 44a as shown in FIG. At this time, the width of the bus bar electrodes 42b and 44b may be larger than the width of the finger electrodes 42a and 44a, but the present invention is not limited thereto. Therefore, the width of the bus bar electrodes 42b and 44b may be equal to or smaller than the width of the finger electrodes 42a and 44a.

단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)에 대응하여 형성되는 제1 개구 부분(102a) 및 버스바 전극(42b)에 대응하여 형성되는 제2 개구 부분(102b)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)은 모두 패시베이션막(32)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(104)가 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)에 대응하여 형성되는 제1 개구 부분 및 버스바 전극(44b)에 대응하여 형성되는 제2 개구 부분을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(42b)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(102)가 핑거 전극(42a)에 대응하는 제1 개구 부분(102a)을 포함하고, 버스바 전극(42b)에 대응하는 제2 개구 부분(102b)는 형성되지 않을 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)이 패시베이션막(32)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(44b)은 패시베이션막(32) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(104)가 핑거 전극(44a)에 대응하는 제1 개구 부분을 포함하고, 버스바 전극(44b)에 대응하는 제2 개구 부분이 형성되지 않을 수 있다. The finger electrode 42a and the bus bar electrode 42b of the first electrode 42 may all be formed to pass through the passivation film 22 and the antireflection film 24 as viewed in cross section. That is, the opening 102 has a first opening portion 102a formed corresponding to the finger electrode 42a of the first electrode 42 and a second opening portion 102b formed corresponding to the bus bar electrode 42b. . ≪ / RTI > The finger electrode 44a and the bus bar electrode 44b of the second electrode 44 may all be formed through the passivation film 32. [ That is, the opening 104 may include a first opening portion formed corresponding to the finger electrode 44a of the second electrode 44 and a second opening portion formed corresponding to the bus bar electrode 44b. However, the present invention is not limited thereto. As another example, the finger electrode 42a of the first electrode 42 is formed to pass through the passivation film 22 and the antireflection film 24, and the bus bar electrode 42b is formed through the passivation film 22 and the antireflection film 24 As shown in FIG. In this case, the opening portion 102 includes the first opening portion 102a corresponding to the finger electrode 42a, and the second opening portion 102b corresponding to the bus bar electrode 42b may not be formed. A finger electrode 44a of the second electrode 44 may be formed through the passivation film 32 and a bus bar electrode 44b may be formed on the passivation film 32. [ In this case, the opening 104 may include the first opening portion corresponding to the finger electrode 44a, and the second opening portion corresponding to the bus bar electrode 44b may not be formed.

도면에서는 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 동일한 평면 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)의 폭, 피치 등과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the drawing, the first electrode 42 and the second electrode 44 have the same planar shape. The width and the pitch of the finger electrode 42a and the bus bar electrode 42b of the first electrode 42 may be the same as the width and pitch of the finger electrode 44a and the bus bar electrode 42b of the second electrode 44, A width, a pitch, and the like of the first electrode 44b. In addition, the first electrode 42 and the second electrode 44 may have different planar shapes, and various other modifications are possible.

이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(100)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(100)가 반도체 기판(110)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(100)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전극(44)이 반도체 기판(110)의 후면 쪽에서 전체적으로 형성되는 구조를 가지는 것도 가능하다. As described above, in this embodiment, since the first and second electrodes 42 and 44 of the solar cell 100 have a predetermined pattern, and the solar cell 100 can be incident on the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 110 It has a bi-facial structure. Accordingly, the amount of light used in the solar cell 100 can be increased to contribute to the efficiency improvement of the solar cell 100. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible that the second electrode 44 is formed entirely on the rear side of the semiconductor substrate 110.

본 실시예에서는 반도체 기판(110)의 전면에 위치하며 에미터 영역을 구성하는 제1 도전형 영역(20)이 도핑 영역으로 구성되고, 반도체 기판(110)의 후면 위에 위치하며 후면 전계 영역을 구성하는 제2 도전형 영역(30)이 별도의 반도체층으로 구성된다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면 위에 별도의 반도체층을 형성하지 않아 이에 따른 광 손실을 방지할 수 있고, 광의 입사가 상대적으로 적은 반도체 기판(110)의 후면 쪽에서는 제2 도전형 영역(30)을 도핑 영역이 아닌 별도의 반도체층으로 구성하여 도핑 영역 형성에 따른 재결합 등을 최소화하여 태양 전지(100)의 개방 전압을 향상할 수 있다. In this embodiment, the first conductive region 20, which is located on the front surface of the semiconductor substrate 110 and constitutes the emitter region, is formed as a doped region. The first conductive type region 20 is located on the rear surface of the semiconductor substrate 110, The second conductive type region 30 is formed of a separate semiconductor layer. Accordingly, a separate semiconductor layer is not formed on the front surface of the semiconductor substrate 110, thereby preventing optical loss. In addition, on the rear surface side of the semiconductor substrate 110 where light incidence is relatively small, the second conductivity type region 30 ) May be formed as a separate semiconductor layer instead of the doped region to minimize the recombination due to the formation of the doped region, thereby improving the open-circuit voltage of the solar cell 100.

이러한 구조의 태양 전지(100)는 반도체 기판(110)의 양면에 반도체층을 형성한 다음, 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 반도체층을 제거하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 이때, 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 반도체층을 제거하는 공정과 연속되는 공정에서 반도체 기판(110)의 전면에 균일하고 미세한 제2 요철부(112b)를 형성하여 반도체 기판(110)의 전면에서의 광 반사를 최소화할 수 있다. 그러면, 간단한 공정에 의하여 우수한 특성을 가지는 태양 전지(100)를 제조할 수 있다. The solar cell 100 having such a structure can be manufactured by forming a semiconductor layer on both sides of a semiconductor substrate 110 and then removing a semiconductor layer located on the entire surface of the semiconductor substrate 110. At this time, uniform and fine second irregularities 112b are formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110 in the process of removing the semiconductor layer located on the front surface of the semiconductor substrate 110, It is possible to minimize the reflection of light in the light source. Then, the solar cell 100 having excellent characteristics can be manufactured by a simple process.

상술한 구조의 태양 전지(100)의 제조 방법을 도 4a 내지 도 4i를 참조하여 상세하게 설명한다. A manufacturing method of the solar cell 100 having the above-described structure will be described in detail with reference to Figs. 4A to 4I.

도 4a 내지 도 4i는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 4A to 4I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 요철부(112a, 114a)를 구비하는 반도체 기판(110)을 준비한다. 일 예로, 반도체 기판(110)의 전면에 제1 요철(112)의 제1 요철부(112a)가 구비되고, 반도체 기판(110)의 후면에 제2 요철(114)의 제1 요철부(114a)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4A, a semiconductor substrate 110 having first concave-convex portions 112a and 114a is prepared. For example, a first uneven portion 112a of a first uneven portion 112 is provided on a front surface of a semiconductor substrate 110, and a first uneven portion 114a of a second uneven portion 114 is formed on a rear surface of the semiconductor substrate 110 May be provided.

일 예로, 본 실시예에서 제1 요철부(112a, 114a)는 습식 식각에 의하여 형성될 수 있다. 습식 식각에 사용되는 식각 용액으로는 알칼리 용액(예를 들어, 수산화칼륨(KOH)을 포함하는 용액)을 사용할 수 있다. 이와 같은 습식 식각에 의하면 짧은 시간 내에 간단한 공정에 의하여 제1 요철부(112a, 114a)를 반도체 기판(110)의 표면에 형성할 수 있다. 이때, 식각 용액에 반도체 기판(110)을 침지하여 반도체 기판(110)의 양면(전면 및 후면)을 함께 식각할 수 있는 침지(dipping) 공정을 사용할 수 있다. 그러면, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에 형성되는 제1 요철부(112a, 114a)를 한 번의 침지 공정에 의하여 함께 형성할 수 있으므로, 공정을 단순화할 수 있다. For example, in this embodiment, the first irregularities 112a and 114a may be formed by wet etching. As the etching solution used for the wet etching, an alkali solution (for example, a solution containing potassium hydroxide (KOH)) can be used. According to the wet etching, the first irregularities 112a and 114a can be formed on the surface of the semiconductor substrate 110 by a simple process in a short time. At this time, a dipping process in which the semiconductor substrate 110 is immersed in the etching solution to etch the semiconductor substrate 110 on both sides (the front side and the rear side) may be used. Since the first irregularities 112a and 114a formed on the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110 can be formed together by one immersion process, the process can be simplified.

이와 같은 습식 식각에 의하면 제1 요철부(112a, 114a)의 반도체 기판(110)의 결정면에 따라 식각되므로, 제1 요철부(112a, 114a)의 외면이 일정한 결정면(예를 들어, (111) 면)을 가지도록 형성된다. 이에 의하여 제1 요철부(112a, 114a)는 4개의 (111) 면을 가지는 피라미드 형상을 가질 수 있고, 마이크로미터 수준의 평균 크기를 가질 수 있으며, 크기 편차는 상대적으로 큰 제1 편차를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 요철부(112a, 114a)가 다양한 방법에 의하여 형성되어 다양한 형상, 평균 크기, 크기 편차 등을 가질 수 있다. Since the first irregularities 112a and 114a are etched according to the crystal planes of the semiconductor substrate 110 according to the wet etching, the outer surfaces of the first irregularities 112a and 114a have a predetermined crystal plane (for example, (111) Plane). Thus, the first irregularities 112a and 114a can have a pyramid shape having four (111) planes, can have an average size on the micrometer level, and the size deviation can have a relatively large first variation have. However, the present invention is not limited thereto, and the first irregularities 112a and 114a may be formed by various methods to have various shapes, average sizes, and size variations.

본 실시예에서는 제1 요철부(112a, 114a)를 반도체 기판(110)의 양면에 각기 형성하여 양면 수광형 구조의 태양 전지(110)에서 광 손실을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면 중 하나에 제1 요철부(112a, 114a)가 형성되는 것도 가능하다. 또는, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에 제1 요철부(112a, 114a)가 형성되지 않는 것도 가능하다.In this embodiment, the first concavo-convex portions 112a and 114a are formed on both sides of the semiconductor substrate 110 to minimize the optical loss in the solar cell 110 having a double-side light receiving structure. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible that first uneven portions 112a and 114a are formed on one of the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110. Alternatively, the first concavo-convex portions 112a and 114a may not be formed on the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110.

이어서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 표면 위에 전체적으로 터널링층(52, 54)을 형성한다. 좀더 구체적으로, 반도체 기판(110)의 전면 위에 제1 터널링층(52)을 형성하고, 반도체 기판(110)의 후면 위에 제2 터널링층(54)을 형성한다. 도면에서는 제1 터널링층(52)과 제2 터널링층(54)이 서로 분리되어 형성된 것을 예시하였으나, 터널링층(52, 54)이 반도체 기판(110)의 전면 및 후면 뿐만 아니라 측면까지 형성되어 반도체 기판(110)의 표면에 전체적으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 제1 터널링층(52) 및 제2 터널링층(54)이 반도체 기판(110)의 측면에 형성된 터널링층(52, 54)에 의하여 서로 연결된 형상을 가질 수 있다. Then, as shown in FIG. 4B, tunneling layers 52 and 54 are formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110 as a whole. More specifically, a first tunneling layer 52 is formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 and a second tunneling layer 54 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110. Although the first tunneling layer 52 and the second tunneling layer 54 are illustrated as being separated from each other in the drawing, the tunneling layers 52 and 54 are formed not only on the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 110, Or may be formed entirely on the surface of the substrate 110. In this case, the first tunneling layer 52 and the second tunneling layer 54 may be connected to each other by the tunneling layers 52 and 54 formed on the side surfaces of the semiconductor substrate 110.

터널링층(52, 54)은, 일례로, 열적 성장법, 증착법(예를 들어, 화학 기상 증착법(PECVD), 원자층 증착법(ALD)) 등에 의하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법에 의하여 터널링층(52, 54)이 형성될 수 있다.The tunneling layers 52 and 54 may be formed by, for example, thermal growth, evaporation (e.g., chemical vapor deposition (PECVD), atomic layer deposition (ALD)), or the like. However, the present invention is not limited thereto, and the tunneling layers 52 and 54 may be formed by various methods.

이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 터널링층(52, 54) 위에 반도체층(302, 304)을 형성할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 터널링층(52, 54) 위에 제1 반도체층(302)을 형성하고, 제2 터널링층(54) 위에 제2 반도체층(304)을 형성한다. 도면에서는 제1 반도체층(302)과 제2 반도체층(304)이 서로 분리되어 형성된 것을 예시하였으나, 반도체층(302, 304)이 터널링층(52, 54) 위에서 반도체 기판(110)의 전면 및 후면 뿐만 아니라 측면까지 형성되어 반도체 기판(110)의 표면에 전체적으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 제1 반도체층(302) 및 제2 반도체층(304)이 반도체 기판(110)의 측면 쪽에 위치한 반도체층(302, 304)에 의하여 서로 연결된 형상을 가질 수 있다. Subsequently, semiconductor layers 302 and 304 may be formed on the tunneling layers 52 and 54, as shown in FIG. 4C. More specifically, a first semiconductor layer 302 is formed on the first tunneling layer 52, 54 and a second semiconductor layer 304 is formed on the second tunneling layer 54. Although the first semiconductor layer 302 and the second semiconductor layer 304 are illustrated as being separated from each other in the drawing, the semiconductor layers 302 and 304 may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110 on the tunneling layers 52 and 54, But may be formed entirely on the surface of the semiconductor substrate 110. [ In this case, the first semiconductor layer 302 and the second semiconductor layer 304 may be connected to each other by the semiconductor layers 302 and 304 located on the side of the semiconductor substrate 110.

반도체층(302, 304)은, 일 예로, 증착법(예를 들어, 화학 기상 증착법(PECVD)) 등에 의하여 형성될 수 있다. 반도체층(302, 304)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 포함하지 않으며 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 진성 반도체(비정질 진성 반도체, 미세 결정 진성 반도체, 다결정 진성 반도체, 예를 들어, 비정질 진성 실리콘, 미세 결정 진성 실리콘, 또는 다결정 진성 실리콘)로 구성될 수 있다. 이때, 반도체층(302, 304) 형성 시 또는 형성 후에 반도체층(302, 304)에 수소가 확산되도록 하여 반도체층(302, 304)을 패시베이션할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 반도체층(302, 304)이 제1 또는 제2 도전형 도펀트로 도핑된 상태로 증착되는 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. The semiconductor layers 302 and 304 may be formed by, for example, a vapor deposition method (for example, chemical vapor deposition (PECVD)) or the like. The semiconductor layers 302 and 304 may be formed of an intrinsic semiconductor (an amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, such as a polycrystalline semiconductor, or the like) which does not include the first or second conductivity type dopant and has a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110 , Amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon). At this time, hydrogen may be diffused into the semiconductor layers 302 and 304 at the time of or after the semiconductor layers 302 and 304 are formed to passivate the semiconductor layers 302 and 304. However, the present invention is not limited thereto. Therefore, the semiconductor layers 302 and 304 may be deposited in a state doped with the first or second conductive type dopant, and various other modifications are possible.

이어서, 도 4d에 도시한 바와 같이, 단면 식각에 의하여 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 제1 터널링층(52) 및 제1 반도체층(302)을 제거하는 제1 식각 단계를 수행한다. 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)이 반도체 기판(110)의 측면 쪽에도 위치하는 경우에는 반도체 기판(110)의 측면에 위치한 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)의 부분이 제1 식각 단계에서 함께 식각될 수 있다. 그리고 도면에서는 제1 식각 단계에서 제1 반도체층(302)과 함께 제1 터널링층(52)을 함께 식각하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 식각 단계에서 제1 터널링층(52)의 전부 또는 일부가 식각되지 않고 잔존할 수도 있다. Next, as shown in FIG. 4D, a first etching step is performed to remove the first tunneling layer 52 and the first semiconductor layer 302 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 by the cross-sectional etching. When the tunneling layers 52 and 54 and the semiconductor layers 302 and 304 are located on the side surfaces of the semiconductor substrate 110, the tunneling layers 52 and 54 and the semiconductor layers 302 and 304, 304 may be etched together in the first etching step. In the drawing, the first tunneling layer 52 is etched together with the first semiconductor layer 302 in the first etching step. However, the present invention is not limited thereto. In the first etching step, all or a part of the first tunneling layer 52 may remain without being etched.

제1 식각 단계에 대해서는 도 4e에 도시한 공정에서 수행되는 제2 식각 단계를 설명할 때 좀더 상세하게 설명한다. The first etching step will be described in more detail when the second etching step performed in the step shown in FIG. 4E is described.

이어서, 도 4e에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에 제2 요철부(112b)를 형성하는 제2 식각 단계를 수행한다. Next, as shown in FIG. 4E, a second etching step of forming a second uneven portion 112b on the entire surface of the semiconductor substrate 110 is performed.

본 실시예에서 제1 식각 단계와 제2 식각 단계는 동일한 장비 내에서 연속적인 공정으로 이루어지는 인-시츄(in-situ) 공정에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 공정 조건에 따라 제1 식각 단계에서는 단면 식각을 할 수 있으면서 제2 식각 단계에서는 제2 요철부(112b)를 형성할 수 있는 식각 방법을 이용하여 제1 및 제2 식각 단계를 수행할 수 있다. In this embodiment, the first etching step and the second etching step may be performed by an in-situ process consisting of a continuous process in the same equipment. Accordingly, the first and second etching steps can be performed by using the etching method capable of forming the second concavo-convex part 112b in the second etching step while performing the cross-sectional etching in the first etching step according to the process conditions have.

일 예로, 본 실시예에서 제1 식각 단계와 제2 식각 단계는 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE)에 의하여 수행되되, 그 공정 조건이 서로 다를 수 있다. For example, in this embodiment, the first etching step and the second etching step are performed by reactive ion etching (RIE), and the process conditions may be different from each other.

반응성 이온 식각이라 함은 식각 가스(예를 들어, Cl2, SF6, NF3, HBr 등)을 공급 한 후에 플라스마를 발생시켜 식각하는 건식 식각 방법이다. 반응성 이온 식각은 단면 식각에 적용될 수 있다. 그리고 결정 입자의 결정 방향 등을 고려하지 않고 기본적으로 등방성으로 해당 물질을 식각할 수 있다. 이에 따라 사용하는 식각 가스 등과 같은 공정 조건에 따라 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)을 전체적으로 제거할 수도 있고, 반도체 기판(110)의 일면을 식각하여 제2 요철부(112b)를 형성할 수도 있다. The reactive ion etching method is a dry etching method in which a plasma is generated after etching gas (for example, Cl 2 , SF 6 , NF 3 , HBr, etc.) is supplied and etched. Reactive ion etching can be applied to cross-sectional etching. The material can be etched in a substantially isotropic manner without considering the crystal orientation of the crystal grains and the like. The first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 may be entirely removed according to process conditions such as etching gas used, The second concavo-convex portion 112b may be formed.

본 실시예에서는 제1 식각 단계와 제2 식각 단계에서 식각 가스의 종류, 분압, 압력 등의 공정 조건을 조절하여 원하는 식각이 이루어지도록 한다. In this embodiment, the process conditions such as the kind of the etching gas, the partial pressure and the pressure are adjusted in the first etching step and the second etching step so that the desired etching is performed.

일 예로, 제1 식각 단계에서는 육불화황 가스(SF6)와 산소 가스(O2)를 혼합한 가스를 사용할 수 있다. 여기서, 육불화황 가스는 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)을 식각하는 역할을 한다. 산소 가스는 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)의 표면에 산화막을 형성하여 마스크와 유사하게 기능하여 식각 속도를 낮추는 역할을 하므로, 반도체 기판(110)의 손상 없이 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)을 식각하는 역할을 할 수 있다. 이와 같이 육불화항 가스와 함께 산소 가스만을 이용하면 느린 식각 속도로 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)을 등방성 식각하므로, 결정성을 가지는 반도체 기판(110)과의 선택비에 의하여 반도체 기판(110)의 손상 없이 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)만을 선택적으로 식각할 수 있다. For example, in the first etching step, a gas obtained by mixing sulfur hexafluoride gas (SF 6 ) and oxygen gas (O 2 ) can be used. Here, sulfur hexafluoride gas acts to etch the first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52. Oxygen gas acts on the surface of the first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52 to form an oxide film and functions similarly to the mask to lower the etching rate, 1 semiconductor layer 302, or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52, as shown in FIG. If only the oxygen gas is used together with the hexavalent harmful gas, the first semiconductor layer 302 or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52 are isotropically etched at a slow etching rate, Only the first semiconductor layer 302 or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52 can be selectively etched without damaging the semiconductor substrate 110 by the selection ratio with respect to the semiconductor substrate 110 .

이때, 산소 가스보다 육불화황 가스의 부피 비율(특히, standard cubic centimeter per minute(sccm) 비율, 이하 동일)이 클 수 있다. 이는 육불화항 가스가 실제로 식각에 기여하는 가스이므로 충분한 양으로 주입하여 식각이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 일 예로, 산소 가스에 대한 육불화황 가스의 부피 비율이 10 내지 50일 수 있다. 상기 부피 비율이 10 미만이면, 육불화항 가스의 부피 비율이 적어 식각 속도가 크지 않아 공정 시간이 증가될 수 있다. 상기 부피 비율이 50을 초과하면, 식각 속도가 지나치게 커져서 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)과 반도체 기판(110)의 선택비가 작아져서 반도체 기판(110)이 함께 식각될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 비율이 다른 값을 가질 수도 있다. At this time, the volume ratio of sulfur hexafluoride gas (in particular, the ratio of standard cubic centimeter per minute (sccm), hereinafter the same) may be larger than oxygen gas. This is because the hexafluoride gas is a gas that actually contributes to the etching, so that it can be injected in a sufficient amount to smooth the etching. As an example, the volume ratio of sulfur hexafluoride gas to oxygen gas may be between 10 and 50. If the volume ratio is less than 10, the volume ratio of the hexafluoride gas is small and the etching rate is not large, so that the processing time can be increased. If the volume ratio is more than 50, the etching rate becomes excessively large and the selectivity ratio of the first semiconductor layer 302, or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52 to the semiconductor substrate 110 becomes small, The substrate 110 may be etched together. However, the present invention is not limited thereto, and the ratios may have different values.

그리고 제1 식각 단계의 압력이 0.1 torr 내지 1 torr일 수 있다. 압력이 0.1 torr 미만이면, 플라스마의 밀도가 불안정해질 수 있다. 압력이 1 torr를 초과하면, 플라스마 밀도가 증가하여 식각 속도가 증가될 수 있고, 이에 의하여 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)과 반도체 기판(110)의 선택비가 작아져서 반도체 기판(110)이 함께 식각될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 식각 단계가 다른 압력을 가질 수도 있다.And the pressure in the first etching step may be from 0.1 torr to 1 torr. If the pressure is less than 0.1 torr, the density of the plasma may become unstable. If the pressure exceeds 1 torr, the plasma density can be increased and the etching rate can be increased, whereby the first semiconductor layer 302, or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52, The selectivity of the semiconductor substrate 110 may be reduced and the semiconductor substrate 110 may be etched together. However, the present invention is not limited thereto, and the second etching step may have different pressures.

제2 식각 단계에서는 육불화항 가스, 산소 가스와 함께 염소 가스(Cl2)를 더 혼합한 가스를 사용할 수 있다. 여기서, 육불화항 가스 및 산소 가스의 역할은 제1 식각 단계에서 설명한 것과 동일 또는 극히 유사하다. 염소 가스는 식각 속도를 증가시키고 이방성 식각을 유도하며 반도체 기판(110)의 전면에 형성되는 제2 요철부(112b)의 폭, 높이 등을 조절하는 역할을 한다. 이에 따라 제2 식각 단계는 기본적으로 등방성 식각에 의하여 식각되면서 염소 가스에 의하여 이방성 식각이 일부 유도될 수 있다. 이에 따라 반도체 기판(110)의 전면을 균일하고 미세하게 식각하여 제1 요철부(112a)보다 작은 제2 요철부(112b)를 형성할 수 있다. In the second etching step, a gas obtained by further mixing chlorine gas (Cl 2 ) together with hexafluoride gas and oxygen gas can be used. Here, the roles of hexafluoride gas and oxygen gas are the same as or very similar to those described in the first etching step. The chlorine gas increases the etching rate and induces the anisotropic etching, and controls the width, height, and the like of the second concave-convex portion 112b formed on the front surface of the semiconductor substrate 110. Accordingly, the second etching step is basically etched by isotropic etching, and anisotropic etching can be partially induced by chlorine gas. Accordingly, the entire surface of the semiconductor substrate 110 can be uniformly and finely etched to form the second concavo-convex portion 112b smaller than the first concavo-convex portion 112a.

이때, 육불화황 가스의 부피 비율이 산소 가스의 부피 비율과 같거나 그보다 클 수 있다. 제2 식각 단계에서는 산소 가스에 대한 육불화항 가스의 비율을 상대적으로 줄여도 염소 가스에 의하여 충분한 식각 속도를 가질 수 있다. 따라서 산소 가스를 상대적으로 큰 부피 비율로 주입하여 마스크 효과가 충분하게 구현되도록 하여 반도체 기판(110)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 일 예로, 산소 가스에 대한 육불화항 가스의 부피 비율이 1 내지 2일 수 있다. 상기 부피 비율이 1 미만이면 제2 요철부(112b)의 폭이 좁아질 수 있고, 상기 부피 비율이 2를 초과하면 제2 요철부(112b)의 높이가 작아질 수 있어, 제2 요철부(112b)가 반사 방지에 적합한 형상을 가지기 어렵거나 미세하고 균일하게 형성되기 어려울 수 있다. At this time, the volume ratio of sulfur hexafluoride gas may be equal to or larger than the volume ratio of oxygen gas. In the second etching step, even if the ratio of the hexafluoride gas to the oxygen gas is relatively reduced, the chlorine gas can have a sufficient etching rate. Therefore, the oxygen gas is injected at a relatively large volume ratio to sufficiently realize the mask effect, thereby effectively preventing the semiconductor substrate 110 from being damaged. For example, the volumetric ratio of the hexafluoride gas to the oxygen gas may be 1 to 2. If the volume ratio is less than 1, the width of the second irregular portion 112b may be narrowed. If the volume ratio is more than 2, the height of the second irregular portion 112b may be reduced, 112b may be difficult to have a shape suitable for preventing reflection or may be difficult to be formed finely and uniformly.

그리고 염소 가스의 부피 비율이 산소 가스의 부피 비율과 같거나 그보다 작을 수 있다. 이는 염소 가스는 작은 양으로도 식각 속도를 증가시킬 수 있기 때문이다. 일 예로, 산소 가스에 대한 염소 가스의 부피 비율이 0.2 내지 1일 수 있다. 상기 부피 비율이 0.2 미만이면 제2 요철부(112b)의 폭이 좁아질 수 있고 상기 부피 비율이 1을 초과하면 제2 요철부(112b)의 높이가 작아질 수 있어, 제2 요철부(112b)가 반사 방지에 적합한 형상을 가지기 어렵거나 미세하고 균일하게 형성되기 어려울 수 있다. And the volume ratio of chlorine gas may be equal to or less than the volume ratio of oxygen gas. This is because the chlorine gas can increase the etching rate even in a small amount. As an example, the volume ratio of chlorine gas to oxygen gas may be 0.2 to 1. If the volume ratio is less than 0.2, the width of the second concavo-convex portion 112b may be narrowed. If the volume ratio exceeds 1, the height of the second concavo-convex portion 112b may be decreased. May be difficult to have a shape suitable for preventing reflection or may be difficult to be formed finely and uniformly.

그리고 제2 식각 단계의 압력이 제1 식각 단계의 압력보다 작을 수 있다. 이는 제2 식각 단계에서는 마스크로 사용하기 위한 산소 가스를 큰 부피 비율로 사용하므로 압력이 높으면 부산물이 증가되어 제2 요철부(112b)를 형성하기 어려울 수 있기 때문이다. 일 예로, 제2 식각 단계의 압력이 0.1 torr 내지 0.8 torr일 수 있다. 압력이 0.1 torr 미만이면, 플라스마의 밀도가 불안정해질 수 있다. 압력이 0.8 torr를 초과하면, 반도체 기판(110)의 표면에서의 부산물이 증가하여 제2 요철부(112b)를 형성하기 어려울 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 식각 단계가 다른 압력을 가질 수도 있다. And the pressure in the second etching step may be less than the pressure in the first etching step. This is because oxygen gas for use as a mask is used in a large volume ratio in the second etching step, and therefore, if the pressure is high, the byproducts are increased and it is difficult to form the second concave and convex portions 112b. As an example, the pressure of the second etching step may be between 0.1 torr and 0.8 torr. If the pressure is less than 0.1 torr, the density of the plasma may become unstable. If the pressure exceeds 0.8 torr, the byproduct on the surface of the semiconductor substrate 110 increases and it may be difficult to form the second concavo-convex portion 112b. However, the present invention is not limited thereto, and the second etching step may have different pressures.

제2 식각 단계에 의하여 형성되는 제1 요철(112)의 제2 요철부(112b)는 제1 요철부(112a)의 외면에 형성되며 제1 요철(112)의 제1 요철부(112a)보다 작은 평균 크기를 가진다. 반응성 이온 식각은 결정 입자의 결정 방향에 관계없이 반도체 기판(110)의 표면에 미세하고 균일한 제2 요철부(112b)을 형성할 수 있다. 이때, 제2 요철부(112b)는 뾰족한 상부 단부를 가지도록 형성될 수 있으며, 나노미터 수준의 평균 크기를 가질 수 있으며, 크기 편차가 제1 편차보다 작은 제2 편차를 가질 수 있다. The second concave and convex portion 112b of the first concave and convex portion 112 formed by the second etching step is formed on the outer surface of the first concave and convex portion 112a and is formed on the outer side of the first concave and convex portion 112a It has a small average size. The reactive ion etching can form a fine second irregular portion 112b on the surface of the semiconductor substrate 110 irrespective of the crystal grain direction. At this time, the second concave and convex portion 112b may be formed to have a sharp top end, may have an average size on the order of nanometers, and the size deviation may have a second deviation smaller than the first deviation.

이와 같이 본 실시예에서는 제1 요철(112)의 제1 요철부(112a)에 이보다 작은 평균 크기를 가지는 제2 요철부(112b)를 형성하여 반도체 기판(110)의 표면에서 발생할 수 있는 반사도를 최소화할 수 있다. As described above, in this embodiment, the second concave-convex portion 112b having a smaller average size than the first concave-convex portion 112a of the first concavity and convexity 112 is formed on the first concavo- Can be minimized.

이에 따라 제1 식각 단계에서는 반도체 기판(110)의 손상 없이 반도체 기판(110)의 전면에 위치하는 제1 반도체층(302), 또는 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)을 쉽게 식각할 수 있다. The first semiconductor layer 302 or the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 can be removed without damaging the semiconductor substrate 110 in the first etching step It can be easily etched.

본 실시예에서는 제1 요철(112)만 제1 요철부(112a) 및 제2 요철부(112b)를 구비하고, 제2 요철(114)은 제1 요철부(114a)를 구비하고 제2 요철부(112b)를 구비하지 않는다. 제2 요철부(112b)를 형성하는 제2 식각 단계가 제1 반도체층(302)을 식각하는 제1 식각 단계 이후에 이루어지므로 제2 반도체층(304)에 의하여 반도체 기판(110)의 후면이 덮인 상태로 이루어지며, 제2 식각 단계가 단면 식각으로 이루어진다. 이에 따라 반도체 기판(110)의 전면에는 제2 요철부(112b)가 형성되고 후면에는 제2 요철부(112b)가 형성되지 않는다. 이에 의하면 광의 입사가 상대적으로 적은 반도체 기판(110)의 후면의 표면적을 최소화하고 반응성 이온 식각에 의한 손상을 최소화하여 패시베이션 특성을 향상할 수 있다. The first concave and convex portion 112 includes the first concave and convex portion 112a and the second concave and convex portion 112b and the second concave and convex portion 114 includes the first concave and convex portion 114a, And does not have a portion 112b. Since the second etching step for forming the second concave-convex part 112b is performed after the first etching step for etching the first semiconductor layer 302, the rear surface of the semiconductor substrate 110 is etched by the second semiconductor layer 304 And the second etching step is performed by cross-sectional etching. Accordingly, the second concavo-convex portion 112b is formed on the front surface of the semiconductor substrate 110, and the second concavo-convex portion 112b is not formed on the rear surface. In this case, the surface area of the rear surface of the semiconductor substrate 110, in which light incidence is relatively small, can be minimized, and the damage caused by the reactive ion etching can be minimized, thereby improving the passivation characteristics.

이어서, 도 4f에 도시한 바와 같이, 제2 반도체층(304)에 제2 도전형 도펀트를 도핑(또는 확산)하여 제2 도전형 영역(30)을 형성한다. 제2 반도체층(304)에 제2 도전형 도펀트를 도핑하는 방법으로는 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 이온 주입법, 열 확산법, 레이저 도핑법 등의 방법을 사용하거나, 제2 반도체층(304) 위에 제2 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막(예를 들어, 인 실리케이트 유리(phosphorous silicate glass, PSG) 막)을 형성한 다음 열처리에 의하여 제2 도전형 도펀트를 확산시킨 후에 도펀트막을 제거하는 등의 방법을 사용할 수 있다. 특히, 이온 주입법 또는 도펀트막을 형성하는 방법은 단면 도핑에 유리할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4F, the second conductive type region 30 is formed by doping (or diffusing) the second conductive type dopant into the second semiconductor layer 304. Next, as shown in FIG. Various methods can be used for doping the second semiconductor layer 304 with the second conductive dopant. For example, a method such as ion implantation, thermal diffusion, or laser doping may be used. Alternatively, a dopant film (for example, a phosphorous silicate glass) may be formed on the second semiconductor layer 304 by using a dopant film containing a second conductive dopant , PSG) film) is formed on the first conductive type dopant, and then the second conductive type dopant is diffused by heat treatment, and then the dopant film is removed. Particularly, the ion implantation method or the method of forming the dopant film may be advantageous for cross-sectional doping.

이와 같이 본 실시예에서는 진성을 가지는 제2 반도체층(304)을 형성한 후에 제2 도전형 도펀트를 도핑하는 것을 예시하였다. 진성을 가지는 반도체층이 좀더 쉽게 식각될 수 있으므로, 이에 따르면 제1 반도체층(304)을 식각할 때 제1 반도체층(304)을 좀더 쉽게 식각할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 반도체층(302, 304)을 형성할 때 제2 도전형 도펀트를 포함하는 가스(예를 들어, PH3 가스) 등을 사용하여 제1 및 제2 반도체층(302, 304)이 제2 도전형을 가지도록 형성할 수도 있다. 그러면, 제2 반도체층(304)이 별도의 도핑 공정 없이 그대로 제2 도전형 영역(30)을 구성하게 되므로, 제2 반도체층(304)의 도핑을 위한 공정을 생략하여 제조 공정을 단순화할 수 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. Thus, in this embodiment, doping of the second conductivity type dopant is illustrated after the second semiconductor layer 304 having intrinsic characteristics is formed. The intrinsic semiconductor layer can be more easily etched so that the first semiconductor layer 304 can be more easily etched when the first semiconductor layer 304 is etched. However, the present invention is not limited to this. The first and second semiconductor layers 302 and 304 may be formed using a gas (for example, a PH 3 gas) containing a second conductive dopant, And the second semiconductor layers 302 and 304 may have a second conductivity type. Since the second semiconductor layer 304 constitutes the second conductivity type region 30 without any additional doping process, the process for doping the second semiconductor layer 304 may be omitted to simplify the manufacturing process have. Other variations are possible.

제2 도전형 도펀트의 도핑 후에는 제2 도전형 도펀트의 활성화(activation)을 위한 열처리를 추가적으로 수행할 수 있다. 이러한 활성화 열처리는 필수적인 것은 아니며 도핑 방법 등에 따라 생략될 수도 있다.After the doping of the second conductivity type dopant, a heat treatment for activation of the second conductivity type dopant may be additionally performed. This activation heat treatment is not essential and may be omitted depending on the doping method and the like.

이어서, 도 4g에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에서 반도체 기판(110)의 내부로 제1 도전형 도펀트를 도핑(또는 확산)하여 제1 도전형 영역(20)을 형성한다. 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 제1 도전형 도펀트를 도핑하는 방법으로는 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 이온 주입법, 열 확산법, 레이저 도핑법 등의 방법을 사용하거나, 반도체 기판(110)의 전면 위에 제1 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막(예를 들어, 보론 실리케이트 유리(boron silicate glass, BSG) 막)을 형성한 다음 열처리에 의하여 제1 도전형 도펀트를 확산시킨 후에 도펀트막을 제거하는 등의 방법을 사용할 수 있다. 특히, 이온 주입법 또는 도펀트막을 형성하는 방법은 단면 도핑에 유리할 수 있다.4G, a first conductivity type region 20 is formed by doping (or diffusing) a first conductivity type dopant into the semiconductor substrate 110 from the front surface of the semiconductor substrate 110. [ A variety of methods may be used for doping the front surface of the semiconductor substrate 110 with the first conductive type dopant. For example, a method such as ion implantation, thermal diffusion, or laser doping may be used. Alternatively, a dopant film (for example, a boron silicate glass , BSG) film) is formed on the first conductive type dopant, and then the first conductive type dopant is diffused by heat treatment, and then the dopant film is removed. Particularly, the ion implantation method or the method of forming the dopant film may be advantageous for cross-sectional doping.

제1 도전형 도펀트의 도핑 후에는 제1 도전형 도펀트의 활성화를 위한 열처리를 추가적으로 수행할 수 있다. 이러한 활성화 열처리는 필수적인 것은 아니며 도핑 방법 등에 따라 생략될 수도 있다. After the doping of the first conductivity type dopant, a heat treatment for activating the first conductivity type dopant may be additionally performed. This activation heat treatment is not essential and may be omitted depending on the doping method and the like.

일 예로, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)을 형성한 후에 제1 도전형 영역(20)의 제1 도전형 도펀트와 제2 도전형 영역(30)의 제2 도전형 도펀트를 동시-활성화(co-activation) 열처리에 의하여 함께 활성화할 수 있다. 예를 들어, 동시-활성화 열처리의 온도가 850℃ 내지 950℃일 수 있다. 이는 제1 도전형 도펀트와 제2 도전형 도펀트를 함께 활성화할 수 있는 온도로 결정된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 열처리 온도는 다양한 값을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제2 도전형 영역(30)을 형성한 후에 활성화 열처리를 하고, 그 후에 제1 도전형 영역(20)을 형성한 후에 활성화 열처리를 하여, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)의 활성화 열처리를 별개로 수행하는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. For example, after forming the first and second conductivity type regions 20 and 30, the first conductivity type dopant of the first conductivity type region 20 and the second conductivity type dopant of the second conductivity type region 30 Can be activated together by co-activation heat treatment. For example, the temperature of the co-activation heat treatment may be between 850 ° C and 950 ° C. However, the present invention is not limited thereto, and the heat treatment temperature may have various values. However, the present invention is not limited thereto. Therefore, after the second conductive type region 30 is formed, the activation heat treatment is performed, and after that, the first conductive type region 20 is formed and then the activation heat treatment is performed to form the first and second conductive type regions 20 and 30, It is also possible to perform the activation heat treatment separately. Various other variations are possible.

상술한 설명에서는 제2 도전형 도펀트를 먼저 도핑하고 제1 도전형 도펀트를 나중에 도핑하는 것을 설명하였으나, 제1 도전형 도펀트를 먼저 도핑하고 제2 도전형 도펀트를 나중에 도핑하는 것도 가능하다. 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)을 각기 도펀트막에 의하여 형성하는 경우에는 제1 도전형 영역(20)을 형성하기 위한 도펀트막 및 제2 도전형 영역(30)을 형성하기 위한 도펀트막을 함께 형성한 상태에서 열처리하여 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)을 함께 형성한 다음, 도펀트막을 제거할 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the above description, the second conductive type dopant is first doped and the first conductive type dopant is later doped. However, it is also possible to first doping the first conductive type dopant and later doping the second conductive type dopant. When the first and second conductivity type regions 20 and 30 are formed by dopant films, the dopant film for forming the first conductivity type region 20 and the second conductivity type region 30 for forming the second conductivity type region 30 The first and second conductive regions 20 and 30 may be formed together by heat treatment in the state where the dopant film is formed together, and then the dopant film may be removed. Various other variations are possible.

이어서, 도 4h에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 차례로 형성하고, 반도체 기판(110)의 후면에 패시베이션막(32)을 형성한다. 즉, 반도체 기판(110)의 전면 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 전체적으로 형성하고, 반도체 기판(110)의 후면 위에 제2 도전형 영역(30)을 덮도록 전체적으로 패시베이션막(32)을 형성한다. 패시베이션막(22, 32) 및 반사 방지막(24)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 패시베이션막(22, 32) 및 반사 방지막(26)의 형성 순서는 다양하게 변형될 수 있다.4H, a passivation film 22 and an antireflection film 24 are sequentially formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110, and a passivation film 32 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110 . That is, the passivation film 22 and the antireflection film 24 are entirely formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110 and the passivation film 32 ). The passivation films 22 and 32 and the antireflection film 24 may be formed by various methods such as vacuum deposition, chemical vapor deposition, spin coating, screen printing or spray coating. The formation order of the passivation films 22 and 32 and the antireflection film 26 may be variously modified.

이어서, 도 4i에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형 영역(30)에 각기 연결되는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. Next, first and second electrodes 42 and 44 connected to the first conductive type region 20 and the second conductive type region 30 are formed, respectively, as shown in FIG. 4I.

일례로, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 개구부(102)를 형성하고 패시베이션막(32)에 개구부(104)를 형성한 다음, 개구부(102, 104) 내에 도금법, 증착법 등의 다양한 방법을 이용하여 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성할 수 있다. For example, after the opening 102 is formed in the passivation film 22 and the antireflection film 24 and the opening 104 is formed in the passivation film 32, a variety of plating methods, The first and second electrodes 42 and 44 can be formed.

다른 예로, 제1 전극 형성용 페이스트를 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에, 제2 전극 형성용 페이스트를 제2 패시베이션막(32) 위에, 스크린 인쇄 등으로 도포한 후에 파이어 스루(fire through) 또는 레이저 소성 컨택(laser firing contact) 등에 의하여 개구부(102, 104)를 형성하면서 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 소성할 때 개구부(102, 104)가 형성되므로, 별도로 개구부(102, 104)를 형성하는 공정을 추가하지 않아도 된다.As another example, after the paste for forming the first electrode is applied on the first passivation film 22 and the antireflection film 24 and the paste for forming the second electrode is applied on the second passivation film 32 by screen printing or the like, it is also possible to form the first and second electrodes 42 and 44 while forming the openings 102 and 104 by fire through or laser firing contact. In this case, since the openings 102 and 104 are formed at the time of firing the first and second electrodes 42 and 44, it is unnecessary to add a step of forming the openings 102 and 104 separately.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1 식각 단계에 의하여 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)을 제거한다. 그리고 제1 도전형 영역(20)은 반도체 기판(110)에 제1 도전형 도펀트를 도핑(또는 확산)하여 형성된 도핑 영역으로 구성한다. 제2 도전형 영역(30)은 잔존하는 제2 반도체층(304)에 제2 도전형 도펀트를 도핑(또는 확산)하여 형성되어 반도체 기판(110)과 터널링층(54)을 사이에 두고 위치하며 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성한다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면에서의 광의 입사 방해를 최소화하고, 반도체 기판(110)의 후면에 위치하는 제2 도전형 영역(30)에 의한 재결합 특성 저하를 최소화할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 특성을 크게 향상할 수 있다. As described above, in this embodiment, the first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 are removed by the first etching step. The first conductive type region 20 is formed as a doped region formed by doping (or diffusing) the first conductive type dopant into the semiconductor substrate 110. The second conductive type region 30 is formed by doping (or diffusing) a second conductive type dopant in the remaining second semiconductor layer 304 and is located between the semiconductor substrate 110 and the tunneling layer 54 And a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 110. This minimizes the interference of light from the front surface of the semiconductor substrate 110 and minimizes deterioration of recombination characteristics due to the second conductivity type region 30 located on the rear surface of the semiconductor substrate 110. Thus, the characteristics of the solar cell 100 can be greatly improved.

이때, 본 실시예에서는 제1 식각 단계와 제2 식각 단계에서 동일한 반응성 이온 식각 장치의 내부에 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)이 형성된 반도체 기판(110)을 위치시킨 상태에서 식각 가스의 종류, 부피 비율, 압력 등의 공정 조건을 제어하는 것에 의하여 해당 물질을 원하는 특징을 가지도록 식각할 수 있다. 즉, 반응성 이온 식각 장치의 내부에 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)이 형성된 반도체 기판(110)을 위치시키고 0.1 torr 내지 1 torr의 내부 압력을 유지하면서 산소 가스 : 육불화항 가스를 1:10~50의 부피 비율로 공급하여 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)을 식각한다. 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(52)의 식각이 완료되면 0.1 torr 내지 0.8 torr의 내부 압력을 유지하면서 산소 가스 : 육불화황 가스 : 염소 가스를 1: 1~2 : 0.2~1의 부피 비율로 공급하여 반도체 기판(110)의 전면에 제2 요철부(112b)를 형성한다. 이에 따라 공정을 단순화하면서 원하는 구조를 가지는 태양 전지(100)를 제조할 수 있다. In this embodiment, in the first etching step and the second etching step, the semiconductor substrate 110 on which the tunneling layers 52 and 54 and the semiconductor layers 302 and 304 are formed is placed in the same reactive ion etching apparatus The material can be etched to have desired characteristics by controlling process conditions such as the kind of the etching gas, the volume ratio, and the pressure. That is, the semiconductor substrate 110 on which the tunneling layers 52 and 54 and the semiconductor layers 302 and 304 are formed is placed inside the reactive ion etching apparatus and oxygen gas: hexafluoride The first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52 are etched by supplying the anti-gas at a volume ratio of 1:10 to 50. When the etching of the first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 52 is completed, oxygen gas: hexafluorosulfur gas: chlorine gas is supplied at a pressure of 0.1: 1 to 2: And the second concavo-convex portion 112b is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110 by supplying at a volume ratio of 0.2 to 1. Accordingly, the solar cell 100 having a desired structure can be manufactured while simplifying the process.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 식각 단계와 제2 식각 단계를 연속적인 인-시츄 공정이 아닌 공정에서 형성하는 것도 가능하다. 그리고 제1 식각 단계와 제2 식각 단계를 제외한 다양한 공정들의 순서는 일 예로 제시한 것이므로 다양하게 변형될 수 있다.
However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to form the first etching step and the second etching step in a process other than a continuous in-situ process. Since the order of the various processes except for the first etching step and the second etching step is one example, it can be variously modified.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예들 중에 일 실시예에서 설명된 다른 실시예, 변형예 등은 다른 실시예에도 그대로 적용될 수 있다. Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description will be omitted for the same or extremely similar elements as those described above, and the different parts will be described in detail. Other embodiments, modifications and the like of the embodiments of the present invention described in one embodiment can be applied to other embodiments as they are.

도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 5A to 5H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 5a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 양면에 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)를 차례로 형성한다. 이는 도 4a 내지 도 4c를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. Tunneling layers 52 and 54 and semiconductor layers 302 and 304 are sequentially formed on both sides of the semiconductor substrate 110 as shown in FIG. This is the same as or very similar to the description with reference to Figs. 4A to 4C, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이어서, 도 5b에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면 쪽에 위치한 제2 반도체층(304) 위에 제2 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막(306)을 형성한다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)이 p형일 경우에 도펀트막(306)은 보론 실리케이트 유리막일 수 있고, 제2 도전형 영역(30)이 n형일 경우에 도펀트막(306)은 인 실리케이트 유리막일 수 있다. 일 예로, 보론 실리케이트 유리막 또는 인 실리케이트 유리막은 증착법 등에 의하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도펀트막(306)의 물질, 제조 방법으로 다양한 물질, 제조 방법이 사용될 수 있다. Next, as shown in FIG. 5B, a dopant film 306 including a second conductive dopant is formed on a second semiconductor layer 304 located on the rear side of the semiconductor substrate 110. For example, when the second conductivity type region 30 is p-type, the dopant film 306 may be a boron silicate glass film, and when the second conductivity type region 30 is n-type, Glass film. For example, a boron silicate glass film or a phosphorus silicate glass film can be formed by a vapor deposition method or the like. However, the present invention is not limited thereto, and various materials and manufacturing methods may be used for the material of the dopant film 306.

이어서, 도 5c에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 제1 터널링층(52) 및/또는 제1 반도체층(302)을 제거하는 제1 식각 단계를 수행한다. 본 실시예에서는 반도체 기판(110)이 후면 쪽에 위치한 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)을 덮는 도펀트막(306)을 마스크로 하여, 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)의 식각 없이, 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 위치한 제1 터널링층(52) 및/또는 제1 반도체층(302)만을 제거할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5C, a first etching step for removing the first tunneling layer 52 and / or the first semiconductor layer 302 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 is performed. In this embodiment, the second tunneling layer 54 and the second semiconductor layer 304, which are located on the rear side of the semiconductor substrate 110, are used as a mask, and the second tunneling layer 54 and the second Only the first tunneling layer 52 and / or the first semiconductor layer 302 located on the front side of the semiconductor substrate 110 can be removed without etching the semiconductor layer 304.

이에 따라 본 실시예에서는 제1 식각 단계를 습식 식각에 의하여 수행할 수 있다. 습식 식각은 도펀트막(306)은 식각하지 않으면서 제1 반도체층(302) 및/또는 제1 터널링층(54)을 선택적으로 식각할 수 있는 식각 용액을 사용할 수 있다. 일 예로, 식각 용액은 알칼리 용액(예를 들어, 수산화칼륨(KOH) 용액)일 수 있다. 본 실시예와 같이 습식 식각을 사용하면 간단한 공정에 의하여 제1 식각 단계를 수행할 수 있고, 제1 식각 단계에서 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)을 보호할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 식각 단계가 습식 식각 이외의 다양한 식각 방법에 의하여 수행될 수 있다. Accordingly, in this embodiment, the first etching step can be performed by wet etching. The wet etching may use an etching solution that can selectively etch the first semiconductor layer 302 and / or the first tunneling layer 54 without etching the dopant film 306. In one example, the etching solution may be an alkaline solution (e.g., a potassium hydroxide (KOH) solution). Using the wet etching as in the present embodiment, the first etching step can be performed by a simple process, and the second tunneling layer 54 and the second semiconductor layer 304 can be protected in the first etching step. However, the present invention is not limited thereto, and the first etching step may be performed by various etching methods other than wet etching.

이어서, 도 5d에 도시한 바와 같이, 제2 식각 단계를 수행하여 제1 요철(112)의 제2 요철부(112b)를 형성한다. 이는 도 4e를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 이때, 반도체 기판(110)의 후면 쪽에 위치한 도펀트막(306)이 마스크로 기능하여 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)을 보호할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5D, the second etching step is performed to form the second concave-convex portion 112b of the first concavity and convexity 112. Next, as shown in FIG. Since this is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4E, a detailed description will be omitted. At this time, the dopant film 306 located on the rear side of the semiconductor substrate 110 functions as a mask to protect the second tunneling layer 54 and the second semiconductor layer 304.

이어서, 도 5e에 도시한 바와 같이, 제2 반도체층(304)에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역(20)을 형성한다. 이는 도 4g를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 이때, 이때, 반도체 기판(110)의 후면 쪽에 위치한 도펀트막(306)이 마스크로 기능하여 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)이 제1 도전형 도펀트로 도핑되는 것을 방지할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5E, the first conductive type region 20 is formed by doping the second semiconductor layer 304 with a first conductive type dopant. This is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4G, and thus a detailed description thereof will be omitted. At this time, the dopant film 306 located on the rear side of the semiconductor substrate 110 functions as a mask to prevent the second tunneling layer 54 and the second semiconductor layer 304 from being doped with the first conductive type dopant .

이어서, 도 5f에 도시한 바와 같이, 열처리에 의하여 도펀트막(306) 내의 제2 도전형 도펀트를 제2 반도체층(304) 내부로 확산시켜 제2 도전형 영역(30)을 형성한다. 이때, 제1 도전형 영역(20) 내의 제1 도전형 도펀트가 함께 활성화 열처리될 수 있다. 이에 의하여 제1 도전형 영역(20) 내의 제1 도전형 도펀트의 활성화 열처리를 별개로 수행하지 않아도 되므로 공정을 단순화할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5F, the second conductive type dopant in the dopant film 306 is diffused into the second semiconductor layer 304 by heat treatment to form the second conductive type region 30. At this time, the first conductive type dopant in the first conductive type region 20 may be activated heat-treated together. Accordingly, the activation heat treatment of the first conductive type dopant in the first conductive type region 20 is not performed separately, so that the process can be simplified.

또는, 제1 도전형 영역(20)을 형성할 때 도펀트막(306) 내의 제2 도전형 도펀트를 제2 반도체층(304)의 내부로 확산시켜 제2 도전형 영역(30)을 함께 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)을 열 확산법에 의하여 형성하게 되면, 제1 도전형 도펀트의 열 확산을 위한 높은 온도(예를 들어, 850℃ 내지 950℃)에서 도펀트막(306) 내의 제2 도전형 도펀트가 쉽게 제2 반도체층(304)의 내부로 확산된다. 이에 따라 제2 도전형 도펀트를 확산하기 위한 별도의 열처리 없이 제1 도전형 영역(20)을 형성하는 공정에서 제2 도전형 영역(30)을 함께 형성할 수 있다. Alternatively, when the first conductive type region 20 is formed, the second conductive type dopant in the dopant film 306 may be diffused into the second semiconductor layer 304 to form the second conductive type region 30 together . For example, when the first conductive type region 20 is formed by a thermal diffusion method, the first conductive type dopant may be doped in the dopant film 306 at a high temperature (for example, 850 캜 to 950 캜) The second conductive type dopant is easily diffused into the second semiconductor layer 304. [ Accordingly, the second conductivity type region 30 may be formed together in the process of forming the first conductivity type region 20 without additional heat treatment for diffusing the second conductivity type dopant.

이어서, 도 5g에 도시한 바와 같이, 도펀트막(306)을 식각하여 제거한다. 도펀트막(306)의 식각 방법으로는 알려진 다양한 방법이 적용될 수 있다. Then, as shown in Fig. 5G, the dopant film 306 is removed by etching. Various methods known as the etching method of the dopant film 306 may be applied.

이어서, 도 5h에 도시한 바와 같이, 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. 이는 도 4h 및 도 4i를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.Subsequently, passivation films 22 and 32, an antireflection film 24, and first and second electrodes 42 and 44 are formed as shown in FIG. 5H. This is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4H and FIG. 4I, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)의 도핑을 위한 도펀트막(306)을 마스크로 사용하여 제1 식각 단계를 습식 식각으로 수행하여 공정을 단순화할 수 있고 식각 공정, 도핑 공정 등에서 잔존하게 될 제2 터널링층(54) 및 제2 반도체층(304)의 손상 등을 효과적으로 보호할 수 있다. In this embodiment, the first etching step is performed by wet etching using the dopant film 306 for doping the second conductivity type region 30 as a mask, so that the process can be simplified, and the etching process, the doping process, It is possible to effectively protect the second tunneling layer 54 and the second semiconductor layer 304 from being damaged.

상술한 설명에서는 제2 반도체층(304) 위에 도펀트막(306)을 형성한 것을 예시하였으나, 제2 반도체층(304) 위에 도펀트막(306) 대신 도펀트를 포함하지 않는 보호막을 형성하는 것도 가능하다. 도펀트를 포함하지 않는 보호막을 이용하는 경우에는 제2 반도체층(304)을 형성할 때 제2 도전형 도펀트를 포함하도록 형성할 수도 있고, 또는 별도의 공정에서 제2 반도체층(304)에 제2 도전형 도펀트를 도핑할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the above description, the dopant film 306 is formed on the second semiconductor layer 304. However, it is also possible to form a protective film that does not contain a dopant in place of the dopant film 306 on the second semiconductor layer 304 . When a protective film containing no dopant is used, the second semiconductor layer 304 may be formed so as to include the second conductive type dopant, or may be formed to include the second conductive type dopant in the second semiconductor layer 304, Type dopant may be doped. Various other variations are possible.

도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 6A to 6G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 6a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 양면에 터널링층(52, 54) 및 반도체층(302, 304)를 차례로 형성한다. 이는 도 4a 내지 도 4c를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. The tunneling layers 52 and 54 and the semiconductor layers 302 and 304 are sequentially formed on both sides of the semiconductor substrate 110 as shown in FIG. This is the same as or very similar to the description with reference to Figs. 4A to 4C, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 단면 식각에 의하여 반도체 기판(110)의 전면에 위치한 제1 반도체층(302) 및 제1 터널링층(52)을 제거하는 제1 식각 단계를 수행한다. 이는 도 4d를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.Next, as shown in FIG. 6B, a first etching step of removing the first semiconductor layer 302 and the first tunneling layer 52 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 by cross-sectional etching is performed. This is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4D, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이어서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면에 제2 요철부(112b)를 형성하는 제2 식각 단계를 수행한다. 이는 도 4e를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. Next, as shown in FIG. 6C, a second etching step of forming a second uneven portion 112b on the entire surface of the semiconductor substrate 110 is performed. Since this is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4E, a detailed description will be omitted.

이어서, 도 6e에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면 쪽에 위치한 제1 반도체층(302) 위에 제1 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막(308)을 형성한다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 n형일 경우에 도펀트막(308)은 인 실리케이트 유리막일 수 있고, 제1 도전형 영역(20)이 p형일 경우에 도펀트막(308)은 보론 실리케이트 유리막일 수 있다. 일 예로, 인 실리케이트 유리막 또는 보론 실리케이트 유리막은 증착법 등에 의하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도펀트막(308)의 물질, 제조 방법으로 다양한 물질, 제조 방법이 사용될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 6E, a dopant film 308 including a first conductive dopant is formed on the first semiconductor layer 302 located on the rear side of the semiconductor substrate 110. For example, when the first conductivity type region 20 is n-type, the dopant film 308 may be a phosphorous silicate glass film, and when the first conductivity type region 20 is p-type, the dopant film 308 may be a boron silicate Glass film. As an example, a phosphorous silicate glass film or a boron silicate glass film can be formed by a vapor deposition method or the like. However, the present invention is not limited thereto, and various materials and manufacturing methods can be used for the material of the dopant film 308 and the manufacturing method thereof.

이어서, 도 6e에 도시한 바와 같이, 제2 도전형 도펀트를 제2 반도체층(304)에 도핑하여 제2 도전형 영역(30)을 형성한다. 이는 도 4f를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 이때, 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 위치한 도펀트막(306)이 마스크로 기능하여 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 제2 도전형 도펀트가 도핑되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. Then, as shown in FIG. 6E, the second conductive type dopant is doped into the second semiconductor layer 304 to form the second conductive type region 30. This is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4F, and thus a detailed description thereof will be omitted. At this time, the dopant film 306 located on the front surface of the semiconductor substrate 110 functions as a mask, thereby effectively preventing doping of the second conductive dopant on the front surface of the semiconductor substrate 110.

본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)을 형성할 때 도펀트막(308) 내의 제1 도전형 도펀트를 반도체 기판(110)의 내부로 확산시켜 반도체 기판(110)의 전면에 제1 도전형 영역(20)을 함께 형성할 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)을 열 확산법에 의하여 형성하게 되면, 제2 도전형 도펀트의 열 확산을 위한 높은 온도(예를 들어, 850℃ 내지 950℃)에서 도펀트막(308) 내의 제1 도전형 도펀트가 쉽게 반도체 기판(110)의 내부로 확산된다. 이에 따라 제1 도전형 도펀트를 확산하기 위한 별도의 열처리 없이 제2 도전형 영역(30)을 형성하는 공정에서 제1 도전형 영역(20)을 함께 형성할 수 있다. 다른 예로, 제2 도전형 영역(30)을 이온 주입법에 의하여 형성하게 되면, 제2 도전형 영역(30)의 활성화 열처리에 의하여 제1 도전형 도펀트가 확산되어 제1 도전형 영역(20)을 형성할 수도 있다. 이에 따라 공정을 단순화할 수 있다. The first conductive type dopant in the dopant film 308 is diffused into the semiconductor substrate 110 to form the first conductive type impurity on the entire surface of the semiconductor substrate 110. In this case, Regions 20 can be formed together. For example, if the second conductivity type region 30 is formed by a thermal diffusion method, the second conductivity type dopant may be doped into the dopant film 308 at a high temperature (e.g., 850 캜 to 950 캜) The first conductive type dopant is easily diffused into the semiconductor substrate 110. Accordingly, the first conductivity type region 20 may be formed together in the process of forming the second conductivity type region 30 without additional heat treatment for diffusing the first conductivity type dopant. As another example, when the second conductive type region 30 is formed by the ion implantation method, the first conductive type dopant is diffused by the activation heat treatment of the second conductive type region 30 to form the first conductive type region 20 . Thus, the process can be simplified.

이어서, 도 6f에 도시한 바와 같이, 도펀트막(308)을 식각하여 제거한다. 도펀트막(308)의 식각 방법으로는 알려진 다양한 방법이 적용될 수 있다. Subsequently, as shown in Fig. 6F, the dopant film 308 is removed by etching. Various methods known as the etching method of the dopant film 308 can be applied.

이어서, 도 6g에 도시한 바와 같이, 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. 이는 도 4h 및 도 4i를 참조한 설명과 동일 또는 극히 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.Subsequently, passivation films 22 and 32, antireflection film 24, and first and second electrodes 42 and 44 are formed as shown in FIG. 6G. This is the same as or very similar to the description with reference to FIG. 4H and FIG. 4I, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)의 도핑을 위한 도펀트막(308)이 위치한 상태에서 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역(30)을 형성하는 공정에서 반도체 기판(110)의 전면 쪽에 제2 도전형 도펀트가 도핑되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 특성을 향상할 수 있다. 또한, 제2 도전형 도펀트를 도핑하는 공정을 일정 온도 이상에서 수행하게 되면, 동시에 도펀트막(38) 내의 제1 도전형 도펀트를 확산시켜 제1 도전형 영역(20)을 함께 형성할 수 있다. 이에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다. In this embodiment, in the process of forming the second conductive type region 30 by doping the second conductive type dopant in a state where the dopant film 308 for doping the first conductive type region 20 is located, the semiconductor substrate 110 Can be prevented from being doped to the front side of the first conductive type dopant. Thus, the characteristics of the solar cell 100 can be improved. In addition, when the doping process of the second conductive dopant is performed at a temperature higher than a predetermined temperature, the first conductive dopant in the dopant film 38 may be diffused to form the first conductive region 20 together. Thus, the manufacturing process can be simplified.

상술한 설명에서는 반도체 기판(110)의 전면 위에 도펀트막(308)을 형성한 것을 예시하였으나, 반도체 기판(110) 위에 도펀트막(308) 대신 도펀트를 포함하지 않는 보호막을 형성하는 것도 가능하다. 도펀트를 포함하지 않는 보호막을 이용하는 경우에는 제1 도전형 영역(30)을 형성하는 별도의 도핑 공정을 더 수행할 수 있다. In the above description, the dopant film 308 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 110. However, it is also possible to form a protective film that does not contain a dopant in place of the dopant film 308 on the semiconductor substrate 110. When a protective film not containing a dopant is used, a separate doping process for forming the first conductivity type region 30 may be further performed.

상술한 도 5a 내지 도 5h에서는 반도체 기판(110)의 후면 쪽 위에 형성된 도펀트막(306)을 이용하는 것을 예시하였고, 도 6a 내지 도 6g는 반도체 기판(110)의 전면 위에 형성된 도펀트막(308)을 이용하는 것을 예시하였다. 다른 실시예로, 반도체 기판(110)의 후면 쪽 위에 형성된 도펀트막(306) 및 반도체 기판(110)의 전면 위에 형성된 도펀트막(308)을 모두 이용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제2 식각 단계 이후에 도펀트막(306, 308)을 하나의 장비 내에서 연속적으로 수행되는 인-시츄(in-situ) 공정에 의하여 형성한 다음, 동시에 열처리하는 것에 의하여 제1 도전형 도펀트를 반도체 기판(110)에 확산시켜 제1 도전형 영역(20)을 형성하면서 제2 도전형 도펀트를 제2 반도체층(304)에 확산시켜 제2 도전형 영역(30)을 형성할 수 있다. 그러면, 공정의 크게 단순화할 수 있다. 5A to 5H illustrate the use of the dopant film 306 formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110. FIGS. 6A to 6G illustrate a dopant film 308 formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 . Alternatively, the dopant film 306 formed on the rear surface of the semiconductor substrate 110 and the dopant film 308 formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 may all be used. In this case, after the second etching step, the dopant films 306 and 308 are formed by an in-situ process continuously performed in one equipment, and then heat treatment is performed at the same time to form the first conductive type The second conductivity type region 30 may be formed by diffusing the second conductivity type dopant into the second semiconductor layer 304 while forming the first conductivity type region 20 by diffusing the dopant into the semiconductor substrate 110 . Then, the process can be greatly simplified.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like according to the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

100: 태양 전지
110: 반도체 기판
112: 제1 요철
114: 제2 요철
112a, 114b: 제1 요철부
112b: 제2 요철부
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
100: Solar cell
110: semiconductor substrate
112: 1st unevenness
114: second unevenness
112a, 114b: first concave-
112b: second uneven portion
20: first conductivity type region
30: second conductivity type region
42: first electrode
44: Second electrode

Claims (20)

반도체 기판의 일면 위에 제1 반도체층을 형성하고 상기 반도체 기판의 타면 위에 제2 반도체층을 형성하는, 반도체층 형성 단계;
상기 반도체 기판의 일면에 위치한 상기 제1 반도체층을 제거하는 제1 식각 단계;
상기 반도체 기판의 일면에 요철부를 형성하는 제2 식각 단계;
상기 반도체 기판의 일면에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역을 형성하고 상기 제2 반도체층에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역을 형성하는, 도전형 영역 형성 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
Forming a first semiconductor layer on one surface of a semiconductor substrate and forming a second semiconductor layer on the other surface of the semiconductor substrate;
A first etching step of removing the first semiconductor layer located on one surface of the semiconductor substrate;
A second etching step of forming recesses and protrusions on one surface of the semiconductor substrate;
Forming a first conductive type dopant on one surface of the semiconductor substrate to form a first conductive type region and doping a second conductive type dopant on the second semiconductor type to form a second conductive type region;
Wherein the method comprises the steps of:
제1항에 있어서,
상기 제1 식각 단계 및 상기 제2 식각 단계가 인-시츄(in-situ) 공정에 의하여 수행되는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first etching step and the second etching step are performed by an in-situ process.
제1항에 있어서,
상기 제1 식각 단계 및 상기 제2 식각 단계가 각기 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE)에 의하여 수행되고,
상기 제1 식각 단계와 상기 제2 식각 단계의 공정 조건이 서로 다른 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The first etching step and the second etching step are respectively performed by reactive ion etching (RIE)
Wherein the process conditions of the first etching step and the second etching step are different from each other.
제3항에 있어서,
상기 제1 식각 단계에서 육불화황 가스 및 산소 가스를 사용하고,
상기 제2 식각 단계에서 육불화황 가스, 산소 가스 및 염소 가스를 사용하는 태양 전지의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein sulfur hexafluoride gas and oxygen gas are used in the first etching step,
And sulfur hexafluoride gas, oxygen gas, and chlorine gas are used in the second etching step.
제4항에 있어서,
상기 제1 식각 단계에서 상기 육불화항의 부피 비율이 상기 산소 가스의 부피 비율보다 크고,
상기 제2 식각 단계에서 상기 육불화황의 부피 비율이 상기 산소 가스의 부피 비율과 같거나 그보다 크고, 상기 염소 가스의 부피 비율이 상기 산소 가스의 부피 비율과 같거나 그보다 작은 태양 전지의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the volume ratio of the hexafluoride term in the first etching step is larger than the volume ratio of the oxygen gas,
Wherein the volume ratio of the sulfur hexafluoride in the second etching step is equal to or larger than the volume ratio of the oxygen gas and the volume ratio of the chlorine gas is equal to or smaller than the volume ratio of the oxygen gas.
제4항에 있어서,
상기 제1 식각 단계에서 상기 산소 가스에 대한 상기 육불화황 가스의 부피 비율이 상기 제2 식각 단계에서 상기 산소 가스에 대한 상기 육불화황 가스의 부피 비율보다 큰 태양 전지의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the volume ratio of the sulfur hexafluoride gas to the oxygen gas in the first etching step is greater than the volume ratio of the sulfur hexafluoride gas to the oxygen gas in the second etching step.
제1항에 있어서,
상기 제1 식각 단계에서 상기 산소 가스에 대한 상기 육불화황 가스의 부피 비율이 10 내지 50이고,
상기 제2 식각 단계에서 상기 산소 가스에 대한 상기 육불화황 가스의 부피 비율이 1 내지 2인 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the volume ratio of the sulfur hexafluoride gas to the oxygen gas in the first etching step is 10 to 50,
Wherein the volume ratio of the hexafluorosulfur gas to the oxygen gas is 1 to 2 in the second etching step.
제7항에 있어서,
상기 제2 식각 단계에서 상기 산소 가스에 대한 상기 염소 가스의 부피 비율이 0.2 내지 1인 태양 전지의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein a volume ratio of the chlorine gas to the oxygen gas is 0.2 to 1 in the second etching step.
제3항에 있어서,
상기 제2 식각 단계의 압력이 상기 제1 식각 단계의 압력과 같거나 그보다 작은 태양 전지의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the pressure of the second etching step is equal to or less than the pressure of the first etching step.
제1항에 있어서,
상기 제1 식각 단계가 습식 식각에 의하여 수행되고,
상기 제2 식각 단계가 반응성 이온 식각에 의하여 수행되는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first etching step is performed by wet etching,
Wherein the second etching step is performed by reactive ion etching.
제1항에 있어서,
상기 도전형 영역 형성 단계는,
상기 반도체 기판의 일면 쪽에 상기 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 상기 제1 도전형 영역을 형성하는 단계;
상기 제2 반도층에 상기 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역을 형성하는 단계; 및
상기 제1 도전형 영역과 상기 제2 도전형 영역을 동시 활성화 열처리하는 단계
를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The conductive type region forming step may include:
Forming the first conductive type region by doping the first conductive type dopant on one side of the semiconductor substrate;
Forming a second conductive type region by doping the second semiconductor layer with the second conductive type dopant; And
Simultaneously heat-treating the first conductive type region and the second conductive type region;
Wherein the method comprises the steps of:
제1항에 있어서,
상기 반도체층 형성 단계와 상기 제1 식각 단계 사이에, 상기 제2 반도체층 위에 제2 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 도전형 영역 형성 단계에서 상기 도펀트막 내의 상기 제2 도전형 도펀트가 상기 제2 반도체층으로 확산하여 제2 도전형 영역을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Forming a dopant film including a second conductive dopant on the second semiconductor layer between the semiconductor layer forming step and the first etching step,
Wherein the second conductive type dopant in the dopant film diffuses into the second semiconductor layer to form a second conductive type region in the conductive type region forming step.
제1항에 있어서,
상기 제2 식각 단계와 상기 도전형 영역 형성 단계 사이에, 상기 반도체 기판의 일면 위에 제1 도전형 도펀트를 포함하는 도펀트막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 도전형 영역 형성 단계에서 상기 도펀트막 내의 상기 제1 도전형 도펀트가 상기 반도체 기판으로 확산하여 상기 제1 도전형 영역을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Forming a dopant film including a first conductive type dopant on one surface of the semiconductor substrate between the second etching step and the conductive type region forming step,
Wherein the first conductive dopant in the dopant film diffuses into the semiconductor substrate to form the first conductive type region in the conductive type region forming step.
제1항에 있어서,
상기 제2 식각 단계에 의하여 형성된 상기 요철부의 크기가 100nm 내지 500nm인 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
And the size of the uneven portion formed by the second etching step is 100 nm to 500 nm.
제1항에 있어서,
상기 반도체층의 형성 단계 이전에, 상기 반도체 기판이 상기 요철부보다 큰 크기를 가지는 또 다른 요철부를 구비하며,
상기 제2 식각 단계에서 형성된 상기 요철부가 상기 또 다른 요철부의 표면 상에 위치하는 태양 전지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor substrate has another concavo-convex portion having a size larger than that of the convexo-concave portion before the step of forming the semiconductor layer,
And the concave-convex portion formed in the second etching step is located on the surface of the another concave-convex portion.
베이스 영역과, 상기 베이스 영역의 일면 위에 위치하며 제1 도전형 도펀트가 도핑된 제1 도전형 영역을 포함하는 반도체 기판;
상기 베이스 영역의 타면 위에 형성되는 터널링층;
상기 터널링층 위에 위치하고 상기 반도체 기판과 다른 결정 구조를 가지며 제2 도전형 도펀트가 도핑된 제2 도전형 영역; 및
상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극
을 포함하고,
상기 반도체 기판의 일면에 상기 반도체 기판의 타면보다 작은 크기의 요철부가 위치하는 태양 전지.
1. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate having a base region and a first conductive type region doped with a first conductive type dopant, the first conductive type region being located on one side of the base region;
A tunneling layer formed on the other surface of the base region;
A second conductive type region which is located on the tunneling layer and has a crystal structure different from that of the semiconductor substrate and is doped with a second conductive type dopant; And
A first electrode coupled to the first conductivity type region, and a second electrode coupled to the second conductivity type region,
/ RTI >
And a concavo-convex portion having a smaller size than the other surface of the semiconductor substrate is disposed on one surface of the semiconductor substrate.
제16항에 있어서,
상기 제1 도전형 영역이 에미터 영역을 구성하고,
상기 제2 도전형 영역이 후면 전계 영역을 구성하는 태양 전지.
17. The method of claim 16,
The first conductivity type region constituting an emitter region,
And the second conductivity type region constitutes a rear electric field region.
제16항에 있어서,
상기 반도체 기판의 일면이 상기 반도체 기판의 전면이고,
상기 반도체 기판의 타면이 상기 반도체 기판의 후면인 태양 전지.
17. The method of claim 16,
Wherein one surface of the semiconductor substrate is the front surface of the semiconductor substrate,
And the other surface of the semiconductor substrate is the rear surface of the semiconductor substrate.
제16항에 있어서,
상기 반도체 기판의 일면에 위치한 상기 요철부의 크기가 100nm 내지 500nm 이하인 태양 전지.
17. The method of claim 16,
Wherein a size of the concavo-convex portion located on one surface of the semiconductor substrate is 100 nm to 500 nm.
제16항에 있어서,
상기 제1 도전형 영역이 단결정 구조를 가지고,
상기 제2 도전형 영역이 비정질, 미세 결정 또는 다결정 구조를 가지는 태양 전지.
17. The method of claim 16,
Wherein the first conductivity type region has a single crystal structure,
And the second conductivity type region has an amorphous, microcrystalline, or polycrystalline structure.
KR1020140051004A 2014-04-28 2014-04-28 Solar cell and method for manufacturing the same KR102244838B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051004A KR102244838B1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Solar cell and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051004A KR102244838B1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Solar cell and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150124292A true KR20150124292A (en) 2015-11-05
KR102244838B1 KR102244838B1 (en) 2021-04-26

Family

ID=54600533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140051004A KR102244838B1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Solar cell and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102244838B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180248060A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Lg Electronics Inc. Photovoltaic solar cell and method of manufacturing photovoltaic solar cell
KR20180098116A (en) * 2017-02-24 2018-09-03 엘지전자 주식회사 A solar cell and a method for manufacturing of the same
US20180315866A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Lg Electronics Inc. Solar cell and method of manufacturing the same
KR20190127080A (en) * 2018-05-03 2019-11-13 주식회사 디비하이텍 MEMS microphone, MEMS microphone package and method of manufacturing the same
KR20200107907A (en) * 2019-10-15 2020-09-16 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
KR20210102140A (en) * 2020-09-08 2021-08-19 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
CN113594295A (en) * 2021-07-23 2021-11-02 深圳黑晶光电技术有限公司 Preparation method of solar cell with double-sided passivation structure
WO2022157346A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a solar cell

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130087099A (en) * 2012-01-27 2013-08-06 엘지전자 주식회사 Method for manufacturing a bifacial solar cell
KR20130100432A (en) * 2012-03-02 2013-09-11 주성엔지니어링(주) Method and system of manufacturing solar cell
KR20140011459A (en) * 2012-07-17 2014-01-28 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130087099A (en) * 2012-01-27 2013-08-06 엘지전자 주식회사 Method for manufacturing a bifacial solar cell
KR20130100432A (en) * 2012-03-02 2013-09-11 주성엔지니어링(주) Method and system of manufacturing solar cell
KR20140011459A (en) * 2012-07-17 2014-01-28 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108511557B (en) * 2017-02-24 2022-01-28 Lg电子株式会社 Photovoltaic solar cell and method for producing a photovoltaic solar cell
KR20180098116A (en) * 2017-02-24 2018-09-03 엘지전자 주식회사 A solar cell and a method for manufacturing of the same
CN108511557A (en) * 2017-02-24 2018-09-07 Lg电子株式会社 Photovoltaic solar cell and the method for manufacturing photovoltaic solar cell
JP2018142703A (en) * 2017-02-24 2018-09-13 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Solar battery and manufacturing method of the same
EP3367444A3 (en) * 2017-02-24 2018-10-24 LG Electronics Inc. Photovoltaic solar cell and method of manufacturing the same
US20180248060A1 (en) * 2017-02-24 2018-08-30 Lg Electronics Inc. Photovoltaic solar cell and method of manufacturing photovoltaic solar cell
US11004991B2 (en) 2017-02-24 2021-05-11 Lg Electronics Inc. Photovoltaic solar cell and method of manufacturing photovoltaic solar cell
US20180315866A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Lg Electronics Inc. Solar cell and method of manufacturing the same
US11855234B2 (en) 2017-04-26 2023-12-26 Shangrao Jinko Solar Technology Development Co Ltd Solar cell and method of manufacturing the same
KR20190127080A (en) * 2018-05-03 2019-11-13 주식회사 디비하이텍 MEMS microphone, MEMS microphone package and method of manufacturing the same
KR20200107907A (en) * 2019-10-15 2020-09-16 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
KR20210102140A (en) * 2020-09-08 2021-08-19 엘지전자 주식회사 Solar cell and method for manufacturing the same
WO2022157346A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for producing a solar cell
CN113594295A (en) * 2021-07-23 2021-11-02 深圳黑晶光电技术有限公司 Preparation method of solar cell with double-sided passivation structure
CN113594295B (en) * 2021-07-23 2024-03-08 深圳黑晶光电技术有限公司 Preparation method of solar cell with double-sided passivation structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR102244838B1 (en) 2021-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102397970B1 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
JP6059173B2 (en) Solar cell
KR102244838B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
EP2804219A1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR102373649B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20140143277A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20180119969A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101680036B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR102549298B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20180081268A (en) Method for manufacturing solar cell
JP6692865B2 (en) Method of manufacturing solar cell
KR102132740B1 (en) Solar cell and method for manufacutring the same
KR102317141B1 (en) Solar cell
KR20150104431A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20150049211A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
JP6695916B2 (en) Solar cell and manufacturing method thereof
KR20180098116A (en) A solar cell and a method for manufacturing of the same
KR102298671B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR102132741B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR101823599B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20160111624A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20160061947A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR102024084B1 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20180120130A (en) Solar cell and method for manufacturing the same
KR20160005569A (en) Method for manufacturing solar cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant