KR20160132356A - 기판형 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제1 반도체층; 태양광이 입사되는 상기 제1 반도체층의 일면에 형성되며, P형 도펀트로 도핑된 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층의 타면에 형성되며, N형 도펀트로 도핑된 제3 반도체층; 상기 제2 반도체층 상에 형성된 제1 보호층; 상기 제3 반도체층 상에 형성된 제2 보호층; 상기 제2 반도체층과 연결된 제1 전극; 및 상기 제3 반도체층과 연결된 제2 전극을 포함하여 이루어진 기판형 태양전지, 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명은 종래와 같이 전극물질을 이용하여 P형 반도체층을 형성하는 것이 아니라 별도의 P형 도펀트를 도핑시켜 P형 반도체층을 형성하기 때문에, 태양광이 입사되는 면에 P형 반도체층을 형성할 수 있어 정공의 수집효율이 증진되고, 태양광이 입사되는 면에 형성되는 제1 전극을 패턴 형성할 수 있게 되어, 결국, 태양전지의 효율이 개선될 수 있다.
본 발명은 종래와 같이 전극물질을 이용하여 P형 반도체층을 형성하는 것이 아니라 별도의 P형 도펀트를 도핑시켜 P형 반도체층을 형성하기 때문에, 태양광이 입사되는 면에 P형 반도체층을 형성할 수 있어 정공의 수집효율이 증진되고, 태양광이 입사되는 면에 형성되는 제1 전극을 패턴 형성할 수 있게 되어, 결국, 태양전지의 효율이 개선될 수 있다.
Description
본 발명은 태양전지(Solar Cell)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판형 태양전지에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole)과 전자(electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같은 태양전지는 박막형 태양전지와 기판형 태양전지로 구분할 수 있다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 두께가 두껍고 고가의 재료를 이용해야 하는 단점이 있지만, 전지 효율이 우수한 장점이 있다.
이하에서는 도면을 참조로 종래의 기판형 태양전지에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 기판형 태양전지의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 기판형 태양전지는 P형 반도체층(10), N형 반도체층(20), 반사방지층(30), 전면전극(40), P+형 반도체층(50), 및 후면전극(60)으로 이루어진다.
상기 P형 반도체층(10) 및 상기 P형 반도체층(10) 위에 형성된 N형 반도체층(20)은 태양전지의 PN접합 구조를 이룬다.
상기 반사방지층(30)은 상기 N형 반도체층(20)의 상면에 형성되어 입사되는 태양광의 반사를 방지하는 역할을 한다.
상기 P+형 반도체층(50)은 상기 P형 반도체층(10)의 하면에 형성되어 태양광에 의해서 형성된 캐리어가 재결합하여 소멸되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 전면전극(40)은 상기 반사방지층(30)의 상부에서부터 상기 N형 반도체층(20)까지 연장되어 있고, 상기 후면전극(60)은 상기 P+형 반도체층(50)의 하면에 형성된다.
이와 같은 종래의 기판형 태양전지는 태양광이 입사되면 전자(electron) 및 정공(hole)이 생성되고, 생성된 전자는 상기 N형 반도체층(20)을 통해 전면전극(40)으로 이동하고, 생성된 정공은 상기 P+형 반도체층(50)을 통해 후면전극(60)으로 이동하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 기판형 태양전지는 다음과 같은 문제점이 있다.
일반적으로, 정공(hole)의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자(electron)의 드리프트 이동도 보다 낮기 때문에 정공의 수집효율을 극대화하기 위해서는 P+형 반도체층을 태양광이 입사되는 면에 가깝게 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 기판형 태양전지는 P+형 반도체층(50)이 태양광이 입사되는 면과 반대면에 형성되어 있기 때문에 정공의 수집효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 문제점은 P+형 반도체층(50)이 상기 후면전극(60)을 구성물질을 이용하여 형성되는 점으로부터 기인하게 된다. 즉, 종래의 경우는, 상기 P형 반도체층(10)의 일면에 알루미늄(Al)으로 이루어진 후면전극물질을 도포한 후 고온으로 열처리를 수행함으로써 알루미늄(Al)이 상기 P형 반도체층(10)의 일면으로 침투하여 P+형 반도체층(50)을 형성하고 잔존하는 알루미늄(Al)이 후면전극(60)을 형성하게 된다.
여기서, 상기 P+형 반도체층(50)을 상기 P형 반도체층(10)의 일면 전체에 형성하기 위해서는 상기 후면전극(60)을 구성하는 알루미늄(Al)을 P형 반도체층(10)의 일면 전체에 도포한 후 열처리를 수행해야 한다. 이때, 알루미늄(Al)을 태양광이 입사되는 면 전체에 도포하게 되면 태양광의 투과도가 떨어지기 때문에, 알루미늄(Al)을 태양광이 입사되는 면과 반대면에 형성할 수 밖에 없고, 그에 따라 P+형 반도체층(50)이 태양광이 입사되는 면과 반대면에 형성되어, 결국 정공의 수집효율이 떨어지게 된 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 정공의 수집효율을 증진시키면서도 태양광의 투과도가 저하되지 않아 전지효율이 향상될 수 있는 기판형 태양전지 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제1 반도체층; 태양광이 입사되는 상기 제1 반도체층의 일면에 형성되며, P형 도펀트로 도핑된 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층의 타면에 형성되며, N형 도펀트로 도핑된 제3 반도체층; 상기 제2 반도체층 상에 형성된 제1 보호층; 상기 제3 반도체층 상에 형성된 제2 보호층; 상기 제2 반도체층과 연결된 제1 전극; 및 상기 제3 반도체층과 연결된 제2 전극을 포함하여 이루어진 기판형 태양전지를 제공한다.
여기서, 상기 제1 보호층은 태양광에 의해 생성된 정공(hole)이 상기 제2 반도체층의 표면에서 소실되지 않고 상기 제1 전극으로 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위해서, 정공을 끌어당길 수 있는 (-)극성을 띠는 물질층으로 이루어질 수 있고, 구체적으로, 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 보호층은 태양광에 의해 생성된 전자가 상기 제3 반도체층의 표면에서 소실되지 않고 상기 제2 전극으로 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위해서, 전자를 끌어당길 수 있는 (+)극성을 띠는 물질층으로 이루어질 수 있고, 구체적으로, 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물 또는 질소 부족 질화물로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극 및 제2 전극은 태양광이 입사될 수 있도록 패턴 형성될 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제1 보호층 상측에서 상기 제1 보호층을 뚫고 상기 제2 반도체층까지 침투하여 형성되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 보호층 하측에서 상기 제2 보호층을 뚫고 상기 제3 반도체층까지 침투하여 형성될 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제1 보호층에 구비된 제1 콘택부 내에 형성되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 보호층에 구비된 제2 콘택부 내에 형성될 수 있다.
상기 제1 보호층 상에 반사방지층이 추가로 형성될 수 있고, 이때, 상기 제1 보호층은 AlSiOx로 이루어지고, 상기 반사방지층은 SiNx로 이루어질 수 있다.
상기 제2 반도체층은 상기 제1 반도체층의 일면 전체에 형성되고, 상기 제3 반도체층은 상기 제1 반도체층의 타면 일부에 패턴 형성될 수 있고, 이때, 상기 제3 반도체층 패턴 사이에는 상기 제1 반도체층이 형성될 수 있다.
상기 제1 반도체층의 상면 또는 하면은 요철구조로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정; 상기 반도체 웨이퍼의 일면에 P형 도펀트를 도핑하여 제2 반도체층을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼의 타면에 N형 도펀트를 도핑하여 제3 반도체층을 형성하는 공정; 상기 제2 반도체층 상에 제1 보호층을 형성하는 공정; 상기 제3 반도체층 상에 제2 보호층을 형성하는 공정; 상기 제2 반도체층과 연결되는 제1 전극을 형성하는 공정; 및 상기 제3 반도체층과 연결되는 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 기판형 태양전지의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제2 반도체층과 연결되는 제1 전극을 형성하는 공정은, 상기 제1 보호층 상에 제1 전극을 패턴 형성하는 공정, 및 상기 제1 전극을 구성하는 전극물질이 상기 제1 보호층을 뚫고 상기 제2 반도체층까지 침투하도록 열처리하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 반도체층과 연결되는 제2 전극을 형성하는 공정은, 상기 제2 보호층 상에 제2 전극을 패턴 형성하는 공정, 및 상기 제2 전극을 구성하는 전극물질이 상기 제2 보호층을 뚫고 상기 제3 반도체층까지 침투하도록 열처리하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 반도체층과 연결되는 제1 전극을 형성하는 공정은, 상기 제1 보호층에 소정 패턴으로 제1 콘택부를 형성하는 공정, 및 상기 제1 콘택부 내에 상기 제1 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 반도체층과 연결되는 제2 전극을 형성하는 공정은, 상기 제2 보호층에 소정 패턴으로 제2 콘택부를 형성하는 공정, 및 상기 제2 콘택부 내에 상기 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호층 형성하는 공정 및 상기 제1 전극을 형성하는 공정 사이에, 상기 제1 보호층 상에 반사방지층을 형성하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정; 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 제2 보호층을 형성하는 공정; 상기 제2 보호층에 제2 콘택부를 형성하는 공정; 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트를 도핑시켜 제2 반도체층을 형성하고, 상기 제2 콘택부에 의해 노출된 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트를 도핑시켜 제3 반도체층을 형성하는 공정; 상기 제2 반도체층 상에 제1 보호층을 형성하는 공정; 상기 제1 보호층에 제1 콘택부를 형성하는 공정; 및 상기 제1 콘택부 내에 제1 전극을 형성하고, 상기 제2 콘택부 내에 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 기판형 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정은 P형 또는 N형 반도체 웨이퍼를 제조하는 공정 및 상기 반도체 웨이퍼의 일면 또는 타면을 요철구조로 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 제2 반도체층을 형성하는 공정은 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시켜 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트를 도핑시키는 공정 및 상기 도펀트를 활성화시키기 위해서 가열하는 열처리 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 반도체층을 형성하는 공정은 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시켜 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트를 도핑시키는 공정 및 상기 도펀트를 활성화시키기 위해서 가열하는 열처리 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 종래와 같이 전극물질을 이용하여 P형 반도체층을 형성하는 것이 아니라 별도의 P형 도펀트를 도핑시켜 P형 반도체층을 형성하기 때문에, 태양광이 입사되는 면에 P형 반도체층을 형성할 수 있어 정공의 수집효율이 증진되고, 태양광이 입사되는 면에 형성되는 제1 전극을 패턴 형성할 수 있게 되어, 결국, 태양전지의 효율이 개선될 수 있다.
특히, 본 발명은 별도의 P형 도펀트를 도핑시켜 P형 반도체층을 형성할 경우 P형 반도체층의 표면에서 정공(hole)이 소실되지 않고 제1 전극으로 용이하게 이동할 수 있도록 제1 보호층을 형성함으로써 전지효율 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
<기판형 태양전지>
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지는 제1 반도체층(100), 제2 반도체층(200), 제3 반도체층(300), 제1 보호층(400), 제2 보호층(500), 제1 전극(600), 및 제2 전극(700)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 반도체층(100)은 반도체 웨이퍼로 이루어지며, 예로서 N형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 제1 반도체층(100)이 P형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 반도체층(200)은 상기 제1 반도체층(100)의 일면, 특히, 태양광이 입사되는 면에 해당하는 제1 반도체층(100)의 상면에 형성되며, 이와 같은 제2 반도체층(200)은 P형 반도체층으로 이루어진다. 이와 같이, 본 발명은 태양광이 입사되는 면에 P형 반도체층이 형성됨으로써 정공의 수집효율을 증진되어 태양전지의 효율이 향상될 수 있다.
상기 제1 반도체층(100)이 N형 반도체 웨이퍼로 이루어진 경우, 상기 제2 반도체층(200)은 상기 N형 반도체 웨이퍼의 상면에 붕소(B)와 같은 P형 도펀트를 도핑시킴으로써 형성된 P형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다. 상기 제1 반도체층(100)이 P형 반도체 웨이퍼로 이루어진 경우, 상기 제2 반도체층(200)은 상기 P형 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트를 추가로 도핑시킴으로써 형성된 P+형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다.
상기 제3 반도체층(300)은 상기 제1 반도체층(100)의 타면, 특히, 태양광이 입사되는 면과 반대면에 해당하는 제1 반도체층(100)의 하면에 형성되며, 이와 같은 제3 반도체층(300)은 N형 반도체층으로 이루어진다.
상기 제1 반도체층(100)이 N형 반도체 웨이퍼로 이루어진 경우, 상기 제3 반도체층(300)은 상기 N형 반도체 웨이퍼의 하면에 인(P)과 같은 N형 도펀트를 추가로 도핑시킴으로써 형성된 N+형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다. 상기 제1 반도체층(100)이 P형 반도체 웨이퍼로 이루어진 경우, 상기 제3 반도체층(300)은 상기 P형 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트를 도핑시킴으로써 형성된 N형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호층(400)은 상기 제2 반도체층(200)의 상면에 형성된다.
상기 제1 보호층(400)은 태양광에 의해 생성된 정공(hole)이 상기 제2 반도체층(200)의 표면에서 소실되지 않고 상기 제1 전극(600)으로 용이하게 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 제1 보호층(400)은 정공을 끌어당길 수 있도록 (-)극성을 띠는 물질층으로 이루어진 것이 바람직하고, 특히, (-)극성을 띠는 물질층은 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물을 포함하여 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 Al2O3, Ga2O3, 또는 In2O3와 같은 3족 원소를 포함하는 산화물을 들 수 있다.
상기 제2 보호층(500)은 상기 제3 반도체층(300)의 하면에 형성된다.
상기 제2 보호층(500)은 태양광에 의해 생성된 전자(electron)가 상기 제3 반도체층(300)의 표면에서 소실되지 않고 상기 제2 전극(700)으로 용이하게 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 제2 보호층(500)은 전자를 끌어당길 수 있도록 (+)극성을 띠는 물질층으로 이루어진 것이 바람직하고, 특히, (+)극성을 띠는 물질층은 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물을 포함하여 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 SiOx, TiOx, ZrOx, 또는 HfOx와 같은 4족 원소를 포함하는 산화물을 들 수 있다. 또한, 상기 제2 보호층(500)은 SiNx와 같은 질소 부족 질화물로 이루어질 수도 있다.
상기 제1 전극(600)은 태양광이 입사될 수 있도록 소정 패턴으로 형성되며, 이와 같은 소정 패턴의 제1 전극(600)은 상기 제2 반도체층(200)과 연결된다. 구체적으로는, 상기 제1 전극(600)은 상기 제1 보호층(400)의 상측에서부터 상기 제1 보호층(400)을 관통하여 상기 제2 반도체층(200)과 연결되어 있다. 이때, 상기 제1 전극(600)은 상기 제2 반도체층(200)의 소정 부분까지 침투할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 태양광이 입사되는 면에 형성되는 제1 전극(600)이 태양광이 입사될 수 있는 영역을 부여할 수 있도록 패턴 형성되어 있기 때문에, 종래에 비교할 때 태양광의 투과도가 저하되지 않는다.
상기 제2 전극(700)도 소정 패턴으로 형성되며, 이와 같은 제2 전극(700)은 상기 제3 반도체층(300)과 연결된다. 구체적으로는, 상기 제2 전극(700)은 상기 제2 보호층(500)의 하측에서부터 상기 제2 보호층(500)을 관통하여 상기 제3 반도체층(300)과 연결되어 있다. 이때, 상기 제2 전극(700)은 상기 제3 반도체층(300)의 소정 부분까지 침투할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 태양광이 입사되는 반대면에 형성되는 제2 전극(700)이 제1 전극(600)과 유사하게 패턴 형성되어 있기 때문에, 반사되는 태양광 또한 태양전지의 후면을 통해 입사될 수 있어 태양전지의 효율이 증가될 수 있는 장점이 있다.
상기 제1 전극(600) 및 제2 전극(700)은 각각 Ag, Al, Cu, Ni, Mn, Sb, Zn, Mo, 상기 금속들의 혼합물 또는 합금으로 이루어질 수 있고, 경우에 따라서, 상기 금속들을 이용하여 2층 이상의 다층 구조로 이루어질 수도 있다.
한편, 도시된 바와 같이, 상기 제1 반도체층(100)의 상면이 요철구조로 형성됨으로써, 그 위에 차례로 형성되는 제2 반도체층(200) 및 제1 보호층(400) 또한 요철구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 반도체층(100)의 하면이 요철구조로 형성됨으로써, 그 아래에 차례로 형성되는 제3 반도체층(300) 및 제2 보호층(500) 또한 요철구조로 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 반도체층(100)의 상면 또는 하면이 요철구조로 형성될 경우에는 태양광이 굴절 또는 산란되어 그 이동경로가 증가됨으로써 전지효율이 증가될 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도로서, 이는 제1 보호층(400) 상에 반사방지층(450)이 추가로 형성된 것을 제외하고 전술한 도 2에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 보호층(400) 상에 반사방지층(450)이 형성되어 있다.
상기 반사방지층(450)은 입사되는 태양광이 반사되는 것을 방지함으로써 태양광의 흡수율을 증진시키는 역할을 한다.
이와 같이, 반사방지층(450)이 제1 보호층(400) 상에 추가로 형성될 경우에 있어서, 제1 전극(600)은 상기 반사방지층(450)의 상측에서부터 상기 반사방지층(450)과 제1 보호층(400)을 관통하여 상기 제2 반도체층(200)과 연결된다.
한편, 반사방지층(450)이 제1 보호층(400) 상에 추가로 형성될 경우에는, 상기 제1 보호층(400)으로서 AlSiOx를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 전술한 바와 같이, 제1 보호층(400)으로 Al2O3, Ga2O3, 또는 In2O3와 같은 3족 원소를 포함하는 산화물을 이용할 경우에는, 상기 제1 보호층(400) 상에 SiNx와 같은 반사방지층(450)을 형성할 때 유입되는 수소로 인해서 상기 제1 보호층(400)이 갖고 있는 (-)극성이 상실되어 제1 보호층(400)의 기능이 저하될 수 있기 때문에, 수소가 유입된다 하더라도 (-)극성이 상실되지 않도록 하기 위해서, 제1 보호층(400)으로서 AlSiOx를 이용하는 것이 바람직한 것이다. 물론, 전술한 도 2에 도시한 제1 실시예의 경우에서도 제1 보호층(400)으로서 AlSiOx를 이용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도로서, 이는 제1 전극(600) 및 제2 전극(700)의 구성이 변경된 것을 제외하고 전술한 도 2에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제1 전극(600)이 상기 제1 보호층(400)의 상측에서부터 상기 제1 보호층(400)을 관통하여 제2 반도체층(200)의 소정 부분까지 침투하는 것이 아니라, 상기 제1 전극(600)이 제1 보호층(400)에 구비된 제1 콘택부(410) 내에 형성됨으로써 제2 반도체층(200)과 연결되어 있다.
즉, 제1 보호층(400)의 소정 부분을 제거하여 제1 콘택부(410)를 형성하고, 상기 제1 콘택부(410) 내에 제1 전극(600)을 형성한 것으로서, 이와 같은 구조에 의할 때, 상기 제1 전극(600)은 제1 보호층(400)의 상측에 형성되지 않고 상기 제2 반도체층(200)의 소정 부분까지 침투하지도 않는다. 다만, 경우에 따라서, 상기 제1 전극(600)이 제1 보호층(400)의 상측까지 형성될 수는 있다.
유사하게, 제2 전극(700)이 상기 제2 보호층(500)의 하측에서부터 상기 제2 보호층(500)을 관통하여 제3 반도체층(300)의 소정 부분까지 침투하는 것이 아니라, 상기 제2 전극(700)이 제2 보호층(500)에 구비된 제2 콘택부(510) 내에 형성됨으로써 제3 반도체층(300)과 연결되어 있다.
즉, 제2 보호층(500)의 소정 부분을 제거하여 제2 콘택부(510)를 형성하고, 상기 제2 콘택부(510) 내에 제2 전극(700)을 형성한 것으로서, 이와 같은 구조에 의할 때, 상기 제2 전극(700)은 제2 보호층(500)의 하측에 형성되지 않고 상기 제3 반도체층(300)의 소정 부분까지 침투하지도 않는다. 다만, 경우에 따라서, 상기 제2 전극(700)이 제2 보호층(500)의 하측까지 형성될 수는 있다.
도시하지는 않았지만, 전술한 도 3에서와 마찬가지로, 상기 제1 보호층(400)의 상면에 반사방지층이 추가로 형성될 수 있고, 이 경우, 상기 제1 콘택부(410)는 상기 반사방지층에도 형성됨으로써, 상기 제1 전극(600)이 상기 제1 보호층(400)과 반사방지층에 구비된 제1 콘택부(410) 내에 형성된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판형 태양전지의 개략적인 단면도이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판형 태양전지도, 전술한 실시예들과 유사하게, 제1 반도체층(100), 제2 반도체층(200), 제3 반도체층(300), 제1 보호층(400), 제2 보호층(500), 제1 전극(600), 및 제2 전극(700)을 포함하여 이루어진다. 각각의 구성물질 등은 전술한 바와 동일하고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 제1 보호층(400)에 제1 콘택부(410)가 구비되어 있고, 제1 전극(600)은 상기 제1 콘택부(410) 내에 형성됨으로써 제2 반도체층(200)과 연결되어 있다. 또한, 제2 보호층(500)에 제2 콘택부(510)가 구비되어 있고, 제2 전극(700)은 상기 제2 콘택부(510) 내에 형성됨으로써 제3 반도체층(300)과 연결되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 제1 보호층(400)의 상면에 반사방지층이 추가로 형성될 수 있음은 전술한 바와 같다.
한편, 제2 반도체층(200)은 제1 반도체층(100)의 상면 전체에 형성되어 있지만, 제3 반도체층(300)은 제1 반도체층(100)의 하면 전체에 형성되지 않고 제1 반도체층(100)의 하면 일부에 패턴형성되어 있다. 구체적으로, 상기 제3 반도체층(300)은 상기 제2 전극(700)에 대응하도록 패턴형성되어, 제3 반도체층(300) 패턴 사이에는 제1 반도체층(100)이 형성되어 있다.
<기판형 태양전지의 제조방법>
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 도 2에 도시한 제1 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
우선, 도 6a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼(100a)를 준비한다.
상기 반도체 웨이퍼(100a)를 준비하는 공정은 P형 또는 N형 반도체 웨이퍼(100a)를 제조한 후, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면 및/또는 하면을 요철구조로 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 반도체 웨이퍼(100a)는 단결정실리콘 또는 다결정실리콘을 이용할 수 있는데, 단결정실리콘은 순도가 높고 결정결함밀도가 낮기 때문에 태양전지의 효율이 높으나 가격이 너무 높아 경제성이 떨어지는 단점이 있고, 다결정실리콘은 상대적으로 효율은 떨어지지만 저가의 재료와 공정을 이용하기 때문에 생산비가 적게 들어 대량생산에 적합할 수 있다.
상기 반도체 웨이퍼(100a)는 소정의 에칭공정을 통해 그 상면 및/또는 하면을 요철구조로 형성할 수 있는데, 상기 반도체 웨이퍼(100a)로서 단결정실리콘을 이용하는 경우는 알칼리 에칭에 의해서 그 표면을 요철구조로 형성할 수 있지만, 상기 반도체 웨이퍼(100a)로서 다결정실리콘을 이용하는 경우는 많은 결정입자가 서로 다른 결정방위로 배열되어 있기 때문에 알칼리 에칭에 의해서 그 표면을 요철구조로 형성하는데 한계가 있어서 반응성 이온 에칭법(Reactive Ion Etching:RIE), 산액을 이용한 등방성 에칭법, 또는 기계적 에칭법 등을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
상기 반응성 이온 에칭법은 결정입자의 결정방위에 관계없이 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 표면에 균일한 요철구조를 형성할 수 있기 때문에, 다결정실리콘 웨이퍼 표면에 요철구조를 형성하는 공정에 용이하게 적용할 수 있으며, 특히 반응성 이온 에칭법을 적용하게 되면 이후 공정을 동일한 챔버에서 수행할 수 있는 장점이 있다. 상기 반응성 이온 에칭법을 적용할 경우에는 Cl2, SF6, NF3, HBr, 또는 그들의 혼합물을 주 가스로 이용하고, 경우에 따라서는 Ar, O2, N2, He, 또는 그들의 혼합물을 첨가 가스로 이용할 수 있다.
다음, 도 6b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면 및 하면에 소정의 도펀트를 각각 도핑시킴으로써, 제1 반도체층(100), 제2 반도체층(200), 및 제3 반도체층(300)을 형성한다.
즉, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면에 소정의 도펀트, 구체적으로 P형 도펀트를 도핑시켜 제2 반도체층(200)을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 하면에 소정의 도펀트, 구체적으로 N형 도펀트를 도핑시켜 제3 반도체층(300)을 형성한다. 이 경우, 상기 제2 반도체층(200) 및 제3 반도체층(300) 사이에는 잔존하는 반도체 웨이퍼(100a)가 제1 반도체층(100)을 구성하게 된다.
상기 제2 반도체층(200)을 형성하는 공정은 플라즈마 이온도핑법을 이용하여 수행할 수 있으며, 구체적으로는 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면에 B2H6와 같은 P형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시키는 공정을 포함할 수 있다. 한편, 이와 같은 플라즈마 이온도핑 공정을 수행한 후에는 도핑된 이온이 단순한 불순물로 작용할 수 있기 때문에 도핑된 이온을 활성화시켜 Si와 결합할 수 있도록 적절한 온도로 가열하는 열처리 공정을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제3 반도체층(300)을 형성하는 공정도 플라즈마 이온도핑법을 이용하여 수행할 수 있으며, 구체적으로는 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 하면에 PH3와 같은 N형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시키는 공정을 포함할 수 있다. 전술한 바와 마찬가지로, 플라즈마 이온도핑 공정을 수행한 후에는 열처리 공정을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제2 반도체층(200) 형성공정 및 제3 반도체층(300) 형성공정 사이에 특별한 공정순서가 있는 것은 아니다.
다음, 도 6c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(200) 상에 제1 보호층(400)을 형성하고, 상기 제3 반도체층(300) 상에 제2 보호층(500)을 형성한다.
상기 제1 보호층(400)은 플라즈마 CVD법을 이용하여 (-)극성을 띠는 물질층, 예로서 AlSiOx, Al2O3, Ga2O3, 또는 In2O3와 같은 3족 원소를 포함하는 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물로 형성할 수 있다.
상기 제2 보호층(500)은 플라즈마 CVD법을 이용하여 (+)극성을 띠는 물질층, 예로서 SiOx, TiOx, ZrOx, 또는 HfOx와 같은 4족 원소를 포함하는 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물, 또는 SiNx와 같은 질소 부족 질화물로 형성할 수 있다.
상기 제1 보호층(400) 형성공정 및 제2 보호층(500) 형성공정 사이에 특별한 공정순서가 있는 것은 아니다.
다음, 도 6d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호층(400) 상에 제1 전극(600)을 패턴형성하고, 상기 제2 보호층(500) 상에 제2 전극(700)을 패턴형성한다.
상기 제1 전극(600) 및 제2 전극(700)을 패턴형성하는 공정은 각각 프린팅 공정을 이용하여 Ag, Al, Cu, Ni, Mn, Sb, Zn, Mo, 상기 금속들의 혼합물 또는 합금으로 형성할 수 있다.
이때, 프린팅 공정은 스크린 프린팅(Screen Printing), 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing), 그라비아 프린팅(Gravure Printing), 그라비아 오프셋 프린팅(Gravure Offset Printing), 리버스 프린팅(Reverse Printing), 플렉소 프린팅(Flexo Printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(Micro Contact Printing) 방법이 될 수 있다. 여기서, 스크린 프린팅 방법은 스크린 위에 잉크를 올리고, 일정 압력으로 스퀴지(Squeegee)를 가압하면서 이동시켜 스크린의 메쉬를 통해 잉크를 전사하는 방식이다. 잉크젯 프린팅 방법은 매우 작은 잉크 방울을 기판에 충돌시켜 프린팅하는 방식이다. 그라비아 프린팅 방법은 평평한 비화선부에 묻어 있는 잉크를 닥터 블레이드로 제거하고 에칭되어 오목한 화선부에 묻어 있는 잉크만을 기판에 전이시켜 프린팅하는 방식이다. 그라비아 오프셋 프린팅 방법은 잉크를 인쇄판에서 블랑켓에 전사하고 그 블랑켓의 잉크를 다시 기판에 전사하는 방식이다. 리버스 프린팅 방법은 용매를 잉크로 이용하여 프린팅하는 방식이다. 플렉소 프린팅 방법은 양각되어 있는 부분에 잉크를 묻혀서 이를 프린트하는 방식이다. 마이크로 콘택 프린팅 방법은 스탬프에 원하는 물질을 올려 도장처럼 찍어 프린팅하는 방식이다.
이와 같이, 프린팅 공정을 이용할 경우 한 번의 공정으로 제1 전극(600) 또는 제2 전극(700)을 소정 형태로 패턴형성할 수 있어 공정이 단순해지는 장점이 있다.
한편, 상기 제1 전극(600) 또는 제2 전극(700)을 2층 이상의 다층구조로 형성할 경우에는 전기도금(electorplating)공정을 이용할 수 있다.
상기 제1 전극(600) 패턴 형성공정 및 제2 전극(700) 패턴 형성공정 사이에 특별한 공정순서가 있는 것은 아니다.
다음, 도 6e에서 알 수 있듯이, 열처리공정을 수행함으로써 제1 전극(600)을 제2 반도체층(200)과 연결하고 제2 전극(700)을 제3 반도체층(300)과 연결하여 기판형 태양전지의 제조를 완성한다.
즉, 예로서 850℃ 이상의 고온으로 열처리공정을 수행하면, 상기 제1 전극(600)을 구성하는 전극물질이 상기 제1 보호층(400)을 뚫고 상기 제2 반도체층(200)까지 침투하여, 결국 제1 전극(600)이 제2 반도체층(200)과 연결되게 된다.
또한, 상기 열처리공정에 의해서, 상기 제2 전극(700)을 구성하는 전극물질이 상기 제2 보호층(500)을 뚫고 상기 제3 반도체층(300)까지 침투하여, 결국 제2 전극(700)이 제3 반도체층(300)과 연결되게 된다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 도 3에 도시한 제2 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 이하에서는, 전술한 실시예에서와 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 7a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼(100a)를 준비한다.
다음, 도 7b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면에 P형 도펀트를 도핑시켜 제2 반도체층(200)을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 하면에 N형 도펀트를 도핑시켜 제3 반도체층(300)을 형성한다. 여기서, 상기 제2 반도체층(200) 및 제3 반도체층(300) 사이에 잔존하는 반도체 웨이퍼(100a)가 제1 반도체층(100)을 구성하게 된다.
다음, 도 7c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(200) 상에 제1 보호층(400) 및 반사방지층(450)을 차례로 형성하고, 상기 제3 반도체층(300) 상에 제2 보호층(500)을 형성한다.
상기 제1 보호층(400)은 플라즈마 CVD법을 이용하여 AlSiOx로 형성하는 것이 바람직하고, 상기 반사방지층(450)은 플라즈마 CVD법을 이용하여 SiNx로 형성할 수 있다.
다음, 도 7d에서 알 수 있듯이, 상기 반사방지층(450) 상에 제1 전극(600)을 패턴형성하고, 상기 제2 보호층(500) 상에 제2 전극(700)을 패턴형성한다.
다음, 도 7e에서 알 수 있듯이, 열처리공정을 수행함으로써 제1 전극(600)을 제2 반도체층(200)과 연결하고 제2 전극(700)을 제3 반도체층(300)과 연결하여 기판형 태양전지의 제조를 완성한다.
즉, 열처리공정에 의해서, 상기 제1 전극(600)을 구성하는 전극물질이 상기 반사방지층(450)과 제1 보호층(400)을 뚫고 상기 제2 반도체층(200)까지 침투하도록 하고, 상기 제2 전극(700)을 구성하는 전극물질이 상기 제2 보호층(500)을 뚫고 상기 제3 반도체층(300)까지 침투하도록 한다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 도 4에 도시한 제3 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 이하에서는, 전술한 실시예에서와 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 8a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼(100a)를 준비한다.
다음, 도 8b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면에 P형 도펀트를 도핑시켜 제2 반도체층(200)을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 하면에 N형 도펀트를 도핑시켜 제3 반도체층(300)을 형성한다. 여기서, 상기 제2 반도체층(200) 및 제3 반도체층(300) 사이에 잔존하는 반도체 웨이퍼(100a)가 제1 반도체층(100)을 구성하게 된다.
다음, 도 8c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(200) 상에 제1 보호층(400)을 형성하고, 상기 제3 반도체층(300) 상에 제2 보호층(500)을 형성한다.
다음, 도 8d에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호층(400)에 소정 패턴으로 제1 콘택부(410)를 형성하고, 상기 제2 보호층(500)에 소정 패턴으로 제2 콘택부(510)를 형성한다.
상기 제1 콘택부(410) 및 제2 콘택부(510)는 소정의 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 형성할 수 있다.
다음, 도 8e에서 알 수 있듯이, 상기 제1 콘택부(410) 내에 제1 전극(600)을 형성하고, 상기 제2 콘택부(510) 내에 제2 전극(700)을 형성하여 기판형 태양전지의 제조를 완성한다.
상기 제1 전극(600)은 상기 제1 콘택부(410) 내에 형성되어 상기 제2 반도체층(200)과 연결되고, 상기 제2 전극(700)은 상기 제2 콘택부(510) 내에 형성되어 상기 제3 반도체층(300)과 연결된다.
상기 제1 전극(600) 및 제2 전극(700)은 각각 프린팅 공정 또는 전기도금 공정을 통해 형성할 수 있으며, 이 경우, 상기 제1 전극(600)은 상기 제2 반도체층(200) 까지 침투하지 않고, 상기 제2 전극(700)은 상기 제3 반도체층(300) 까지 침투하지 않는다.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 도 5에 도시한 제4 실시예에 따른 기판형 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 이하에서는, 전술한 실시예에서와 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 9a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼(100a)를 준비한다.
다음, 도 9b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 하면에 제2 보호층(500)을 형성한다.
다음, 도 9c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 보호층(500)에 소정 패턴으로 제2 콘택부(510)를 형성한다.
다음, 도 9d에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 웨이퍼(100a)의 상면에 P형 도펀트를 도핑시켜 제2 반도체층(200)을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼(100b)의 하면, 보다 구체적으로는 상기 제2 콘택부(510)에 의해 노출된 상기 반도체 웨이퍼(100b)의 하면에 N형 도펀트를 도핑시켜 제3 반도체층(300)을 형성한다.
여기서, 상기 제2 반도체층(200) 및 제3 반도체층(300) 사이에 잔존하는 반도체 웨이퍼(100a)가 제1 반도체층(100)을 구성하게 된다.
상기 제3 반도체층(300)은 상기 제2 콘택부(510)의 패턴에 대응하는 패턴으로 형성되며, 상기 제3 반도체층(300) 패턴 사이에는 제1 반도체층(100)이 구성된다.
다음, 도 9e에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(200) 상에 제1 보호층(400)을 형성한다.
다음, 도 9f에서 알 수 있듯이, 상기 제1 보호층(400)에 소정 패턴으로 제1 콘택부(410)를 형성한다.
다음, 도 9g에서 알 수 있듯이, 상기 제1 콘택부(410) 내에 제1 전극(600)을 형성하고, 상기 제2 콘택부(510) 내에 제2 전극(700)을 형성하여 기판형 태양전지의 제조를 완성한다.
100a: 반도체 웨이퍼 100: 제1 반도체층
200: 제2 반도체층 300: 제3 반도체층
400: 제1 보호층 410: 제1 콘택부
450: 반사방지층 500: 제2 보호층
510: 제2 콘택부 600: 제1 전극
700: 제2 전극
200: 제2 반도체층 300: 제3 반도체층
400: 제1 보호층 410: 제1 콘택부
450: 반사방지층 500: 제2 보호층
510: 제2 콘택부 600: 제1 전극
700: 제2 전극
Claims (9)
- 반도체 웨이퍼로 이루어진 제1 반도체층;
태양광이 입사되는 상기 제1 반도체층의 일면에 형성되며, P형 도펀트로 도핑된 제2 반도체층;
상기 제1 반도체층의 타면에 형성되며, N형 도펀트로 도핑된 제3 반도체층;
상기 제2 반도체층 상에 형성된 제1 보호층;
상기 제3 반도체층 상에 형성된 제2 보호층;
상기 제2 반도체층과 연결된 제1 전극; 및
상기 제3 반도체층과 연결된 제2 전극을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 보호층은 (-)극성을 띠는 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 보호층은 (+)극성을 띠는 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물 또는 질소 부족 질화물로 이루어진 기판형 태양전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 보호층 상에 반사방지층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지. - 제2항에 있어서,
상기 제1 보호층은 AlSiOx(x는 양의 유리수)로 이루어지고, 상기 반사방지층은 SiNx(x는 양의 유리수)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지. - 제1항에 있어서,
상기 제2 반도체층은 상기 제1 반도체층의 일면 전체에 형성되고, 상기 제3 반도체층은 상기 제1 반도체층의 타면 일부에 패턴 형성된 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지. - 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정;
상기 반도체 웨이퍼의 일면에 P형 도펀트를 도핑하여 제2 반도체층을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼의 타면에 N형 도펀트를 도핑하여 제3 반도체층을 형성하는 공정;
상기 제2 반도체층 상에 제1 보호층을 형성하는 공정;
상기 제3 반도체층 상에 제2 보호층을 형성하는 공정;
상기 제2 반도체층과 연결되는 제1 전극을 형성하는 공정; 및
상기 제3 반도체층과 연결되는 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 보호층은 (-)극성을 띠는 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 보호층은 (+)극성을 띠는 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물 또는 질소 부족 질화물로 이루어진 기판형 태양전지의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 제1 보호층 형성하는 공정 및 상기 제1 전극을 형성하는 공정 사이에, 상기 제1 보호층 상에 반사방지층을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지의 제조방법. - 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정;
상기 반도체 웨이퍼의 일면에 P형 도펀트를 도핑하여 제2 반도체층을 형성하고, 상기 반도체 웨이퍼의 타면에 N형 도펀트를 도핑하여 제3 반도체층을 형성하는 공정;
상기 제2 반도체층 상에 제1 보호층을 형성하는 공정;
상기 제3 반도체층 상에 제2 보호층을 형성하는 공정;
상기 제2 반도체층과 연결되는 제1 전극을 형성하는 공정; 및
상기 제3 반도체층과 연결되는 제2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 보호층은 (-)극성을 띠는 산소 풍부(oxygen-rich) 산화물을 포함하여 이루어지고,
상기 제2 보호층은 (+)극성을 띠는 산소 부족(oxygen-deficient) 산화물 또는 질소 부족 질화물로 이루어진 기판형 태양전지의 제조방법. - 제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정은 P형 또는 N형 반도체 웨이퍼를 제조하는 공정 및 상기 반도체 웨이퍼의 일면 또는 타면을 요철구조로 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지의 제조방법. - 제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 제2 반도체층을 형성하는 공정은 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시켜 상기 반도체 웨이퍼의 상면에 P형 도펀트를 도핑시키는 공정, 및 상기 도펀트를 활성화시키기 위해서 가열하는 열처리 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 제3 반도체층을 형성하는 공정은 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트 가스를 공급하면서 플라즈마를 발생시켜 상기 반도체 웨이퍼의 하면에 N형 도펀트를 도핑시키는 공정, 및 상기 도펀트를 활성화시키기 위해서 가열하는 열처리 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판형 태양전지의 제조방법.
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