WO2014189182A1 - 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2014189182A1
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front layers
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박승일
백종현
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Korea Institute of Industrial Technology KITECH
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell, and more particularly, at least two or more emitter layers or at least two or more emitters exhibiting a photoelectric effect with the substrate at predetermined intervals apart from the edge portion of the front surface of the substrate.
  • a solar cell forming a collector layer and a method of manufacturing the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional solar cell.
  • the solar cell 100 shown in FIG. 1 separates and electrically disconnects the N-type emitter layer 112 formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 111 from both sides of the front surface of the substrate 111.
  • the insulating groove 114 is formed to prevent leakage current caused by a short circuit between the front and rear surfaces of the 111.
  • Patent Document 1 discloses another solar cell in which insulating grooves are formed on both sides of the front surface of the substrate, similar to the solar cell shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a solar cell manufacturing method (S100) of FIG. 1
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the solar cell manufacturing method (S100) of FIG. 1.
  • the solar cell 100 shown in FIG. 1 is manufactured as follows.
  • the surface of the P-type silicon substrate 111 is textured to form an uneven surface. Form a pattern of (S110).
  • the N-type emitter layer 112 is formed through a doping process of the substrate surface using a diffusion phenomenon in which the concentration of the material or the charge moves from the higher side to the lower side.
  • the N-type emitter layer 112 for the PN junction is formed by diffusing POCl 3 , H 3 PO 4, or the like containing N-type impurities such as phosphorus (P) belonging to group V of the periodic table at a high temperature.
  • the doping treatment is completed by depositing an N-type impurity such as phosphorus (P) on the P-type silicon substrate 111 and pushing the impurity into the silicon in a diffusion path of at least 850 ° C. or higher to diffuse the dopant.
  • N-type impurity such as phosphorus (P)
  • POCl 3 and O 2 react with each other in a diffusion furnace to form a P 2 O 5 layer and heat treatment at high temperature
  • phosphorus (P) in the P 2 O 5 layer diffuses into silicon (Si) to form an N-type emitter layer ( 112), at which time an additional layer of Phosphorous Silicate Glass (PSG) containing phosphorus (P) and impurities deposited in silicon is formed, which is diluted to 5% after the doping process. It can be removed without damaging the silicon surface by immersing in an aqueous solution of hydrogen (HF) for about 15 seconds.
  • HF aqueous solution of hydrogen
  • boron (B) and silicon may be used.
  • An oxide (BSG: Boron Silicate Glass) layer containing impurities deposited therein is further formed, which is immersed in an aqueous solution of hydrogen fluoride (HF) diluted to 5% concentration after about 15 seconds by a doping process. It can be removed without damaging the silicon surface.
  • HF hydrogen fluoride
  • an anti-reflection coating layer is formed on the N-type emitter layer 112 on the entire surface of the substrate 111 (S130).
  • a plurality of front electrodes 115 and the anti-reflection film 113 penetrating the anti-reflection film 113 to connect with the N-type emitter layer 112 by the heat-drying method are passed through the P-type.
  • a plurality of back electrodes 116 connected to the silicon substrate 111 are formed (S140).
  • the front electrode 115 is screen-printed on the anti-reflection film 113, using a mask for the front electrode paste containing Ag and glass frit (silver) and the like contained through the heat treatment and firing process ( As the Ag becomes liquid at high temperature and recrystallizes into a solid phase, the Ag is connected to the N-type emitter layer 112 by a fire through phenomenon passing through the anti-reflection film 113.
  • a mask for the front electrode paste containing Ag and glass frit (silver) and the like contained through the heat treatment and firing process As the Ag becomes liquid at high temperature and recrystallizes into a solid phase, the Ag is connected to the N-type emitter layer 112 by a fire through phenomenon passing through the anti-reflection film 113.
  • the back electrode 116 is screen-printed on the back surface of the substrate 111 using a mask for the back electrode paste containing AgAl, the silver (Ag) is a liquid at a high temperature through heat treatment and baking process After the crystal is recrystallized into a solid phase, the P-type silicon substrate 111 is connected by a fire through phenomenon through the anti-reflection film 113, and thus the rear electrode 116 is formed.
  • the paste for the back surface layer containing Al and boron (B) is screen printed on a portion where the electrode is not formed on the back surface of the substrate 111 by using a mask, and then heat-treated and fired, it is separated by the photoelectric effect.
  • a back surface field layer (BSF) is further formed which prevents recombination of the electron hole pairs, thereby improving photoelectric efficiency.
  • the rear electric field layer 117 may be formed on the rear surface of the N-type silicon substrate even when the substrate 111 is an N-type silicon substrate.
  • the rear electric field layer includes Al and phosphorus (P). Use paste.
  • the N-type emitter layer 112 formed by being connected to the entire surface of the P-type silicon substrate 111 by using a laser is separated from both sides of the front surface of the substrate 111 and the P-type silicon substrate 111.
  • an insulating groove 114 is formed to prevent leakage current due to a short circuit between the front and rear surfaces of the substrate 111 (S150).
  • the N-type emitter layer 112 which is connected to the entire surface of the P-type silicon substrate 111 by using a laser, is separated from both sides of the front surface of the substrate 111.
  • the insulating grooves 114 may be formed on both sides of the rear surface of the substrate 111.
  • the conventional solar cell 100 shown in FIG. 1 manufactured as described above forms an insulating groove 114 in the edge portion, so that the edge portion is vulnerable, which causes an increase in the breakage rate. Since residues accumulate in the insulation grooves 114 and the surroundings thereof, the light receiving area is reduced to reduce the short-circuit current density of the solar cell, and leakage current is generated laterally through the residues, thereby degrading photoelectric efficiency.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of another conventional solar cell.
  • the other solar cell 200 shown in FIG. 4 is connected to the entire surface of the P-type silicon substrate 211 so that the N-type emitter layer 212 formed at the bottom of the side of the substrate 211 is electrically disconnected.
  • the insulating surface 214 is formed to prevent leakage current caused by a short circuit between the front and rear surfaces of the substrate 211.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a solar cell manufacturing method (S200) of FIG. 4
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the solar cell manufacturing method (S200) of FIG. 4.
  • FIG. 4 another solar cell 200 shown in FIG. 4 is manufactured as follows.
  • the surface of the P-type silicon substrate 211 is textured to form an uneven pattern on the surface.
  • an N-type image having a photoelectric effect together with the substrate 211 is formed by doping the front, rear, and side surfaces of the substrate 211 that has been surface-structured to form a PN junction with the substrate 211.
  • a layer 212 (S220) is formed by doping the front, rear, and side surfaces of the substrate 211 that has been surface-structured to form a PN junction with the substrate 211.
  • the N-type emitter layer 212 is formed through the doping treatment process of the substrate surface using the diffusion phenomenon described in the embodiment with reference to Figures 1 to 3, wherein the oxide layer, that is, the PSG layer Is formed.
  • the N-type emitter layer 212 at the bottom and rear sides of the substrate is suspended by floating in the sponge roller 211A and the etching liquid (eg, nitric acid and hydrofluoric acid) using an etching chemical bath 210A including the sponge roller 211A.
  • the insulating surface for preventing leakage current caused by short-circuits between the front and rear surfaces of the substrate 211 by electrically disconnecting the P-type silicon substrate 211 and the N-type emitter layer 212 by etching. 214 is formed (S230).
  • the N-type emitter layer 212 at the lower side and the rear side of the substrate is etched and removed while the substrate 211 passes over the sponge roller 211A disposed on the etching chemical bath 210A or the etching liquid.
  • the oxide layer that is, the PSG layer, which is further formed when the N-type emitter layer 212 is formed, may be removed using the aqueous solution of hydrogen fluoride (HF).
  • HF hydrogen fluoride
  • an anti-reflection film 213 is formed on the N-type emitter layer 212 on the entire surface of the substrate 211 (S240).
  • a rear electrode 216 (S250) and when forming the rear electrode 215, a back field layer 215 (BSF) which improves photoelectric efficiency by preventing recombination of the electron hole pairs separated by a photoelectric effect.
  • BSF back field layer 215
  • the front electrode 215, the rear electrode 216, and the rear electric field layer 217 are formed through the process described in the embodiment with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the conventional solar cell 200 shown in FIG. 4 manufactured as described above has a relatively increased light receiving area compared with the embodiment of FIGS. 1 to 3, but still has a leakage current at the side, resulting in photoelectric efficiency.
  • the etching liquid for example nitric acid and hydrofluoric acid
  • an object of the present invention is to do the PN junction with the substrate by a doping treatment at a predetermined interval from each other except the edge portion of the front surface of the surface-treated substrate Forming a plurality of front layers of at least two or more emitter layers or at least two collector layers exhibiting a photoelectric effect together with the substrate, so that the plurality of front layers of the front surface of the substrate are not formed.
  • a spaced portion formed at a predetermined interval between each of the front layers to create an insulating barrier on the PN junction band gap at the edge portion of the substrate, thereby exhibiting insulation performance that prevents a short circuit between the front layer and the back surface of the substrate. Creates a potential barrier on the PN junction bandgap to insulate between each front layer Solar cells and to provide a manufacturing method to.
  • the solar cell according to the present invention a substrate made of any one of a P-type silicon substrate or an N-type silicon substrate; After screen printing, a doping treatment is formed on the remaining portions of the front surface of the substrate except for the edge portion by a heat treatment drying method, and each of the substrates 311 is formed together with the substrate 311 while forming a PN junction with the substrate.
  • a plurality of front layers formed of at least two emitter layers or at least two collector layers exhibiting a photoelectric effect;
  • An anti-reflection film formed on the plurality of front layers and on side surfaces of the substrate;
  • a plurality of front electrodes penetrating the anti-reflection film and connected to the respective front layers;
  • a plurality of back electrodes connected to the substrate;
  • a rear field layer formed on the rear surface of the substrate to prevent recombination of the electron hole pairs separated by the photoelectric effect, thereby improving photoelectric efficiency.
  • a potential barrier is formed on a PN junction band gap at the edge portion of the front surface of the substrate where the plurality of front surface layers are not formed, thereby preventing short-circuit between the front layer and the rear surface of the substrate. It is characterized in that the insulating performance, and to form a potential barrier on the PN junction band gap in the spaced portion formed at a predetermined interval between each of the front layer to insulate between each front layer.
  • a solar cell manufacturing method includes a first step of surface-treating a substrate made of any one of a P-type silicon substrate and an N-type silicon substrate; At least two or more images having a photoelectric effect together with the substrate in a state of forming a PN junction with the substrate by doping the remaining portion except the edge portion of the front surface of the substrate, which is surface-structured by heat treatment drying after screen printing. Forming a potential barrier on the PN junction band gap at an edge portion of the substrate where the plurality of front layers are not formed by forming a plurality of front layers of at least two collector layers or at least two collector layers.
  • Insulation performance to prevent the short-circuit of the back of the substrate at the source, and to insulate between each front layer by creating a potential barrier on the PN junction band gap at the spaced portion formed at a predetermined interval between each front layer.
  • a second process of doing Forming an anti-reflection film on the plurality of front layers and on side surfaces of the substrate; And a fourth step of forming a plurality of front electrodes connected to the plurality of front layers and a plurality of rear electrodes connected to the substrate by penetrating through the anti-reflection film after screen printing and drying.
  • the present invention provides an insulation barrier that prevents short-circuit between the front layer and the back surface of the substrate by forming a potential barrier on the PN junction band gap at the edge portion of the front surface of the substrate where the front layer is not formed by screen heat treatment and drying.
  • the performance of the present invention can be improved by reducing leakage current, thereby increasing the photoelectric efficiency.
  • each of the plurality of front layers exhibits a photoelectric effect in a state of forming a PN junction with the substrate. Since the cell forms a structure, even if a failure or a defect occurs in any one of the plurality of front layers, the other front layers may operate normally, thereby minimizing the overall efficiency reduction rate of the solar cell.
  • the present invention is a conventional aspect of forming an insulating groove on the front and rear surfaces of the substrate by using an expensive maintenance laser, or by forming an insulating groove on the substrate side and the rear surface using an etching chemical bath including a maintenance roller sponge roller Compared to the battery manufacturing method, solar cell manufacturing cost can be reduced by simplifying the manufacturing process at a relatively low cost.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional solar cell.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the solar cell of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a process chart showing the solar cell manufacturing method of FIG.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of another conventional solar cell.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the solar cell of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a process chart showing the solar cell manufacturing method of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a solar cell according to the present invention.
  • FIG. 8 is a flow chart showing a solar cell manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a process chart showing a solar cell manufacturing method according to the invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a solar cell according to the present invention.
  • the substrate 311 is formed in a state in which a PN junction with the substrate 311 is formed by doping the remaining portion except the edge portion of the front surface of the substrate 311 that has been surface-structured.
  • a plurality of front layers 312 made up of at least two emitter layers or at least two collector layers exhibiting a photoelectric effect such that the plurality of front layers 312 of the front surface of the substrate 311
  • a potential barrier is formed on the PN junction band gap at the edge portion of the substrate 311 that is not formed to exhibit an insulation performance that prevents short-circuit of the front layer 312 and the rear surface of the substrate 311.
  • a potential barrier is formed on the PN junction band gap at a spaced portion formed between the front layers 312 so as to insulate between the front layers 312.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a solar cell manufacturing method (S300) of FIG. 7, and FIG. 9 is a process diagram illustrating the solar cell manufacturing method (S300) of FIG. 7.
  • the solar cell 300 according to the present invention shown in Figure 7 is manufactured as follows.
  • the substrate 311 made of either a P-type silicon substrate or an N-type silicon substrate is surfaced.
  • the texture treatment is performed to form an uneven pattern on the surface (S310).
  • the substrate 311 is formed in a state in which a PN junction with the substrate 311 is formed by doping the remaining portion except the edge portion of the front surface of the substrate 311 which is surface-structured by heat treatment drying after screen printing. And forming a plurality of front layers 312 of at least two emitter layers or at least two collector layers exhibiting a photoelectric effect, thereby forming the plurality of front layers 312 of the front surface of the substrate 311.
  • Dislocation barriers are formed on the PN junction band gap at the edge portion of the substrate 311 so as to exhibit an insulation performance that prevents short-circuit of the front layer 312 and the back surface of the substrate 311 at the source.
  • the potential barriers are formed on the PN junction band gaps at spaced portions formed at predetermined intervals between the front layers 312 to insulate between the front layers 312 (S320).
  • the front layer 312 is formed of an N-type emitter layer. If the substrate 311 is an N-type silicon substrate, the front layer 312 is formed of a P-type collector layer.
  • the front layer 312 is formed through the doping treatment process of the substrate surface using the diffusion phenomenon described in the embodiment with reference to FIGS.
  • an oxide (PSG: Phosphorous Silicate Glass) layer including phosphorus (P) and impurities precipitated in silicon is further formed.
  • Silver is immersed in an aqueous solution of hydrogen fluoride (HF) to remove without damage to the silicon surface.
  • HF hydrogen fluoride
  • an oxide (BSG: Boron Silicate Glass) layer including boron (B) and impurities deposited inside silicon is further formed. It is immersed in an aqueous solution of hydrogen fluoride (HF) and removed without damage to the silicon surface.
  • BSG Boron Silicate Glass
  • an anti-reflection film 313 is formed on the plurality of front layers 312 and on the side surfaces of the substrate 311 (S330).
  • a plurality of front electrodes 314 connected to the plurality of front layers 312 and the plurality of rear electrodes connected to the substrate 311 through the anti-reflection film 313 by screen printing after heat treatment may be used.
  • 315 is formed (S340).
  • the front electrode 314 is screen-printed on the anti-reflection film 113, using a mask for the front electrode paste containing Ag and glass frit (silver) and the like contained through the heat treatment and firing process ( Ag becomes liquid at high temperature and recrystallizes into a solid phase, thereby contacting the front layer 312 by a fire through phenomenon penetrating the anti-reflection film 113.
  • a mask for the front electrode paste containing Ag and glass frit (silver) and the like contained through the heat treatment and firing process Ag becomes liquid at high temperature and recrystallizes into a solid phase, thereby contacting the front layer 312 by a fire through phenomenon penetrating the anti-reflection film 113.
  • the back electrode 315 is screen-printed on the back surface of the substrate 311 using a mask for the back electrode paste containing AgAl, the silver (Ag) is a liquid at a high temperature through heat treatment and baking process After the crystal is recrystallized into a solid phase, it is connected to the substrate 111 by a fire through phenomenon passing through the anti-reflection film 313.
  • the back field layer 316 is further formed to prevent photoelectron efficiency by preventing recombination of the separated electron hole pairs.
  • the back field layer 316 is formed from the above-described embodiment referring to FIGS. 1 to 3. It can be easily understood.
  • the solar cell 300 according to the present invention is completed in the structure of forming another plurality of solar cells in one solar cell.
  • the solar cell 300 creates a potential barrier on the PN junction band gap at the edge portion of the front surface of the substrate 311 where the front layer 312 is not formed. ) And an insulation performance that prevents short-circuit of the back surface of the substrate 311 inherently, thereby reducing leakage current to increase photoelectric efficiency, and in particular, each of the plurality of front layers 312 may be connected to the substrate 311. Photoelectric effect in the state of forming a PN junction of the structure to form another plurality of solar cells in one solar cell, so even if a failure or defect occurs in any one of the plurality of front layer 312 The front layers 312 can operate normally to minimize the overall efficiency degradation rate of the solar cell.
  • the solar cell 300 forms the insulating groove 114 on the front surface of the substrate by using a laser, which is expensive to maintain, or an etching chemical tank including a sponge roller 210A that is expensive to maintain.
  • the solar cell manufacturing cost can be reduced by simplifying the manufacturing process at a relatively low cost compared to the conventional solar cell manufacturing method (S100 or S200), which forms the insulating surface 214 on the side and the rear surface of the substrate using the 200A. have.

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Abstract

본 발명은 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 표면조직화 처리된 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 서로 정해진 간격을 두고 도핑 처리하여 상기 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 기판과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층을 형성함으로써 복수의 전면 층이 형성되지 않은 기판의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 전면 층과 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 각각의 전면 층 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층 사이를 절연하도록 한다. 본 발명은 기판의 전면 중 전면 층이 형성되지 않은 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 전면 층과 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내므로 누설전류를 줄여 광전 효율을 증대할 수 있으며, 특히 복수의 전면 층 각각이 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 광전효과를 나타내어 하나의 태양전지 내부에 또 다른 복수의 태양전지를 형성하는 구조이므로 복수의 전면 층 중 어느 한 부위에서 고장이나 결함이 발생하더라도 나머지 다른 전면 층들이 정상 작동함으로써 태양전지의 전체 효율 저하율을 최소화할 수 있다.

Description

태양전지 및 그 제조방법
본 발명은 태양전지에 관한 것이며, 더욱 상세히는 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 서로 정해진 간격을 두고 기판과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터(emitter) 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터(collector) 층을 형성하는 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 태양전지의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 1에 나타낸 태양전지(100)는 P형 실리콘 기판(111)의 표면 전체에 연결되어 형성된 N형 이미터 층(112)을 상기 기판(111)의 전면 양측에서 분리하여 전기적으로 단절함으로써 상기 기판(111)의 전면과 후면의 단락에 기인하는 누설전류를 방지하기 위한 절연 홈(114)을 형성한 실시예이다.
참고로, 특허문헌1은 도 1에 나타낸 태양전지와 유사하게 기판의 전면 양측에 절연 홈을 형성한 다른 태양전지를 게시하고 있다.
도 2는 도 1의 태양전지 제조방법(S100)을 나타낸 순서도이고, 도 3은 도 1의 태양전지 제조방법(S100)을 나타낸 공정도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도 1에 나타낸 태양전지(100)는 다음과 같이 제조된다.
먼저, 태양전지(100)의 표면 반사 손실을 줄이고 입사 경로를 증가시킴으로써 광 흡수율을 높이고 태양전지의 전류를 증가시키기 위하여, P형 실리콘 기판(111)을 표면조직화(texturing) 처리하여 표면에 요철 형상의 패턴을 형성한다(S110).
이어서, 표면조직화 처리된 상기 기판(111)의 전면과 후면 및 측면 전부를 도핑 처리하여 상기 기판(111)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(111)과 함께 광전효과를 나타내는 N형 이미터 층(112)을 형성한다(S120).
이때, N형 이미터 층(112)은 물질 또는 전하의 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하는 확산현상을 이용하는 기판 표면의 도핑 처리 공정을 통해 형성된다.
예컨대, P-N 접합을 위한 N형 이미터 층(112)은 원소주기율표 Ⅴ족에 속하는 인(P)과 같은 N형 불순물을 포함하는 POCl3, H3PO4 등을 고온에서 확산시켜 형성한다.
이 경우, P형 실리콘 기판(111)에 인(P)과 같은 N형 불순물을 증착하고 적어도 850℃ 이상의 확산로에서 이 불순물을 실리콘 속으로 밀어 넣어 확산시킴으로써 도핑 처리가 완료되며, 일 예로 고온의 POCl3과 O2가 확산로 안에서 서로 반응하여 P2O5층을 형성하고 고온의 열처리를 하면 P2O5 층의 인(P)이 실리콘(Si) 속으로 확산되어 N형 이미터 층(112)이 형성되며, 이때 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층이 더 형성되는데, 이 산화물층은 도핑공정 이후에 농도 5%로 희석된 불화수소(HF)의 수용액에서 15초 내외로 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거할 수 있다.
참고로, N형 실리콘 기판에 붕소(B)와 같은 P형 불순물을 증착하고 적어도 850℃ 이상의 확산로에서 이 불순물을 실리콘 속으로 밀어 넣어 확산시킴으로써 도핑 처리가 완료되는 경우에는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층이 더 형성되는데, 이 산화물층은 도핑공정 이후에 농도 5%로 희석된 불화수소(HF)의 수용액에서 15초 내외로 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거할 수 있다.
이어서, 상기 기판(111)의 전면의 N형 이미터 층(112) 위에 반사 방지막(113)(ARC: Anti-Reflection Coating layer)을 형성한다(S130).
이어서, 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막(113)을 관통하여 상기 N형 이미터 층(112)과 접속하는 복수의 전면 전극(115) 및 상기 반사 방지막(113)을 관통하여 상기 P형 실리콘 기판(111)과 접속하는 복수의 후면 전극(116)을 형성한다(S140).
이때, 상기 전면 전극(115)은 Ag과 유리 프리트(frit) 등이 포함된 전면 전극용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 반사 방지막(113) 위에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 과정을 통해 포함된 은(Ag)이 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정되면서, 상기 반사 방지막(113)을 관통하는 파이어 스루(fire through) 현상에 의해 상기 N형 이미터 층(112)과 접속하게 된다.
또한, 상기 후면 전극(116)은 AgAl을 포함하는 후면 전극용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 기판(111)의 후면 위에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 과정을 통해 포함된 은(Ag)이 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정되면서, 상기 반사 방지막(113)을 관통하는 파이어 스루(fire through) 현상에 의해 상기 P형 실리콘 기판(111)과 접속하게 되고, 이처럼 상기 후면 전극(116)을 형성할 때 Al과 붕소(B)를 포함하는 후면 전계층용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 기판(111)의 후면 위에 전극이 형성되지 않는 부분에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 처리하면 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층(117)(BSF: Back Surface Field layer)이 더 형성된다.
이 후면 전계층(117)은 상기 기판(111)이 N형 실리콘 기판인 경우에도 이 N형 실리콘 기판의 후면에 형성될 수 있으며, 이 경우에는 Al과 인(P)을 포함하는 후면 전계층용 페이스트를 사용한다.
이어서, 레이저를 이용하여 상기 P형 실리콘 기판(111)의 표면 전체에 연결되어 형성된 N형 이미터 층(112)을 상기 기판(111)의 전면 양측에서 분리하여 상기 P형 실리콘 기판(111)과 N형 이미터 층(112)을 전기적으로 단절함으로써 상기 기판(111)의 전면과 후면의 단락에 기인하는 누설전류를 방지하기 위한 절연 홈(114)을 형성한다(S150).
참고로, 도 1과 도 3에서는 레이저를 이용하여 상기 P형 실리콘 기판(111)의 표면 전체에 연결되어 형성된 N형 이미터 층(112)을 상기 기판(111)의 전면 양측에서 분리하여 상기 P형 실리콘 기판(111)과 N형 이미터 층(112)을 전기적으로 단절하는 실시예를 나타내고 있으나, 상기 기판(111)의 후면 양측에 상기 절연 홈(114)을 형성할 수도 있다.
하지만, 상기와 같이 제조되는 도 1에 나타낸 종래의 태양전지(100)는 에지 부분에 절연 홈(114)을 형성하므로 에지 부분이 취약해져 파손율의 증가 원인이 되고, 특히 레이저를 이용하여 형성한 상기 절연 홈(114)과 그 주변에 잔여물이 쌓이기 때문에 수광 면적이 감소하여 태양전지의 단락전류밀도가 줄어들고, 잔여물을 통하여 측면으로 누설전류가 발생하여 광전 효율이 저하되는 단점이 있다.
도 4은 종래의 다른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4에 나타낸 다른 태양전지(200)는 P형 실리콘 기판(211)의 표면 전체에 연결되어 형성된 N형 이미터 층(212)을 상기 기판(211)의 측면 하단에서 분리하여 전기적으로 단절함으로써 상기 기판(211)의 전면과 후면의 단락에 기인하는 누설전류를 방지하기 위한 절연 면(214)을 형성한 실시예이다.
도 5는 도 4의 태양전지 제조방법(S200)을 나타낸 순서도이고, 도 6는 도 4의 태양전지 제조방법(S200)을 나타낸 공정도이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, 도 4에 나타낸 다른 태양전지(200)는 다음과 같이 제조된다.
먼저, 태양전지(200)의 표면 반사 손실을 줄이고 입사 경로를 증가시킴으로써 광 흡수율을 높이고 태양전지의 전류를 증가시키기 위하여, P형 실리콘 기판(211)을 표면조직화 처리하여 표면에 요철 형상의 패턴을 형성한다(S210).
이어서, 표면조직화 처리된 상기 기판(211)의 전면과 후면 및 측면 전부를 도핑 처리하여 상기 기판(211)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(211)과 함께 광전효과를 나타내는 N형 이미터 층(212)을 형성한다(S220).
이때, N형 이미터 층(212)은 상기한 도 1 내지 도 3을 참고하는 실시예에서 설명한 확산현상을 이용하는 기판 표면의 도핑 처리 공정을 통해 형성되며, 상기한 산화물층, 즉 PSG층이 더 형성된다.
이어서, 스폰지 롤러(211A)를 포함하는 에칭 케미컬 수조(210A)를 이용하여 스폰지 롤러(211A)와 에칭액(예컨대, 질산과 불산)에 부유시켜 기판 측면 하단과 후면의 N형 이미터 층(212)을 에칭하여 제거하여 상기 P형 실리콘 기판(211)과 N형 이미터 층(212)을 전기적으로 단절함으로써 상기 기판(211)의 전면과 후면의 단락에 기인하는 누설전류를 방지하기 위한 절연 면(214)을 형성한다(S230).
이때, 상기 기판(211)이 에칭 케미컬 수조(210A)에 배치된 스폰지 롤러(211A) 위나 에칭액 위를 지나는 동안 기판 측면 하단과 후면의 N형 이미터 층(212)이 에칭되어 제거된다.
또한, 이때 상기 N형 이미터 층(212)이 형성될 때 더 형성된 상기한 산화물층, 즉 PSG층은 상기한 불화수소(HF)의 수용액을 이용하여 제거할 수 있다.
이어서, 상기 기판(211)의 전면의 N형 이미터 층(212) 위에 반사 방지막(213)(ARC)을 형성한다(S240).
이어서, 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막(213)을 관통하여 상기 N형 이미터 층(212)과 접속하는 복수의 전면 전극(215) 및 상기 P형 실리콘 기판(211)과 접속하는 복수의 후면 전극(216)을 형성하고(S250), 상기 후면 전극(215) 형성 시, 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층(215)(BSF)을 더 형성한다.
상기 전면 전극(215)과 후면 전극(216) 및 후면 전계층(217)은 상기한 도 1 내지 도 3을 참고하는 실시예에서 설명한 과정을 통해 형성된다.
하지만, 상기와 같이 제조되는 도 4에 나타낸 종래의 다른 태양전지(200)는 도 1 내지 도 3을 참고하는 실시예에 비해 상대적으로 수광 면적은 증가하였으나 여전히 측면으로 누설전류가 발생하여 광전 효율이 저하되는 단점이 있으며, 특히 기판 측면 하단과 후면을 에칭하기 위해 에칭 케미컬 수조(200A)의 에칭액(예컨대, 질산과 불산) 위를 뜬 상태에서 이송되거나 스폰지 롤러(210A) 위를 지나가기 때문에 이때 케미컬 흄(fume)에 의하여 기판(211)의 상면이나 측면의 N형 이미터 층(212)이 과도하게 에칭되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표면조직화 처리된 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 서로 정해진 간격을 두고 도핑 처리하여 상기 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층을 형성함으로써 상기 기판의 전면 중 상기 복수의 전면 층이 형성되지 않은 기판의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층과 상기 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 각각의 전면 층 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층 사이를 절연하도록 하는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양전지는, P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판과; 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 서로 정해진 간격을 두고 도핑 처리되어 형성되고, 각각이 상기 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(311)과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층으로 형성되거나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 형성되는 복수의 전면 층; 상기 복수의 전면 층 위와 상기 기판의 측면 위에 형성되는 반사 방지막; 상기 반사 방지막을 관통하여 상기 각각의 전면 층과 접속하는 복수의 전면 전극; 상기 기판과 접속하는 복수의 후면 전극; 및 상기 기판의 후면에 형성되어 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양전지에 있어서, 상기 기판의 전면 중 상기 복수의 전면 층이 형성되지 않은 상기 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층과 상기 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내고, 상기 각각의 전면 층 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층 사이를 절연하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판을 표면조직화 처리하는 제1과정과; 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 표면조직화 처리된 상기 기판의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층을 형성함으로써 상기 기판의 전면 중 상기 복수의 전면 층이 형성되지 않은 기판의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층과 상기 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 각각의 전면 층 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층 사이를 절연하도록 하는 제2과정; 상기 복수의 전면 층 위와 상기 기판의 측면 위에 반사 방지막을 형성하는 제3과정; 및 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막을 관통하여 상기 복수의 전면 층과 접속하는 복수의 전면 전극과 상기 기판과 접속하는 복수의 후면 전극을 형성하는 제4과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 기판의 전면 중 상기 전면 층이 형성되지 않은 상기 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층과 상기 기판의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내므로 누설전류를 줄여 광전 효율을 증대할 수 있으며, 특히 상기 복수의 전면 층 각각이 상기 기판과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 광전효과를 나타내어 하나의 태양전지 내부에 또 다른 복수의 태양전지를 형성하는 구조이므로 상기 복수의 전면 층 중 어느 한 부위에서 고장이나 결함이 발생하더라도 나머지 다른 전면 층들이 정상 작동함으로써 태양전지의 전체 효율 저하율을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 유지보수비가 많이 드는 레이저를 이용하여 기판 전면에 절연 홈을 형성하거나 유지보수비가 많이 드는 스폰지 롤러를 포함하는 에칭 케미컬 수조 이용하여 기판 측면과 후면에 절연 면을 형성하는 종래의 태양전지 제조방법에 비해 상대적으로 저렴한 비용으로 제조공정을 단순화함으로써 태양전지 제조원가를 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 태양전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 3은 도 1의 태양전지 제조방법을 나타낸 공정도.
도 4는 종래의 다른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 5는 도 4의 태양전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 6은 도 4의 태양전지 제조방법을 나타낸 공정도.
도 7은 본 발명에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 태양전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 태양전지 제조방법을 나타낸 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 태양전지의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 7에 나타낸 태양전지(300)는 표면조직화 처리된 상기 기판(311)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 기판(311)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(311)과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층(312)을 형성함으로써 상기 기판(311)의 전면 중 상기 복수의 전면 층(312)이 형성되지 않은 기판(311)의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(312)과 상기 기판(311)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 각각의 전면 층(312) 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층(312) 사이를 절연하도록 하는 실시예이다.
도 8은 도 7의 태양전지 제조방법(S300)을 나타낸 순서도이고, 도 9는 도 7의 태양전지 제조방법(S300)을 나타낸 공정도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 도 7에 나타낸 본 발명에 따른 태양전지(300)는 다음과 같이 제조된다.
먼저, 태양전지(300)의 표면 반사 손실을 줄이고 입사 경로를 증가시킴으로써 광 흡수율을 높이고 태양전지의 전류를 증가시키기 위하여, P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판(311)을 표면조직화 처리하여 표면에 요철 형상의 패턴을 형성한다(S310).
이어서, 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 표면조직화 처리된 상기 기판(311)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 기판(311)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(311)과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층(312)을 형성함으로써 상기 기판(311)의 전면 중 상기 복수의 전면 층(312)이 형성되지 않은 기판(311)의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(312)과 상기 기판(311)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 각각의 전면 층(312) 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층(312) 사이를 절연하도록 한다(S320).
이때, 상기 기판(311)이 P형 실리콘 기판이면 N형 이미터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성하고, 상기 기판(311)이 N형 실리콘 기판이면 P형 컬렉터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성하며, 이 전면 층(312)은 상기한 도 1 내지 도 3을 참고하는 실시예에서 설명한 확산현상을 이용하는 기판 표면의 도핑 처리 공정을 통해 형성된다.
또한, 상기 N형 이미터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성할 때 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층이 더 형성되는데, 이 산화물층은 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거한다.
또한, 상기 P형 컬렉터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성할 때 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층이 더 형성되는데, 이 산화물층은 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거한다.
이어서, 상기 복수의 전면 층(312) 위와 상기 기판(311)의 측면 위에 반사 방지막(313)(ARC)을 형성한다(S330).
이어서, 스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막(313)을 관통하여 상기 복수의 전면 층(312)과 접속하는 복수의 전면 전극(314)과 상기 기판(311)과 접속하는 복수의 후면 전극(315)을 형성한다(S340).
이때, 상기 전면 전극(314)은 Ag과 유리 프리트(frit) 등이 포함된 전면 전극용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 반사 방지막(113) 위에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 과정을 통해 포함된 은(Ag)이 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정되면서, 상기 반사 방지막(113)을 관통하는 파이어 스루(fire through) 현상에 의해 상기 전면 층(312)과 접속하게 된다.
또한, 상기 후면 전극(315)은 AgAl을 포함하는 후면 전극용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 기판(311)의 후면 위에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 과정을 통해 포함된 은(Ag)이 고온에서 액상이 되었다가 다시 고상으로 재결정되면서, 상기 반사 방지막(313)을 관통하는 파이어 스루(fire through) 현상에 의해 상기 기판(111)과 접속하게 된다.
또한, 이처럼 상기 후면 전극(115)을 형성할 때 후면 전계층용 페이스트를 마스크를 사용하여 상기 기판(111)의 후면 위에 전극이 형성되지 않는 부분에 스크린 인쇄한 후 열처리와 소성 처리하면 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층(316)이 더 형성되며, 상기 후면 전계층(316) 형성 과정은 상기한 도 1 내지 도 3을 참고하는 실시예로부터 용이하게 이해할 수 있다.
이에 따라서, 본 발명에 따른 태양전지(300)는 도 7과 도 9에 나타낸 바와 같이, 하나의 태양전지 내부에 또 다른 복수의 태양전지를 형성하는 구조로 제조 완료된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 태양전지(300)는 상기 기판(311)의 전면 중 상기 전면 층(312)이 형성되지 않은 상기 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(312)과 상기 기판(311)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내므로 누설전류를 줄여 광전 효율을 증대할 수 있으며, 특히 상기 복수의 전면 층(312) 각각이 상기 기판(311)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 광전효과를 나타내어 하나의 태양전지 내부에 또 다른 복수의 태양전지를 형성하는 구조이므로 상기 복수의 전면 층(312) 중 어느 한 부위에서 고장이나 결함이 발생하더라도 나머지 다른 전면 층(312)들이 정상 작동함으로써 태양전지의 전체 효율 저하율을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지(300)는 유지보수비가 많이 드는 레이저를 이용하여 기판 전면에 상기한 절연 홈(114)을 형성하거나 유지보수비가 많이 드는 스폰지 롤러(210A)를 포함하는 에칭 케미컬 수조(200A) 이용하여 기판 측면과 후면에 상기한 절연 면(214)을 형성하는 종래의 태양전지 제조방법(S100 또는 S200)에 비해 상대적으로 저렴한 비용으로 제조공정을 단순화함으로써 태양전지 제조원가를 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 태양전지 및 그 제조방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

Claims (9)

  1. P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판(311)과;
    스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 기판(311)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분에 서로 정해진 간격을 두고 도핑 처리되어 형성되고, 각각이 상기 기판(311)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(311)과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터(emitter) 층으로 형성되거나 적어도 2개 이상의 컬렉터(collector) 층으로 형성되는 복수의 전면 층(312);
    상기 복수의 전면 층(312) 위와 상기 기판(311)의 측면 위에 형성되는 반사 방지막(313)(ARC: Anti-Reflection Coating layer);
    상기 반사 방지막(313)을 관통하여 상기 각각의 전면 층(312)과 접속하는 복수의 전면 전극(314);
    상기 기판(311)과 접속하는 복수의 후면 전극(315); 및
    상기 기판(311)의 후면에 형성되어 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층(316)(BSF: Back Surface Field layer);
    으로 구성되며,
    상기 기판(311)의 전면 중 상기 복수의 전면 층(312)이 형성되지 않은 상기 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(312)과 상기 기판(311)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내고, 상기 각각의 전면 층(312) 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층(312) 사이를 절연하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전면 층(312)은 상기 기판(311)이 P형 실리콘 기판이면 N형 이미터 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전면 층(312)은 상기 기판(311)이 N형 실리콘 기판이면 P형 컬렉터 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  4. P형 실리콘 기판 혹은 N형 실리콘 기판 중 어느 하나로 된 기판(311)을 표면조직화(texturing) 처리하는 제1과정(S310)과;
    스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 표면조직화 처리된 상기 기판(311)의 전면 중 에지 부분을 제외한 나머지 부분을 도핑 처리하여 상기 기판(311)과의 P-N 접합을 형성한 상태에서 상기 기판(311)과 함께 광전효과를 나타내는 적어도 2개 이상의 이미터 층이나 적어도 2개 이상의 컬렉터 층으로 된 복수의 전면 층(312)을 형성함으로써 상기 기판(311)의 전면 중 상기 복수의 전면 층(312)이 형성되지 않은 기판(311)의 에지 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 상기 전면 층(312)과 상기 기판(311)의 후면의 단락을 원천적으로 방지하는 절연 성능을 나타내도록 하고, 상기 각각의 전면 층(312) 사이에 정해진 간격으로 형성되는 이격 부분에서 P-N 접합 밴드 갭 상에서 전위장벽을 만들어 각각의 전면 층(312) 사이를 절연하도록 하는 제2과정(S320);
    상기 복수의 전면 층(312) 위와 상기 기판(311)의 측면 위에 반사 방지막(313)을 형성하는 제3과정(S330); 및
    스크린 인쇄 후 열처리 건조 방식으로 상기 반사 방지막(314)을 관통하여 상기 복수의 전면 층(312)과 접속하는 복수의 전면 전극(315)과 상기 기판(311)과 접속하는 복수의 후면 전극(316)을 형성하는 제4과정(S340);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2과정(S320)에서는 상기 기판(311)이 P형 실리콘 기판이면 N형 이미터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2과정(S320)에서는 상기 N형 이미터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성할 때 더 형성되는 인(P)과 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(PSG: Phosphorous Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제2과정(S320)에서는 상기 기판(311)이 N형 실리콘 기판이면 P형 컬렉터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2과정(S320)에서는 상기 P형 컬렉터 층으로 상기 전면 층(312)을 형성할 때 더 형성되는 붕소(B)와 실리콘 내부에서 석출된 불순물을 포함하는 산화물(BSG: Boron Silicate Glass)층을 불화수소(HF)의 수용액에서 침지하여 실리콘 표면에 손상없이 제거하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 제4과정(S340)에서는 상기 기판(311)이 상기 후면 전극(116)을 형성할 때 상기 기판(111)의 후면 위에 전극이 형성되지 않는 부분에 광전효과에 의해 분리된 전자 정공 쌍의 재결합을 방지함으로써 광전 효율을 개선하는 후면 전계층(117)(BSF)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 제조방법.
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