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KR100997113B1 - 태양전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR100997113B1
KR100997113B1 KR1020080075781A KR20080075781A KR100997113B1 KR 100997113 B1 KR100997113 B1 KR 100997113B1 KR 1020080075781 A KR1020080075781 A KR 1020080075781A KR 20080075781 A KR20080075781 A KR 20080075781A KR 100997113 B1 KR100997113 B1 KR 100997113B1
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semiconductor
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양전지는 제 1 불순물이 제 1 농도로 도핑된 제 1 부분과, 제 1 불순물이 제 1 농도보다 높은 제 2 농도로 도핑된 제 2 부분을 포함하는 반도체부와, 반도체부의 일면으로부터 반도체부의 타면까지 관통하며, 제 2 부분과 접촉하는 제 1 전극 및 반도체부의 타면에 배치되며, 제 1 전극과 전기적으로 분리된 제 2 전극을 포함할 수 있다.

Description

태양전지 및 그의 제조방법{Solar Cell and Method for Manufacturing thereof}
본 발명은 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
태양전지(Solar Cell)는 빛을 전기로 변환하는 기능을 가지는 소자로서, 이에 사용되는 재료에 따라 크게 실리콘 계, 화합물 계, 유기물 계 태양전지로 구분할 수 있다.
그리고, 실리콘 계 태양전지는 반도체의 상(Phase)에 따라 결정 실리콘(Crystalline Silicon, C-Si) 태양전지와 비정질 실리콘(Amorphous Silicon, A-Si) 태양전지로 구분될 수 있다.
또한, 태양전지는 반도체의 두께에 따라 벌크(Bulk) 형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분될 수 있다. 여기서, 결정 실리콘 태양전지는 벌크 형 태양전이이고, 비정질 실리콘 태양전지는 박막형 태양전지일 수 있다.
일반적으로 태양전지는 외부에서 입사되는 광에 의해 태양전지의 반도체 내부에서 전자와 정공의 쌍이 형성되고, 이러한 전자와 정공의 쌍에서 p-n접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고, 정공은 p형 반도체로 이동함 으로써 전력을 생산할 수 있다.
한편, 종래의 태양전지는 효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 p-n접합을 포함하는 반도체부에 관통홀(Hole)을 형성하고, 관통홀의 내면에 고농도 불순물 도핑영역을 형성하여 태양전지의 저항값을 낮추고 Shadow loss 효과를 저감시키는 태양전지 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 태양전지는 제 1 불순물이 제 1 농도로 도핑된 제 1 부분과, 제 1 불순물이 제 1 농도보다 높은 제 2 농도로 도핑된 제 2 부분을 포함하는 반도체부와, 반도체부의 일면으로부터 반도체부의 타면까지 관통하며, 제 2 부분과 접촉하는 제 1 전극 및 반도체부의 타면에 배치되며, 제 1 전극과 전기적으로 분리된 제 2 전극을 포함할 수 있다.
또한, 제 1 전극은 반도체부의 일면 방향에서 제 1 라인부(First Line Portion)를 포함하고, 반도체부의 타면 방향에서는 제 1 라인부와 교차하는 제 2 라인부(Second Line Portion)를 포함할 수 있다.
또한, 반도체부는 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 제 1 반도체부와 제 1 반도체부와 p-n접합을 이루는 제 2 반도체부를 포함할 수 있다.
또한, 제 2 반도체부는 p형 반도체부이고, 제 1 반도체부는 n형 반도체부이 고, 제 2 부분은 n++형 도핑 영역일 수 있다.
또한, 반도체부의 일면 상부에는 반사방지층이 더 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 태양전지는 관통홀(Hole)이 형성된 반도체부와, 관통홀에 배치되는 제 1 전극 및 제 1 전극과 전기적으로 분리된 제 2 전극을 포함하고, 반도체부는 저농도 불순물 도핑 영역인 제 1 부분과, 고농도 불순물 도핑 영역인 제 2 부분을 포함하고, 제 2 부분은 관통홀에서 제 1 전극과 접촉할 수 있다.
또한, 제 2 부분은 관통홀의 내면에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 태양전지는 저농도 불순물 도핑 영역과, 고농도 불순물 도핑 영역을 포함하는 반도체부와, 반도체부의 타면에 배치되며, 전기적으로 서로 분리된 후면 전극과 버스 바(Bus bar) 전극과, 반도체부의 일면에 배치되며, 버스 바 전극과 교차하는 핑거(Finger) 전극 및 핑거 전극과 버스 바 전극을 전기적으로 연결하는 연결 전극을 포함하고, 고농도 불순물 도핑 영역은 연결 전극과 중첩(Overlap)될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법은 p-n접합을 이루는 n형 반도체부와 p형 반도체부를 포함하는 반도체부의 표면에 확산 방지막(Diffusion Barrier Layer)을 형성하는 제 1 과정과, 확산 방지막이 형성된 반도체부에 관통홀(Hole)을 형성하는 제 2 과정과, 관통홀이 형성된 반도체부의 표면 및 관통홀의 내면에 불순물을 도핑하는 제 3 과정 및 관통홀에 전극을 형성하는 제 4 과정을 포함할 수 있다.
또한, 제 3 과정에서는 가스 확산법으로 불순물을 도핑할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 및 그의 제조방법은 태양전지의 저항값을 낮추고 Shadow loss 효과를 저감시킴으로써, 효율을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지 및 그의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 태양전지의 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 같이, 본 발명에 따른 태양전지(10)는 반도체부(100)와, 제 1 전극(110)과 제 2 전극(120)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 전극(110)은 반도체부(100)의 일면으로부터 타면까지 관통할 수 있고, 제 2 전극(120)은 반도체부(100)의 타면에 배치되며 제 1 전극(110)과 전기적으로 분리될 수 있다. 제 2 전극(120)은 반도체부(100)의 후면에 배치되기 때문에 후면 전극이라 할 수 있다.
반도체부(100)의 일면은 외부로부터 광이 입사되는 방향이고, 반도체부(100)의 타면은 일면의 반대방향에 배치되는 면일 수 있다.
반도체부(100)는 p-n접합을 이루는 n형 반도체부와 p형 반도체부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 반도체부(100)는 제 1 반도체부(102)와 이러한 제 1 반도체부(102)와 p-n접합을 이루는 제 2 반도체부(101)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 반도체부(101)는 p형 반도체부이고, 제 1 반도체부(102)는 n형 반도체부일 수 있다.
외부로부터 광이 입사되면 반도체부(100)의 제 1 반도체부(102)와 제 2 반도체부(101)의 p-n접합면에서 광 에너지가 전기 에너지로 변환됨으로써, 전력을 생산할 수 있다. 자세하게는. 외부로부터 광이 입사되면 제 1 반도체부(102)와 제 2 반도체부(101)의 p-n접합면에서 생성된 전자는 제 1 전극(110)쪽으로 이동하고, 정공은 제 2 전극(120)쪽으로 이동함으로써 전류가 흐르게 되는 것이다.
한편, 제 1 반도체부(102)는 불순물의 도핑 농도가 서로 다른 제 1 부분(102a)과 제 2 부분(102b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 부분(102a)이 제 1 불순물이 제 1 농도로 도핑된 부분이라고 하면, 제 2 부분(102b)은 이러한 제 1 불순물이 제 1 농도보다 높은 제 2 농도로 도핑된 부분이라고 할 수 있다. 즉, 제 1 부분(102a)은 저농도 불순물 도핑 영역이고, 제 2 부분(102b)은 고농도 불순물 도핑 영역인 것이다.
여기서, 제 1 불순물은 n형 반도체부를 형성하기 위한 불순물로서, 바람직하게는 인(P)일 수 있다.
아울러, 제 2 부분(102b)은 n++형 도핑 영역인 것이 바람직할 수 있고, 제 1 부분은 n+형 도핑 영역이거나 혹은 n형 도핑 영역일 수 있다.
또한, 고농도 불순물 영역인 제 2 부분(102b)은 반도체부(100)의 일면으로부터 타면까지 관통하는 제 1 전극(110)과 접촉할 수 있다.
이와 같이, 반도체부(100)에 고농도 불순물 영역과 저농도 불순물 영역을 형성하고, 고농도 불순물 영역에 전극을 형성한 구조를 선택적 에미터(Selective Emitter) 구조라고 할 수 있다.
바람직하게는, 반도체부(100)에는 일면부터 타면까지 관통하는 관통홀(Hole, 번호미지정)이 형성되고, 이러한 관통홀에 제 1 전극(110)이 배치되고, 아울러 관통홀에서 제 1 전극(110)과 고농도 불순물 영역, 즉 제 2 부분(102b)이 접촉하는 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 제 2 부분(102b)과 제 1 전극(110)이 접촉한다는 것은 제 2 부분(102b)과 제 1 전극(110)이 중첩(Overlap)되는 것을 의미할 수 있다. 또는, 제 2 부분(102b)의 상면에 제 1 전극(110)이 형성되는 것을 의미할 수 있다.
이와 같이, 제 1 전극(110)과 제 2 부분(102b)이 접촉하게 되면, 제 1 전극(110)과 제 2 부분(102b) 사이의 접촉저항이 감소할 수 있고, 이에 따라 태양전지의 효율이 향상될 수 있다. 즉, 태양전지의 저항값을 낮춤으로써,태양전지의 효율을 향상시키는 것이다.
아울러, 제 1 부분(102a)에서는 불순물이 저농도로 도핑되도록 하면, 반도체부(100) 내부에 불순물이 과도하게 존재하는 것을 방지함으로써, 태양전지의 수명저하를 억제할 수 있다.
아울러, 제 1 전극(110)이 반도체부(100)의 일면으로부터 타면까지 관통하도록 형성하면, 태양전지(10)의 광입사면 중 제 1 전극(110)에 의해 가려지는 부분의 면적을 줄일 수 있어서 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 태양전지의 Shadow loss 효과를 저감시킬 수 있는 것이다.
여기, 도 1에서는 반도체부(100)가 p형의 제 2 반도체부(101)와 n형의 제 1 반도체부(102)만을 포함하는 경우의 일례만을 도시하고 있지만, 반도체부(100)가 i(intrinsic)형 반도체부를 더 포함하는 것도 가능하다. 아울러, 반도체부(100)는 복수개의 n형 반도체부를 포함하거나, 혹은 복수개의 p형 반도체부를 포함하는 것도 가능하다.
아울러, 반도체부(100)는 고농도 불순물 도핑영역과 저농도 불순물 도핑영역을 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 반도체부(100)는 고농도 불순물 도핑영역과 저농도 도핑영역을 포함한다는 조건 하에 결정 실리콘(Crystalline Silicon, C-Si) 또는 비정질 실리콘(Amorphous Silicon, A-Si) 재질을 포함할 수 있고, 또는 결정 실리콘 재질과 비정질 실리콘 재질을 함께 포함하는 경우도 가능하다.
다음, 도 2를 살펴보면 본 발명에 따른 태양전지는 반도체부(100)의 일면 방향에는 반사방지층(130)이 더 배치될 수 있다.
반도체부(100)의 일면에 반사방지층(130)이 배치되면 외부로부터 반도체부(100)로 입사되는 광의 반사를 억제함으로써, 태양전지의 광 반사율을 낮출 수 있고, 이에 따라 태양전지의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 반사방지층(130)은 단일층(Single Layer) 구조를 갖는 것도 가능하지만, 복수층(Multi Layer) 구조를 갖는 것도 가능할 수 있다.
또한, 제 2 전극(120)과 반도체부(100)의 사이에 배치되는 후면 전계 형성 층(Back Surface Field : BSF, 140)를 더 포함하는 것도 가능하다. 이러한, 후면 전계 형성층(140)은 p+ 특성을 가지며, 캐리어의 전달 저항을 감소시킴으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
다음, 도 3의 경우와 같이 반도체부(100)에는 요철이 형성되는 것이 가능하다. 이러한 경우에는, 수광면의 면적이 증가함으로써 태양전지의 효율이 향상될 수 있다.
한편, 제 1 전극(110)은 다음 도 4의 경우와 같이 버스 바(Bus bar) 전극(410), 핑거(Finger) 전극(400) 및 연결 전극(420)으로 구분될 수 있다.
여기서, 버스 바 전극(410)은 반도체부(100)의 타면에 배치되며, 후면 전극, 즉 제 2 전극(120)과 전기적으로 분리될 수 있다.
핑거 전극(400)은 반도체부(100)의 일면에 배치되며, 버스 바 전극(410)과 교차하도록 배치될 수 있다.
아울러, 연결 전극(420)은 핑거 전극(400)과 버스 바 전극(410)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한 연결 전극(420)은 반도체부(100)의 고농도 불순물 도핑 영역과 중첩되는 것이 바람직할 수 있다.
아울러, 핑거 전극(400)의 폭(W1)은 버스 바 전극(410)의 폭(W2)보다 더 작은 것이 가능하다. 이러한 경우에는, 태양전지의 광입사면 중 제 1 전극(110)에 의해 가려지는 부분의 면적을 더욱 저감시킬 수 있어서 효율을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 5의 (a)와 같이 반도체부(100)의 표면에 요철을 형성할 수 있다.
이후, (b)와 같이 요철이 형성된 반도체부(100)의 표면에 확산 방지층(Diffusion Barrier Layer, 500)을 형성할 수 있다. 이러한 확산 방지층(500)은 산화실리콘(SiO2) 재질, 질화실리콘(SiXNY) 재질, 비정질 실리콘 재질 및 다공성 실리콘 재질 중 적어도 하나일 수 있다.
반도체부(100)의 표면에 형성되는 확산 방지층(500)의 두께는 수 nm에서 수십 nm까지 가능할 수 있다.
이후, (c)와 같이 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 레이저(Laser)를 이용하여 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성하는 것이 가능하다. 이러한 (c) 과정에서는 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성하면서, 고농도 불순물 도핑영역의 패턴을 함께 형성하는 것도 가능하다. 예를 들면, (c) 과정에서는 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성하면서도, 반도체부(100)의 일면의 일부 및 타면의 일부를 함께 식각함으로써, 핑거 전극 및 버스 바 전극이 배치될 수 있는 공간을 함께 마련하는 것도 가능한 것이다.
이와 같이, 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성하는 공정에서는 레이저 등에 의해 식각된 부분은 (b) 과정을 통해 반도체부(100)의 표면에 형성된 확산 방지층(500)도 식각되어 제거되며, 이와는 반대로 레이저 등에 의해 식각되지 않은 부분은 여전히 확산 방지층(500)이 존재할 수 있다.
반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성한 이후에, 식각 공정에 의해 손상된 반도체부(100)의 일부를 제거하는 공정이 더 추가되는 것도 가능할 수 있다. 예를 들면, 레이저를 이용하여 반도체부(100)에 관통홀(510)을 형성하는 공정 이후에 KOH, NaOH, TMAH와 같은 염기 용액을 이용하여 레이저에 의해 반도체부(100)의 표면에 생성된 손상층(Damage Layer)을 제거하는 것이 가능하다.
이후, (d)와 같이 반도체부(100)에 불순물을 도핑할 수 있다.
예를 들면, 반도체부(100)가 p형 반도체부인 경우에, n형 불순물인 POCl3을 반도체부(100)의 표면에서 확산시킴으로써 반도체부(100)에 n형의 제 1 반도체부(102)와 p형의 제 2 반도체부(101)를 형성하는 것이 가능하다.
여기서, 관통홀(510)의 형성 공정에서 확산 방지층(500)이 제거된 부분에서는 n형 불순물인 POCl3의 침투량이 많아짐으로써 고농도로 도핑되고, 반면에 확산 방지층(500)이 잔존하는 부분에서는 n형 불순물인 POCl3의 침투량이 상대적으로 적음으로써 저농도로 도핑될 수 있다. 이에 따라, 제 1 부분(102)에는 고농도 불순물 도핑 영역인 제 2 부분(102b)과 저농도 불순물 도핑 영역인 제 1 부분(102a)이 형성될 수 있다.
이러한 과정을 거치면, 반도체부(100)에 형성된 관통홀(510)의 내면에 제 2 부분(102b)이 형성될 수 있다.
한편, 관통홀(510)의 형성 공정에서 반도체부(100)의 식각되는 패턴을 조절한다면, 반도체부(100)의 일면 일부 또는 반도체부(100)의 타면 일부에도 제 2 부 분(102b)이 형성되는 것이 가능할 수 있다.
이러한 불순물 도핑 공정에서는, 반도체부(100)에 형성된 관통홀(510)의 내면에 불순물이 보다 효과적으로 도핑되도록 하기 위해 가스 확산법을 이용하여 불순물을 도핑하는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 불순물의 도핑 공정 이후에 불순물의 도핑에 따라 생성된 PSG(Phospho Silicate glass)를 제거하는 공정이 더 추가될 수 있다.
이후, 도 6의 (a)와 같이 반도체부(100)의 일면에 반사방지층(130)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 반사방지층(130)은 질화실리콘(SiXNY) 재질로 구성되는 것이 가능하다.
이후, 도 6의 (b)와 같이 반도체부(100)에 형성된 관통홀(510)에 제 1 전극(110) 중 버스 바 전극(410)과 연결 전극(420)을 형성하고, 아울러 반도체부(100)의 후면에 후면 전극, 즉 제 2 전극(120)을 형성할 수 있다.
이러한 버스 바 전극(410), 연결 전극(420) 및 제 2 전극(120)은 스크린 프린팅(Screen Printing) 법으로 형성되는 것이 가능하다.
이후, 도 6의 (c)와 같이 연결 전극(420)의 상부에 핑거 전극(400)을 형성할 수 있다.
상기한 도 6의 (b), (c) 과정을 거치면서 고농도 불순물 도핑 영역인 제 2 부분(120b)과 제 1 전극(110)이 접촉되는 것이다.
한편, 상기한 도 6의 (b) 또는 (c) 과정에서 반도체부(100)의 후면에 후면 전계 형성층(BSF, 140)을 더 형성하는 것도 가능하다.
이후, 도 6의 (d)와 같이 후면 제 1 전극(110)과 제 2 전극(120)을 열처리하여 반도체부(110)와 전기적으로 연결되도록 하고, 아울러 제 1 전극(110)과 제 2 전극(120)이 전기적으로 분리되도록 반도체부(110)의 일부를 식각할 수 있다.
도 7 내지 도 10은 버스 바 전극이 반도체부의 후면에 배치되는 경우와 전면에 배치되는 경우를 비교하기 위한 도면이다.
먼저, 도 7을 살펴보면 본 발명에 따른 태양전지(10)는 반도체부의 일면, 즉 전면 방향에는 제 1 라인부(First Line Portion, 400)가 형성된 것을 알 수 있다. 여기서, 제 1 라인부(400)는 제 1 전극(110) 중 핑거 전극이고, 이러한 핑거 전극이 라인 형태로 형성된 것이다.
아울러, 도 8을 살펴보면 본 발명에 따른 태양전지(10)는 반도체부의 타면 방향에는 제 1 라인부(400)와 교차하는 제 2 라인부(Second Line Portion, 410)가 형성된 것을 알 수 있다. 여기서, 제 2 라인부(410)는 제 1 전극(110) 중 버스 바 전극이고, 이러한 버스 바 전극이 핑거 전극과 교차하는 라인 형태로 형성된 것이다.
상기한 도 7 및 도 8에 도시한 식별번호 510은 반도체부에 형성된 관통부로서 실제로는 보이지 않으나, 관통홀(510)과 제 1, 2 라인부(400, 410)와의 관계를 나타내기 위해 표시하였다. 즉, 관통홀(510)은 제 1 라인부(400)와 제 2 라인부(410)가 교차하는 부분에 형성된다.
한편, 도 9에는 제 2 전극(920)은 반도체부(900)의 타면, 즉 후면에 배치되 지만, 제 1 전극(910)은 반도체부(900)의 일면, 즉 전면에만 배치되는 경우의 일례가 도시되어 있다.
이러한 경우에는 도 10의 경우와 같이 제 1 전극(910)의 버스 바 전극(911)과 핑거 전극(912)이 모두 반도체부의 전면에 배치됨으로써, 광입사면 중 제 1 전극(910)에 의해 가려지는 부분의 면적이 과도하게 넓어짐으로써 효율이 저하될 수 있다.
반면에, 앞선 도 7 내지 도 8의 경우와 같이 반도체(100)의 전면에는 핑거 전극(400)만을 배치하고, 버스 바 전극(410)은 반도체부(100)의 후면에 배치하게 되면, 광입사면 중 제 1 전극에 의해 가려지는 부분의 면적을 줄일 수 있어서 태양전지의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.
도 11은 관통홀의 다른 구조의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 살펴보면, 반도체부(100)에 형성되는 관통홀(510)은 반도체부(100)의 타면 방향에서의 직경의 폭(W20)이 반도체부(100)의 일면 방향에서의 직경의 폭(W10)보다 더 클 수 있다. 또는, 관통홀(510)은 마름모꼴 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 레이저를 이용하여 관통홀(510)을 형성하는 방법에서 레이저를 반도체부(100)의 타면 방향에서 조사하면서 레이저의 세기를 조절한다면 관통홀(510)의 직경을 도 11과 같이 조절할 수 있을 것이다.
이와 같이, 관통홀(510)의 반도체부(100)의 타면 방향에서의 직경의 폭(W20)이 반도체부(100)의 일면 방향에서의 직경의 폭(W10)보다 더 크다면, 관통홀(510)에 형성되는 제 1 전극의 면적은 충분히 넓은 수준을 유지한 상태에서 제 1 전극이 반도체부(100)의 광입사면을 가리는 것을 억제함으로써 태양전지의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 태양전지의 구조에 대해 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 10은 버스 바 전극이 반도체부의 후면에 배치되는 경우와 전면에 배치되는 경우를 비교하기 위한 도면.
도 11은 관통홀의 다른 구조의 일례를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 번호의 설명>
10 : 태양전지 100 : 반도체부
101 : 제 2 반도체부 102 : 제 1 반도체부
102a : 제 1 부분 102b : 제 2 부분
110 : 제 1 전극 120 : 제 2 전극
130 : 반사방지층 140 : 후면 전계 형성층

Claims (12)

  1. 제 1 반도체 기판;
    상기 반도체 기판상에 형성된 다수의 관통홀;
    상기 제 1 반도체 기판의 전면 및 상기 관통홀 내부를 포함하여 형성되고 상기 제 1 반도체 기판과 P-N접합을 이루는 제2반도체부;
    상기 제 1 반도체 기판의 전면 및 후면에 형성되어 상기 제 1 반도체 기판의 전면에 형성된 제2반도체부와 전기적으로 연결되는 제1전극부; 및
    상기 제 1 전극부와 전기적으로 분리되어 상기 기판의 후면에 형성되는 제 2 전극부;를 포함하고,
    상기 제 2 반도체부는
    상기 제 1 반도체 기판의 전면에 형성된 상기 제 1 전극부와 접촉하지 않도록 형성되며 저농도 불순물 도핑된 제 1 부분과,
    상기 제 1 반도체 기판의 전면에 형성된 상기 제 1 전극부에 접촉하도록 형성되며, 상기 제 1 부분보다 불순물의 농도가 높은 고농도로 불순물이 도핑되는 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극부는
    제1반도체 기판의 전면에 형성되며 복수의 라인을 갖는 핑거전극;
    상기 제1반도체기판의 후면에 형성되며 상기 핑거전극과 교차하는 방향으로 형성된 버스바전극; 및
    상기 관통홀을 통해 상기 핑거전극과 버스바전극을 연결하는 연결전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체부의 제 2 부분은 상기 제 1 반도체 기판에서 상기 제 1 반도체 기판과 상기 핑거전극 사이에서 상기 핑거 전극과 접촉되고,
    상기 제 2 반도체부의 제 1 부분은 상기 제 1 반도체 기판에서 상기 제 2 부분이 형성된 영역을 제외한 영역에 형성되어 상기 핑거 전극과 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체부의 제 2 부분은 상기 제 1 반도체 기판의 관통홀 내부에 더 형성되어 상기 연결전극과 접촉되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반도체 기판의 일면 상부에는 반사방지층이 더 배치되는 태양전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 반도체기판은 p타입 기판인 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1반도체 기판의 표면에 확산 방지막(Diffusion Barrier Layer)을 형성하는 단계;
    상기 확산 방지막이 형성된 상기 제 1 반도체 기판에 관통홀(Hole)을 형성함과 함께 상기 제 1 반도체 기판의 전면 중 일부에서 상기 확산 방지막을 제거하는 단계;
    상기 제 1 반도체 기판의 전면에 불순물을 도핑하여, 상기 확산방지막이 형성된 위치에는 저농도 불순물층인 제 1 부분 및 확산방지막이 없는 위치에는 고농도 불순물층인 제 2 부분을 형성하여 상기 제1반도체 기판과 PN접합을 이루는 제2반도체부를 형성하는 단계;
    상기 제 1 반도체 기판의 전면 중 상기 제 2 부분과 접촉되도록 핑거 전극을 형성하고, 상기 제 1 반도체 기판의 후면에 상기 핑거전극과 교차하는 방향으로 버스바전극을 형성하여 제1전극부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1전극부와 전기적으로 분리된 제2전극부를 형성하는 단계;를 포함하는 태양전지의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체부를 형성하는 단계는 가스 확산법으로 상기 불순물을 도핑하는 태양전지의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전극부를 형성하는 단계는
    상기 관통홀을 통해 상기 핑거전극과 상기 버스바 전극이 서로 전기적으로 연결시키는 연결 전극을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체부를 형성하는 단계는
    상기 관통홀의 내면에 불순물을 도핑하여 상기 관통홀의 내면에 상기 제 2 부분이 더 형성되는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제 1 전극부를 형성하는 단계에서 상기 연결 전극은 상기 관통홀의 내면에 형성된 제 2 부분과 접촉되는 것을 특징으로 태양 전지의 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013032255A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Hanwha Chemical Corporation. Method of fabricating emitter wrap through solar cell using one-step doping process
WO2013032256A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Hanwha Chemical Corporation. Method for manufacturing back contact solar cell using punch-through

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8115097B2 (en) * 2009-11-19 2012-02-14 International Business Machines Corporation Grid-line-free contact for a photovoltaic cell
DE102010003784A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle
KR101642153B1 (ko) * 2010-10-21 2016-07-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
KR101189368B1 (ko) * 2011-01-24 2012-10-09 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 태양전지 제조방법
CN102800741B (zh) * 2011-05-27 2015-04-15 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 背接触晶体硅太阳能电池片制造方法
NO2797450T3 (ko) * 2011-12-30 2018-04-21
EP2625975A1 (en) 2012-02-13 2013-08-14 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating article having an aerosol-cooling element
AR089602A1 (es) 2011-12-30 2014-09-03 Philip Morris Products Sa Articulo generador de aerosoles para usar con un dispositivo generador de aerosoles
AU2013269590B2 (en) 2012-05-31 2016-07-07 Philip Morris Products S.A. Flavoured rods for use in aerosol-generating articles
AR091509A1 (es) 2012-06-21 2015-02-11 Philip Morris Products Sa Articulo para fumar para ser usado con un elemento de calentamiento interno
CN112635592B (zh) * 2020-12-23 2025-01-10 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种太阳能电池及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068693A (ja) 1999-08-25 2001-03-16 Hitachi Cable Ltd 太陽電池
JP2008034609A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Kyocera Corp 太陽電池素子及びこれを用いた太陽電池モジュール、並びに、これらの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650111B4 (de) * 1996-12-03 2004-07-01 Siemens Solar Gmbh Solarzelle mit geringer Abschattung und Verfahren zur Herstellung
US6552414B1 (en) * 1996-12-24 2003-04-22 Imec Vzw Semiconductor device with selectively diffused regions
EP0881694A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-02 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Solar cell and process of manufacturing the same
FI19992673A7 (fi) * 1999-12-13 2001-06-14 Kci Konecranes Int Oyj Nostolaite
US20060060238A1 (en) * 2004-02-05 2006-03-23 Advent Solar, Inc. Process and fabrication methods for emitter wrap through back contact solar cells
US7144751B2 (en) * 2004-02-05 2006-12-05 Advent Solar, Inc. Back-contact solar cells and methods for fabrication
JP4271625B2 (ja) * 2004-06-30 2009-06-03 株式会社フジクラ 半導体パッケージ及びその製造方法
KR100682017B1 (ko) * 2004-12-16 2007-02-12 주식회사 실트론 태양전지 및 이의 제작 방법
KR101212198B1 (ko) * 2006-04-06 2012-12-13 삼성에스디아이 주식회사 태양 전지
DE102006058267A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Q-Cells Ag Emitter Wrap-Through-Solarzelle und Verfahren zur Herstellung einer Emitter Wrap-Through-Solarzelle
EP2105970A4 (en) * 2006-12-26 2015-08-05 Kyocera Corp SOLAR CELL MODULE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068693A (ja) 1999-08-25 2001-03-16 Hitachi Cable Ltd 太陽電池
JP2008034609A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Kyocera Corp 太陽電池素子及びこれを用いた太陽電池モジュール、並びに、これらの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013032255A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Hanwha Chemical Corporation. Method of fabricating emitter wrap through solar cell using one-step doping process
WO2013032256A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Hanwha Chemical Corporation. Method for manufacturing back contact solar cell using punch-through
KR101278441B1 (ko) * 2011-08-31 2013-07-01 한화케미칼 주식회사 일 단계 도핑공정을 이용한 ｅｗｔ 태양전지의 제조방법

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Publication number Publication date
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