KR101307204B1 - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판; 기판의 전면에 위치하며, 제1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부; 기판의 후면에 위치하며, 제1 도전성 타입의 불순물이 기판보다 더 고농도로 도핑된 후면 전계부; 에미터부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극부; 및 후면 전계부에 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극부;를 포함하고, 후면 전계부의 후면은 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 포함한다.

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 태양 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.

일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.

이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 전자와 정공이 생성되고, p-n 접합에 의해 생성된 전하는 n형과 p형 반도체로 각각 이동하므로, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.

본 발명은 태양 전지의 효율을 향상시키고 제조 비용을 절감하는 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판; 기판의 전면에 위치하며, 제1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부; 기판의 후면에 위치하며, 제1 도전성 타입의 불순물이 기판보다 더 고농도로 도핑된 후면 전계부; 에미터부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극부; 및 후면 전계부에 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극부;를 포함하고, 후면 전계부의 후면은 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 포함한다.

여기서, 후면 전계부의 후면에는 제1 요철부보다 크기가 큰 제2 요철부를 더 포함하고, 제1 요철부는 제2 요철부의 표면에 형성될 수 있다.

아울러, 제1 요철부의 돌출 높이는 제2 요철부의 돌출 높이보다 작을 수 있으며, 일례로, 제1 요철부의 돌출 높이는 2㎛ 이하이고, 제2 요철부의 돌출 높이는 5~15㎛일 수 있다.

또한, 제2 전극부의 두께는 35㎛ ~ 45㎛ 사이일 수 있으며, 후면 전계부의 두께는 5㎛ ~ 9㎛ 사이일 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례는 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 후면 표면에 제1 요철부를 형성시키는 단계; 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 에미터부를 기판의 전면에 형성시키는 단계; 및 제1 도전성 타입과 동일한 불순물을 기판보다 고농도로 제1 요철부가 형성된 기판의 후면 표면 내부로 확산시켜 후면 전계부를 형성시키는 단계;를 포함한다.

여기서, 제1 요철부는 반응성 이온 에칭(reactive ion etching; RIE)에 의해 형성될 수 있다.

또한, 제1 요철부를 형성시키기 전에, 기판의 후면 표면에 비등방성 에칭을 더 수행하여, 기판의 후면에 제1 요철부보다 크기가 큰 제2 요철부를 형성시킬 수 있다.

여기서, 알카리 용액은 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)을 포함할 수 있다.

또한, 제1 전극부를 형성하기 위한 제1 페이스트를 기판의 전면에 도포하는 단계; 및 제2 전극부를 형성하기 위한 제2 페이스트를 기판의 후면에 도포하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1 페이스트와 제2 페이스트를 열처리하여 제1 전극부와 제2 전극부를 형성할 때, 후면 전계부를 동시에 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 태양 전지는 후면 전계부의 후면에 2㎛ 이하 크기의 제1 요철부을 포함하도록 함으로써, 태양 전지의 효율을 향상시킬 수 있으며, 아울러 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 4는 후면 전계부의 두께와 개방 전압의 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 태양 전지의 광전 변환 효율에 따른 후면 전계부의 최적화된 두께를 설명하기 위한 도이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도로서, 도 1의 라인 Ⅱ-Ⅱ에 따라 태양 전지의 측면을 바라본 형상이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분과 접한 “바로 위의 상부에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 상부에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지에 대하여 설명하기 위한 도이다.

구체적으로, 도 1은 본 발명에 따른 태양 전지의 일부분에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 라인 Ⅱ-Ⅱ에 따른 본 발명에 따른 태양 전지의 측면을 바라본 형상이고, 도 3은 도 1에 도시된 에미터부에 형성된 돌출부와 후면 전계부에 형성된 돌출부를 비교 설명하기 위한 도이다.

도 3에서 (a)는 도 2에 도시된 A 부분을 확대한 도로써, 에미터부(120)의 전면에 형성된 복수의 제2 요철부(P2)를 도시한 일례이고, (b)는 도 2에 도시된 B 부분을 확대한 도로써, 후면 전계부(170)의 후면에 형성된 복수의 제2 요철부(P2) 및 제1 요철부(P1)를 도시한 일례이다.

이하의 실시예는 서로 다른 극성의 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160)가 기판(110)의 서로 다른 면에 각각 형성된 태양 전지를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160)가 기판(110)의 동일한 면에 각각 형성된 태양 전지에도 적용이 가능하다.

이와 같은 태양 전지(1)의 일례는, 기판(110), 기판(110)의 전면에 위치하는 에미터부(120), 에미터부(120)의 전면 상부에 위치하는 반사 방지부(130), 기판(110)의 후면에 위치하는 후면 전계부(BSF, Back Surface Field)(170), 에미터부(120)의 전면 상부에 위치하는 제1 전극부(150) 및 기판(110)의 후면 상부에 위치하는 제2 전극부(160)를 포함할 수 있다.

기판(110)은 제1 도전성 타입의 불순물, 예를 들어 p형 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있다.

기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성할 수 있다.

이러한 기판(110)에 빛이 입사되면, 입사된 빛의 에너지로 인해 전자와 정공이 발생하게 된다.

이와 같은 기판(110)은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘 및 다결정 실리콘 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 예를 들어 기판(110)은 비정질 실리콘, 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘으로만 이루어지는 것도 가능하고, 단결정 실리콘과 다결정 실리콘이 혼합되어 이루어지는 것도 가능하다.

이하에서는 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어지는 경우를 일례로 설명한다.

이와 같은 본 발명에 따른 기판(110)의 후면은 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 포함할 수 있다.

아울러, 이에 더하여 본 발명에 따른 기판(110)의 후면은 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부와 함께 제1 요철부보다 크기가 큰 제2 요철부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상대적으로 크기가 큰 제2 요철부는 기판(110)의 전면 및 후면을 텍스처링 처리하는 과정에 기판(110)의 전면 및 후면에 형성될 수 있으며, 상대적으로 크기가 작은 제1 요철부는 기판(110)의 후면에 반응성 이온 에칭을 수행함으로써 형성될 수 있다.

따라서, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어지는 경우, 기판(110)의 후면에 비등방성 에칭을 수행하여 상대적으로 크기가 큰 제2 요철부를 형성시키고, 이후, 반응성 이온 에칭을 수행하여 제2 요철부의 표면에 제1 요철부를 형성시킬 수 있다.

그러나, 이와 다르게 본 발명에서 제2 요철부가 생략되는 경우도 가능하다. 보다 구체적으로, 기판(110)이 단결정 실리콘으로 이루어지는 경우와 다르게 기판(110)이 다결정 실리콘으로 이루어지는 경우, 기판(110)의 후면에 비등성 에칭을 수행하더라도, 상대적으로 크기가 큰 제2 요철부는 형성되지 않고 평평한 면을 유지할 수 있고, 반응성 이온 에칭을 수행하는 경우, 평평한 면의 표면에 2㎛ 이하 크기의 제1 요철부가 형성될 수 있다.

이와 같이, 기판(110)의 후면에 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 포함하는 경우, 기판(110)의 후면 표면적을 더욱 크게 할 수 있다.

이와 같이, 기판(110)의 후면에 제1 요철부를 형성시키는 경우, 기판(110)의 후면에 형성되는 후면 전계부(170)의 두께를 증가시킬 수 있어 태양 전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 후면 전계부(170)는 기판(110)의 후면 표면으로부터 내부로 불순물이 확산되어 형성되는데, 기판(110)의 후면에 제1 요철부가 형성된 경우, 기판(110)의 후면 표면적이 증가되어, 기판(110)의 후면으로부터 기판(110)의 내부로 확산되는 불순물이 더욱 증가될 수 있다.

이에 따라, 동일한 시간 동안 열처리 공정을 통하여 후면 전계부(170)를 형성하는 경우, 제1 요철부가 기판(110)의 후면에 형성된 경우 그렇지 않은 경우보다 후면 전계부(170)의 두께를 더욱 크게 증가시킬 수 있다.

이와 같이 기판(110)의 후면 표면적을 상대적으로 크게 하는 경우, 제2 전극부(160)의 두께를 더 크게 하지 않더라도 기판(110)의 후면에 형성되는 후면 전계부(170)의 두께를 보다 더 두껍게 형성할 수 있어, 태양 전지의 광전 변환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 후면 전계부(170)의 두께가 상대적으로 더 두꺼워질 경우, 후면 전계부(170)의 전계 영향을 받아 태양 전지의 개방 전압(Voc)은 더 증가하게 된다. 이와 같은 경우, 태양 전지의 광전 변환 효율이 더 증가하게 된다.

그러나, 이와 같이 후면 전계부(170)의 두께를 더 두껍게 하기 위해서는 기판(110)의 후면 표면에 도핑되는 불순물의 양이 더 많아야 한다. 이와 같이 기판(110)의 후면 표면에 도핑되는 불순물의 양을 증가시키기 위해서는 불순물 도핑 시간을 증가시켜야 하고, 아울러 기판(110)의 후면 표면에 불순물을 공급하는 제2 전극부(160)의 두께 또한 커져야 하는 문제점이 있다.

그러나, 이와 같이 불순물의 도핑 시간을 증가시키고, 제2 전극부(160)의 두께를 더 크게 할 경우, 고온에서 수행되는 도핑 공정의 특성과 기판(110)의 열팽창 계수와 제2 전극부(160)의 열팽창 계수의 차이로 인하여 기판(110)이 전체적으로 가운데가 볼록해지는 보잉(bowing) 현상이 더욱 크게 발생하게 된다.

즉, 기판(110)의 후면 전계부(170)를 형성하기 위한 열처리 공정은 대략 570℃의 온도에서 행하여지게 된다. 아울러, 실리콘 물질로 이루어지는 기판(110)의 열팽창 계수는 전도성 물질로 이루어지는 제2 전극부(160)의 열팽창 계수보다 작은 특성을 가지고 있다.

이와 같은 경우, 열처리 공정이 수행된 이후, 제2 전극부(160)가 열처리 공정에 의해 팽창했다 수축하는 길이는 기판(110)이 열처리 공정에 의해 팽창했다 수축하는 길이보다 크게 된다. 이와 같은 경우, 기판(110)에 비하여 제2 전극부(160)의 수축길이가 상대적으로 커지므로 태양 전지의 전체 형상은 가운데가 볼록해지는 보잉(bowing) 현상이 발생하게 된다.

이와 같은 문제점을 고려하면, 후면 전계부(170)의 두께를 더 두껍게 형성하기 위하여 제2 전극부(160)의 두께를 더 두껍게 형성하고, 열처리 시간을 더 길게 수행할 경우, 전술한 바와 같은 보잉(bowing) 현상은 더욱 크게 발생하여 결국 태양 전지 내에 더 큰 결함을 발생시키게 되어 오히려 태양 전지의 광전 변환 효율이 저하될 수 있다.

그러나, 본 발명과 같이, 기판(110)의 후면에 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 포함시켜, 기판(110)의 후면 표면적을 더 크게 형성하는 경우, 기판(110)에 접촉하는 제2 전극부(160)의 표면적도 증가하게 되고, 아울러, 제2 전극부(160)의 금속 물질이 기판(110)의 후면에 확산되어 도핑되는 양도 증가하게 된다.

따라서, 제2 전극부(160)의 두께를 더 두껍게 하거나, 도핑을 위한 열처리 시간을 더 길게 수행하지 않더라도 상대적으로 더 두꺼운 후면 전계부(170)를 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명은 기판(110)의 후면에 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부를 형성시켜, 제2 전극부(160)의 두께를 상대적으로 더 작게 형성하더라도 기판(110)의 후면에 형성되는 후면 전계부(170)의 두께를 상대적으로 더 크게 형성할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 본 발명은 전술한 보잉(bowing) 현상을 최소화하면서도 태양 전지의 개방 전압(Voc)을 더욱 크게 형성할 수 있어 태양 전지의 광전 변환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 기판(110)의 후면에 요철이 없고, 제2 전극부(160)의 두께가 41.5㎛인 경우, 기판(110)의 보잉이 거의 없이 형성되는 후면 전계부(170)의 두께가 5.3㎛이라고 했을 때, 제2 전극부(160)의 두께가 41.5㎛이고, 기판(110)의 후면에만 추가로 제1 요철부(P1)가 더 형성되어 기판(110)의 후면의 표면적을 더 증가시킨 경우, 기판(110)의 보잉이 거의 없이 형성되는 후면 전계부(170)의 두께는 이보다 1~2㎛가 더 증가된 6.3㎛~7.3㎛가 될 수 있다.

이와 같이, 기판(110)의 후면에 제1 요철부(P1)를 형성시켰을 때에, 제2 전극부(160)의 두께 35㎛ ~ 45㎛ 사이인 경우, 후면 전계부(170)의 두께는 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 형성될 수 있어, 후면 전계부(170)의 두께를 더욱 증가시킬 수 있다.

에미터부(120)는 기판(110)의 입사면인 전면(front surface)에 전체적으로 형성되며, 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물을 기판(110)에 도핑하는 것에 따라 형성된다. 따라서 에미터부(120)는 기판(110)의 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.

이러한 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자와 정공 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 정공은 기판(110) 쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.

에미터부(120)는 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 기판(110) 쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.

에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 에미터부(120)가 반대로 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.

이와 같은 에미터부(120)는 텍스처링 처리된 기판(110)의 전면 표면으로부터 내부로 제2 도전성 타입의 불순물이 확산 및 도핑되어 형성되어, 에미터부(120)의 표면에는 복수의 제2 요철부(P2)가 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 전면 상부에 위치하는 에미터부(120) 표면에는 상대적으로 크기가 큰 복수의 제2 요철부(P2)가 형성될 수 있다. 여기서, 에미터부(120) 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)에 대해서는 도 3에서 후면 전계부(170)의 표면에 형성되는 요철부와 비교하여 구체적으로 설명한다.

반사 방지부(130)는 외부로부터 입사된 빛이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하며, 에미터부(120)의 전면 상부에 형성된다. 보다 구체적으로 반사 방지부(130)는 기판(110)의 전면 상부 중에서 제1 전극부(150)가 형성되지 않은 에미터부(120)의 전면 상부에 형성될 수 있다.

이와 같은 반사 방지부(130)는 투명한 물질로 이루어져 있고, 예를 들어, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 수소화된 실리콘 산화막(SiOx:H), 또는 수소화된 실리콘 산화 질화막(SiOxNy:H) 등으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 반사 방지부(130)는 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다.

또한 반사 방지부(130)를 형성할 때 주입된 수소(H) 등을 통해 반사 방지부(130)는 에미터부(120)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸며, 에미터부(120)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 결함에 의해 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행한다. 따라서 태양 전지(1)의 효율은 향상된다.

이와 같은 반사 방지부(130)는 에미터부(120)의 상부에 증착되어 형성되므로, 반사 방지부(130)의 표면에는 에미터부(120)의 표면에 형성된 제2 요철부(P2)들과 동일한 크기의 요철이 형성될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 반사 방지부(130)는 단일막 구조인 것을 일례로 도시하고 있으나, 이와 다르게 이중막 구조를 포함하는 다층막 구조로 형성될 수도 있다.

반사 방지부(130)가 다층막 구조를 갖는 경우, 반사 방지부(130)는 에미터부(120)와 접하여 에미터부(120)의 바로 상부에 접하여 형성되는 하부 반사 방지막과, 하부 반사 방지막의 바로 상부에 접하여 형성되는 상부 반사 방지막으로 형성될 수 있다.

다음, 제1 전극부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 방향으로 형성되는 복수 개의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)를 포함하고, 에미터부(120)의 전면 상부에 형성되어 에미터부(120)와 전기적으로 연결된다.

그러나, 도시된 바와 다르게, 복수 개의 전면 버스바(152)가 생략될 수도 있다. 그러나, 이하에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 전극부(150)에 복수 개의 전면 버스바(152)가 포함된 경우를 일례로 설명한다.

여기서, 전술한 복수의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)는 서로 연결되어 있고, 핑거 전극(151)과 전면 버스바(152)는 각각 서로 이격되어 정해진 방향으로 나란히 뻗어있다. 복수의 핑거 전극(151)과 복수 개의 전면 버스바(152)는 에미터부(120) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 전자를 수집한다.

이때, 전면 버스바(152)는 복수의 핑거 전극(151)과 동일 층에 위치하여 각 핑거 전극(151)과 교차하는 지점에서 해당 핑거 전극(151)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.

따라서, 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 핑거 전극(151)은 전면 버스바(152)와 교차하는 방향으로 뻗어 있는 스트라이프(stripe) 형상을 갖고, 전면 버스바(152)는 핑거 전극(151)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있어, 제1 전극부(150)는 기판(110)의 전면에 격자 형태로 위치할 수 있다.

각 전면 버스바(152)는 에미터부(120)로부터 이동하는 전하(예, 전자)뿐만 아니라 복수의 핑거 전극(151)에 의해 수집된 전하를 모아서 원하는 방향으로 이동시켜야 되므로, 각 전면 버스바(152)의 폭은 각 핑거 전극(151)의 폭보다 클 수 있다.

전면 버스바(152)는 외부 장치와 연결되어, 수집된 전하를 외부 장치로 출력한다. 복수의 핑거 전극(151)과 전면 버스바(152)를 구비한 제1 전극부(150)는 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전 물질로 이루어져 있다.

도 1에서, 기판(110)에 위치하는 핑거 전극(151)과 전면 버스바(152)의 개수는 한 예에 불과하고, 경우에 따라 변경 가능하다.

후면 전계부(170)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, P+ 영역이다.

이러한 기판(110)의 제1 도전성 영역과 후면 전계부(170)간의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(170) 쪽으로 전자 이동은 방해되는 반면, 후면 전계부(170) 쪽으로의 정공 이동은 좀더 용이해진다. 따라서, 후면 전계부(170)는 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 제2 전극부(160)로의 전하 이동량을 증가시킨다.

이와 같은 후면 전계부(170)는 앞서 설명한 바와 같이, 기판(110)의 후면 표면으로부터 내부로 제1 도전성 타입의 불순물이 확산 및 도핑되어 형성되므로, 후면 전계부(170)의 후면 표면에는 앞서 언급한 바와 같이 상대적으로 크기가 큰 복수의 제2 요철부(P2)와, 제2 요철부(P2)의 표면에 위치하며 상대적으로 크기가 작은 복수의 제1 요철부(P1)가 형성된다.

여기서, 후면 전계부(170)의 후면 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)와 에미터부(120)의 후면 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)는 동일한 에칭 공정에 의해 형성될 수 있어, 동일한 범위의 크기를 가질 수 있다.

그리고, 후면 전계부(170)의 후면 표면에 형성되는 제1 요철부(P1)는 후면 전계부(170)나 에미터부(120)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)와는 다른 에칭 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그 크기도 앞서 언급한 바와 같이 제2 요철부(P2)의 크기보다 작을 수 있다.

이와 같이, 후면 전계부(170)의 후면에 제1 요철부(P1)와 제2 요철부(P2)를 형성하였을 때에, 제2 전극부(160)의 두께가 35㎛ ~ 45㎛ 사이인 경우, 후면 전계부(170)의 두께는 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 형성될 수 있다. 여기서 후면 전계부(170)의 두께를 이와 같이 설정하는 이유에 대해서는 도 4 및 도 5에서 설명한다.

이와 같이, 에미터부(120)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)의 크기 및 후면 전계부(170)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2) 및 제1 요철부(P1)의 크기에 대해서는 도 3에서 상세하게 후술한다.

제2 전극부(160)는 반도체 기판(110)의 후면 상부에 배치되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 후면 전극층(161)과 후면 버스바(162)를 포함할 수 있다. 그러나, 여기서, 후면 버스바(162)는 경우에 따라 생략될 수도 있다. 이와 같은 제2 전극부(160)의 두께, 특히 후면 전극층(161)의 두께는 35㎛ ~ 45㎛ 사이일 수 있다.

후면 전극층(161)은 기판(110)의 후면에 위치한 후면 전계부(170)와 접촉하고 있고, 후면 버스바(162)가 위치한 부분을 제외하면 실질적으로 기판(110)의 후면 전체에 위치할 수 있다. 그러나 이와 다르게, 후면 전극층(161)은 기판(110) 후면의 가장자리 부분에는 위치하지 않을 수 있다. 이와 같은 후면 전극층(161)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다.

이러한 후면 전극층(161)은 후면 전계부(170)쪽으로부터 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다. 이때, 후면 전극층(161)이 기판(110)보다 높은 불순물 농도를 갖는 후면 전계부(170)와 접촉하고 있으므로, 후면 전계부(170)와 후면 전극층(161) 간의 접촉 저항이 감소하여 기판(110)로부터 후면 전극층(161)으로의 전하 전송 효율이 향상된다.

복수의 후면 버스바(162)는 후면 전극층(161)이 위치하지 않는 영역의 기판(110) 후면 위에 위치하며 인접한 후면 전극층(161)과 연결되어 있다. 이때, 복수의 후면 버스바(162)와 후면 전극층(161)은 기판(110)의 후면에서 동일 층에 위치하고 있다.

이러한 복수의 후면 버스바(162)는 복수의 전면 버스바(152)와 유사하게, 후면 전극층(161)으로부터 전달되는 전하를 수집한다.

복수의 후면 버스바(162) 역시 외부 장치와 연결되어, 복수의 후면 버스바(162)에 의해 수집된 전하(예, 정공)는 외부 장치로 출력된다.

이러한 복수의 후면 버스바(162)는 후면 전극층(161)보다 양호한 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 후면 전극층(161)과는 달리 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.

이러한 후면 버스바(162)는 도 1 및 도 2 에 도시한 것처럼, 전면 버스바(152)의 연장 방향과 같은 방향으로 나란히 뻗어 있으며, 서로 이격되어 있다. 이때, 복수의 후면 버스바(162)는 기판(110)을 중심으로 복수의 전면 버스바(152)와 대응되게 마주본다. 본 예에서, 후면 버스바(162)의 개수는 전면 버스바(152)의 개수와 동일하다.

이와 같은 후면 버스바(162)는 일례로, 전면 버스바(152)와 나란하게 스트라이프 형상을 가질 수 있다.

이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.

태양 전지(1)로 빛이 조사되어 반사 방지부(130)를 통해 반도체부인 에미터부(120) 및 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체부에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가한다.

이들 전자와 정공은 기판(110)과 에미터부(120)의 p-n 접합에 의해, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 갖는 전하는 에미터부(120) 쪽으로, p형의 도전성 타입을 갖는 전하는 기판(110) 쪽으로 각각 이동한다.

여기서, 에미터부(120) 쪽으로 이동한 전자는 복수의 핑거 전극(151)과 복수의 전면 버스바(152)에 의해 수집되어 복수의 전면 버스바(152)를 따라 이동하고, 기판(110) 쪽으로 이동한 정공은 인접한 후면 전극층(161)과 복수의 후면 버스바(162)에 의해 수집되어 복수의 후면 버스바(162)를 따라 이동한다. 따라서, 어느 한 태양전지의 전면 버스바(152)와 인접한 태양전지의 후면 버스바(162)를 도선으로 연결하면 전류가 흐르게 되고, 이를 외부에서 전력으로 이용하게 된다.

한편, 여기서, 전술한 제2 요철부(P2) 및 제1 요철부(P1)에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 에미터부(120)의 전면에 형성된 복수의 제2 요철부(P2)는 기판(110)의 전면에 불순물이 확산되어 에미터부(120)가 형성되므로, 기판(110)의 전면에 에미터부(120)가 형성되기 이전의 기판(110) 전면 표면에 형성된 복수의 제2 요철부(P2)와 동일한 형상과 크기를 가지며, 도 3의 (b)에 도시된 후면 전계부(170)의 후면에 형성된 복수의 제2 요철부(P2) 및 제1 요철부(P1)도 기판(110)의 후면에 불순물이 확산되어 후면 전계부(170)가 형성되므로, 기판(110)의 후면에 후면 전계부(170)가 형성되기 이전의 기판(110) 후면 표면에 형성된 복수의 제1 요철부(P1) 및 제2 요철부(P2)와 동일한 형상과 크기를 가진다.

아울러, 에미터부(120) 및 후면 전계부(170)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)는 동일한 식각 공정에 의해 형성되므로, 동일한 범위의 제1 크기를 가질 수 있다.

아울러, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 후면 전계부(170)의 제2 요철부(P2) 표면에 형성되는 제1 요철부(P1)는 후면 전계부(170)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)의 제1 크기보다 작은 제2 크기를 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 제2 요철부(P2)의 높이(P2H)는 제1 요철부(P1)의 높이(P1H)보다 클 수 있으며, 복수의 제2 요철부(P2)들의 돌출 끝단 사이의 간격(P2D)은 복수의 제1 요철부(P1)들의 돌출 끝단 사이의 간격(P1D)보다 클 수 있다.

이와 같이, 에미터부(120)의 전면 표면에는 제2 요철부(P2)만 형성되고, 후면 전계부(170)의 후면 표면에는 제2 요철부(P2) 및 제2 요철부(P2)에 비해 상대적으로 크기가 작은 제1 요철부(P1)를 형성될 수 있다.

여기서, 일례로, 제1 요철부(P1)의 높이(P1H)는 2㎛이하가 되도록 할 수 있으며, 제2 요철부(P2)의 높이(P2H)는 제1 요철부(P1)보다 큰 범위내에서 5~15㎛ 이하가 되도록 할 수 있다. 아울러, 제1 요철부(P1)의 평균 높이는 300㎚ ~ 600㎚ 사이가 되도록 할 있다.

또한, 제1 요철부(P1)들의 돌출 끝단 사이의 간격(P1D)은 2㎛이하가 되도록 할 수 있으며, 제2 요철부(P2)들의 돌출 끝단 사이의 간격(P2D)은 제1 요철부(P1)보다 큰 범위내에서 5~15㎛ 이하가 되도록 할 수 있고, 제1 요철부(P1)의 돌출 끝단 사이의 평균 간격도 300㎚ ~ 600㎚ 사이가 되도록 할 있다.

다음의 도 4는 후면 전계부의 두께와 개방 전압의 관계를 설명하기 위한 도이고, 도 5는 태양 전지의 광전 변환 효율에 따른 후면 전계부의 최적화된 두께를 설명하기 위한 도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 후면 전계부(170)의 두께가 점진적으로 커질수록 태양 전지의 개방 전압도 점진적으로 상승하는 것을 알 수 있다.

이와 같이 후면 전계부(170)의 두께가 커질수록 개방 전압이 상승하는 이유는 후면 전계부(170)의 두께가 커질수록 p-n 접합 사이의 밴드 오프 셋(band off set) 전압에 미치는 영향이 커져, 밴드 오프 셋 전압이 커지게 되기 때문이다.

이와 같이, 밴드 오프 셋 전압이 증가하면 태양 전지의 개방 전압(Voc)이 상승한다. 그리고 태양 전지의 개방 전압(Voc)이 상승하면 태양 전지의 광전 변환 효율 또한 상승한다.

그러나, 후면 전계부(170)의 두께와 태양 전지의 광전 변환 효율은 항상 비례하지는 않는다.

구체적으로 도 5를 참조하면, 후면 전계부(170)의 두께가 계속적으로 증가해도 태양 전지의 광전 변환 효율을 계속적으로 증가하지 않는 것을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 후면 전계부(170)의 두께가 1㎛에서 7㎛까지 증가함에 따라 태양 전지의 효율이 비선형적으로 증가하는 것을 확인할 수 있으나, 후면 전계부(170)의 두께가 7㎛보다 커지게 되면, 후면 전계부(170)의 두께가 10㎛까지 증가하더라도 태양 전지의 효율은 오히려 더 감소하는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이 후면 전계부(170)의 두께가 계속적으로 증가하더라도 태양 전지의 효율이 비례하여 계속적으로 증가하지 않고 특정 두께(7㎛) 이후 오히려 감소하는 이유는 태양 전지의 단락 전류(Isc)가 오히려 감소하기 때문이다.

즉, 후면 전계부(170)에 포함되는 불순물은 태양 전지 내에서 오히려 결함(defect)으로 작용하여 후면 전계부(170)에 포함되는 불순물의 양이 특정 범위 이상이 되면 개방 전압(Voc)가 증가하는 크기보다 단락 전류(Isc)가 감소하는 크기가 더 증가하기 때문이다.

따라서, 후면 전계부(170)의 두께에 따른 개방 전압(Voc)의 상승 효과와 단락 전류(Isc)의 감소 효과를 모두 고려하여, 본 발명에 따른 태양 전지는 후면 전계부(170)의 두께를 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 설정할 수 있다.

아울러, 후면 전계부(170)의 두께를 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 설정하는 것은 태양 전지의 효율 안정성을 확보하기 위함이다. 보다 구체적으로 이는 후면 전계부(170)의 두께를 ㎛ 단위로 정확하게 설정하는 것은 매우 어렵다. 즉, 후면 전계부(170)의 두께는 앞서 설명한 바와 같이, 제2 전극의 두께 및 확산을 위한 열처리 공정의 수행 시간에 따라 기판(110)의 후면으로부터 내부로 확산되는 양이 달라질 수 있기 때문이다.

따라서, 후면 전계부(170)의 두께에 따라 태양 전지의 효율이 크게 변화하는 두께 범위(5㎛ 미만)를 제외하고, 후면 전계부(170)의 두께가 변화하더라도 태양 전지의 효율이 상대적으로 완만하게 변화하는 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 후면 전계부(170)의 두께가 형성되도록 함으로써, 복수 개의 태양 전지를 생산하더라도, 복수 개의 태양 전지의 효율이 보다 균일하게 설정되도록 하기 위함이다.

그러나, 이와 같은 후면 전계부(170)의 두께 범위는 반드시 5㎛ ~ 9㎛ 사이로 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 앞에서 설명한 본 발명에 따른 태양 전지를 제조하는 방법의 일례에 대해서 설명한다.

도 6a 내지 도 6g는 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.

먼저, 도 6a와 같이, 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 단결정 실리콘인 잉곳(ingot)을 절단하여, 태양 전지(1)용 기판(110)을 준비하고, 기판(110)의 전면 및 후면에 발생된 손상층을 제거하기 위한 소우 데미지 에칭(saw damage etching)을 수행하여 손상층을 제거한다.

이후, 도 6b와 같이, 기판(110)의 전면 및 후면을 텍스처링 하기 위하여 비등방성 에칭을 수행한다. 이때, 비등방성 에칭에 의해 기판(110)의 전면 및 후면에는 상대적으로 큰 제2 요철부(P2)가 형성된다.

여기서, 비등방성 에칭에 사용되는 에칭액은 알카리 용액(alkaline solution)일 수 있다. 이와 같은 알카리 용액은 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)을 포함할 수 있으며, 추가적으로 IPA(Iso Propyl Alcohol) 및 불순물을 함유하지 않는 D-I Water(De Ionized Water)를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 태양 전지 제조 방법의 일례에서는 소우 데미지 에칭을 수행한 이후, 기판(110)을 텍스처링 하기 위해 비등방성 에칭을 수행하는 경우를 일례로 설명하였지만, 이와 같은 단계는 생략될 수도 있다.

일례로, 기판(110)이 다결정인 경우, 도 6a와 같이 소우 데미지 에칭만 수행하고, 비등방성 에칭이 생략될 수도 있다. 그러나, 도 6a 내지 도 6g는 기판(110)이 단결정 실리콘 기판인 경우를 일례로 도시하였으므로, 이하에서는 비등방성 에칭을 수행한 경우를 일례로 설명한다.

이후, 도 6c와 같이, 기판(110)의 후면에 반응성 이온 에칭(reactive ion etching; RIE)을 수행한다.

이와 같이 반응성 이온 에칭을 수행하는 과정에 대해 설명하면, 먼저 약 0.1 내지 0.5mTorr의 압력을 갖는 공정실에 기판(110)을 위치시킨 후, SF6와 O2의 혼합 가스(SF6/O2) 또는 SF6와 O2 및 Cl2의 혼합 가스(SF6/Cl2/O2)인 식각 가스를 공정실에 주입한다.

그런 다음, 기판(110) 사이에 설치된 두 개의 전극(도시하지 않음)에 해당 크기의 전력을 인가하면, 원료 가스에 기초한 플라즈마가 두 전극 사이의 공간에 생성되어, 생성된 플라즈마에 의한 식각 동작, 즉 건식 식각 동작이 이루어지게 된다. 이때, 전극에 인가되는 전력의 크기는 약 3000W/m2~6000W/m2일 수 있다.

이와 같은 반응성 이온 에칭에 의하여, 기판(110)의 후면에 형성된 제2 요철부(P2)의 경사면에 제2 요철부(P2)보다 상대적으로 크기가 작은 제1 요철부(P1)가 형성된다.

이와 같이 기판(110)의 후면에 형성된 제1 요철부(P1)는 기판(110) 후면의 표면적을 더 크게 하여, 기판(110)의 후면에 형성되는 후면 전계부(170)의 두께를 증가시킬 수 있도록 도와준다.

다음, 도 6d와 같이, 본 발명은 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 제2 요철부(P2)가 형성된 기판(110) 전면 표면 내부로 확산시켜 에미터부(120)를 형성시킨다.

이에 따라, 에미터부(120) 표면에는 복수의 제2 요철부(P2)가 형성된다.

여기서, 에미터부(120)의 표면에 형성되는 제2 요철부(P2)에 대한 구체적인 설명은 앞선 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.

이후, 도 6e와 같이, 본 발명은 에미터부(120)의 상부 표면에 반사 방지부(130)를 형성시킬 수 있다. 이와 같은 반사 방지부(130)는 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)과 같은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용하여 형성될 수 있으며, 단일막 구조인 것을 일례로 도시하고 있으나, 이와 다르게 이중막 구조를 갖는 다층막 구조로 형성될 수도 있다.

이후, 도 6f에 도시된 바와 같이, 핑거 전극 패턴(151’)과 전면 버스바 패턴(152’)을 포함하는 제1 페이스트(150’)를 반사 방지부(130)의 상부에 형성시키고, 아울러, 후면 전극층 패턴(161’)과 후면 버스바 패턴(162’)을 포함하는 제2 페이스트(160’)를 기판(110)의 후면에 형성시킨다.

이때, 제1 전극 페이스트(150’)는 일례로, 은(Ag)을 포함할 수 있으며, 제2 전극 페이스트(160’) 중 후면 전극층 패턴(161’)은 알루미늄(Al)을, 후면 버스바 패턴(162’)은 은(Ag)을 포함할 수 있다.

다음, 도 6g에 도시된 바와 같이, 제1 페이스트(150’)와 제2 페이스트(160’)를 동시에 열처리하여 제1 전극부(150)와 제2 전극부(160)을 형성시킬 수 있다.

이와 같이, 제1 페이스트(150’)와 제2 페이스트(160’)를 동시에 열처리함으로써, 열처리 공정을 단순화할 수 있으며, 열처리 공정에 의해 기판(110)에 미칠 수 있는 손상의 크기도 최소화할 수 있다.

구체적으로, 제1 페이스트(150’)를 열처리할 때에, 반사 방지부(130)의 상부에 위치하던 제1 페이스트(150’)는 반사 방지부(130)를 뚫고 에미터부(120)에 전기적으로 연결되는 제1 전극부(150)로 형성된다.

아울러, 제2 페이스트(160’)를 열처리할 때에, 제2 페이스트(160’)의 후면 반사층 패턴(161’)에 함유된 알루미늄(Al) 중 일부가 기판(110)의 후면 표면으로부터 내부로 확산 및 도핑되어 후면 전계부(170)가 동시에 형성된다.

이와 같은 후면 전계부(170)는 기판(110)의 후면 표면에 형성되는 제1 요철부(P1)와 제2 요철부(P2)로 인하여 제2 요철부(P2)만 형성된 경우에 비해 상대적으로 더 큰 두께로 기판(110)의 후면에 형성될 수 있다.

아울러, 기판(110)의 후면 표면에 형성되는 제1 요철부(P1)와 제2 요철부(P2)는 상대적으로 더 작은 제2 페이스트(160’)의 양과, 제2 페이스트(160’)의 열처리 시간에도 불구하고 충분한 두께의 후면 전계부(170)를 형성하도록 도와줌으로써, 태양 전지의 제조 비용을 절감시키고, 공정 시간을 더 단축하도록 할 수 있다.

아울러, 제1 요철부(P1)와 제2 요철부(P2)로 인해 상대적으로 표면적이 더 커진 후면을 가진 기판(110)은 상대적으로 더 작은 양의 제2 페이스트(160’)로 충분한 두께의 후면 전계부(170)가 형성되도록 함으로써, 기판(110)과 제2 페이스트(160’) 사이의 열팽창 계수의 차이로 인한 기판(110)의 보잉(bowing) 현상을 최소화하도록 할 수 있고, 태양 전지의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

1. 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 기판;
   상기 기판의 전면에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 상기 기판과 p-n 접합을 형성하는 에미터부;
   상기 기판의 후면에 위치하며, 상기 제1 도전성 타입의 불순물이 상기 기판보다 더 고농도로 도핑된 후면 전계부;
   상기 에미터부와 전기적으로 연결되어 있는 제1 전극부; 및
   상기 후면 전계부에 전기적으로 연결되어 있는 제2 전극부;를 포함하고,
   상기 후면 전계부의 후면은 2㎛ 이하 크기를 갖는 제1 요철부; 및
   상기 제1 요철부보다 크기가 큰 제2 요철부를 포함하고,
   상기 제1 요철부는 상기 제2 요철부의 표면에 형성되는 태양 전지.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 요철부의 돌출 높이는 상기 제2 요철부의 돌출 높이보다 작은 태양 전지.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 요철부의 돌출 높이는 2㎛ 이하이고, 상기 제2 요철부의 돌출 높이는 5~15㎛ 인 태양 전지.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 전극부의 두께는 35㎛ ~ 45㎛ 사이인 태양 전지.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 후면 전계부의 두께는 5㎛ ~ 9㎛ 사이인 태양 전지.
7. 제1 도전성 타입을 갖는 기판의 후면 표면에 제1 요철부를 형성시키는 단계;
   상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 포함하는 에미터부를 상기 기판의 전면에 형성시키는 단계; 및
   상기 제1 도전성 타입과 동일한 불순물을 상기 기판보다 고농도로 상기 제1 요철부가 형성된 기판의 후면 표면 내부로 확산시켜 후면 전계부를 형성시키는 단계;를 포함하고,
   상기 제1 요철부를 형성시키기 전에,
   상기 기판의 후면에 상기 제1 요철부보다 큰 제2 요철부를 형성시키는 태양 전지 제조 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 요철부는 반응성 이온 에칭(reactive ion etching; RIE)에 의해 형성되는 태양 전지 제조 방법.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 요철부는 상기 기판의 후면 표면에 비등방성 에칭을 수행하여 형성되는 태양 전지 제조 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 비등방성 에칭은 알카리 용액(alkaline solution)에 의해 수행되는 태양 전지 제조 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 알카리 용액은 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 태양 전지 제조 방법.
12. 제7 항에 있어서,
    제1 전극부를 형성하기 위한 제1 페이스트를 상기 기판의 전면에 도포하는 단계; 및
    제2 전극부를 형성하기 위한 제2 페이스트를 상기 기판의 후면에 도포하는 단계;를 더 포함하는 태양 전지 제조 방법.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 페이스트와 상기 제2 페이스트를 열처리하여 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부를 형성할 때, 상기 후면 전계부를 동시에 형성하는 태양 전지 제조 방법.

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