KR100403803B1 - NPRIL(n-p and rear inversion layer) bifacial solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후면 반전층을 전지의 후면에 형성함으로써 전지의 에너지 변환 효율을 향상시킨 양면 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double-sided solar cell having a rear inversion layer and a method of manufacturing the same, and more particularly to a double-sided solar cell in which energy conversion efficiency of a battery is improved by forming a rear- will be.
태양전지는 반도체의 광기전력 효과를 이용한 것으로서, p형 반도체와 n형 반도체를 조합하여 만든다. p형 반도체와 n형 반도체가 접한 부분 (pn접합부)에 빛이 들어오면, 빛 에너지에 의하여 반도체 내부에서 마이너스의 전하 (전자)와 플러스의 전하 (정공)가 발생한다.Solar cells are based on the photovoltaic effects of semiconductors, and are made by combining p-type and n-type semiconductors. When light enters a portion where the p-type semiconductor and the n-type semiconductor are in contact (pn junction), negative charges (electrons) and positive charges (holes) are generated inside the semiconductor due to the light energy.
빛 에너지에 의해 발생된 전자와 정공 (캐리어)은 내부의 전계에 의하여 각각 n형 반도체측과 p형 반도체측으로 이동하여 양쪽의 전극부에 모아진다. 이러한 두개의 전극을 도선으로 연결하면 전류가 흐르고 외부에서 전력으로 이용할 수 있게 된다.Electrons and holes (carriers) generated by light energy move to the n-type semiconductor side and the p-type semiconductor side respectively by the internal electric field and are collected in both electrode portions. When these two electrodes are connected by a lead wire, current flows and can be used as an external power source.
태양전지는 전극의 형태에 따라 스크린 프린팅형 태양전지 (Screen Printing Solar Cell: SPSC)와 함몰전극형 태양전지 (Buried Contact Solar Cell: BCSC)로 구분할 수 있다.Solar cells can be divided into screen printing solar cells (SPSC) and buried contact solar cells (BCSC) according to the shape of the electrodes.
일반적으로, SPSC는 제조하기가 용이하지만 금속 전극에서의 반사, 후면 전류 흐름에서 기인된 저항 및 일반적으로 깊게 도핑되어 있는 이미터 영역에서의 캐리어들의 높은 재결합률로 인하여 어스펙트비가 불량하기 때문에 변환효율이 낮은 편이다.In general, the SPSC is easy to manufacture, but because the aspect ratio is poor due to reflections at the metal electrode, resistance caused by the backside current flow, and high recombination rates of the carriers in the generally deeply doped emitter regions, Is low.
한편, BCSC는 전지의 전면에만 함몰 전극을 형성하는 경우, 전지의 후면에만 함몰 전극을 형성하는 경우 및 전지의 전,후면 양면에 함몰 전극을 형성하는 경우의 세가지로 나눌 수 있다. 세 경우 모두 다 SPSC 태양전지에 비해서는 높은 변환효율을 가지고 있다.Meanwhile, the BCSC can be divided into three cases, in which a recessed electrode is formed only on the front surface of the battery, and a case in which a recessed electrode is formed only on the back surface of the battery and a recessed electrode is formed on both the front and back surfaces of the battery. All three cases have higher conversion efficiency than SPSC solar cells.
일반적으로 광흡수층 전체에 전계를 가하면 빛에 의해 여기된 캐리어들의 수명은 증가된다. 광흡수층에서의 전계는 벌크 영역에서의 도핑 프로파일 (doping profile)을 조절함으로써 형성시킬 수 있는데, 이 방법은 실리콘을 성장시키면서 도펀트 첨가량을 조절할 수 있는 경우는 적용될 수 있지만, 기존의 반도체 기판을 이용하여 태양전지를 제조하는 경우에는 적용하기가 매우 어렵다.In general, when an electric field is applied to the entire light absorbing layer, the lifetime of carriers excited by light is increased. The electric field in the light absorption layer can be formed by controlling the doping profile in the bulk region. This method can be applied to the case where the amount of dopant can be controlled while growing silicon. However, It is very difficult to apply solar cells.
통상적으로 전계 효과는 전지의 후면보다는 pn 접합쪽으로 갈수록 그 효과가 더 클 것으로 기대되며, 후면 전계 (Back Surface Field; 이하 BSF)는 전극 후면에 도펀트를 확산시켜서 형성한다. 전지의 후면에 전계가 형성되면 빛에 의해 여기된 캐리어들을 반사시켜서 재결합 손실을 줄이고 개방전압 및 장파장에서의 양자효율을 증가시킬 수 있다.Generally, the effect of the field effect is expected to be greater toward the pn junction than to the rear surface of the cell, and a back surface field (BSF) is formed by diffusing a dopant on the rear surface of the electrode. When an electric field is formed on the back surface of the battery, it is possible to reflect carriers excited by light to reduce recombination loss and increase quantum efficiency at an open voltage and a long wavelength.
전면에만 함몰전극을 갖는 태양전지는 제1도에 도시된 바와 같은 구조를 가지는데, 도 1에서 참조번호 1은 p형 반도체 기판을, 2는 n+층을, 3 및 3'는 각각 전면 및 후면 산화막을, 참조번호 4는 후면전극을, 참조번호 5는 전면 함몰전극을, 그리고 5'는 n++층을 각각 나타낸다. 상기와 같은 전면 함몰전극형 태양전지는 그 제조과정에서 일반적으로 전지의 후면에 전계를 형성하기 위하여 알루미늄을 증착한 후 소결하여 후면전극 (4)을 형성한다.In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a p-type semiconductor substrate, 2 denotes an n + layer, 3 and 3 'denote a front surface and a rear surface, respectively, Oxide film, reference numeral 4 denotes a back electrode, reference numeral 5 denotes a front-side depression electrode, and 5 'denotes an n ++ layer. Generally, in the manufacturing process of the front-surface depressed electrode type solar cell, aluminum is deposited to form an electric field on the rear surface of the battery, and then sintered to form a rear electrode 4. [
그런데, 도 1 도시의 함몰전극형 태양전지에서 후면전극 형성시에 알루미늄 소결시 장시간 동안 고온에서 열처리하여야 하는데, 이렇게 되면 전지의 후면에서 알루미늄과 실리콘이 합금화됨으로써 후면부분의 실리콘이 심한 손상을 입기 되고후면에서의 캐리어 및 정공이 재결합되어 그 손실이 매우 크다.In the recessed electrode type solar cell shown in FIG. 1, aluminum sintering requires heat treatment at a high temperature for a long time during the formation of the rear electrode. In this case, aluminum and silicon are alloyed on the rear surface of the battery, The carrier and the hole at the rear surface are recombined and the loss is very large.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 레이저 등을 이용하여 후면에도 홈을 형성하여 전극을 형성하고 나머지 부분을 인으로 도핑하여 플로팅 접합 (floating junction)을 형성함으로써 전지 후면에서의 캐리어 및 정공의 재결합을 감소시키고자 하였다. 이렇게 형성된 전지를 양면 함몰전극형 태양전지 (Bifacial Buried Contact Solar Cell; 이하 BBCSC)라 한다.In order to overcome such a problem, a method of forming a floating junction by forming an electrode by forming a groove on the back surface using a laser or the like and doping the remaining portion with phosphorus to reduce recombination of carriers and holes on the back surface of the battery Respectively. The thus formed cell is referred to as a Bifacial Buried Contact Solar Cell (BBCSC).
플로팅 접합이 형성되면 후면에서의 캐리어의 재결합이 감소된다.When the floating junction is formed, the recombination of carriers at the rear surface is reduced.
도 2에는 상기 BBCSC의 구조가 도시되어 있는데, 참조번호 6은 플로팅 접합을, 7은 보론의 침투에 의해 형성된 p+층을, 8은 후면 함몰전극을 각각 나타낸다.2 shows the structure of the BBCSC. Reference numeral 6 denotes a floating junction, 7 denotes a p + layer formed by penetration of boron, and 8 denotes a rear depression electrode.
상기 BBCSC를 제조하기 위해서는 먼저, 레이저 등을 이용하여 후면의 전극형성 부위에 홈을 형성한 다음, 상기 홈에 보론을 깊게 도핑하여 p+층 (7)을 형성하고, 전극이 형성되지 않은 다른 영역에는 인을 도핑하여 플로팅 접합 (6)을 형성하게 된다. 이어서, 상기 홈에 전도성 금속을 도금하여 후면 함몰전극 (8)을 형성한다.In order to manufacture the BBCSC, first, a groove is formed in an electrode forming region on the rear surface using a laser, and then boron is deeply doped into the groove to form a p + layer 7. In another region where no electrode is formed Phosphorous is doped to form the floating junction 6. Subsequently, the groove is plated with a conductive metal to form the rear depression electrode 8.
이와 같이, 양면에 함몰전극이 형성된 태양전지는 입사광을 최대한 이용할 수 있다는 점에서 매우 바람직하다 할 수 있다.As described above, a solar cell having a depression electrode on both surfaces can be highly preferable in that incident light can be utilized to the maximum.
그러나, BBCSC의 제조에 있어서, 후면 플로팅 접합을 형성하면 후면에서의재결합 속도를 감소시키는데는 매우 유용하지만 전지의 충실도 (fill factor)는 저하된다. 즉, 이론적으로나 실험적으로 볼 때, 후면 플로팅 접합이 얇게 형성될수록 전지의 충실도가 높아진다는 것이 입증되었다.However, in the manufacture of BBCSCs, formation of the backside floating junction is very useful for reducing the recombination rate at the backside, but the fill factor of the cell is reduced. That is, theoretically and experimentally, it has been demonstrated that the thinner the rear floating junction, the higher the fidelity of the cell.
또한, 후면전극 (8)과 플로팅 접합 (6) 사이에 션트 (shunt)가 일어나기 때문에 후면전계 형성에 따른 효과도 기대한만큼 크지 못했다.In addition, since a shunt occurs between the rear electrode 8 and the floating junction 6, the effect of forming the rear electric field is not as large as expected.
그뿐 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 홈에 전도성 물질을 도금하여 전극을 형성할 때, 전극이 홈보다 크게 형성되어 후면 산화막 (3')의 일부를 덮어버림으로써 누설 (leakage)이 발생하게 된다.In addition, as shown in FIG. 2, when electrodes are formed by plating a conductive material on the grooves, the electrodes are formed larger than the grooves to cover a part of the rear oxide film 3 ', thereby causing leakage do.
전술한 바와 같이 후면에 함몰전극 형성용 홈과 플로팅 접합을 형성함으로써 발생하는 현상들을 일컬어 후면 그로브 효과 (rear groove effect)라 하는데, 이러한 후면 그로브 효과가 일어나면 개방회로전압 (Voc)이 저하되고, 따라서 충실도 및 에너지 변환효율의 감소가 초래된다.As described above, phenomena generated by forming a floating junction with a groove for forming a depression electrode on the rear surface are also called a rear groove effect. When such a rear surface lobe effect occurs, the open circuit voltage Voc is lowered , Thus resulting in a reduction in fidelity and energy conversion efficiency.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전지 충실도 및 에너지 변환효율이 우수한 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a double-sided solar cell having an n-p type backside inversion layer which is excellent in battery fidelity and energy conversion efficiency.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전지 충실도 및 에너지 변환효율이 우수한 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지를 저렴한 공정단가로 제조하는 n-p형 후면반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a double-sided solar cell having an np-shaped rear-surface reversal layer for manufacturing a double-sided solar cell having an np-type rear-surface inversion layer excellent in battery fidelity and energy conversion efficiency, .
도 1은 전면에만 함몰전극이 형성된 통상의 양면 태양전지의 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional double-sided solar cell having a depression electrode only on the front surface thereof.
도 2는 양면에 함몰 전극이 형성된 통상의 양면 태양전지의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a conventional double-sided solar cell having depression electrodes on both surfaces thereof.
도 3은 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층 (n-p and rear inversion layer)을 갖는 양면 태양전지의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a double-sided solar cell having an n-p type and a rear inversion layer according to the present invention.
도 4a 내지 4e은 본 발명의 일실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.4A to 4E illustrate a method of manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type rear-face inversion layer according to an embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art
1...p형 반도체 기판2...n+층1 ... p-type semiconductor substrate 2 ... n +
3, 3'...산화막4, 11...후면 전극3, 3 '... oxide film 4, 11 ... rear electrode
5...전면 함몰전극5'...n++층5 front impaction electrode 5 '... n ++ layer
6...플로팅 접합7...p+층6 ... floating junction 7 ... p + layer
8...후면 함몰전극9...후면 반전층8 ... Rear depression electrode 9 ... Rear inverted layer
10...양전하층10 ... positive charge layer
본 발명의 첫번째 기술적 과제는 전면과 후면에 피라미드 구조가 형성된 p형실리콘 기판, 상기 실리콘 기판의 전면에 순차적으로 형성된 n+층 및 산화막, 및 상기 실리콘 기판의 전면 내로 함몰되어 형성된 전면 함몰전극을 포함하는 양면 태양전지에 있어서, 후면 산화막 및 후면 전극이 상기 실리콘 기판의 후면에 순차적으로 형성되어 있고, 후면 반전층이 상기 실리콘 기판의 후면과 상기 후면 산화막 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지에 의해 이루어진다.A first aspect of the present invention is a semiconductor device comprising a p-type silicon substrate having a pyramid structure on its front surface and a rear surface, an n + layer and an oxide layer sequentially formed on the entire surface of the silicon substrate, 2. The double-sided solar cell according to claim 1, wherein a rear oxide film and a rear electrode are sequentially formed on the rear surface of the silicon substrate, and a rear reverse oxide layer is formed between the rear surface of the silicon substrate and the rear oxide film. Sided solar cell having an inversion layer.
도 3은 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 후면에 함몰전극을 갖는 통상의 양면 태양전지와는 달리 본 발명에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지는 후면 산화막(3')과 함께 양전하층 (10)을 형성함으로써 후면 플로팅층 역할을 할 수 있는 후면 반전층 (9)의 형성을 유도한다.3 is a cross-sectional view of a double-sided solar cell having an n-p type rear-face inversion layer according to the present invention. 3, a double-sided solar cell having an np-shaped rear surface reverse layer according to the present invention, unlike a normal double-sided solar cell having a depressed electrode on the rear surface, is formed with a positive oxide layer 10, Which leads to the formation of the rear reverse layer 9 which can serve as a rear floating layer.
또한, 후면 전극 (11)을 산화막 (3') 하부에 형성함으로써 후면 그로브 효과에 의해 나타나는 전지의 충실도 저하 및 그로 인한 에너지 변환효율 저하를 방지할 수 있다.In addition, by forming the rear electrode 11 below the oxide film 3 ', it is possible to prevent degradation of the fidelity of the battery and deterioration of energy conversion efficiency due to the rear surface glow effect.
본 발명의 두번째 기술적 과제는 (a) p형 반도체 기판을 텍스쳐링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한 다음, 상기 기판을 세정하는 단계; (b) 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하여 후면 반전층 및 후면 산화막을 상기 기판상에 순차적으로 형성하는 단계; (c) n형 불순물을 상기 p형 반도체 기판의 전면에 확산시켜서 상기 기판상에 n+층을 형성하는 단계; (d) 상기 n+층상에 산화막을 형성한 다음, 베이킹하는 단계; (e) 상기 반도체 기판의 전면에홈을 형성한 다음, 이 홈내에 n형 불순물을 확산시켜서 상기 기판상에 n++층을 형성하는 단계; (f) 상기 홈에 도전성 금속을 도금하여 전면 함몰전극을 형성하는 단계; (g) 상기 반도체 기판의 후면중 후면 전극이 형성되지 않을 부분에 마스크를 설치하는 단계; (h) 상기 마스크를 통하여 상기 산화막 상에 도전성 금속을 증착시켜서 후면 전극을 형성하는 단계; 및 (i) 에지를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.(A) texturing a p-type semiconductor substrate to form a pyramid structure on both sides, and then cleaning the substrate; (b) spin-coating a mixture of silicon dioxide and cesium on the back surface of the semiconductor substrate to sequentially form a rear reverse oxide layer and a rear oxide layer on the substrate; (c) diffusing an n-type impurity on the entire surface of the p-type semiconductor substrate to form an n + layer on the substrate; (d) forming an oxide film on the n + layer and then baking; (e) forming a groove in the front surface of the semiconductor substrate, and then diffusing an n-type impurity into the groove to form an n ++ layer on the substrate; (f) plating the groove with a conductive metal to form a front concave electrode; (g) providing a mask on a rear surface of the semiconductor substrate where a rear electrode is not formed; (h) depositing a conductive metal on the oxide film through the mask to form a rear electrode; And (i) cutting the edge of the n-p-type backside inversion layer.
본 발명의 일실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서, 상기 단계 (d)에서 상기 베이킹 공정이 50 내지 200℃에서 15 내지 20분 동안 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단계 (f)에서 상기 홈은 무전해 도금 또는 전기 도금에 의해 도금될 수 있다.In the method for manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type backside inversion layer according to an embodiment of the present invention, it is preferable that the baking process is performed at 50 to 200 ° C for 15 to 20 minutes in the step (d). Further, in the step (f), the groove may be plated by electroless plating or electroplating.
상기 본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하면 산화막이 상기 반도체 기판의 후면상에 형성되면서 상기 후면 산화막상에는 세슘 이온을 포함하는 양전하층이 생성되는데, 이 양전하층은 상기 반도체 기판의 후면과 상기 산화막 사이의 경계면에 후면 반전층을 유도, 형성한다. 이 후면 반전층은 전지의 후면에서 전자와 정공이 재결합되는 것을 방지한다.In the manufacturing method according to the present invention, when a mixture of silicon dioxide and cesium is spin-coated on the rear surface of the semiconductor substrate, an oxide film is formed on the rear surface of the semiconductor substrate, and a positive charge layer containing cesium ions is formed on the rear oxide film This positive charge layer induces and forms a rear inversion layer on the interface between the rear surface of the semiconductor substrate and the oxide film. This backside reverse layer prevents electrons and holes from recombining at the backside of the cell.
또한, 본 발명의 두번째 기술적 과제는 (a) p형 반도체 기판을 텍스쳐링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한 다음, 상기 기판을 세정하는 단계; (b) 상기 p형 반도체 기판의 전면 및 후면에 각각 산화막을 형성하는 단계; (c) 상기 반도체 기판의 전면 상에 마스크를 설치한 다음, 후면 상에 형성된 산화막을 제거하는 단계; (d) 상기 반도체 기판의 후면에 질화물을 증착시키는 단계; (e) 상기 마스크를 벗겨낸 다음, 상기 기판의 전면에 형성된 산화막을 제거하는 단계; (f) 상기 p형 반도체 기판의 전면에 n형 불순물을 확산시켜서 n+층을 형성하는 단계; (g) 상기 n+층을 포함하는 기판의 후면 상에 후면 반전층과 산화막을 순차적으로 형성하는 단계; (h) 반도체 기판의 전면에 홈을 형성한 다음, 이 홈에 n형 불순물을 확산시켜서 n++층을 형성하는 단계; (i) 상기 홈에 도전성 금속을 도금하여 전면 함몰전극을 형성하는 단계; (j) 상기 반도체 기판의 후면중 후면 전극이 형성되지 않을 부분에 마스크를 설치하는 단계; (k) 상기 마스크를 통하여 상기 후면 산화막 상에 도전성 금속을 증착하여 후면 전극을 형성하는 단계; (l) 에지를 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 또 다른 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) texturing a p-type semiconductor substrate to form a pyramid structure on both sides thereof; (b) forming an oxide film on the front surface and the rear surface of the p-type semiconductor substrate, respectively; (c) providing a mask on a front surface of the semiconductor substrate, and then removing an oxide film formed on the rear surface; (d) depositing nitride on the back surface of the semiconductor substrate; (e) removing the oxide film formed on the front surface of the substrate after peeling off the mask; (f) diffusing n-type impurities on the entire surface of the p-type semiconductor substrate to form an n + layer; (g) sequentially forming a rear inversion layer and an oxide layer on a rear surface of the substrate including the n + layer; (h) forming a groove in the front surface of the semiconductor substrate, and then diffusing the n-type impurity into the groove to form an n ++ layer; (i) depositing a conductive metal on the groove to form a front impingement electrode; (j) providing a mask on a rear surface of the semiconductor substrate where a rear electrode is not formed; (k) depositing a conductive metal on the rear oxide film through the mask to form a rear electrode; type solar cell having an n-p type rear-face inversion layer, characterized in that the step (1) of cutting the edge of the n-type backside inversion layer is performed.
본 발명의 다른 실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서도, 후면 산화막의 하부에 양전하층을 형성하여 상기 반도체 기판의 후면과 후면 산화막의 사이에 후면 반전층의 형성을 유도함으로써 후면에서의 전자와 정공의 재결합을 감소시킨다.In the method of manufacturing a double-sided solar cell having an np-shaped rear-surface inversion layer according to another embodiment of the present invention, a positive charge layer is formed under the rear oxide film to form a rear inversion layer Thereby reducing the recombination of electrons and holes at the rear surface.
또한, 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지의 제조방법에 있어서는 후면에 전극 형성용 홈을 형성하지 않기 때문에 후면 그로브 효과에 의하여 발생하는 전지의 충실도 및 에너지 변환효율 저하를 막을 수 있다.In addition, in the method for manufacturing a double-sided solar cell having an np-shaped rear-surface inversion layer according to an embodiment of the present invention, since the groove for electrode formation is not formed on the rear surface, It is possible to prevent a decrease in fidelity and energy conversion efficiency.
후자의 방법이 전자에 방법에 비해 제조공정 단가가 약간 비싸기는 하지만 에너지 변환효율이 보다 우수하다는 장점이 있다.The latter method has a merit that the energy conversion efficiency is better than the former method although the manufacturing process cost is slightly higher than the former method.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법 중 전자의 방법에 따라 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지를 제조하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process for manufacturing a double-sided solar cell having an n-p type backside reverse layer according to the former method in the manufacturing method according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 p형의 반도체 기판 (1)을 텍스처링하여 양면에 피라미드 구조를 형성한다 (도 4a).As shown in FIG. 4, a p-type semiconductor substrate 1 is first textured to form a pyramid structure on both sides (FIG. 4A).
이어서, 이산화실리콘과 세슘의 혼합물을 상기 반도체 기판의 후면에 스핀 코팅하여 후면에 산화막 (3')과 양전하층 (10)을 차례로 형성한다. 이 양전하층 (10)은 후면 반전층 (9)의 형성을 유도한다 (도 4b).Next, a mixture of silicon dioxide and cesium is spin-coated on the rear surface of the semiconductor substrate to form an oxide film 3 'and a positive charge layer 10 in sequence on the rear surface. This positive charge layer 10 induces formation of the rear reverse layer 9 (Fig. 4B).
다음으로, 전면에 n형 불순물을 확산시켜서 n+층 (2)을 형성한 다음, 기판의 전면과 후면에 산화 공정을 실시하여 전면 및 후면 산화막 (3 및 3')을 형성한다 (도 4c).Next, an n + -type impurity is diffused over the entire surface to form an n + -type layer 2, and an oxidation process is then performed on the front and rear surfaces of the substrate to form front and rear oxide films 3 and 3 '(FIG.
전면의 전극형성부에 홈을 형성한 다음, 이 홈에 n형 불순물을 주입하여 n++층 (5')을 형성하고, 전도성 물질을 상기 홈에 도금하여 전면 함몰전극 (5)을 형성한다 (도 4d).A n + -type impurity is implanted into the groove to form an n + + layer 5 ', and a conductive material is plated on the groove to form a front sinking electrode 5 4d).
마지막으로, 후면 전극 형성부를 제외한 부분에 마스크를 형성한 다음, 전도성 금속, 예를 들면 알루미늄을 증착시키고 소결하여 후면 산화막 (3')상에 후면 전극 (11)을 형성한다 (도 4e).Finally, a mask is formed on the portion except for the rear electrode forming portion, and then a conductive metal, for example, aluminum is deposited and sintered to form the rear electrode 11 on the rear oxide film 3 '(FIG. 4E).
이와 같이 형성된 n-p형 후면 반전층을 갖는 양면 태양전지는 후면에 함몰전극 및 후면 플로팅 접합을 형성하지 않기 때문에 후면 그로브 효과가 나타나지 않는다. 따라서, 전지의 충실도 및 에너지 변환 효율이 우수한 양면 전지를 얻을 수 있다.Since the double-sided solar cell having the n-p type backside inversion layer formed as described above does not form a recessed electrode and a backside floating junction on the rear surface, the backside grooves do not appear. Therefore, a double-sided battery having excellent fidelity and energy conversion efficiency of the battery can be obtained.
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