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KR102005571B1 - Solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR102005571B1
KR102005571B1 KR1020190040063A KR20190040063A KR102005571B1 KR 102005571 B1 KR102005571 B1 KR 102005571B1 KR 1020190040063 A KR1020190040063 A KR 1020190040063A KR 20190040063 A KR20190040063 A KR 20190040063A KR 102005571 B1 KR102005571 B1 KR 102005571B1
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김충의
양영성
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 일면 위에 형성되며, 비정질 구조를 포함하며 유전 물질로 구성되는 제어 패시베이션막; 상기 제어 패시베이션막 위에 형성되며, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역 및 상기 제1 도전형과 반대되는 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역을 포함하는 반도체층; 및 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극을 포함한다. 상기 반도체 기판에서 상기 제1 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되며 상기 제1 도전형 영역보다 낮은 도핑 농도를 가지는 제1 확산 영역 및 상기 제2 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되는 제2 확산 영역 중 적어도 하나를 포함하는 확산 영역을 포함한다. A solar cell according to an embodiment of the present invention includes: a semiconductor substrate; A control passivation film formed on one surface of the semiconductor substrate, the control passivation film comprising an amorphous structure and composed of a dielectric material; A semiconductor layer formed on the control passivation film and including a first conductive type region having a first conductivity type and a second conductive type region having a second conductive type opposite to the first conductive type; And an electrode including a first electrode connected to the first conductive type region and a second electrode connected to the second conductive type region. A first diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion corresponding to the first conductivity type region in the semiconductor substrate and having a doping concentration lower than that of the first conductivity type region, And a second diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion where the control passivation film is formed.

Description

태양 전지 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 효율을 향상할 수 있는 태양 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a solar cell capable of improving efficiency and a manufacturing method thereof.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy into electric energy.

이러한 태양 전지에서는 다양한 층 및 전극을 설계에 따라 형성하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 다양한 층 및 전극의 설계에 따라 태양 전지 효율이 결정될 수 있다. 태양 전지의 상용화를 위해서는 낮은 효율을 극복하여야 하는바, 다양한 층 및 전극이 태양 전지의 효율을 최대화할 수 있도록 설계 및 제조되는 것이 요구된다. In such solar cells, various layers and electrodes can be fabricated by design. The solar cell efficiency can be determined by the design of these various layers and electrodes. In order to commercialize solar cells, it is required to overcome low efficiency, and various layers and electrodes are required to be designed and manufactured so as to maximize the efficiency of the solar cell.

일 예로, 수광 면적을 증가시키기 위하여 전면이 후면에 위치한 후면 전극형 태양 전지에서 광전 변환에 의하여 형성된 캐리어가 도전형 영역으로 이동하기 어려울 수 있었다. 이는 도전형 영역이 반도체 기판과 별개의 층으로 형성된 경우에 문제가 되었고, 특히, 도전형 영역과 반도체 기판 사이에 또 다른 층이 위치할 경우에 불연속적인 에너지 밴드 다이어그램에 의하여 더욱 심화될 수 있다. 이에 의하여 후면 전극형 태양 전지에서는 수광 면적을 넓혔음에도 이에 의한 효율 향상 효과가 크지 않은 문제가 있었다. For example, in order to increase the light receiving area, the carrier formed by the photoelectric conversion in the rear electrode type solar cell whose front surface is located on the rear surface may be difficult to move to the conductive type region. This has been a problem when the conductive region is formed as a separate layer from the semiconductor substrate and can be further enhanced by a discontinuous energy band diagram, especially where another layer is located between the conductive region and the semiconductor substrate. As a result, even though the area of the light receiving area is enlarged in the back electrode type solar cell, there is a problem in that the efficiency improvement effect is not large.

본 발명은 우수한 효율을 가지는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다. The present invention provides a solar cell having excellent efficiency and a manufacturing method thereof.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 일면 위에 형성되며, 비정질 구조를 포함하며 유전 물질로 구성되는 제어 패시베이션막; 상기 제어 패시베이션막 위에 형성되며, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역 및 상기 제1 도전형과 반대되는 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역을 포함하는 반도체층; 및 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극을 포함한다. 상기 반도체 기판에서 상기 제1 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되며 상기 제1 도전형 영역보다 낮은 도핑 농도를 가지는 제1 확산 영역 및 상기 제2 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되는 제2 확산 영역 중 적어도 하나를 포함하는 확산 영역을 포함한다. A solar cell according to an embodiment of the present invention includes: a semiconductor substrate; A control passivation film formed on one surface of the semiconductor substrate, the control passivation film comprising an amorphous structure and composed of a dielectric material; A semiconductor layer formed on the control passivation film and including a first conductive type region having a first conductivity type and a second conductive type region having a second conductive type opposite to the first conductive type; And an electrode including a first electrode connected to the first conductive type region and a second electrode connected to the second conductive type region. A first diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion corresponding to the first conductivity type region in the semiconductor substrate and having a doping concentration lower than that of the first conductivity type region, And a second diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion where the control passivation film is formed.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 반도체 기판의 일면 위에 비정질 구조를 가지는 제어 패시베이션막을 형성하는 단계; 상기 제어 패시베이션막 위에, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역 및 상기 제1 도전형과 반대되는 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역을 포함하는 반도체층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극을 형성하는 단계을 포함한다. 상기 반도체층을 형성하는 단계에서, 상기 상기 제1 도전형 영역에 대응하는 부분에서 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되며 상기 제1 도전형 영역보다 낮은 도핑 농도를 가지는 제1 확산 영역 및 상기 제2 도전형 영역에 대응하는 부분에서 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되는 제2 확산 영역 중 적어도 하나를 포함하는 확산 영역이 함께 형성된다. A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention includes: forming a control passivation film having an amorphous structure on one surface of a semiconductor substrate; Forming a semiconductor layer on the control passivation film, the semiconductor layer including a first conductive type region having a first conductivity type and a second conductive type region having a second conductive type opposite to the first conductive type; And forming an electrode including a first electrode connected to the first conductive type region and a second electrode connected to the second conductive type region. And a second diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion corresponding to the first conductivity type region and having a doping concentration lower than that of the first conductivity type region, And a second diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion corresponding to the first passivation film.

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은, 반도체 기판의 일면 위에 제어 패시베이션막을 형성하는 단계; 상기 제어 패시베이션막 위에 반도체층을 형성하는 단계; 및 상기 반도체층에 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제어 패시베이션막을 형성하는 단계에서는, 상압 및 600℃ 내지 800℃의 온도에서 열적 산화 공정에 의하여 상기 제어 패시베이션막을 형성한다. A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention includes: forming a control passivation film on one surface of a semiconductor substrate; Forming a semiconductor layer on the control passivation film; And forming an electrode on the semiconductor layer. In the step of forming the control passivation film, the control passivation film is formed by a thermal oxidation process at a normal pressure and a temperature of 600 캜 to 800 캜.

본 실시예에 따르면, 도전형 영역이 제어 패시베이션막을 사이에 두고 반도체 기판 위에 형성되어 재결합에 의한 손실을 최소화할 수 있다. 이때, 제어 패시베이션막이 비정질 구조를 가져 도전형 영역에 대응하여 반도체 기판의 내부에 확산 영역을 쉽게 형성할 수 있다. 확산 영역에 의하여 태양 전지의 개방 전압 및 충밀도를 개선하여 태양 전지의 효율을 향상할 수 있다. According to this embodiment, the conductive type region is formed on the semiconductor substrate with the control passivation film interposed therebetween, so that the loss due to the recombination can be minimized. At this time, the control passivation film has an amorphous structure, and the diffusion region can be easily formed in the semiconductor substrate corresponding to the conductive type region. The open area and the density of the solar cell can be improved by the diffusion region, thereby improving the efficiency of the solar cell.

그리고 반도체층 또는 도전형 영역이 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 부분을 포함하여 고온 열처리 공정 등이 수행되어도 결정성의 변화가 적어 패시베이션 특성을 우수하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지의 개방 전압을 향상하여 태양 전지의 효율을 크게 향상할 수 있다. Also, the semiconductor layer or the conductive region includes a polycrystalline portion having a small grain size, so that even when a high-temperature heat treatment or the like is performed, the crystallinity is less changed and the passivation property can be maintained excellent. Thus, the open-circuit voltage of the solar cell can be improved and the efficiency of the solar cell can be greatly improved.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 부분 후면 평면도이다.
도 3의 (a)는 본 실시예에 따른 태양 전지의 에너지 밴드 다이어그램이고, (b)는 확산 영역을 구비하지 않는 태양 전지의 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 4은 도 1에 도시한 태양 전지에서 도전형 영역, 제어 패시베이션막 및 확산 영역의 도핑 프로파일을 도시한 그래프이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 태양 전지의 평면도이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a partial rear plan view of the solar cell shown in Fig.
FIG. 3 (a) is an energy band diagram of the solar cell according to the present embodiment, and FIG. 3 (b) is an energy band diagram of the solar cell having no diffusion region.
4 is a graph showing a doped profile of a conductive type region, a control passivation film and a diffusion region in the solar cell shown in Fig.
5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the solar cell shown in Fig.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified into various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification. In the drawings, the thickness, the width, and the like are enlarged or reduced in order to make the description more clear, and the thickness, width, etc. of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. Wherever certain parts of the specification are referred to as "comprising ", the description does not exclude other parts and may include other parts, unless specifically stated otherwise. Also, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it also includes the case where another portion is located in the middle as well as the other portion. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "directly on" another portion, it means that no other portion is located in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 부분 후면 평면도이다. FIG. 1 is a sectional view showing a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial rear plan view of the solar cell shown in FIG.

도 1 및 도 2을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는, 반도체 기판(10)과, 반도체 기판(10)의 일면(이하 "후면") 위에 형성되는 도펀트 제어 패시베이션막(이하 "제어 패시베이션막")(20), 제어 패시베이션막(20) 위에 위치하는 반도체층(30) 또는 도전형 영역(32, 34)과, 반도체층(30) 또는 도전형 영역(32, 34)에 전기적으로 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 여기서, 도전형 영역(32, 34)은 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(34)을 구비하고, 전극(32, 34)은 제1 도전형 영역(32)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(42)과 제2 도전형 영역(34)에 전기적으로 연결되는 제2 전극(44)을 구비한다. 그 외에도 태양 전지(100)는 반도체 기판(10)의 전면 위에 위치하는 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26), 도전형 영역(32, 34)을 포함하는 반도체층(30) 위에 위치하는 후면 패시베이션막(40) 등을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. 1 and 2, a solar cell 100 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 10 and a dopant control passivation film (hereinafter referred to as " A semiconductor layer 30 or conductive type regions 32 and 34 located on the control passivation film 20 and a semiconductor layer 30 or conductive type regions 32 and 34 located on the control passivation film 20 And electrodes 42 and 44 electrically connected to each other. The conductive regions 32 and 34 include a first conductive type region 32 having a first conductivity type and a second conductive type region 34 having a second conductive type. Includes a first electrode 42 electrically connected to the first conductive type region 32 and a second electrode 44 electrically connected to the second conductive type region 34. The solar cell 100 further includes a front passivation film 24 and an antireflection film 26 located on the front surface of the semiconductor substrate 10 and a semiconductor layer 30 on the semiconductor layer 30 including the conductive regions 32 and 34 A rear passivation film 40, and the like. This will be explained in more detail.

반도체 기판(10)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제1 또는 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(110)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(110)은 제2 도전형을 가질 수 있다. 베이스 영역(110)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체(예를 들어, 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘, 특히 단결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 베이스 영역(110) 또는 반도체 기판(10)을 기반으로 한 태양 전지(100)은 전기적 특성이 우수하다. The semiconductor substrate 10 may include a base region 110 having a first or second conductivity type including a first or a second conductivity type dopant at a relatively low doping concentration. As an example, the base region 110 may have a second conductivity type. The base region 110 may be comprised of a crystalline semiconductor (e.g., a single crystal or polycrystalline semiconductor, e.g., single crystal or polycrystalline silicon, particularly monocrystalline silicon) comprising a first or second conductivity type dopant. The base region 110 having a high degree of crystallinity and having few defects or the solar cell 100 based on the semiconductor substrate 10 has excellent electrical characteristics.

본 실시예에서 반도체 기판(10)의 전면 쪽에 전면 전계 영역(130)이 위치한다. 전면 전계 영역(130)은 베이스 영역(110)과 동일한 제1 또는 제2 도전형(일 예로, 제2 도전형)을 가지면서 베이스 영역(110)보다 높은 도핑 농도를 가지는 도핑 영역으로, 반도체 기판(10)의 일부를 구성할 수 있다. In this embodiment, the front electric field area 130 is located on the front side of the semiconductor substrate 10. The front electric field region 130 is a doping region having a doping concentration higher than that of the base region 110 with a first or second conductivity type (for example, a second conductivity type) which is the same as the base region 110, (10).

그리고 반도체 기판(10)의 전면에는 반사를 최소화할 수 있는 반사 방지 구조가 형성될 수 있다. 일 예로, 반사 방지 구조로 피라미드 등의 형태의 요철을 가지는 텍스쳐링(texturing) 구조를 구비할 수 있다. 반도체 기판(10)에 형성된 텍스쳐링 구조는 반도체의 특정한 결정면(예를 들어, (111)면)을 따라 형성된 외면을 가지는 일정한 형상(일 예로, 피라미드 형상))을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(10)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(10)의 전면을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮춰 광 손실을 최소화할 수 있다.An anti-reflection structure capable of minimizing reflection can be formed on the front surface of the semiconductor substrate 10. For example, a texturing structure having a concavo-convex shape in the form of a pyramid or the like may be provided as an antireflection structure. The texturing structure formed in the semiconductor substrate 10 may have a certain shape (e.g., a pyramid shape) having an outer surface formed along a specific crystal plane (e.g., (111) plane) of the semiconductor. When the surface roughness of the semiconductor substrate 10 is increased by the irregularities formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 by such texturing, the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 10 can be reduced to minimize the optical loss.

그리고 반도체 기판(10)의 후면은 경면 연마 등에 의하여 전면보다 낮은 표면 거칠기를 가지는 상대적으로 매끈하고 평탄한 면으로 이루어질 수 있다. 본 실시예와 같이 반도체 기판(10)의 후면 쪽에 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 함께 형성되는 경우에는 반도체 기판(10)의 후면의 특성에 따라 태양 전지(100)의 특성이 크게 달라질 수 있기 때문이다. 이에 따라 반도체 기판(10)의 후면에는 텍스쳐링에 의한 요철을 형성하지 않아 패시베이션 특성을 향상할 수 있고, 이에 의하여 태양 전지(100)의 특성을 향상할 수 있다. 그러나 경우에 따라 반도체 기판(10)의 후면에 텍스쳐링에 의한 요철을 형성할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형도 가능하다.The rear surface of the semiconductor substrate 10 may be made of a relatively smooth and flat surface having a surface roughness lower than that of the front surface by mirror polishing or the like. When the first and second conductivity type regions 32 and 34 are formed together on the rear side of the semiconductor substrate 10 as in the present embodiment, the characteristics of the solar cell 100 This can vary greatly. As a result, unevenness due to texturing is not formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10, so that passivation characteristics can be improved and the characteristics of the solar cell 100 can be improved. However, the irregularities due to texturing may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 as the case may be. Various other variations are possible.

반도체 기판(10)의 후면 위에는 제어 패시베이션막(20)이 형성될 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(20)은 반도체 기판(10)의 후면에 접촉하여 전체적으로 형성될 수 있다. 그러면 제어 패시베이션막(20)을 패터닝 없이 쉽게 형성할 수 있고 구조를 단순화할 수 있으며 캐리어가 안정적으로 이동할 수 있도록 할 수 있다. A control passivation film 20 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10. For example, the control passivation film 20 may be formed entirely in contact with the rear surface of the semiconductor substrate 10. Then, the control passivation film 20 can be easily formed without patterning, the structure can be simplified, and the carrier can be stably moved.

반도체 기판(10)과 도전형 영역(32, 34) 사이에 위치한 제어 패시베이션막(20)은 도전형 영역(32, 34)의 도펀트가 반도체 기판(10)으로 지나치게 확산하는 것을 방지하는 도펀트 제어 역할 또는 확산 배리어로서의 역할을 수행할 수 있다. 이러한 제어 패시베이션막(20)은 도펀트의 확산을 조절할 수 있으며 다수 캐리어를 전달할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 일례로, 산화물, 질화물, 반도체, 전도성 고분자 등을 포함할 수 있다. The control passivation film 20 located between the semiconductor substrate 10 and the conductive regions 32 and 34 serves as a dopant control function to prevent the dopants of the conductive regions 32 and 34 from diffusing too much into the semiconductor substrate 10. [ Or as a diffusion barrier. The control passivation film 20 may include various materials capable of controlling the diffusion of the dopant and capable of transporting a plurality of carriers. For example, the control passivation film 20 may include an oxide, a nitride, a semiconductor, a conductive polymer, and the like.

본 실시예에서는 반도체층(30) 또는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 중 적어도 하나의 성장 속도를 일정 수준 이하로 하여 특정한 결정 특성을 가지도록 한다. 이러한 특정한 결정 특성에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. 이때, 제어 패시베이션막(20)이 존재하는 것에 의하여 반도체층(30)의 형성 시의 반응성이 조절되어 반도체층(30) 또는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 중 적어도 하나가 원하는 결정 특성을 가지도록 하는 것을 돕는다. 즉, 반도체층(30)이 제어 패시베이션막(20) 없이 반도체 기판(10) 위에 직접 접촉하여 형성되면, 반도체층(30)을 형성하기 위한 물질이 반도체 기판(10)과 높은 반응성을 가지기 때문에 반도체층(30)의 성장 속도가 커져서 성장 속도를 일정 수준 이하로 제어하기 어려울 수 있다. 이에 본 실시예에서는 패시베이션막(20)에 의하여 반도체층(30)이 반도체 기판(10) 위에 직접 접촉하는 것을 방지하여 반응성을 낮추어 반도체층(30)이 낮은 결정성 또는 결정도를 가지도록 한다. In this embodiment, the growth rate of at least one of the semiconductor layer 30 and the first and second conductivity type regions 32 and 34 is set to a certain level or less so as to have specific crystal characteristics. This specific crystallization characteristic will be described in more detail later. At this time, the presence of the control passivation film 20 controls the reactivity at the time of forming the semiconductor layer 30 so that at least one of the semiconductor layer 30 or the first and second conductivity type regions 32, Thereby helping to have crystal properties. That is, when the semiconductor layer 30 is formed in direct contact with the semiconductor substrate 10 without the control passivation film 20, since the material for forming the semiconductor layer 30 has high reactivity with the semiconductor substrate 10, The growth rate of the layer 30 becomes large and it may be difficult to control the growth rate to a certain level or less. In this embodiment, the passivation film 20 prevents the semiconductor layer 30 from directly contacting the semiconductor substrate 10, thereby lowering the reactivity, so that the semiconductor layer 30 has low crystallinity or crystallinity.

일 예로, 제어 패시베이션막(20)은 일정 수준 이상의 유전율을 가져 캐리어의 이동을 가능하게 하는 유전 물질을 포함하는 유전막 또는 절연막일 수 있다. 이와 같이 일정 수준의 유전율을 가지면 전계가 인가될 때 분극 현상이 발생하므로 캐리어가 쉽게 이동 또는 통과할 수 있도록 한다. 이러한 제어 패시베이션막(20)으로는 산화막, 실리콘을 포함하는 유전막 또는 절연막, 질화 산화막, 탄화 산화막 등으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(20)이 금속 산화막, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 질화 산화막, 금속 질화 산화막, 실리콘 탄화 산화막 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 금속 산화막 또는 금속 질화 산화막에 포함되는 금속은 알루미늄, 티타늄, 하프늄 등일 수 있다. 이와 같이 금속을 포함할 경우 제어 패시베이션막(20)은 알루미늄 산화막, 티타늄 산화막, 하프늄 산화막, 알루미늄 질화 산화막, 티타늄 질화 산화막, 하프늄 질화 산화막 등으로 이루어질 수 있다. In one example, the control passivation film 20 may be a dielectric film or an insulating film including a dielectric material having a dielectric constant higher than a certain level to enable movement of the carrier. If the dielectric constant is set to a certain level as described above, polarization may occur when an electric field is applied, so that the carrier can easily move or pass through. The control passivation film 20 may be an oxide film, a dielectric film including silicon, an insulating film, a nitrided oxide film, a carbonized oxide film, or the like. For example, the control passivation film 20 may be formed of a metal oxide film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, a metal nitride oxide film, a silicon carbide oxide film, or the like. At this time, the metal included in the metal oxide film or the metal nitride oxide film may be aluminum, titanium, hafnium, or the like. When the metal is included, the control passivation film 20 may be formed of an aluminum oxide film, a titanium oxide film, a hafnium oxide film, an aluminum nitride oxide film, a titanium nitride oxide film, a hafnium nitride oxide film, or the like.

일 예로, 제어 패시베이션막(20)이 실리콘 산화물을 포함하는 실리콘 산화막일 수 있다. 실리콘 산화막은 패시베이션 특성이 우수하며 캐리어의 전달이 원활한 막이기 때문이다. 또한, 실리콘 산화막은 다양한 공정에 의하여 반도체 기판(10)의 표면에 쉽게 형성될 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 실리콘 산화막으로 구성되는 제어 패시베이션막(20)을 특정 공정 조건에서 형성하여 제어 패시베이션막(20)을 통한 도펀트의 이동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 이에 대한 구체적인 공정 조건은 추후에 좀더 상세하게 설명한다. 이와 같이 특정 공정 조건에서 형성된 실리콘 산화막의 화학식이 SiOx이고, x가 1.1 이상(1.1 내지 2.0)일 수 있다. 그리고 제어 패시베이션막(20)을 구성하는 실리콘 산화막의 굴절률이 1.5 이상(일 예로, 1.5 내지 1.7)일 수 있다. 이때, 실리콘 산화막으로 구성되는 제어 패시베이션막(20)의 굴절률이 실리콘 산화막으로 구성되는 다른 절연막(반사 방지막(26), 또는 전면 및 후면 패시베이션막(24, 40))의 굴절률(일 예로, 1.4 이상, 1.5 미만)보다 클 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제어 패시베이션막(20)으로 사용되는 실리콘 산화막이 다양한 화학식 또는 굴절률을 가질 수 있다. In one example, the control passivation film 20 may be a silicon oxide film containing silicon oxide. This is because the silicon oxide film has excellent passivation characteristics and is a smooth film of the carrier. In addition, the silicon oxide film can be easily formed on the surface of the semiconductor substrate 10 by various processes. At this time, in this embodiment, the control passivation film 20 composed of a silicon oxide film can be formed under specific process conditions, so that the dopant can be smoothly moved through the control passivation film 20. Specific process conditions for this will be described in more detail later. Thus, the formula of the silicon oxide film formed under the specific process conditions is SiOx and x can be 1.1 or more (1.1 to 2.0). The refractive index of the silicon oxide film constituting the control passivation film 20 may be 1.5 or more (for example, 1.5 to 1.7). At this time, the refractive index of the control passivation film 20 made of a silicon oxide film is set to a refractive index (for example, 1.4 or more) of the other insulating film (the antireflection film 26 or the front and rear passivation films 24 and 40) , Less than 1.5). However, the present invention is not limited thereto, and the silicon oxide film used as the control passivation film 20 may have various chemical formulas or refractive indices.

이때, 제어 패시베이션막(20)은 비정질 구조를 가질 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조로만 이루어지는 비정질막일 수도 있고, 부분적으로 결정화된 부분을 포함하는 비정질막일 수도 있다. At this time, the control passivation film 20 may have an amorphous structure. More specifically, the control passivation film 20 may be an amorphous film consisting of only an amorphous structure or an amorphous film including a partially crystallized portion.

이와 같이 비정질 구조를 가지는 제어 패시베이션막(20)은 반도체 기판(10)의 내부에 위치하는 확산 부분(320, 340)을 형성하는 데 기여할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 가지면, 도전형 영역(32, 34)에 포함되는 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 쉽게 통과할 수 있다. 이에 따라 도전형 영역(32, 34)에 포함되는 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 통과하여 반도체 기판(10)의 내부까지 확산되어 반도체 기판(10)의 내부에 확산 영역(320, 340)를 쉽게 형성할 수 있다. 그리고 제어 패시베이션막(20)은 제1 또는 제2 도전형 영역(32, 34)에 포함되는 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 포함되는 제1 도핑 부분(202) 및/또는 제2 도핑 부분(204)을 포함할 수 있다. 제1 도핑 부분(202) 및 제2 도핑 부분(204)에서는, 실질적으로 도펀트를 포함하지 않는 다른 절연막(반사 방지막(26), 전면 및 후면 패시베이션막(24, 40))보다 높은 도핑 농도를 가질 수 있다. 확산 영역(320, 340) 및 도핑 부분(202, 204)에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. The control passivation film 20 having such an amorphous structure can contribute to forming the diffusion portions 320 and 340 located inside the semiconductor substrate 10. More specifically, when the control passivation film 20 has an amorphous structure, the first or second conductivity type dopant included in the conductive type regions 32 and 34 can easily pass through the control passivation film 20. [ The first or second conductive type dopant included in the conductive type regions 32 and 34 is diffused into the semiconductor substrate 10 through the control passivation film 20 and diffused into the semiconductor substrate 10 Regions 320 and 340 can be easily formed. The control passivation layer 20 may include a first doped portion 202 and / or a second doped portion (not shown) including a first or a second conductive dopant included in the first or second conductivity type regions 32 and 34 204). The first doped portion 202 and the second doped portion 204 have a higher doping concentration than the other insulating films (the antireflection film 26, the front and rear passivation films 24 and 40) . The diffusion regions 320 and 340 and the doped portions 202 and 204 will be described in more detail later.

이때, 상술한 바와 같이, 제어 패시베이션막(20)을 특정 공정 조건에서 형성하면 제1 및/또는 제2 도핑 부분(202, 204) 및 확산 영역(320, 340)을 좀더 쉽게 형성될 수 있다. 이러한 공정 조건에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. At this time, as described above, the first and / or second doped portions 202 and 204 and the diffusion regions 320 and 340 can be formed more easily by forming the control passivation film 20 under specific process conditions. These process conditions will be described in more detail later.

또한, 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 구비하게 되면, 제어 패시베이션막(20) 위에 형성되는 반도체층(30)의 결정도를 낮추어 반도체층(30)이 원하는 결정 특성을 가지도록 할 수 있다. In addition, when the control passivation film 20 has an amorphous structure, the crystallinity of the semiconductor layer 30 formed on the control passivation film 20 may be lowered so that the semiconductor layer 30 has desired crystallization characteristics.

상술한 바와 같은 제어 패시베이션막(20)을 통한 캐리어 이동, 도펀트의 확산 제어 등을 위하여 비정질 구조를 가지는 제어 패시베이션막(20)이 얇은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라 제어 패시베이션막(20)의 두께가 다른 절연막(반사 방지막(26), 전면 및 후면 패시베이션막(24, 40), 특히, 산화막을 포함하는 다른 절연막)의 두께보다 작을 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(20)의 두께가 5nm 이하(좀더 구체적으로는, 2nm 이하, 일 예로, 0.5nm 내지 2nm)일 수 있다. 제어 패시베이션막(20)의 두께가 5nm를 초과하면 캐리어가 이동하기 어려워 태양 전지(100)가 작동하지 않을 수 있고, 제어 패시베이션막(20)의 두께가 0.5nm 미만이면 원하는 품질의 제어 패시베이션막(20)을 형성하기에 어려움이 있을 수 있다. 캐리어의 이동 및 도펀트 확산을 원활하게 하기 위하여 제어 패시베이션막(20)이 2nm 이하(좀더 구체적으로 0.5nm 내지 2nm)의 두께를 가질 수 있다. 이때, 캐리어의 이동 및 도펀트 확산을 좀더 원활하게 할 수 있도록 제어 패시베이션막(20)이 0.5nm 내지 1.5nm의 두께를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제어 패시베이션막(20)의 두께가 다양한 값을 가질 수 있다. The control passivation film 20 having an amorphous structure may have a small thickness for carrier movement through the control passivation film 20, diffusion control of the dopant, and the like. The thickness of the control passivation film 20 may be smaller than the thickness of the other insulating film (the antireflection film 26, the front and rear passivation films 24 and 40, and particularly, the insulating film including the oxide film). For example, the thickness of the control passivation film 20 may be 5 nm or less (more specifically, 2 nm or less, for example, 0.5 to 2 nm). If the thickness of the control passivation film 20 is more than 5 nm, the carrier may not move and the solar cell 100 may not operate. If the thickness of the control passivation film 20 is less than 0.5 nm, a control passivation film 20 may be difficult to form. The control passivation film 20 may have a thickness of 2 nm or less (more specifically, 0.5 nm to 2 nm) in order to facilitate carrier movement and dopant diffusion. At this time, the control passivation film 20 may have a thickness of 0.5 nm to 1.5 nm so as to make carrier migration and dopant diffusion more smooth. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the control passivation film 20 may have various values.

제어 패시베이션막(20) 위에는 도전형 영역(32, 34)을 포함하는 반도체층(30)이 위치할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 반도체 기판(10) 위(좀더 명확하게는, 제어 패시베이션막(20) 위)에서 반도체 기판(10)과 별개로 형성되며 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 도핑된 반도체층(30)으로 구성된다. 일 예로, 반도체층(30)(또는 도전형 영역(32, 34))은 제어 패시베이션막(20)에 접촉하여 형성되어 구조를 단순화하고 캐리어가 쉽게 전달되도록 할 수 있다. On the control passivation film 20, the semiconductor layer 30 including the conductive regions 32 and 34 may be located. In this embodiment, the first and second conductivity type regions 32 and 34 are formed separately from the semiconductor substrate 10 on the semiconductor substrate 10 (more specifically on the control passivation film 20) 1 or a semiconductor layer 30 doped with a second conductive dopant. In one example, the semiconductor layer 30 (or the conductive regions 32 and 34) may be formed in contact with the control passivation film 20 to simplify the structure and allow the carrier to be easily transferred.

본 실시예에서 반도체층(30)은 반도체 기판(10)과 이격되어 반도체 기판(10)과 다른 공정에 의하여 형성되므로 반도체 기판(10)과 다른 결정 구조 또는 결정성을 가진다. 일 예로, 반도체층(30)은 상대적으로 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 구조를 가지는 다결정 부분(302)을 포함할 수 있는데, 이는 본 실시예에서 원하는 결정 특성을 가질 수 있는 성막 조건에서 반도체층(30)을 형성하였기 때문이다. 이때, 상술한 바와 같이 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 가지면, 반도체층(30)의 결정성을 조절하는 데 기여할 수 있다. 이와 같은 반도체층(30)의 제조 방법에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. Since the semiconductor layer 30 is formed by a process different from that of the semiconductor substrate 10 in the present embodiment, the semiconductor layer 30 has a different crystal structure or crystallinity from the semiconductor substrate 10. In one example, the semiconductor layer 30 may include a polycrystalline portion 302 having a polycrystalline structure having a relatively small grain size, which may be formed in the semiconductor layer 30 ). At this time, if the control passivation film 20 has an amorphous structure as described above, the crystallinity of the semiconductor layer 30 can be controlled. The method of manufacturing the semiconductor layer 30 will be described later in more detail.

좀더 구체적으로, 반도체층(30)은 나노미터 수준(1nm 이상, 1um 미만)의 결정립 크기(일 예로, 평균 결정립 크기)를 가지는 다결정 구조를 가지는 다결정 부분(302)을 포함할 수 있다. 이때, 결정립 크기는 투과 전자 현미경(TEM)으로 측정 또는 평가할 수 있다. 일 예로, 반도체층(30)은 300nm 이하(일 예로, 1nm 내지 300nm)의 결정립 크기를 가지는 다결정 반도체층으로 구성될 수 있다. 또는, 반도체층(30)이 반도체층(30)의 두께 이하의 결정립 크기를 가질 수 있다. 이와 같이 반도체층(30)의 결정립 크기를 300nm 이하 또는 반도체층(30)의 두께 이하로 하면 다결정 부분(302)에 의한 효과를 크게 증가시킬 수 있다. 참조로, 반도체층(30)의 두께는 100nm 내지 500nm(일 예로, 150nm 내지 500nm)일 수 있다. 이러한 두께 범위에서 반도체층(30)의 역할을 충분하게 수행하면서도 공정 시간을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. More specifically, the semiconductor layer 30 may include a polycrystalline portion 302 having a polycrystalline structure having a grain size (for example, an average grain size) of nanometer level (1 nm or more and less than 1um). At this time, the grain size can be measured or evaluated by a transmission electron microscope (TEM). For example, the semiconductor layer 30 may be formed of a polycrystalline semiconductor layer having a grain size of 300 nm or less (for example, 1 nm to 300 nm). Alternatively, the semiconductor layer 30 may have a grain size equal to or less than the thickness of the semiconductor layer 30. When the grain size of the semiconductor layer 30 is 300 nm or less or the thickness of the semiconductor layer 30 is less than the thickness of the semiconductor layer 30, the effect of the polycrystalline portion 302 can be greatly increased. For reference, the thickness of the semiconductor layer 30 may be 100 nm to 500 nm (e.g., 150 nm to 500 nm). The processing time can be minimized while sufficiently performing the role of the semiconductor layer 30 in such a thickness range. However, the present invention is not limited thereto.

이와 같이 상대적으로 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 구조로 구성된 다결정 부분(302)을 포함하는 반도체층(30)은 온도 변화가 있더라도 반도체층(30)의 결정성의 변화가 최소화된다. 그리고, 태양 전지(100)의 제조 시에는 패시베이션 특성을 향상하기 위하여 전극(42, 44)의 형성 직전 또는 후에 수소를 이용한 패시베이션을 위한 고온 열처리 공정이 수행되는데, 반도체층(30)의 결정성이 크면(즉, 결정립 크기가 크면) 고온 열처리 공정 중에 딥 트랩 사이트(deep trap site)(일 예로, (111)면)가 많이 형성될 수 있다. 수소는 트랩 사이트를 통하여 침투하는데, 딥 트랩 사이트에 걸리게 되면 딥 트랩 사이트에서 나오지 못하고 딥 트랩 사이트에서 잔류하게 된다. 이에 따라 수소가 충분하게 침투되지 않아 수소 패시베이션이 충분하게 구현되기 어렵다. 이를 고려하여 본 실시예에서는 반도체층(30)의 결정립 크기를 작게 하여 딥 트랩 사이트의 형성을 최소화하여 수소 침투가 원활하게 이루어지도록 하는 것에 의하여 수소 패시베이션 효과를 최대화할 수 있다. The change in crystallinity of the semiconductor layer 30 is minimized even in the presence of a temperature change in the semiconductor layer 30 including the polycrystalline portion 302 having a relatively small crystal grain size. In manufacturing the solar cell 100, a high-temperature heat treatment process for passivation using hydrogen is performed immediately before or after the formation of the electrodes 42 and 44 in order to improve the passivation property. The crystallinity of the semiconductor layer 30 A large number of deep trap sites (for example, (111) surface) may be formed during the high-temperature heat treatment process if the crystal grain size is large (i.e., the crystal grain size is large). Hydrogen penetrates through the trap site, but when it gets caught in the dip trap site it does not exit the dip trap site and remains at the dip trap site. As a result, hydrogen is not sufficiently penetrated, and hydrogen passivation can not be sufficiently realized. Taking this into consideration, in this embodiment, the grain size of the semiconductor layer 30 is reduced to minimize the formation of deep trap sites, so that hydrogen permeation can be smoothly performed, thereby maximizing the hydrogen passivation effect.

이에 따라 반도체층(30)을 형성한 이후에 고온 열처리 공정이 수행되어도 반도체층(30)은 우수한 패시베이션 특성을 나타낼 수 있다. 따라서 태양 전지(100)는 고온 열처리 공정의 유무와 관계 없이 높은 암시 개방 전압(implied Voc)를 가질 수 있다. Accordingly, even if the high-temperature heat treatment process is performed after the semiconductor layer 30 is formed, the semiconductor layer 30 may exhibit excellent passivation characteristics. Therefore, the solar cell 100 can have a high implied Voc regardless of whether or not the high temperature heat treatment process is performed.

반면, 반도체층(30)의 결정립 크기가 마이크로 미터 수준(즉, 1um 이상)인 경우에는 딥 트랩 사이트가 쉽게 생성되어 수소 침투를 저해할 수 있다. On the other hand, when the grain size of the semiconductor layer 30 is on the micrometer level (that is, 1um or more), the deep trap site can be easily generated and the hydrogen permeation can be inhibited.

본 실시예에서 반도체층(30)은 상술한 다결정 부분(302)을 포함하고, 이에 더하여 비정질 구조를 가지는 비정질 부분(304)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 상대적으로 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 부분(302)을 포함하면서 비정질 부분(304)까지 포함하면, 상술한 작은 결정립 크기 또는 낮은 결정성에 의한 효과를 좀더 배가할 수 있다. 일 예로, 반도체층(30)의 다결정 부분(302)과 비정질 부분(304)은 투과 전자 현미경, X-선 회전 분석기(XRD), 라만 분광법 등으로 판별할 수 있다. In this embodiment, the semiconductor layer 30 includes the above-described polycrystalline portion 302, and may further include an amorphous portion 304 having an amorphous structure. By including the polycrystalline portion 302 having a relatively small grain size and including the amorphous portion 304 as described above, it is possible to further enhance the effect due to the small grain size or low crystallinity described above. For example, the polycrystalline portion 302 and the amorphous portion 304 of the semiconductor layer 30 can be determined by a transmission electron microscope, an X-ray rotational analyzer (XRD), a Raman spectroscopy method, or the like.

좀더 구체적으로, 반도체층(30)은, 비정질 부분(304)을 포함하지 않거나, 다결정 부분(302)을 비정질 부분(304)보다 많이 포함할 수 있다. 도핑 공정 중에 반도체층(30)에 추가적인 열처리(예를 들어, 레이저 도핑 중에 레이저 조사)에 의하여 반도체층(30)의 최종 구조에서 비정질 부분(304)의 비율이 더 작아질 수 있기 때문이다. 일 예로, 반도체층(30)에서 다결정 부분(302)이 60 내지 100 vol%, 비정질 부분(304)이 0 내지 40 vol% 일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. More specifically, the semiconductor layer 30 may not include the amorphous portion 304 or may include more polycrystalline portion 302 than the amorphous portion 304. This is because the proportion of the amorphous portion 304 in the final structure of the semiconductor layer 30 may be made smaller by the additional heat treatment (for example, laser irradiation during laser doping) of the semiconductor layer 30 during the doping process. In one example, the polycrystalline portion 302 in the semiconductor layer 30 may be 60 to 100 vol% and the amorphous portion 304 may be 0 to 40 vol%. However, the present invention is not limited thereto.

본 실시예에서 반도체층(30)은, 제1 도전형 도펀트를 가져 제1 도전형을 나타내는 제1 도전형 영역(32)과, 제2 도전형 도펀트를 가져 제2 도전형을 나타내는 제2 도전형 영역(34)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)과 베이스 영역(110)과 동일한 도전형을 가지는 영역(일 예로, 제2 도전형 영역(34))은 베이스 영역(110)보다 높은 도핑 농도를 가진다. 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34)이 제어 패시베이션막(20) 위에서 연속적으로 형성된 반도체층(30) 내에 함께 위치하여 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 그리고 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이에 이들과 동일 평면 상에 배리어 영역(36)이 위치할 수 있다. In this embodiment, the semiconductor layer 30 includes a first conductivity type region 32 having a first conductivity type dopant and exhibiting a first conductivity type, a second conductivity type region 32 having a second conductivity type dopant and exhibiting a second conductivity type, Type region 34. [0040] At this time, the regions having the same conductivity type as the first and second conductivity type regions 32 and 34 and the base region 110 (for example, the second conductivity type region 34) Concentration. The first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 may be located coplanarly within the semiconductor layer 30 formed continuously over the control passivation film 20. [ And a barrier region 36 may be positioned between the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34 on the same plane.

제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 중 베이스 영역(110)과 다른 도전형을 가지는 하나의 영역은 에미터 영역의 적어도 일부를 구성한다. 에미터 영역은 베이스 영역(110)과 pn 접합(또는 pn 터널 접합)을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성한다. 제1 및 제2 도전형 영역(34, 34) 중 베이스 영역(110)과 동일한 도전형을 가지는 다른 하나는 후면 전계(back surface field) 영역의 적어도 일부를 구성한다. 후면 전계 영역은 반도체 기판(10)의 후면에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 후면 전계를 형성한다. One of the first and second conductivity type regions 32 and 34, which has a conductivity type different from that of the base region 110, constitutes at least a part of the emitter region. The emitter region forms a pn junction (or pn tunnel junction) with the base region 110 to generate carriers by photoelectric conversion. The other of the first and second conductivity type regions 34 and 34 having the same conductivity type as the base region 110 constitutes at least a part of a back surface field region. The rear electric field area forms a back electric field which prevents carriers from being lost by recombination at the rear surface of the semiconductor substrate 10. [

반도체층(30)에 포함된 제1 또는 제2 도전형 도펀트는 반도체층(30)을 형성하는 공정에서 반도체층(30)에 함께 포함되거나, 또는, 반도체층(30)을 형성한 후에 열 확산법, 이온 주입법 등의 다양한 도핑 방법에 의하여 반도체층(30)에 포함될 수도 있다. 이때, 제1 또는 제2 도전형 도펀트로는 반도체층(30)에 도핑되어 n형 또는 p형을 나타낼 수 있는 다양한 물질을 사용할 수 있다. 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 p형일 경우에는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 도전형 도펀트 중 하나가 보론(B)이고 다른 하나가 인(P)일 수 있다. The first or second conductivity type dopant included in the semiconductor layer 30 may be included together in the semiconductor layer 30 in the process of forming the semiconductor layer 30 or may be included in the semiconductor layer 30 after forming the semiconductor layer 30, , An ion implantation method, or the like, may be included in the semiconductor layer 30. As the first or second conductivity type dopant, various materials which can be doped to the semiconductor layer 30 to exhibit n-type or p-type conductivity may be used. When the first or second conductivity type dopant is p-type, a group III element such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) may be used. When the first or second conductivity type dopant is n-type, a Group 5 element such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb) may be used. In one example, one of the first and second conductivity type dopants may be boron (B) and the other may be phosphorus (P).

그리고 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이에 배리어 영역(36)이 위치하여 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34)을 서로 이격시킨다. 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34)이 서로 접촉하는 경우에는 션트(shunt)가 발생하여 태양 전지(100)의 성능을 저하시킬 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이에 배리어 영역(36)을 위치시켜 불필요한 션트를 방지할 수 있다. A barrier region 36 is positioned between the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 to separate the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 from each other. When the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 are in contact with each other, a shunt may be generated to deteriorate the performance of the solar cell 100. Accordingly, in this embodiment, unnecessary shunt can be prevented by positioning the barrier region 36 between the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34.

배리어 영역(36)으로 도핑되지 않은(즉, 언도프트) 절연 물질(일례로, 산화물, 질화물) 등을 사용할 수 있다. 또는, 배리어 영역(36)이 진성(intrinsic) 반도체를 포함할 수도 있다. 이때, 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)과 배리어 영역(36)은 서로 측면이 접촉되면서 연속적으로 형성되는 동일한 반도체(일례로, 다결정 부분(302)을 포함하는 반도체층(30))로 구성되되, 배리어 영역(36)은 실질적으로 도펀트를 포함하지 않는 i형(진성) 반도체 물질일 수 있다. 일 예로, 진성 반도체층을 형성한 다음, 진성 반도체층의 일부 영역에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역(32)을 형성하고 다른 영역 중 일부에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 제2 도전형 영역(34)을 형성하면, 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)이 형성되지 않은 영역이 배리어 영역(36)을 구성하게 될 수 있다. 이에 의하면 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34) 및 배리어 영역(36)의 제조 방법을 단순화할 수 있다. An undoped (i.e., unshown) insulating material (e.g., oxide, nitride) or the like may be used as the barrier region 36. Alternatively, the barrier region 36 may comprise an intrinsic semiconductor. At this time, the first conductive type region 32, the second conductive type region 34, and the barrier region 36 are formed of the same semiconductor (for example, a semiconductor including a polycrystalline portion 302) Layer 30), the barrier region 36 may be an i-type (intrinsic) semiconductor material substantially free of dopants. For example, after the intrinsic semiconductor layer is formed, a first conductive type dopant is doped in a portion of the intrinsic semiconductor layer to form a first conductive type region 32, and a second conductive type dopant is doped in a portion of the other region When the second conductivity type region 34 is formed, a region where the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34 are not formed may constitute the barrier region 36. [ This makes it possible to simplify the manufacturing method of the first conductivity type region 32, the second conductivity type region 34, and the barrier region 36.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 배리어 영역(36)을 다양한 방법에 의하여 형성하여 다양한 두께를 가질 수 있으며 다양한 형상을 가질 수도 있다. 배리어 영역(36)이 빈 공간인 트렌치로 구성될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. 그리고 도면에서는 배리어 영역(36)이 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이를 전체적으로 이격하는 것을 예시하였다. 그러나 배리어 영역(36)이 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)의 경계 부분의 일부만을 이격시키도록 형성될 수도 있다. 또는, 배리어 영역(36)이 형성되지 않아 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)의 경계가 서로 접촉할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto. Thus, the barrier region 36 may be formed by various methods to have various thicknesses and may have various shapes. The barrier region 36 may be a trench which is an empty space. Various other variations are possible. In the drawing, the barrier region 36 is entirely separated from the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34. However, the barrier region 36 may be formed to separate only a part of the boundary portions of the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34. Alternatively, since the barrier region 36 is not formed, the boundaries of the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 may be in contact with each other.

상술한 설명에서는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 또는 이를 구성하는 반도체층(30)이 다결정 부분(302)을 포함하고, 비정질 부분(304)을 더 포함할 수 있는 것을 예시로 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 또는 반도체층(30)이 반도체 기판(10) 상에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(10)과 다른 결정 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 다결정 반도체를 가지면 높은 캐리어 이동도를 가질 수 있다. In the above description, it is exemplified that the first and second conductivity type regions 32 and 34 or the semiconductor layer 30 constituting the first and second conductivity type regions 32 and 34 may include the polycrystalline portion 302 and further include the amorphous portion 304 . However, the present invention is not limited thereto. Therefore, the first and second conductivity type regions 32 and 34 or the semiconductor layer 30 may have a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 10 so that they can be easily formed on the semiconductor substrate 10. For example, the first and second conductivity type regions 32 and 34 may be amorphous semiconductors, microcrystalline semiconductors, or polycrystalline semiconductors (e.g., amorphous silicon, microcrystalline silicon , Or polycrystalline silicon) or the like may be formed by doping with a first or second conductivity type dopant. In particular, if the first and second conductivity type regions 32 and 34 have a polycrystalline semiconductor, they can have a high carrier mobility.

이때, 본 실시예에서는 반도체 기판(10)에 확산 영역(320, 340)이 형성될 수 있다. 확산 영역(320, 340)은 반도체 기판(10)의 일부를 구성하여 베이스 영역(110)과 동일한 결정 구조를 가지며, 베이스 영역(110)과 도전형 또는 도핑 농도가 다를 수 있다. At this time, diffusion regions 320 and 340 may be formed in the semiconductor substrate 10 in this embodiment. The diffusion regions 320 and 340 constitute a part of the semiconductor substrate 10 and have the same crystal structure as that of the base region 110. The conductivity type or the doping concentration may be different from that of the base region 110.

확산 영역(320, 340)은, 제1 확산 영역(320) 및 제2 확산 영역(340) 중 하나를 포함하거나, 제1 확산 영역(320) 및 제2 확산 영역(340)을 각기 포함할 수 있다. 여기서, 제1 확산 영역(320)은 제1 도전형 영역(32)에 대응하는 위치에서 부분적으로 제어 패시베이션막(20)에 인접한 반도체 기판(10)의 영역에 형성되며, 제1 도전형 불순물의 도핑 농도가 제1 도전형 영역(32)보다 낮을 수 있다. 그리고 제2 확산 영역(340)은 제2 도전형 영역(34)에 대응하는 위치에서 부분적으로 제어 패시베이션막(20)에 인접한 반도체 기판(10)의 영역에 형성되며, 제2 도전형 불순물의 도핑 농도가 제2 도전형 영역(32)보다 낮을 수 있다. 이때, 제1 및 제2 확산 영역(320, 340) 중 베이스 영역(110)과 동일한 도전형을 가지는 영역(일 예로, 제2 확산 영역(340))은 베이스 영역(110)보다 높은 도핑 농도를 가질 수 있다. 이하에서는 편의를 위하여 베이스 영역(110)이 제2 도전형을 가지는 것을 예시로 설명한다. 이와 같이 후면 전극형 구조를 가지는 태양 전지(100)에서는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 함께 후면에 위치하므로 확산 영역(320, 340)이 반도체 기판(10)의 후면에서 전체적으로 형성되면 확산 영역(320, 340)이 오히려 필요한 캐리어의 이동을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 확산 영역(320)이 전체적으로 형성되면 제1 확산 영역(320)이 제2 도전형 영역(34)에 인접한 부분에서 제2 도전형 영역(34)으로 향하는 캐리어의 흐름을 방해한다. 또는, 제2 확산 영역(340)이 전체적으로 형성되면 제2 확산 영역(340)이 제1 도전형 영역(32)에 인접한 부분에서 제1 도전형 영역(32)으로 향하는 캐리어의 흐름을 방해한다. 특히, 확산 영역(320, 340)은 서로 이격되어 형성되어 확산 영역(320, 340) 사이에 이들을 이격하는 베이스 영역(110)이 위치할 수 있는데, 이에 의하여 반도체 기판(10) 내의 도핑 영역을 줄여 반도체 기판(10)의 특성 변화 등을 최소화할 수 있다. The diffusion regions 320 and 340 may include one of the first diffusion region 320 and the second diffusion region 340 or may include a first diffusion region 320 and a second diffusion region 340, have. Here, the first diffusion region 320 is formed in a region of the semiconductor substrate 10 that is partially adjacent to the control passivation film 20 at a position corresponding to the first conductive type region 32, The doping concentration may be lower than the first conductivity type region 32. And the second diffusion region 340 is formed in a region of the semiconductor substrate 10 that is partially adjacent to the control passivation film 20 at a location corresponding to the second conductive type region 34, The concentration may be lower than the second conductivity type region 32. [ A region of the first and second diffusion regions 320 and 340 having the same conductivity type as the base region 110 (for example, the second diffusion region 340) has a higher doping concentration than the base region 110 Lt; / RTI > Hereinafter, the base region 110 has a second conductivity type for convenience. Since the first and second conductivity type regions 32 and 34 are located on the rear side in the solar cell 100 having the rear electrode structure as described above, the diffusion regions 320 and 340 are formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 as a whole Once formed, the diffusion regions 320 and 340 can prevent the movement of the necessary carriers. For example, if the first diffusion region 320 is formed as a whole, the first diffusion region 320 interferes with the flow of carriers from the portion adjacent to the second conductivity type region 34 toward the second conductivity type region 34 do. Alternatively, if the second diffusion region 340 is formed in its entirety, the second diffusion region 340 interferes with the flow of carriers from the portion adjacent to the first conductivity type region 32 toward the first conductivity type region 32. In particular, the diffusion regions 320 and 340 may be spaced apart from each other to define a base region 110 spaced between the diffusion regions 320 and 340, thereby reducing the doping region in the semiconductor substrate 10 The characteristics of the semiconductor substrate 10 and the like can be minimized.

그리고 제1 및 제2 확산 영역(32, 34)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에 대응하는 형상을 가지므로 제1 확산 영역(32)과 제2 확산 영역(34)이 서로 교번하여 위치할 수 있다. Since the first and second diffusion regions 32 and 34 have shapes corresponding to the first and second conductivity type regions 32 and 34, the first diffusion region 32 and the second diffusion region 34 They can be located alternately.

본 실시예에서 확산 영역(320, 340)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34), 제어 패시베이션막(20) 및 반도체 기판(10)이 접합되는 부분에서 제1 또는 제2 도전형 영역(32, 34)의 다수 캐리어가 쉽게 통과할 수 있도록 에너지 밴드를 변형하는 역할을 한다. 이에 의하여 개방 전압 및 충밀도를 향상할 수 있는데, 특히 충밀도를 크게 향상할 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. In the present embodiment, the diffusion regions 320 and 340 are formed in the first or second conductivity type regions 32 and 34, the control passivation film 20, and the semiconductor substrate 10, And serves to deform the energy band so that the majority carriers of the regions 32 and 34 can easily pass through. As a result, the open-circuit voltage and the filling density can be improved. In particular, the filling density can be greatly improved. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 3의 (a)는 본 실시예에 따른 태양 전지(100)의 에너지 밴드 다이어그램이고, (b)는 확산 영역(320, 340)을 구비하지 않는 태양 전지의 에너지 밴드 다이어 그램이다. 도 3에서는, 일 예로, 베이스 영역(110)이 n형을 가지고, 제1 확산 영역(320) 및 제1 도전형 영역(32)이 p형을 가지는 경우를 도시하였다. 참조로, 제1 확산 영역(320)의 도핑 농도는 제1 도전형 영역(32)의 도핑 농도보다 작다. 3 (a) is an energy band diagram of the solar cell 100 according to the present embodiment, and FIG. 3 (b) is an energy band diagram of the solar cell having no diffusion regions 320 and 340. FIG. In FIG. 3, for example, the base region 110 has an n-type, and the first diffusion region 320 and the first conductivity type region 32 have a p-type. The doping concentration of the first diffusion region 320 is less than the doping concentration of the first conductivity type region 32.

도 3의 (a)을 참조하면, 제1 확산 영역(320)은 제1 도전형 영역(32), 제어 패시베이션막(22) 및 베이스 영역(10)를 향하면서 전도대 및 가전도대 각각이 점진적이고 연속적으로 감소하도록 에너지 밴드를 변형한다. 이와 같은 에너지 밴드 다이어그램을 가지면, 전도대에 위치한 전자(e-)는 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(32) 사이에서 에너지 밴드갭(△Ec)이 존재하여 도면의 실선 화살표처럼 제1 도전형 영역(32)으로 이동하지 못하게 되고, 가전도대에 위치한 정공은 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(32) 사이에서 에너지 밴드갭(△Ev)이 존재하여 도면의 점선 화살표처럼 제1 도전형 영역(32)으로 쉽게 이동하게 된다. 반면, 제1 확산 영역(320)이 없는 경우에는 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 제어 패시베이션막(22)을 기준으로 전도대 및 가전도대가 불연속적으로 위치하게 되고, 이에 의하여 캐리어가 원하는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제어 패시베이션막(22) 부근에서 불연속적인 전도대 및 가전도대가 원하는 캐리어가 도전형 영역(32, 34)으로 이동하는 것을 방지하는 에너지 장벽이 된다. 이와 같이 본 실시예에서 확산 영역(320, 340)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)으로 원하는 캐리어가 쉽게 이동할 수 있도록 하는 에너지 밴드를 변형하여, 태양 전지(100)의 개방 전압 및 충밀도를 향상시킬 수 있다. 3 (a), the first diffusion region 320 is formed in such a manner that the conduction band and the electrical conductivity band are gradually shifted toward the first conductivity type region 32, the control passivation film 22 and the base region 10 And modifies the energy band to decrease continuously. In the case of the energy band diagram, the electrons e located in the conduction band have an energy band gap Ec between the base region 10 and the first conductivity type region 32, The energy band gap? Ev between the base region 10 and the first conductivity type region 32 is present in the holes located in the current conduction band, And is easily moved to the first conductivity type region 32. On the other hand, in the absence of the first diffusion region 320, as shown in FIG. 3 (b), the conduction band and the electrical conductivity band are discontinuously positioned with respect to the control passivation film 22, It is possible to prevent movement in the direction. In other words, a discontinuous conduction band and an electrical conductivity band in the vicinity of the control passivation film 22 serve as an energy barrier preventing the desired carrier from moving to the conductive type regions 32 and 34. As described above, the diffusion regions 320 and 340 in the present embodiment are formed by modifying the energy band that allows a desired carrier to easily move into the first and second conductivity type regions 32 and 34, And filling density can be improved.

그리고 제어 패시베이션막(20)은 제1 도전형 영역(32)과 제1 확산 영역(320) 사이에 위치하여 제1 도전형 도펀트를 포함하는 제1 도핑 부분(202) 및/또는 제2 도전형 영역(34)과 제2 확산 영역(340) 사이에 위치하여 제2 도전형 도펀트를 포함하는 제2 도핑 부분(204)을 포함할 수 있다. 즉, 제어 패시베이션막(20)에서는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에 대응하도록 각기 부분적으로 형성되는 제1 및 제2 도핑 부분(202, 204)이 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 일 예로, 제어 패시베이션막(20)은 배리어 영역(36)에 대응하며 도핑되지 않는 미도핑 부분(206)을 사이에 두고 제1 및 제2 도핑 부분(202, 204)이 서로 이격하여 서로 교번적으로 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 제1 및 제2 도핑 부분(202, 204)에는 부분적으로 도펀트가 집중되어 다른 부분보다 더 높은 농도를 가지는 고농도 도핑 부분(202a, 204a)가 형성될 수 있다. 이러한 고농도 도핑 부분(202a, 204a)은 도펀트가 제어 패시베이션막(20)의 일부분에서 응집되어 잔류하여 형성된 부분일 수 있다. 고농도 도핑 부분(202a, 204a)은 다양하고 랜덤(random)한 형상을 가지면서 불규칙하게 위치할 수 있다. The control passivation layer 20 may include a first doped portion 202 and a second doped portion 202 that are located between the first conductive region 32 and the first diffusion region 320 and include a first conductive dopant, And a second doped portion 204 located between the region 34 and the second diffusion region 340 and including a second conductive dopant. That is, in the control passivation film 20, the first and second doped portions 202 and 204 may be partially formed to correspond to the first and second conductivity type regions 32 and 34, respectively. In this embodiment, the control passivation film 20 corresponds to the barrier region 36 and the first and second doped portions 202 and 204 are spaced apart from each other with the undoped undoped portion 206 therebetween And can be positioned alternately with each other. However, the present invention is not limited thereto. At this time, the first and second doped portions 202 and 204 may be partially doped to form heavily doped portions 202a and 204a having higher concentrations than other portions. These heavily doped portions 202a and 204a may be portions where the dopant is formed by remaining in a cohesive state at a portion of the control passivation film 20. [ The highly doped portions 202a and 204a may be irregularly positioned with various random shapes.

이에 따라 제어 패시베이션막(20)의 제1 및 제2 도핑 부분(202, 204)은 도핑이 되지 않은 다른 절연막(반사 방지막(26), 전면 및 후면 패시베이션막(24, 40), 특히, 산화막을 포함하는 다른 절연막)보다 제1 또는 제2 도전형 도펀트의 도핑 농도가 높다. The first and second doped portions 202 and 204 of the control passivation film 20 are electrically connected to other undoped insulating films (the antireflection film 26, the front and back passivation films 24 and 40, The doping concentration of the first or second conductivity type dopant is higher than that of the first or second conductivity type dopant).

이러한 확산 영역(320, 340)은 상술한 바와 같이 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 가져 도전형 영역(32, 34)의 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 쉽게 통과하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 이에 의하여 특정한 도핑 프로파일을 가지게 되는데 이를 도 1 및 2와 함께 도 4을 참조하여 상세하게 설명한다. The diffusion regions 320 and 340 may be formed in such a manner that the control passivation film 20 has an amorphous structure so that the first or second conductivity type dopant of the conductive regions 32 and 34 can easily form the control passivation film 20 Can be formed by passing. Thereby, a specific doping profile is obtained. This will be described in detail with reference to FIG. 4 together with FIG. 1 and FIG.

도 4은 도 1에 도시한 태양 전지에서 도전형 영역, 제어 패시베이션막 및 확산 영역의 도핑 프로파일을 도시한 그래프이다. 참조로, 도 4에 따른 도핑 프로파일은 이차 이온 질량 분석법(secondary ion mass spectrometry, SIMS) (SIMS)에 의하여 측정된 것을 도시하였다. 4 is a graph showing a doped profile of a conductive type region, a control passivation film and a diffusion region in the solar cell shown in Fig. By way of reference, the doping profiles according to FIG. 4 were measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS) (SIMS).

도 4에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 영역(32), 제어 패시베이션막(20) 및 제1 확산 영역(320), 및/또는 제2 도전형 영역(34), 제어 패시베이션막(20), 제2 확산 영역(340)을 두께 방향으로 볼 때, 제1 또는 제2 도전형 영역(32, 34)에서는 상대적으로 균일한 도핑 농도를 가지고 제어 패시베이션막(20) 및 제1 또는 제2 확산 영역(320, 340)에서 반도체 기판(10)의 내부로 향하면서 도핑 농도가 연속적이고 점진적으로 줄어드는 도핑 농도를 가지게 된다. 즉, 제1 도전형 영역(32)이 상대적으로 균일하며 높은 표면 도핑 농도(Cs)를 가지고, 제어 패시베이션막(20) 및 제1 확산 영역(320)을 지나면서 도핑 농도가 0이 될 때까지 도핑 농도가 점진적으로 감소한다. 그리고 제2 도전형 영역(34)이 상대적으로 균일하며 높은 표면 도핑 농도(Cs)를 가지고, 제어 패시베이션막(20) 및 제2 확산 영역(340)을 지나면서 도핑 농도가 베이스 영역(110)의 도핑 농도와 동일할 때까지 도핑 농도가 점진적으로 감소한다. 도 4에서는 편의를 위하여 제1 도전형 영역(32)의 표면 도핑 농도(Cs)와 제2 도전형 영역(34)의 표면 도핑 농도(Cs)가 서로 동일한 것으로 도시하였으나, 실제로 제1 도전형 영역(32)의 표면 도핑 농도(Cs)와 제2 도전형 영역(34)의 표면 도핑 농도(Cs)는 서로 다를 수 있다. 이러한 도핑 프로파일에 의하여 도전형 영역(32, 34)의 제1 및/또는 제2 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 통과하여 확산하여 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)이 형성되었음을 알 수 있다. 4, the first conductive type region 32, the control passivation film 20 and the first diffusion region 320, and / or the second conductive type region 34, the control passivation film 20, The control passivation film 20 and the first or second diffusion region 32 and 34 have a relatively uniform doping concentration in the first or second conductivity type regions 32 and 34 when the second diffusion region 340 is viewed in the thickness direction. The doping concentration is continuously and gradually reduced in the regions 320 and 340 while being directed to the inside of the semiconductor substrate 10. That is, the first conductivity type region 32 is relatively uniform and has a high surface doping concentration Cs, and passes through the control passivation film 20 and the first diffusion region 320 until the doping concentration becomes zero The doping concentration gradually decreases. And the second conductivity type region 34 is relatively uniform and has a high surface doping concentration Cs and the doping concentration is greater than the doping concentration of the base region 110 after passing through the control passivation film 20 and the second diffusion region 340. [ The doping concentration gradually decreases until it becomes equal to the doping concentration. Although the surface doping concentration Cs of the first conductivity type region 32 and the surface doping concentration Cs of the second conductivity type region 34 are shown to be the same for convenience in FIG. 4, The surface doping concentration Cs of the first conductivity type region 32 and the surface doping concentration Cs of the second conductivity type region 34 may be different from each other. The first and / or second conductivity type dopants of the conductive type regions 32 and 34 are diffused through the control passivation film 20 by the doping profile to form the first and second diffusion regions 320 and 340 .

두께 방향에서 제1 도전형 영역(32)의 도핑 농도의 차이(제어 패시베이션막(20)에 인접한 부분과 이의 반대 부분에서의 도핑 농도의 차이)보다 제1 확산 영역(320)의 도핑 농도의 차이(제어 패시베이션막(20)에 인접한 부분과 이의 반대 부분에서의 도핑 농도의 차이)가 크다. 이와 유사하게, 두께 방향에서 제2 도전형 영역(34)의 도핑 농도의 차이(제어 패시베이션막(20)에 인접한 부분과 이의 반대 부분에서의 도핑 농도의 차이)보다 제2 확산 영역(340)의 도핑 농도(제어 패시베이션막(20)에 인접한 부분과 이의 반대 부분에서의 도핑 농도의 차이)의 차이가 클 수 있다. 이에 따라 두께 방향으로 볼 때 도핑 프로파일에서 도핑 농도 구배(또는 기울기)의 절대값이 제1 도전형 영역(32)에서보다 제1 확산 영역(320)에서 크고 제2 도전형 영역(34)에서보다 제2 확산 영역(340)에서 클 수 있다. 이는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 쪽에서 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 주입되어 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에서는 균일하게 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 분포되고, 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에 포함된 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 확산되어 형성된 것이기 때문이다. The difference in doping concentration of the first conductive region 32 in the thickness direction (difference in doping concentration between the portion adjacent to the control passivation film 20 and the opposite portion thereof) (The difference in doping concentration between the portion adjacent to the control passivation film 20 and the portion opposite thereto) is large. Similarly, the difference in doping concentration of the second conductive region 34 in the thickness direction (the difference in doping concentration between the portion adjacent to the control passivation film 20 and the opposite portion thereof) The difference between the doping concentration (the difference in doping concentration between the portion adjacent to the control passivation film 20 and the portion opposite thereto) may be large. The absolute value of the doping concentration gradient (or slope) in the doping profile as viewed in the thickness direction is greater in the first diffusion region 320 than in the first conductivity type region 32 and greater than in the second conductivity type region 34 And may be larger in the second diffusion region 340. This is because the first or second conductivity type dopant is implanted in the first and second conductivity type regions 32 and 34 to form the first or second conductivity type dopant uniformly in the first and second conductivity type regions 32 and 34, And the first and second diffusion regions 320 and 340 are formed by diffusing the first or second conductivity type dopant included in the first and second conductivity type regions 32 and 34.

일 예로, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)의 도핑 농도가 각기 1X1019/cm3 이상일 수 있다. 이러한 범위 내에서 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)의 효과를 충분히 구현하고 제1 및 제2 전극(42, 44)과의 접촉 저항을 최소화할 수 있다. 그리고, 일 예로, 제1 확산 영역(320)의 도핑 농도가 각기 1X1019/cm3 이하이면서 제1 도전형 영역(32)의 도핑 농도보다 작을 수 있고, 제2 확산 영역(340)의 도핑 농도가 각기 1X1019/cm3 이하이면서 제2 도전형 영역(34)의 도핑 농도보다 작을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)은 각기 전체 영역에서 상대적으로 균일한 도핑 농도를 가진다. For example, the doping concentrations of the first and second conductivity type regions 32 and 34 may be 1 × 10 19 / cm 3 or more, respectively. Within this range, the effects of the first and second conductivity type regions 32 and 34 can be sufficiently realized and the contact resistance with the first and second electrodes 42 and 44 can be minimized. For example, the doping concentration of the first diffusion region 320 may be less than 1 × 10 19 / cm 3 and the doping concentration of the first conductivity type region 32 may be less than the doping concentration of the first diffusion region 320, May be less than 1 × 10 19 / cm 3 and less than the doping concentration of the second conductivity type region 34, respectively. However, the present invention is not limited thereto. At this time, each of the first and second conductivity type regions 32 and 34 has a relatively uniform doping concentration in the entire region.

확산 영역(320, 340)의 두께(T2, T3)는 도전형 영역(32, 34)의 두께(또는 반도체층(30)의 두께)(T1)와 같거나 그보다 클 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제1 확산 영역(320)의 두께(T2)가 제1 도전형 영역(32) 또는 반도체층(30)의 두께(T1)와 같거나 그보다 크고, 제2 확산 영역(340)의 두께(T3)가 제2 도전형 영역(34) 또는 반도체층(30)의 두께(T1)와 같거나 그보다 크다. 이에 의하면 반도체층(30)의 형성 시의 공정 시간을 줄일 수 있고 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)에 의한 효과를 충분하게 구현할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 확산 영역(320, 340)의 두께(T2, T3)가 도전형 영역(32, 34)의 두께(또는 반도체층(30)의 두께)(T1)보다 작을 수도 있다. The thicknesses T2 and T3 of the diffusion regions 320 and 340 may be equal to or greater than the thickness T1 of the conductive regions 32 and 34 (or the thickness of the semiconductor layer 30). More specifically, the thickness T2 of the first diffusion region 320 is equal to or greater than the thickness T1 of the first conductive region 32 or the semiconductor layer 30, Is equal to or greater than the thickness T1 of the second conductivity type region 34 or the semiconductor layer 30. Accordingly, the process time for forming the semiconductor layer 30 can be shortened and the effect of the first and second diffusion regions 320 and 340 can be sufficiently realized. However, the present invention is not limited thereto, and the thicknesses T2 and T3 of the diffusion regions 320 and 340 may be smaller than the thickness T1 of the conductive regions 32 and 34 (or the thickness of the semiconductor layer 30) It is possible.

일 예로, 제1 또는 제2 확산 영역(320, 340)의 두께(T2, T3)는 반도체 기판(10)의 표면으로부터 실질적으로 도핑이 되어 있지 않다고 판단되는 기준 도핑 농도(Co)가 되는 부분까지의 거리를 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 및 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)의 도핑 농도가 앞서 설명한 바와 같이 이차 이온 질량 분석법에 의하여 측정될 경우에 기준 도핑 농도(Co)가 1X1015/cm3일 수 있다. 이는 이차 이온 질량 분석법에 의하면 실제로 도펀트가 도핑되지 않은 경우에도 노이즈(noise) 등에 의하여 도핑 농도가 있는 것으로 표시되는 것을 고려한것이다. 즉, 도핑 농도가 1X1015/cm3 미만인 경우에는 비록 도핑 농도가 있는 것으로 표시되더라도 실제로는 도핑이 되지 않은 경우이므로 이 부분은 제1 또는 제2 확산 영역(320, 340)의 두께 판단 시 고려하지 않는 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다양한 방법에 의하여 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)의 도핑 농도를 측정할 수 있으며, 이를 고려한 다양한 방법에 의하여 제1 또는 제2 확산 영역(320, 340)의 두께를 측정 또는 판별할 수 있다. For example, the thicknesses T2 and T3 of the first or second diffusion regions 320 and 340 may be the same as the reference doping concentration Co that is determined to be substantially not doped from the surface of the semiconductor substrate 10 As shown in FIG. For example, when the doping concentrations of the first and second conductivity type regions 32 and 34 and the first and second diffusion regions 320 and 340 are measured by secondary ion mass spectrometry as described above, The concentration (Co) may be 1 x 10 < 15 > / cm < 3 >. According to the secondary ion mass spectrometry, even when the dopant is not actually doped, it is considered that the doping concentration is indicated by noise or the like. That is, when the doping concentration is less than 1 × 10 15 / cm 3 , even if the doping concentration is indicated, the doping is not actually performed. Therefore, this portion is not considered when determining the thickness of the first or second diffusion region 320 or 340 I will not. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the doping concentration of the first and second diffusion regions 320 and 340 can be measured by various methods, and the thicknesses of the first and second diffusion regions 320 and 340 can be measured or determined can do.

일 예로, 두께 방향으로 볼 때 제1 확산 영역(320)의 도핑 농도 구배의 절대값보다 제2 확산 영역(340)의 도핑 농도 구배의 절대값보다 작을 수 있다. 그리고 베이스 영역(110)과 동일한 제2 도전형을 가지는 제2 확산 영역(340)의 두께(T3)가 제1 도전형을 가지는 제1 확산 영역(320)의 두께(T2)보다 클 수 있다. 베이스 영역(110)과 동일한 제2 도전형을 가지는 제2 확산 영역(340)이 베이스 영역(110)에서 상대적으로 큰 두께로 형성되어도 무방하기 때문이다. 그리고 제1 확산 영역(320)은 베이스 영역(110)과 동일한 제1 도전형을 가지도록 도핑해야 하므로, 상대적으로 두껍게 형성되면 패시베이션 특성을 저하시킬 수 있다. 일 예로, 공정을 단순화하기 위하여 제2 도전형 영역(34)과 전면 전계 영역(130)을 동일한 공정에서 형성할 수 있는 열 확산법에 의하면 제2 도전형 도펀트가 무한하므로 상대적으로 두꺼운 제2 확산 영역(340)을 쉽게 형성할 수 있다. 그리고 제1 도전형 영역(32)은 부분적인 도핑을 위한 레이저 도핑 등에 의하여 형성되면 제1 도전형 도펀트가 유한하므로 상대적으로 얇은 제1 확산 영역(320)을 쉽게 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 확산 영역(340)의 두께가 제1 확산 영역(320)보다 작은 것도 가능하다. The absolute value of the doping concentration gradient in the first diffusion region 320 may be smaller than the absolute value of the doping concentration gradient in the second diffusion region 340 in the thickness direction. The thickness T3 of the second diffusion region 340 having the same second conductivity type as that of the base region 110 may be greater than the thickness T2 of the first diffusion region 320 having the first conductivity type. The second diffusion region 340 having the same second conductivity type as the base region 110 may be formed to have a relatively large thickness in the base region 110. Since the first diffusion region 320 has to be doped to have the same first conductivity type as that of the base region 110, the passivation characteristics may be degraded if the first diffusion region 320 is relatively thick. For example, according to the thermal diffusion method in which the second conductive type region 34 and the front electric field region 130 can be formed in the same process in order to simplify the process, the second conductive type dopant is infinite, (340) can easily be formed. If the first conductive type region 32 is formed by laser doping or the like for partial doping, the first conductive type dopant is finite, so that the relatively thin first diffusion region 320 can be easily formed. However, the present invention is not limited thereto, and the thickness of the second diffusion region 340 may be smaller than that of the first diffusion region 320.

또는, 제1 확산 영역(320)의 두께가 500nm 이하(일 예로, 50nm 내지 500nm)이고, 제2 확산 영역(340)의 두께가 800nm 이하(50nm 내지 800nm)일 수 있다. 이러한 두께 범위 내에서 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)에 의한 효과를 충분하게 구현할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Alternatively, the thickness of the first diffusion region 320 may be 500 nm or less (for example, 50 nm to 500 nm) and the thickness of the second diffusion region 340 may be 800 nm or less (50 nm to 800 nm). The effect of the first and second diffusion regions 320 and 340 can be sufficiently realized within such a thickness range. However, the present invention is not limited thereto.

도면 및 상술한 설명에서는 제1 확산 영역(320) 및 제2 확산 영역(340)이 모두 구비된 것을 예시하였다. 이와 달리 제1 확산 영역(320) 및 제2 확산 영역(340) 중 하나만 구비될 수도 있다. 일 예로, 제1 및 제2 확산 영역(320, 340) 중에서 반도체 기판(10)과 반대되는 도전형을 가지는 도전형 영역(일 예로, 제1 도전형 영역(32))에 대응하는 제1 확산 영역(320)만이 구비되고, 반도체 기판(10)과 동일한 도전형을 가지는 도전형 영역(일 예로, 제2 도전형 영역(34))에 대응하는 제2 확산 영역(340)은 구비되지 않을 수 있다. 이는 반도체 기판(10)에 포함된 도전형 도펀트에 의한 캐리어를 다수 캐리어로 사용하는 도전형 영역으로는 반도체 기판(10)의 캐리어가 쌓이면서 형성된 전계에 의하여 캐리어가 제어 패시베이션막(20)을 통하여 쉽게 이동할 수 있어도, 이와 반대되는 캐리어를 다수 캐리어로 사용하는 도전형 영역으로는 캐리어가 제어 패시베이션막(20)을 통하여 쉽게 이동하기 어렵기 때문이다. 다른 실시예로 제2 확산 영역(340)만 구비되고 제1 확산 영역(320)이 구비되지 않을 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)이 모두 구비되지 않을 수도 있다. In the drawings and the above description, it is exemplified that both the first diffusion region 320 and the second diffusion region 340 are provided. Alternatively, only one of the first diffusion region 320 and the second diffusion region 340 may be provided. For example, a first diffusion (not shown) corresponding to a conductive type region (for example, the first conductive type region 32) having a conductive type opposite to the semiconductor substrate 10 among the first and second diffusion regions 320 and 340 Only the region 320 is provided and the second diffusion region 340 corresponding to the conductive type region (for example, the second conductive type region 34) having the same conductivity type as that of the semiconductor substrate 10 is not provided have. This is because in the conductive type region in which the carrier by the conductive type dopant included in the semiconductor substrate 10 is used as a majority carrier, carriers are easily transferred through the control passivation film 20 by the electric field formed while the carriers of the semiconductor substrate 10 are piled up It is difficult for the carrier to move easily through the control passivation film 20 in the conductive type region where the opposite carrier is used as the majority carrier. In other embodiments, only the second diffusion region 340 may be provided and the first diffusion region 320 may not be provided. In some embodiments, the first and second diffusion regions 320 and 340 may be omitted.

반도체 기판(10)의 후면에서 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 및 배리어 영역(36) 위에 후면 패시베이션막(40)이 형성될 수 있다. 일 예로, 후면 패시베이션막(40)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 및 배리어 영역(36)에 접촉하여 형성되어 구조를 단순화할 수 있다. The rear passivation film 40 may be formed on the first and second conductivity type regions 32 and 34 and the barrier region 36 on the rear surface of the semiconductor substrate 10. [ For example, the rear passivation film 40 may be formed in contact with the first and second conductivity type regions 32 and 34 and the barrier region 36 to simplify the structure.

후면 패시베이션막(40)은, 도전형 영역(32, 34)과 전극(42, 42)의 전기적 연결을 위한 컨택홀(46)을 구비한다. 컨택홀(46)은, 제1 도전형 영역(32)과 제1 전극(42)의 연결을 위한 제1 컨택홀(461)과, 제2 도전형 영역(34)과 제2 전극(44)의 연결을 위한 제2 컨택홀(462)를 구비한다. 이에 의하여 후면 패시베이션막(40)은 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)이 연결되어야 하지 않을 전극(즉, 제1 도전형 영역(32)의 경우에는 제2 전극(44), 제2 도전형 영역(34)의 경우에는 제1 전극(42))과 연결되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 후면 패시베이션막(40)은 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 및/또는 배리어 영역(36)을 패시베이션하는 효과를 가질 수 있다. The rear passivation film 40 has contact holes 46 for electrical connection between the conductive regions 32 and 34 and the electrodes 42 and 42. The contact hole 46 includes a first contact hole 461 for connecting the first conductivity type region 32 and the first electrode 42 and a second contact hole 461 for connecting the second conductivity type region 34 and the second electrode 44, And a second contact hole 462 for connection of the second contact hole 462. As a result, the rear passivation film 40 is formed in the same manner as that of the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 in the case of the electrode to which the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 should not be connected 44 in the case of the second conductivity type region 34 and the first electrode 42 in the case of the second conductivity type region 34). In addition, the back passivation film 40 may have the effect of passivating the first and second conductivity type regions 32, 34 and / or the barrier region 36.

그리고 반도체 기판(10)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(10)의 전면에 형성된 전면 전계 영역(130) 위)에 전면 패시베이션막(24) 및/또는 반사 방지막(26)이 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 전면 전계 영역(130) 위에 다른 적층 구조의 절연막이 형성될 수도 있다. The front passivation film 24 and / or the antireflection film 26 can be positioned on the front surface of the semiconductor substrate 10 (more precisely, on the front electric field area 130 formed on the front surface of the semiconductor substrate 10) have. However, the present invention is not limited thereto, and another insulating layer having a stacked structure may be formed on the front electric field area 130.

전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)은 실질적으로 반도체 기판(10)의 전면에 전체적으로 형성될 수 있다. 그리고 후면 패시베이션막(40)은 컨택홀(46)을 제외하고 반도체층(30)의 후면 위에 전체적으로 형성될 수 있다. The front passivation film 24 and the antireflection film 26 may be formed entirely on the entire surface of the semiconductor substrate 10. [ And the rear passivation film 40 may be formed entirely on the rear surface of the semiconductor layer 30 except for the contact hole 46. [

전면 패시베이션막(24) 또는 후면 패시베이션막(40)은 반도체 기판(10) 또는 반도체층(30)에 접촉하여 형성되어 반도체 기판(10) 또는 반도체층(30)의 전면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(26)은 반도체 기판(10)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시켜 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(100)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. The front passivation film 24 or the rear passivation film 40 may be formed in contact with the semiconductor substrate 10 or the semiconductor layer 30 to prevent defects present in the front surface or bulk of the semiconductor substrate 10 or the semiconductor layer 30 Immobilized. Thus, the recombination site of the minority carriers can be removed to increase the open-circuit voltage of the solar cell 100. The antireflection film 26 may reduce the reflectivity of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 10, thereby increasing the amount of light reaching the pn junction. Accordingly, the short circuit current Isc of the solar cell 100 can be increased.

전면 패시베이션막(24), 반사 방지막(26) 및 후면 패시베이션막(40)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 전면 패시베이션막(24), 반사 방지막(26) 또는 패시베이션막(40)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, 실리콘 탄화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. The front passivation film 24, the antireflection film 26, and the rear passivation film 40 may be formed of various materials. In one example, the front passivation film 24, the anti-reflection film 26 or the passivation film 40 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, silicon oxide, silicon nitride oxide, aluminum oxide film, a silicon carbide film, MgF 2, ZnS, TiO 2, and CeO 2 , or a multilayer structure in which two or more films are combined.

일 예로, 본 실시예에서 전면 패시베이션막(24) 및/또는 반사 방지막(26), 후면 패시베이션막(40)은 우수한 절연 특성, 패시베이션 특성 등을 가질 수 있도록 도펀트 등을 구비하지 않을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. For example, in the present embodiment, the front passivation film 24 and / or the antireflection film 26 and the rear passivation film 40 may not include a dopant or the like so as to have excellent insulating properties, passivation properties, and the like. However, the present invention is not limited thereto.

전면 패시베이션막(24), 반사 방지막(26) 및 후면 패시베이션막(40)은 제어 패시베이션막(20)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 이에 의하여 절연 특성 및 패시베이션 특성을 향상할 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. The front passivation film 24, the antireflection film 26, and the rear passivation film 40 may have a thickness greater than that of the control passivation film 20. [ As a result, the insulating characteristics and the passivation characteristics can be improved. Various other variations are possible.

제1 전극(42)은 후면 패시베이션막(40)의 제1 컨택홀(461)의 적어도 일부를 채우면서 형성되어 제1 도전형 영역(32)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)되고, 제2 전극(44)은 후면 패시베이션막(40)의 제2 컨택홀(462)의 적어도 일부를 채우면서 형성되며 제2 도전형 영역(34)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)된다. The first electrode 42 is formed by filling at least a portion of the first contact hole 461 of the rear passivation film 40 and is electrically connected to the first conductive type region 32 The second electrode 44 is formed by filling at least a portion of the second contact hole 462 of the rear passivation film 40 and electrically connected to the second conductive type region 34 (for example, by contact formation).

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34), 배리어 영역(36), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)의 평면 형상의 일 예를 상세하게 설명한다. 1 and 2, the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34, the barrier region 36, and the planar shape of the first and second electrodes 42 and 44 Will be described in detail.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는, 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34)은 각기 스트라이프 형상을 이루도록 길게 형성되면서, 길이 방향과 교차하는 방향에서 서로 교번하여 위치하고 있다. 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이에 이들을 이격하는 배리어 영역(36)이 위치할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 서로 이격된 복수의 제1 도전형 영역(32)이 일측 가장자리에서 서로 연결될 수 있고, 서로 이격된 복수의 제2 도전형 영역(34)이 타측 가장자리에서 서로 연결될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 1 and 2, in the present embodiment, the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34 are formed so as to have a stripe shape and are alternately arranged in a direction intersecting the longitudinal direction, Respectively. Barrier regions 36 may be located between the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34 to isolate them. Although not shown, a plurality of first conductive regions 32 spaced apart from each other may be connected to each other at one edge, and a plurality of second conductive regions 34 separated from each other may be connected to each other at the other edge. However, the present invention is not limited thereto.

이때, 베이스 영역(110)이 제2 도전형을 가질 때, 제1 도전형 영역(32)의 면적이 제2 도전형 영역(34)의 면적보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(34) 및 베이스 영역(110)이 n형을 가지면, 베이스 영역(110)과 광전 변환에 의하여 캐리어를 형성하는 접합(일 예로, 제어 패시베이션막(20)을 사이에 둔 pn 접합)을 형성하는 제1 도전형 영역(32)을 넓게 형성하여 광전 변환 면적을 증가시킬 수 있다. 또한, 이 경우에는 넓은 면적을 가지는 에미터 영역이 이동 속도가 상대적으로 느린 정공을 효과적으로 수집하여 광전 변환 효율 향상에 좀더 기여할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, when the base region 110 has the second conductivity type, the area of the first conductivity type region 32 may be larger than the area of the second conductivity type region 34. For example, if the second conductivity type region 34 and the base region 110 have n-type conductivity, a junction that forms a carrier by photoelectric conversion with the base region 110 (e.g., a control passivation film 20, And the first conductivity type region 32 forming the pn junction formed on the first conductive type region 32 may be widely formed to increase the photoelectric conversion area. Further, in this case, the emitter region having a large area can effectively collect holes having a relatively slow moving speed, thereby contributing more to the improvement of photoelectric conversion efficiency. However, the present invention is not limited thereto.

일례로, 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)의 면적은 이들의 폭을 다르게 하는 것에 의하여 조절될 수 있다. 즉, 제1 도전형 영역(32)의 폭(W1)이 제2 도전형 영역(34)의 폭(W2)보다 클 수 있다. In one example, the areas of the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34 can be adjusted by varying their widths. That is, the width W1 of the first conductivity type region 32 may be greater than the width W2 of the second conductivity type region 34. [

그리고 제1 전극(42)이 제1 도전형 영역(32)에 대응하여 스트라이프 형상으로 형성되고, 제2 전극(44)이 제2 도전형 영역(34)에 대응하여 스트라이프 형상으로 형성될 수 있다. 컨택홀(도 1의 참조부호 46, 이하 동일)이 제1 및 제2 전극(42, 44)의 일부만을 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)에 각기 연결하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 컨택홀(46)이 복수 개의 컨택홀로 구성될 수 있다. 또는, 컨택홀(46) 각각이 제1 및 제2 전극(42, 44)에 대응하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 전체 길이에 형성될 수도 있다. 이에 의하면 제1 및 제2 전극(42, 44)과 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)의 접촉 면적을 최대화하여 캐리어 수집 효율을 향상할 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. 그리고 도면에 도시하지는 않았지만, 제1 전극(42)이 일측 가장자리에서 서로 연결되어 형성되고, 제2 전극(44)이 타측 가장자리에서 서로 연결되어 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The first electrode 42 may be formed in a stripe shape corresponding to the first conductivity type region 32 and the second electrode 44 may be formed in a stripe shape corresponding to the second conductivity type region 34 . The contact hole (reference numeral 46 in FIG. 1, hereinafter the same) is formed so that only a part of the first and second electrodes 42 and 44 are connected to the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34, respectively . For example, the contact hole 46 may be formed of a plurality of contact holes. Alternatively, the contact holes 46 may be formed in the entire length of the first and second electrodes 42 and 44 corresponding to the first and second electrodes 42 and 44, respectively. The contact area between the first and second electrodes 42 and 44 and the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34 can be maximized to improve the carrier collection efficiency. Various other variations are possible. Although not shown in the figure, the first electrodes 42 may be connected to each other at one edge, and the second electrodes 44 may be connected to each other at the other edge. However, the present invention is not limited thereto.

본 실시예에 따른 태양 전지(100)에 광이 입사되면 베이스 영역(110)과 제1 도전형 영역(32) 사이에 형성된 pn 접합에서의 광전 변환에 의하여 전자와 정공이 생성되고, 생성된 정공 및 전자는 제어 패시베이션막(20)을 통과하여 각기 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)로 이동한 후에 제1 및 제2 전극(42, 44)으로 이동한다. 이에 의하여 전기 에너지를 생성하게 된다. When light is incident on the solar cell 100 according to the present embodiment, electrons and holes are generated by the photoelectric conversion at the pn junction formed between the base region 110 and the first conductivity type region 32, And electrons pass through the control passivation film 20 to move to the first and second electrodes 42 and 44 after moving to the first conductivity type region 32 and the second conductivity type region 34, respectively. Thereby generating electrical energy.

본 실시예에와 같이 반도체 기판(10)의 후면에 전극(42, 44)이 형성되고 반도체 기판(10)의 전면에는 전극이 형성되지 않는 후면 전극 구조의 태양 전지(100)에서는 반도체 기판(10)의 전면에서 쉐이딩 손실(shading loss)을 최소화할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 구조의 태양 전지(100)를 추후에 도 6 및 도 7를 참조하여 상세하게 설명한다. In the solar cell 100 having the rear electrode structure in which the electrodes 42 and 44 are formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 and electrodes are not formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 as in the present embodiment, The shading loss can be minimized at the front side of the screen. Thus, the efficiency of the solar cell 100 can be improved. However, the present invention is not limited thereto. The solar cell 100 of another structure will be described in detail later with reference to Figs. 6 and 7. Fig.

그리고 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 제어 패시베이션막(20)을 사이에 두고 반도체 기판(10) 위에 형성되므로 반도체 기판(10)과 다른 별개의 층으로 구성된다. 이에 의하여 반도체 기판(10)에 도펀트를 도핑하여 형성된 도핑 영역을 도전형 영역으로 사용하는 경우보다 재결합에 의한 손실을 최소화할 수 있다.Since the first and second conductivity type regions 32 and 34 are formed on the semiconductor substrate 10 with the control passivation film 20 interposed therebetween, As a result, the loss due to the recombination can be minimized as compared with the case where the doped region formed by doping the semiconductor substrate 10 with the dopant is used as the conductive type region.

이때, 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 가져 도전형 영역(32, 34)에 대응하여 반도체 기판(10)의 내부에 확산 영역(320, 340)을 쉽게 형성할 수 있다. 확산 영역(320, 340)에 의하여 태양 전지(100)의 개방 전압 및 충밀도를 개선하여 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다. At this time, the control passivation film 20 has an amorphous structure, and diffusion regions 320 and 340 can be easily formed in the semiconductor substrate 10 corresponding to the conductive regions 32 and 34. The efficiency of the solar cell 100 can be improved by improving the open voltage and the filling density of the solar cell 100 by the diffusion regions 320 and 340.

그리고 반도체층(30) 또는 도전형 영역(32, 34)이 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 부분(302)을 포함하여 고온 열처리 공정 등이 수행되어도 결정성의 변화가 적어 패시베이션 특성을 우수하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)의 개방 전압을 향상하여 태양 전지(100)의 효율을 크게 향상할 수 있다. Also, the semiconductor layer 30 or the conductive regions 32 and 34 include the polycrystalline portion 302 having a small grain size, so that even when a high-temperature heat treatment process or the like is performed, the crystallinity is not changed and the passivation property can be maintained excellent. As a result, the open circuit voltage of the solar cell 100 can be improved and the efficiency of the solar cell 100 can be greatly improved.

상술한 제어 패시베이션막(20) 및 반도체층(30)은 특정한 조건에서 형성되어 상술한 바와 같은 특성을 가질 수 있다. 이하에서는 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 원하는 특성을 가지는 제어 패시베이션막(20) 및 반도체층(30)을 형성하는 구체적인 태양 전지(100)의 제조 방법을 상세하게 설명한다. The above-described control passivation film 20 and the semiconductor layer 30 can be formed under specific conditions and have the above-described characteristics. Hereinafter, a method of manufacturing a control passivation film 20 having a desired characteristic and a specific solar cell 100 for forming the semiconductor layer 30 will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5F.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 5A to 5F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5a에 도시한 바와 같이, 베이스 영역(110)으로 구성되는 반도체 기판(10)의 후면에 제어 패시베이션막(20)을 형성한다. 제어 패시베이션막(20)은 반도체 기판(10)의 후면에 접촉하여 전체적으로 형성될 수 있다. First, as shown in FIG. 5A, the control passivation film 20 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 formed of the base region 110. The control passivation film 20 may be formed entirely in contact with the rear surface of the semiconductor substrate 10. [

본 실시예에서는 상술한 바와 같이 확산 영역(도 5d의 참조부호 320, 340)을 쉽게 형성할 수 있도록 제어 패시베이션막(20)이 비정질 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 제어 패시베이션막(20)은 상압 및 600℃ 내지 800℃의 공정 온도에서 열적 산화 공정을 수행하는 것에 의하여 쉽게 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로는, 상압의 조건에서, 500℃ 이하의 온도에서부터 600℃ 내지 800℃의 공정 온도까지 가열하여 열적 산화 공정을 수행하고 그 후에 500℃ 내지 550℃의 온도로 냉각하여, 제어 패시베이션막(20)을 형성할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 상술한 열적 산화 공정에 의하여 제어 패시베이션막(20)은 만든 후에 반도체층(30)을 형성하기 전에 제어 패시베이션막(20)을 치밀하게 하기 위한 별도의 열처리를 수행하지 않을 수 있다. 그러면 간단한 공정에 의하여 상술한 바와 같이 비정질 구조를 가지는 제어 패시베이션막(20)을 형성할 수 있다. In this embodiment, as described above, the control passivation film 20 may have an amorphous structure so that diffusion regions (reference numerals 320 and 340 in FIG. 5D) can be easily formed. The control passivation film 20 having such an amorphous structure can be easily formed by performing a thermal oxidation process at a normal pressure and a process temperature of 600 ° C to 800 ° C. More specifically, the thermal oxidation process is performed by heating from a temperature of 500 ° C or lower to a process temperature of 600 ° C to 800 ° C under normal pressure, and then cooled to a temperature of 500 ° C to 550 ° C to form a control passivation film 20 can be formed. Particularly, in the present embodiment, the control passivation film 20 may not be subjected to a separate heat treatment to densify the control passivation film 20 before the semiconductor layer 30 is formed by the thermal oxidation process described above have. The control passivation film 20 having an amorphous structure as described above can be formed by a simple process.

상술한 열적 산화 공정에서 기체 분위기가 원료 기체로 산소 기체(O2)를 포함하고, 할로겐 기체를 더 포함할 수 있다. 할로겐 기체는 제어 패시베이션막(20)의 순도 및 품질을 높이는 역할을 할 수 있다. 할로겐 기체로는 쉽게 구할 수 있으며 상대적으로 안정성이 우수한 염소 기체를 사용할 수 있다. 다른 예로, 열적 산화 공정에서 기체 분위기가 비활성 기체 또는 질소 기체를 포함하여 제어 패시베이션막(20)을 형성할 수 있다. 일 예로, 비활성 기체 또는 질소 기체만을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 열적 산화 공정에서 상압 하에서 오존이 포함된 기체를 자외선(UV)로 분해하여 제어 패시베이션막(20)을 형성할 수 있다. In the thermal oxidation process described above, the gas atmosphere may contain an oxygen gas (O 2 ) as a raw material gas and further include a halogen gas. The halogen gas can serve to enhance the purity and quality of the control passivation film 20. [ As the halogen gas, a chlorine gas which can be easily obtained and is relatively stable can be used. As another example, in the thermal oxidation process, the gas atmosphere may include an inert gas or a nitrogen gas to form the control passivation film 20. As an example, it may contain only an inert gas or nitrogen gas. As another example, in the thermal oxidation process, the control passivation film 20 can be formed by decomposing gas containing ozone under atmospheric pressure into ultraviolet rays (UV).

이어서, 도 5b 내지 도 5d에 도시한 바와 같이, 제어 패시베이션막(20) 위에 제1 도전형 영역(32) 및 제2 도전형 영역(34)을 형성하고, 반도체 기판(10)의 전면에 전계 영역(130)을 형성한다. 실시예에 따라 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)을 형성하는 공정에서 또는 형성한 후에 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)을 형성할 수 있다. 그리고 반도체 기판(10)의 전면에 반사 방지 구조(예를 들어, 텍스쳐링 구조)를 형성할 수 있다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 5B to 5D, a first conductive type region 32 and a second conductive type region 34 are formed on the control passivation film 20, and an electric field (not shown) is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10, Regions 130 are formed. The first and second diffusion regions 320 and 340 may be formed in or after the process of forming the first and second conductivity type regions 32 and 34 according to the embodiment. An anti-reflection structure (for example, a texturing structure) may be formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10. This will be described in more detail as follows.

도 5b에 도시한 바와 같이, 제어 패시베이션막(20) 위에 반도체층(30)을 형성한다. 이때, 반도체층(30)은 진성(intrinsic)일 수 있다. The semiconductor layer 30 is formed on the control passivation film 20, as shown in Fig. 5B. At this time, the semiconductor layer 30 may be intrinsic.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서 반도체층(30)이 나노미터 수준(일 예로, 300nm 이하)의 결정립 크기 또는 반도체층(30)의 두께보다 작은 결정립 크기를 가지는 다결정 구조를 가지는 다결정 부분(도 1의 참조부호 302, 이하 동일)을 포함하고, 비정질 구조를 가지는 비정질 부분(도 1의 참조부호 304, 이하 동일)을 더 포함할 수 있다. 이러한 반도체층(30)은 제어 패시베이션막(20)을 형성하는 단계의 압력보다 낮은 압력, 700℃ 이하의 공정 온도 및 반도체 포함 기체를 포함하는 기체 분위기에서 증착에 의하여 형성된다. As described above, in the present embodiment, the semiconductor layer 30 is a polycrystalline portion having a polycrystalline structure having a grain size of less than a nanometer level (for example, 300 nm or less) or a crystal grain size smaller than the thickness of the semiconductor layer 30 1, reference numeral 302, hereinafter the same), and an amorphous portion having an amorphous structure (reference numeral 304 in FIG. 1, the same applies hereinafter). This semiconductor layer 30 is formed by deposition in a gas atmosphere including a semiconductor-containing gas and a process temperature of 700 DEG C or less, a pressure lower than the pressure of the step of forming the control passivation film 20. [

이와 같이 반도체층(30)의 증착 압력을 제어 패시베이션막(20)을 형성하는 단계의 압력보다 낮은 압력 또는 상압보다 낮은 압력으로 하면, 반도체층(30)이 빠른 속도로 성장되어 결정립 크기가 커지거나 결정도가 높아지는 것을 방지할 수 있다. 좀더 구체적으로, 반도체층(30)의 증착 시에 압력은 10 mtorr 내지 10 torr 일 수 있다. 이와 같은 압력 범위는 반도체층(30)의 형성이 원활하게 일어나면서도 결정립 크기가 커지는 것을 방지하는 범위로 한정된 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. If the deposition pressure of the semiconductor layer 30 is lower than the pressure or the atmospheric pressure of the step of forming the control passivation film 20, the semiconductor layer 30 grows at a high speed, It is possible to prevent the crystallinity from increasing. More specifically, the pressure at the time of depositing the semiconductor layer 30 may be between 10 mtorr and 10 torr. Such a pressure range is limited to a range in which the formation of the semiconductor layer 30 is smoothly performed but the grain size is prevented from becoming large. However, the present invention is not limited thereto.

그리고 반도체층(30)의 증착 시의 공정 온도를 700℃ 이하로 하여 높은 온도에서 반도체층(30)이 빠른 속도로 성장되어 결정립 크기가 커지거나 결정도가 높아지는 것을 방지할 수 있다. 일 예로, 반도체층(30)은 580 내지 700℃의 공정 온도에서 증착될 수 있다. 580℃ 미만에서는 반도체층(30)이 비정질 구조만을 구비하여, 다결정 구조에 의한 높은 전기적 특성을 구현하기 어려울 수 있다.  Also, the semiconductor layer 30 can be grown at a high temperature at a high temperature by setting the process temperature at the time of depositing the semiconductor layer 30 to 700 ° C or lower, thereby preventing the crystal grain size from increasing or the crystallinity from being increased. As an example, the semiconductor layer 30 may be deposited at a process temperature of 580 to 700 ° C. If the temperature is less than 580 DEG C, the semiconductor layer 30 may have only an amorphous structure, and it may be difficult to realize high electrical characteristics due to the polycrystalline structure.

좀더 구체적으로, 500 내지 600℃의 온도에서부터 700℃ 이하의 공정 온도까지 온도를 올려서 증착을 수행한 후에 다시 500 내지 600℃의 온도로 낮추는 것에 의하여 반도체층(30)을 형성할 수 있다. 이에 의하면 반도체 기판(10), 제어 패시베이션막(20) 등에 온도의 급격한 변화에 따른 부담을 크게 주지 않을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. More specifically, the semiconductor layer 30 may be formed by raising the temperature from a temperature of 500 to 600 ° C to a process temperature of 700 ° C or lower, and then lowering the temperature to 500-600 ° C again. According to this, the semiconductor substrate 10, the control passivation film 20, and the like can be prevented from imposing a large burden due to a sudden change in temperature. However, the present invention is not limited thereto.

이와 같이 본 실시예에서는 반도체층(30)을 형성 또는 증착하는 공정의 압력 및 공정 온도를 한정하여 반도체층(30)의 빠른 성장을 억제하여 결정립 크기가 크지 않은 반도체층(30)을 쉽게 형성할 수 있다. 이는 반도체 물질이 뭉치지 않고 흩어지면서 성장되는 것으로 예측된다. 이와 달리 고압(일 예로, 상압 또는 이보다 높은 압력) 및 700℃를 초과하는 공정 온도에서 반도체층을 형성하면, 반도체층의 성장 속도가 커서 나노미터 수준의 결정립 크기를 가지는 다결정 구조를 가지는 다결정 부분을 형성하기 어려울 수 있다. 이와 같이 반도체층의 결정립 크기가 커지면, 이후에 수행되는 고온 열처리 공정에서 반도체층의 결정성이 쉽게 변화될 수 있고 패시베이션 특성이 저하될 수 있다. As described above, in this embodiment, the pressure and the process temperature in the process of forming or depositing the semiconductor layer 30 are limited to suppress the rapid growth of the semiconductor layer 30 to easily form the semiconductor layer 30 having a small grain size . It is expected that the semiconductor material will grow without scattering. Alternatively, when the semiconductor layer is formed at a high pressure (for example, normal pressure or a higher pressure) and a process temperature exceeding 700 ° C, the polycrystalline portion having a polycrystalline structure having a crystal grain size of nanometer It can be difficult to form. When the grain size of the semiconductor layer is increased, the crystallinity of the semiconductor layer can be easily changed and the passivation characteristic may be lowered in a subsequent high-temperature heat treatment process.

반도체층(30)의 증착 공정에서 사용되는 기체 분위기에 포함되는 반도체 포함 기체는 실리콘 및 수소의 화합물(일 예로, 실란(SiH4))을 포함할 수 있다. 그리고 기체 분위기가 반도체 포함 기체와 함께 질소 기체를 포함할 수 있다. 질소 기체는 반도체층(30)의 증착 공정에서 분압을 조절하는 역할을 할 수 있다. 다만, 질소 기체의 양이 많아지면 반도체층(30)의 결정립 크기를 증가시킬 수 있으므로, 질소 기체는 20 vol% 이하로 포함될 수 있다. 반도체층(30)의 결정립 크기 등을 효과적으로 조절하기 위하여 질소 기체가 10 vol% 이하(좀더 구체적으로는, 5 vol% 이하)로 포함될 수 있다. 또는, 반도체층(30)의 결정립 크기가 커지는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 기체 분위기가 질소 기체를 포함하지 않는 것도 가능하다. 또한, 기체 분위기는 상술한 반도체 포함 기체 이외에 화합물 형태가 아닌 수소로 구성된 수소 기체(일 예로, H2)를 포함하지 않거나 수소 기체를 45 vol% 이하로 포함할 수 있다. 수소 기체가 45 vol %를 초과하여 포함하면, 반도체층(30)의 다결정 부분(302)의 결정립 크기를 상술한 바와 같이 작은 범위로 유지하기 어려울 수 있다. The semiconductor containing gas contained in the gas atmosphere used in the deposition process of the semiconductor layer 30 may include a compound of silicon and hydrogen (for example, silane (SiH 4 )). And the gaseous atmosphere may comprise nitrogen gas together with the semiconductor containing gas. The nitrogen gas may play a role of controlling the partial pressure in the deposition process of the semiconductor layer 30. However, since the grain size of the semiconductor layer 30 can be increased if the amount of the nitrogen gas is increased, the nitrogen gas may be contained in an amount of 20 vol% or less. The nitrogen gas may be contained in an amount of 10 vol% or less (more specifically, 5 vol% or less) in order to effectively control the crystal grain size of the semiconductor layer 30 and the like. Alternatively, it is also possible that the gas atmosphere does not contain a nitrogen gas so as to effectively prevent the grain size of the semiconductor layer 30 from increasing. In addition, the gas atmosphere may not contain a hydrogen gas (for example, H 2 ) composed of hydrogen other than the above-described semiconductor-containing gas, which is not in the form of a compound, or may contain 45 vol% or less of hydrogen gas. If the hydrogen gas contains more than 45 vol%, it may be difficult to keep the grain size of the polycrystalline portion 302 of the semiconductor layer 30 in a small range as described above.

이와 같이 본 실시예에서는 반도체층(30)의 증착 공정에서의 온도, 압력 및 기체 분위기를 함게 조절하여 원하는 결정립 크기를 가지는 다결정 부분(302)을 포함하는 반도체층(30)을 형성할 수 있다. As described above, the semiconductor layer 30 including the polycrystalline portion 302 having a desired crystal grain size can be formed by adjusting the temperature, the pressure, and the gas atmosphere in the deposition process of the semiconductor layer 30.

본 실시예에서는 반도체층(30)의 증착 공정과 도핑 공정 사이에 반도체층(30)의 결정 특성을 변화시키기 위한 별도의 열처리를 수행하지 않을 수 있다. 이에 의하면 공정을 단순화하면서도 반도체층(30)이 원하는 결정 특성을 가지도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체층(30)을 형성한 이후에 비정질 부분(304)을 재결정화하는 별도의 열처리를 수행하여 패시베이션 효과를 우수하게 유지할 수도 있다. 일 예로, 반도체층(30)을 형성한 이후에 상온에서 레이저를 조사하여 비정질 부분(304)을 재결정화할 수 있다. In this embodiment, a separate heat treatment for changing the crystal characteristics of the semiconductor layer 30 may not be performed between the deposition process of the semiconductor layer 30 and the doping process. In this way, the semiconductor layer 30 can have desired crystallization characteristics while simplifying the process. However, the present invention is not limited thereto. After the semiconductor layer 30 is formed, a separate heat treatment for recrystallizing the amorphous portion 304 may be performed to maintain the passivation effect. For example, after the semiconductor layer 30 is formed, the amorphous portion 304 can be recrystallized by irradiating a laser at room temperature.

상술한 설명에서는 반도체층(30)이 특정한 결정 구조를 가지는 것을 일 예로 하여 설명하였다. 그러나 반도체층(30)이 상술한 바와 다른 결정 구조를 가질 수도 있다. 일 예로, 반도체층(30)이 미세 결정질, 비정질, 또는 다결정 반도체로 구성될 수 있다. 이때, 반도체층(30)은, 일례로, 열적 성장법, 증착법(예를 들어, 저압 화학 기상 증착법(LPCVD)) 등에 의하여 형성될 수 있다. 그 외 다양한 방법이 적용될 수 있다. In the above description, the semiconductor layer 30 has a specific crystal structure. However, the semiconductor layer 30 may have a crystal structure different from that described above. In one example, the semiconductor layer 30 may be composed of a microcrystalline, amorphous, or polycrystalline semiconductor. At this time, the semiconductor layer 30 can be formed, for example, by a thermal growth method, a deposition method (for example, low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)), or the like. Various other methods can be applied.

도면에서는 반도체 기판(10)의 후면에만 반도체층(30)이 형성된 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 반도체층(30)의 제조 방법에 따라 반도체 기판(10)의 전면 및/또는 측면에도 반도체층(30)이 추가적으로 형성될 수 있다. 이렇게 반도체 기판(10)의 전면 등에 형성된 반도체층(30)은 추후에 별도의 단계에서 제거될 수 있다. Although the semiconductor layer 30 is formed only on the rear surface of the semiconductor substrate 10, the present invention is not limited thereto. The semiconductor layer 30 may be additionally formed on the front surface and / or the side surface of the semiconductor substrate 10 according to the method of manufacturing the semiconductor layer 30. [ The semiconductor layer 30 formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 can be removed at a later stage.

이어서, 도 5c에 도시한 바와 같이 반도체층(30)의 일부에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 제1 도전형 영역(32)을 형성하고 반도체 기판(10)의 전면을 텍스처링하여 반사 방지 구조를 형성하고, 도 5d에 도시한 바와 같이 반도체 기판(10)의 전면 및 반도체층(30)의 다른 일부에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 전계 영역(130) 및 제2 도전형 영역(34)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 도전형 영역(32)과 제2 도전형 영역(34) 사이에 도펀트가 도핑되지 않은 언도프트 영역이 위치할 수 있으며 이 영역이 배리어 영역(36)을 구성할 수 있다. 5C, a first conductive type dopant is doped in a part of the semiconductor layer 30 to form a first conductive type region 32, and the entire surface of the semiconductor substrate 10 is textured to form an anti-reflection structure A second conductive type dopant is doped on the entire surface of the semiconductor substrate 10 and another portion of the semiconductor layer 30 to form the electric field region 130 and the second conductive type region 34 as shown in FIG. . At this time, an undoped region, which is not doped with a dopant, may be positioned between the first conductive type region 32 and the second conductive type region 34, and this region may constitute the barrier region 36.

이때, 본 실시예에서는 도전형 영역(32, 34)을 형성하는 공정에서 또는 그 이후에 확산 영역(320, 340)을 형성할 수 있다. 일 예로, 도면에서는 제1 도전형 영역(32) 및 제1 확산 영역(320)을 형성한 다음, 제2 도전형 영역(34) 및 제2 확산 영역(340)을 형성하는 것을 예시하였다. At this time, in this embodiment, the diffusion regions 320 and 340 can be formed in or after the step of forming the conductive type regions 32 and 34. For example, the first conductivity type region 32 and the first diffusion region 320 are formed, and then the second conductivity type region 34 and the second diffusion region 340 are formed.

즉, 도 5c에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 영역(32) 및 제2 확산 영역(320)을 먼저 형성할 수 있다. 일 예로, 반도체층(30) 위에 제1 도전형 영역(32)이 형성될 영역에 대응하는 위치에 제1 도전형 도펀트를 포함하는 제1 도펀트층(도시하지 않음)을 형성한 다음 이에 열처리(일 예로, 레이저 조사)를 하여 제1 도전형 영역(32) 및 제1 확산 영역(320)을 형성할 수 있다. 그러면, 제1 도전형 영역(32)이 형성될 때 제1 도전형 도펀트가 제1 도전형 영역(32)(또는 반도체층(30)) 및 제어 패시베이션막(20)을 지나 반도체 기판(10)까지 도달하여 제1 확산 영역(320)을 형성한다. 또 다른 예로, 반도체층(30)에 제1 도전형 영역(32)을 형성한 다음, 그 후에 제1 도전형 영역(32)에 열처리를 하여 제1 도전형 영역(32) 내의 제1 도전형 도펀트를 확산시킬 수도 있다. 그러면, 제1 도전형 영역(32) 내에 포함된 제1 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 지나 반도체 기판(10)까지 도달하여 제1 확산 영역(320)을 형성한다. 이때, 제1 도전형 영역(32)에 열처리를 하는 방법으로 다양한 방법이 적용될 수 있는데, 일 예로, 레이저가 사용될 수 있다.That is, as shown in FIG. 5C, the first conductivity type region 32 and the second diffusion region 320 may be formed first. For example, a first dopant layer (not shown) including a first conductive dopant may be formed on the semiconductor layer 30 at a position corresponding to a region where the first conductive region 32 is to be formed, For example, laser irradiation) to form the first conductivity type region 32 and the first diffusion region 320. [ When the first conductive type region 32 is formed, the first conductive type dopant is injected to the semiconductor substrate 10 through the first conductive type region 32 (or the semiconductor layer 30) and the control passivation film 20, And the first diffusion region 320 is formed. As another example, after the first conductive type region 32 is formed in the semiconductor layer 30, the first conductive type region 32 is heat-treated to form the first conductive type region 32 in the first conductive type region 32. [ The dopant may be diffused. Then, the first conductive type dopant included in the first conductive type region 32 reaches the semiconductor substrate 10 through the control passivation film 20 to form the first diffusion region 320. At this time, various methods can be applied as a method of performing the heat treatment on the first conductivity type region 32. For example, a laser can be used.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 도전형 영역(32) 및 제1 확산 영역(320)은 이온 주입법, 도펀트를 포함하는 기체를 사용하는 상태에서 열처리하는 것에 의하는 열 확산법, 도핑층을 형성한 후에 수행되는 열처리법 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto. The first conductivity type region 32 and the first diffusion region 320 may be formed by ion implantation, thermal diffusion by heat treatment using a gas including a dopant, thermal treatment performed after formation of a doped layer, and the like Can be formed by various methods.

반도체 기판(10)의 표면의 텍스처링으로는 습식 또는 건식 텍스처링을 사용할 수 있다. 습식 텍스처링은 텍스처링 용액에 반도체 기판(10)을 침지하는 것에 의해 수행될 수 있으며, 공정 시간이 짧은 장점이 있다. 건식 텍스처링은 다이아몬드 그릴 또는 레이저 등을 이용하여 반도체 기판(10)의 표면을 깍는 것으로, 요철을 균일하게 형성할 수 있는 반면 공정 시간이 길고 반도체 기판(10)에 손상이 발생할 수 있다. 그 외에 반응성 이온 식각(RIE) 등에 의하여 반도체 기판(10)을 텍스쳐링 할 수도 있다. 이와 같이 본 발명에서는 다양한 방법으로 반도체 기판(10)을 텍스쳐링 할 수 있다. Wet or dry texturing may be used for texturing the surface of the semiconductor substrate 10. [ The wet texturing can be performed by immersing the semiconductor substrate 10 in the texturing solution, and has a short process time. In dry texturing, the surface of the semiconductor substrate 10 is cut by using a diamond grill or a laser, so that irregularities can be formed uniformly, but the processing time is long and damage to the semiconductor substrate 10 may occur. Alternatively, the semiconductor substrate 10 may be textured by reactive ion etching (RIE) or the like. As described above, the semiconductor substrate 10 can be textured in various ways in the present invention.

이어서, 도 5d에 도시한 바와 같이, 제2 도전형 영역(34), 제2 확산 영역(340) 및 전계 영역(130)을 형성할 수 있다. 5D, the second conductive type region 34, the second diffusion region 340, and the electric field region 130 can be formed.

일 예로, 반도체층(30) 위에 제2 도전형 영역(34)이 형성될 영역에 대응하는 위치에 제2 도전형 도펀트를 포함하는 제2 도펀트층(도시하지 않음)을 형성한 다음 이에 열처리(일 예로, 레이저 조사)를 하여 제2 도전형 영역(34) 및 제2 확산 영역(340)을 형성할 수 있다. 그러면, 제2 도전형 영역(34)이 형성될 때 제2 도전형 도펀트가 제2 도전형 영역(34)(또는 반도체층(30)) 및 제어 패시베이션막(20)을 지나 반도체 기판(10)까지 도달하여 제2 확산 영역(340)을 형성한다. 또 다른 예로, 반도체층(30)에 제2 도전형 영역(34)을 형성한 다음, 그 후에 제2 도전형 영역(34)에 열처리를 하여 제2 도전형 영역(34) 내의 제2 도전형 도펀트를 확산시킬 수도 있다. 그러면, 제2 도전형 영역(34) 내에 포함된 제2 도전형 도펀트가 제어 패시베이션막(20)을 지나 반도체 기판(10)까지 도달하여 제2 확산 영역(340)을 형성한다. 이때, 제2 도전형 영역(34)에 열처리를 하는 방법으로 다양한 방법이 적용될 수 있는데, 일 예로, 레이저가 사용될 수 있다.For example, a second dopant layer (not shown) including a second conductive dopant may be formed on the semiconductor layer 30 at a position corresponding to a region where the second conductive region 34 is to be formed, For example, laser irradiation) to form the second conductivity type region 34 and the second diffusion region 340. [ The second conductive type dopant then passes through the second conductive type region 34 (or the semiconductor layer 30) and the control passivation film 20 when the second conductive type region 34 is formed, And the second diffusion region 340 is formed. As another example, a second conductivity type region 34 may be formed in the semiconductor layer 30, followed by a heat treatment to the second conductivity type region 34 to form a second conductivity type region 34 in the second conductivity type region 34. [ The dopant may be diffused. Then, a second conductive dopant included in the second conductive type region 34 reaches the semiconductor substrate 10 through the control passivation film 20 to form the second diffusion region 340. At this time, various methods can be applied as a method of performing heat treatment on the second conductivity type region 34, for example, a laser can be used.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 도전형 영역(34) 및 제2 확산 영역(340)은 이온 주입법, 도펀트를 포함하는 기체를 사용하는 상태에서 열처리하는 것에 의하는 열 확산법, 도핑층을 형성한 후에 수행되는 열처리법 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto. The second conductive type region 34 and the second diffusion region 340 may be formed by ion implantation, thermal diffusion by heat treatment using a gas containing a dopant, heat treatment performed after formation of a doped layer, or the like Can be formed by various methods.

그리고 전계 영역(130)은 이온 주입법, 도펀트를 포함하는 기체를 사용하는 상태에서 열처리하는 것에 의하는 열 확산법, 도핑층을 형성한 후에 수행되는 열처리법, 레이저 도핑법 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. The electric field region 130 may be formed by various methods such as ion implantation, heat diffusion by heat treatment using a gas including a dopant, heat treatment performed after forming a doped layer, and laser doping .

특히, 제2 도전형 영역(34), 제2 확산 영역(340) 및 전계 영역(130)을 제2 도전형 도펀트를 포함하는 기체를 이용한 열 확산법에 의하여 동시에 형성될 수 있다. 이에 의하면 공정을 크게 단순화할 수 있다. In particular, the second conductivity type region 34, the second diffusion region 340, and the electric field region 130 may be simultaneously formed by a thermal diffusion method using a gas including a second conductivity type dopant. This can greatly simplify the process.

본 실시예에서는 제1 도전형 영역(32) 및 제1 확산 영역(320)을 형성한 후에, 제2 도전형 영역(34) 및 제2 확산 영역(340)을 형성하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)을 형성한 다음 열처리를 하여 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)을 동시에 또는 별개로 형성할 수도 있다. 그리고 본 실시예에서는 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)을 모두 구비하는 것을 예시하였으나, 제1 및 제2 확산 영역(320, 340) 중 하나만을 구비할 수도 있고, 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)이 구비되지 않을 수도 있다. The second conductivity type region 34 and the second diffusion region 340 are formed after the first conductivity type region 32 and the first diffusion region 320 are formed. However, the present invention is not limited thereto. The first and second conductive regions 32 and 34 may be formed and then heat-treated to form the first and second diffusion regions 320 and 340 simultaneously or separately. In this embodiment, the first and second diffusion regions 320 and 340 are all provided. However, the first and second diffusion regions 320 and 340 may be provided, Diffusion regions 320 and 340 may not be provided.

또한, 전면 전계 영역(130)이 제2 도전형 영역(34) 및/또는 제2 확산 영역(340)과 동일한 도핑 공정에 의하여 형성된 것을 예시하였으나, 전면 전계 영역(130)이 이와 다른 공정에서 형성될 수도 있다. The front electric field area 130 is formed by the same doping process as that of the second conductive area 34 and / or the second diffusion area 340. However, the front electric field area 130 may be formed by other processes .

즉, 제1 도전형 영역(32), 제2 도전형 영역(34), 전면 전계 영역(130), 제1 및 제2 확산 영역(320, 340) 및 텍스쳐링 구조의 형성 순서는 다양하게 변형이 가능하다. That is, the formation order of the first conductive type region 32, the second conductive type region 34, the front electric field region 130, the first and second diffusion regions 320 and 340, and the texturing structure may vary It is possible.

이어서, 도 5e에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 전면 및 후면에 또 다른 절연막을 형성한다. 즉, 반도체 기판(10)의 전면에 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)을 형성하고, 반도체 기판(10)의 후면에 후면 패시베이션막(40)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5E, another insulating film is formed on the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 10. That is, a front passivation film 24 and an antireflection film 26 are formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10, and a rear passivation film 40 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10.

좀더 구체적으로, 반도체 기판(10)의 전면 위에 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)을 전체적으로 형성하고, 반도체 기판(10)의 후면 위에 후면 패시베이션막(40)을 전체적으로 형성한다. 전면 패시베이션막(24), 반사 방지막(26), 또는 후면 패시베이션막(40)은 진공 증착법, 화학 기상 증착법, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 또는 스프레이 코팅 등과 같은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 전면 패시베이션막(24), 반사 방지막(26) 및 후면 패시베이션막(40)의 형성 순서가 한정되는 것은 아니다. More specifically, the front passivation film 24 and the antireflection film 26 are entirely formed on the front surface of the semiconductor substrate 10, and the rear passivation film 40 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 as a whole. The front passivation film 24, the antireflection film 26 or the rear passivation film 40 may be formed by various methods such as vacuum deposition, chemical vapor deposition, spin coating, screen printing or spray coating. The order of forming the front passivation film 24, the antireflection film 26, and the rear passivation film 40 is not limited.

이어서, 도 5f에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)에 각기 연결되는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5F, first and second electrodes 42 and 44 connected to the first and second conductivity type regions 32 and 34, respectively, are formed.

*일 예로, 패터닝 공정에 의하여 후면 패시베이션막(40)에 컨택홀(46)을 형성하고, 그 이후에 컨택홀(46) 내를 채우면서 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성한다. 이때, 컨택홀(46)은 레이저를 이용한 레이저 어블레이션, 또는 식각 용액 또는 식각 페이스트 등을 이용한 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 스퍼터링, 도금법, 증착법 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 특히 본 실시예에서는 제1 및 제2 전극(42, 44)이 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수 있다.For example, the contact hole 46 is formed in the rear passivation film 40 by the patterning process, and then the first and second electrodes 42 and 44 are formed while filling the contact hole 46 . At this time, the contact hole 46 may be formed by various methods using laser ablation using a laser, etching solution, etch paste or the like. The first and second electrodes 42 and 44 may be formed by various methods such as a sputtering method, a plating method, and a deposition method. In particular, in this embodiment, the first and second electrodes 42 and 44 may be formed by a sputtering method.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 및 제2 전극 형성용 페이스트를 후면 패시베이션막(40) 상에 각기 스크린 인쇄 등으로 도포한 후에 파이어 스루(fire through) 또는 레이저 소성 컨택(laser firing contact) 등을 하여 상술한 형상의 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 형성할 때 컨택홀(46)이 형성되므로, 별도로 컨택홀(46)를 형성하는 공정을 추가하지 않아도 된다.However, the present invention is not limited thereto. Alternatively, the first and second electrode forming pastes may be applied on the rear passivation film 40 by screen printing or the like, and then fire through or laser firing contact may be performed to form the above- The first and second electrodes 42 and 44 may be formed. In this case, since the contact hole 46 is formed when the first and second electrodes 42 and 44 are formed, it is unnecessary to add a process of forming the contact hole 46 separately.

본 실시예에 따르면 공정 조건을 한정하여 원하는 특성을 가지는 제어 패시베이션막(20) 및 반도체층(30)을 쉽게 형성할 수 있다. 이러한 제어 패시베이션막(20)에 의하여 도전형 영역(32, 34)에 대응하여 반도체 기판(10)의 내부에 확산 영역(320, 340)을 쉽게 형성할 수 있다. 그리고 반도체층(30)은 낮은 결정성 또는 작은 결정립 크기에 의하여 고온 열처리 공정 등이 수행되어도 반도체층(30)의 결정성의 변화를 줄일 수 있다. 이에 의하여 우수한 효율을 가지는 태양 전지(100)의 제조 방법을 단순화할 수 있다. According to the present embodiment, it is possible to easily form the control passivation film 20 and the semiconductor layer 30 having desired characteristics by limiting process conditions. The diffusion regions 320 and 340 can be easily formed in the semiconductor substrate 10 corresponding to the conductive type regions 32 and 34 by the control passivation film 20. [ The crystallinity of the semiconductor layer 30 can be reduced even if a high-temperature annealing process or the like is performed by a low crystallinity or a small grain size. Thus, the manufacturing method of the solar cell 100 having excellent efficiency can be simplified.

상술한 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 및 제1 및 제2 전극(42, 44)이 모두 반도체 기판(10)의 후면에 위치하는 구조를 예시로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 구조의 태양 전지(100)에 상술한 제어 패시베이션막(20), 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34), 그리고 확산 영역(320, 340)이 적용될 수 있다. The structure in which the first and second conductivity type regions 32 and 34 and the first and second electrodes 42 and 44 are all located on the rear surface of the semiconductor substrate 10 has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the control passivation film 20, the first and second conductivity type regions 32 and 34, and the diffusion regions 320 and 340 described above may be formed on the solar cell 100 of another structure. Can be applied.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 상술한 실시예 또는 이를 변형한 예와 아래의 실시예 또는 이를 변형한 예들을 서로 결합한 것 또한 본 발명의 범위에 속한다.Hereinafter, a solar cell according to another embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail. Detailed descriptions will be omitted for the same or extremely similar parts as those described above, and only different parts will be described in detail. It is also within the scope of the present invention to combine the above-described embodiments or variations thereof with the following embodiments or modifications thereof.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 태양 전지의 평면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of the solar cell shown in FIG.

도 6 및 도 7를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 도전형 영역(32)이 반도체 기판(10)의 일면 위에 제1 제어 패시베이션막(20a) 위에 위치하고, 제2 도전형 영역(34)이 반도체 기판(10)의 다른 일면 위에 위치하는 제2 제어 패시베이션막(20b) 위에 위치한다. 이때, 제1 제어 패시베이션막(20a) 및 제1 도전형 영역(32)이 반도체 기판(10)의 일면 위에서 전체적으로 형성되고, 제2 제어 패시베이션막(20b)이 제2 도전형 영역(34)이 반도체 기판(10)의 타면 위에서 전체적으로 형성될 수 있다. 그리고 본 실시예에서는 도 1 내지 도 5을 참조한 실시예와 달리 전면 전계 영역(130)을 구비하지 않는다. 6 and 7, in this embodiment, the first conductive type region 32 is located on the first control passivation film 20a on one side of the semiconductor substrate 10, and the second conductive type region 34 And is located on the second control passivation film 20b located on the other surface of the semiconductor substrate 10. [ At this time, the first control passivation film 20a and the first conductive type region 32 are entirely formed on one surface of the semiconductor substrate 10, and the second control passivation film 20b is formed over the second conductive type region 34 And may be formed entirely on the other surface of the semiconductor substrate 10. In this embodiment, unlike the embodiment of FIGS. 1 to 5, the front electric field area 130 is not provided.

일 예로, 제1 제어 패시베이션막(20a)이 반도체 기판(10)에 접촉하고, 제1 도전형 영역(32)이 제1 제어 패시베이션막(20a)에 접촉하여 위치할 수 있다. 일 예로, 제2 제어 패시베이션막(20b)이 반도체 기판(10)에 접촉하고, 제2 도전형 영역(34)이 제2 제어 패시베이션막(20b)에 접촉하여 위치할 수 있다.For example, the first control passivation film 20a may be in contact with the semiconductor substrate 10, and the first conductive type region 32 may be located in contact with the first control passivation film 20a. For example, the second control passivation film 20b may be in contact with the semiconductor substrate 10, and the second conductive type region 34 may be in contact with the second control passivation film 20b.

이때, 제1 및 제2 패시베이션막(20a, 20b)이 상술한 실시예의 제어 패시베이션막(20)과 동일 또는 극히 유사할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 제어 패시베이션막(20a, 20b)이 상술한 실시예의 제어 패시베이션막(20)과 동일한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(20)을 형성하는 공정에서 반도체 기판(10)의 전면 위에 형성되는 제1 제어패시베이션막(20a) 및 반도체 기판(10)의 후면 위에 형성되는 제2 제어 패시베이션막(20b)을 동일한 공정에 의하여 동시에 함께 형성될 수 있다. 이때, 제1 패시베이션막(20a)은 제1 도전형 도펀트를 포함한 제1 도핑 부분(도 1의 참조부호 202)으로 구성될 수 있고, 제2 패시베이션막(20b)은 전체적으로 제2 도전형 도펀트를 포함한 제2 도핑 부분(도 1의 참조부호 204)으로 구성될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제1 및 제2 패시베이션막(20a, 20b)은 고농도 도핑 부분(도 1의 참조부호 202a, 204a)를 구비할 수 있다. At this time, the first and second passivation films 20a and 20b may be the same as or very similar to the control passivation film 20 of the above-described embodiment. And the first and second control passivation films 20a and 20b may be formed by the same method as the control passivation film 20 of the above-described embodiment. The first control passivation film 20a formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 and the second control passivation film 20b formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10 in the process of forming the control passivation film 20 ) Can be formed together at the same time by the same process. In this case, the first passivation film 20a may be composed of a first doped portion (reference numeral 202 in FIG. 1) including a first conductive dopant, and the second passivation film 20b may include a second conductive dopant (Reference numeral 204 in FIG. 1). Although not shown in the drawing, the first and second passivation films 20a and 20b may have highly doped portions (202a and 204a in FIG. 1).

그리고 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 형상 및/또는 위치를 제외하고는 상술한 실시예의 제1 또는 제2 도전형 영역(32, 34)과 동일 또는 극히 유사할 수 있다. 이에 따라 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)을 구성하는 제1 및 제2 반도체층(30a, 30b)이 상술한 실시예에서의 반도체층(도 1의 참조부호 30, 이하 동일)의 결정 특성을 가질 수 있다. 그리고 제1 및 제2 반도체층(30a, 30b)이 상술한 실시예의 반도체층(30)를 형성하는 공정과 동일한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 일 예로, 반도체층(30)을 형성하는 공정에서 반도체 기판(10)의 전면 위의 제1 제어 패시이션막(20a) 위에 위치하는 제1 반도체층(30a) 및 반도체 기판(10)의 후면 위의 제2 제어 패시이션막(20b) 위에 위치하는 제2 반도체층(30b)이 동일한 공정에 의하여 동시에 함께 형성될 수 있다. And the first and second conductivity type regions 32 and 34 may be the same or very similar to the first or second conductivity type regions 32 and 34 of the above described embodiment except for the shape and / or position. The first and second semiconductor layers 30a and 30b constituting the first and second conductivity type regions 32 and 34 are formed in the semiconductor layer 30 in FIG. And the like. The first and second semiconductor layers 30a and 30b may be formed by the same method as the process for forming the semiconductor layer 30 of the above-described embodiment. For example, in the process of forming the semiconductor layer 30, the first semiconductor layer 30a located on the first control passivation film 20a on the front surface of the semiconductor substrate 10 and the first semiconductor layer 30a located on the rear surface of the semiconductor substrate 10 The second semiconductor layer 30b located on the second control passivation film 20b may be simultaneously formed by the same process.

그리고 본 실시예에서 제1 도전형 영역(32)의 하부에서 제1 제어 패시베이션막(20a)에 인접한 반도체 기판(10)의 부분에 전체적으로 제1 확산 영역(320)이 형성되고, 제2 도전형 영역(34) 하부에서 제2 제어 패시베이션막(20b)에 인접한 반도체 기판(10)의 부분에 전체적으로 제2 확산 영역(340)이 형성될 수 있다. In this embodiment, a first diffusion region 320 is formed as a whole on a portion of the semiconductor substrate 10 adjacent to the first control passivation film 20a in the lower portion of the first conductive type region 32, A second diffusion region 340 may be formed entirely in a portion of the semiconductor substrate 10 adjacent to the second control passivation film 20b under the region 34. [

본 실시예에서는 제1 및 제2 제어 패시베이션막(20a, 20b) 및 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34)이 상술한 실시예의 특성을 가지고 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)이 모두 형성된 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 제어 패시베이션막(20a, 20b) 중 적어도 하나, 및/또는 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 중 적어도 하나가 상술한 실시예에서의 특성을 가질 수 있다. 그리고 제1 및 제2 제어 패시베이션막(20a, 20b) 중 하나만 구비될 수도 있고, 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34) 중 하나가 반도체 기판(10) 위에 접촉하여 위치하거나 반도체 기판(10)의 일부를 구성하는 것도 가능하다. 그리고 제1 및 제2 확산 영역(320, 340) 중 하나만 형성되거나 제1 및 제2 확산 영역(320, 340)이 모두 형성되지 않는 것도 가능하다. In this embodiment, the first and second control passivation films 20a and 20b and the first and second conductivity type regions 32 and 34 have the characteristics of the above-described embodiment and the first and second diffusion regions 320 and 340 ) Were all formed. However, the present invention is not limited thereto, and at least one of the first and second control passivation films 20a and 20b and / or at least one of the first and second conductivity type regions 32 and 34 may be formed in the above- Can have the characteristics of. And either one of the first and second control passivation films 20a and 20b may be provided and one of the first and second conductive type regions 32 and 34 may be disposed in contact with the semiconductor substrate 10, 10 of the present invention. It is also possible that only one of the first and second diffusion regions 320 and 340 is formed, or both the first and second diffusion regions 320 and 340 are not formed.

전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)이 제1 전극(42)에 대응하는 제1 컨택홀(461)를 제외하고 제1 도전형 영역(32) 위에서 실질적으로 반도체 기판(10)의 전면 전체에 형성될 수 있다. 일 예로, 전면 패시베이션막(24)이 제1 도전형 영역(32)에 접촉하고, 반사 방지막(26)이 전면 패시베이션막(24)에 접촉할 수 있다. 후면 패시베이션막(40)이 제2 전극(44)에 대응하는 제2 컨택홀(462)를 제외하고 제2 도전형 영역(34) 위에서 실질적으로 반도체 기판(10)의 후면 전체에 형성될 수 있다. 일 예로, 후면 패시베이션막(40)이 제2 도전형 영역(34)에 접촉하여 형성될 수 있다. The front passivation film 24 and the antireflection film 26 are formed on the front surface of the semiconductor substrate 10 on the first conductive type region 32 except for the first contact hole 461 corresponding to the first electrode 42. [ As shown in FIG. For example, the front passivation film 24 may contact the first conductivity type region 32 and the antireflection film 26 may contact the front passivation film 24. The rear passivation film 40 may be formed substantially over the rear surface of the semiconductor substrate 10 over the second conductive type region 34 except for the second contact hole 462 corresponding to the second electrode 44 . For example, the rear passivation film 40 may be formed in contact with the second conductive type region 34.

제1 전극(42)은 제1 도전형 영역(32) 위에 위치(일 예로, 접촉)하여 제1 도전형 영역(32)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(44)은 제2 도전형 영역(34) 위에 위치(일 예로, 접촉)하여 제2 도전형 영역(34)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(42)은 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)에 형성된 제1 컨택홀(461)를 통하여(즉, 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)을 관통하여) 제1 도전형 영역(32)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(44)은 후면 패시베이션막(40)에 형성된 제2 컨택홀(462)를 통하여(즉, 후면 패시베이션막(40)을 관통하여) 제2 도전형 영역(34)에 전기적으로 연결될 수 있다. The first electrode 42 may be electrically connected to the first conductivity type region 32 by locating (e.g., contacting) the first conductivity type region 32. The second electrode 44 may be electrically connected to the second conductive type region 34 by locating (e.g., contacting) the second conductive type region 34. The first electrode 42 is electrically connected to the first passivation film 24 and the antireflection film 26 through the first contact hole 461 formed in the front passivation film 24 and the antireflection film 26 1 < / RTI > The second electrode 44 may be electrically connected to the second conductivity type region 34 through a second contact hole 462 formed in the back passivation film 40 (i.e., through the back passivation film 40) have.

도면에서는 반도체 기판(10)의 전면 및 후면에 각기 반사 방지 구조가 형성된 것을 예시하였으나, 전면 및 후면 중 어느 하나에만 반사 방지 구조가 형성되거나, 전면 및 후면에 반사 방지 구조가 형성되지 않을 수도 있다. In the drawings, the anti-reflection structures are formed on the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 10, but an anti-reflection structure may be formed on either the front surface or the rear surface, or an anti-reflection structure may not be formed on the front surface and the rear surface.

도 7를 참조하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 평면 형상을 상세하게 설명한다. The planar shape of the first and second electrodes 42 and 44 will be described in detail with reference to FIG.

도 7를 참조하면, 제1 및 제2 전극(42, 44)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(42a, 44a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a, 44a)이 서로 평행하며 반도체 기판(10)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 핑거 전극들(42a, 44a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a, 44a)을 연결하는 버스바 전극(42b, 44b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스바 전극(42b, 44b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a, 44a)의 피치보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a, 44a)의 폭보다 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 핑거 전극(42a, 44a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.Referring to FIG. 7, the first and second electrodes 42 and 44 may include a plurality of finger electrodes 42a and 44a spaced apart from each other with a predetermined pitch. Although the finger electrodes 42a and 44a are parallel to each other and parallel to the edge of the semiconductor substrate 10, the present invention is not limited thereto. The first and second electrodes 42 and 44 may include bus bar electrodes 42b and 44b formed in a direction crossing the finger electrodes 42a and 44a to connect the finger electrodes 42a and 44a. have. Only one bus bar electrode 42b or 44b may be provided, or a plurality of bus bar electrodes 42b and 44b may be provided with a larger pitch than the pitch of the finger electrodes 42a and 44a as shown in FIG. At this time, the width of the bus bar electrodes 42b and 44b may be larger than the width of the finger electrodes 42a and 44a, but the present invention is not limited thereto. Therefore, the width of the bus bar electrodes 42b and 44b may be equal to or smaller than the width of the finger electrodes 42a and 44a.

단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 제1 컨택홀(461)이 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)은 모두 후면 패시베이션막(40)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 제2 컨택홀(462)이 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)이 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(42b)이 전면 패시베이션막(24) 및 반사 방지막(26) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 제1 컨택홀(461)이 핑거 전극(42a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 전극(42b)만 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)이 후면 패시베이션막(40)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(44b)은 후면 패시베이션막(40) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 제2 컨택홀(462)이 핑거 전극(44a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 전극(44b)만 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다.The finger electrode 42a and the bus bar electrode 42b of the first electrode 42 may all be formed through the front passivation film 24 and the antireflection film 26 as viewed in cross section. That is, the first contact hole 461 may be formed corresponding to the finger electrode 42a and the bus bar electrode 42b of the first electrode 42, respectively. The finger electrode 44a and the bus bar electrode 44b of the second electrode 44 may all be formed through the rear passivation film 40. [ That is, the second contact holes 462 may be formed corresponding to the finger electrodes 44a and the bus bar electrodes 44b of the second electrode 44, respectively. However, the present invention is not limited thereto. As another example, the finger electrode 42a of the first electrode 42 is formed to pass through the front passivation film 24 and the antireflection film 26, and the bus bar electrode 42b is formed through the front passivation film 24 and the anti- (Not shown). In this case, the first contact hole 461 is formed in a shape corresponding to the finger electrode 42a, and may not be formed in a portion where only the bus bar electrode 42b is located. A finger electrode 44a of the second electrode 44 may be formed through the rear passivation film 40 and a bus bar electrode 44b may be formed on the rear passivation film 40. [ In this case, the second contact hole 462 is formed in a shape corresponding to the finger electrode 44a, and may not be formed at a portion where only the bus bar electrode 44b is located.

도면에서는 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 동일한 평면 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)의 폭, 피치 등과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the drawing, the first electrode 42 and the second electrode 44 have the same planar shape. The width and the pitch of the finger electrode 42a and the bus bar electrode 42b of the first electrode 42 may be the same as the width and pitch of the finger electrode 44a and the bus bar electrode 42b of the second electrode 44, A width, a pitch, and the like of the first electrode 44b. In addition, the first electrode 42 and the second electrode 44 may have different planar shapes, and various other modifications are possible.

이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(100)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(100)가 반도체 기판(10)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(100)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전극(44)이 반도체 기판(10)의 후면 쪽에서 전체적으로 형성되는 구조를 가지는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. As described above, in this embodiment, the first and second electrodes 42 and 44 of the solar cell 100 have a certain pattern, so that the solar cell 100 can receive light from the front and back surfaces of the semiconductor substrate 10 It has a bi-facial structure. Accordingly, the amount of light used in the solar cell 100 can be increased to contribute to the efficiency improvement of the solar cell 100. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible that the second electrode 44 is formed entirely on the rear side of the semiconductor substrate 10. Various other variations are possible.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects and the like according to the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

100: 태양 전지
10: 반도체 기판
20: 제어 패시베이션막
202: 제1 도핑 부분
204: 제2 도핑 부분
32: 제1 도전형 영역
34: 제2 도전형 영역
36: 배리어 영역
320: 제1 확산 영역
340: 제2 확산 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
100: Solar cell
10: semiconductor substrate
20: Control passivation film
202: first doping portion
204: second doping portion
32: first conductivity type region
34: second conductivity type region
36: Barrier area
320: first diffusion region
340: second diffusion region
42: first electrode
44: Second electrode

Claims (18)

베이스 영역을 포함하는 반도체 기판;
상기 반도체 기판의 일면 위에 형성되며, 산화막으로 구성되는 제어 패시베이션막;
상기 제어 패시베이션막 위에 형성되며, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역 및 상기 제1 도전형과 반대되며 상기 베이스 영역과 동일한 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역을 포함하는 반도체층; 및
상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극
을 포함하고,
상기 제1 및 제2 도전형 영역이 각기 다결정 구조를 가지는 다결정 실리콘층을 포함하고,
상기 반도체 기판에서 상기 제1 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되며 상기 제1 도전형 영역보다 낮은 도핑 농도를 가지는 제1 확산 영역 및 상기 제2 도전형 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되는 제2 확산 영역을 포함하는 확산 영역을 포함하고,
상기 제2 확산 영역의 두께가 상기 제1 확산 영역의 두께보다 크고,
상기 제1 확산 영역과 상기 제2 확산 영역이 서로의 사이에 간격을 두고 이격되며,
상기 제어 패시베이션막은 상기 제1 도전형 영역과 상기 제1 확산 영역 사이, 또는 상기 제2 도전형 영역과 상기 제2 확산 영역 사이에서 부분적으로 위치하는 도핑 부분을 가지는 태양 전지.
A semiconductor substrate including a base region;
A control passivation film formed on one surface of the semiconductor substrate and composed of an oxide film;
A semiconductor layer formed on the control passivation film and including a first conductive type region having a first conductivity type and a second conductive type region having a second conductive type opposite to the first conductive type, And
A first electrode coupled to the first conductivity type region, and a second electrode coupled to the second conductivity type region,
/ RTI >
Wherein the first and second conductivity type regions each comprise a polycrystalline silicon layer having a polycrystalline structure,
A first diffusion region formed adjacent to the control passivation film at a portion corresponding to the first conductivity type region in the semiconductor substrate and having a doping concentration lower than that of the first conductivity type region, And a second diffusion region that is formed adjacent to the control passivation film in part,
The thickness of the second diffusion region is larger than the thickness of the first diffusion region,
Wherein the first diffusion region and the second diffusion region are spaced apart from each other,
Wherein the control passivation film has a doped portion that is partially located between the first conductive type region and the first diffusion type region or between the second conductive type region and the second diffusion type region.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전형 영역과 상기 제2 도전형 영역 사이에 진성 다결정 실리콘층으로 구성된 배리어 영역이 구비되는 태양 전지.
The method according to claim 1,
And a barrier region composed of an intrinsic polycrystalline silicon layer is provided between the first conductive type region and the second conductive type region.
제1항에 있어서,
상기 제어 패시베이션막이 비정질 구조만으로 이루어진 비정질막이거나, 부분적으로 결정화된 부분을 포함하는 비정질막인 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the control passivation film is an amorphous film composed only of an amorphous structure or an amorphous film including a partially crystallized portion.
제1항에 있어서,
상기 반도체 기판 또는 상기 반도체층 위에 위치하는 절연막을 더 포함하고,
상기 제어 패시베이션막이 상기 절연막보다 얇은 두께를 가지고,
상기 제어 패시베이션막이 상기 절연막보다 높은 도핑 농도를 가지는 부분을 포함하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
Further comprising an insulating film located on the semiconductor substrate or the semiconductor layer,
Wherein the control passivation film has a thickness smaller than that of the insulating film,
Wherein the control passivation film includes a portion having a higher doping concentration than the insulating film.
제1항에 있어서,
상기 도핑 부분은 상기 제1 도전형 영역과 상기 제1 확산 영역 사이에 부분적으로 위치하는 제1 도핑 부분 및 상기 제2 도전형 영역과 상기 제2 확산 영역 사이에 부분적으로 위치하는 제2 도핑 부분을 포함하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the doped portion includes a first doped portion that is partially located between the first conductive type region and the first diffusion type region and a second doped portion that is partially located between the second conductive type region and the second diffusion type region Including solar cells.
제5항에 있어서,
상기 제1 도핑 부분 또는 상기 제2 도핑 부분이 부분적으로 다른 부분보다 높은 도핑 농도를 가지는 고농도 도핑 부분을 포함하는 태양 전지.
6. The method of claim 5,
Wherein the first doped portion or the second doped portion partially contains a heavily doped portion having a higher doping concentration than the other portion.
제1항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 도전형 영역, 상기 제어 패시베이션막, 그리고 상기 확산 영역을 이들의 두께 방향으로 볼 때, 상기 반도체 기판을 향하면서 도핑 농도가 연속적으로 줄어드는 도핑 농도를 가지고, 상기 제1 또는 제2 도전형 영역의 도핑 농도 구배의 절대값보다 상기 확산 영역의 도핑 농도 구배의 절대값이 더 큰 태양 전지.
The method according to claim 1,
And a doping concentration at which the doping concentration continuously decreases toward the semiconductor substrate when the first or second conductivity type region, the control passivation film, and the diffusion region are viewed in their thickness direction, Wherein the absolute value of the doping concentration gradient of the diffusion region is larger than the absolute value of the doping concentration gradient of the second conductivity type region.
제1항에 있어서,
상기 확산 영역의 두께가 상기 제1 도전형 영역 및 상기 제2 도전형 영역의 두께보다 큰 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein a thickness of the diffusion region is larger than a thickness of the first conductivity type region and the second conductivity type region.
제5항에 있어서,
상기 제1 확산 영역과 상기 제2 확산 영역이 서로 이격되어 상기 제1 확산 영역과 상기 제2 확산 영역 사이에 상기 베이스 영역이 위치하고,
상기 제1 도전형 영역과 상기 제2 도전형 영역 사이에 진성 다결정 실리콘층으로 구성된 배리어 영역이 구비되고,
상기 제어 패시베이션막에서 상기 반도체 기판과 상기 배리어 영역 사이에 도핑되지 않은 미도핑 부분이 위치하는 태양 전지.
6. The method of claim 5,
The first diffusion region and the second diffusion region being spaced from each other such that the base region is located between the first diffusion region and the second diffusion region,
A barrier region composed of an intrinsic polycrystalline silicon layer is provided between the first conductive type region and the second conductive type region,
Wherein an undoped undoped portion is located between the semiconductor substrate and the barrier region in the control passivation film.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 확산 영역을 이들의 두께 방향으로 볼 때, 상기 제1 확산 영역의 도핑 농도 구배의 절대값보다 상기 제2 확산 영역의 도핑 농도 구배의 절대값이 더 작은 태양 전지.
The method according to claim 1,
The absolute value of the doping concentration gradient of the second diffusion region is smaller than the absolute value of the doping concentration gradient of the first diffusion region when viewing the first and second diffusion regions in their thickness direction.
베이스 영역을 포함하는 반도체 기판의 일면 위에 산화막으로 구성되는 제어 패시베이션막을 형성하는 단계;
상기 제어 패시베이션막 위에, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역 및 상기 제1 도전형과 반대되며 상기 베이스 영역과 동일한 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역을 포함하는 반도체층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 도전형 영역에 연결되는 제1 전극 및 상기 제2 도전형 영역에 연결되는 제2 전극을 포함하는 전극을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 및 제2 도전형 영역이 각기 다결정 구조를 가지는 다결정 실리콘층을 포함하고,
상기 반도체층을 형성하는 단계에서, 상기 반도체 기판에서 상기 제1 도전형 영역에 대응하는 부분에서 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되며 상기 제1 도전형 영역보다 낮은 도핑 농도를 가지는 제1 확산 영역 및 상기 제2 도전형 영역에 대응하는 부분에서 상기 제어 패시베이션막에 인접 형성되는 제2 확산 영역을 포함하는 확산 영역이 함께 형성되고, 상기 제어 패시베이션막에서 상기 제1 도전형 영역과 상기 제1 확산 영역 사이, 또는 상기 제2 도전형 영역과 상기 제2 확산 영역 사이에 부분적으로 위치하는 도핑 부분이 형성되며,
상기 제2 확산 영역의 두께가 상기 제1 확산 영역의 두께보다 크고,
상기 제1 확산 영역과 상기 제2 확산 영역이 서로의 사이에 간격을 두고 이격되는 태양 전지의 제조 방법.
Forming a control passivation film composed of an oxide film on one surface of a semiconductor substrate including a base region;
Forming a semiconductor layer on the control passivation film including a first conductive type region having a first conductivity type and a second conductive type region having a second conductive type opposite to the first conductive type, step; And
Forming an electrode including a first electrode connected to the first conductive type region and a second electrode connected to the second conductive type region;
Lt; / RTI >
Wherein the first and second conductivity type regions each comprise a polycrystalline silicon layer having a polycrystalline structure,
A first diffusion region formed adjacent to the control passivation film in a portion of the semiconductor substrate corresponding to the first conductivity type region and having a doping concentration lower than that of the first conductivity type region, And a diffusion region including a second diffusion region formed adjacent to the control passivation film in a portion corresponding to the second conductivity type region are formed together, and in the control passivation film, between the first conductivity type region and the first diffusion region Or a doped portion that is partially located between the second conductivity type region and the second diffusion region is formed,
The thickness of the second diffusion region is larger than the thickness of the first diffusion region,
Wherein the first diffusion region and the second diffusion region are spaced apart from each other with an interval therebetween.
제11항에 있어서,
상기 반도체층을 형성하는 단계에서, 상기 반도체층은 상기 제1 도전형 영역과 상기 제2 도전형 영역 사이에 진성 다결정 실리콘층으로 구성된 배리어 영역을 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein, in the step of forming the semiconductor layer, the semiconductor layer includes a barrier region composed of an intrinsic polycrystalline silicon layer between the first conductive type region and the second conductive type region.
제11항에 있어서,
상기 제어 패시베이션막이 비정질 구조만으로 이루어진 비정질막이거나, 부분적으로 결정화된 부분을 포함하는 비정질막인 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the control passivation film is an amorphous film composed only of an amorphous structure or an amorphous film including a partially crystallized portion.
제11항에 있어서,
상기 반도체 기판 또는 상기 반도체층 위에 위치하는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제어 패시베이션막이 상기 절연막보다 얇은 두께를 가지고,
상기 제어 패시베이션막이 상기 절연막보다 높은 도핑 농도를 가지는 부분을 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising forming an insulating film on the semiconductor substrate or the semiconductor layer,
Wherein the control passivation film has a thickness smaller than that of the insulating film,
Wherein the control passivation film includes a portion having a higher doping concentration than the insulating film.
제11항에 있어서,
상기 제어 패시베이션막을 형성하는 단계는, 산소 기체와 염소 기체를 포함하는 기체 분위기에서 수행되거나, 비활성 기체 또는 질소 기체를 포함하는 기체 분위기에서 수행되거나, 오존이 포함된 기체를 자외선으로 분해하여 수행되는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The step of forming the control passivation film may be performed in a gas atmosphere containing oxygen gas and chlorine gas, or in a gas atmosphere containing an inert gas or nitrogen gas, or may be carried out by decomposing gas containing ozone into ultraviolet rays Gt;
제11항에 있어서,
상기 제어 패시베이션막을 형성하는 단계와 상기 반도체층을 형성하는 단계 사이에 상기 제어 패시베이션막에 열처리하는 단계를 별도로 수행하지 않는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step of forming the control passivation film and the step of forming the semiconductor layer do not separately perform heat treatment on the control passivation film.
제11항에 있어서,
상기 제어 패시베이션막을 형성하는 단계에서는, 상압 및 600℃ 내지 800℃의 온도에서 열적 산화 공정에 의하여 상기 제어 패시베이션막을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein forming the control passivation film comprises forming the control passivation film by a thermal oxidation process at a normal pressure and a temperature of 600 캜 to 800 캜.
제11항에 있어서,
상기 반도체층을 형성하는 단계는,
진성 실리콘층을 형성하는 단계;
상기 진성 실리콘층에 제1 도전형 도펀트 및 제2 도전형 도펀트를 각기 확산하여 상기 제1 도전형 영역 및 상기 제2 도전형 영역을 형성하는, 도핑 단계
를 포함하고,
상기 도핑 단계에서 또는 상기 도핑 단계 이후에 상기 제1 도전형 도펀트 및 상기 제2 도전형 도펀트가 상기 제어 패시베이션막을 통과하면서 상기 제1 및 제2 확산 영역을 각기 형성하고, 이에 각기 대응하는 상기 제어 패시베이션막의 부분에 제1 및 제2 도핑 부분을 포함하는 상기 도핑 부분을 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein forming the semiconductor layer comprises:
Forming an intrinsic silicon layer;
And doping the first conductive dopant and the second conductive dopant to the intrinsic silicon layer to form the first conductive type region and the second conductive type region,
Lt; / RTI >
Wherein the first and second conductive dopants pass through the control passivation film to form the first and second diffusion regions in the doping step or after the doping step, And forming the doped portion including the first and second doped portions in a portion of the film.
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