(57)【要約】本発明は、太陽電池およびその製造方法に関し、詳細には、本発明に係る太陽電池は、ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一つの表面に形成された反射防止膜と、前記反射防止膜の上部に形成された第１電極および第２電極と、を含み、前記第１電極は、前記反射防止膜を貫通するパンチスルー（punch through）現象により前記半導体基板と接続し、前記第２電極は、前記反射防止膜を貫通することなく、前記第１電極を覆うように前記第１電極の上部に形成されることを特徴とする。【選択図】図５
2014509090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板と、
前記半導体基板の少なくとも一つの表面に形成された反射防止膜と、
前記反射防止膜の上部に形成された第１電極および前記第１電極を覆う第２電極と、を含み、
前記第１電極および第２電極のうち第１電極のみが選択的に前記反射防止膜を貫通するパンチスルー（punch through）現象により前記半導体基板と接続することを特徴とする、太陽電池。
【請求項２】
互いに対向する二つの表面それぞれに前記反射防止膜が形成され、前記反射防止膜は、単一層あるいは二重層で構成され、前記反射防止膜それぞれに前記第１電極および前記第２電極が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記二つの表面は、太陽電池の受光面および前記受光面に対向する表面であることを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第１電極は、所定間隔で配列された多数個のドット（dot）状の電極であることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記第２電極は、互いに離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記帯状の電極のそれぞれは二つ以上の前記ドット状の電極を連結することを特徴とする、請求項４に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記第１電極および前記第２電極はそれぞれ帯状の電極であることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第１電極の幅は３０μｍ〜３００μｍであることを特徴とする、請求項６に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記第２電極の幅は５０μｍ〜１，０００μｍであることを特徴とする、請求項７に記載の太陽電池。
【請求項９】
ａ）ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板の少なくとも一つの表面に反射防止膜を形成する段階と、
ｂ）第１電極を形成するために、前記反射防止膜の上部に、熱処理時に前記反射防止膜を貫通する第１電極物質を塗布する段階と、
ｃ）前記第１電極を覆う第２電極を形成するために、前記第１電極の上部に、熱処理時に前記反射防止膜を貫通しない第２電極物質を塗布する段階と、
ｄ）前記第１電極および前記第２電極が形成された前記半導体基板を熱処理し、パンチスルー（punch through）現象により前記第１電極および前記第２電極のうち前記第１電極のみを選択的に前記半導体基板と接続させる段階と、を含むことを特徴とする、太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
前記ａ）段階において、前記半導体基板の一つの表面は受光面であり、前記受光面に対向する表面にも反射防止膜をさらに形成することを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
前記ｂ）段階およびｃ）段階において、前記第１電極および前記第２電極は、前記受光面に形成された反射防止膜および前記受光面に対向する表面に形成された反射防止膜それぞれに形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
前記ｂ）段階およびｃ）段階は、互いに独立して、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷またはエアロゾル印刷により行われることを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
前記ｂ）段階における前記第１電極は、所定間隔で配列された多数個のドット（dot）状の電極であることを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
前記ｃ）段階における前記第２電極は、互いに離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記帯状の電極のそれぞれは二つ以上の前記ドット状の電極を連結することを特徴とする、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記ｂ）段階における前記第１電極は、幅が３０μｍ〜３００μｍの帯状の電極であることを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
前記ｃ）段階における前記第２電極は、幅が５０μｍ〜１，０００μｍの帯状の電極であることを特徴とする、請求項１５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１７】
前記ｄ）段階における熱処理は、１００〜９００℃の温度で行われることを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１８】
前記第１電極は、酸化鉛を含有する鉛ガラスフリット、または、酸化ビスマスおよび酸化ホウ素を含有する無鉛ガラスフリットを含むことを特徴とする、請求項９に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記第２電極は、Ｂ、ＢｉおよびＰｂを含有していないシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットを含むことを特徴とする、請求項１８に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池およびその製造方法に関し、詳細には、半導体基板と電極との接触による表面欠陥を最小化し、かつ電極の抵抗が非常に低い太陽電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン太陽電池は、１９５０年代から開発されたが、１９８０年代にマイクロエレクトロニクスで使い始めたシリコン酸化膜を用いたシリコン表面パッシベーション（passivation）技術により、基板表面の欠陥を低減し、これによって電圧および電流を大幅に増大させることで本格的な高効率の太陽電池の時代がやってきた。
【０００３】
最も一般的な太陽電池である半導体に基づく無機太陽電池の効率に影響を及ぼす要素は三つに大別される。
【０００４】
太陽電池の効率を高めるための第一の要素として、太陽電池は、光の吸収を極大化する構造にデザインされなければならない。このために、結晶質のシリコン太陽電池は、表面を凹凸状に組織化（テクスチャリング：texturing）して反射率を低減している。通常の太陽電池の表面は濃い青色を帯びているが、これは、反射防止膜をコーティングして光を最大限に太陽電池の内部に入射させるためである。また、電極の面積を最小化して受光面積を最大限に確保しなければならない。
【０００５】
太陽電池の効率を高めるための第二の要素として、光の吸収を最大限に高めても、内部において光によって励起された電子と正孔が基底状態に落ちると、電力を生成することができない。「キャリア」という電子と正孔の寿命は、基板の不純物および表面の欠陥によって再結合して消滅するため、高純度のシリコンを使用するか不純物を除去するギャザリング工程および表面の欠陥を除去する不動態化（パッシベーション：passivation）工程によりキャリアの寿命を最大限に延長するときに、再結合する前に表面電極に移動して電気を発生することができる。現在、太陽電池の表面欠陥を低減するパッシベーションである窒化ケイ素層は、反射防止膜の役割を兼ねているが、これは、コスト低減において非常に有利な工程であるためである。
【０００６】
太陽電池の効率を高めるための第三の要素として、太陽電池は、電気素子であるため、キャリアの移動および外部電極との接触過程において各種の電気的な抵抗損失を最小化するための電極配置および素材選択などを考慮する必要がある。特に、魚骨（fish bone）状の表面電極は、日陰損失（シェーディングロス：shading loss）を最小化するとともに電気伝導度を増大しなければならないため、素子特性に応じて線幅および電極数などを最適化する必要がある。
【０００７】
上述のように、通常、半導体基板のパッシベーション層は、反射防止膜の役割を同時に行うが、パンチスルー（punch through）により金属電極を形成する場合、基板表面の欠陥を低減するパッシベーション層の損傷を避けることができない。そのため、パンチスルーによる電極の形成過程でパッシベーション層の一部が損傷を受けることで、キャリアの再結合を誘発する表面欠陥が増加し、太陽電池の効率が低下する。これを解消するためには、金属電極と基板との局所接触により電極を形成することで電極形成による欠陥の増加を最小化することができる。
【０００８】
このような問題点を解消するために、ＵＮＳＷ（University of New South Wales）では、前面のパッシベーション層をリソグラフィ工程でパターニングした後、接触電極の面積を最小化するとともに伝導性電極を厚く形成する方法を使用して、ＰＥＳＣ、ＰＥＲＣ、ＰＥＲＬなどの太陽電池を製作することで高効率を達成した（Zhao J, Wang A, Green MA, Ferrazza F. Novel 19.8% efficient 「honeycomb」 textured multicrystalline and 24.4% monocrystalline silicon solar cells. Applied Physics Letters1998；73: 1991〜1993.）。しかし、この方法は、工程が複雑であるとともに、高価のリソグラフィ工程を使用しているため、安価で高効率の太陽電池の製作には適しない。
【０００９】
上述のように、局所的な電極構造を実現するために、従来、リソグラフィ工程や化学的なエッチングあるいはレーザ工程により、パッシベーション薄膜を除去して電極形成のためのパターンを形成したが、工程数の増加に伴い製造コストが増加するため、商業化の適用を妨げる要因となっていた。すなわち、従来のような方法で局所的な電極構造を形成しても新規工程の導入に伴い費用が増加するため、費用増加を十二分に相殺するほどの効率増大が可能な場合に適用が可能となり、実際、太陽電池の商用化には適用が困難であるという欠点がある。さらに、金属電極の線幅および厚さが減少すると、抵抗が増加して太陽電池の効率低下をもたらす限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の問題点を解消するための本発明の目的は、単純な印刷工程により製造され、電極によるパッシベーション薄膜の損傷を最小化し、かつ電気的特性に優れた太陽電池およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る太陽電池は、ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一つの表面に形成された反射防止膜と、前記反射防止膜の上部に形成された第１電極および前記第１電極を覆う第２電極と、を含み、前記第１電極および第２電極のうち第１電極のみが選択的に前記反射防止膜を貫通するパンチスルー（punch through）現象により前記半導体基板と接続することを特徴とする。
【００１２】
より特徴的に、本発明に係る太陽電池は、前記接合面と平行する二つの表面それぞれに反射防止膜が形成され、前記反射防止膜それぞれに前記第１電極および前記第２電極が形成されることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記平行する二つの表面は、太陽電池の受光面および前記受光面に対向する表面であり、前記太陽電池の前面電極は、前記受光面に形成された第１電極と、第２電極と、を含み、前記太陽電池の後面電極は、前記受光面に対向する表面に形成された第１電極と、第２電極と、を含む。
【００１４】
詳細には、前記第１電極は、所定間隔で配列された多数個のドット（dot）状の電極であることを特徴とし、前記第２電極は、互いに離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記帯状の電極のそれぞれは、二つ以上の前記ドット状の電極を連結することを特徴とする。好ましくは、前記第１電極を構成する前記ドットの直径は３０μｍ〜３００μｍである。
【００１５】
詳細には、前記第１電極および前記第２電極はそれぞれ帯状の電極であり、この際、前記第１電極の幅は３０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、前記第１電極を覆うように形成される前記第２電極の幅は５０μｍ〜１，０００μｍであることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、ａ）ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板の少なくとも一つの表面に反射防止膜を形成する段階と、ｂ）第１電極を形成するために、前記反射防止膜の上部に、熱処理時に前記反射防止膜を貫通する第１電極物質を塗布する段階と、ｃ）前記第１電極を覆う第２電極を形成するために、前記第１電極の上部に、熱処理時に前記反射防止膜を貫通しない第２電極物質を塗布する段階と、ｄ）前記第１電極および第２電極が形成された半導体基板を熱処理し、パンチスルー（punch through）現象により前記第１電極および第２電極のうち第１電極のみを選択的に前記半導体基板と接続させる段階と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
特徴的に、前記ａ）段階において、前記半導体基板の一つの表面は受光面であり、高効率の太陽電池を形成するために、前記受光面に対向する表面にも反射防止膜をさらに形成することが好ましい。
【００１８】
この際、前記ｂ）段階およびｃ）段階において、第１電極および第２電極は、前記受光面に形成された反射防止膜および前記受光面に対向する表面に形成された反射防止膜それぞれに形成され、前記太陽電池の前面電極は、前記受光面に形成された第１電極と、第２電極と、を含み、前記太陽電池の後面電極は、前記受光面に対向する表面に形成された第１電極と、第２電極と、を含む。
【００１９】
前記ｂ）段階およびｃ）段階は、互いに独立して、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷またはエアロゾル印刷により行われることを特徴とし、これにより、前記太陽電池の電極は、第１電極の印刷と、第２電極の印刷と、を含む２段階の印刷により形成されることを特徴とする。
【００２０】
詳細には、前記ｂ）段階における第１電極は、所定間隔で配列された多数個のドット（dot）状の電極であることを特徴とし、前記ドットの直径は３０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
【００２１】
この際、前記ｃ）段階における第２電極は、互いに離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記帯状の電極のそれぞれは、二つ以上の前記ドット状の電極を連結することを特徴とする。
【００２２】
詳細には、前記ｂ）段階における第１電極は、幅が３０μｍ〜３００μｍの帯状の電極であることを特徴とし、この際、前記第１電極を覆う前記ｃ）段階における第２電極は、幅が５０μｍ〜１，０００μｍの帯状の電極であることを特徴とする。
【００２３】
特徴的に、前記ｄ）段階における熱処理は、電極物質の焼成温度により１００℃〜９００℃の温度で行われることが好ましい。
【００２４】
前記第１電極は、酸化鉛を含有する鉛ガラスフリット、または、酸化ビスマスおよび酸化ホウ素を含有する無鉛ガラスフリットを含むことを特徴とし、前記第２電極は、Ｂ、ＢｉおよびＰｂを含有していないシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る太陽電池は、微細接触または局所接触により、パッシベーション層の損傷に伴う欠陥を最小化することでキャリアの再結合による消滅を最小化するという利点があり、受光面およびその対向面それぞれにパッシベーション層が設けられて表面欠陥による光電流の損失を最小化するという利点があり、半導体基板と接続する第１電極の上部に、第１電極を覆う第２電極が設けられることで直列抵抗を低減し、高い光電効率を有するという利点がある。
【００２６】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、高価の装備を用いて多段階に電極パターンを形成する必要がなく、製造コストを低減することができ、低価の太陽電池を大量生産することができ、単純な印刷工程によりパッシベーション層の損傷を最小化し、かつ低い直列抵抗を有する電極を製造できるという利点があり、受光面およびその対向面それぞれにパッシベーション層が設けられることで、表面欠陥による光電流の損失を最小化できるという利点がある。
【００２７】
前記目的および他の目的、特徴、および本発明の利点は、後述する図面に関する詳細な説明により明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る太陽電池の断面図を示す一例である。
【図２】本発明に係る太陽電池の斜視図を示す他の例である。
【図３】本発明に係る太陽電池の斜視図を示すさらに他の例である。
【図４】本発明に係る太陽電池の断面図を示すさらに他の例である。
【図５】本発明に係る太陽電池の製造方法を示す一工程図である。
【図６】本発明に係る太陽電池の製造方法を示す他の工程図である。
【図７】本発明に係る太陽電池の断面図を示すさらに他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付の図面を参照して本発明の太陽電池およびその製造方法について詳細に説明する。以下で参照する図面は、当業者に本発明の思想を充分に伝達するための例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下で提示される図面に限定されず、他の形態に具体化されることもあり、以下で提示される図面は本発明の思想を明確にするために誇張されて図示されることもある。また、明細書の全体に亘り同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００３０】
ここで使用される技術用語および科学用語において他の定義がない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が通常理解している意味を有するものであり、下記の説明および添付の図面において本発明の要旨を不明瞭にする可能性のある公知機能および構成に関する説明は省略する。
【００３１】
本発明に係る太陽電池は、ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板と、前記半導体基板の少なくとも一つの表面に形成された反射防止膜と、前記反射防止膜の上部に形成された第１電極および第２電極と、を含み、前記第１電極は、前記反射防止膜を貫通するパンチスルー（punch through）現象により前記半導体基板と接続し、前記第２電極は、前記反射防止膜を貫通することなく前記第１電極を覆うように前記第１電極の上部に形成されることを特徴とする。
【００３２】
本発明において、前記太陽電池は、半導体に基づく太陽電池を意味し、電極が受光面と後面とに分離された標準型太陽電池、すべての電極が後面に位置したＩＢＣ（interdigitated back‐contact）、ＭＷＴ（metal wrap‐through）またはＥＷＴ（emitter wrap‐through）などの後面電極太陽電池または両面（Bifacial）太陽電池を含む。
【００３３】
本発明を詳述するにあたり、前記半導体基板は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウムまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む４族半導体基板；ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）またはガリウムリン（ＧａＰ）を含む３‐５族半導体基板；硫化カドミウム（ＣｄＳ）またはテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）を含む２‐６族半導体基板；または硫化鉛（ＰｂＳ）を含む４‐６族半導体基板を含む。
【００３４】
結晶学的に、前記半導体基板は、単結晶体基板、多結晶体基板または非晶質基板を含む。
【００３５】
また、前記半導体基板は、選択エミッタ構造を有するように不純物がドープされた基板および後面電界を形成する層であるＢＳＦ（back surface field）層が形成された半導体基板を含み、前記半導体基板は、エッチングにより微細凹凸が表面に形成されて表面組織化された半導体基板を含む。
【００３６】
前記ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板は、第１導電型不純物がドープされた領域および前記第１導電型不純物に対して相補的な不純物である第２導電型不純物がドープされた領域の二つの領域が面として接することで空乏層（depletion layer）が形成された半導体基板を意味する。
【００３７】
前記ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板は、第１導電型不純物がドープされた半導体基板に第２導電型不純物の存在下で熱エネルギーを加えて第２導電型不純物がドープされたドーピング層が形成された半導体基板を含み、前記ドーピング層は前記半導体基板の表面層を含む。
【００３８】
一例として、第１導電型不純物は、ホウ素（Ｂ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含むｐ型不純物であり、第２導電型不純物は、リン（Ｐ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含むｎ型不純物である。
【００３９】
前記反射防止膜が形成される一つの表面は、前記半導体基板の受光面、受光面の対向面または受光面の側面を含む。前記反射防止膜は、前記半導体基板の少なくとも一つの表面に形成され、これにより、前記反射防止膜は、前記受光面、受光面の対向面および受光面の側面から選択される一つまたは二つ以上の表面にそれぞれ形成されることができる。
【００４０】
本発明を詳述するにあたり、前記反射防止膜は、太陽電池の内部に受光された光が太陽電池の外部にまた放出されることを防止する役割および前記半導体基板の表面において電子のトラップサイト（trap site）として作用する表面欠陥を不動態化（passivation）させる役割の両方を果たす膜を意味する。
【００４１】
前記反射防止作用および不動態化作用が単一の物質により行われる場合のように、前記反射防止膜は単層薄膜であってもよく、前記反射防止作用および不動態化作用が互いに異なる物質により行われる場合、前記反射防止膜は互いに異なる物質が積層された多層薄膜であってもよい。
【００４２】
また、前記反射防止作用および不動態化作用が単一の物質により行われる場合にも、前記反射防止作用を極大化し、欠陥を効果的に不動態化させるために、前記反射防止膜は、互いに異なる物質層が積層された多層薄膜であってもよい。
【００４３】
詳細には、前記反射防止膜は、半導体窒化物、半導体酸化物、水素を含む半導体窒化物、窒素を含む半導体酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＭｇＦ２、ＴｉＯ２およびＣｅＯ２から選択されるいずれか一つの単一膜またはこれらから選択される二つ以上の膜が積層された多層膜であってもよい。
【００４４】
シリコン太陽電池の一例として、単層薄膜の反射防止膜は、窒化ケイ素膜、水素を含有する窒化ケイ素膜、オキシ窒化ケイ素膜または酸化ケイ素膜が挙げられ、多層薄膜の反射防止膜は、窒化ケイ素膜、水素を含有する窒化ケイ素膜、オキシ窒化ケイ素膜または酸化ケイ素膜、Ａｌ２Ｏ３膜、ＭｇＦ２膜、ＺｎＳ膜、ＭｇＦ２膜、ＴｉＯ２膜、およびＣｅＯ２膜から選択される二つ以上の膜が積層された膜であってもよい。
【００４５】
前記反射防止膜を貫通する第１電極は、第１電極の物質が前記反射防止膜と界面反応して、前記第１電極の物質が前記半導体基板と物理的に接触するものを意味し、パンチスルー（punch through）現象により第１電極の物質が半導体基板と接触するものを意味する。前記パンチスルー現象に係る具体的なメカニズムについては、「J．Hoomstra，et al．，31st IEEE PVSC Florida 2005」を参照する。
【００４６】
詳細には、前記反射防止膜の貫通は、反射防止膜の上部に塗布された第１電極物質が熱エネルギーにより前記反射防止膜との界面において酸化還元反応を行って前記反射防止膜をエッチングし、前記第１電極物質に含有された伝導性物質が溶融および再結晶されて反射防止膜がエッチングされた領域を通路とし、前記半導体基板と接することを意味する。
【００４７】
一例として、前記第１電極物質は、界面反応により前記反射防止膜をエッチングするガラスフリットを含み、溶融および再結晶によりエッチングされた反射防止膜を貫通して低抵抗通路を形成する伝導性金属物質を含む。
【００４８】
前記第１電極に含有された伝導性金属物質の代表的な例として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、パラジウム（Ｐｄ）およびこれらの合金から選択される一つまたは二つ以上の物質が挙げられ、低い溶融点および優れた電気伝導度の面において、銀、銅、ニッケル、アルミニウムまたはこれらの合金であることが好ましい。前記第１電極に含有されて前記反射防止膜をエッチングするガラスフリットとして、太陽電池の電極形成に通常使用される酸化鉛を含有する鉛ガラス、酸化ビスマスおよび酸化ホウ素を含有する無鉛ガラスを使用することができる。前記鉛ガラス系フリットの一例として、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｒＯ２ガラスフリット、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｎＯガラスフリットまたはＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＴｉＯ２ガラスフリットが挙げられ、前記無鉛ガラス系フリットとして、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＳｒＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ｌａ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＴｉＯ２ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｒＯガラスフリットまたはＢｉ２Ｏ３‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｒＯガラスフリットが挙げられる。この際、前記鉛ガラスまたは前記無鉛ガラスは、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３から選択される一つまたは二つ以上の添加剤をさらに含有してもよい。前記第１電極は、３〜５重量％の前記鉛ガラスまたは無鉛ガラスを含有することが好ましい。
【００４９】
前記半導体基板との接続は、前記第１電極に含有された伝導性物質が前記半導体基板と物理的に接触し、電気的に連結されることを意味し、前記第１電極と接続する半導体基板の領域は、前記第１導電型不純物がドープされた領域または前記第２導電型不純物がドープされた領域である。
【００５０】
この際、前記第１導電型不純物または第２導電型不純物がドープされた領域は、同一型の不純物が局所的に高濃度にドープされた領域が形成された場合を含み、前記同一型の不純物が局所的に高濃度にドープされた領域は、選択エミッタが形成された領域または後面電界形成領域を含む。
【００５１】
前記第２電極は、前記第１電極を覆うように前記第１電極および反射防止膜の上部に形成されるが、前記第２電極が前記第１電極を覆うということは、前記第１電極のすべての表面が前記第２電極で覆われていることを意味する。前記第１電極のすべての表面は、前記反射防止膜および前記半導体基板と接していない第１電極の表面を意味し、前記第１電極の表面は、前記第１電極の上面および側面を含む。
【００５２】
上述のように、前記第１電極および前記第２電極のうち第２電極は、反射防止膜を貫通することなく前記第１電極のみが選択的に反射防止膜を貫通して基板と接続するが、前記第２電極が前記反射防止膜を貫通しないということは、第２電極の物質が前記反射防止膜と界面反応しないことを意味し、熱エネルギーが加えられた場合にも前記第２電極物質による前記反射防止膜のパンチスルーが発生しないことを意味する。
【００５３】
詳細には、前記第２電極が前記反射防止膜を貫通しないということは、塗布された第１電極物質の上部に第２電極物質が塗布され、第２電極物質が塗布された領域に熱エネルギーが加えられても、第２電極物質による前記反射防止膜との界面酸化還元反応が発生しないことを意味する。
【００５４】
すなわち、前記第２電極が前記反射防止膜を貫通しないということは、第２電極物質により反射防止膜との界面酸化還元反応が発生しないか、第２電極物質の溶融および再結晶が発生しないことを意味する。
【００５５】
好ましくは、前記第２電極は、反射防止膜と界面反応しないガラスフリットおよび伝導性金属物質を含有する。
【００５６】
第２電極に含有されたガラスフリットは、前記反射防止膜と界面反応を行わず、前記第２電極の物理的な結合力を向上させ、半導体基板と前記第１電極との界面結合力を高める役割を行う。
【００５７】
前記第２電極に含有された伝導性物質は、第１電極のパンチスルーのために加えられる熱によってスムーズに高密度化および粒子成長を図る伝導性物質であることが好ましい。
【００５８】
前記第２電極に含有された伝導性物質の代表的な例として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、パラジウム（Ｐｄ）およびこれらの合金から選択される一つまたは二つ以上の物質が挙げられ、前記第２電極に含有されて前記反射防止膜をエッチングしないガラスフリットは、Ｂ、ＢｉおよびＰｂを含有していない通常のシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットであることが好ましい。より好ましくは、前記第２電極に含有されたガラスフリットは、前記第１電極に含有されたガラスフリットのガラス転移温度（Ｔｇ）を基準として１．２〜２倍のガラス転移温度を有し、Ｂ、ＢｉおよびＰｂを含有していないシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットであることが好ましい。
【００５９】
前記シリカ系ガラスフリットは、網目形成成分をＳｉＯ２とし、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３から選択される一つまたは二つ以上の物質を含有し、前記ホスフェート系ガラスフリットは、Ｐ２Ｏ５‐Ｖ２Ｏ５のバナジウム‐ホスフェート系ガラスフリットまたはＰ２Ｏ５‐ＺｎＯ‐Ｓｂ２Ｏ３の亜鉛‐アンチモン‐ホスフェート系ガラスフリットであり、前記ホスフェート系ガラスフリットは、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＷＯ３から選択される一つまたは二つ以上の物質を含有することが好ましい。この際、前記第２電極は、３〜５重量％の前記シリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットを含有することが好ましい。
【００６０】
上述のように、本発明に係る太陽電池は、光の照射により生成された電子または正孔を収集する電極が前記第１電極および第２電極を含んでなる。
【００６１】
前記電子または正孔を収集する電極は、太陽電池のフィンガー電極（finger electrode）および／またはバスバー電極（bus bar electrode）を含む。
【００６２】
この際、第１電極および第２電極を含む電極の上部には、二つ以上の太陽電池を互いに直列連結または並列連結する太陽電池モジュール化のためのはんだ付け層がさらに形成されてもよい。詳細には、二つ以上の太陽電池の電極を互いに直列連結または並列連結するために、はんだ付けにより伝導性リボンを電極に付着するが、前記電極の上部にはこのようなはんだ付けのためのはんだ付け層がさらに形成されてもよい。
【００６３】
詳細には、前記はんだ付け層は、前記伝導性リボンと、第１電極および第２電極を含む電極と、の前記はんだ付け（soldering）の際に、伝導性リボンと電極との融着特性およびはんだ物質の濡れ性を向上させるためのものである。
【００６４】
前記伝導性リボンとして太陽電池のモジュール化に通常使用される伝導性リボンを使用することができ、前記伝導性リボンの非限定的な一例として、スズ鉛または銀のようなはんだ物質がメッキされた銅リボンが挙げられる。前記はんだ付け層は、太陽電池モジュール化時にはんだ物質との結合力および濡れ性を向上させるために通常使用されるはんだ付け層であればよく、前記はんだ付け層は、前記はんだ物質を考慮して適切に選択することができることは言うまでもない。
【００６５】
しかし、はんだ付けの代わりに、熱硬化、光硬化または化学的硬化が可能な伝導性接着剤を用いて上述の太陽電池のモジュール化を図ることができることは言うまでもない。
【００６６】
以下、ｐ型不純物を含有する半導体基板にｎ型不純物が表面層にドープされてｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板を仮定して本発明を詳述するが、本発明が不純物の種類、不純物のドーピングプロファイル（profile）、半導体基板の物質、半導体基板の結晶構造、ｐ‐ｎ接合の形状およびｐ‐ｎ接合の位置によって限定されないことは言うまでもない。
【００６７】
図１は本発明に係る太陽電池の一例を示す図である。
【００６８】
図１の半導体基板１００は、ｐ型不純物がドープされた半導体基板にｎ型不純物が表面層にドープされてｐ型不純物ドーピング領域１０１とｎ型不純物ドーピング領域１０２との接合面（図１の点線）が形成された半導体基板１００である。
【００６９】
図１に示すように、本発明の太陽電池は、前記半導体基板１００のｎ型不純物ドーピング領域１０２であるエミッタ層の上部に反射防止膜２００が設けられ、パンチスルー現象により前記反射防止膜２００を貫通して前記エミッタ層と接続する第１電極３００と、前記第１電極３００を覆う第２電極４００と、を含んでなる。
【００７０】
図１の一例は、太陽電池の前面電極が前記第１電極３００および前記第２電極４００により形成される場合を示すものであり、前記第１電極３００は、前記反射防止膜２００を貫通して前記エミッタ層と接続する接続電極であり、反射防止膜２００の損傷を最小化し、前記エミッタ層と電気的に接続するために採択された構成要素であり、前記第２電極４００は、前記第１電極３００の極微細構造によって発生する抵抗増加を低減するために採択された構成要素である。
【００７１】
図１の一例として上述したように、本発明に係る太陽電池は、第１電極により、反射防止膜２００の損傷を最小化し、かつ半導体基板との電気的連結がなされることで、再結合サイト（recombination site）として作用する欠陥が少ない高品質の太陽電池であることを特徴とし、光電流の消滅を防止することを特徴とする。さらに、本発明に係る太陽電池は、前記第１電極３００を覆うように形成された第２電極４００により、反射防止膜の損傷を最小化し、かつ非常に低い抵抗を有することで、電気的な抵抗損失を最小化することを特徴とする。
【００７２】
図２は本発明に係る太陽電池において前記第１電極構造を示す一例であり、図３は本発明に係る太陽電池において前記第１電極構造を示す他の例である。
【００７３】
図２に示すように、前記第１電極３００は、所定間隔で配列された多数個のドット（dot）状の電極であることを特徴とする。前記ドットは、円形、楕円形、四角形または多角形のドットであってもよい。
【００７４】
図２のように、前記第１電極３００は、一直線上に互いに離隔配列された多数個のドットからなる構造を一単位体とし、二つ以上の前記単位体が所定距離互いに離隔して配列された構造であることが好ましく、前記二つ以上の単位体は、互いに平行するように離隔して配列されることがさらに好ましい。
【００７５】
前記第１電極３００がドット状の場合、前記第２電極４００は互いに離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記帯状の電極は二つ以上の前記ドット状の電極を連結することを特徴とする。
【００７６】
より詳細には、図２に示すように、前記第２電極４００は、第１電極３００を構成するそれぞれの単位体を覆う多数個の帯状の電極を含んでなる。
【００７７】
前記第１電極３００のドット径は３０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、前記ドット径は、パンチスルーによって半導体基板１００との接続が安定してなされ、反射防止膜２００の損傷を最小化する大きさである。
【００７８】
前記第１電極３００の上部に形成され、一直線上に互いに離隔配列された多数個のドット状の電極を全部覆う帯状の電極からなる第２電極４００は、その幅Ｗ２が５０μｍ〜１，０００μｍであることが好ましい。これは、第２電極による受光面積の減少を最小化し、かつ第１電極によって増加する抵抗を低減できる幅であり、詳細には、第１電極３００および第２電極４００からなる前面電極が３〜６×１０‐６Ωｃｍの抵抗を有することができる幅である。
【００７９】
図３は第１電極３００および第２電極４００の両方が帯状の電極である場合を示す一例である。図３に示すように、前記第１電極３００は、互いに平行に離隔配列された多数個の帯状の電極であり、前記第２電極４００は、帯状の前記第１電極３００それぞれを覆う多数個の帯状の電極である。
【００８０】
微細ラインの帯状を有する前記第１電極３００は、その幅Ｗ１が３０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。前記第１電極３００の幅は、パンチスルーにより連続したライン形状で前記半導体基板と接続し、反射防止膜２００の損傷を最小化する大きさを有する。この際、前記第２電極４００の幅は、第１電極がドット状の電極の場合と同様に、３０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
【００８１】
図４は本発明に係る太陽電池のさらに他の例を示す図であり、図４に示すように、本発明に係る太陽電池は、受光面および受光面と対向する表面である後面それぞれに反射防止膜２００、５００が形成されることを特徴とする。前記受光面および前記後面に反射防止膜が形成されることで、再結合による光電流損失を非常に効果的に防止できる。
【００８２】
前記後面には、前記図１〜図３に基づいて詳述したことと同様に、パンチスルーにより後面の反射防止膜５００を貫通して前記半導体基板のｐドーピング領域（Back surface Field領域を含む）と接続する第１電極６００と、前記反射防止膜を貫通することなく前記第１電極６００を覆う第２電極７００が形成されて、後面電極を構成する。
【００８３】
この際、前記後面電極は、図２〜図３に基づいて詳述した局所的な接触電極の形状を有することができ、ドット状または帯状の第１電極３００に、前記ドット状または帯状の第１電極を全部覆う薄膜型の第２電極７００が形成されることができることは言うまでもない。
【００８４】
図５は本発明に係る太陽電池の製造方法を示す一工程図である。本発明に係る太陽電池の製造方法において、熱処理前の第１電極は第１印刷電極とし、熱処理前の第２電極は第２印刷電極とする。図５に示すように、本発明に係る太陽電池の製造方法は、ｐ‐ｎ接合が形成された半導体基板１００の少なくとも一つの表面に反射防止膜２００を形成する反射防止膜形成段階と、前記反射防止膜２００の上部に、熱処理時に前記反射防止膜を貫通する第１電極物質を塗布して第１電極（第１印刷電極）３０１を形成する第１電極印刷段階と、前記第１電極３０１の上部に、前記第１電極３０１を覆うように熱処理時に前記反射防止膜を貫通していない第２電極物質を塗布して第２電極（第２印刷電極）４０１を形成する第２電極印刷段階と、前記第１電極（第１印刷電極）３０１および第２電極（第２印刷電極）４０１が形成された半導体基板１００を熱処理して、パンチスルー（punch through）現象により前記第１電極（第１印刷電極）３０１および第２電極（第２印刷電極）４０１のうち第１電極（第１印刷電極）３０１のみを選択的に前記半導体基板１００と接続させる選択的接続段階と、を含んでなることを特徴とする。
【００８５】
前記反射防止膜２００は、半導体窒化物、半導体酸化物、水素を含む半導体窒化物、窒素を含む半導体酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＭｇＦ２、ＴｉＯ２およびＣｅＯ２から選択されるいずれか一つの単一膜またはこれらから選択される二つ以上の膜が積層された多層膜であってもよい。シリコンを一例として、前記反射防止膜２００は、窒化ケイ素、水素を含む窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＭｇＦ２、ＴｉＯ２およびＣｅＯ２から選択されるいずれか一つの単一膜またはこれらから選択される二つ以上の膜が積層された多層膜を含む。
【００８６】
前記反射防止膜２００は、半導体パッシベーション工程において通常使用する薄膜形成方法により形成されることができ、一例として、物理的蒸着（ＰＶＤ）、化学的蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＥＣＶＤ）および熱的蒸着（thermal evaporation）から選択される一つ以上の方法により形成されることができる。
【００８７】
前記反射防止膜２００を形成した後、前記反射防止膜２００の上部に前記第１電極（第１印刷電極）３０１を形成する。前記第１電極（第１印刷電極）３０１の形成は、第１電極物質の塗布により行われることを特徴とし、より特徴的に、前記第１電極物質の印刷により行われる。
【００８８】
前記第１電極（第１印刷電極）３０１の印刷は、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、ロールツーロール印刷、インクジェット印刷、エアロゾル印刷あるいはインクジェット印刷から選択される一つ以上の方法により行われることが好ましく、工程コストおよび量産性の面において、スクリーン印刷により行われることがさらに好ましい。
【００８９】
上述のように、前記第１電極物質は、パンチスルーのための熱エネルギーにより前記反射防止膜と界面反応して反射防止膜をエッチングするエッチング用ガラスフリットおよび溶融および再結晶される伝導性金属粒子を含む。
【００９０】
前記エッチング用ガラスフリットとして、従来、太陽電池を製造する際にパンチスルーによって前面電極を形成するために使用される通常のガラスフリットを使用することができ、反射防止膜間の界面反応時に安定したガラス相を生成し、十分な底粘度を維持し、優れた接触強度を有する酸化鉛を含有する鉛ガラス、酸化ビスマスおよび酸化ホウ素を含有する無鉛ガラスを使用することができる。前記鉛ガラス系フリットの一例として、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｒＯ２ガラスフリット、ＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｎＯガラスフリットまたはＰｂＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＴｉＯ２ガラスフリットが挙げられ、前記無鉛ガラス系フリットとして、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＳｒＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐Ｌａ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＴｉＯ２ガラスフリット、Ｂｉ２Ｏ３‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｒＯガラスフリットまたはＢｉ２Ｏ３‐ＳｉＯ２‐Ｂ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐ＳｒＯガラスフリットが挙げられる。この際、前記鉛ガラスまたは前記無鉛ガラスは、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３から選択される一つまたは二つ以上の添加剤をさらに含有してもよい。
【００９１】
前記第１電極物質に含有された伝導性金属粒子として、従来、太陽電池を製造する際にパンチスルーによって前面電極を形成するために使用される通常の伝導性金属粒子を使用することができ、一例として、前記第１電極物質に含有された伝導性金属粒子は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、パラジウム（Ｐｄ）およびこれらの合金から選択される一つまたは二つ以上の物質を含み、低い溶融点および優れた電気伝導度の面において、銀、銅、ニッケル、アルミニウムまたはこれらの合金であることが好ましい。
【００９２】
前記第１電極は、３〜５重量％の前記鉛ガラスまたは無鉛ガラスを含有することが好ましい。
【００９３】
前記第１電極３０１が塗布された後、前記第１電極３０１を覆うように前記第２電極４０１が塗布され、前記第２電極の塗布もまた、第１電極と同様に印刷により行われることを特徴とする。
【００９４】
これにより、高価の装備を使用することなく複雑で厳格な工程を行う必要のない２段階の印刷および熱処理により、極めて微細な接触電極を有し、かつ電気伝導度に優れた電極が製造されることを特徴とする。
【００９５】
前記第１電極３０１と同様に、前記第２電極４０１の印刷は、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、ロールツーロール印刷、インクジェット印刷、エアロゾル印刷およびインクジェット印刷から選択される一つ以上の方法により行われることが好ましく、工程コストおよび量産性の面において、スクリーン印刷により行われることがさらに好ましい。
【００９６】
上述のように、前記第２電極４０１に含有された第２電極物質は、前記第１電極３０１のパンチスルーのための熱処理の際に、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｂ）、パラジウム（Ｐｄ）およびこれらの合金から選択される一つまたは二つ以上の物質である伝導性粒子とともに前記反射防止膜と界面反応しない非反応ガラスフリットを含有する。
【００９７】
前記非反応ガラスフリットは、電極強度、および第２電極４０１と第１電極３０１および反射防止膜２００との界面の付着力を向上させるためのものであって、Ｂ、ＢｉおよびＰｂを含有していない通常のシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットであることが好ましい。より好ましくは、前記第２電極に含有されたガラスフリットは、前記第１電極に含有されたガラスフリットのガラス転移温度（Ｔｇ）を基準として１．２〜２倍のガラス転移温度を有し、かつＢ、ＢｉおよびＰｂを含有していないシリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットであることが好ましい。
【００９８】
前記シリカ系ガラスフリットは、網目形成成分をＳｉＯ２とし、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３から選択される一つまたは二つ以上の物質を含有し、前記ホスフェート系ガラスフリットは、Ｐ２Ｏ５‐Ｖ２Ｏ５のバナジウム‐ホスフェート系ガラスフリットまたはＰ２Ｏ５‐ＺｎＯ‐Ｓｂ２Ｏ３の亜鉛‐アンチモン‐ホスフェート系ガラスフリットであり、前記ホスフェート系ガラスフリットは、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＷＯ３から選択される一つまたは二つ以上の物質を含有することが好ましい。
【００９９】
前記第２電極物質は、３〜５重量％の前記シリカ系ガラスフリットまたはホスフェート系ガラスフリットを含有することが好ましい。
【０１００】
前記２段階の印刷により第１電極３０１および第２電極４０１を形成した後、熱処理により前記第１電極３０１のみが前記反射防止膜２００を貫通して前記半導体基板１００と接続する選択的な接続段階が行われる。
【０１０１】
前記熱処理は、前記第１電極３０１のパンチスルー、第１電極と第２電極との高い界面結合、第２電極と反射防止膜２００との高い界面結合および第１電極と第２電極の強度増進のために行われることであって、電極ペーストの特性に応じて１００℃〜９００℃の温度で段階的に数分間行われることが好ましい。
【０１０２】
電極の印刷後、１００〜９００℃の熱処理が行われることで、前記第１電極３０１はパンチスルー現象により半導体基板１００と接続し、第２電極４０１は、高密度化および粒子成長により、高密度で物理的強度が高く、界面接合特性に優れた電極に製造される。
【０１０３】
図６は本発明に係る太陽電池の製造方法の他の例を示す工程図であり、図５に基づいて上述したことと類似しているが、前記半導体基板１００の対向する二つの表面、好ましく受光面および前記受光面の対向面それぞれに反射防止膜２００、５００が形成された場合である。この際、それぞれの反射防止膜２００、５００に、図５に基づいて上述したことと類似の方法により第１電極３０１、６０１と第２電極４０１、７０１が形成されてから熱処理されて、太陽電池の前面電極３００および４００と、太陽電池の後面電極６００および７００が形成される。この際、図６とは異なり、一つの反射防止膜２００に第１電極および第２電極を形成し、他の反射防止膜５００に第１電極および第２電極を形成してから熱処理が行われることができることは言うまでもなく、一つの反射防止膜２００に第１電極および第２電極を形成し、熱処理が行われた後、他の反射防止膜５００に第１電極および第２電極の形成し、熱処理が行われることができることは言うまでもない。
【０１０４】
本発明に係る太陽電池の製造方法において、前記反射防止膜形成段階の前に、半導体基板１００をエッチングして表面に微細凹凸を形成する表面組織化（texturing）段階がさらに行われてもよい。前記エッチングは、乾式エッチングまたは湿式エッチングを含み、前記組織化された表面は逆ピラミッド状の微細凹凸が多数個配列された表面を含む。
【０１０５】
また、前記反射防止膜形成段階の前に、受光面に対向する後面にｐ型不純物を含有するドーピング液を塗布し、ｐ型不純物ドーピング液が塗布された半導体基板を熱処理して前記半導体基板１００の後面に後面電界を形成するＢＳＦ（back surface field）表面層を製造する段階がさらに行われてもよい。
【０１０６】
以上、特定の事項と限定された実施例および図面によって本発明を説明したが、これは本発明をより全般的かつ容易に理解するために提供されたものであって、本発明は前記の実施例に限定されず、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であればこのような記載から多様な修正および変形が可能である。
【０１０７】
したがって、本発明の思想は上述の実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、本特許請求の範囲と均等または等価的な変形があるすべてのものは本発明の思想の範疇に属するといえる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  ｐ‐ｎ接合面が形成された半導体基板
２００、５００  反射防止膜
１０１  ｐ型不純物ドーピング領域
１０２  ｎ型不純物ドーピング領域
３００、６００  第１電極
３０１、６０１  第１電極
４００、７００  第２電極
４０１、７０１  第２電極
ｗ１  第１電極の幅
ｗ２  第２電極の幅
【図１】
2014509090.tif 000003
【図２】
2014509090.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014509090.tif 000008
【図７】
2014509090.tif 000009
【国際調査報告】
2014509090.tif 000010
2014509090.tif 000011