(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池の出力損失を改善することができる太陽電池の後処理装置を提供する。【解決手段】太陽電池の後処理装置２００は、半導体基板を含む太陽電池１００に光を提供しながら熱処理する太陽電池の後処理装置であって、処理装置のメイン領域２２０は、半導体基板に熱を提供する第１熱源部２２４と、半導体基板に光を提供する光源部２２２とを有し、光源部２２２は、プラズマライティングシステム（ｐｌａｓｍａ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ、ＰＬＳ）で構成される光源を含む。【選択図】図１２
2016005003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を含む太陽電池に光を提供しながら熱処理するメイン区間を含む後処理ステップを行う太陽電池の後処理装置であって、
前記メイン区間を行うメイン領域を含み、
前記メイン領域に、前記半導体基板に熱を提供する第１熱源部と、前記半導体基板に光を提供する光源部とが位置し、
前記光源部が、プラズマライティングシステム（ｐｌａｓｍａ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ：ＰＬＳ）で構成される光源を含む、太陽電池の後処理装置。
【請求項２】
前記光源によって前記半導体基板に提供される光の波長範囲が６００ｎｍ〜１０００ｎｍである、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項３】
前記光源において、光が放出される面に位置したカバー基板は、ベース基板と、前記ベース基板上に位置し、屈折率が異なる酸化物を含む複数の層とを含む、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項４】
前記光源部と前記第１熱源部とが、互いに離れた位置で前記半導体基板に光及び熱を提供する、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項５】
前記メイン区間の前に行われ、前記半導体基板を予熱する昇温区間を行う昇温領域を含み、
前記昇温領域に、前記半導体基板を予熱する第２熱源部が位置する、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項６】
前記昇温領域の入口部分に位置し、前記第２熱源部と反対の側に位置する追加熱源部をさらに含む、請求項５に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項７】
前記メイン区間の後に行われ、前記半導体基板を冷却する冷却区間を行う冷却領域を含む、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項８】
前記メイン区間の前に行われ、前記半導体基板を予熱する昇温区間を行う昇温領域と、
前記メイン区間の後に行われる冷却区間を行う冷却領域と、
前記太陽電池が載せられ、前記昇温領域、前記メイン領域及び前記冷却領域を通過するコンベヤベルトと、
を含み、
前記昇温区間、前記メイン区間及び前記冷却区間がインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）工程によって行われる、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項９】
前記昇温領域と前記メイン領域との間、そして、前記メイン領域と前記冷却領域との間のうちの少なくとも１つに、これらを区画する隔壁部が位置する、請求項８に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１０】
前記昇温領域及び前記冷却領域のうちの少なくとも１つは、前記メイン領域に隣接して位置する追加光源をさらに含む、請求項８に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１１】
前記昇温領域の入口部分、前記昇温領域と前記メイン領域との間、前記メイン領域と前記冷却領域との間、そして、冷却領域の出口部分のうちの少なくとも１つに位置するエアカーテン部材をさらに含む、請求項８に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１２】
前記メイン区間の前に行われ、前記半導体基板を予熱する昇温区間を行う昇温領域と、
前記メイン区間の後に行われる冷却区間を行う冷却領域と、
を含み、
前記昇温領域、前記メイン領域及び前記冷却領域は、バッチ（ｂａｔｃｈ）構造を有して、前記太陽電池が静止した状態で工程が行われる、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１３】
前記太陽電池は、コンベヤベルトまたは作業台上に載せられ、
前記コンベヤベルトまたは作業台がメッシュ構造を有する、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１４】
前記メイン領域での温度が１００℃〜８００℃であり、前記メイン領域での温度及び光強度が下記の数１を満足し、光強度及び工程時間が下記の数２乃至５を満足する、請求項１に記載の太陽電池の後処理装置。
【数１】
2016005003.tif 000018
【数２】
2016005003.tif 000019
【数３】
2016005003.tif 000020
【数４】
2016005003.tif 000021
【数５】
2016005003.tif 000022
ここで、前記Ｔは、前記メイン領域での温度であって、単位が℃であり、前記Ｉは、前記メイン領域での光強度であって、単位がｍＷ／ｃｍ2であり、前記Ｐは、前記メイン領域の工程時間であって、単位が秒（ｓｅｃ）である。
【請求項１５】
半導体基板を含む太陽電池に光を提供しながら熱処理するメイン区間を含む後処理ステップを行う太陽電池の後処理装置であって、
前記メイン区間を行うメイン領域を含み、
前記メイン領域に、前記半導体基板に熱を提供する第１熱源部と、前記半導体基板に光を提供する光源部とが位置し、
前記光源部と前記第１熱源部とが、互いに離れた位置で前記半導体基板に光及び熱を提供する、太陽電池の後処理装置。
【請求項１６】
前記光源部が前記光源を複数個備え、
前記第１熱源部が前記熱源を複数個備え、
前記複数個の光源が互いに隣接して位置し、
前記複数個の熱源が互いに隣接して位置し、
前記複数個の光源と前記複数個の熱源とが互いに離隔して位置する、請求項１５に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１７】
前記光源部が前記半導体基板の一側に位置し、
前記第１熱源部が前記半導体基板の他側に位置する、請求項１５に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１８】
前記光源部が前記半導体基板の上側に位置し、
前記第１熱源部が前記太陽電池の下側に位置する、請求項１７に記載の太陽電池の後処理装置。
【請求項１９】
半導体基板を含む太陽電池に光を提供しながら熱処理するメイン区間を含む後処理ステップを行う太陽電池の後処理装置であって、
前記メイン区間を行うメイン領域と、
前記メイン区間の前に行われ、前記半導体基板を予熱する昇温区間を行う昇温領域と、
前記メイン区間の後に行われ、前記半導体基板を冷却する冷却区間を行う冷却領域と、
を含み、
前記メイン領域に、前記半導体基板に熱を提供する第１熱源部と、前記半導体基板に光を提供する光源部とが位置し、
前記昇温領域に、前記半導体基板を予熱する第２熱源部が位置する、太陽電池の後処理装置。
【請求項２０】
前記昇温区間、前記メイン区間及び前記冷却区間がインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）工程によって行われるか、または、
前記昇温領域、前記メイン領域及び前記冷却領域のうちの少なくとも１つがバッチ（ｂａｔｃｈ）構造を有する、請求項１９に記載の太陽電池の後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の後処理装置に係り、より詳細には、結晶質半導体基板をベースとする太陽電池の後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わる代替エネルギーへの関心が高まっている。その中でも、太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する次世代電池として脚光を浴びている。
【０００３】
このような太陽電池は、様々な層及び電極を設計に応じて形成することによって製造することができる。ところで、このような様々な層及び電極の設計に応じて太陽電池の効率が決定され得る。太陽電池の商用化のためには、低い効率を克服しなければならないので、様々な層及び電極が太陽電池の効率を最大化できるように設計され、太陽電池の効率を最大化する様々な処理が行われる。これによって、太陽電池の効率を最大化できるように太陽電池を後処理する後処理装置が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、太陽電池の出力損失を改善することができる太陽電池の後処理装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例に係る太陽電池の後処理装置は、半導体基板を含む太陽電池に光を提供しながら熱処理するメイン区間を含む後処理ステップを行う太陽電池の後処理装置であって、前記メイン区間を行うメイン領域を含む。前記メイン領域に、前記半導体基板に熱を提供する第１熱源部と、前記半導体基板に光を提供する光源部とが位置する。前記光源部が、プラズマライティングシステム（ｐｌａｓｍａ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ、ＰＬＳ）で構成される光源を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本実施例に係る後処理装置によれば、熱及び光を共に提供して太陽電池を後処理する後処理ステップを安定的かつ効率的に行うことができ、後処理ステップに必要な温度、光強度及び工程時間を維持して、後処理ステップの効果を最大化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示した太陽電池の前面平面図である。
【図３】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｂ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｃ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｄ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｅ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｆ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｇ】図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る製造方法の後処理ステップでの主処理工程の時間−温度グラフである。
【図６】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法の後処理ステップでの温度及び光強度による水素の状態を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法の後処理ステップにおいて、光強度及び工程時間による水素の状態を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の更に他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実験例において同一の出力損失を示す温度−光強度の線を表示したグラフである。
【図１１】本発明の実験例において同一の出力損失を示す光強度−工程時間の線を表示したグラフである。
【図１２】本発明の実施例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【図１３】本発明の一変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【図１４】図１３の太陽電池の後処理装置に適用される作業台の一例を示す図である。
【図１５】図１３の太陽電池の後処理装置に適用される作業台の他の例を示す部分平面図である。
【図１６】本発明の他の変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【図１７】本発明の更に他の変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【図１８】本発明の更に他の変形例に係る太陽電池の後処理装置に適用できる光源を概略的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下では、添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な形態に変形可能であることはもちろんである。
【０００９】
図では、本発明を明確且つ簡略に説明するために、説明と関係のない部分の図示を省略し、明細書全体において同一又は極めて類似の部分に対しては同一の図面参照符号を使用する。そして、図では、説明をより明確にするために、厚さ、面積などを拡大又は縮小して示しており、本発明の厚さ、面積などは図面に示したものに限定されない。
【００１０】
そして、明細書全体において、ある部分が他の部分を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の部分を排除するのではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る太陽電池の後処理装置を詳細に説明する。まず、本発明の実施例に係る太陽電池の後処理装置によって行われる後処理ステップを含む太陽電池の製造方法によって製造された太陽電池の一例を説明し、後処理ステップを含む太陽電池の製造方法について説明した後、太陽電池の後処理装置を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の一例を示す断面図であり、図２は、図１に示した太陽電池の前面平面図である。図２では、半導体基板及び電極を中心に示した。
【００１３】
図１を参照すると、本実施例に係る太陽電池１００は、ベース領域１０を含む半導体基板１１０と、第１導電型を有する第１導電型領域２０及び第２導電型を有する第２導電型領域３０と、第１導電型領域２０に接続される第１電極４２と、第２導電型領域３０に接続される第２電極４４とを含む。そして、太陽電池１００は、第１パッシベーション膜２２、反射防止膜２４などの絶縁膜をさらに含むことができる。これについてより詳細に説明する。
【００１４】
半導体基板１１０は、結晶質半導体で構成されてもよい。一例として、半導体基板１１０は、単結晶または多結晶半導体（一例として、単結晶または多結晶シリコン）で構成されてもよい。特に、半導体基板１１０は、単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。このように、半導体基板１１０が単結晶半導体（例えば、単結晶シリコン）で構成される場合、太陽電池１００が単結晶半導体太陽電池（例えば、単結晶シリコン太陽電池）を構成するようになる。このように、結晶性が高いので欠陥の少ない結晶質半導体で構成される半導体基板１１０をベースとする太陽電池１００は、優れた電気的特性を有することができる。
【００１５】
半導体基板１１０の前面及び／又は後面は、テクスチャリング（ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ）されて凹凸を有することができる。凹凸は、一例として、半導体基板１１０の（１１１）面で構成され、不規則な大きさを有するピラミッド形状を有することができる。このようなテクスチャリングによって半導体基板１１０の前面などに凹凸が形成されて表面粗さが増加すると、半導体基板１１０の前面などを介して入射する光の反射率を低下させることができる。したがって、ベース領域１０と第１導電型領域２０によって形成されたｐｎ接合まで到達する光の量を増加させることができるので、光損失を最小化することができる。本実施例では、半導体基板１１０の前面に凹凸が形成されて、入射する光の反射率を低下させ、後面には凹凸が形成されないことで、反射効率を高める形状を有する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板１１０の前面及び後面の両方に形成されてもよく、半導体基板１１０の前面及び後面にテクスチャリングによる凹凸が形成されないことも可能である。
【００１６】
半導体基板１１０は、第２導電型ドーパントを相対的に低いドーピング濃度で含んで第２導電型を有するベース領域１０を含むことができる。一例として、ベース領域１０は、第１導電型領域２０よりも、半導体基板１１０の前面からもっと遠くに、または後面にもっと近くに位置してもよい。そして、ベース領域１０は、第２導電型領域３０よりも、半導体基板１１０の前面にもっと近くに、または後面からもっと遠くに位置してもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域１０の位置が変わり得ることはもちろんである。
【００１７】
ここで、ベース領域１０は、第２導電型ドーパントを含む結晶質半導体で構成されてもよい。一例として、ベース領域１０は、第２導電型ドーパントを含む単結晶または多結晶半導体（一例として、単結晶または多結晶シリコン）で構成されてもよい。特に、ベース領域１０は、第２導電型ドーパントを含む単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。
【００１８】
第２導電型は、ｎ型またはｐ型であってもよい。ベース領域１０がｎ型を有する場合には、ベース領域１０が、５族元素であるリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。ベース領域１０がｐ型を有する場合には、ベース領域１０が、３族元素であるボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域１０及び第２導電型ドーパントが様々な物質で構成されてもよい。
【００１９】
一例として、ベース領域１０はｐ型であってもよい。すると、第２電極４４を焼成するステップにおいて、第２電極４４に含まれた物質を拡散させて第２導電型領域３０を形成することができる。これによって、第２導電型領域３０を形成するための別途のドーピング工程を省略できるので、製造工程を単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域１０及び第２導電型領域３０がｐ型を有し、第１導電型領域２０がｎ型を有することも可能である。
【００２０】
半導体基板１１０の前面側には、ベース領域１０と反対の第１導電型を有する第１導電型領域２０が形成されてもよい。第１導電型領域２０は、ベース領域１０とｐｎ接合を形成して、光電変換によってキャリアを生成するエミッタ領域を構成する。
【００２１】
本実施例では、第１導電型領域２０が、半導体基板１１０の一部を構成するドーピング領域として構成されてもよい。これによって、第１導電型領域２０が、第１導電型ドーパントを含む結晶質半導体で構成され得る。一例として、第１導電型領域２０が、第１導電型ドーパントを含む単結晶または多結晶半導体（一例として、単結晶または多結晶シリコン）で構成されてもよい。特に、第１導電型領域２０は、第１導電型ドーパントを含む単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。このように、第１導電型領域２０が半導体基板１１０の一部を構成すると、ベース領域１０との接合特性を向上させることができる。
【００２２】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１導電型領域２０が、半導体基板１１０の上で半導体基板１１０と別個に形成されてもよい。これについては、図９を参照してより詳細に後述する。
【００２３】
第１導電型は、ｐ型またはｎ型であってもよい。第１導電型領域２０がｐ型を有する場合には、第１導電型領域２０が、３族元素であるボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。第１導電型領域２０がｎ型を有する場合には、第１導電型領域２０が、５族元素であるリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な物質が第１導電型ドーパントとして用いられてもよい。
【００２４】
図では、第１導電型領域２０が、全体的に均一なドーピング濃度を有する均一な構造（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、他の実施例として、第１導電型領域２０が選択的構造（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有することができる。選択的構造については、図８を参照して詳細に説明する。
【００２５】
半導体基板１１０の後面側には、ベース領域１０と同一の第２導電型を有し、ベース領域１０よりも高いドーピング濃度で第２導電型ドーパントを含む第２導電型領域３０が形成されてもよい。第２導電型領域３０は、後面電界（ｂａｃｋ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｆｉｅｌｄ）を形成して、半導体基板１１０の表面（より正確には、半導体基板１１０の後面）で再結合によってキャリアの損失が発生することを防止する後面電界領域を構成する。
【００２６】
本実施例では、第２導電型領域３０が、半導体基板１１０の一部を構成するドーピング領域として構成されてもよい。これによって、第２導電型領域３０が、第２導電型ドーパントを含む結晶質半導体で構成され得る。一例として、第２導電型領域３０が、第２導電型ドーパントを含む単結晶または多結晶半導体（一例として、単結晶または多結晶シリコン）で構成されてもよい。特に、第２導電型領域３０は、第２導電型ドーパントを含む単結晶半導体（例えば、単結晶半導体ウエハ、より具体的には、単結晶シリコンウエハ）で構成されてもよい。このように、第２導電型領域３０が半導体基板１１０の一部を構成すると、ベース領域１０との接合特性を向上させることができる。
【００２７】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２導電型領域３０が、半導体基板１１０の上で半導体基板１１０と別個に形成されてもよい。これについては、図９を参照してより詳細に後述する。
【００２８】
第２導電型は、ｎ型またはｐ型であってもよい。第２導電型領域３０がｎ型を有する場合には、第２導電型領域３０が、５族元素であるリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。第２導電型領域３０がｐ型を有する場合には、第２導電型領域３０が、３族元素であるボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などがドープされた単結晶または多結晶半導体からなることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な物質が第２導電型ドーパントとして用いられてもよい。そして、第２導電型領域３０の第２導電型ドーパントは、ベース領域１０の第２導電型ドーパントと同一の物質であってもよく、これとは異なる物質であってもよい。
【００２９】
本実施例において、第２導電型領域３０が、全体的に均一なドーピング濃度を有する均一な構造（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、他の実施例として、第２導電型領域３０が選択的構造（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）または局部的構造（ｌｏｃａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有してもよい。選択的構造及び局部的構造については、図８を参照して詳細に後述する。
【００３０】
本実施例では、半導体基板１１０に形成された第１及び第２導電型領域２０，３０が、それぞれ第１又は第２導電型ドーパントでドープされ、ベース領域１０が第２導電型ドーパントでドープされるので、半導体基板１１０に全体的にドーパントが位置する。このとき、特定のドーパントは、半導体基板１１０の内部で他の物質または元素と結合して、太陽電池１００の特性を低下させることがある。例えば、半導体基板１１０が、ドーパントとしてボロン（Ｂ）を含む場合、ボロンと酸素（Ｏ）とが反応してＢ−Ｏ結合を形成し得る。このようなＢ−Ｏ結合は、キャリアの寿命（ｌｉｆｅｔｉｍｅ）を大きく減少させ、太陽電池１００の特性を低下させることがある。特に、ボロンが、ベース領域１０に含まれる第２導電型ドーパントとして使用されて、ベース領域１０がｐ型を有する場合、半導体基板１１０の広い面積にＢ−Ｏ結合が多量存在し得るため、太陽電池１００の特性が大きく低下することがある。
【００３１】
これによって、本実施例では、太陽電池１００の特性を低下させる結合（例えば、上述したＢ−Ｏ結合）などが発生しないように後処理ステップ（図３の参照符号ＳＴ５０、以下同様）を行うことで、太陽電池１００の特性の低下を防止する。これについては、太陽電池１００の製造方法においてより詳細に後述する。
【００３２】
このとき、半導体基板１１０の厚さＴ１は２００μｍ以下であってもよい。半導体基板１１０の厚さＴ１が２００μｍを超えると、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果が半導体基板１１０に全体的に十分に示され難しくなり得るからである。一例として、半導体基板１１０の厚さＴ１が１００μｍ〜２００μｍであってもよい。半導体基板１１０の厚さＴ１が１００μｍ未満であると、光電変換が起こる半導体基板１１０の厚さＴ１が十分でないため、太陽電池１００の効率が低下することがあり、太陽電池１００の機械的特性が十分でないことがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、半導体基板１１０の厚さＴ１は多様に変化可能である。
【００３３】
半導体基板１１０の前面上に、より正確には、半導体基板１１０に、またはその上に形成された第１導電型領域２０上に、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４が順次形成され、第１電極４２が、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を貫通して（即ち、開口部１０２を介して）第１導電型領域２０に接触して形成される。
【００３４】
第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４は、第１電極４２に対応する開口部１０２を除いて、実質的に半導体基板１１０の前面全体に形成されてもよい。
【００３５】
第１パッシベーション膜２２は、第１導電型領域２０に接触して形成されて、第１導電型領域２０の表面またはバルク内に存在する欠陥を不動態化させる。これによって、少数キャリアの再結合サイトを除去して、太陽電池１００の開放電圧（Ｖｏｃ）を増加させることができる。反射防止膜２４は、半導体基板１１０の前面に入射する光の反射率を減少させる。これによって、半導体基板１１０の前面を介して入射する光の反射率を低下させることによって、ベース領域１０と第１導電型領域２０によって形成されたｐｎ接合まで到達する光量を増加させることができる。これによって、太陽電池１００の短絡電流（Ｉｓｃ）を増加させることができる。このように、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４によって太陽電池１００の開放電圧と短絡電流を増加させることで、太陽電池１００の効率を向上させることができる。
【００３６】
第１パッシベーション膜２２は、様々な物質で形成することができる。一例として、第１パッシベーション膜２２は、水素を含む絶縁物質で形成されてもよい。このように、第１パッシベーション膜２２が水素を含む場合、半導体基板１１０の表面をパッシベーションする役割と共に、後処理ステップ（ＳＴ５０）において半導体基板１１０の内部またはバルク（ｂｕｌｋ）に水素を供給する水素供給源としての役割を果たすことができる。
【００３７】
一例として、第１パッシベーション膜２２は、水素を１０20〜１０22個／ｃｍ3だけ含むことができる。このような水素含量は、第１パッシベーション膜２２による半導体基板１１０の表面のパッシベーション及び後処理ステップ（ＳＴ５０）での水素供給源としての役割を効果的に行うことができる範囲に限定されたものである。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１パッシベーション膜２２の水素の範囲は多様に変化可能である。
【００３８】
一例として、第１パッシベーション膜２２は、水素含有シリコン窒化物（ＳｉＮｘ：Ｈ）、水素含有シリコン酸化窒化物（ＳｉＯｘＮｙ：Ｈ）、水素含有シリコン炭化物（ＳｉＣｘ：Ｈ）、水素含有シリコン酸化物（ＳｉＯｘ：Ｈ）などを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１パッシベーション膜２２がその他の様々な物質を含むことができる。
【００３９】
第１パッシベーション膜２２の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有することができる。第１パッシベーション膜２２の厚さが５０ｎｍ未満であると、パッシベーション効果が十分でないことがあり、後処理ステップ（ＳＴ５０）において水素を内部に拡散させる効果が少ないことがある。第１パッシベーション膜２２の厚さが２００ｎｍを超えると、効果は大きく増加せずに、工程時間が増加し、太陽電池１００の厚さが厚くなることがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１パッシベーション膜２２の厚さは多様に変化可能である。
【００４０】
放射防止膜２４は、様々な物質で形成することができる。一例として、反射防止膜２４は、シリコン窒化膜、水素含有シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、ＭｇＦ2、ＺｎＳ、ＴｉＯ2及びＣｅＯ2からなる群から選択されたいずれか１つの単一膜、または２つ以上の膜が組み合わされた多層膜構造を有することができる。一例として、反射防止膜２４はシリコン窒化物を含むことができる。
【００４１】
本実施例では、半導体基板１１０に接触形成される第１パッシベーション膜２２が、水素を含むことで、パッシベーションの役割及び水素供給源としての役割を効果的に行う場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、反射防止膜２４が単独でまたは第１パッシベーション膜２２と共に水素を含むことも可能である。反射防止膜２４が水素を含む場合に、反射防止膜２４の物質、水素の含量、厚さなどは、上述した第１パッシベーション膜２２の物質、水素の含量、厚さなどと同一又はほぼ同一であってもよい。
【００４２】
そして、本実施例では、半導体基板１１０の前面に位置した絶縁膜である第１パッシベーション膜２２が水素を含むことで、後処理ステップ（ＳＴ５０）において水素を供給する場合を例示した。これは、半導体基板１１０の前面で短波長の光がよく吸収されて望まない結合（例えば、上述したＢ−Ｏ結合）が発生する確率が高いので、半導体基板１１０の前面側から水素を供給することが、望まない結合の生成を防止するのに有利であるからである。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。半導体基板１１０の前面及び後面のうちの少なくとも１つの上に形成された絶縁膜が水素を含むことで後処理ステップ（ＳＴ５０）において水素を供給する場合であれば、本発明の範囲に属する。
【００４３】
また、上述した実施例では、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４の両方とも備えられる場合を例示した。本発明がこれに限定されるものではなく、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４のいずれか一方が反射防止の役割及びパッシベーションの役割を共に行うため、他の一方が備えられないことも可能である。または、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４以外の様々な膜が半導体基板１１０の前面上に形成されてもよい。その他にも様々な変形が可能である。
【００４４】
第１電極４２は、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４に形成された開口部１０２を介して（即ち、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を貫通して）第１導電型領域２０に電気的に接続される。このような第１電極４２は、様々な物質により様々な形状を有するように形成することができる。第１電極４２の形状については、図２を参照して、後に再び説明する。
【００４５】
半導体基板１１０の後面上に、より正確には、半導体基板１１０に形成された第２導電型領域３０上に第２電極４４が形成される。本実施例では、第２電極４４が半導体基板１１０の後面上に全体的に形成され、半導体基板１１０の後面で光の反射を誘導する構造を備える場合を例示した。すると、半導体基板１１０の後面に到達した光を半導体基板１１０の内部に再び反射して再使用することによって、光の使用効率を向上させることができる。このとき、第２電極４４が半導体基板１１０の後面または第２導電型領域３０に接触して形成されてもよい。
【００４６】
本実施例では、第２電極４４を焼成するステップにおいて、第２電極４４内に含まれる物質を半導体基板１１０の内部に拡散させて第２導電型領域３０を形成することができるので、第２導電型領域３０を形成する工程を別途に行わなくて済む。これによって、製造工程を単純化し、第２導電型領域３０を別途のドーピングによって形成する工程で発生し得る半導体基板１１０の損傷、欠陥発生などの問題を防止することができる。
【００４７】
図２を参照して、第１電極４２の平面形状を詳細に説明する。
【００４８】
図２を参照すると、第１電極４２は、一定のピッチをもって互いに離隔する複数のフィンガー電極４２ａを含むことができる。図では、フィンガー電極４２ａが互いに平行であり、半導体基板１１０の縁部に平行である場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。そして、第１電極４２は、フィンガー電極４２ａと交差する方向に形成されて、フィンガー電極４２ａを接続するバスバー電極４２ｂを含むことができる。このようなバスバー電極４２ｂは、１つのみ備えられてもよく、図２に示したように、フィンガー電極４２ａのピッチよりさらに大きいピッチをもって複数個備えられてもよい。このとき、フィンガー電極４２ａの幅よりもバスバー電極４２ｂの幅が大きくてもよいが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、バスバー電極４２ｂの幅がフィンガー電極４２ａの幅と同一又はそれより小さい幅を有することができる。
【００４９】
断面で見ると、第１電極４２のフィンガー電極４２ａ及びバスバー電極４２ｂは両方とも、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を貫通して形成されてもよい。すなわち、開口部１０２が第１電極４２のフィンガー電極４２ａ及びバスバー電極４２ｂの両方に対応して形成され得る。他の例として、第１電極４２のフィンガー電極４２ａが第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を貫通して形成され、バスバー電極４２ｂが第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４上に形成されてもよい。この場合には、開口部１０２がフィンガー電極４２ａに対応する形状に形成され、バスバー電極４２ｂのみが位置した部分には形成されなくてもよい。
【００５０】
上述したような太陽電池１００は、後処理ステップ（ＳＴ５０）によって、太陽電池１００の特性を低下させ得る結合などが発生しないように処理することができる。太陽電池１００の製造方法において、これについてより詳細に説明する。
【００５１】
図３は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法を示すフローチャートであり、図４Ａ乃至図４Ｇは、図３に示した太陽電池の製造方法を示す断面図である。図１及び図２を参照した太陽電池１００の説明と同一又は類似の内容については詳細な説明を省略し、説明されていない部分を詳細に説明する。
【００５２】
図３を参照すると、本実施例に係る太陽電池１００の製造方法は、半導体基板を準備するステップ（ＳＴ１０）、導電型領域を形成するステップ（ＳＴ２０）、絶縁膜を形成するステップ（ＳＴ３０）、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）及び後処理ステップ（ＳＴ５０）を含む。電極を形成するステップ（ＳＴ４０）は、第１及び第２電極層を形成するステップ（ＳＴ４２）及び焼成するステップ（ＳＴ４４）を含み、後処理ステップ（ＳＴ５０）は、水素拡散工程（ＳＴ５２）、予備熱処理工程（ＳＴ５４）及び主処理工程（ＳＴ５６）を含むことができる。このとき、焼成するステップ（ＳＴ４４）と水素拡散工程（ＳＴ５２）は同一の工程で共に行われてもよい。これについて、図４Ａ乃至図４Ｇを参照して詳細に説明する。
【００５３】
まず、図４Ａに示すように、半導体基板を準備するステップ（ＳＴ１０）では、第２導電型ドーパントを有するベース領域１０で構成される半導体基板１１０を準備する。一例として、本実施例において、半導体基板１１０は、ｐ型のドーパント（特に、ボロン（Ｂ））を有するシリコン基板（一例として、シリコンウエハ）からなることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、ベース領域１０がボロン以外のｐ型のドーパントまたはｎ型のドーパントを有してもよい。
【００５４】
このとき、半導体基板１１０の前面及び後面のうちの少なくとも一面が凹凸を有するようにテクスチャリングしてもよい。半導体基板１１０の表面のテクスチャリングとしては、湿式または乾式テクスチャリングを用いることができる。湿式テクスチャリングは、テクスチャリング溶液に半導体基板１１０を浸漬することによって行うことができ、工程時間が短いという利点がある。乾式テクスチャリングは、ダイヤモンドドリルまたはレーザーなどを用いて半導体基板１１０の表面を削るもので、凹凸を均一に形成できる一方、工程時間が長く、半導体基板１１０に損傷が発生することがある。その他に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などにより半導体基板１１０をテクスチャリングすることもできる。このように、本発明では、様々な方法で半導体基板１１０をテクスチャリングすることができる。
【００５５】
一例として、半導体基板１１０の前面が凹凸を有するようにテクスチャリングされ、半導体基板１１０の後面が、鏡面研磨などによって処理されて、半導体基板１１０の前面よりも小さい表面粗さを有する平坦な面として構成されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な構造の半導体基板１１０を使用することができる。
【００５６】
次に、図４Ｂに示すように、導電型領域を形成するステップ（ＳＴ２０）では、半導体基板１１０に導電型領域を形成する。より具体的に、本実施例では、導電型領域を形成するステップにおいて半導体基板１１０の前面に第１導電型領域２０を形成し、後面に位置する第２導電型領域（図４Ｅの参照符号３０、以下同様）は、後に第２電極４４を焼成するステップにおいて形成する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、導電型領域を形成するステップにおいて第１導電型領域２０及び第２導電型領域３０のうちの少なくとも１つを形成してもよい。この場合には、後述する第１導電型領域２０の形成方法と同一又は類似の方法を適用して第２導電型領域３０を形成することができる。
【００５７】
第１導電型領域２０は、イオン注入法、熱拡散法、レーザードーピング法などのような様々な方法によりドーパントをドープして形成することができる。他の例として、半導体基板１１０上に第１導電型ドーパントを有する別途の層を形成することによって第１導電型領域２０を形成することもできる。
【００５８】
次いで、図４Ｃに示すように、絶縁膜を形成するステップ（ＳＴ３０）では、半導体基板１１０の前面上にまたは第１導電型領域２０上に絶縁膜を形成する。
【００５９】
より具体的に、第１導電型領域２０上に第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を形成する。本実施例では、半導体基板１１０の後面に絶縁膜が位置しない場合を例示した。しかし半導体基板１１０の後面に絶縁膜（例えば、第２パッシベーション膜）が位置することも可能であり、この場合には、本ステップにおいて半導体基板１１０の後面に位置する絶縁膜を共に形成することができる。この場合には、後述する第１パッシベーション膜２２、反射防止膜２４などの形成方法と同一又は類似の方法を適用して、半導体基板１１０の後面上の絶縁膜を形成することができる。
【００６０】
第１パッシベーション膜２２及び／又は反射防止膜２４は、真空蒸着法、化学気相蒸着法、スピンコーティング、スクリーン印刷またはスプレーコーティングなどのような様々な方法により形成することができる。
【００６１】
このとき、本実施例において、第１パッシベーション膜２２が、水素を含む絶縁物質で構成されてもよい。これによって、第１パッシベーション膜２２が、半導体基板１１０の表面を水素によってパッシベーションすると共に、以降の後処理ステップ（ＳＴ５０）で水素を供給する水素供給源としての役割を果たすことができる。
【００６２】
次いで、図４Ｄ及び図４Ｅに示すように、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）では、第１及び第２電極４２，４４を形成する。これについてより詳細に説明する。
【００６３】
まず、図４Ｄに示すように、第１及び第２電極層を形成するステップ（ＳＴ４２）では、第１及び第２電極形成用ペーストを第１パッシベーション膜２２、反射防止膜２４などのような絶縁膜上または半導体基板１１０上にそれぞれ印刷（例えば、スクリーン印刷）などで塗布して、第１及び第２電極層４２０，４４０を形成する。その他にも、第１及び第２電極層４２０，４４０を形成する方法、工程などには様々な方法、工程などを適用できる。
【００６４】
次いで、焼成するステップ（ＳＴ４４）において、図４Ｅに示すように、第１及び第２電極層４２０，４４０を焼成して第１及び第２電極４２，４４を形成する。
【００６５】
このとき、焼成工程中に、第１電極層４２０は、ファイヤースルー（ｆｉｒｅ  ｔｈｒｏｕｇｈ）またはレーザー焼成コンタクト（ｌａｓｅｒ  ｆｉｒｉｎｇ  ｃｏｎｔａｃｔ）などによって絶縁膜である第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４を貫通する開口部１０２を形成するようになり、第１導電型領域２０と接続（一例として、接触）するようになる。このように、ファイヤースルーまたはレーザー焼成コンタクトなどを適用すれば、焼成するステップで開口部１０２が形成されるので、別途に開口部１０２を形成する工程を追加しなくて済む。
【００６６】
そして、第２電極４４を構成する物質（例えば、アルミニウム）が半導体基板１１０の後面に拡散して、半導体基板１１０に第２導電型領域３０が形成され得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、上述したように、第２導電型領域３０が導電型領域を形成するステップ（ＳＴ２０）で形成されてもよい。
【００６７】
一例として、焼成するステップ（ＳＴ４４）の温度（特に、ピーク温度）が７００℃〜８００℃であり、工程時間が５秒〜２０秒であってもよい。これは、十分に焼成が行われるようにすると共に、工程時間を最小化できる範囲に限定されたものであるが、本発明がこれに限定されるものではない。焼成するステップ（ＳＴ４４）は、紫外線ランプを用いて熱を提供することによって行われてもよいが、本発明がこれに限定されるものではなく、その他の様々な方法が適用可能である。
【００６８】
上述したように、本実施例では、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）が焼成するステップ（ＳＴ４４）を備えており、このような焼成するステップ（ＳＴ４４）は、以降に行われる後処理ステップ（ＳＴ５０）の一部としての役割をすることもできる。すなわち、焼成するステップ（ＳＴ４４）と後処理ステップ（ＳＴ５０）の一部の工程とが互いに同じ単一の工程で共に行われてもよい。これについては、後処理ステップ（ＳＴ５０）においてより詳細に後述する。
【００６９】
本発明がこれに限定されるものではなく、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）が焼成するステップ（ＳＴ４４）を備えないことも可能である。例えば、第１パッシベーション膜２２及び反射防止膜２４に開口部１０２を形成し、開口部１０２内にメッキ法、蒸着法などの様々な方法で導電性物質を形成して第１電極４２を形成し、メッキ法、蒸着法、印刷法などの様々な方法で第２電極４４を形成することができる。その他の様々な方法により第１及び第２電極４２，４４を形成することができる。
【００７０】
そして、半導体基板１１０を含む太陽電池１００を後処理して、半導体基板１１０をパッシベーションする後処理ステップ（ＳＴ５０）を行う。より詳細には、後処理ステップ（ＳＴ５０）は、半導体基板１１０の内部またはバルクで発生する特定の結合によって発生し得る太陽電池１００の特性の低下を防止する。例えば、半導体基板１１０がボロンを含む場合に、半導体基板１１０に光が提供されると半導体基板１１０の内部にＢ−Ｏ結合が発生しやすく、Ｂ−Ｏ結合はキャリアの寿命を大幅に減少させて太陽電池１００の特性を低下させることがある。これによって、本実施例の後処理ステップ（ＳＴ５０）では、上述したように、半導体基板１１０の内部に位置して太陽電池１００の特性を低下させる特定の結合（例えば、Ｂ−Ｏ結合）が生成されることを防止して、太陽電池１００の特性を向上させる役割を果たす。
【００７１】
このとき、後処理ステップ（ＳＴ５０）の後に半導体基板１１０などに再び高い温度で熱処理が行われる場合、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果が低下するか又はなくなることがある。したがって、後処理ステップ（ＳＴ５０）は、太陽電池１００の製造方法において後半部に行われ、比較的高い温度で行われる焼成するステップ（ＳＴ４４）と共に、または焼成するステップ（ＳＴ４４）の後に行われてもよい。一例として、後処理ステップ（ＳＴ５０）の一部の工程が焼成するステップ（ＳＴ４４）と共に行われ、残りの工程は焼成するステップ（ＳＴ４４）の後に行われてもよい。または、後処理ステップ（ＳＴ５０）の工程全体が焼成するステップ（ＳＴ４４）の後に行われてもよい。これによって、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果が低下するか又はなくならないようにすることができる。これについては、より詳細に後述する。
【００７２】
後処理ステップ（ＳＴ５０）は、半導体基板に光を共に提供する熱処理によって、太陽電池１００の特性を低下させる結合の生成を抑制することができ、太陽電池１００の特性に悪影響を及ぼさない結合（例えば、Ｂ−Ｈ結合）を生成する主処理工程（ＳＴ５６）を含む。そして、後処理ステップ（ＳＴ５０）は、主処理工程（ＳＴ５６）の効果を向上させることができるように主処理工程（ＳＴ５６）の前に行われる水素拡散工程（ＳＴ５２）及び／又は予備熱処理工程（ＳＴ５４）を含むことができる。本実施例では、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果を最大化できるように水素拡散工程（ＳＴ５２）、予備熱処理工程（ＳＴ５４）及び主処理工程（ＳＴ５６）を順次行っており、この順に詳細に説明する。
【００７３】
まず、水素拡散工程（ＳＴ５２）では、水素を半導体基板１１０の内部に拡散させる。水素拡散工程（ＳＴ５２）は、水素をもう少し深く半導体基板１１０の内部に拡散させることができる高い温度で熱処理することによって行うことができる。
【００７４】
このとき、水素は、様々な供給源から供給されて半導体基板１１０の内部に供給されてもよい。一例として、半導体基板１１０を水素雰囲気内の炉（ｆｕｒｎａｃｅ）などに位置させることによって、水素雰囲気内の水素を半導体基板１１０の内部に供給することができる。この場合には、水素雰囲気の水素気体が水素の供給源となる。または、半導体基板１１０上に形成された絶縁膜（即ち、第１パッシベーション膜２２、反射防止膜２４など）が水素を含む場合には、熱処理によって絶縁膜の水素を半導体基板１１０の内部に供給することができる。この場合には、絶縁膜内の水素が水素の供給源となる。
【００７５】
本実施例では、絶縁膜、特に、半導体基板１１０に接触している第１パッシベーション膜２２が水素を含み、この水素を半導体基板１１０の内部に供給する場合を例示した。このように、第１パッシベーション膜２２を水素の供給源として使用すれば、水素雰囲気などを作るための工程、装置などが不要であり、第１パッシベーション膜２２が一種のキャッピング膜として作用し、水素の内部拡散をより促進させることができる。
【００７６】
このような水素拡散工程（ＳＴ５２）は、４００℃〜８００℃（より具体的には、４００℃〜７００℃）の温度（より正確には、ピーク温度）で５秒〜２０分（１分〜２０分）間行われてもよい。水素拡散工程（ＳＴ５２）の温度が４００℃未満であるか、または工程時間が５秒未満であると、水素の拡散が十分に行われないことがある。水素拡散工程の温度が８００℃を超えるか、または工程時間が２０分を超えると、工程コスト及び時間が増加して生産性が低下することがある。すなわち、上述した温度及び時間範囲内で、水素が効果的に半導体基板１１０の内部に拡散し、高い生産性を有することができる。工程コスト、生産性などをさらに考慮すると、水素拡散工程（ＳＴ５２）の温度が４００℃〜７００℃であってもよく、水素拡散をさらに考慮すると、工程時間が１分〜２０分であってもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、水素拡散工程（ＳＴ５２）の温度、工程時間などは様々な値を有することができる。
【００７７】
このとき、水素拡散工程（ＳＴ５２）が一定の温度を維持できるようにする熱源としては、様々な熱源を使用することができ、一例として、紫外線ランプ、抵抗加熱式ヒーターなどを熱源として使用することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、その他の様々な熱源を使用することができる。
【００７８】
このような水素拡散工程（ＳＴ５２）の温度、工程時間などは、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）の焼成するステップ（ＳＴ４４）の温度、工程時間と同一又はほぼ同一であるか、または、これと重なる範囲を有することができる。そして、水素拡散工程（ＳＴ５２）及び焼成するステップ（ＳＴ４４）に使用される熱源が互いに同一又はほぼ同一であってもよい。これによって、水素拡散工程（ＳＴ５２）が、焼成するステップ（ＳＴ４４）において共に行われ得る。すなわち、図４Ｅに示したように、別途に水素拡散工程（ＳＴ５２）をさらに行わずに、焼成するステップ（ＳＴ４４）において水素拡散が共に行われるようにすることができる。すると、別途の水素拡散工程（ＳＴ５２）を別に行わなくて済むので、工程を単純化し、コストを低減することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、水素拡散工程（ＳＴ５２）が、焼成するステップ（ＳＴ４４）後の別途のステップにおいて行われることも可能である。
【００７９】
次に、図４Ｆに示すように、予備熱処理工程（ＳＴ５４）では、半導体基板１１０を熱処理して半導体基板１１０の内部に拡散した水素が、半導体基板１１０の内部で他の物質または元素と反応して、水素を含む結合を生成するようにする。特に、水素は、半導体基板１１０のドーパントと結合することができる。例えば、半導体基板１１０がドーパントとしてボロンを含む場合には、水素とボロンが結合したＢ−Ｈ結合が生成される。
【００８０】
このとき、予備熱処理工程（ＳＴ５４）では、熱処理だけを行い、別途に光を提供しないことで、Ｂ−Ｏ結合が生成されることを防止し、Ｂ−Ｈ結合が多く生成され得るようにする。このように、予備熱処理工程（ＳＴ５４）では、別途の光が提供されず、自然光などが提供されても主処理工程（ＳＴ５６）よりも低い光強度を有し、約１００ｍＷ／ｃｍ2以下の光強度の光が提供され得る。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、予備熱処理工程（ＳＴ５４）の光強度が変わってもよい。
【００８１】
予備熱処理工程（ＳＴ５４）の温度は、水素拡散工程（ＳＴ５２）の温度よりも低い１００℃〜３００℃であってもよい。上述したように、予備熱処理工程（ＳＴ５４）は、Ｂ−Ｈ結合を形成するためのもので、予備熱処理工程（ＳＴ５４）の温度が１００℃未満である場合には、Ｂ−Ｈ結合エネルギーに該当するエネルギーが提供されないため、Ｂ−Ｈ結合が円滑に生成されないことがある。予備熱処理工程（ＳＴ５４）の温度が３００℃を超える場合には、Ｂ−Ｈ結合の生成よりは水素間での結合の方が優勢であるため、Ｈ2結合が生成され、Ｂ−Ｈ結合は分解されることがある。したがって、予備熱処理工程（ＳＴ５４）の温度が１００℃〜３００℃であれば、予備熱処理工程（ＳＴ５４）によって多くのＢ−Ｈ結合が生成され得る。
【００８２】
予備熱処理工程（ＳＴ５４）の工程時間は１分〜３０分であってもよい。予備熱処理工程（ＳＴ５４）の工程時間が１分未満であると、望む結合であるＢ−Ｈ結合を十分に生成しにくいことがある。予備熱処理工程（ＳＴ５４）の工程時間が３０分を超えると、予備熱処理による効果は大きく増加せずに工程時間が長くなって、生産性が低下することがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、予備熱処理工程（ＳＴ５４）の工程時間は変更可能である。
【００８３】
このように、予備熱処理工程（ＳＴ５４）によってＢ−Ｈ結合を生成すると、水素が、半導体基板１１０の表面の近傍または内部で、ドーパントであるボロン（Ｂ）が結合された状態で存在する。特に、半導体基板１１０の表面の近傍にＢ−Ｈ結合が多く存在する。後に行われる主処理工程（ＳＴ５６）において水素が半導体基板１１０の内部に拡散する距離、時間などを減少させることができる。
【００８４】
次いで、図４Ｇに示すように、常温よりも高い温度で熱処理を行いながら光を提供する主処理工程（ＳＴ５６）を行う。主処理工程（ＳＴ５６）では、光を共に提供する場合、光によって注入されたキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｌｉｇｈｔ）によって、短い時間でも水素が安定化されたＨ+の状態ではなくＨ0またはＨ-の状態となり得る。Ｈ0またはＨ-の状態の水素は、安定化された状態ではないので、一定時間後には再び安定化されたＨ+の状態の水素に変換される。
【００８５】
光によって生成されたＨ0またはＨ-の状態の水素は、Ｈ+の状態の水素よりも拡散速度が非常に大きいので、半導体基板１１０の内部に速やかに拡散することができる。これによって、水素が半導体基板１１０の内部まで拡散して、半導体基板１１０の内部の欠陥を除去するか、または望まない結合が生成されることを防止する役割を果たす。例えば、Ｈ0またはＨ-の状態の水素が半導体基板１１０の内部に拡散した後、再び安定化されたＨ+の状態に変換されると、Ｂ−Ｈ結合を形成して、Ｂ−Ｏ結合が発生することを防止することができる。すなわち、光の照射によって、主処理工程（ＳＴ５６）の初期に生成され得るＢ−Ｏ結合を分解してＢ−Ｈ結合を生成し、その後には、全体的にＢ−Ｈ結合反応を優勢にしてＢ−Ｏ結合が生成されないようにする。このように、半導体基板１１０の表面側に多く位置していたＢ−Ｈ結合が、半導体基板１１０の内部まで多く位置するようになり、半導体基板１１０において望まないＢ−Ｏ結合が生成されることを防止することができる。
【００８６】
本実施例では、Ｈ+の形態の水素をＨ0またはＨ-の状態の水素に変換するためには、温度、光強度及び時間が一定の相関関係を持って提供されなければならないということを認識し、このような相関関係を具体的に限定して主処理工程（ＳＴ５６）の効果を最大化しようとする。すなわち、一定の温度で光を提供しても、光強度及び／又は工程時間が一定の水準に到達しなければ、水素は安定化されたＨ+の形態で存在するようになり、光強度及び／又は工程時間が一定の水準に到達するときにのみ水素がＨ0またはＨ-の状態に変換され得る。
【００８７】
このとき、主処理工程（ＳＴ５６）は、図５に示したような時間−温度グラフを有するように行われてもよい。図５は、本発明の実施例に係る製造方法の後処理ステップでの主処理工程の時間−温度グラフである。
【００８８】
すなわち、図５に示すように、主処理工程（ＳＴ５６）は、水素の変換のための温度（より具体的には、ピーク温度）を有するメイン区間（ＳＴ５６２）を含み、メイン区間（ＳＴ５６２）の前に行われ、温度を常温からメイン区間（ＳＴ５６２）の温度まで上昇させる昇温区間（ＳＴ５６１）と、メイン区間（ＳＴ５６２）の後に行われ、温度を常温に下げる冷却区間（ＳＴ５６３）とをさらに含むことができる。これによって、主処理工程（ＳＴ５６）を行うとき、温度変化の急激な変化による問題を防止することができ、主処理工程（ＳＴ５６）における望む反応が安定的に行われるようにする。本明細書において、主処理工程（ＳＴ５６）の温度は、実際に水素の変換が行われるメイン区間（ＳＴ５６２）の温度を意味する。そして、主処理工程（ＳＴ５６）の光強度は、メイン区間（ＳＴ５６２）の光強度を意味し、主処理工程（ＳＴ５６）の工程時間は、実際に水素の変換が行われるメイン区間（ＳＴ５６２）の工程時間を意味することができる。
【００８９】
主処理工程（ＳＴ５６）の温度は、Ｈ+の状態の水素をＨ0またはＨ-の状態に変換し、光が提供されることによって生成され得るＢ−Ｏ結合を分解できる温度を有しなければならない。例えば、主処理工程（ＳＴ５６）の温度が１００℃〜８００℃であってもよい。主処理工程（ＳＴ５６）の温度が１００℃未満であると、熱エネルギーが、Ｂ−Ｏを分解できるエネルギーよりも小さいため、光の提供によって生成されたＢ−Ｏ結合が残存することがある。主処理工程の工程温度が８００℃を超えると、高い温度によって工程コストなどが増加することがある。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【００９０】
まず、Ｈ+の形態の水素をＨ0またはＨ-の状態の水素に変換するための主処理工程（ＳＴ５６）の温度と光強度との相関関係を説明した後、光強度と時間との相関関係を説明する。
【００９１】
図６は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法の後処理ステップでの温度及び光強度による水素の状態を示したグラフである。
【００９２】
主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）に応じて、水素の変換に要求される光強度（ｌｉｇｈｔ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の最小値（Ｉmin）（Ｈ+の形態の水素がＨ0に変換される光強度）が変わることを認識し、これについて分析した結果、図６に示したような結果を得た。これを考慮すると、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）が増加するにつれて光強度の最小値（Ｉmin）も大きくなる。これを分析した結果、本実施例では、それぞれの温度（Ｔ）において光強度の最小値（Ｉｍｉｎ）が、次の数式１の通りであることを認識した。
【００９３】
【数１】
2016005003.tif 000003
【００９４】
（ここで、Ｔの単位は℃であり、Ｉminの単位はｍＷ／ｃｍ2である。）
【００９５】
これによって、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）が一定の値を有するとき、熱処理と共に提供される光の光強度（Ｉ）が、上述した光強度の最小値（Ｉmin）と同一又はこれより大きい値を有する場合にのみ、水素がＨ0またはＨ-の状態の水素に変換され得る。参考に、温度（Ｔ）が１００℃〜８００℃である場合に、光強度の最小値（Ｉmin）は１．７Ｘ１０2ｍＷ／ｃｍ2〜７．８７１Ｘ１０4ｍＷ／ｃｍ2の値を有することができる。
【００９６】
したがって、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）に応じて共に提供されなければならない光の光強度（Ｉ）は、次の数式２の条件を満足することができる。
【００９７】
【数２】
2016005003.tif 000004
【００９８】
（ここで、Ｔの単位は℃であり、Ｉの単位はｍＷ／ｃｍ2である。）
【００９９】
これによって、所定の主処理工程（ＳＴ５６）の特定の温度（Ｔ）で、上述した数式２を満足する光強度（Ｉ）を共に提供すれば、Ｈ+の形態の水素をＨ0またはＨ-の形態に変換することができる。このとき、光強度（Ｉ）が過度に大きくなると、所望の光強度（Ｉ）を具現しにくいことがあるため、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）範囲において、光強度（Ｉ）は１０5ｍＷ／ｃｍ2以下の値を有することができる。これによって、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）に応じて共に提供されなければならない光の光強度（Ｉ）は、次の数式３の条件を満足することができる。
【０１００】
【数３】
2016005003.tif 000005
【０１０１】
（ここで、Ｔの単位は℃であり、Ｉの単位はｍＷ／ｃｍ2である。）
【０１０２】
上述した温度（Ｔ）範囲と数式３を満足する温度（Ｔ）及び光強度（Ｉ）の範囲は、概略的に図６にＡとして表示した領域に該当する。
【０１０３】
そして、主処理工程（ＳＴ５６）において、各光強度（Ｉ）による水素の変換に要求される工程時間の最小値（Ｐmin）（Ｈ+の形態の水素がＨ0に変換されるのに必要な最小限の工程時間）が変わることを認識し、これについて分析した結果、図７に示したような結果を得た。図７は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法の後処理ステップにおいて、光強度及び工程時間による水素の状態を示したグラフである。
【０１０４】
図７に示すように、光強度（Ｉ）が増加するにつれて工程時間の最小値（Ｐmin）は小さくなる。すなわち、光強度（Ｉ）が大きい場合には、相対的に短い工程時間が必要であり、光強度（Ｉ）が小さい場合には、相対的に長い工程時間が必要である。これを分析した結果、本実施例では、光強度（Ｉ）による工程時間の最小値（Ｐmin）が、概略的に次の数式４〜７の通りであることを認識した。このとき、数式７のように、５Ｘ１０4ｍＷ／ｃｍ2以上の光強度では最小工程時間が非常に小さくなるため、算術的に計算が難しく、このような工程時間で工程を行うことも困難であるため、このような光強度では、工程時間の最小値（Ｐmin）は一定の数値を有するものと提示した。
【０１０５】
【数４】
2016005003.tif 000006
【０１０６】
【数５】
2016005003.tif 000007
【０１０７】
【数６】
2016005003.tif 000008
【０１０８】
【数７】
2016005003.tif 000009
【０１０９】
（ここで、Ｉの単位はｍＷ／ｃｍ2であり、Ｐminの単位は秒（ｓｅｃ）である。）
【０１１０】
これによって、主処理工程（ＳＴ５６）の光強度（Ｉ）が一定の値を有するとき、工程時間（Ｐ）が上述した工程時間の最小値（Ｐmin）と同一又はこれより大きい値を有する場合に、水素がＨ0またはＨ-の状態の水素に効果的に変換され得る。したがって、主処理工程（ＳＴ５６）の光強度（Ｉ）による工程時間（Ｐ）は、次の数式８〜１１のいずれか１つを満足することができる。
【０１１１】
【数８】
2016005003.tif 000010
【０１１２】
【数９】
2016005003.tif 000011
【０１１３】
【数１０】
2016005003.tif 000012
【０１１４】
【数１１】
2016005003.tif 000013
【０１１５】
（ここで、Ｉの単位はｍＷ／ｃｍ2であり、Ｐの単位は秒（ｓｅｃ）である。）
【０１１６】
これによって、所定の主処理工程（ＳＴ５６）の光強度（Ｉ）において、上述した数式８〜１１を満足する工程時間（Ｐ）だけ工程を行う場合、Ｈ+の形態の水素をＨ0またはＨ-の形態に変換することができる。このとき、工程時間（Ｐ）が過度に大きくなると、生産性が低下することがあるため、主処理工程（ＳＴ５６）の工程時間（Ｐ）は、１０，０００秒（ｓｅｃ）以下の値を有することができる。これによって、主処理工程（ＳＴ５６）の光強度（Ｉ）による工程時間（Ｐ）は、次の数式１２〜１５のいずれか１つの条件を満足することができる。
【０１１７】
【数１２】
2016005003.tif 000014
【０１１８】
【数１３】
2016005003.tif 000015
【０１１９】
【数１４】
2016005003.tif 000016
【０１２０】
【数１５】
2016005003.tif 000017
【０１２１】
上述した数式１２〜１５を満足する光強度（Ｉ）及び工程時間（Ｐ）の範囲は、概略的に図７にＢとして表示した領域に該当する。
【０１２２】
このように、本実施例では、主処理工程（ＳＴ５６）の温度（Ｔ）及び光強度（Ｉ）の範囲を限定して水素の変換が起こるようにし、これと共に、工程時間（Ｐ）の範囲を限定して水素の変換が効果的に起こり得るようにする。これによって、光が照射されるときに半導体基板１１０の内部で発生し得る特性の低下を効果的に防止することができる。
【０１２３】
このように、本実施例では、一定の範囲の温度（Ｔ）及び光強度（Ｉ）で行われる主処理工程（ＳＴ５６）を含む後処理ステップ（ＳＴ５０）を含むことで、半導体基板１１０の内部に、太陽電池１００の特性を低下させ得る望まない結合（例えば、Ｂ−Ｏ結合）が生成されることを防止し、その代わりに、水素を含む結合（例えば、Ｂ−Ｈ結合）を生成する。これによって、望まない結合などによって太陽電池１００の特性が低下することを防止することができる。このとき、主処理工程（ＳＴ５６）の工程時間（Ｐ）も一定範囲内に限定することで、望まない結合の生成をより効果的に防止することができる。
【０１２４】
また、主処理工程（ＳＴ５６）の前に、水素を拡散させることができるようにする水素拡散工程（ＳＴ５２）及び／又は水素を含む結合（例えば、Ｂ−Ｈ結合）を形成する予備熱処理工程（ＳＴ５４）をさらに行うことで、後処理ステップ（ＳＴ５０）の効果をより向上させることができる。
【０１２５】
上述した説明では、半導体基板１１０のベース領域１０がボロンを含む場合を例示したが、第１導電型領域２０がボロン（Ｂ）を含む場合にも適用できる。また、半導体基板１１０がボロンを含まない場合にも、半導体基板１１０に太陽電池１００の特性を低下させないように水素を含む結合（例えば、Ｂ−Ｈ結合）を生成することによって、太陽電池１００の特性を向上させることができる。
【０１２６】
その他にも、本発明の実施例に係る太陽電池１００の製造方法は、結晶質構造を有する半導体基板１１０を含む様々な構造の太陽電池１００を製造するのに適用することができ、このような太陽電池１００を図８及び図９を参照して詳細に説明する。上述した実施例と同一又は類似の部分は、以下の実施例にそのまま適用できるので、以下では、上述した実施例と同一又は類似の部分については詳細な説明を省略する。
【０１２７】
図８は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の他の例を示す断面図である。
【０１２８】
図８を参照すると、本実施例に係る太陽電池は、半導体基板１１０の後面上に第２パッシベーション膜３２が形成され、第２電極４４が第２パッシベーション膜３２を貫通して（即ち、開口部１０４を介して）第２導電型領域３０に接続される。
【０１２９】
第２パッシベーション膜３２は、第２電極４４に対応する開口部１０４を除いて実質的に半導体基板１１０の後面全体に形成されてもよい。第２パッシベーション膜３２は、第２導電型領域３０に接触して形成されて、第２導電型領域３０の表面またはバルク内に存在する欠陥を不動化させる。これによって、少数キャリアの再結合サイトを除去して太陽電池１００の開放電圧（Ｖｏｃ）を増加させることができる。
【０１３０】
第２パッシベーション膜３２は、様々な物質で形成することができる。一例として、第２パッシベーション膜３２は、水素を含む絶縁物質で形成されてもよい。このように第２パッシベーション膜３２が水素を含む場合、半導体基板１１０の表面をパッシベーションする役割と共に、後処理ステップ（図３の参照符号ＳＴ５０、以下同様）において半導体基板１１０の内部またはバルクに水素を供給する水素供給源としての役割を果たすことができる。
【０１３１】
一例として、第２パッシベーション膜３２は、水素を１０20〜１０22個／ｃｍ3だけ含むことができる。このような水素の含量は、第２パッシベーション膜３２による半導体基板１１０の表面パッシベーション及び後処理ステップ（ＳＴ５０）での水素供給源としての役割を効果的に行うことができる範囲に限定されたものである。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２パッシベーション膜３２の水素の範囲は様々に変化可能である。
【０１３２】
一例として、第２パッシベーション膜３２は、水素を含むシリコン窒化物（ＳｉＮｘ：Ｈ）、水素を含むシリコン酸化窒化物（ＳｉＯｘＮｙ：Ｈ）、水素を含むシリコン炭化物（ＳｉＣｘ：Ｈ）、水素を含むシリコン酸化物（ＳｉＯｘ：Ｈ）などを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２パッシベーション膜３２がその他の様々な物質を含むことができる。
【０１３３】
このように、本実施例では、半導体基板１１０の前面に形成された第１パッシベーション膜２２及び後面に形成された第２パッシベーション膜３２の両方とも、後処理ステップ（ＳＴ５０）において水素の供給源として作用できるので、後処理ステップ（ＳＴ５０）の効果を倍加させることができる。
【０１３４】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２パッシベーション膜３２が様々な物質を含むことができることは勿論である。または、第２パッシベーション膜３２のみが水素を含み、第１パッシベーション膜２２が水素を含まないことも可能である。または、第２パッシベーション膜３２以外の様々な膜が半導体基板１１０の後面上に形成されてもよい。その他にも様々な変形が可能である。
【０１３５】
第２電極４４は、パッシベーション膜３２に形成された開口部１０４を介して第２導電型領域３０に電気的に接続される。第２電極４４は、様々な物質により様々な形状を有するように形成されてもよい。
【０１３６】
一例として、第２電極４４は、図１及び図２を参照して説明した第１電極４２と同一又は類似の平面形状を有することができる。すると、半導体基板１１０の後面にも光が入射する両面受光型（ｂｉ−ｆａｃｉａｌ）構造を有するので、光電変換に使用される光量を増加させて太陽電池１００の効率を向上させることができる。ここで、第１電極４２のフィンガー電極４２ａ及びバスバー電極４２ｂの幅、ピッチなどは、第２電極４４のフィンガー電極及びバスバー電極の幅、ピッチなどと互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１３７】
他の例として、第２電極４４は、第２パッシベーション膜３２上に全体的に形成され、開口部１０４を介して半導体基板１１０の後面または第２導電型領域３０に点−コンタクト（ｐｏｉｎｔ−ｃｏｎｔａｃｔ）されてもよい。この場合は、半導体基板１１０の後面にテクスチャリングによる凹凸が形成されないので、全体的に形成された第２電極４４で光の反射が効果的に起こるようにすることができる。その他の様々な変形が可能である。
【０１３８】
本実施例では、第１導電型領域２０が選択的構造を有し、第２導電型領域３０が選択的構造を有する場合を例示した。
【０１３９】
すなわち、第１導電型領域２０は、第１電極４２と隣接して（一例として、接触して）形成される第１部分２０ａと、第１電極４２が位置しない領域に形成される第２部分２０ｂとを含むことができる。第１部分２０ａは、相対的に大きい不純物濃度及び大きいジャンクション深さを有することで、相対的に小さい抵抗を有し、第２部分２０ｂは、第１部分２０ａよりも低い不純物濃度及び小さいジャンクション深さを有することで、第１部分２０ａよりも大きい抵抗を有する。
【０１４０】
このように、本実施例では、第１電極４２と隣接する部分に、相対的に小さい抵抗を有する第１部分２０ａを形成して、第１電極４２との接触抵抗を低減させることができる。それに加えて、光が入射する第１電極４２の間の受光領域に対応する部分に、相対的に大きい抵抗を有する第２部分２０ｂを形成して、浅いエミッタ（ｓｈａｌｌｏｗ  ｅｍｉｔｔｅｒ）を具現する。これによって、太陽電池１００の電流密度を向上させることができる。すなわち、本実施例では、第１導電型領域２０が選択的構造を有することで太陽電池１００の効率を最大化することができる。
【０１４１】
すなわち、第２導電型領域３０は、第２電極４４と隣接して（一例として、接触して）形成される第１部分３０ａと、第２電極４４が位置しない領域に形成される第２部分３０ｂとを含むことができる。第１部分３０ａは、相対的に大きい不純物濃度及び大きいジャンクション深さを有することで、相対的に小さい抵抗を有し、第２部分３０ｂは、第１部分３０ａよりも低い不純物濃度及び小さいジャンクション深さを有することで、第１部分３０ａよりも大きい抵抗を有する。
【０１４２】
このように、本実施例では、第２電極４４と隣接する部分に、相対的に小さい抵抗を有する第１部分３０ａを形成して、第２電極４４との接触抵抗を低減させることができる。それに加えて、光が入射する第２電極４４の間の領域に対応する部分に、相対的に大きい抵抗を有する第２部分３０ｂを形成して、正孔と電子との再結合を防止することができる。これによって、太陽電池１００の電流密度を向上させることができる。すなわち、本実施例では、第２導電型領域３０が選択的構造を有することで太陽電池１００の効率を最大化することができる。
【０１４３】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１及び第２導電型領域２０，３０のうちの少なくともいずれか１つが、図１に示したような均一な構造を有することもできる。または、第２導電型領域３０が、第２部分３０ｂを備えずに第１部分３０ａのみを備える局部的構造を有してもよい。
【０１４４】
図９は、本発明の実施例に係る太陽電池の製造方法により製造される太陽電池の更に他の例を示す断面図である。
【０１４５】
図９を参照すると、本実施例に係る太陽電池では、導電型領域２０，３０が、半導体基板１１０上で半導体基板１１０と別個に形成され、半導体基板１１０と異なる結晶構造を有することができる。これによって、半導体基板１１０は、導電型領域２０，３０を備えずにベース領域１０のみからなることができる。
【０１４６】
より具体的に、半導体基板１１０の前面上に第１トンネル層５２が形成され、第１トンネル層５２上に第１導電型領域２０が位置することができる。
【０１４７】
第１トンネル層５２によって、半導体基板１１０の前面のパッシベーション特性を向上させることができ、生成されたキャリアは、トンネル効果によって円滑に伝達されるようにすることができる。このような第１トンネル層５２は、キャリアをトンネリングすることができる様々な物質を含むことができ、一例として、窒化物、半導体、導電性高分子などを含むことができる。例えば、第１トンネル層５２は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸化窒化物、真性非晶質半導体（一例として、真性非晶質シリコン）、真性多結晶半導体（一例として、真性多結晶シリコン）などを含むことができる。このとき、第１トンネル層５２が真性非晶質半導体を含む場合、半導体基板１１０と類似の特性を有するので、単純な製造工程により形成することができ、半導体基板１１０の表面特性をより効果的に向上させることができる。これによって、半導体基板１１０の表面で発生し得る表面再結合を防止してパッシベーション特性を向上させることができる。
【０１４８】
このとき、第１トンネル層５２は、半導体基板１１０の前面に全体的に形成することができる。これによって、半導体基板１１０の前面を全体的にパッシベーションすることができ、別途のパターニングなしに容易に形成することができる。
【０１４９】
トンネル効果を十分に具現できるように、第１トンネル層５２の厚さは５ｎｍ以下であってもよく、０．５ｎｍ〜５ｎｍ（一例として、１ｎｍ〜４ｎｍ）であってもよい。第１トンネル層５２の厚さが５ｎｍを超えると、トンネリングが円滑に起こらないため、太陽電池１００が作動しないことがあり、第１トンネル層５２の厚さが０．５ｎｍ未満であると、所望の品質の第１トンネル層５２を形成しにくいことがある。トンネル効果をさらに向上させるためには、第１トンネル層５２の厚さが１ｎｍ〜４ｎｍであってもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１トンネル層５２の厚さは変更可能である。
【０１５０】
第１トンネル層５２上には、半導体基板１１０またはベース領域１０と反対の第１導電型を有する第１導電型領域２０が形成されてもよい。第１導電型領域２０は、半導体基板１１０またはベース領域１０とｐｎ接合（一例として、ｐｎトンネル接合）を形成して、光電変換によってキャリアを生成するエミッタ領域を構成する。
【０１５１】
第１トンネル層５２上で半導体基板１１０と別個に形成される第１導電型領域２０は、半導体基板１１０と異なる結晶構造を有することができる。すなわち、第１導電型領域２０は、蒸着などの様々な方法により第１トンネル層５２上に容易に形成できる非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導体（一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコン）などを含むことができる。これによって、第１導電型領域２０は、第１導電型ドーパントを含む非晶質半導体、微結晶半導体、または多結晶半導体（一例として、非晶質シリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコン）などで構成されてもよい。第１導電型ドーパントは、第１導電型領域２０を形成するための半導体層を形成するときに含まれるようにするか、または半導体層を形成した後に熱拡散法、イオン注入法、レーザードーピング法などの様々なドーピング方法を行って半導体層に含まれるようにすることもできる。
【０１５２】
これと同様に、半導体基板１１０の後面上に第２トンネル層５４が形成され、第２トンネル層５４上に第２導電型領域３０が位置することができる。第２トンネル層５４の物質、厚さなどは、第１トンネル層５２の物質、厚さなどとほぼ同一であるので、詳細な説明を省略する。第２導電型領域３０は、第１導電型のドーパントを備えるということ以外は、第１導電型領域２０と物質、結晶構造などが同一又はほぼ同一であるので、これについての詳細な説明も省略する。
【０１５３】
本実施例において、第１電極４２と第１導電型領域２０との間に第１透明導電層４２１が位置することができ、第２電極４４と第２導電型領域３０との間に第２透明導電層４４１を形成することができる。
【０１５４】
上述したように、半導体基板１１０の前面及び後面上にトンネル層５２，５４を形成し、トンネル層５２，５４上に導電型領域２０，３０を形成すれば、半導体基板１１０でのパッシベーション特性を大きく向上させることができる。そして、高価の半導体基板１１０の厚さを減少させてコストを低減することができ、低い工程温度で太陽電池１００を製造することができる。しかし、導電型領域２０，３０の結晶性が相対的に低いので、キャリアの移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が相対的に小さいことがある。これによって、本実施例では、第１電極４２と第１導電型領域２０との間及び第２電極４４と第２導電型領域３０との間に第１及び第２透明導電層４２１，４４１を形成して、キャリアが水平方向に移動するときの抵抗を減少させるようにする。
【０１５５】
ここで、第１透明電極層４２１は、第１導電型領域２０上に全体的に形成することができる。全体的に形成するということは、空き空間または空き領域なしに第１導電型領域２０の全体を覆う場合だけでなく、不可避に一部の部分が形成されない場合を含むことができる。このように、第１透明電極層４２１が第１導電型領域２０上に全体的に形成される場合、キャリアが第１透明電極層４２１を介して容易に第１電極４２まで到達できるので、水平方向での抵抗を減少させることができる。
【０１５６】
第１透明電極層４２１は、第１導電型領域２０上に全体的に形成されるので、光が透過できる物質で構成することができる。すなわち、第１透明電極層４２１は、透明導電性物質からなって光の透過を可能にすると共に、キャリアを容易に移動できるようにする。これによって、第１透明電極層４２１を第１導電型領域２０上に全体的に形成しても光の透過を遮断しない。一例として、第１透明電極層４２１は、インジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ、炭素ナノチューブ（ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏ  ｔｕｂｅ）、ＣＮＴなどを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１透明電極層４２１は、その他の様々な物質を含むことができる。
【０１５７】
第２透明電極層４４１の物質、形状は第１透明電極層４２１と類似しているので、詳細な説明を省略する。
【０１５８】
第１透明電極層４２１上には、第１電極４２が第１透明電極層４２１に接続されるようにする開口部１０２を備える反射防止膜２４が位置することができる。このとき、反射防止膜２４は、第１透明電極層４２１よりも小さい屈折率を有する絶縁物質を含むことができる。このように、第１透明電極層４２１上に、これより小さい屈折率を有する反射防止膜２４を形成すれば、第１透明電極層４２１と反射防止膜２４が二重の反射防止膜の役割を果たすようになる。また、反射防止膜２４が絶縁物質を含む場合、パターンを有する第１電極４２を形成するときに、反射防止膜２４をマスク層のように使用することができ、第１透明電極層４２１を保護する保護層の役割も果たすことができる。
【０１５９】
本実施例では、反射防止膜２４が、水素を含むことで後処理ステップ（ＳＴ５０）での水素供給源として作用することができる。反射防止膜２４の物質などは、図１を参照して説明した第１パッシベーション膜２２の物質または反射防止膜２４の物質と同一又はほぼ同一であってもよく、反射防止膜２４の水素の含量は、図１を参照して説明した第１パッシベーション膜２２の水素の含量と同一又はほぼ同一であってもよい。
【０１６０】
上述した説明及び図では、半導体基板１１０の前面に位置した反射防止膜２４が水素を含む場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、半導体基板１１０の後面に絶縁膜（例えば、図１に示した第２パッシベーション膜３２または別途の反射防止膜）がさらに位置してもよく、このように半導体基板１１０の後面に位置した絶縁膜が水素を含むこともできる。
【０１６１】
このとき、ベース領域１０からなる半導体基板１１０は、ボロンを含んでｐ型を有することができる。すると、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果によって太陽電池１００の特性を大きく向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、半導体基板１１０が他のドーパントを有してもよく、ｎ型を有してもよく、この場合にも、後処理ステップ（ＳＴ５０）による効果を有することができる。
【０１６２】
以下、実験例を参照して、本発明をより詳細に説明する。以下の実験例は本発明をより詳細に説明するために提示したものに過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。
【０１６３】
実験例
【０１６４】
ボロンを含むｐ型のベース領域を含む半導体基板を用いて、図１に示したような構造の太陽電池を製造した。このとき、パッシベーション膜が水素を約１０20個／ｃｍ3だけ含み、電極層を焼成するステップでは、ピーク温度は７００℃であり、工程時間は１０秒であった。電極層を焼成するステップによって水素拡散工程が共に行われた。
【０１６５】
次いで、約２００℃の温度で５分間維持して予備熱処理工程を行った。そして、複数個の太陽電池に２００℃〜７００℃の温度及び１０4ｍＷ／ｃｍ2〜８Ｘ１０4ｍＷ／ｃｍ2の光強度の範囲において温度、光強度及び時間を異ならせて主処理工程を行った後、各太陽電池の出力損失を測定した。測定された複数個の太陽電池の出力損失値に基づいて、同じ出力損失を示す温度−光強度をマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）して図１０に示し、同じ出力損失を有する光強度−時間をマッピングして図１１に示した。
【０１６６】
このとき、図１０には、同じ出力損失を示す点を連結した点線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５が表示され、Ｌ５，Ｌ４，Ｌ３，Ｌ２，Ｌ１に行くほど出力損失は減少する。そして、図１０には、３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃の温度のそれぞれにおいて数式１によって計算された光強度の最小値（Ｉmin）を四角形の点で表し、これを連結した線を実線で表した。図１１には、同じ出力損失を示す点を連結した点線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３が表示され、Ｌ１３，Ｌ１２，Ｌ１１に行くほど出力損失は減少する。
【０１６７】
図１０を参照すると、一定の温度で所定の光強度以上で光を提供しなければ、太陽電池の出力損失を減少させることができず、太陽電池の出力損失を減少させるためには、温度が増加するほど光強度も増加させなければならないことがわかる。各温度において、四角形の点が表示された光強度及びこれより大きい光強度を有する場合に、低い出力損失を有し得ることがわかり、これによって、本発明で定義した数式による温度及び光強度で主処理工程を行う場合、実際にも太陽電池の出力損失を低減できることがわかる。
【０１６８】
図１１を参照すると、光強度が高くなると、少ない工程時間の間主処理工程を行っても出力損失を大幅に低減できることがわかる。これは、本発明で定義した時間−光強度の数式と一致する傾向を有する。
【０１６９】
本実施例に係る太陽電池１００の製造方法において、少なくとも後処理ステップ（図３の参照符号ＳＴ５０、以下同様）の主処理工程（図３の参照符号ＳＴ５６、以下同様）は、本実施例に係る太陽電池の後処理装置（以下、「後処理装置」）２００で行われてもよい。以下では、本実施例に係る後処理装置２００を詳細に説明する。
【０１７０】
図１２は、本発明の実施例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【０１７１】
図１２を参照すると、本実施例に係る太陽電池の後処理装置２００は、基本的に、光源部２２２と第１熱源部２２４を共に備えて、半導体基板（図１の参照符号１１０、以下同様）またはこれを含む太陽電池１００（以下、太陽電池１００）にメイン区間（図５の参照符号ＳＴ５６２、以下同様）を行うメイン領域２２０を含む。そして、メイン領域２２０の前に昇温区間（図５の参照符号ＳＴ５６１、以下同様）を行う昇温領域２１０がさらに位置することができ、メイン区間（ＳＴ５６２）の後に冷却区間（図５の参照符号ＳＴ５６３、以下同様）を行う冷却領域２３０がさらに位置することができる。
【０１７２】
本実施例では、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０が順次に連続的に位置し、コンベヤベルト２０２などのような移送手段上に太陽電池１００を載せた状態でコンベヤベルト２０２が移動して、コンベヤベルト２０２上に位置した太陽電池１００が順次に昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０を経るように移動することができる。すると、昇温領域２１０内で太陽電池１００に昇温区間（ＳＴ５６１）の工程が行われ、次いで、メイン領域２２０内で太陽電池１００にメイン区間（ＳＴ５６２）の工程が行われ、次いで、冷却領域２３０内で太陽電池１００に冷却区間（ＳＴ５６３）の工程が行われる。
【０１７３】
コンベヤベルト２０２は、太陽電池１００が安定的に載せられる様々な構造、方式などを有することができる。一例として、コンベヤベルト２０２は、太陽電池１００に光、熱などをより効果的に提供し、太陽電池１００が一定の温度を続けて維持できるようにメッシュ構造を有することができる。一例として、コンベヤベルト２０２が、図１４に示した作業台２０４が長く延びたものによって構成されてもよい。作業台２０４の形状については、図１４を参照してより詳細に後述する。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、コンベヤベルト２０２が様々な構造を有することができる。
【０１７４】
一例として、コンベヤベルト２０２の移動速度は５０ｍｍ／ｍｉｎ〜１０００ｍｍ／ｍｉｎであってもよい。このような速度において、太陽電池１００に他の衝撃や損傷なしに移動が可能であり、昇温区間（ＳＴ５６１）、メイン区間（ＳＴ５６２）及び冷却区間（ＳＴ５６３）の工程を太陽電池１００に所望の時間だけ行うことができる。
【０１７５】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、コンベヤベルト２０２の移動速度などは様々に変更できる。例えば、昇温領域２１０に追加的な熱源部２１６が位置して昇温を速やかにすることができる場合には、コンベヤベルト２０２の移動速度を増加させることができる。または、昇温領域２１０、メイン領域２２０または冷却領域２３０の大きさが大きいので移動速度が速い場合にも、十分な時間の間工程を行うことができれば、移動速度を増加させることができ、大きさが小さい場合には、十分な時間の間工程が行われ得るように移動速度を減少させることができる。また、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０において移動速度を互いに異なるようにしてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０１７６】
このように、コンベヤベルト２０２などを用いてインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）工程によって昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０の工程が行われると、連続的な工程によって生産量（ｏｕｔｐｕｔ）を増やすことができる。本実施例では、インライン工程のための移送手段として、コンベヤベルト２０２を一例として提示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、インライン工程を行うことができる様々な構造、方式などを適用できる。
【０１７７】
上述したように、本実施例では、コンベヤベルトを用いたインライン工程を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、後処理装置２００が、太陽電池１００が移動しない状態、すなわち、一定の位置に固定された状態に維持された状態で工程が行われるバッチ（ｂａｔｃｈ）構造を有することもできる。これについては、後に図１３乃至図１６を参照して詳細に説明する。以下では、主処理工程（ＳＴ５６）の基本的な工程であるメイン区間（ＳＴ５６２）を行うメイン領域２２０について詳細に説明した後、昇温領域２１０及び冷却領域２３０を詳細に説明する。
【０１７８】
上述したように、メイン区間（ＳＴ５６２）では、一定の光強度の光を提供しながら、太陽電池１００（または、半導体基板１１０、以下同様）を一定の温度で熱処理する。これによって、メイン領域２２０では、太陽電池１００に一定の光強度の光を提供できる光源部２２２と、一定の温度で太陽電池１００を加熱できる熱源部（または、第１熱源部２２４）とを備える。
【０１７９】
光源部２２２は、太陽電池１００に一定の光強度を有する光を提供する役割を果たす。上述したように、メイン区間（ＳＴ５６２）では、１．７Ｘ１０2ｍＷ／ｃｍ2〜１０5ｍＷ／ｃｍ2の光強度を有する光が必要であるので、光源部２２２は、１．７Ｘ１０2ｍＷ／ｃｍ2〜１０5ｍＷ／ｃｍ2の光強度を有する光を提供することができる。
【０１８０】
このとき、メイン区間（ＳＴ５６２）に必要な光強度の光を提供するために、光源部２２２の光強度を調節する様々な方法を適用できる。すなわち、光源部２２２を構成する光源２２２ａ，２２２ｂの数、種類、出力などを調節するか、または光源２２２ａ，２２２ｂと太陽電池１００との間の距離を変更することができる。
【０１８１】
本実施例では、光源部２２２が複数個の光源２２２ａ，２２２ｂを含むことで太陽電池１００に十分な光を提供することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、大きな光強度の光が必要でない場合には、光源２２２ａ，２２２ｂが１つのみ備えられることも可能である。
【０１８２】
本実施例において、光源２２２ａ，２２２ｂは、プラズマ発光によって光を提供するプラズマライティングシステム（ｐｌａｓｍａ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ、ＰＬＳ）からなることができる。プラズマライティングシステムでは、電球の内部に特定の気体を満たし、マグネトロンによって発生したマイクロ波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）のような電磁波または入射ビームを印加して電球の内部の気体ガスを高度にイオン化させ（即ち、プラズマを生成させ）、このようなプラズマから光が放出される。
【０１８３】
プラズマライティングシステムは、従来の照明システムの構成要素である電極、フィラメント、水銀を使用しないので、環境に優しく、半永久的な寿命を有する。そして、光束維持率が非常に優れているので、超光束を基準に長時間使用しても光量の変化が少ない。熱に強いので、熱的安定性に優れ、熱源部２２４のような空間で使用しても問題とならず、十分な光強度の光を放出することができる。参考に、発光ダイオードなどのような他の光源は熱に弱いため、熱源部２２４と共に使用しにくく、低い水準の光強度の光のみを放出する。また、プラズマライティングシステムは、可視光領域の全波長にわたってほぼ均一な連続光を放出できるので、太陽光と類似の光を提供することができる。このとき、本実施例において、プラズマライティングシステムの電球の内部を満たす気体として、インジウム（Ｉｎ）とブロム（Ｂｒ）が化合されて形成されたＩｎ−Ｂｒ化合物を使用することができる。これによって、従来の硫黄（ｓｕｌｆｕｒ）気体を使用した場合よりも、太陽光とより類似のスペクトルを有することができる。このように、太陽光と類似のスペクトルの光を提供すれば、太陽光と類似の条件で主処理工程（ＳＴ５６）を行うことができるので、太陽光によって発生し得る出力損失などを主処理工程（ＳＴ５６）で予め効果的に防止することができる。
【０１８４】
本実施例において、光源２２２ａ，２２２ｂの前面（即ち、光を放出する面）に位置したカバー基板２２３は、ベース基板２２３ａと、ベース基板２２３ａ上に位置し、屈折率が異なる物質を含む複数の層２２３ｂとを含むことができる。
【０１８５】
ベース基板２２３ａは、光源２２２ａ，２２２ｂを保護できる強度を有すると共に、光が通過できるように透過性を有する物質で構成されてもよい。例えば、ベース基板２２３ａはガラスなどで構成されてもよい。
【０１８６】
複数の層２２３ｂは、互いに異なる屈折率を有する層が積層されて構成されて、望まない光を遮断する役割を果たすことができる。例えば、複数の層２２３ｂは、互いに異なる屈折率を有する酸化物系列の物質で構成することができ、これによって、６００ｎｍ未満（特に、４００ｎｍ〜６００ｎｍ）及び１０００ｎｍ超過の波長を有する光を遮断することができる。複数の層２２３ｂの物質、積層構造などは、６００ｎｍ未満（特に、４００ｎｍ〜６００ｎｍ）及び１０００ｎｍ超過の波長を有する光を遮断できる様々な物質、積層構造などを適用することができる。
【０１８７】
そして、図では、複数の層２３２ｂがベース基板２２３ａの外面側に位置した場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、複数の層２３２ｂが、ベース基板２２３ａの内面に位置することも可能であり、内面及び外面の両方に位置することも可能である。
【０１８８】
このとき、本実施例では、カバー基板２２３の外面（即ち、太陽電池１００に対向する面）が平面からなることができる。これによって、カバー基板２２３を通した光が、太陽電池１００側に均一に拡散し、太陽電池１００に均一に到達できるようにする。一方、一般的なプラズマライティングシステムの光源では、外部で使用されるので、光の直進性を向上させるために、凹状のカバー基板を使用するのが一般的である。
【０１８９】
これによって、光源２２２ａ，２２２ｂによって太陽電池１００に加えられた光は、６００ｎｎ〜１０００ｎｍの波長を有することができる。このように、光源２２２ａ，２２２ｂによって提供される光のうち紫外線領域の光を遮断すれば、太陽電池１００に紫外線が照射される場合に発生し得るパッシベーション膜（図１の参照符号２２及び／又は図８の参照符号３２、以下同様）のパッシベーション特性の低下を最小化することができる。そして、光源２２２ａ，２２２ｂによって提供される光のうち赤外線領域の光を遮断すれば、光源２２２ａ，２２２ｂが太陽電池１００に熱を提供することを最小化することができる。一方、光源２２２ａ，２２２ｂが赤外線領域の光を太陽電池１００に提供する場合、熱源部２２４だけでなく光源部２２２が太陽電池１００に熱を提供し得るため、太陽電池１００の温度を所望の温度に維持するのに困難がある。すなわち、本実施例では、温度が熱源部２２４によって独立して制御され得るように、光源部２２２が温度に影響を及ぼすことを極力防止するものである。
【０１９０】
本実施例では、光源２２２ａ，２２２ｂを構成するカバー基板２２３によって一部の光を遮断して、メイン区間（ＳＴ５６２）における効率的な光のみを太陽電池１００に提供することができる。すると、簡単な構造によって、メイン区間（ＳＴ５６２）による効果を最大化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、光源２２２ａ，２２２ｂと別途に、光源２２２ａ，２２２ｂと太陽電池１００との間に設置されたフィルターなどによって一部の光を遮断することもできる。
【０１９１】
本実施例では、プラズマライティングシステムを含む複数個の光源２２２ａ，２２２ｂを使用する場合を例示した。これによって、所望の光強度の光を太陽電池１００に安定的に提供することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、メイン領域２２０の光源２２２ａ，２２２ｂのうちの少なくとも一方がプラズマライティングシステムであり、残りは他の方式の光源で構成されてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０１９２】
熱源部２２４は、メイン領域２２０において、太陽電池１００が所望の温度を有することができるように適切な熱を提供する。このとき、熱源部２２４には様々な方式、構造、形態が適用されてもよい。
【０１９３】
本実施例では、熱源部２２４が複数個の熱源２２４ａ，２２４ｂを含むことで太陽電池１００に十分な熱を提供することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、熱源２２４ａ，２２４ｂの構造、方式、形態、そして、太陽電池１００の熱処理温度などを考慮して、熱源２２４ａ，２２４ｂが１つのみ備えられることも可能である。
【０１９４】
一例として、熱源部２２４を構成する熱源２２４ａ，２２４ｂは紫外線ランプであってもよく、例えば、ハロゲンランプであってもよい。または、熱源２２４ａ，２２４ｂとしてコイルヒーター（ｃｏｉｌ  ｈｅａｔｅｒ）などを使用してもよい。熱源２２４ａ，２２４ｂとしてハロゲンランプなどのような紫外線ランプを使用する場合、コイルヒーターに比べて速い速度で温度を上昇させることができる。熱源２２４ａ，２２４ｂがコイルヒーターを含む場合、設備コストを低減することができる。
【０１９５】
本実施例において、熱源部２２４は、太陽電池１００または太陽電池１００が載せられるコンベヤベルト２０２と離隔して位置し、輻射（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）によってメイン領域２２０の大気を加熱する雰囲気加熱方式で太陽電池１００を加熱することができる。すると、熱源部２２４による太陽電池１００の損傷、または太陽電池１００の局部的部分での発熱などによる問題を最小化することができる。例えば、熱源部２２４の熱源２２４ａ，２２４ｂが紫外線ランプである場合には、紫外線を直接照射すれば、パッシベーション膜２２，３２のパッシベーション特性を低下させることがある。また、熱源部２２４の熱源２２４ａ，２２４ｂが直接接触する場合、工程誤差などが発生する場合に局部的に太陽電池１００を加熱して、太陽電池１００の一部分が望まない温度で加熱されるなどの問題が発生することがある。
【０１９６】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、雰囲気加熱の代わりに、伝導などによって太陽電池１００を加熱させることもでき、これについては、図１３を参照して詳細に後述する。
【０１９７】
上述したように、メイン区間（ＳＴ５６２）では、光源部２２２によって光を提供しながら、熱源部２２４によって一定の温度を維持するようにして太陽電池１００の熱処理を行うようになる。このとき、本実施例では、光源部２２２と熱源部２２４は、互いに分離された位置で太陽電池１００に光と熱を提供する。すなわち、光源部２２２を構成する光源２２２ａ，２２２ｂが共に位置し、熱源部２２４を構成する熱源２２４ａ，２２４ｂが共に位置し、光源部２２２を構成する光源２２２ａ，２２２ｂと熱源部２２４を構成する熱源２２４ａ，２２４ｂとが互いに混じらない。この状態で、光源部２２２と熱源部２２４が太陽電池１００に光と熱を提供して、光源部２２２と熱源部２２４とが互いに影響を与えることを最小化することができる。
【０１９８】
一例として、メイン領域２２０内で、光源部２２２が太陽電池１００の一側に位置し、熱源部２２４が太陽電池１００の他側（一例として、一側と反対側である他側）に位置することができる。すると、光源部２２２と熱源部２２４による光及び熱を太陽電池１００に効果的に伝達しながらも相互間の干渉を最小化することができる。
【０１９９】
例えば、光源部２２２が太陽電池１００の上側（即ち、コンベヤベルト２０２の上側）に位置し、熱源部２２４が太陽電池１００の下側（コンベヤベルト２０２の下側）に位置することができる。光源部２２２がコンベヤベルト２０２の下側に位置する場合には、光源部２２２から提供された光の一部がコンベヤベルト２０２に遮断されて光を効果的に提供できない一方、熱源部２２４は、コンベヤベルト２０２の下側に位置しても、雰囲気加熱によって太陽電池１００に十分な熱を提供することができる。これによって、本実施例では、光源部２２２を太陽電池１００またはコンベヤベルト２０２の上側に位置させ、熱源部２２４を太陽電池１００またはコンベヤベルト２０２の下側に位置させる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、光源部２２２及び熱源部２２４の具体的な位置などは変わり得る。
【０２００】
メイン領域２２０の前に位置する昇温領域２１０は、主処理工程（ＳＴ５６）の昇温区間（ＳＴ５６１）を行うための領域である。これによって、主処理工程（ＳＴ５６）のメイン区間（ＳＴ５６２）で必要とする温度に太陽電池１００を予熱する区間であって、太陽電池１００に熱を提供するための熱源部（または、第２熱源部２１４）を備える。
【０２０１】
昇温領域２１０の熱源部２１４は、メイン領域２２０の熱源部２２４と同じ側（一例として、下側）に位置することができる。このように、昇温領域２１０の熱源部２１４及びメイン領域２２０の熱源部２２４を一方の側に配置して、構造を単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、昇温領域２１０の熱源部２１４、そして、メイン領域２２０の熱源部２２４などは多様に変形可能である。
【０２０２】
熱源部２１４は、昇温領域２１０において、太陽電池１００が所望の温度まで予熱され得るように適切な熱を提供する。このとき、熱源部２１４には様々な方式、構造、形態が適用されてもよい。
【０２０３】
本実施例では、熱源部２１４が複数個の熱源２１４ａ，２１４ｂを含むことで太陽電池１００に十分な熱を提供することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、熱源２１４ａ，２１４ｂの構造、方式、形態、そして、太陽電池１００の熱処理温度などを考慮して、熱源２１４ａ，２１４ｂが１つのみ備えられることも可能である。
【０２０４】
一例として、熱源部２１４を構成する熱源２１４ａ，２１４ｂは、紫外線ランプであってもよく、例えば、ハロゲンランプであってもよい。または、熱源２１４ａ，２１４ｂとしてコイルヒーターなどを使用してもよい。熱源２１４ａ，２１４ｂとしてハロゲンランプなどのような紫外線ランプを使用する場合、コイルヒーターに比べて速い速度で温度を上昇させることができる。熱源２１４ａ，２１４ｂがコイルヒーターを含む場合、設備コストを低減することができる。
【０２０５】
本実施例において、熱源部２１４は、太陽電池１００または太陽電池１００が載せられるコンベヤベルト２０２と離隔して位置し、輻射によって昇温領域２１０の大気を加熱する雰囲気加熱方式で太陽電池１００を加熱することができる。すると、熱源部２１４による太陽電池１００の損傷、または太陽電池１００の局部的部分での発熱などによる問題を最小化することができる。
【０２０６】
そして、昇温領域２１０は、追加的に、熱源部２１４と反対側（例えば、上側）に位置した追加熱源部２１６を備えることができる。このように、熱源部２１４及び追加熱源部２１６によって、昇温領域２１０で太陽電池１００の両側に熱を提供すると、太陽電池１００の昇温速度を向上させることができる。追加熱源部２１６は、太陽電池１００が進入する昇温領域２１０の入口側に隣接して位置することができる。すると、昇温領域２１０での昇温速度をさらに向上させ、生産性を向上させることができる。
【０２０７】
追加熱源部２１６には、様々な方式、構造、形態が適用されてもよい。本実施例では、追加熱源部２１６が１つの熱源を含む場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、追加熱源部２１６の構造、方式、形態、そして、太陽電池１００の熱処理温度などを考慮して、追加熱源部２１６の熱源が複数備えられることも可能である。
【０２０８】
また、昇温領域２１０に別途の追加光源（または、第１追加光源）２１２がさらに位置することができる。これは、メイン領域２２０で行われるメイン区間（ＳＴ５６２）においてより多い量の光を提供しなければならない必要があるか、またはメイン区間（ＳＴ５６２）の工程時間を増やす必要があるとき、昇温領域２１０の追加光源２１２を光源として、昇温領域２１０でメイン区間（ＳＴ５６２）と同様の処理が行われ得るようにするためのものである。すなわち、必要に応じて、昇温領域２１０の一部をメイン領域２２０として使用することができる。これについては、隔壁部２４０を説明した後に、より詳細に説明する。
【０２０９】
このような追加光源２１２は、昇温領域２１０においてメイン領域２２０に隣接する位置に位置して、必要な場合に容易にメイン領域２２０の役割を果たすようにすることができる。図５を参照すると、昇温区間（ＳＴ５６１）においてメイン区間（ＳＴ５６２）に近い部分では、メイン区間（ＳＴ５６２）と同一または類似の温度を有するので、これに該当する部分をメイン領域２２０として使用することができる。
【０２１０】
追加光源２１２には様々な方式、構造、形態が適用されてもよい。一例として、追加光源２１２は、光源部２２２の光源２２２ａ，２２２ｂと同一のプラズマライティングシステムで構成され、光源部２２２の光源２２２ａ，２２２ｂと同一又は類似の構造を有することができる。本実施例では、追加光源２１２が１つ備えられた場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、追加光源２１２の構造、方式、形態、そして、必要な光強度などを考慮して、追加光源２１２が複数備えられることも可能である。
【０２１１】
しかし、追加光源２１２が必須の構成ではない。したがって、昇温領域２１０で行われる昇温区間（ＳＴ５６１）では原則的に光を提供しないので、昇温領域２１０が追加光源２１２を備えずに、昇温区間（ＳＴ５６１）のみを行うことも可能である。
【０２１２】
昇温領域２１０とメイン領域２２０との間には、昇温領域２１０とメイン領域２２０とを区画または定義する隔壁部２４０が位置することができる。隔壁部２４０は、メイン領域２２０の光が昇温領域２１０に位置した太陽電池１００に提供されてしまい、昇温区間（ＳＴ５６１）において光によって望まない結合などが発生することを防止する役割を果たす。
【０２１３】
隔壁部２４０は、様々な構造が適用されてもよい。例えば、隔壁部２４０は、物理的に昇温領域２１０とメイン領域２２０とを区画する構造物（例えば、金属プレート、絶縁プレートなど）であってもよい。このとき、隔壁部２４０は、上下に移動可能なように設置されてもよい。すると、メイン領域２２０で行われるメイン区間（ＳＴ５６２）においてより多い量の光を提供しなければならない必要があるか、またはメイン区間（ＳＴ５６２）の工程時間を増やす必要があるとき、隔壁部４０を上方に移動させて、昇温領域２１０の追加光源２１２を光源として昇温領域２１０でメイン区間（ＳＴ５６２）と同様の処理が行われるようにする。追加光源２１２を光源として使用する必要がないときは、隔壁部４０を下ろしてメイン領域２２０の光が昇温領域２１０に流入することを防止することができる。
【０２１４】
メイン領域２２０の後に位置する冷却領域２３０は、主処理工程（ＳＴ５６）の冷却区間（ＳＴ５６３）を行うための領域である。これによって、主処理工程（ＳＴ５６）のメイン区間（ＳＴ５６２）を通過した太陽電池１００を冷却する区間である。これによって、冷却領域２３０は熱源部を備えない。
【０２１５】
太陽電池１００は、大気によって自然に徐冷されてもよく、または、別途の冷却装置を用いてさらに速く冷却されてもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、冷却のための様々な構造を適用することができる。
【０２１６】
冷却領域２３０に別途の追加光源２３２がさらに位置してもよい。これは、メイン領域２２０で行われるメイン区間（ＳＴ５６２）においてより多い量の光を提供しなければならない必要があるか、またはメイン区間（ＳＴ５６２）の工程時間を増やす必要があるとき、冷却領域２３０の追加光源２３２を光源として、冷却領域２３０においてメイン区間（ＳＴ５６２）と同様の処理が行われ得るようにするためのものである。すなわち、必要に応じて、冷却領域２３０の一部をメイン領域２２０として使用することができる。このような追加光源２３２は、冷却領域２３０においてメイン領域２２０に隣接する位置に位置して、必要な場合に容易にメイン領域２２０の役割を果たすようにすることができる。
【０２１７】
追加光源２３２には様々な方式、構造、形態が適用されてもよい。一例として、追加光源２３２は、光源部２２２の光源２２２ａ，２２２ｂと同一のプラズマライティングシステムで構成され、光源部２２２の光源２２２ａ，２２２ｂと同一又は類似の構造を有することができる。本実施例では、追加光源２３２が１つ備えられた場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、追加光源２３２の構造、方式、形態、そして、必要な光強度などを考慮して、追加光源２３２が複数備えられることも可能である。
【０２１８】
しかし、追加光源２３２が必須の構成ではない。したがって、冷却領域２３０で行われる冷却区間（ＳＴ５６３）では原則的に光を提供しなくてもよいので、冷却領域２３０が追加光源２３２を備えずに、冷却区間（ＳＴ５６３）のみを行うことも可能である。
【０２１９】
別途に図示していないが、メイン領域２２０と冷却領域２３０との間にも隔壁部が位置することができる。このような隔壁部は、昇温領域２１０とメイン領域２２０との間に位置した隔壁部と同一又は類似の構造を有することができる。ただし、冷却領域２３０では、光が入射されても光による問題が大きく発生しないので、メイン領域２２０と冷却領域２３０との間には隔壁部を設置しなくてもよい。すると、後処理装置２００の構造を単純化することができる。
【０２２０】
そして、本実施例では、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０の境界部のうちの少なくとも１つに、空気を所定の速度で提供するエアカーテン（ａｉｒ  ｃｕｒｔａｉｎ）部材２５２，２５４，２５６，２５８が設置されてもよい。一例として、エアカーテン部材２５２，２５４，２５６，２５８は、空気が提供される空気注入孔が複数備えられるバー（ｂａｒ）状を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、エアカーテン部材２５２，２５４，２５６，２５８には様々な構造、方式などが適用されてもよい。
【０２２１】
本実施例では、昇温領域２１０の入口部分に第１エアカーテン部材２５２が位置し、昇温領域２１０とメイン領域２２０との間に第２エアカーテン部材２５４が位置し、メイン領域２２０と冷却領域２３０との間に第３エアカーテン部材２５６が位置し、冷却領域２３０の出口部分に第４エアカーテン部材２５８が位置することができる。このとき、第２エアカーテン部材２５４は、昇温領域２１０とメイン領域２２０との間に位置した隔壁部４０に設置されてもよく、隔壁部４０と別途に設置されてもよい。メイン領域２２０と冷却領域２３０との間に隔壁部がある場合に、第３エアカーテン部材２５６も隔壁部に設置されてもよく、隔壁部４０と別途に設置されてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０２２２】
ここで、第１エアカーテン部材２５２は、昇温領域２１０の入口部分に位置して外気を遮断することで、後処理装置２００の熱損失を防止する役割を果たすことができる。第２エアカーテン部材２５４は、昇温領域２１０とメイン領域２２０とを区画して、熱、光などが互いに干渉することを防止する役割を果たすことができる。第３エアカーテン部材２５６は、メイン領域２２０と冷却領域２３０とを区画して、熱、光などが互いに干渉することを防止する役割を果たすことができる。第４エアカーテン部材２５８は、冷却領域２３０の出口部分に位置して外気を遮断し、太陽電池１００の冷却を助ける役割を果たすことができる。
【０２２３】
このように、本実施例では、第１乃至第４エアカーテン部材２５２，２５４，２５６，２５８を備える場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１乃至第４エアカーテン部材２５２，２５４，２５６，２５８のいずれか１つのみを備えることも可能であり、その他の異なる位置に別途のエアカーテン部材がさらに備えられることも可能である。
【０２２４】
上述した後処理装置２００の動作を説明する。コンベヤベルト２０２上に、後処理ステップ（ＳＴ５０）の主処理工程（ＳＴ５６）を行う太陽電池１００を載せた後に、コンベヤベルト２０２を昇温領域２１０、メイン領域２２０、冷却領域２３０に順次移動させる。すると、昇温領域２１０では、熱源部２１４によって、太陽電池１００がメイン区間（ＳＴ５６２）に必要な温度に予熱され、メイン領域２２０では、太陽電池１００に光源部２２２が光を提供し、熱源部２２４が熱を提供して、半導体基板１１０の内部またはバルクをパッシベーション（例えば、Ｈ+をＨ0またはＨ-に転換してＢ−Ｈ結合を形成）を生成し、冷却領域２３０で太陽電池１００を冷却させる。
【０２２５】
このとき、メイン領域２２０では、光源部２２２がメイン区間（ＳＴ５６２）に必要な光強度の光を提供し、熱源部２２４がメイン区間（ＳＴ５６４）に必要な温度に太陽電池１００の温度を維持する。そして、コンベヤベルト２０２の移動速度を調節して、所望の工程時間だけメイン領域２２０に太陽電池１００が留まるようにすることができる。これによって、上述した数式１〜１５の条件を満足する熱処理温度、光強度及び工程時間で太陽電池１００に主処理工程（ＳＴ５６）を行うことができる。
【０２２６】
すなわち、本実施例に係る後処理装置２００によれば、熱と光を共に提供して、半導体基板１１０またはこれを含む太陽電池１００を後処理する後処理ステップ（ＳＴ５０）の主処理工程（ＳＴ５６）を安定的且つ効率的に行うことができ、後処理ステップ（ＳＴ５０）の主処理工程（ＳＴ５６）に必要な温度、光強度及び工程時間を維持して、主処理工程（ＳＴ５６）の効果を最大化することができる。
【０２２７】
上述した後処理装置２００は、電極を形成するステップ（図３の参照符号ＳＴ４０、以下同様）が完了した太陽電池１００を別途に後処理する独立型（ｓｔａｎｄ  ａｌｏｎｅ）方式で、太陽電池１００を後処理してもよい。または、後処理装置２００が、電極を形成するステップ（ＳＴ４０）の一部又は全部（特に、焼成するステップ（ＳＴ４４）／水素拡散工程（ＳＴ５２））及び予備熱処理工程（ＳＴ５４）を連続的な工程として行われるようにしてもよい。または、光源部２２２、そして、熱源部２１４，２２４の動作を制御して、後処理装置２００内で電極を形成するステップ（ＳＴ４０）の一部又は全部（特に、焼成するステップ（ＳＴ４４）／水素拡散工程（ＳＴ５２））及び予備熱処理工程（ＳＴ５４）が全て行われるようにしてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０２２８】
上述した実施例では、コンベヤベルト２０２を用いたインライン工程を用い、昇温領域２１０及びメイン領域２２０で雰囲気加熱を用いた場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。このような変形例を、図１３を参照して詳細に説明する。
【０２２９】
図１３は、本発明の一変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。そして、図１４は、図１３の太陽電池の後処理装置に適用される作業台の一例を示す斜視図である。図１４の（ａ）は、作業台の概略的な平面図であり、（ｂ）は、第１及び第２部分を示す部分斜視図であり、（ｃ）は、第１及び第２部分上に太陽電池が位置した状態を示す部分斜視図である。上述した実施例と同一又は類似の部分は、以下の実施例にそのまま適用できるので、以下では、上述した実施例と同一又は類似の部分については詳細な説明を省略する。
【０２３０】
図１３に示すように、本変形例では、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０にコンベヤベルトが位置せずに、太陽電池１００が静止した状態で工程が行われる。そして、工程が完了すると、作業者、ワーキングビーム（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｂｅａｍ）などの移送装置によって太陽電池１００が移動することができる。すなわち、太陽電池１００が昇温領域２１０の内部に位置した状態で予熱される。予熱工程が終わると、昇温領域２１０に位置した太陽電池１００を移動してメイン領域２２０に入れる。メイン領域２２０での工程が終わると、メイン領域２２０に位置した太陽電池１００を移動して冷却領域２３０に入れることができる。
【０２３１】
すなわち、本実施例では、後処理装置２００が、太陽電池１００が静止した状態で工程を行うバッチ（ｂａｔｃｈ）構造を有する。このように、太陽電池１００が静止した状態で工程が行われると、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０のそれぞれで要求される光量、熱エネルギーの量などを容易に調節及び維持することができ、工程時間も容易に調節することができる。また、工程中に外部環境の干渉を最小化して工程均一度を向上させることができる。また、コンベヤベルトを省略できるので、設備に対する負担を低減することができる。
【０２３２】
本実施例では、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０が１つのチャンバー２０８の内部に共に位置する場合を例示した。このように、昇温領域２１０、メイン領域２２２及び冷却領域２３０が１つのチャンバー２０８に共に位置すれば、設置空間を最小化することができる。
【０２３３】
一例として、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０に、太陽電池１００を支持する支持台２０６が位置してもよい。支持台２０６は、熱源部２１４，２２４によって供給された熱エネルギーが太陽電池１００に供給されることを妨げない物質、構造などを有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、支持台２０６を備えずに、太陽電池１００を固定する異なる構造を備えてもよい。
【０２３４】
このとき、支持台２０６上に位置する太陽電池１００は、太陽電池１００単独で支持台２０６上に位置して工程が行われ、単独で移動することができる。または、図１４に示したように、複数個の太陽電池１００を作業台（トレイ）２０４上に載せた後に、作業台２０４を支持台２０６上に位置させることができる。すると、多量の太陽電池１００を共に移動できるので、工程効率性を向上させることができる。
【０２３５】
本実施例において、作業台２０４は、上部に位置した光源部２２２から供給される光及び下部に位置した熱源部２１４，２２４による干渉を最小化できる状態で太陽電池１００が配置され得るようにする。
【０２３６】
一例として、作業台２０４が、外縁に沿ってフレーム形状を有するように形成される枠部２０４ａと、一定の間隔を置いて一方向に沿って長く延びる複数個の第１部分２０４ｂと、一定の間隔を置いて、第１部分２０４ｂと交差する方向に長く延びる複数個の第２部分２０４ｃとを含むことができる。
【０２３７】
これによって、枠部２０４ａの内部で複数個の第１部分２０４ｂと複数個の第２部分２０４ｃとが互いに交差しながら、マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）またはメッシュ（ｍｅｓｈ）構造を有するようになる。より具体的には、隣接する２つの第１部分２０４ｂ及び隣接する２つの第２部分２０４ｃによって定義される空間Ｓ（一例として、四角形の空間）が定義される。このような空間は、側面は第１部分２０４ｂ及び第２部分２０４ｃによって遮断されるので、平面視で閉鎖された開口部の形状を有することができる。図では、第１部分２０４ｂと第２部分２０４ｃがそれぞれ別個に形成された一字の形状を有し、互いに別個である第１部分２０４ｂと第２部分２０４ｃとを結合する場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃが１つの層からなる単一の構造を有することも可能である。その他の様々な変形が可能である。
【０２３８】
本実施例において、各太陽電池１００の縁部は、隣接する２つの第１部分２０４ｂ及び隣接する２つの第２部分２０４ｃ上に載せられる。すなわち、太陽電池１００の縦幅が、隣接する２つの第１部分２０４ｂの幅よりも大きく、太陽電池１００の横幅が、隣接する２つの第２部分２０４ｃの幅よりも大きくてもよい。すると、空間Ｓの面積が太陽電池１００の面積よりも小さいので、太陽電池１００の縁部が第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃに全体的にわたっていてもよい。すなわち、各太陽電池１００が、隣接する２つの第１部分２０４ｂ及び隣接する２つの第２部分２０４ｃによって定義される空間Ｓを全体的に遮るように位置するようになる。すると、下部に位置した熱源部２１４，２２４によって供給される熱エネルギーは、空間Ｓを通して太陽電池１００に効果的に伝達され得る。そして、上部に位置した光源部２２２によって供給される光は、作業台２０４及び太陽電池１００によって遮断され、熱源部２１４，２２４に影響を与えることを防止することができる。これによって、光源部２２２と熱源部２１４，２２４が互いに干渉して太陽電池１００の温度均一度を低下させることを防止することができる。
【０２３９】
図１４の実施例では、太陽電池１００の縁部が第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃに全体的にわたっていることを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、作業台２０４は、太陽電池１００の固定のための様々な構造を有することができる。他の変形例として、図１５に示したように、太陽電池１００の縦幅が、隣接する２つの第１部分２０４ｂの幅と同一であり、太陽電池１００の横幅が、隣接する２つの第２部分２０４ｃの幅と同一であってもよい。そして、各空間Ｓにおいて、各第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃに、内部に突出して太陽電池１００に重なる突出部Ｐを有することができる。すると、突出部Ｐを除外した太陽電池１００のほとんどの面積が空間Ｓ上に位置して、熱が効果的に伝達され得る。図１５の（ａ）に示したように、突出部Ｐが第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの角部に位置してもよく、（ｂ）に示したように、突出部Ｐが、空間Ｓにおいて第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの中央部分に位置してもよい。突出部Ｐの位置、数などは様々な変形が可能である。
【０２４０】
再び図１４を参照すると、複数個の第１部分２０４ｂ及び複数個の第２部分２０４ｃを備えるようになるので、前記空間Ｓが複数備えられ、これに該当する数の太陽電池１００を作業台２０４上に載せることができる。一例として、前記空間Ｓが一方向（例えば、横方向）に１０個〜２０個位置し、これに交差する方向（例えば、縦方向）に１０個〜２０個位置して、各作業台２０４に前記空間Ｓが１００個〜４００個位置することができる。すると、１つの作業台２０４で１００個〜４００個の太陽電池１００を共に処理できるので、工程を単純化し、大量生産が可能となる。
【０２４１】
枠部２０４ａを備える場合、作業台２０４の強度を向上させて、構造的安定性を向上させることができる。一例として、枠部２０４ａの幅を第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの幅よりも大きくして、作業台２０４の強度をさらに補強することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、枠部２０４ａの幅は多様に変更可能である。そして、枠部２０４ａを別途に備えないことで、作業台２０４の構造を単純化することも可能である。
【０２４２】
本実施例において、枠部２０４ａの物質と第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの物質とを互いに異なるようにしてもよい。例えば、枠部２０４ａの物質が、第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの物質よりも大きな強度を有することができる。これによって、作業台２０４の強度を向上させることができる。そして、第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃの物質の熱伝導度が、枠部２０４ａの物質の熱伝導度よりも大きくてもよい。すると、熱源部２１４，２２４による熱が太陽電池１００に伝達されることを妨げずに済む。例えば、枠部２０４ａがステンレス鋼（ＳＵＳ）を含み、第１及び第２部分２０４ｂ，２０４ｃがアルミニウムを含むことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、枠部２０４ａと第１及び第１部分２０４ｂ，２０４ｃが様々な物質で構成されてもよい。
【０２４３】
図１６は、本発明の他の変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。上述した実施例と同一又は類似の部分は、以下の実施例にそのまま適用できるので、以下では、上述した実施例と同一又は類似の部分については詳細な説明を省略する。
【０２４４】
図１６を参照すると、本実施例では、バッチ構造を有すると共に、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０が互いに独立した空間を有する。すると、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０のそれぞれで要求される光量、熱エネルギーの量などをより容易に調節及び維持することができ、工程時間もより容易に調節することができる。また、工程中に外部環境の干渉を最小化して工程均一度を向上させることができる。また、コンベヤベルトを省略できるので、設備に対する負担を低減することができる。
【０２４５】
しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、昇温領域２１０及びメイン領域２２０は連続的に位置して、インライン工程によって工程が行われ、冷却領域２３０が独立した構造を有してもよい。または、昇温領域２１０は独立したバッチ構造を有し、メイン領域２２０及び冷却領域２３０が連続的に位置して、インライン工程によって工程が行われてもよい。または、昇温領域２１０及びメイン領域２２０が１つのチャンバー内に位置しながらバッチ構造を有し、冷却領域２３０が独立した構造を有してもよい。または、昇温領域２１０が独立した構造を有し、メイン領域２２０及び冷却領域２３０が１つのチャンバー内に位置しながらバッチ構造を有してもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０２４６】
本実施例では、太陽電池１００を作業台２０４上に載せた状態で、作業台２０４を昇温領域２１０の熱源部２１４またはメイン領域２２０の熱源部２２４に接触させた状態で予熱または熱処理を行うこともできる。すると、伝導（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）によって太陽電池１００に熱を提供するようになる。
【０２４７】
このように、太陽電池１００が伝導によって加熱されると、短時間内に太陽電池１００を加熱することができる。そして、昇温領域２１０及びメイン領域２２０で太陽電池１００が静止した状態で工程が行われる。したがって、太陽電池１００が昇温領域２１０またはメイン領域２２０に留まる時間を調節することによって、太陽電池１００に光及び熱が提供される時間を容易に調節することができる。また、昇温領域２１０及びメイン領域２２０の大きさを増加させなくても、所望の工程時間だけ工程を行うことができる。
【０２４８】
図では、昇温領域２１０に、輻射によって雰囲気加熱を行う追加熱源部２１６を備える場合を例示して、加熱効率を向上させることを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、追加熱源部２１６を備えないことも可能であり、その他の様々な変形が可能である。
【０２４９】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、太陽電池１００を載せた作業台２０４を、昇温領域２１０の熱源部２１４またはメイン領域２２０の熱源部２２４と離隔した状態で予熱または熱処理を行うこともできる。すると、輻射によって太陽電池１００に熱を提供するようになる。すると、太陽電池１００に発生し得る損傷などを最小化すると共に、太陽電池１００に安定的に熱を供給することができる。
【０２５０】
図１７は、本発明の更に他の変形例に係る太陽電池の後処理装置を概略的に示す構成図である。
【０２５１】
図１７を参照すると、本実施例では、後処理装置２００が、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０を含む後処理ユニットを複数備えることができる。例えば、昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０を含む後処理ユニット上に、別途の昇温領域２１０、メイン領域２２０及び冷却領域２３０を含む他の後処理ユニットが位置することができる。すなわち、複数個の後処理ユニットが垂直方向に位置して多段構造を有することで、設置空間を最小化すると共に、生産量を向上させることができる。
【０２５２】
図１７では、図１３に示した構造を例示として図示したが、本発明がこれに限定されるものではない。図１２又は図１６に示した構造が多段構造を有するように複数備えられてもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０２５３】
図１８は、本発明の更に他の変形例に係る太陽電池の後処理装置に適用される光源を概略的に示す構成図である。
【０２５４】
図１８を参照すると、本実施例では、カバー基板２２３の外面（即ち、太陽電池１００に対向する面）が、太陽電池１００に向かって凸状に形成されてもよい。これによって、カバー基板２２３を通過した光が太陽電池（図１２の参照符号１００、以下同様）側へより均一に拡散して、太陽電池１００に非常に均一に到達できるようにする。カバー基板２２３の外面を凸状にする構造には、様々な構造を適用できる。一例として、外部に向かって凸状に形成されたベース基板（図１２の参照符号２２３ａ、以下同様）上に、屈折率が異なる複数の層（図１２の参照符号２２３ｂ）を形成することによって、カバー基板２２３を、外部に向かって突出した凸状に形成することができる。その他の様々な変形が可能である。一方、一般的なプラズマライティングシステムの光源では、外部で使用されるので、光の直進性を向上させるために、外部に向かって凹状に形成されたカバー基板を使用することが一般的である。
【０２５５】
上述したような特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても組み合わせ又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせ及び変形に係わる内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
2016005003.tif 000023
【図２】
2016005003.tif 000024
【図３】
2016005003.tif 000025
【図４Ａ】
2016005003.tif 000026
【図４Ｂ】
2016005003.tif 000027
【図４Ｃ】
2016005003.tif 000028
【図４Ｄ】
2016005003.tif 000029
【図４Ｅ】
2016005003.tif 000030
【図４Ｆ】
2016005003.tif 000031
【図４Ｇ】
2016005003.tif 000032
【図５】
2016005003.tif 000033
【図６】
2016005003.tif 000034
【図７】
2016005003.tif 000035
【図８】
2016005003.tif 000036
【図９】
2016005003.tif 000037
【図１０】
2016005003.tif 000038
【図１１】
2016005003.tif 000039
【図１２】
2016005003.tif 000040
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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