(19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) (45) 공고일자 2014년02월26일 (11) 등록번호 10-1366740 (24) 등록일자 2014년02월18일 (51) 국제특허분류(Int. Cl.) H01L 31/042 (2014.01) H01L 31/18 (2006.01) (21) 출원번호 10-2012-0119306 (22) 출원일자 2012년10월25일 심사청구일자 (56) 선행기술조사문헌 KR1020120035003 A* KR1020120079803 A* US20120090673 A1* 2012년10월25일 *는 심사관에 의하여 인용된 문헌 (73) 특허권자 한국생산기술연구원 충청남도 천안시 서북구 입장면 양대기로길 89 (72) 발명자 정채환 광주 광산구 풍영로170번길 39-10, 303동 1201호 (장덕동, 성덕마을대방노블랜드3차) 이종환 대전 서구 신갈마로 95, 105동 506호 (갈마동, 갈 마아파트) 김호성 경기 수원시 영통구 효원로 363, 108동 1604호 ( 매탄동, 매탄위브하늘채아파트) (74) 대리인 서경민, 서만규 전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 유병철 (54) 발명의 명칭 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전 지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지 (57) 요 약 본 발명에서는 POCl₃ 도핑 공정을 통한 나노/마이크로 복합구조체의 태양전지를 형성함으로써 태양전지의 고효 율화에 기여할 수 있는 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지가 개시된다. 일 예로, 제 1 도전형 기판을 준비하는 제 1 도전형 기판 준비 단계, 제 1 도전형 기판에 포토 레지스트를 패터 닝하여 마이크로 와이어를 형성하는 마이크로 와이어 형성 단계, 마이크로 와이어가 형성되지 않은 영역에 나노 와이어를 형성하는 나노 와이어 형성 단계, 제 1 도전형 기판, 마이크로 와이어 및 나노 와이어에 POCl₃를 도핑 하여 제 2 도전형의 상부, 하부 에미터층 및 PSG를 형성하는 POCl₃ 도핑 단계, PSG를 제거하여 상부 및 하부 에 미터층을 노출되도록 하는 PSG 제거 단계, 하부 에미터층을 제거하여 제 1 도전형 기판 및 상부 에미터층이 노출 되도록 하는 에미터층 식각 단계, 노출된 제 1 도전형 기판 및 상부 에미터층에 전극을 형성하는 전극 형성 단계 를 포함하는 태양 전지의 제조 방법이 개시된다. 대 표 도 - 도1-1 -
특허청구의 범위 청구항 1 제 1 도전형 기판을 준비하는 제 1 도전형 기판 준비 단계; 상기 제 1 도전형 기판에 포토 레지스트를 패터닝하여 마이크로 와이어를 형성하는 마이크로 와이어 형성 단계; 상기 마이크로 와이어가 형성되지 않은 영역에 나노 와이어를 형성하는 나노 와이어 형성 단계; 상기 제 1 도전형 기판, 마이크로 와이어 및 나노 와이어에 POCl₃를 도핑하여 제 2 도전형의 상부, 하부 에미 터층 및 PSG를 형성하는 POCl₃ 도핑 단계; 상기 PSG를 제거하여 상부 및 하부 에미터층을 노출되도록 하는 PSG 제거 단계; 상기 하부 에미터층을 제거하여 상기 제 1 도전형 기판 및 상부 에미터층이 노출되도록 하는 에미터층 식각 단 계; 및 노출된 상기 제 1 도전형 기판 및 상부 에미터층에 전극을 형성하는 전극 형성 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 나노 와이어는 상기 제 1 도전형 기판 상의 상기 마이크로 와이어가 형성된 영역 주위를 감싸도록 형성되 는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 2 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 와이어 및 나노 와이어는 상기 제 1 도전형 기판의 동일 면상에 형성되는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 3 제 1 항에 있어서, 상기 나노 와이어는 상기 마이크로 와이어가 형성되지 않은 영역에 AgNO₃를 증착 및 식각시켜 형성하는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 4 제 3 항에 있어서, 상기 AgNO₃는 KOH 용액에 의해 식각되는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 5 삭제 청구항 6 제 1 항에 있어서, 상기 POCl₃의 도핑은 820 내지 880 에서 이루어지는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 7 제 1 항에 있어서, 상기 에미터층은 400nm 내지 600nm로 형성되는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 8 제 1 항에 있어서, - 2 -
상기 마이크로 와이어의 표면은 상기 에미터층에 의해 PN 접합을 형성하는 태양 전지의 제조 방법. 청구항 9 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 기재된 방법에 의해 제조된 태양 전지. 명 세 서 [0001] 기 술 분 야 본 발명은 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전지의 제 조 방법 및 이에 따른 태양 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 POCl₃ 도핑 공정을 통한 나노/마이크로 복합 구조체의 태양전지를 형성함으로써 태양전지의 고효율화에 기여할 수 있는 태양 전지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지에 관한 것이다. [0002] [0003] [0004] [0005] [0006] 배 경 기 술 결정질 태양전지의 경우 텍스쳐 공정을 통한 피라미드 구조를 만든 후, 도핑 공정을 통하여 PN 접합(junction) 을 형성한다. 도핑 방법으로는 크게 SOD(Spin On Doping), 임플란테이션 도핑(Implantation Doping), 레이저 도핑(Laser Doping) 등의 방법이 있다. SOD의 경우 도핑 소스를 사용하여 웨이퍼 표면에 증착을 한 뒤, 스핀 코팅(spin coating)을 이용하여 전체적으 로 소스를 바르는 방법으로 기존 텍스쳐된 웨이퍼에 적용시 균일한 도핑이 되지 않는다는 단점이 있다. 임플란테이션 도핑의 경우 도즈(dose)의 양을 조절하여 선택적인 에미터(emitter)를 만들어 고효율 태양전지를 만들 수 있다는 장점이 있으나, 장비가격의 고가로 인하여 양산화에 부적합함을 알 수 있다. 레이저 도핑의 경우 레이저 파워나 주파수를 조절하여 원하는 접합 깊이(junction depth)와 표면농도를 쉽게 제 어할 수 있다는 장점이 있으나, 레이저 가공을 통하여 웨이퍼에 생기는 데미지를 반드시 제거해야한다는 단점이 있다. 발명의 내용 [0007] 해결하려는 과제 본 발명은 POCl₃ 도핑 공정을 통한 나노/마이크로 복합구조체의 태양전지를 형성함으로써 태양전지의 고효율화 에 기여할 수 있는 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전 지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지에 관한 것이다. [0008] [0009] [0010] 과제의 해결 수단 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제 1 도전형 기판을 준비하는 제 1 도전형 기판 준비 단계, 제 1 도전 형 기판에 포토 레지스트를 패터닝하여 마이크로 와이어를 형성하는 마이크로 와이어 형성 단계, 마이크로 와이 어가 형성되지 않은 영역에 나노 와이어를 형성하는 나노 와이어 형성 단계, 제 1 도전형 기판, 마이크로 와이 어 및 나노 와이어에 POCl₃를 도핑하여 제 2 도전형의 상부, 하부 에미터층 및 PSG를 형성하는 POCl₃ 도핑 단 계, PSG를 제거하여 상부 및 하부 에미터층을 노출되도록 하는 PSG 제거 단계, 하부 에미터층을 제거하여 제 1 도전형 기판 및 상부 에미터층이 노출되도록 하는 에미터층 식각 단계, 노출된 제 1 도전형 기판 및 상부 에미 터층에 전극을 형성하는 전극 형성 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 마이크로 와이어 및 나노 와이어는 제 1 도전형 기판의 동일 면상에 형성될 수 있다. 그리고 나노 와이어는 마이크로 와이어가 형성되지 않은 영역에 AgNO₃를 증착 및 식각시켜 형성할 수 있다. - 3 -
[0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] 또한, AgNO₃는 KOH 용액에 의해 식각될 수 있다. 또한, 나노 와이어는 제 1 도전형 기판 상의 마이크로 와이어가 형성된 영역 주위를 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, POCl₃의 도핑은 820 내지 880 에서 이루어질 수 있다. 또한, 에미터층은 400nm 내지 600nm로 형성될 수 있다. 또한, 마이크로 와이어의 표면은 에미터층에 의해 PN 접합을 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 태양전지는 상기 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. [0017] 발명의 효과 본 발명에 의한 균일성이 확보된 POCl₃ 기반 도핑 공정을 이용한 나노/마이크로 실리콘 복합구조체 태양 전지 의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지는 POCl₃ 도핑 공정을 통하여 평판 형태가 아닌 라디얼한 형태의 PN 접합 영역을 갖는 다수의 마이크로 와이어 및 다수의 나노 와이어로 나노/마이크로 복합구조체의 태양전지를 형성함 으로써, 태양전지의 고효율화에 기여할 수 있다. [0018] 도면의 간단한 설명 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 플로우 차트이다. 도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다. 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 공정의 온도를 820, 840, 860 및 880 로 변화시키며 면저항을 측정한 그래프이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 후 깊이에 따른 원자의 농도를 도핑 온도의 변화에 따라 측정한 그래프이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 전, 후의 캐리어 수명을 식각 시간에 따라 측정한 그래프이다. [0019] 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람 직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. [0020] [0021] 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 도시한 플로우 차트이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은 제 1 도전형 기판 준비 단계(S1), 포토 레지스트 형성 단계(S2), 마이크로 와이어 형성 단계(S3), AgNO₃ 증착 단계(S4), 나노 와이어 형성 단계 (S5), POCl₃ 도핑 단계(S6), PSG 제거 단계(S7), 에미터층 식각 단계(S8), 전극 형성 단계(S9)를 포함한다. [0022] 도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다. 이하에 서는 도 1을 함께 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법을 설명하도록 한다. [0023] 도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 제조하기 위해 제 1 도전형 기판(100)을 준비 하는 제 1 도전형 기판 준비 단계(S1)가 이루어진다. 상기 제 1 도전형 기판(100)은 실리콘 반도체 기판에 주기 율표의 13족 원소인 붕소(B) 또는 갈륨(Ga)과 같은 불순물이 도핑된 P형 실리콘 반도체 기판일 수 있다. [0024] 도 1 및 도 2b를 참조하면, 상기 제 1 도전형 기판(100)의 상부에 포토 레지스트(PR1, PR2)를 도포하고 패터닝 - 4 -
하는 포토 레지스트 형성 단계(S2)가 이루어진다. 상기 포토 레지스트(PR1, PR2)는 제 1 포토 레지스트(PR1) 및 제 2 포토 레지스트(PR2)를 포함한다. [0025] [0026] 한편, 도면에는 2개의 포토 레지스트(PR1, PR2)가 도시되어 있지만, 상기 포토 레지스트(PR1, PR2)는 평면의 형 태가 바둑판 라인 또는 매트릭스 형태일 수 있다. 즉, 상기 제 1 도전형 기판(100) 중 네 개의 둘레 영역 내측 에서 상기 포토 레지스트(PR1, PR2)는 다수의 바둑판 라인 형태 또는 매트릭스 형태로 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 포토 레지스트(PR1, PR2)는 이후 제 1 및 제 2 마이크로 와이어(111, 112)가 형성될 영역에 대응되도록 형성된다. 또한 상기 제 1 및 제 2 마이크로 와이어(111, 112) 사이에는 이후 나노 와이어(120)가 형성될 수 있도록 상기 제 1 및 제 2 포토 레지스트(PR1, PR2)는 서로 이격되어 형성된다. [0027] [0028] 도 1 및 도 2c를 참조하면, 상기 제 1 도전형 기판(100)을 식각하여 마이크로 와이어(111, 112)를 형성하는 마 이크로 와이어 형성 단계(S3)가 이루어진다. 이 때, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 제 1 도전형 기판(100)의 하부에는 보호막이 형성될 수 있으며, 식각 등의 공정 시 제 1 도전형 기판(100)을 보호하는 역할을 한다. 보호 막은 통상의 절연층, 금속층 및 이의 등가물 중 어느 하나일 수 있으며, 식각 용액과 반응하지 않는 재료라면 어느 것이나 상관 없다. 상기 제 1 도전형 기판(100)은 상기 포토 레지스트(PR1, PR2)를 마스크로 하여 식각된다. 그 결과 상기 포토 레 지스트(PR1, PR2)가 형성되지 않은 영역은 제거되고, 상기 제 1 및 제 2 포토 레지스트(PR1, PR2)가 형성된 영 역에는 제 1 및 제 2 마이크로 와이어(111, 112)가 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 마이크로 와이어(111, 112)는 상기 제 1 및 제 2 포토 레지스트(PR1, PR2)에 의해 상기 제 1 도전형 기판(100) 상에 서로 이격되어 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 마이크로 와이어(111, 112)는 폭이 마이크로 단위로 대략 1 내지 3μm, 높이가 대략 3 내지 5μm로 형성될 수 있다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 위한 일례일 뿐이며, 이것으로 본 발명을 한정하지는 않 는다. [0029] 도 1 및 도 2d를 참조하면, 상기 제 1 도전형 기판(110) 상부의 마이크로 와이어(111, 112)가 형성되지 않은 영 역, 즉 상기 마이크로 와이어 형성 단계(S3)에서 식각된 영역에 AgNO₃를 증착시켜 AgNO₃층(115')을 형성하는 AgNO₃ 증착 단계(S4)가 이루어진다. 상기 AgNO₃층(115')은 이후 식각되어 나노 와이어(115)를 형성시킨다. [0030] [0031] 도 1 및 도 2e를 참조하면, 상기 AgNO₃층(115')에 의해 상기 제 1 도전형 기판(110)이 식각되어 나노 와이어 (115)를 형성하는 나노 와이어 형성 단계(S5)가 이루어진다. 이 때, 식각액으로는 KOH를 사용할 수 있다. 식각 과정에서 상기 AgNO₃층(115')의 Ag 입자는 KOH와 격렬한 반응을 일으킬 수 있다. 따라서 Ag 입자가 증착된 영 역은 KOH와의 격렬한 반응에 의해 상기 제 1 도전형 기판(110)이 더욱 많이 식각이 되고, 그렇지 않은 영역은 상대적으로 적게 식각이 된다. 도 2e의 나노 와이어(115)의 높이가 일정하지 않게 형성된 것이 바로 이 때문이 다. 상기 나노 와이어(115)는 폭이 나노 미터 단위로 대략 1 내지 100nm이고, 높이가 대략 1 내지 3μm로 형성 될 수 있다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 위한 일례일 뿐이며, 이것으로 본 발명을 한정하지는 않는다. 더불어, 상기 나노 와이어 형성 단계(S5)에서는 상기 포토 레지스트(PR1, PR2)와 보호막 등이 식각되어 없어질 수 있다. [0032] [0033] [0034] 도 1 및 도 2f를 참조하면, 이후 상기 제 1 도전형 기판(110), 마이크로 와이어(111, 112) 및 나노 와이어(11 5)에 POCl₃를 도핑하는 POCl₃ 도핑 단계(S6)가 이루어진다. 태양전지는 PN 접합을 기본으로 이용하기 때문에, 예를 들면 P-타입의 제 1 도전형 기판에 N-타입 층을 형성하 기 위하여 POCl₃, H₃PO₄ 등을 고온에서 증착 및 확산시켜준다. 그리고 이 때 형성되는 N-타입 층을 에미터 (emitter)층이라고 한다. 본 발명에서는 POCl₃를 도핑하여 에미터층을 형성시킨 것을 기준으로 설명하도록 한 다. 상기 POCl₃ 도핑 단계(S6)는 크게 1 단계인 선증착(Pre-deposition)과 2 단계인 850 이상의 고온에서 불순물 을 실리콘 속으로 밀어 넣는(drive-in) 확산 과정으로 이루어진다. 선증착 과정에서는 810 정도의 온도에서 상기 제 1 도전형 기판(110), 마이크로 와이어(111, 112) 및 나노 와이어(115)에 POCl₃를 주입시킨다. 이 과정 - 5 -
에서 상기 제 1 도전형 기판(110), 마이크로 와이어(111, 112) 및 나노 와이어(115)의 표면에 P₂O5 산화막이 형성된다. 이후 확산 과정에서는 820 내지 860 정도의 온도에서 열처리를 하여 P₂O5 층의 P를 제 1 도전형 기판의 Si 속으로 확산시킴으로써, N-타입 층인 에미터층(120a, 120b)이 형성된다. 상기 에미터층(120a, 120b) 은 상기 마이크로 와이어(111, 112) 및 나노 와이어(115)에 형성된 상부 에미터층(120a) 및 상기 제 1 도전형 기판(110)의 하면과 측면에 형성된 하부 에미터층(120b)을 포함한다. [0035] [0036] [0037] 상기 POCl₃ 도핑 단계(S6)의 도핑 깊이는 대략 0.5μm일 수 있다. 따라서 상기 마이크로 와이어(111, 112)의 상부 에미터층(120a)에는 라디얼(radial)한 형태의 PN 접합(junction) 영역이 형성되는 반면, 상기 나노 와이어 (115)는 실질적으로 전체가 N-타입 영역이 된다. 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은 상기 제 1 도전형 기판(110) 위에 바둑판 형태 또는 매트릭스 형태의 마이크로 와이어(111, 112)가 형성된다. 상기 마이크로 와이어(111, 112)에는 평판 형태가 아닌 라디얼 한 형태의 PN 접합 영역이 형성된다. 이에 따라 PN 접합 영역의 면적이 증가되므로 태양 전지의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 와이어(111, 112)의 주변에는 마이크로 와이어(111, 112)를 둘러싸도록 다수의 나노 와이어(115)가 형성된다. 상기 나노 와이어(115)는 PN 접합 영역으로 동작하지는 않지만, 태양 전지로 입 사되는 빛의 경로를 증가시켜 광자 구속(photon confinement)과 같은 양자효과를 발생시킴으로써 전류값이 증가 되어 태양전지의 고효율화에 기여할 수 있다. 한편, 인(P)이 함유된 화합물을 이용하여 도핑 공정이 진행될 경우, 상기 에미터층(120a, 120b)의 형성과 함께 상기 제 1 도전형 기판(110), 마이크로 와이어(111, 112) 및 나노 와이어(115) 표면에는 PSG(Phosphorous Silicate Glass)(125)가 형성될 수 있다. 상기 PSG(125)는 다음 공정에서 제거되어야 한다. [0038] 도 1 및 도 2g를 참조하면, 상기 PSG(125)를 제거하는 PSG 제거 단계(S7)가 이루어진다. 상기 PSG(125)는 5~10% 정도로 희석된 불산(HF) 용액에 15초 내외로 넣어서 처리함으로써 제거할 수 있다. [0039] 도 1 및 도 2h를 참조하면, 상기 하부 에미터층(120b)을 제거하는 에미터층 식각 단계(S8)가 이루어진다. 상기 에미터층 식각 단계(S8)로부터 상기 하부 에미터층(120b)에 의해 형성된 상기 제 1 도전형 기판(110) 하면 및 측면의 PN 접합 영역이 식각되어 제거된다. 이를 통해 태양 전지 동작 중의 누설 전류를 방지할 수 있다. 상기 에미터층 식각 단계(S8)에 의해 예를 들면 상기 제 1 도전형 기판(110)의 하면에는 제 1 도전형 영역(P), 상면 에는 제 2 도전형 영역(N)만이 존재하게 된다. [0040] [0041] 도 1 및 도 2i를 참조하면, 제 1 전극(130) 및 제 2 전극(135)을 형성하는 전극 형성 단계(S9)가 이루어진다. 일례로 상기 제 1 도전형 기판(110)의 하면에는 알루미늄 및 그 등가물 중 하나로 상기 제 1 전극(130)이 형성 될 수 있다. 또한 상기 마이크로 와이어(111, 112)의 표면에는 실버 및 그 등가물 중 하나로 상기 제 2 전극 (135)이 형성될 수 있다. 여기서 상기 제 1 전극(130)은 콜렉터 전극을 의미하며, 상기 제 2 전극(135)은 에미 터 전극을 의미한다. 상기 전극 형성 단계(S9)는 스크린 프린팅 방식으로 금속 분말을 인쇄한 후 건조 및 소성 공정을 통해 전극을 형성하도록 이루어진다. [0042] 상술한 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법은 POCl₃ 도핑 공정을 통하여 라디얼한 형태의 PN 접합 영역을 갖는 다수의 마이크로 와이어(111, 112) 및 다수의 나노 와이어(115)로 나노/마이크로 복합구조 체의 태양전지를 형성한다. 따라서 나노/마이크로 복합 구조 형성을 통해 빛을 흡수하는 부분에서 내부로 입사 되는 빛의 경로를 증가시켜 태양전지의 고효율화에 기여할 수 있다. [0043] [0044] 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 여러 조건에 따른 특성에 대해 설명하도록 한다. 표 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 과정의 조건을 나타낸 것이다. - 6 -
[0045] 도핑 과정 Ramp up Stability Pre depo. Drive in1 Drive in2 Ramp down time O₂ 300sccm 100sccm 300sccm x 100sccm 300sccm N₂ 1L 1L 1L 1L 1L 5L POCl₃ x 200sccm x x 200sccm x 시간(min) 60 21 25 12 표 1 [0046] 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 공정의 온도를 820, 840, 860 및 880 로 변화시키며 면저항을 측정한 그래프이다. 온도 변화에 따른 면저항 측정을 통해 나노/마이크로 복합 구조 체의 태양전지 적용에 필요한 최적 온도를 도출하였다. 그 결과, 860 에서 평균 면저항이 52.79889로 현재 상 용 제품의 면저항과 제일 유사한 값을 보였다. 한편, 880 에서는 면저항이 44.22111로 제일 낮은 값을 보였지 만 낮은 면저항은 불순물이 많다는 것을 의미하기도 한다. 따라서 누설 전류의 양이 많아질 수 있으므로 880 에서의 도핑 공정은 부적합하다. 즉, 상용 제품의 면저항과 가장 유사한 값을 보인 860 의 도핑 공정이 제일 적합하다는 것을 알 수 있다. [0047] [0048] 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 후 깊이에 따른 원자의 농도를 도핑 온도의 변화에 따라 측정한 그래프이다. 이 과정은 SIMS Profile을 통해 이루어졌으며, 가장 최적화된 마이크로 와이어 PN 접 합의 깊이를 얻을 수 있었다. 도 4를 참조하면, POCl₃ 도핑 후 깊이에 따른 원자의 농도는 온도에 비례하며, 깊이가 깊어질수록 대체적으로 감소한다는 것을 알 수 있다. 또한, 최적 온도인 860 에서의 측정값으로부터 가장 최적화된 마이크로 와이어 PN 접합의 깊이는 0.5μm임을 알 수 있다. [0049] 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지에서 POCl₃ 도핑 전, 후의 캐리어 수명을 식각 시간에 따라 측정한 그래프이다. POCl₃ 도핑 전에는 캐리어 수명이 10μm정도였던 반면, POCl₃ 도핑 후에는 약 300μm의 캐리어 수명을 얻을 수 있었다. [0050] 이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 태양 전지 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지를 실시하기 위한 하나의 실 시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같 이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. [0051] 부호의 설명 110; 제 1 도전형 기판 111, 112; 마이크로 와이어 115; 나노 와이어 120a, 120b; 에미터층 125; PSG 130; 제 1 전극 135; 제 2 전극 - 7 -
도면 도면1 도면2a 도면2b - 8 -
도면2c 도면2d 도면2e 도면2f - 9 -
도면2g 도면2h 도면2i 도면3a - 10 -
도면3b 도면3c 도면3d - 11 -
도면4 도면5-12 -