KR101459279B1 - Fabrication Method for Flexible Solor Cell with Flexible Substrate. - Google Patents

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KR101459279B1 KR1020130044033A KR20130044033A KR101459279B1 KR 101459279 B1 KR101459279 B1 KR 101459279B1 KR 1020130044033 A KR1020130044033 A KR 1020130044033A KR 20130044033 A KR20130044033 A KR 20130044033A KR 101459279 B1 KR101459279 B1 KR 101459279B1
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Abstract

본 발명은 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 유리기판 등의 모체 기판에 분리층을 형성하고 그 위에 유연한 기판을 형성한 이후 태양전지를 제조한 뒤에 상기 분리층에 레이저를 조사하여 모체기판을 분리 제거하는 단계를 포함하여 공정이 간단하고 저비용으로 양산성을 높일 수 있는 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법이다.The present invention relates to a method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate, in which a separating layer is formed on a mother substrate such as a glass substrate, a flexible substrate is formed thereon, a solar cell is manufactured, A method for manufacturing a solar cell having a flexible substrate that can simplify the process and increase the mass productivity at low cost, including a step of separating and removing the mother substrate.

Description

유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법{ Fabrication Method for Flexible Solor Cell with Flexible Substrate.}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a manufacturing method of a flexible substrate,

본 발명은 유연한 기판을 갖는 CIGS 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a CIGS solar cell having a flexible substrate.

태양전지(Solar Cell)는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다. 태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN접합 구조를 하고 있으며, 이러한 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공은 P형 반도체 쪽으로 이동하고 상기 전자는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생된다.Solar cell is a device that converts light energy into electrical energy using the properties of semiconductor. A solar cell has a PN junction structure in which a positive (P) type semiconductor and a negative (N) type semiconductor are bonded to each other. When solar light is incident on such a solar cell, Holes and electrons are generated. At this time, the holes move toward the P-type semiconductor due to the electric field generated at the PN junction, and the electrons move toward the N-type semiconductor, and a potential is generated.

태양전지에는 크게 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다. 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이고, 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체층을 형성하여 태양전지를 제조한 것이다. 최근 몇 년 사이에 CuInSe2로 대표되는 반도체 화합물이 현재 사용되고 있는 결정질 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 새로운 고효율의 태양전지 소재로 부각되고 있다. 여기서, CuInSe2인 반도체 화합물을 포함하는 박막 태양전지를 CuInSe2 박막 태양전지라 한다. 그리고, CuInSe2는 칼코파이라이트 (Chalcopyrite) 구조를 갖는다. CuInSe2 박막 태양전지는 밴드갭이 1.04 eV로, 태양광의 흡수에 이상적인 밴드갭인 1.4 eV보다 작다. CuInSe2 박막 태양전지의 밴드갭을 넓히기 위해, CuInSe2에 들어있는 In의 일부를 Ga으로, Se의 일부를 S로 치환하기도 한다. 이와 같이, 구성요소의 일부가 치환된 사원계 화합물을 CIGS 재료라고 표현한다. Solar cells can be broadly divided into substrate-type solar cells and thin-film solar cells. A substrate type solar cell is a solar cell using a semiconductor material itself such as silicon as a substrate, and a thin film type solar cell is a solar cell by forming a semiconductor layer in the form of a thin film on a substrate such as glass. In recent years, semiconductor compounds represented by CuInSe2 have emerged as new high-efficiency solar cell materials that can replace crystalline silicon solar cells currently in use. Here, a thin film solar cell including a semiconductor compound of CuInSe2 is referred to as a CuInSe2 thin film solar cell. And CuInSe2 has a chalcopyrite structure. The CuInSe2 thin film solar cell has a band gap of 1.04 eV, which is smaller than 1.4 eV, which is an ideal bandgap for solar absorption. In order to widen the bandgap of the CuInSe2 thin film solar cell, a part of In contained in CuInSe2 is replaced with Ga, and a part of Se is replaced with S. As described above, a siliceous compound in which a part of the constituent elements are substituted is referred to as a CIGS material.

가볍고 유연한 태양전지는 지금까지의 태양전지로는 도입이 곤란했던 장소에 설치를 가능하게 하여 태양광 발전의 보급 및 촉진을 위한 중요 기술 중 하나로 주목받고 있다. 종래 플렉서블 태양전지는 가볍고 구부릴 수 있는 기능 측면에서 우위성이 있었지만 성능에서는 떨어지는 단점이 있었다. 하지만 최근 기술은 고성능에도 성공하였으나, 저비용화, 대면적화, 양산성 향상 등의 문제가 남아있다.
Lightweight and flexible solar cells have attracted attention as one of important technologies for promoting and promoting solar power generation by enabling installation in a place where introduction of solar cells has been difficult. Conventional flexible solar cells have advantages in terms of light and bendable functions, but they are disadvantageous in performance. However, recent technology has succeeded in high performance, but problems such as low cost, large size, and mass production remain.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제 10-0847741은 p-n접합 계면에 패시베이션층을 구비하는 점 접촉 이종접합 실리콘 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 비정질/결정질 실리콘 간의 접촉면적을 최소화 함으로써, 계면 결함을 줄일 수 있으며, 최소한의 점접촉 내지는 일부면 접촉을 통한 p-n 다이오드 특성향상을 통해 태양전지의 충진율의 증가 및 향상된 효율을 보여줄 수 있는 이종접합 실리콘 태양전지가 제공된다. 본 발명에 따른 이종접합 실리콘 태양전지는 제1 타입 결정질 실리콘 웨이퍼 상에 제2 타입 비정질 실리콘층이 형성되어 있고, 제2 타입 비정질 실리콘층 상에는 투명전도막과 상부전극이, 제1 타입 결정질 실리콘 웨이퍼 하면에는 하부전극이 형성되어 있는 구조를 가지고 있는 이종접합 실리콘 태양전지에 있어서, 제1 타입 결정질 실리콘 웨이퍼와 제2 타입 비정질 실리콘층의 계면에는, 자체의 전면과 후면을 관통하는 복수개의 공극이 형성되어 있어, 공극을 통해서만 제1 타입 결정질 실리콘 웨이퍼와 제2 타입 실리콘층이 접촉하도록 해주는 패시베이션층이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 이종접합 실리콘 태양 전지의 제조방법도 제공된다. 이종접합 실리콘 태양전지에 의하면 비정질/결정질 실리콘 간의 접촉면적을 최소화 함으로써, 계면 결함을 줄일 수 있으며, 최소한의 점접촉 내지는 일부면 접촉을 통한 p-n 다이오드 특성향상을 통해 태양전지의 충진율이 증가되는 장점이 있다. 하지만, 실리콘 태양전지는 플렉서블한 형태로 구성하는데는 한계가 있다.Korean Patent Registration No. 10-0847741 relates to a point-contact heterogeneous silicon solar cell having a passivation layer on a p-n junction interface and a method of manufacturing the same, and by minimizing the contact area between amorphous / crystalline silicon, And a heterojunction silicon solar cell capable of exhibiting an increase in the filling factor of the solar cell and an improved efficiency by improving the characteristics of the pn diode through a minimum point contact or a partial surface contact is provided. The heterojunction silicon solar cell according to the present invention is characterized in that a second type amorphous silicon layer is formed on a first type crystalline silicon wafer and a transparent conductive film and an upper electrode are formed on the second type amorphous silicon layer, And a lower electrode is formed on the lower surface of the first type silicon wafer. In the hetero-junction silicon solar cell, a plurality of voids penetrating the front and back surfaces of the first type crystalline silicon wafer and the second type amorphous silicon layer are formed And a passivation layer is inserted to allow the first type silicon wafer and the second type silicon layer to contact only through the gap. A method for producing the heterojunction silicon solar cell is also provided. According to the heterojunction silicon solar cell, the interface area between amorphous / crystalline silicon can be minimized to reduce interface defects and the solar cell filling rate can be increased by improving the characteristics of the pn diode through a minimum point contact or a partial surface contact have. However, silicon solar cells are limited in their flexibility.

기판의 경우 소다회 유리가 가장 보편적으로 사용되며 공정의 저가화 및 용도의 다양화를 위해 다른 여러 가지 종류의 기판재료들이 사용되고, 또한 예를 들어 스테인레스스틸, 티타늄, 폴리머 등의 유연기판도 사용되고 있다. CIGS 태양전지의 개발초기 높은 공정온도를 적용하기 위하여 코닝글래스(Corning glass)를 기판으로 사용하였으나, 기판의 저가화를 위해서 소다회 유리로 교체 사용하는 연구가 진행되었다. 그 과정에서 소다회 유리를 사용한 CIGS 태양전지의 경우 그렇지 않은 것에 비해 현저히 특성이 향상되는 현상이 발견되었고, 소다회 유리에서 CIGS 광흡수층으로 확산된 나트륨에 기인한 것으로 알려지고 있다. Soda ash glass is most commonly used for substrates, and various other types of substrate materials are used for cost reduction and diversification of applications, and also flexible substrates such as stainless steel, titanium, and polymers are used. Development of CIGS solar cell Corning glass was used as a substrate in order to apply a high process temperature. However, researches have been carried out to replace the glass with soda ash glass in order to reduce the cost of the substrate. In the process, CIGS solar cell using soda ash glass was found to be significantly improved in properties compared with the non - soda ash glass, and it is known that sodium is diffused into CIGS light absorption layer in soda ash glass.

기판을 유리기판, 특히 소다회 유리를 사용하는 경우 기판의 저가화 및 CIGS 광흡수층의 특성 향상 등의 장점이 있으나, 플렉서블 태양전지를 제조함에 있어서는 불리한 면이 있어 이를 대체할 수 있는 다른 유연 기판을 사용하는 시도가 있다. 그리하여 가볍고 유연한 태양전지는 지금까지의 태양전지로는 도입이 곤란했던 장소에 설치를 가능하게 하여 태양광 발전의 보급 및 촉진을 위한 중요 기술 중 하나로 주목받고 있다. 종래 플렉서블 태양전지는 가볍고 구부릴 수 있는 기능 측면에서 우위성이 있었지만 성능에서는 떨어지는 단점이 있었다. 하지만 최근 기술은 고성능에도 성공하였으나, 저비용화, 대면적화, 양산성 향상의 과제가 남아있다.
In the case of using a substrate as a glass substrate, particularly a soda ash glass, there is an advantage such as a reduction in the cost of the substrate and an improvement in the characteristics of the CIGS light absorbing layer. However, there are disadvantages in manufacturing a flexible solar cell and other flexible substrates There is an attempt. Thus, lightweight and flexible solar cells are attracting attention as one of important technologies for promoting and promoting solar power generation by enabling installation in a place where introduction of solar cells has been difficult. Conventional flexible solar cells have advantages in terms of light and bendable functions, but they are disadvantageous in performance. However, the latest technology has succeeded in high performance, but the problem of low cost, large size, and mass productivity remains.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 유리기판을 모체기판으로 사용하여, 모체기판 위에 분리층을 형성하고, 상기 분리층에 폴리이미드와 같은 유연한 기판층을 형성하고, 그 위에 후면전극, CIGS 광흡수층, 버퍼층, 전면전극을 순서대로 형성한 이후에 상기 분리층에 레이저를 조사하여 모체기판을 분리하여 비용 및 양산성의 문제를 해결할 수 있게 된다.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a separation layer on a mother substrate using a glass substrate as a mother substrate; forming a flexible substrate layer such as polyimide on the separation layer; After the absorption layer, the buffer layer, and the front electrode are formed in order, the separation layer is irradiated with a laser to separate the mother substrate, thereby solving the problem of cost and mass productivity.

유연한 기판으로 형성된 CIGS 태양전지로 가볍고 유연한 특성이 있어 도입이 곤란했던 장소에도 태양전지의 설치가 가능하게 되고, 유리기판상에서 태양전지를 제조한 이후에 레이저를 조사하여 유리기판을 분리 및 제거하는 단계를 사용함으로써 그 공정이 간단하고, 비용을 줄일 수 있으며 양산성이 향상되는 장점이 있다.
A CIGS solar cell formed of a flexible substrate is light and flexible, which makes it possible to install a solar cell even in a place where it was difficult to introduce, and after manufacturing a solar cell on a glass substrate, a laser is irradiated to separate and remove the glass substrate The process is simple, the cost can be reduced, and the mass productivity is improved.

도 1은 본 발명인 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명인 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
도 3은 분리층에 레이저를 조사하여 모체 기판을 분리하는 원리를 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제조방법으로 제조된 태양전지의 구성도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart showing a step-by-step process for producing a solar cell having a flexible substrate according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a step-by-step process for producing a solar cell having a flexible substrate according to the present invention.
3 is a configuration diagram showing the principle of separating the mother substrate by irradiating the separation layer with a laser.
4 is a configuration diagram of a solar cell manufactured by the manufacturing method of the present invention.

본 발명인 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 태양전지의 일실시예를 하기 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.A manufacturing method of a solar cell having a flexible substrate according to the present invention and a solar cell manufactured by the manufacturing method will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명인 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법을 단계별로 나타낸 순서도로서, 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법은 모체 기판을 준비하는 단계; 상기 모체 기판 위에 분리층을 형성하는 단계; 상기 분리층 위에 유연한 기판을 형성하는 단계; 상기 유연한 기판 위에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 위에 CIGS 광흡수층을 형성하는 단계; 상기 CIGS 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 전면전극층을 형성하는 단계; 상기 분리층에 레이저를 조사하여 상기 모체 기판을 분리하는 단계;를 포함하여 이루어진다. FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate according to the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating a method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate. Forming an isolation layer on the mother substrate; Forming a flexible substrate on the isolation layer; Forming a back electrode layer on the flexible substrate; Forming a CIGS light absorbing layer on the rear electrode layer; Forming a buffer layer on the CIGS light absorption layer; Forming a front electrode layer on the buffer layer; And separating the mother substrate by irradiating the separation layer with a laser.

도 2는 본 발명인 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법을 단계별로 나타낸 순서도로서, 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법은 모체 기판을 준비하는 단계; 상기 모체 기판 위에 분리층을 형성하는 단계; 상기 분리층 위에 유연한 기판을 형성하는 단계; 상기 분리층에 레이저를 조사하여 상기 모체 기판을 분리하는 단계; 상기 유연한 기판의 분리된 면 위에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 위에 CIGS 광흡수층을 형성하는 단계; 상기 CIGS 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 전면전극층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate. Forming an isolation layer on the mother substrate; Forming a flexible substrate on the isolation layer; Irradiating the separation layer with a laser to separate the mother substrate; Forming a back electrode layer on the separated surface of the flexible substrate; Forming a CIGS light absorbing layer on the rear electrode layer; Forming a buffer layer on the CIGS light absorption layer; And forming a front electrode layer on the buffer layer.

모체 기판은 유리기판 또는 석영기판 중에서 어느 하나를 사용할 수 있다.As the matrix substrate, either a glass substrate or a quartz substrate can be used.

분리층은 수소가 함유된 아몰포스 실리콘(a-Si:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘나트륨(a-SiNx:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘옥사이드(a-SiOx:H) 중에서 어느 하나를 포함하여 구성할 수 있다. 분리층의 형성은 화학기상증착법, 스퍼터링, 이온플레이팅, 스핀코팅, 스프레이코팅, 전사법, 아크제트법, 분말제트법 중에서 적어도 어느 하나의 방법에 의해 10nm~2㎛ 두께로 형성될 수 있다.The separation layer may be formed of amorphous silicon (a-Si: H) containing hydrogen, amorphous silicon sodium (a-SiNx: H) containing hydrogen, amorphous silicon oxide containing hydrogen And can be configured to include any one of them. The separation layer may be formed to a thickness of 10 nm to 2 탆 by at least one of chemical vapor deposition, sputtering, ion plating, spin coating, spray coating, transferring, arc jetting and powder jetting.

유연한 기판의 형성은 (a) 상기 분리층 위에 폴리이미드 형성용 모노머를 열증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 원자층증착법, 스핀코팅, 닥터블레이드, 프린팅, 잉크젯 도포법 중에서 어느 하나의 방법을 이용하여 증착시키는 단계; 상기 증착된 모노머를 열처리하여 폴리이미드층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다. 폴리이미드 형성용 모노머는 PTCDA(perylenetetracarboxylic dianhydride), BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride) 및 PMDA(pyromellitic dianhydride)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산 성분과 DADD(diaminododecane), ODA(oxydianiline) 및 PDA(phenylene diamine)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아민 성분을 포함할 수 있다. 상기 증착된 모노머의 열처리는 100~350℃에서 할 수 있다.The flexible substrate may be formed by (a) depositing a polyimide-forming monomer on the separation layer by any one of a thermal deposition method, a plasma chemical vapor deposition method, an atomic layer deposition method, a spin coating method, a doctor blade method, ; And heat treating the deposited monomers to form a polyimide layer. The polyimide-forming monomer comprises at least one acid component selected from the group consisting of perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and pyromellitic dianhydride (PMDA), diaminododecane (DADD), oxydianiline (ODA), and phenylene diamine Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > The heat treatment of the deposited monomers can be performed at 100 to 350 ° C.

후면전극은 니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 적어도 어느 하나이고, 스퍼터링법, 열증착법, 전자선증착법 중에서 어느 하나의 방법으로 형성할 수 있다. 후면전극의 두께는 100nm~10μm일 수 있으나 본 실시예로 제한되지 않음은 물론이다. The rear electrode is at least one of nickel, copper, and molybdenum, and can be formed by any one of a sputtering method, a thermal evaporation method, and an electron beam evaporation method. The thickness of the rear electrode may be 100 nm to 10 μm, but the present invention is not limited thereto.

CIGS 광흡수층의 형성은 구리, 인듐, 갈륨, 셀륨을 사용한 동시증발법 또는 구리, 인듐, 갈륨, 셀륨의 프리커서막을 셀레니제이션 또는 설퍼리제이션 공정을 하는 방법 중에서 어느 하나의 방법으로 형성할 수 있다.The CIGS light absorbing layer can be formed by any one of the following methods: simultaneous evaporation using copper, indium, gallium, and cerium, or selenization or sulfurization of a precursor film of copper, indium, gallium, and cerium have.

버퍼층은 황화 카드뮴, 황화 아연 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고, 화학적 용액성장법(CBD), 전착법, 동시증착법, 스퍼터링법, 원자층성장법, 원자층증착법, 화학기상증착법(CVD), 유기금속화학기상증착법(MOCVD), 분자선성장법(MBE) 중에서 적어도 어느 하나의 방법으로 형성할 수 있다. The buffer layer may include at least one of cadmium sulfide and zinc sulfide and may be formed by any one of chemical vapor deposition (CBD), electrodeposition, co-evaporation, sputtering, atomic layer deposition, atomic layer deposition, , Chemical vapor deposition (MOCVD), or molecular beam growth (MBE).

전면전극은 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 이산화주석, 인듐주석산화물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고, 스퍼터링법, 열증발법, 유기금속화학증착법 중에서 어느 하나의 방법으로 형성할 수 있다.The front electrode is made of at least one of zinc oxide, gallium oxide, aluminum oxide, indium oxide, lead oxide, copper oxide, titanium oxide, tin oxide, iron oxide, tin dioxide and indium tin oxide and is formed by sputtering, Method, and an organometallic chemical vapor deposition method.

도 3은 분리층에 레이저를 조사하여 모체 기판을 분리하는 원리를 보여주는 구성도이다. 레이저는 XeCL, ArF, KrCl, KrF, XeCl, XeF 레이저 중에서 어느 하나의 레이저를 사용할 수 있고, 모체 기판의 아랫면에서 상기 레이저를 분리층에 조사하게 된다. 분리층이 수소가 함유된 아몰포스 실리콘(a-Si:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘나트륨(a-SiNx:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘옥사이드(a-SiOx:H) 중에서 어느 하나인 경우 상기 레이저를 조사함으로써 상기 분리층이 용해되고 수소가 방출되면서 상기 모체 기판이 상기 유연한 기판으로부터 분리되게 된다. 3 is a configuration diagram showing the principle of separating the mother substrate by irradiating the separation layer with a laser. The laser can be any one of XeCl, ArF, KrCl, KrF, XeCl, and XeF lasers, and irradiates the separation layer with the laser from the bottom surface of the mother substrate. (A-Si: H) containing hydrogen, amorphous silicon containing hydrogen (a-SiNx: H) and amorphous silicon oxide containing hydrogen (a-SiOx: H) In either case, the laser is irradiated to dissolve the separation layer and release hydrogen, thereby separating the mother substrate from the flexible substrate.

도 4는 본 발명의 제조방법으로 제조된 태양전지의 구성도로서, 유연한 기판을 갖는 태양전지는 폴리이미드를 포함하는 유연한 기판; 상기 유연한 기판 위에 형성된 니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 후면전극; 상기 후면 전극 위에 형성된 CIGS 광흡수층; 상기 CIGS 광흡수층 위에 형성된 황화 카드뮴 또는 황화 아연 중 적어도 어느 하나를 포함하는 버퍼층; 상기 버퍼층 위에 형성된 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 이산화주석, 인듐주석산화물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 전면전극;을 포함하여 구성된다.FIG. 4 is a view illustrating the structure of a solar cell manufactured by the manufacturing method of the present invention. A solar cell having a flexible substrate includes a flexible substrate including polyimide; A rear electrode comprising at least one of nickel, copper, and molybdenum formed on the flexible substrate; A CIGS light absorbing layer formed on the rear electrode; A buffer layer comprising at least one of cadmium sulfide and zinc sulfide formed on the CIGS light absorption layer; And a front electrode comprising at least one of zinc oxide, gallium oxide, aluminum oxide, indium oxide, lead oxide, copper oxide, titanium oxide, tin oxide, iron oxide, tin dioxide and indium tin oxide formed on the buffer layer do.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Obviously, the invention is not limited to the embodiments described above. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which fall within the scope of equivalence by alteration, substitution, substitution, Range. In addition, it should be clarified that some configurations of the drawings are intended to explain the configuration more clearly and are provided in an exaggerated or reduced size than the actual configuration.

100: 모체 기판 150: 분리층
200: 유연한 기판 300: 후면전극층
400: 광흡수층 500: 버퍼층
600: 전면전극층
100: mother substrate 150: separation layer
200: Flexible substrate 300: Rear electrode layer
400: light absorbing layer 500: buffer layer
600: front electrode layer

Claims (15)

삭제delete 유연한 기판을 갖는 태양전지의 제조방법에 있어서,
(i) 모체 기판을 준비하는 단계;
(ii) 상기 모체 기판 위에 분리층을 형성하는 단계;
(iii) 상기 분리층 위에 유연한 기판을 형성하는 단계;
(iv) 상기 분리층에 레이저를 조사하여 상기 모체 기판을 분리하는 단계;
(v) 상기 유연한 기판의 분리된 면 위에 후면전극층을 형성하는 단계;
(vi) 상기 후면전극층 위에 CIGS 광흡수층을 형성하는 단계;
(vii) 상기 CIGS 광흡수층 위에 버퍼층을 형성하는 단계;
(viii) 상기 버퍼층 위에 전면전극층을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
A method of manufacturing a solar cell having a flexible substrate,
(i) preparing a matrix substrate;
(ii) forming a separation layer on the mother substrate;
(iii) forming a flexible substrate on the isolation layer;
(iv) separating the mother substrate by irradiating the separation layer with a laser;
(v) forming a rear electrode layer on the separated surface of the flexible substrate;
(vi) forming a CIGS light absorbing layer on the rear electrode layer;
(vii) forming a buffer layer on the CIGS light absorption layer;
(viii) forming a front electrode layer on the buffer layer;
And a second electrode formed on the second electrode.
제 2항에 있어서,
상기 (i) 단계의 모체 기판은 유리기판 또는 석영기판 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the mother substrate in the step (i) is one of a glass substrate and a quartz substrate.
제 2항에 있어서,
상기 (ii) 단계의 분리층은 아몰포스 실리콘(a-Si), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘(a-Si:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘나트륨(a-SiNx:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘옥사이드(a-SiOx:H) 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The separation layer in the step (ii) may be selected from the group consisting of amorphous silicon (a-Si), amorphous silicon containing hydrogen (a-Si: H), amorphous silicon containing hydrogen (a- Wherein the amorphous silicon oxide (a-SiOx: H) is one of amorphous silicon oxide (a-SiOx: H)
제 2항에 있어서,
상기 (ii) 단계의 분리층의 형성은 화학기상증착법, 스퍼터링, 이온플레이팅, 스핀코팅, 스프레이코팅, 전사법, 아크제트법, 분말제트법 중에서 적어도 어느 하나의 방법에 의해 10nm~2㎛ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The separation layer in the step (ii) may be formed by at least one of chemical vapor deposition, sputtering, ion plating, spin coating, spray coating, transferring, arc jetting and powder jetting to a thickness of 10 nm to 2 탆 Wherein the first electrode and the second electrode are formed of a metal.
제 2항에 있어서,
상기 (iii) 단계의 유연한 기판의 형성은
(a) 상기 분리층 위에 폴리이미드 형성용 모노머를 열증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 원자층증착법, 스핀코팅법, 닥터블레이드법, 프린팅, 잉크젯 도포법 중에서 어느 하나의 방법을 이용하여 증착시키는 단계;
(b) 상기 증착된 모노머를 열처리하여 폴리이미드층을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The formation of the flexible substrate in step (iii)
(a) depositing a polyimide-forming monomer on the separation layer by any one of a thermal deposition method, a plasma chemical vapor deposition method, an atomic layer deposition method, a spin coating method, a doctor blade method, a printing method and an inkjet coating method;
(b) heat treating the deposited monomers to form a polyimide layer;
And a second electrode formed on the second electrode.
제 6항에 있어서,
상기 폴리이미드 형성용 모노머는 PTCDA(perylenetetracarboxylic dianhydride), BPDA(biphenyltetracarboxylic dianhydride) 및 PMDA(pyromellitic dianhydride)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산 성분과 DADD(diaminododecane), ODA(oxydianiline) 및 PDA(phenylene diamine)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아민 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 6,
The polyimide-forming monomer may be at least one acid component selected from the group consisting of perylene tetracarboxylic dianhydride (PTCDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), pyromellitic dianhydride (PMDA), diaminododecane (DADD), oxydianiline (ODA), and phenylene diamine ≪ / RTI > and at least one amine component selected from the group consisting of: < RTI ID = 0.0 >
제 6항에 있어서,
상기 증착된 모노머의 열처리는 100~350℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the heat treatment of the deposited monomers is performed at 100 to 350 ° C.
제 2항에 있어서,
상기 후면전극은 니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 적어도 어느 하나이고,
스퍼터링법, 열증착법, 전자선증착법, 전착법 중 어느 하나의 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the rear electrode is at least one of nickel, copper, and molybdenum,
A sputtering method, a thermal evaporation method, an electron beam evaporation method, and an electrodeposition method.
제 2항에 있어서,
상기 CIGS 광흡수층의 형성은 구리, 인듐, 갈륨, 셀륨을 사용한 동시증발법 또는 구리, 인듐, 갈륨, 셀륨의 프리커서막을 셀레니제이션 또는 설퍼리제이션 공정을 하는 방법 중에서 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The CIGS light absorption layer may be formed by any one of the simultaneous evaporation method using copper, indium, gallium, and cerium, or the method of performing a selenization or sulfurization process on precursor films of copper, indium, gallium, and cerium ≪ / RTI >
제 2항에 있어서,
상기 버퍼층은 황화 카드뮴, 황화 아연 중에서 적어도 어느 하나를 포함하고,
화학적 용액성장법(CBD), 전착법, 동시증착법, 스퍼터링법, 원자층성장법, 원자층증착법, 화학기상증착법(CVD), 유기금속화학기상증착법(MOCVD), 분자선성장법(MBE) 중에서 적어도 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the buffer layer comprises at least one of cadmium sulfide and zinc sulfide,
(CVD), metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), or molecular beam growth (MBE), at least one of the following methods: chemical solution growth method (CBD), electrodeposition method, co-evaporation method, sputtering method, atomic layer growth method, atomic layer deposition method, chemical vapor deposition method And the second electrode is formed by any one of the methods.
제 2항에 있어서,
상기 전면전극은 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 이산화주석, 인듐주석산화물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되고,
스퍼터링법, 열증발법, 유기금속화학증착법 중에서 어느 하나의 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the front electrode comprises at least one of zinc oxide, gallium oxide, aluminum oxide, indium oxide, lead oxide, copper oxide, titanium oxide, tin oxide, iron oxide, tin dioxide and indium tin oxide,
A sputtering method, a thermal evaporation method, and an organic metal chemical vapor deposition method.
제 2항에 있어서,
상기 레이저는 XeCL, ArF, KrCl, KrF, XeCl, XeF 레이저 중에서 어느 하나이고,
상기 모체 기판의 아랫면에서 상기 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The laser is any one of XeCL, ArF, KrCl, KrF, XeCl, and XeF lasers,
Wherein the laser is irradiated from a lower surface of the mother substrate.
제 2항에 있어서,
상기 분리층이 수소가 함유된 아몰포스 실리콘(a-Si:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘나트륨(a-SiNx:H), 수소가 함유된 아몰포스 실리콘옥사이드(a-SiOx:H) 중에서 어느 하나인 경우,
상기 분리층에 레이저를 조사함으로써 상기 분리층이 용해되고 수소가 방출되면서 상기 모체 기판이 상기 유연한 기판으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
3. The method of claim 2,
(A-Si: H) containing hydrogen, amorphous silicon sodium (a-SiNx: H) containing hydrogen, amorphous silicon oxide containing hydrogen (a-SiOx: H) In the case of any one of them,
Wherein the separation layer is dissolved and the hydrogen is released by irradiating the separation layer with a laser, so that the mother substrate is separated from the flexible substrate.
제 2항의 제조 방법으로 제조된,
폴리이미드를 포함하는 유연한 기판;
상기 유연한 기판 위에 형성된 니켈, 구리, 몰리브덴 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 후면전극;
상기 후면 전극 위에 형성된 CIGS 광흡수층;
상기 CIGS 광흡수층 위에 형성된 황화 카드뮴 또는 황화 아연 중 적어도 어느 하나를 포함하는 버퍼층;
상기 버퍼층 위에 형성된 산화아연, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화인듐, 산화납, 산화구리, 산화티탄, 산화주석, 산화철, 이산화주석, 인듐주석산화물 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 전면전극;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 태양전지.



A process for producing a polyurethane foam, comprising the steps of:
A flexible substrate comprising polyimide;
A rear electrode comprising at least one of nickel, copper, and molybdenum formed on the flexible substrate;
A CIGS light absorbing layer formed on the rear electrode;
A buffer layer comprising at least one of cadmium sulfide and zinc sulfide formed on the CIGS light absorption layer;
A front electrode comprising at least one of zinc oxide, gallium oxide, aluminum oxide, indium oxide, lead oxide, copper oxide, titanium oxide, tin oxide, iron oxide, tin dioxide and indium tin oxide formed on the buffer layer;
And a second electrode connected to the second electrode.



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