JP2012522393A - 太陽光発電装置及びその製造方法 - Google Patents

太陽光発電装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2012522393A
JP2012522393A JP2012503326A JP2012503326A JP2012522393A JP 2012522393 A JP2012522393 A JP 2012522393A JP 2012503326 A JP2012503326 A JP 2012503326A JP 2012503326 A JP2012503326 A JP 2012503326A JP 2012522393 A JP2012522393 A JP 2012522393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
layer
power generation
hole
back electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012503326A
Other languages
English (en)
Inventor
ソク ジェ ジー、
ドン クン リー、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Innotek Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020090027877A external-priority patent/KR100999797B1/ko
Priority claimed from KR1020090027876A external-priority patent/KR101055019B1/ko
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Publication of JP2012522393A publication Critical patent/JP2012522393A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541CuInSe2 material PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

太陽光発電装置及びその製造方法が開示される。太陽光発電装置は、基板、上記基板の上に配置され、第1貫通溝が形成された電極層、上記電極層の上に配置され、上記第1貫通溝に隣接する第2貫通溝が形成された光吸収層、及び上記光吸収層の上に配置され、上記第2貫通溝と重畳する第3貫通溝が形成されたウィンドウ層を含む。太陽光発電装置は、第2貫通溝及び第3貫通溝が互いに重畳するため、非活性領域であるデッドゾーン(dead zone)の面積を減少させ、向上した発電効率を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、太陽光発電装置及びその製造方法に関するものである。
最近、エネルギーの需要が増加するにつれて、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換させる太陽電池に対する開発が進められている。
特に、ガラス基板、金属裏面電極層、p型CIGS系光吸収層、高抵抗バッファ層、n型ウィンドウ層などを含む基板構造のpnヘテロ接合装置であるCIGS系太陽電池が広く使われている。
また、このような太陽電池を形成するために、機械的なパターニング工程が遂行される。この際、パターニングにより形成されて、発電に使われないデッドゾーンによって、太陽電池の発電効率が減少することがある。
本発明の目的は、向上した発電効率を有する太陽光発電装置を提供することにある。
一実施形態に係る太陽光発電装置は、基板、上記基板の上に配置され、第1貫通溝が形成された電極層、上記電極層の上に配置され、第2貫通溝が形成された光吸収層、及び上記光吸収層の上に配置され、上記第2貫通溝と重畳する第3貫通溝が形成されたウィンドウ層を含む。
一実施形態に係る太陽光発電装置は、基板、上記基板の上に配置され、互いに離隔する第1裏面電極及び第2裏面電極、上記第1裏面電極の上に配置される第1光吸収部、上記第1光吸収部の上に配置される第1ウィンドウ、上記第2裏面電極の上に配置される第2光吸収部、上記第2光吸収部の上に配置される第2ウィンドウ、及び上記第1ウィンドウから延びて、上記第1光吸収部の一側面に接触し、上記第2光吸収部と離隔し、上記第2裏面電極に接続される接続部を含み、上記接続部は上記第2裏面電極の側面及び上面に接触される。
一実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、基板の上に電極層を形成するステップ、上記電極層の一部を除去して第1貫通溝を形成するステップ、上記電極層の上に光吸収層を形成するステップ、上記光吸収層の一部を除去して、第2貫通溝を形成するステップ、上記光吸収層の上にウィンドウ層を形成するステップ、及び上記ウィンドウ層の一部を除去して、上記第2貫通溝に重畳する第3貫通溝を形成するステップを含む。
本発明に係る太陽光発電装置は、上記第2貫通溝及び上記第3貫通溝が互いに重畳して形成される。また、第1貫通溝及び第2貫通溝が互いに重畳または隣接できる。
この際、第1貫通溝は裏面電極を分離するための溝であり、第2貫通溝は互いに隣接するセルを電気的に連結するための溝であり、上記第3貫通溝は互いに隣接するウィンドウを分離するための溝でありうる。
また、上記第1貫通溝、第2貫通溝、及び上記第3貫通溝は、光を電気エネルギーに変換させることができない非活性領域である。この際、第1貫通溝及び第2貫通溝が互いに隣接または重畳し、第2貫通溝及び第3貫通溝は互いに重畳する。これによって、実施形態に係る太陽光発電装置は非活性領域の面積を減少させることができる。
また、実施形態に係る太陽光発電装置は、上記第1ウィンドウから延びて、上記第2裏面電極の側面及び上面に接触する接続部を含む。
したがって、上記接続部及び上記第2裏面電極の接触面積が上昇し、上記第1ウィンドウ及び上記第2裏面電極の間の短絡が防止され、実施形態に係る太陽光発電装置は低い接触抵抗を有する。
また、上記第1裏面電極及び上記第2裏面電極の間の間隔が増加して、上記第1裏面電極及び上記第2裏面電極の間のショートが防止される。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置は向上した効率を有し、低い不良率を具現する。
また、実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、上記第2貫通溝に重畳して上記第3貫通溝を形成する。同様に、第1貫通溝及び第2貫通溝が重畳できる。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、セルを分離するために、多数の層を別にパターニングする必要がない。即ち、上記第2貫通溝に上記ウィンドウ層をなす物質が詰められ、上記第3貫通溝を形成するために、上記ウィンドウ層をなす物質だけからなる層が除去される。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、1つの物質からなる層を除去して、上記第2貫通ホールを形成することができるので、レーザーなどが使われて、効率良く上記第3貫通ホールを形成することができる。
本発明の実施形態に係る太陽光発電装置を示す平面図である。 図1のA部分を拡大して示す図である。 図2のB−B’線に沿って切断した断面を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置を示す平面図である。 図10のC部分を拡大して示す図である。 図11のD−D’線に沿って切断した断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
本発明を説明するに当たって、各基板、膜、電極、溝、または層などが、各基板、電極、膜、溝、または層などの“上(on)”に、または“下(under)”に形成されることと記載される場合において、“上(on)”と“下(under)”は、“直接(directly)”または“他の構成要素を介して(indirectly)”形成されることを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するのではない。
図1は、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置を示す平面図である。図2は、図1のA部分を拡大して示す図である。図3は、図2のB−B’線に沿って切断した断面を示す断面図である。
図1乃至図3を参照すると、太陽光発電装置は、支持基板100、裏面電極層200、光吸収層310、バッファ層320、高抵抗バッファ層330、ウィンドウ層400、及び接続部500を含む。
上記支持基板100はプレート形状を有し、上記裏面電極層200、上記光吸収層310、上記ウィンドウ層400、及び上記接続部500を支持する。
上記支持基板100は絶縁体でありうる。上記支持基板100は、ガラス基板、プラスチック基板、または金属基板でありうる。より詳しくは、上記支持基板100はソーダライムガラス(soda lime glass)基板でありうる。上記支持基板100は透明でありうる。上記支持基板100はリジドまたはフレキシブルである。
上記裏面電極層200は上記支持基板100の上に配置される。上記裏面電極層200は導電層である。上記裏面電極層200に使われる物質の例としてはモリブデンなどの金属が挙げられる。
また、上記裏面電極層200は2つ以上の層を含むことができる。この際、各々の層は同じ金属で形成されたり、互いに異なる金属で形成される。
上記裏面電極層200には第1貫通溝TH1が形成される。上記第1貫通溝TH1は、上記支持基板100の上面を露出するオープン領域である。上記第1貫通溝TH1は平面視して、一方向に延びる形状を有することができる。
上記第1貫通溝TH1の幅は約30μm乃至約60μmでありうる。
上記第1貫通溝TH1によって、上記裏面電極層200は多数個の裏面電極210、220・・・に区分される。即ち、上記第1貫通溝TH1によって、上記裏面電極210、220・・・が定義される。
上記裏面電極210、220・・・は、上記第1貫通溝TH1によって互いに離隔する。上記裏面電極210、220・・・はストライプ形態に配置される。上記裏面電極210、220・・・は各々のセルに対応する。
これとは異なり、上記裏面電極210、220・・・はマトリックス形態に配置される。この際、上記第1貫通溝TH1は平面視して、格子形態に形成される。
上記光吸収層310は上記裏面電極層200の上に配置される。また、上記光吸収層310に含まれた物質は上記第1貫通溝TH1に詰められる。
上記光吸収層310はI−III−VI化合物を含む。例えば、上記光吸収層310は銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)結晶構造、銅−インジウム−セレナイド系、または銅−ガリウム−セレナイド系結晶構造を有することができる。
上記光吸収層310のエネルギーバンドギャップ(band gap)は、約1eV乃至1.8eVでありうる。
上記バッファ層320は上記光吸収層310の上に配置される。上記バッファ層320は硫化カドミウム(CdS)を含み、上記バッファ層320のエネルギーバンドギャップは、約2.2eV乃至2.4eVである。
上記高抵抗バッファ層330は上記バッファ層320の上に配置される。上記高抵抗バッファ層330は不純物がドーピングされていないジンクオキサイド(i−ZnO)を含む。上記高抵抗バッファ層330のエネルギーバンドギャップは約3.1eV乃至3.3eVである。
上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330には、第2貫通溝TH2が形成される。上記第2貫通溝TH2は、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330を貫通する。また、上記第2貫通溝TH2は、上記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。
上記第2貫通溝TH2は上記第1貫通溝TH1に隣接して形成される。即ち、上記第2貫通溝TH2は、上記第1貫通溝TH1に極めて近く形成される。上記第1貫通溝TH1及び上記第2貫通溝TH2の間の間隔は約1μm乃至約100μmでありうる。
上記第2貫通溝TH2の幅は、約100μm乃至約200μmでありうる。
上記裏面電極210、220・・・は段差を有することができる。より詳しくは、上記裏面電極210、220・・・は、上記第2貫通溝TH2に対応して一部が除去された段差を有することができる。
即ち、上記裏面電極層200は位置によって異なる厚さを有することができる。例えば、上記第2貫通溝TH2に対応する領域の裏面電極層の厚さは、上記第2貫通溝TH2の横の領域の裏面電極層の厚さより薄いことがある。
上記ウィンドウ層400は、上記高抵抗バッファ層330の上に配置される。上記ウィンドウ層400は透明で、かつ導電層である。上記ウィンドウ層400に使われる物質の例としては、アルミニウムがドーピングされたジンクオキサイド(Al doped ZnO;AZO)などが挙げられる。
上記ウィンドウ層400には第3貫通溝TH3が形成される。上記第3貫通溝TH3は、上記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。上記第3貫通溝TH3の幅は、上記第2貫通溝TH2の幅より小さい。例えば、上記第3貫通溝TH3の幅は約50μm乃至約100μmでありうる。
上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に対応する位置に形成される。より詳しくは、上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に重畳する。即ち、平面視して、上記第3貫通溝TH3の一部または全部が上記第2貫通溝TH2に重畳する。
また、上記第3貫通溝TH3の内側面のうちの一部401は、上記第2貫通溝TH2の内側面のうちの一部301と同一な平面に配置される。例えば、上記第3貫通溝TH3の一側内側面401は、上記第2貫通溝TH2の一側内側面301と互いに一致する。
上記第3貫通溝TH3によって、上記ウィンドウ層400は多数個のウィンドウ410、420・・・に区分される。即ち、上記ウィンドウ410、420・・・は上記第3貫通溝TH3によって定義される。
上記ウィンドウ410、420・・・は、上記裏面電極210、220・・・と対応する形状を有する。即ち、上記ウィンドウ410、420・・・は、ストライプ形態に配置される。これとは異なり、上記ウィンドウ410、420・・・は、マトリックス形態に配置される。
上記ウィンドウ410、420・・・は、上記光吸収層310に電子を供給するためのn型導電層である。また、上記ウィンドウ410、420・・・は、電極機能を遂行することができる。
また、上記第3貫通溝TH3によって、多数個のセルC1、C2・・・が定義される。より詳しくは、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3によって、上記セルC1、C2・・・が定義される。即ち、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3によって、実施形態に係る太陽光発電装置は、上記セルC1、C2・・・に区分される。
上記接続部500は、上記第2貫通溝TH2の内側に配置される。上記接続部500は、上記ウィンドウ層400から下方に延びて、上記裏面電極層200に直接接触する。
したがって、上記接続部500は互いに隣接するセルに各々含まれたウィンドウと裏面電極とを連結する。即ち、上記接続部500は、第1セルC1に含まれたウィンドウ410と上記第1セルC1に隣接する第2セルC2に含まれた裏面電極220とを連結する。
上記接続部500は、上記ウィンドウ410、420・・・と一体形成される。即ち、上記接続部500で使われる物質は、上記ウィンドウ層400に使われる物質と同一である。
上記接続部500は上記第2貫通溝TH2の一側面に接触し、上記第2貫通溝TH2の他側面301と離隔する。例えば、上記接続部500は上記第1セルC1に含まれた光吸収部の側面と接触し、上記第2セルC2に含まれた光吸収部の側面と離隔する。
上記第1貫通溝TH1、上記第2貫通溝TH2、及び上記第3貫通溝TH3は、太陽光を電気エネルギーに変換させる機能を遂行しないデッドゾーン(dead zone)である。即ち、上記第1貫通溝TH1から上記第3貫通溝TH3までの領域は非活性領域(NAR)である。
この際、上記第3貫通溝TH3は上記第2貫通溝TH2に重畳するので、上記非活性領域(NAR)の面積を減少させることができる。
特に、上記第2貫通溝TH2の一内側面及び上記第3貫通溝TH3の一内側面が同一な平面に配置される。特に、互いに一致する側面はデッドゾーンの外郭と一致する。即ち、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3は、デッドゾーンが最小化するように最適の位置に形成される。
これによって、実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽光を電気エネルギーに変換させる活性領域(AR)の面積を向上させ、向上した効率を有する。
図4乃至図8は、本発明の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。本製造方法に関する説明は、前述した太陽光発電装置についての説明を参考する。
図4を参照すると、支持基板100の上に裏面電極層200が形成され、上記裏面電極層200はパターニングされて第1貫通溝TH1が形成される。これによって、上記基板の上に多数個の裏面電極210、220・・・が形成される。上記裏面電極層200は、レーザーによってパターニングされる。
上記第1貫通溝TH1は上記支持基板100の上面を露出し、約30μm乃至約60μmの幅を有する。
また、上記支持基板100及び上記裏面電極層200の間に拡散防止膜などのような追加的な層が介され、この際、上記第1貫通溝TH1は上記追加的な層の上面を露出するようになる。
図5を参照すると、上記裏面電極層200の上に、光吸収層310、バッファ層320、及び高抵抗バッファ層330が順次に形成される。
上記光吸収層310は、スパッタリング工程または蒸発法等により形成される。
例えば、上記光吸収層310を形成するために、銅、インジウム、ガリウム、セレニウムを同時または区分して蒸発させながら銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)の光吸収層310を形成する方法と、金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーション(Selenization)工程により形成させる方法が幅広く使われている。
金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーションすることを細分化すれば、銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程によって、上記裏面電極200の上に金属プリカーソル膜が形成される。
以後、上記金属プリカーソル膜はセレニゼーション(selenization)工程によって、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)の光吸収層310が形成される。
これとは異なり、上記銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程及び上記セレニゼーション工程は、同時に進行できる。
これとは異なり、銅ターゲット及びインジウムターゲットのみを使用したり、銅ターゲット及びガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程及びセレニゼーション工程によって、CIS系またはCIG系光吸収層310が形成される。
以後、上記光吸収層310の上に硫化カドミウムがスパッタリング工程などによって蒸着され、上記バッファ層320が形成される。
以後、上記バッファ層320の上にジンクオキサイドがスパッタリング工程などによって蒸着され、上記高抵抗バッファ層330が形成される。
図6を参照すると、上記光吸収層310、上記バッファ層320、上記高抵抗バッファ層330の一部が除去されて第2貫通溝TH2が形成される。上記第2貫通溝TH2は、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330を貫通する。
上記第2貫通溝TH2は、上記第1貫通溝TH1に隣接して形成される。上記第2貫通溝TH2は、チップなどの機械的な装置、またはレーザー装置などにより形成される。
例えば、約40μm乃至180μmの幅を有するチップにより、上記光吸収層310はパターニングされる。また、上記第2貫通溝TH2は、約200乃至600nmの波長を有するレーザーにより形成される。
この際、上記第2貫通溝TH2の幅は、約100μm乃至約200μmでありうる。また、上記第2貫通溝TH2は、上記裏面電極層200の上面の一部を露出するように形成される。
図7を参照すると、上記高抵抗バッファ層330の上にウィンドウ層400が形成される。この際、上記第2貫通溝TH2の内側に上記ウィンドウ層400をなす物質が詰められる。
上記ウィンドウ層400を形成するために、上記高抵抗バッファ層330の上に透明な導電物質が積層される。上記透明な導電物質は、上記第2貫通溝TH2の全体に詰められる。上記透明な導電物質の例としては、アルミニウムがドーピングされたジンクオキサイドなどが挙げられる。
図8を参照すると、上記ウィンドウ層400の一部が除去されて第3貫通溝TH3が形成される。即ち、上記ウィンドウ層400はパターニングされて、多数個のウィンドウ410、420・・・及び多数個のセルC1、C2・・・が定義される。
上記第3貫通溝TH3が形成される過程において、上記第2貫通溝TH2の内側に詰められた透明導電物質の一部が除去される。これによって、上記第3貫通溝TH3は上記裏面電極層200の上面を露出する。
また、上記ウィンドウ層400から延びて、上記裏面電極層200に直接接続される接続部500が上記第2貫通溝TH2の内側に形成される。
上記第3貫通溝TH3は、一内側面が上記第2貫通溝TH2の一内側面と一致するように形成される。
例えば、上記ウィンドウ層400及び上記第2貫通溝TH2の内側に詰められた透明導電物質の一部は、上記第3貫通溝TH3の一内側面及び上記第2貫通溝TH2の一内側面が一致するように除去できる。
これとは異なり、図9に示すように、上記第3貫通溝TH3を形成する過程において、上記ウィンドウ層400の一部及び上記光吸収層310、上記バッファ層320及び上記高抵抗バッファ層330の一部302が共に除去できる。
上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に一部または全部が重畳するように形成される。上記第3貫通溝TH3は、チップなどの機械的な装置またはレーザー装置などにより形成される。
例えば、約40μm乃至約80μmの幅を有するチップによって、上記ウィンドウ層400はパターニングできる。また、上記第3貫通溝TH3は、約200乃至600nmの波長を有するレーザーにより形成される。
特に、上記第3貫通溝TH3は、上記透明導電物質のみを除去して形成される。即ち、上記第3貫通溝TH3は1種類の物質を除去して形成される。したがって、上記第3貫通溝TH3がレーザーにより形成される時、上記第3貫通溝TH3は容易に形成できる。即ち、上記第3貫通溝TH3が形成されるために、1種類のレーザーが適用されて上記ウィンドウ層400の一部は効率良く除去できる。
上記第3貫通溝TH3の幅は、約50μm乃至約100μmでありうる。
上記のように、上記セルC1、C2・・・を区分するために、多数の層がパターニングされず、1種類の物質のみ除去される。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、レーザーパターニング工程を効率良く適用することができ、太陽光発電装置を容易に製造することができる。
また、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3は、一部または全部が重畳するので、本実施形態に従って、高い効率を有する太陽光発電装置が提供できる。
図10は、本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置を示す平面図である。図11は、図10のC部分を拡大して示す図である。図12は、図11のD−D’線に沿って切断した断面を示す断面図である。本実施形態に係る太陽光発電装置についての説明は、変更された部分を除いて、前述した太陽光発電装置と本質的に結合できる。
図10乃至図12を参照すると、本実施形態に係る太陽光発電装置は、支持基板100、裏面電極層200、光吸収層310、バッファ層320、高抵抗バッファ層330、ウィンドウ層400、及び接続部500を含む。
上記支持基板100はプレート形状を有し、上記裏面電極層200、上記光吸収層310、上記バッファ層320、上記高抵抗バッファ層330、上記ウィンドウ層400、及び上記接続部500を支持する。
上記支持基板100は絶縁体でありうる。上記支持基板100は、ガラス基板、プラスチック基板、または金属基板でありうる。より詳しくは、上記支持基板100は、ソーダライムガラス(soda lime glass)基板でありうる。上記支持基板100は透明でありうる。上記支持基板100は、リジドまたはフレキシブルである。
上記裏面電極層200は、上記支持基板100の上に配置される。上記裏面電極層200は導電層である。上記裏面電極層200に使われる物質の例としては、モリブデンなどの金属が挙げられる。
また、上記裏面電極層200は、2つ以上の層を含むことができる。この際、各々の層は同じ金属で形成されたり、互いに異なる金属で形成される。
上記裏面電極層200には第1貫通溝TH1が形成される。上記第1貫通溝TH1は、上記支持基板100の上面を露出するオープン領域である。上記第1貫通溝TH1は、平面視して、一方向に延びる形状を有することができる。
上記第1貫通溝TH1の幅は、約80μm乃至200μmでありうる。
上記第1貫通溝TH1によって、上記裏面電極層200は、多数個の裏面電極210、220・・・に区分される。即ち、上記第1貫通溝TH1によって、上記裏面電極210、220・・・が定義される。図3では、上記裏面電極210、220・・・のうち、第1裏面電極210及び第2裏面電極220が図示される。
上記裏面電極210、220・・・は、上記第1貫通溝TH1によって互いに離隔する。上記裏面電極210、220・・・は、ストライプ形態に配置される。
これとは異なり、上記裏面電極210、220・・・は、マトリックス形態に配置される。この際、上記第1貫通溝TH1は、平面視して、格子形態に形成される。
上記裏面電極210、220・・・は段差を有する。より詳しくは、上記裏面電極210、220・・・は、後述する第2貫通溝TH2に対応して一部が除去された段差を有する。
即ち、上記裏面電極層200は、位置によって異なる厚さを有することができる。例えば、上記第2貫通溝TH2に対応する領域の裏面電極層の厚さは、上記第2貫通溝TH2の横の領域の裏面電極層の厚さより薄いことがある。
上記光吸収層310は、上記裏面電極層200の上に配置される。また、上記光吸収層310に含まれた物質は、上記第1貫通溝TH1に詰められる。
上記光吸収層310は、I−III−VI族系の化合物を含む。例えば、上記光吸収層310は、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)結晶構造、銅−インジウム−セレナイド系、または銅−ガリウム−セレナイド系結晶構造を有することができる。
上記光吸収層310のエネルギーバンドギャップ(band gap)は、約1eV乃至1.8eVでありうる。
上記バッファ層320は、上記光吸収層310の上に配置される。上記バッファ層320は硫化カドミウム(CdS)を含み、上記バッファ層320のエネルギーバンドギャップは、約2.2eV乃至2.4eVである。
上記高抵抗バッファ層330は、上記バッファ層320の上に配置される。上記高抵抗バッファ層330は、不純物がドーピングされていないジンクオキサイド(i−ZnO)を含む。上記高抵抗バッファ層330のエネルギーバンドギャップは、約3.1eV乃至3.3eVである。
上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330には、第2貫通溝TH2が形成される。上記第2貫通溝TH2は、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330を貫通する。また、上記第2貫通溝TH2は、上記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。
上記第2貫通溝TH2は、上記第1貫通溝TH1に重畳して形成される。即ち、上記第2貫通溝TH2の一部は、平面視して、上記第1貫通溝TH1に重畳する。
上記第2貫通溝TH2の幅は、約80μm乃至約200μmでありうる。
また、上記光吸収層310は、上記第2貫通溝TH2によって、多数個の光吸収部311、312・・・を定義する。即ち、上記光吸収層310は、上記第2貫通溝TH2によって、上記光吸収部311、312・・・に区分される。
同様に、上記バッファ層320は、上記第2貫通溝TH2によって、多数個のバッファ321、322・・・と定義され、上記高抵抗バッファ層330は、上記第2貫通溝TH2によって、多数個の高抵抗バッファ331、332・・・と定義される。
図12では、第1光吸収部311、第2光吸収部312、第1バッファ321、第2バッファ322、第1高抵抗バッファ331、及び第2高抵抗バッファ332が図示される。
上記ウィンドウ層400は、上記高抵抗バッファ層330の上に配置される。上記ウィンドウ層400は透明で、かつ導電層である。また、上記ウィンドウ層400の抵抗は、上記裏面電極層200の抵抗より高い。例えば、上記ウィンドウ層400の抵抗は、上記裏面電極層200の抵抗より約10乃至200倍大きいことがある。上記ウィンドウ層400に使われる物質の例としては、アルミニウムがドーピングされたジンクオキサイド(Al doped ZnO;AZO)などが挙げられる。
上記ウィンドウ層400には第3貫通溝TH3が形成される。上記第3貫通溝TH3は、上記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。上記第3貫通溝TH3の幅は、上記第2貫通溝TH2の幅より小さい。例えば、上記第3貫通溝TH3の幅は、約40μm乃至約100μmでありうる。
上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に対応する位置に形成される。より詳しくは、上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に重畳する。即ち、平面視して、上記第3貫通溝TH3の一部または全部が上記第2貫通溝TH2に重畳する。
また、上記第3貫通溝TH3及び上記第1貫通溝TH1は、互いに重畳しない。
また、上記第3貫通溝TH3の内側面のうちの一部は、上記第2貫通溝TH2の内側面のうちの一部と同一な平面に配置される。例えば、上記第3貫通溝TH3の一側内側面401は、上記第2貫通溝TH2の一側内側面301と互いに一致する。
上記第3貫通溝TH3によって、上記ウィンドウ層400は、多数個のウィンドウ410、420・・・に区分される。即ち、上記ウィンドウ410、420・・・は、上記第3貫通溝TH3によって定義される。
上記ウィンドウ410、420・・・は、上記裏面電極210、220・・・と対応する形状を有する。即ち、上記ウィンドウ410、420・・・は、ストライプ形態に配置される。これとは異なり、上記ウィンドウ410、420・・・は、マトリックス形態に配置される。
また、上記第3貫通溝TH3によって、多数個のセルC1、C2・・・が定義される。より詳しくは、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3によって、上記セルC1、C2・・・が定義される。即ち、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3によって、実施形態に係る太陽光発電装置は、上記セルC1、C2・・・に区分される。
即ち、実施形態に係る太陽光発電装置は、多数個のセルC1、C2・・・を含む。例えば、実施形態に係る太陽光発電装置は、支持基板100の上に配置される第1セルC1及び第2セルC2を含む。
上記第1セルC1は、上記第1裏面電極210、上記第1光吸収部311、上記第1バッファ321、上記第1高抵抗バッファ331、及び上記第1ウィンドウ410を含む。
上記第1裏面電極210は上記支持基板100の上に配置され、上記第1光吸収部311、上記第1バッファ321、及び上記第1高抵抗バッファ331は、上記第1裏面電極210の上に順次に積層して配置される。上記第1ウィンドウ410は、上記第1高抵抗バッファ331の上に配置される。
即ち、上記第1裏面電極210及び上記第1ウィンドウ410は、上記第1光吸収部311を挟んで互いに対向する。
図面に図示してはいないが、上記第1光吸収部311及び上記第1ウィンドウ410は、上記第1裏面電極210の上面の一部が露出しながら、上記第1裏面電極210を覆う。
上記第2セルC2は、上記第1セルC1に隣接して上記支持基板100の上に配置される。上記第2セルC2は、上記第2裏面電極220、上記第2光吸収部312、上記第2バッファ322、上記第2高抵抗バッファ332、及び上記第2ウィンドウ420を含む。
上記第2裏面電極220は、上記第1裏面電極210に離隔して上記支持基板100の上に配置される。上記第2光吸収部312は、上記第1光吸収部311に離隔して上記第2裏面電極220の上に配置される。上記第2ウィンドウ420は、上記第1ウィンドウ410に離隔して上記第2高抵抗バッファ332の上に配置される。
上記第2光吸収部312及び上記第2ウィンドウ420は、上記第2裏面電極220の上面の一部が露出しながら、上記第2裏面電極220を覆う。
上記接続部500は、上記第2貫通溝TH2及び上記第1貫通溝TH1の内側に配置される。即ち、上記接続部500の一部が上記第1貫通溝TH1の内側に配置される。即ち、上記接続部500の一部は、上記第1裏面電極210及び上記第2裏面電極220の間に配置される。
上記接続部500は、上記ウィンドウ層400から下方に延びて、上記裏面電極層200に直接接触する。例えば、上記接続部500は、上記第1ウィンドウ410から下方に延びて、上記第2裏面電極220に直接接触される。
したがって、上記接続部500は互いに隣接するセルC1、C2・・・に各々含まれたウィンドウと裏面電極とを連結する。即ち、上記接続部500は、上記第1ウィンドウ410及び上記第2裏面電極220とを連結する。
上記接続部500は、上記ウィンドウ410、420・・・と一体形成される。即ち、上記接続部500に使われる物質は、上記ウィンドウ層400に使われる物質と同一である。
上記接続部500は、上記第2貫通溝TH2の一側面に接触し、上記第2貫通溝TH2の他側面301と離隔する。例えば、上記接続部500は、上記第1セルC1に含まれた光吸収部の側面と接触し、上記第2セルC2に含まれた光吸収部の側面と離隔する。
また、上記接続部500は、上記裏面電極210、220・・・の側面及び上面に接触する。例えば、図12に示すように、上記接続部500は、上記第1裏面電極210の側面及び上面に接触する。即ち、上記接続部500は、上記第1貫通溝TH1の一内側面に接触する。
上記第1貫通溝TH1、上記第2貫通溝TH2、及び上記第3貫通溝TH3は、太陽光を電気エネルギーに変換させる機能を遂行しないデッドゾーン(dead zone)である。即ち、上記第1貫通溝TH1から上記第3貫通溝TH3までの領域は非活性領域(NAR)である。
この際、上記第2貫通溝TH2は上記第1貫通溝TH1と一部重畳し、上記第3貫通溝TH3は上記第2貫通溝TH2に重畳するので、上記非活性領域(NAR)の面積は減少する。
これによって、実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽光を電気エネルギーに変換させる活性領域(AR)の面積を向上させ、向上した効率を有する。
また、上記接続部500は、上記裏面電極210、220・・・の側面及び上面に接続されるので、上面のみに接続される場合と比較すると、実施形態に係る太陽光発電装置は、より向上した接続特性を有する。
即ち、実施形態に係る太陽光発電装置は、上記接続部500及び上記裏面電極210、220・・・の間の短絡を防止し、低い接触抵抗を有する。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置は、向上した効率を有し、低い不良率を具現することができる。
また、上記第1貫通溝TH1及び上記第2貫通溝TH2は互いに重畳するので、上記第1貫通溝TH1の幅は増加することができ、上記裏面電極210、220・・・の間の間隔は増加することができる。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置は、上記裏面電極210、220・・・の間のショートを防止することができる。
図13乃至図18は、本発明の他の実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。本製造方法に関する説明は、前述した太陽光発電装置に対する説明を参考する。
図13を参照すると、支持基板100の上に裏面電極層200が形成され、上記裏面電極層200はパターニングされて第1貫通溝TH1が形成される。これによって、上記基板の上に多数個の裏面電極210、220・・・が形成される。上記裏面電極層200はレーザーによりパターニングされる。
上記第1貫通溝TH1は上記支持基板100の上面を露出し、約80μm乃至約200μmの幅を有する。
また、上記支持基板100及び上記裏面電極層200の間に拡散防止膜などの追加的な層が介され、この際、上記第1貫通溝TH1は上記追加的な層の上面を露出するようになる。
図14を参照すると、上記裏面電極層200の上に、光吸収層310、バッファ層320、及び高抵抗バッファ層330が順次に形成される。
上記光吸収層310は、スパッタリング工程または蒸発法等により形成される。
例えば、上記光吸収層310を形成するために、銅、インジウム、ガリウム、セレニウムを同時または区分して蒸発させながら銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)の光吸収層310を形成する方法と、金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーション(Selenization)工程により形成させる方法が広く使われている。
金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーションすることを細分化すれば、銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程によって、上記裏面電極200の上に金属プリカーソル膜が形成される。
以後、上記金属プリカーソル膜はセレニゼーション(selenization)工程によって、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系(Cu(In、Ga)Se;CIGS系)の光吸収層310が形成される。
これとは異なり、上記銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程、及び上記セレニゼーション工程は、同時に進行できる。
これとは異なり、銅ターゲット及びインジウムターゲットのみを使用したり、銅ターゲット及びガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程及びセレニゼーション工程によって、CIS系またはCIG系光吸収層310が形成される。
以後、上記光吸収層310の上に硫化カドミウムがスパッタリング工程などにより蒸着され、上記バッファ層320が形成される。
以後、上記バッファ層320の上にジンクオキサイドがスパッタリング工程などにより蒸着され、上記高抵抗バッファ層330が形成される。
図15及び図16を参照すると、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330の一部が除去されて第2貫通溝TH2が形成される。上記第2貫通溝TH2は、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330を貫通する。
上記第2貫通溝TH2は、上記第1貫通溝TH1に重畳して形成される。上記第2貫通溝TH2は、チップなどの機械的な装置またはレーザー装置などにより形成される。
例えば、約40μm乃至約180μmの幅を有するチップによって、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330は、パターニングできる。また、上記第2貫通溝TH2は、約200乃至600nmの波長を有するレーザーにより形成される。
この際、上記第2貫通溝TH2の幅は、約100μm乃至約200μmでありうる。また、上記第2貫通溝TH2は、上記裏面電極層200の上面の一部を露出するように形成される。上記第2貫通溝TH2は、下記の2回のパターニング工程により形成される。
上記第1貫通溝TH1に詰められたI−III−VI族系の化合物は除去されず、残るように、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330の一部が除去される。以後、上記第1貫通ホールに詰められたI−III−VI族系の化合物が除去される。上記の2工程とも、機械的な装置またはレーザー装置などにより進行できる。
この際、上記裏面電極層200の一部が除去されて、上記裏面電極210、220・・・に段差が形成される。
また、上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330が機械的な装置によりスクライビングされる場合、上記裏面電極210、220・・・に微細な凹凸が形成される。即ち、チップ等により上記裏面電極210、220・・・の一部が除去されながら、微細な凹凸が形成される。
これとは異なり、上記第2貫通溝TH2は、1回の工程により形成できる。即ち、1回のスクライビングまたはレーザーにより上記第1貫通ホールに詰められたI−III−VI化合物が除去できる。
この際、1回の工程により上記第2貫通溝TH2が形成される過程において、上記裏面電極層200の一部が除去される。即ち、上記裏面電極210、220・・・に段差が形成される。同様に、上記裏面電極210、220・・・に微細な凹凸が形成される。
図17を参照すると、上記高抵抗バッファ層330の上にウィンドウ層400が形成される。この際、上記第1貫通溝TH1及び上記第2貫通溝TH2の内側に上記ウィンドウ層400をなす物質が詰められる。
上記ウィンドウ層400を形成するために、上記高抵抗バッファ層330の上に透明な導電物質が積層される。上記透明な導電物質は、上記第2貫通溝TH2の全体に詰められる。上記透明な導電物質の例としては、アルミニウムがドーピングされたジンクオキサイドなどが挙げられる。
図18を参照すると、上記ウィンドウ層400の一部が除去されて第3貫通溝TH3が形成される。即ち、上記ウィンドウ層400はパターニングされて、多数個のウィンドウ410、420・・・及び多数個のセルC1、C2・・・が定義される。
上記第3貫通溝TH3が形成される過程において、上記第2貫通溝TH2の内側に詰められた透明導電物質の一部が除去される。これによって、上記第3貫通溝TH3は上記裏面電極層200の上面を露出する。
また、上記ウィンドウ層400から延びて、上記裏面電極層200に直接接続される接続部500が上記第1貫通溝TH1及び上記第2貫通溝TH2の内側に形成される。これによって、上記接続部500は、上記第1貫通溝TH1の一内側面に接触する。即ち、上記接続部500は、上記ウィンドウ410、420・・・の側面及び上面に接触する。
上記第3貫通溝TH3は、一内側面が上記第2貫通溝TH2の一内側面と一致するように形成される。
例えば、上記ウィンドウ層400及び上記第2貫通溝TH2の内側に詰められた透明導電物質の一部は、上記第3貫通溝TH3の一内側面401及び上記第2貫通溝TH2の一内側面301が一致するように除去できる。
これとは異なり、図19に示すように、上記第3貫通溝TH3を形成する過程において、上記ウィンドウ層400の一部及び上記光吸収層310、上記バッファ層320、及び上記高抵抗バッファ層330の一部302が共に除去できる。
上記第3貫通溝TH3は、上記第2貫通溝TH2に一部または全部が重畳するように形成される。上記第3貫通溝TH3は、チップなどの機械的な装置またはレーザー装置などにより形成される。
例えば、約30μm乃至約80μmの幅を有するチップによって、上記光吸収層はパターニングできる。また、上記第3貫通溝TH3は、約200乃至600nmの波長を有するレーザーにより形成される。
特に、上記第3貫通溝TH3は、上記透明導電物質のみを除去して形成される。即ち、上記第3貫通溝TH3は1種類の物質を除去して形成される。したがって、上記第3貫通溝TH3がレーザーにより形成される時、上記第3貫通溝TH3は容易に形成できる。即ち、上記第3貫通溝TH3が形成されるために、1種類のレーザーが適用されて上記ウィンドウ層400の一部は効率良く除去できる。
上記第3貫通溝TH3の幅は、約40μm乃至約100μmでありうる。
上記のように、上記セルC1、C2・・・を区分するために、多数の層がパターニングされず、1種類の物質のみ除去される。
したがって、実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、レーザーパターニング工程を効率良く適用することができ、太陽光発電装置を容易に製造することができる。
また、上記第2貫通溝TH2及び上記第3貫通溝TH3は、一部または全部が重畳するため、本実施形態に従って、高い効率を有する太陽光発電装置が提供できる。
また、上記裏面電極210、220・・・に形成される微細な凹凸によって、上記裏面電極210、220・・・及び上記ウィンドウ410、420・・・の間の接触特性が向上する。これによって、上記裏面電極210、220・・・及び上記接続部500の間の接触抵抗は減少し、実施形態に係る太陽光発電装置はセルC1、C2・・・の間の短絡を防止することができる。
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれ、必ず1つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (19)

  1. 基板と、
    前記基板の上に配置され、第1貫通溝が形成された電極層と、
    前記電極層の上に配置され、第2貫通溝が形成された光吸収層と、
    前記光吸収層の上に配置され、前記第2貫通溝と重畳する第3貫通溝が形成されたウィンドウ層と、
    を含むことを特徴とする、太陽光発電装置。
  2. 前記第2貫通溝の一内側面は、前記第3貫通溝の一内側面と同一な平面に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  3. 前記第3貫通溝の全体が前記第2貫通溝に重畳することを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  4. 前記第2貫通溝の幅は、前記第3貫通溝の幅より大きいことを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  5. 前記第2貫通溝に配置され、前記ウィンドウ層から延びて、前記電極層に接続される接続部を含み、
    前記接続部は、前記第2貫通溝の一内側面に直接接触し、前記第2貫通溝の他の内側面と互いに離隔することを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  6. 前記第1貫通溝は、前記第2貫通溝と重畳することを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  7. 前記ウィンドウ層から延びて、前記第1貫通溝及び前記第2貫通溝の内側に配置される接続部を含むことを特徴とする、請求項6に記載の太陽光発電装置。
  8. 前記第2貫通溝に対応する領域の電極層の厚さは、前記第2貫通溝の横の領域の電極層の厚さより薄いことを特徴とする、請求項6に記載の太陽光発電装置。
  9. 前記第1貫通溝は、前記第2貫通溝に隣接することを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  10. 前記第1貫通溝は、前記第2貫通溝と重畳することを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電装置。
  11. 基板と、
    前記基板の上に配置され、互いに離隔する第1裏面電極及び第2裏面電極と、
    前記第1裏面電極の上に配置される第1光吸収部と、
    前記第1光吸収部の上に配置される第1ウィンドウと、
    前記第2裏面電極の上に配置される第2光吸収部と、
    前記第2光吸収部の上に配置される第2ウィンドウと、
    前記第1ウィンドウから延びて、前記第1光吸収部の一側面に接触し、前記第2光吸収部と離隔し、前記第2裏面電極に接続される接続部と、を含み、
    前記接続部は、前記第2裏面電極の側面及び上面に接触することを特徴とする、太陽光発電装置。
  12. 第2裏面電極は、段差を有することを特徴とする、請求項11に記載の太陽光発電装置。
  13. 基板の上に電極層を形成するステップと、
    前記電極層の一部を除去して第1貫通溝を形成するステップと、
    前記電極層の上に光吸収層を形成するステップと、
    前記光吸収層の一部を除去して、前記第1貫通溝に隣接する第2貫通溝を形成するステップと、
    前記光吸収層の上にウィンドウ層を形成するステップと、
    前記ウィンドウ層の一部を除去して、前記第2貫通溝に重畳する第3貫通溝を形成するステップと、
    を含むことを特徴とする、太陽光発電装置の製造方法。
  14. 前記ウィンドウ層を形成するステップで、前記第2貫通溝の内側に導電物質が詰められ、
    前記第3貫通溝を形成するステップで、前記導電物質の一部が除去されることを特徴とする、請求項13に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  15. 前記第3貫通溝を形成するステップで、前記光吸収層の一部が除去されることを特徴とする、請求項13に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  16. 前記第2貫通溝の一部は、前記第1貫通溝と重畳することを特徴とする、請求項13に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  17. 前記光吸収層を形成するステップで、前記第1貫通溝の内側に半導体物質が詰められ、
    前記第2貫通溝を形成するステップで、前記第1貫通溝の内側に詰められた半導体物質の一部が除去されることを特徴とする、請求項16に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  18. 前記第2貫通溝を形成するステップは、前記光吸収層の一部を除去し、同時に、前記第1貫通溝の内側に詰められた半導体物質の一部を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項17に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  19. 前記第2貫通溝を形成するステップで、
    前記電極層の一部が除去されて、前記電極層に段差が形成されることを特徴とする、請求項16に記載の太陽光発電装置の製造方法。
JP2012503326A 2009-03-31 2010-03-30 太陽光発電装置及びその製造方法 Pending JP2012522393A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0027876 2009-03-31
KR1020090027877A KR100999797B1 (ko) 2009-03-31 2009-03-31 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR1020090027876A KR101055019B1 (ko) 2009-03-31 2009-03-31 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR10-2009-0027877 2009-03-31
PCT/KR2010/001953 WO2010114294A2 (ko) 2009-03-31 2010-03-30 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012522393A true JP2012522393A (ja) 2012-09-20

Family

ID=42828848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012503326A Pending JP2012522393A (ja) 2009-03-31 2010-03-30 太陽光発電装置及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20120186634A1 (ja)
EP (1) EP2416376A4 (ja)
JP (1) JP2012522393A (ja)
CN (1) CN102449780B (ja)
WO (1) WO2010114294A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019210343A (ja) * 2018-06-01 2019-12-12 積水化学工業株式会社 光学用粘着シート

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8816190B2 (en) * 2011-04-18 2014-08-26 First Solar, Inc. Photovoltaic devices and method of making
KR101241467B1 (ko) * 2011-10-13 2013-03-11 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR101272997B1 (ko) * 2011-10-18 2013-06-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101230973B1 (ko) * 2011-11-22 2013-02-07 한국에너지기술연구원 후면 tco층을 구비한 cis/cigs계 태양전지 및 그 제조방법
KR101349429B1 (ko) * 2012-04-23 2014-01-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치
KR101405639B1 (ko) * 2012-07-27 2014-06-11 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조 방법
KR102098113B1 (ko) * 2013-09-17 2020-04-08 엘지이노텍 주식회사 태양전지
CN103887368B (zh) * 2014-03-07 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 太阳能电池集成内联组件及制作方法、太阳能电池
NL2014040B1 (en) * 2014-12-23 2016-10-12 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Method of making a curent collecting grid for solar cells.
US10696851B2 (en) 2015-11-24 2020-06-30 Hitachi Chemical Co., Ltd. Print-on pastes for modifying material properties of metal particle layers
FR3051601A1 (fr) * 2016-05-20 2017-11-24 Electricite De France Dispositif photovoltaique en couches minces et procede de fabrication associe
CN108565303A (zh) * 2018-02-01 2018-09-21 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 薄膜太阳能电池组件
CN108447919A (zh) * 2018-02-01 2018-08-24 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 薄膜太阳能电池组件的制备方法
CN110400850A (zh) * 2018-04-23 2019-11-01 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 薄膜太阳能电池及其制备方法
CN109244188A (zh) * 2018-09-26 2019-01-18 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种光伏芯片的制作方法及光伏组件
JP2022085070A (ja) * 2020-11-27 2022-06-08 株式会社リコー 光電変換モジュール、電子機器、及び電源モジュール

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS616828A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Sanyo Electric Co Ltd 集積型光起電力装置の製造方法
JPH06342924A (ja) * 1992-12-28 1994-12-13 Fuji Electric Co Ltd 薄膜太陽電池およびその製造方法
JPH09107118A (ja) * 1995-10-12 1997-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2002305314A (ja) * 2001-02-01 2002-10-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの設置方法
JP2003258274A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Nissha Printing Co Ltd 薄膜太陽電池用下部電極の製造方法
WO2007074683A1 (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Kaneka Corporation 積層型光電変換装置
WO2008065970A1 (fr) * 2006-11-30 2008-06-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Module de cellule solaire et procédé de fabrication de module de cellule solaire

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593152A (en) * 1982-11-24 1986-06-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device
US4668840A (en) * 1984-06-29 1987-05-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic device
US4968354A (en) * 1987-11-09 1990-11-06 Fuji Electric Co., Ltd. Thin film solar cell array
US4873201A (en) * 1987-12-10 1989-10-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for fabricating an interconnected array of semiconductor devices
DE3883184T2 (de) * 1987-12-18 1993-12-02 Semiconductor Energy Lab Bildsensor.
JPH07307482A (ja) * 1994-05-16 1995-11-21 Hitachi Ltd 集積型薄膜太陽電池
DE19707280A1 (de) * 1997-02-24 1998-08-27 Siemens Ag Klima- und korrosionsstabiler Schichtaufbau
JP4648105B2 (ja) * 2005-06-21 2011-03-09 三菱重工業株式会社 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
DE102007023697A1 (de) * 2006-05-25 2007-12-06 Honda Motor Co., Ltd. Chalkopyrit-Solarzelle und Verfahren zu deren Herstellung
US7982127B2 (en) * 2006-12-29 2011-07-19 Industrial Technology Research Institute Thin film solar cell module of see-through type
KR101460580B1 (ko) * 2008-02-20 2014-11-12 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
US20090293952A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Francois Andre Koran Thin Film Photovoltaic Module
JP2013508945A (ja) * 2009-10-15 2013-03-07 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 太陽光発電装置及びその製造方法
KR101272997B1 (ko) * 2011-10-18 2013-06-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS616828A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Sanyo Electric Co Ltd 集積型光起電力装置の製造方法
JPH06342924A (ja) * 1992-12-28 1994-12-13 Fuji Electric Co Ltd 薄膜太陽電池およびその製造方法
JPH09107118A (ja) * 1995-10-12 1997-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2002305314A (ja) * 2001-02-01 2002-10-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの設置方法
JP2003258274A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Nissha Printing Co Ltd 薄膜太陽電池用下部電極の製造方法
WO2007074683A1 (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Kaneka Corporation 積層型光電変換装置
WO2008065970A1 (fr) * 2006-11-30 2008-06-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Module de cellule solaire et procédé de fabrication de module de cellule solaire

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019210343A (ja) * 2018-06-01 2019-12-12 積水化学工業株式会社 光学用粘着シート

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010114294A2 (ko) 2010-10-07
WO2010114294A3 (ko) 2011-03-31
EP2416376A2 (en) 2012-02-08
US20120186634A1 (en) 2012-07-26
EP2416376A4 (en) 2017-07-05
US20140041725A1 (en) 2014-02-13
CN102449780B (zh) 2015-08-05
CN102449780A (zh) 2012-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012522393A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP5881675B2 (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP2013508945A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
KR100999797B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
JP2013510426A (ja) 太陽電池及びその製造方法
JP2013506991A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP2013537364A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP6034791B2 (ja) 太陽光発電装置
JP2012532456A (ja) 太陽光発電装置
JP2013532911A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP2013540358A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP5734437B2 (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP2013532907A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
KR101550927B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101055019B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101382880B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
JP2014503130A (ja) 太陽電池及びその製造方法
KR101114079B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
JP6185840B2 (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
JP2013510427A (ja) 太陽電池及びその製造方法
KR101251841B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101349429B1 (ko) 태양광 발전장치
JP2014504033A (ja) 太陽電池及びその製造方法
JP2013536996A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
KR101210104B1 (ko) 태양광 발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140304

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140624