JP2013506995A - 太陽光発電装置及びその製造方法 - Google Patents
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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、基板と、前記基板上に配置される第１セルと、前記基板上に配置され前記第１セルに隣接する第２セルと、を含み、前記第１セールは互い交代に配置される複数個の第１活性領域及び複数個の第１透過領域を含み、前記第２セルは互い交代に配置される複数個の第２活性領域及び複数個の第２透過領域を含み、前記第１活性領域は前記第２透過領域に各々隣接する。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明の実施例は、太陽光発電装置及びその製造方法に関する。
光電変換効果を用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電装置は地球環境の保全に寄与する無公害エネルギーを得る手段として広く使用されている。
太陽電池の光電変換効率が改善されることに応じて、太陽光発電装置を具備した多くの太陽光発電システムが住居用途のみならず商業建物の外部にも設置されるようになっている。
すなわち、太陽電池（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）を建築物の外皮仕上げ材として使用する建物一体化（ＢＩＰＶ：Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）技術が注目を浴びている。
この建物一体化技術は、外皮仕上げ材としての要求性能を満足させると同時に自体電力発生を介して建築物電力供給性能が要求される。
これに従って、太陽電池の投光性及び光効率が主に台頭される。
実施例は、向上された投光度を有して、同時に向上された電気的な特性を有する太陽光発電装置及びその製造方法を提供する。
一実施例による太陽光発電装置は、基板と、前記基板上に配置される第１セルと、前記基板上に配置され前記第１セルに隣接する第２セルと、を含み、前記第１セルは互いに交代に配置される複数個の第１活性領域及び複数個の第１透過領域を含み、前記第２セルは互いに交代に配置される複数個の第２活性領域及び複数個の第２透過領域を含み、前記第１活性領域は前記第２透過領域に各々隣接する。
一実施例による太陽光発電装置は、基板と、前記基板上に配置される太陽電池層と、を含み、前記太陽電池層は互いに交代に配置される複数個の活性領域及び複数個の透過領域を含み、前記透過領域は前記基板上に配置される下部透明電極と、前記下部透明電極上に配置される透明絶縁層と、前記透明絶縁層上に配置される上部透明電極と、を含む。
一実施例による太陽光発電装置の製造方法は、基板上に裏面電極層を形成するステップと、前記裏面電極層上に光吸収層を形成するステップと、前記裏面電極層及び前記光吸収層をパターニングして複数個の透過溝を形成するステップと、各々の透過溝の内側に下部透明電極を形成するステップと、前記下部透明電極上に透明絶縁層を形成するステップと、前記光吸収層上及び前記透明絶縁層上に表面電極層を形成するステップと、を含む。
一実施例による太陽光発電装置は、基板と、前記基板上に配置される第１セルと、前記基板上に配置され前記第１セルに隣接する第２セルと、を含み、前記第１セルは互いに交代に配置される複数個の第１活性領域及び複数個の第１透過領域を含み、前記第２セルは互いに交代に配置される複数個の第２活性領域及び複数個の第２透過領域を含み、前記第１活性領域は前記第２活性領域に接続される。
一実施例による太陽光発電装置の製造方法は、基板上に裏面電極層を形成するステップと、前記裏面電極層上に光吸収層を形成するステップと、前記光吸収層上に表面電極層を形成するステップと、前記裏面電極層、前記光吸収層及び前記表面電極層をパターニングして、複数個の活性領域及び複数個の透過領域を形成するステップと、を含み、前記活性領域は互いに隣接し互いに接続され、前記透過領域は互いに離隔される。
実施例による太陽光発電装置は、第１活性領域及び第２透過領域を互いに隣接させる。これによって、活性領域及び透過領域はモザイク状に配置されることができる。
これによって、活性領域の間の距離が近づき、活性領域の間で発生する電気的損失が減少され得る。特に、活性領域を互いに接続させるために透過領域には透明電極が配置されてもよい。この時、透明電極を介して流れる電流の経路が短くなるため、実施例による太陽光発電装置は向上された電気的な特性を有する。
また、透過領域は下部透明電極及び上部透明電極を含むことができる。これによって、活性領域の裏面電極は下部透明電極によって互いに接続され、活性領域の表面電極は上部透明電極によって互いに接続されることができる。これによって、実施例による太陽光発電装置は、活性領域の間の抵抗を減少させ、向上された電気的特性を有することができる。
また、実施例による太陽光発電装置は、光吸収層及び裏面電極層において、望みの部分を除去することで透過領域を形成することができる。これによって、実施例による太陽光発電装置は、透過領域を望みの位置に形成することができ、向上された外観及び投光性を具現することができる。
また、実施例による太陽光発電装置は、透過領域に配置される透明絶縁層にカラーを具現することができる。
実施例による太陽光発電装置は、透過領域にマスク工程によって形成することができる。これによって、前記透過領域が配置される位置、サイズ及び形が容易に制御されることができ、実施例による太陽光発電装置は、投光性及び審美的機能を向上させることができる。特に、実施例による太陽光発電装置は、建物の外皮仕上げ材として使用される場合、前記透過領域によって審美的機能をより向上させることができる。
また、実施例による太陽光発電装置は、活性領域を互いに接続させることができる。活性領域は互いに直接に接続されてもよい。また、活性領域及び透過領域はモザイク状に配置されてもよい。この際、活性領域の角部分が互いに接続され、活性領域の間の接続抵抗が減少されることができる。
すなわち、実施例による太陽光発電装置は、活性領域をブリッジ状に、互いに直列に接続させることができ、出力電流の損失を最小化することができる。
これによって、実施例による太陽光発電装置は、向上された電気的特性を有する。特に、透過領域が望みの位置に望みのサイズに配置され、実施例による太陽光発電装置は向上された投光性及び向上された電気的特性を同時に満足させることができる。
実施例の説明に当たって、各基板、層、膜、又は電極などが各の基板、層、膜、又は電極などの「上（ｏｎ）」に、又は「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものとして記載される場合において、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」又は「他の構成要素を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものを全て含む。また、各構成要素の上又は下に対する基準は、図面を基準に説明する。図面における各構成要素の大きさは説明のために誇張されてもよく、実際に適用される大きさを意味するものではない。
図１は、第１実施例による太陽電池パネルを概略的に示す平面図である。図２は、図１に示すＸ−Ｘ’線の断面図である。図３は、図１に示すＹ−Ｙ’線の断面図である。図４は、第１実施例による太陽電池パネルの電流移動を示す図である。
図１〜図４を参照すると、第１実施例による太陽電池パネルは基板１００及び太陽電池層１０１を含む。
前記基板１００は透明で、絶縁体である。前記基板１００はプレート状を有する。前記基板１００としてはガラス基板またはプラスチック基板であってもよい。より詳しくは、前記基板１００はソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ ｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）基板であってもよい。
前記太陽電池層１０１は前記基板１００上に配置される。前記太陽電池層１０１は外から入射される光を電気エネルギーに変換させる。また、前記太陽電池層１０１は外から入射される光の一部を透過させることができる。
前記太陽電池層１０１は複数個の活性領域Ａ及び複数個の透過領域Ｔを含む。前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、モザイク（ｍｏｓａｉｃ）の形状を有して配置されることがある。すなわち、前記太陽電池層１０１は平面から見るとき、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔによってモザイク状を有することができる。
前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、平面から見るとき、矩形状を有することができる。また、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、互い交代に配置されてもよい。
また、前記活性領域Ａは互いに対角線方向に配置されて、前記透過領域Ｔと各々隣接する。すなわち、前記活性領域Ａは前記透過領域Ｔに囲まれて、前記透過領域Ｔは前記活性領域Ａに囲まれる。
前記太陽電池層１０１は複数個の太陽電池Ｃ１〜Ｃｎに分けられる。前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎは例えば、第１セルＣ１、第２セルＣ２、第３セルＣ３を含めることができる。
前記第１、第２及び第３セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３において、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは互いに、一列に配置されることができる。この際、前記第１セルＣ１の活性領域Ａと前記第２セルＣ２の透過領域Ｔは隣接するように形成されてもよい。
すなわち、前記第１、第２及び第３セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３において、前記活性領域Ａ及び透過領域Ｔは、モザイクまたはタイル状に形成されることができる。
例えば、前記第２セルＣ２において、何れか一つの前記活性領域Ａの周辺には透過領域Ｔが配置されてもよい。また、前記第２セルＣ２において、何れか一つの透過領域Ｔの周辺には活性領域Ａが配置されてもよい。
また、前記活性領域Ａ及び透過領域Ｔは、同じサイズに形成されてもよい。しかし、これに限定されず、前記透過領域Ｔの位置、サイズ及び形を調節することで光の透過を調節することも可能である。
前記太陽電池層１０１において光起電力を発生させる活性領域Ａと透過領域Ｔがモザイク状に形成され、太陽電池パネルの発電効率及び投光度を向上させることができる。
また、前記透明絶縁層７００によってセルＣ１〜Ｃｎの間の漏洩電流の発生を防止することができる。
図２に示すように、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３の活性領域Ａの間に第２セルＣ２の透過領域Ｔが位置することができる。
また、前記太陽電池層１０１は前記基板１００上に順に積層された裏面電極層２００、光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び表面電極層８００を含む。
前記裏面電極層２００は複数個の第１貫通孔Ｐ１によって、複数個の裏面電極２１０、２２０〜に分けられる。すなわち、前記第１貫通孔Ｐ１は前記基板１００を選択的に露出させて、前記裏面電極２１０、２２０〜を定義する。前記裏面電極２１０、２２０〜は、前記活性領域Ａに各々配置される。
前記光吸収層３００は複数個の第２貫通孔Ｐ２によって、複数個の光吸収部３１０、３２０〜に分けられる。すなわち、前記第２貫通孔Ｐ２は前記裏面電極層２００の上面を選択的に露出させて、前記光吸収部３１０、３２０〜を定義する。前記光吸収部３１０、３２０〜は、前記活性領域Ａに各々配置される。
前記表面電極層８００は複数個の第３貫通孔Ｐ３によって、複数個の表面電極８１０、８２０〜及び複数個の上部透明電極６２２に分けられる。すなわち、前記第３貫通孔Ｐ３は前記裏面電極層２００の上面を選択的に露出させて、前記表面電極８１０、８２０〜及び前記上部透明電極６２２を定義する。前記表面電極８１０、８２０〜は前記活性領域Ａに各々配置されて、前記上部透明電極６２２は前記透過領域Ｔに各々配置される。
前記第３貫通孔Ｐ３によって、前記太陽電池層１０１は前記セルＣ１〜Ｃｎに分けられる。また、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記セルＣ１〜Ｃｎの間に形成される。また、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔの間に形成されてもよい。
各々活性領域Ａは順に積層された一つの裏面電極、一つの光吸収部、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び一つの表面電極を含む。前記光吸収部３１０、３２０〜及び前記表面電極８１０、８２０〜は、ｐｎ接合を形成して、入射光によって前記活性領域Ａは光電子を生成することができる。
また、各々の透過領域Ｔは前記基板１００上に配置される下部透明電極６２１、前記下部透明電極６２１上に配置される透明絶縁層７００及び前記透明絶縁層７００上に配置される前記上部透明電極６２２を含む。
すなわち、前記基板１００、前記下部透明電極６２１、前記透明絶縁層７００及び前記上部透明電極６２２は、全部透明であるため、前記透過領域Ｔは光を透過させる。例えば、前記下部透明電極６２１及び前記上部透明電極６２２は、透明な導電物質で形成されることができる。前記透明絶縁層７００は透明非結晶樹脂またはフォトレジストで形成されることができる。
また、前記下部透明電極６２１は裏面電極パターン２２５を介して、隣接する一活性領域Ａの表面電極と接続される。前記上部透明電極６２２は隣接の他の活性領域Ａの裏面電極と接続される。
また、図３に示すように、前記下部透明電極６２１は隣接の活性領域Ａの裏面電極２２０と接続されることができる。また、前記上部透明電極６２２は隣接の活性領域Ａの表面電極８２０と一体に形成されてもよい。
例えば、前記第１セルＣ１の活性領域Ａは順に積層された第１裏面電極２１０、第１光吸収部３１０、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び第１表面電極８１０を含む。また、前記第１セルＣ１の透過領域は、順に積層された第１下部透明電極、第１透明絶縁層及び第１上部透明電極を含む。
前記第１裏面電極２１０は前記第１下部透明電極に接続される。すなわち、前記第１裏面電極２１０は直接的接触によって、前記第１下部透明電極に電気的に接続される。また、前記第１表面電極８１０及び前記第１上部透明電極は互いに一体に形成される。
前記第２セルＣ２の活性領域Ａは順に積層された第２裏面電極２２０、第２光吸収部３２０、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び第２表面電極８２０を含む。また、前記第２セルＣ２の透過領域Ｔは、順に積層された第２下部透明電極６２１、第２透明絶縁層７００及び第２上部透明電極６２２を含む。
また、前記第２セルＣ２の活性領域Ａは前記第１セルＣ１の透過領域Ｔに隣接する。また、前記第２セルＣ２の透過領域Ｔは前記第１セルＣ１の活性領域Ａに隣接する。すなわち、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ及び前記第２セルＣ２の活性領域Ａは互いに対角線方向に配置される。また、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ及び前記第２セルＣ２の活性領域Ａは互いジグザグに配置される。
前記第２裏面電極２２０は前記第２下部透明電極６２１に接続される。すなわち、前記第２裏面電極２２０は直接的接触によって、前記第２下部透明電極６２１に電気的に接続される。また、前記第２表面電極８２０及び前記第２上部透明電極６２２は互いに一体に形成される。
また、前記第１表面電極８１０は接続配線８０１を介して、前記第２下部透明電極６２１に接続される。より詳しくは、前記第１表面電極８１０は前記第２下部透明電極６２１を介して、前記第２裏面電極２２０に接続される。また、前記第１表面電極８１０は前記第１上部透明電極を介して、前記第２裏面電極２２０に接続される。
前記第３セルＣ３の活性領域Ａは順に積層された第３裏面電極２３０、第３光吸収部３３０、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び第３表面電極８３０を含む。また、前記第３セルＣ３の透過領域Ｔは、順に積層された第３下部透明電極、第３透明絶縁層７００及び第３上部透明電極を含む。
また、前記第３セルＣ３の活性領域Ａは前記第２セルＣ２の透過領域Ｔに隣接する。また、前記第３セルＣ３が透過領域Ｔは前記第２セルＣ２の活性領域Ａに隣接する。すなわち、前記第２セルＣ２の活性領域Ａ及び前記第３セルＣ３の活性領域Ａは互い対角線方向に配置される。また、前記第２セルＣ２の活性領域Ａ及び前記第３セルＣ３の活性領域Ａは互いジグザグに配置される。
前記第３裏面電極２３０は前記第３下部透明電極に接続される。すなわち、前記第３裏面電極２３０は直接的接触によって、前記第３下部透明電極に電気的に接続される。また、前記第３表面電極８３０及び前記第３上部透明電極は互いに一体に形成される。
また、前記第２表面電極８２０は前記第３下部透明電極に接続される。より詳しくは、前記第２表面電極８２０は前記第３下部透明電極を介して、前記第３裏面電極２３０に接続される。また、前記第２上部透明電極６２２は前記第３裏面電極２３０に接続される。すなわち、前記第２表面電極８２０は前記第２上部透明電極６２２を介して、前記第３裏面電極２３０に接続される。
前記第１セルＣ１から生成される光電荷は前記接続配線８０１を介して、前記第２セルＣ２の裏面電極パターン２２５及び第２下部透明電極６２１に伝達される。また、前記第２下部透明電極６２１に伝達される光電荷は前記第２裏面電極２２０に伝達される。
前記第２上面透明電極６２２から延長された接続配線８０１は前記第２貫通孔Ｐ２を介して前記第３裏面電極２３０と電気的に接続される。また、前記接続配線８０１と前記第３表面電極８３０は第３貫通孔Ｐ３によって分離されている。前記第３貫通孔Ｐ３は前記接続配線８０１の一部を除去して前記第３裏面電極２３０の一部を露出させることができる。
図３に示すように、前記活性領域Ａの間に前記透過領域Ｔが配置される。また、第２セルＣ２の活性領域Ａは前記基板１００上に積層された第２裏面電極２２０、第２光吸収部３２０、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び第２表面電極８２０を含む。
前記第２セルＣ２の透過領域Ｔは、前記基板１００上に積層された第２下部透明電極６２１、透明絶縁層７００及び第２上部透明電極６２２を含む。前記第２裏面電極２２０は前記第２下部透明電極６２１と電気的及び物理的に接続されることができる。また、前記第２表面電極８２０は前記第２上部透明電極６２２と電気的及び物理的に接続される。
これによって、前記第１セルＣ１から前記第２下部透明電極６２１を介して伝達される光電荷は前記下部透明電極６２１両側の前記第２裏面電極２２０に伝達されることができる。また、前記第２裏面電極２２０に伝達される光電荷は第２表面電極８２０及び第２上部透明電極６２２を介して、前記第３セルＣ３に伝達されることができる。
また、高抵抗バッファ層５００及び透明絶縁層７００上部に表面電極層８００が形成されることができる。すなわち、前記第２セルＣ２に該当する上部表面には前記第２表面電極８２０及び前記第２上部透明電極６２２は一体に形成される。
前記第２セルＣ２は前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔが互い交代に一列に配置される構造を有する。前記第２セルＣ２において活性領域Ａと透過領域Ｔが交代に配置されていて、これは第１セルＣ１及び第３セルＣ３においてもすべて適用の構造である。
よって、前記基板１００上に形成される活性領域Ａ及び透過領域Ｔは横方向及び縦方向にすべて交代に配置される格子状を有することができる。
例えば、横方向は図１に示すように、第１〜第３セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３が順に配置されているＸ−Ｘ’方向で、縦方向は各々のセルを示すＹ−Ｙ’方向を示すことである。
横方向から前記表面電極層８００は各々のセル別に分離されて、縦方向から前記表面電極層８００は全体面に延長の形に形成され、単位セルを直列に接続することができる。
特に、前記第１〜第３セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の表面電極層８００は第３貫通孔Ｐ３を介して最小限の離隔距離を有することができる。また、前記第１〜第３セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の各々に表面電極層８００が延長された形であるので、電流損失を最小化し出力電流を向上させることができる。
図４は、図１〜図３に示す太陽電池の光電荷移動経路を示す図である。図４に示す○中に点の記号は光電荷が上部方向に移動することを、○中に×の記号は光電荷が下部方向に移動することを示すものである。
図４を参照して、前記第１セルＣ１の活性領域Ａから生成される光電荷は表面電極層８００及び前記接続配線８０１を介して隣の第２セルＣ２に伝達される。この際、前記第１セルＣ１の活性領域Ａと前記第２セルＣ２の透過領域Ｔが隣接しているので、前記光電荷は前記第２セルＣ２の第２裏面電極パターン２２５及び下部透明電極６２１に伝達される。
そして、前記第２セルＣ２の下部透明電極６２１に伝達される光電荷は、前記下部透明電極６２１の両側に位置する第２裏面電極２２０に前記光電荷を伝達されることができる。
前記と同様に、実施例はモザイク状、メッシュ状またはタイル状のセル構造を介して規則的な透過領域Ｔを形成して、出力電流の損失を最小化することができる。
特に、前記透過領域Ｔがセル領域においてその一部を除去して光を透過させることで、投光領域を拡張させることができる。前記太陽電池層１０１の下部は、裏面電極２１０、２２０〜と下部透明電極６２１が交代に反復形成されて、その上部は、表面電極層８００が形成されているので電流損失を最小化することができる。
また、前記セルＣ１〜Ｃｎの幅と長さを変更し透過領域Ｔのサイズの調節が可能であり、美観を向上させることができる。
実施例による太陽電池層パネルは、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔを互いに隣接させる。これによって、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、モザイク状に配置されることができる。
これによって、前記活性領域Ａの間の距離が近づき、前記活性領域Ａの間の距離が離れることによって発生される電気的損失が減少されることができる。特に、前記活性領域Ａを互い接続させるために前記透過領域Ｔには前記上部透明電極６２２及び前記下部透明電極６２１が配置されることができる。この時、前記上部透明電極６２２及び前記下部透明電極６２１を介して流れる電流の経路が短くなるため、実施例による太陽電池パネルは向上された電気的特性を有する。
前記活性領域Ａの裏面電極２１０、２２０〜は、前記下部透明電極６２１によって互いに接続されて、前記活性領域Ａの表面電極８１０、８２０〜は、前記上部透明電極６２２によって互いに接続されることができる。これによって、実施例による太陽電池パネルは、前記活性領域Ａの間の抵抗を減少させ、向上された電気的特性を有することができる。
また、実施例による太陽電池パネルは、光吸収層３００及び裏面電極層２００において、望みの部分を除去することで前記透過領域Ｔを形成することができる。これによって、実施例による太陽電池パネルは、前記透過領域Ｔを望みの位置に形成することができ、向上された外観及び投光性を具現することができる。
また、実施例による太陽電池パネルは、前記透過領域Ｔに配置される前記透明絶縁層７００にカラーを具現することができる。
図５〜図１６は、実施例による太陽電池パネルの製造方法を示す図である。この製造方法においては、先に説明した太陽電池パネルを参考に説明する。この製造方法と先の太陽電池パネルに関する説明が本質的に結合されることができる。
図５を参照して、基板１００上に裏面電極層２００が形成される。
前記基板１００は、ガラス（ｇｌａｓｓ）が使用され得るし、セラミック基板、金属基板、またはポリマー基板なども使用され得る。例えば、ガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ−ｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）または高変形点ソーダガラス（ｈｉｇｈ ｓｔｒａｉｎｅｄ ｐｏｉｎｔ ｓｏｄａ ｇｌａｓｓ）を使用し得る。金属基板としては、ステンレススチールまたはチタニウムを含む基板を使用し得る。ポリマー基板としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）を使用し得る。
前記基板１００は、透明であってもよい。前記基板１００は、リジッド（ｒｉｄｉｇ）であるかフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であってもよい。
前記裏面電極層２００は、金属などの導電体で形成され得る。前記裏面電極層２００が金属で形成されるので、直列抵抗特性が向上され伝導度を高めることができる。
例えば、前記裏面電極層２００は、モリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用し、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工程によって形成され得る。
これは、モリブデン（Ｍｏ）が有する高い伝導度、光吸収層３００との抵抗接点、Ｓｅ雰囲気下での高温安定性の影響である。
前記裏面電極層２００であるモリブデン（Ｍｏ）薄膜は、電極として非抵抗が低くなければならず、熱膨張係数の差によって剥離現象が起こらないように、前記基板１００への粘着性が優れるべきである。
一方、前記裏面電極層２００を形成する物質はこれに限定されるものではなく、ナトリウム（Ｎａ）イオンがドーピングされたモリブデン（Ｍｏ）で形成されてもよい。
図示されていないが、前記裏面電極層２００は、少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。前記裏面電極層２００が複数個の層に形成される際、前記裏面電極層２００を構成する層は互いに異なる物質で形成され得る。
図６を参照して、前記裏面電極層２００に第１貫通孔Ｐ１が形成されて、複数個の裏面電極２１０、２２０、２３０〜が形成される。前記第１貫通孔Ｐ１は、前記基板１００の表面を選択的に露出させることができる。例えば、前記第１貫通孔Ｐ１は、レーザ工程または機械的工程によってパターニングされてもよい。
前記第１貫通孔Ｐ１によって、前記裏面電極２１０、２２０〜はストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）状またはマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置されてもよく、各々のセルに対応してもよい。
複数個の前記裏面電極２１０、２２０〜は、第１裏面電極２１０、第２裏面電極２２０及び第３裏面電極２３０であってもよい。
例えば、前記第１裏面電極２１０は第１セルＣ１に含まれて、前記第２裏面電極２２０は第２セルＣ２に含まれて、前記第３裏面電極２３０は第３セルＣ３に含まれる。
図７を参照して、前記第１貫通孔Ｐ１がギャップ埋められるように前記第１〜第３裏面電極２１０、２２０、２３０上に光吸収層３００が形成される。
前記光吸収部３００は、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ系化合物を含む。
より詳しく、前記光吸収層３００は、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２，ＣＩＧＳ系）化合物を含む。
これとは違うように、前記光吸収層３００は、銅−インジウム−セレナイド系（ＣｕＩｎＳｅ２，ＣＩＳ系）化合物、または銅−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ，Ｇａ，Ｓｅ２，ＣＧＳ系）を含んでもよい。
例えば、前記光吸収層３００を形成するために、銅ターゲット、インジウムターゲット及びガリウムターゲットを用い、前記裏面電極層２００上にＣＩＧ系金属前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）膜が形成される。
以後、前記金属前駆物質膜は、セレン化（ｓｅｌｅｎｉｚａｔｉｏｎ）工程によってセレニウム（Ｓｅ）と反応し、ＣＩＧＳ系の光吸収層が形成される。
また、前記光吸収層３００は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレナイド（Ｓｅ）を同時蒸着法（ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）によって形成してもよい。
前記光吸収層３００は、外部の光が入射されて、電気エネルギーに変換させる。前記光吸収層３００は、光電効果によって光起電力を生成する。
前記光吸収層３００上にバッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００が形成される。
前記バッファ層４００は、前記光吸収層３００上に少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。前記バッファ層４００は、化学溶液成長法（ＣＢＤ）によって硫化カドミウムが積層され形成されてもよい。
この時、前記バッファ層４００はｎ型半導体層であって、前記光吸収層３００はｐ型半導体層である。よって、前記光吸収層３００及びバッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
前記高抵抗バッファ層５００は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）をターゲットにするスパッタリング工程を進行し、前記硫化カドミウム（ＣｄＳ）上に酸化亜鉛層がさらに形成されてもよい。
前記高抵抗バッファ層５００は、前記バッファ層４００上に透明電極層として形成されてもよい。
例えば、前記高抵抗バッファ層５００は、ＩＴＯ、ＺｎＯ及びｉ―ＺｎＯのうち何れか一つで形成されてもよい。
前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００は、前記光吸収層３００と以後に形成される表面電極層８００の間に配置される。
すなわち、前記光吸収層３００と表面電極層８００は、格子常数とエネルギーバンドギャップの差が大きいせいで、バンドギャップが二物質の中間に位置する前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００を挿入して良好な接合を形成することができる。
この実施例においては、二つのバッファ層４００、５００を前記光吸収層３００上に形成したが、これに限定されず、前記バッファ層は一個の層だけで形成されてもよい。
図８を参照して、前記高抵抗バッファ層５００上にマスク１０が形成される。
前記マスク１０は、前記第２裏面電極２２０に対応する前記高抵抗バッファ層５００の表面を選択的に露出させることができる。すなわち、前記マスク１０は、複数個の開口部１５を含む。前記開口部１５は、透過領域Ｔが形成される領域を定義することができる。
図９に示すように、前記マスク１０は、露出領域と非露出領域が交代に配置されるモザイク状であってもよい。すなわち、前記開口部１５は、横方向に交代に形成されることができる。また、前記開口部１５は、縦方向に交代に形成されてもよい。すなわち、前記開口部１５は、モザイク状に形成されることができる。これによって、前記マスク１０によって前記透過領域Ｔが形成される領域は、モザイク状に定義されることができる。
前記マスク１０は、前記高抵抗バッファ層５００上にフォトレジスト膜をコーティングした後、選択的露光工程を介して形成されることができる。
前記マスク１０は、前記第１貫通孔Ｐ１に該当する前記高抵抗バッファ層５００の表面を覆うことができる。特に、前記マスク１０は、前記第１裏面電極２１０に隣接して前記第２裏面電極２２０の端部領域に対応する前記高抵抗バッファ層５００の表面を覆うことができる。
例えば、前記第２裏面電極２２０の幅は第１幅Ｗ１で、前記マスク１０の開口部１５の幅は第１幅Ｗ１より小さい第２幅Ｗ２を有することができる。
図１０を参照して、前記第２裏面電極２２０、光吸収層３００、バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００がパターニングされて、透過溝２０が形成される。前記透過溝２０は、前記マスク１０をエッチングマスク１０として用いるエッチング工程を介して形成されることができる。
例えば、前記透過溝２０は、湿式または乾式エッチング工程によって前記マスク１０の開口部１５に該当する前記高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００、光吸収部３００及び第２裏面電極２２０を除去して形成することができる。よって、前記透過溝２０は、前記基板１００の上面を露出させることができる。
前記透過溝２０の幅は、前記第２裏面電極２２０より小さい第２幅Ｗ２に形成される。よって、前記透過溝２０によって前記第１裏面電極２１０と隣接する前記第２裏面電極２２０は一部残っていて、第２裏面電極パターン２２５が形成される。
前記透過溝２０によって複数個の活性領域Ａ及び複数個の透過領域Ｔが定義される。これによって、第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３が定義されることができる。すなわち、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３には、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔが互い交代に配置されるように定義される。
図１１を参照すると、前記透過溝２０の底面に透明な導電物質を積層して、下部透明電極６２１が形成される。
前記下部透明電極６２１は、前記透過溝２０の底面に該当する前記基板１００上に形成されることができる。特に、前記下部透明電極６２１は、前記マスク１０による蒸着工程を介して形成されるので、前記透過溝２０の底面にだけ選択的に形成されることができる。
よって、前記下部透明電極６２１は、前記第２裏面電極パターン２２５と電気的に接続されることができる。
前記下部透明電極６２１は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシウム（Ｍｇ）、ガリウム（Ｇａ）などの不純物を含む亜鉛系酸化物またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成されることができる。
例えば、前記下部透明電極６２１は、スパッタリング工程を進行してアルミニウムまたはアルミナでドーピングされる酸化亜鉛で形成して、低い抵抗値を有する電極を形成されることができる。
前記下部透明電極６２１は、前記裏面電極パターン２２５と同じ厚さを有することができる。また、前記下部透明電極６２１は、略１０〜３０Ωの低い面抵抗を有しており、８０〜９０％の投光度を有することができる。
よって、前記下部透明電極６２１は、光を透過させることができる。
図１２を参照すると、前記透過溝２０がギャップ埋められるように前記下部透明電極６２１上に透明絶縁層７００が形成される。
前記透明絶縁層７００は、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３の間に形成されることができる。前記透明絶縁層７００によって、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３は分離されることができる。
前記透明絶縁層７００は、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３に該当する前記高抵抗バッファ層５００の高さと同じ高さを有することができる。
前記透明絶縁層７００は、透明絶縁物質で形成されてもよい。
前記透明絶縁物質は、略１００℃〜略２００℃の耐熱性を有し、略９０％〜略１００％の投光性を有し、耐高アルカリ性、耐日光性及び耐絶縁性を有する物質であることができる。
例えば、前記透明絶縁層７００は、透明非結晶樹脂のＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＡｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅとＳｔｙｒｅｎｅの共重合体であるＳＡＮ、ＰＣ（ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｒｎａｔｅ）、透明ＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）、Ｕ−ＨＭＷ（ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）ｐｌｏｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＭＣ（ｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ＰＯＭ（ｐｏｌｙ ｏｘｙ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＴＥＥ（ｐｏｌｙｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＯ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）及びＰＵＲ（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）のうち何れか一つで形成されることができる。
また、前記透明絶縁層７００は、ポジティブまたはネガティブフォトレジストで形成されてもよい。
前記透明絶縁層７００は、蒸着、熱吸着、注入または充填方法などを介して前記透過溝２０の内部に選択的に形成されることができる。また、前記透明絶縁層７００を形成するとき、透明絶縁物質に色相を添加してカラー透過領域Ｔを形成されることもある。
前記透明絶縁層７００によって前記基板１００上に活性領域Ａと透過領域Ｔが定義される。前記透明絶縁層７００の周囲の領域は、前記活性領域Ａとして定義される。すなわち、前記透明絶縁層７００の両側に位置する第１セルＣ１の活性領域Ａ及び第３セルＣ３の活性領域Ａに入射される光は、電気エネルギーに変換される。
前記透明絶縁層７００が配置される透過領域Ｔは非活性領域であるので、入射光は電気エネルギーに変換させない。この際、前記透明絶縁層７００は透明であるので、入射光が透過されることができる。
以後、前記マスク１０はアッシング工程によって除去される。
図１３を参照して、前記高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００及び光吸収層３００を貫通する複数個の第２貫通孔Ｐ２が形成される。前記第２貫通孔Ｐ２は、機械的またはレーザ工程を介して形成され、各セルに該当する裏面電極２１０、２２０〜を露出させることができる。
前記第２貫通孔Ｐ２は、前記第１貫通孔Ｐ１と隣接するように形成されることができる。前記第２貫通孔Ｐ２は、前記第１貫通孔Ｐ１より広い幅を有することができる。例えば、前記第１貫通孔Ｐ１は第１幅Ｄ１に形成され、前記第２貫通孔Ｐ２は第１幅Ｄ１より広い第２幅Ｄ２を有することができる。すなわち、図１３に示すように、前記第２貫通孔Ｐ２は、第２裏面電極パターン２２５及び第３裏面電極２３０の上面を選択的に露出させることができる。
特に、前記第２裏面電極パターン２２５を露出させる第２貫通孔Ｐ２は、前記透明絶縁層７００の側壁と隣接するか、または前記透明絶縁層７００の側壁を露出させることができる。
これとは違うように、前記第２裏面電極パターン２２５を露出させる第２貫通孔Ｐ２は、前記下部透明電極６２１の一部が露出されるように、前記透明絶縁層７００の一部をパターニングすることもある。
図１４を参照して、前記第２貫通孔Ｐ２を含む高抵抗バッファ層５００上に透明の導電物質が積層され、表面電極層８００が形成される。
前記表面電極層８００が形成されるとき、透明の導電物質が前記第２貫通孔Ｐ２の内部に挿入されて接続配線８０１を形成することができる。よって、前記第２裏面電極パターン２２５及び第３裏面電極２３０は、前記接続配線８０１によって前記表面電極層８００と電気的に接続されることができる。
前記表面電極層８００は、下部透明電極６２１と同じ物質で形成されてもよい。前記表面電極層８００は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、マグネシウム（Ｍｇ）、ガリウム（Ｇａ）などの不純物を含む亜鉛系酸化物またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で形成されることができる。
例えば、前記表面電極層８００は、スパッタリング工程を進行してアルミニウムまたはアルミナでドーピングされる酸化亜鉛で形成して低い抵抗値を有する電極を形成されることができる。
すなわち、前記表面電極層８００は、前記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ層として、太陽電池表面の透明電極の機能を行なうので、光透過率が高く電気伝導性が高い酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される。
図１５を参照して、前記表面電極層８００及び接続配線８０１を貫通する第３貫通孔Ｐ３が形成される。前記第３貫通孔Ｐ３は、前記第２裏面電極パターン２２５及び前記第３裏面電極２３０を選択的に露出させることができる。
前記第３貫通孔Ｐ３によって、前記表面電極層８００は、セル別に分離されることができる。前記第３貫通孔Ｐ３は、前記第２貫通孔Ｐ２の内部の前記接続配線８０１を選択的に除去して形成されることができる。
前記第１セルＣ１と第２セルＣ２の間の第３貫通孔Ｐ３は前記透明絶縁層７００と前記第１セルＣ１から延長される接続配線８０１の側壁を露出させることができる。
前記第２セルＣ２と第３セルＣ３の間の第３貫通孔Ｐ３は、前記第２セルＣ２から延長される接続配線８０１と前記第３裏面電極２３０上部の薄膜層の側壁を露出させることができる。
例えば、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記第２幅Ｄ２より小さい第３幅Ｄ３で形成されることができる。
前記第３貫通孔Ｐ３は、レーザを照射するか、チップ（ｔｉｐ）のような機械的方法で形成することができる。
よって、前記第３貫通孔Ｐ３によって前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３は相互分離されることができる。この際、前記接続配線８０１によって前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３は、電気的に接続されることができる。
図１６は、第１セルＣ１と第２セルＣ２が分離パターン８５０によって電気的に分離されたことを示す図である。
すなわち、前記第２セルＣ２に該当する前記表面電極層８００の一部を除去して分離パターン８５０が形成される。
前記分離パターン８５０は、前記透明絶縁層７００の上面を選択的に露出させるように形成することができる。よって、前記分離パターン８５０によって前記第１セルＣ１と第２セルＣ２の表面電極層８００が相互分離されることができる。
この際、前記第１セルＣ１から延長される接続配線８０１は、前記第２貫通孔Ｐ２を介して前記第２裏面電極パターン２２５と電気的に接続されることができる。
前記第２裏面電極パターン２２５と前記接続配線８０１の接触面積が拡張されることができるので、電気的特性を向上させることができる。
図１７及び図１８は、第２実施例による太陽電池パネルを示す平面図である。特に、図１７は縦軸方向に延長される太陽電池を示し、図１８は横軸方向に延長される太陽電池を示す図である。図１９は、図１７に示すＮ１−Ｎ２線の断面図である。図２０は、図１７に示すＬ１−Ｌ２線の断面図である。図２１は、図１７に示すＭ１−Ｍ２線の断面図である。以下の説明では図１７を基準に説明する。先立って説明した第１実施例による太陽電池パネル及び製造方法に対する説明は変更の部分を除いて、この実施例に対する説明に本質的に結合されることができる。
図１７〜図２１を参照すると、第２実施例による太陽電池パネルは、基板１００及び太陽電池層１０１を含む。
前記基板１００は透明で、絶縁体である。前記基板１００はプレート状を有する。前記基板１００は、ガラス基板またはプラスチック基板であってもよい。より詳しくは、前記基板１００は、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ ｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）基板であってもよい。
前記太陽電池層１０１は、前記基板１００上に配置される。前記太陽電池層１０１は、外から入射される光を電気エネルギーに変換させる。また、前記太陽電池層１０１は、外から入射される光の一部を透過させることができる。
前記太陽電池層１０１は、複数個の活性領域Ａ及び複数個の透過領域Ｔを含む。前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、モザイク状に配置されてもよい。すなわち、前記太陽電池層１０１は、平面から見るとき、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔによってモザイク状を有することができる。
前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、平面から見るとき、矩形状を有することができる。また、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔは、互い交代に配置されてもよい。
また、前記活性領域Ａは、互いに対角線方向に配置されて、前記透過領域Ｔと各々隣接する。すなわち、前記活性領域Ａの周囲に前記透過領域Ｔが配置される。また、前記透過領域Ｔは、前記活性領域Ａに囲まれる。
前記活性領域Ａは、互いに接続される。より詳しくは、前記活性領域Ａの角領域が互いに接続されることができる。すなわち、前記活性領域Ａの角領域が互いに隣接することができる。
また、前記活性領域Ａの長さは、前記透過領域Ｔの長さより長い。これによって、前記活性領域Ａは、互いに隣接し、互いに接続されることができる。
前記太陽電池層１０１は、複数個の太陽電池Ｃ１〜Ｃｎに分けられる。前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎは、例えば、第１セルＣ１、第２セルＣ２、第３セルＣ３を含めることができる。
前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎは、例えば、第１セルＣ１、第２セルＣ２、第３セルＣ３を含めることができる。
前記活性領域Ａは、ＣＩＧＳ光吸収層３００を含め、前記透過領域Ｔは、前記基板１００を選択的に露出させる透過溝２０及び前記透過溝２０内部に配置される透明絶縁体を含むことができる。
例えば、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ及び透過領域Ｔは、交代に配置されてもよい。前記第２セルＣ２の活性領域Ａ及び透過領域Ｔは、交代に配置されてもよい。前記第３セルＣ３の前記活性領域Ａ及び透過領域Ｔは、交代に配置されてもよい。
すなわち、前記第１セルＣ１の活性領域Ａは、前記第１セルＣ１の透過領域Ｔによって互いに分離され配置されることができる。同様に、前記第２セルＣ２の活性領域Ａは、前記第２セルＣ２の透過領域Ｔによって互いに分離され配置されることができる。また、前記第３セルＣ３の活性領域Ａは、前記第３セルＣ３の透過領域Ｔによって互いに分離され配置されることができる。
前記第１セルＣ１の活性領域Ａは、前記第２セルＣ２の透過領域Ｔと互いに隣接する。また、前記第１セルＣ１の活性領域Ａは、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに接続される。より詳しく、前記第１セルＣ１の活性領域Ａの角領域が前記第２セルＣ２の活性領域Ａが角領域と接続される。また、前記第１セルＣ１の活性領域Ａのうち二個は、前記第２セルＣ２の活性領域Ａのうち一つと接続されることができる。
例えば、前記第１セルＣ１及び第２セルＣ２の前記活性領域Ａは、第１長さＤ１に形成され、前記透過領域Ｔは第１長さＤ１より小さい第２長さＤ２に形成されることができる。
すなわち、ｘ軸の横方向を基準にする際、前記第１セルＣ１の透過領域Ｔと前記第２セルＣ２の透過領域Ｔは、互いに離隔される位置にあるようにジグザグ状に配置されることができる。
ｙ軸は縦方向を基準にする際、前記第１セルＣ１の活性領域Ａと前記第２セルＣ２の活性領域Ａはジグザグ状に配置され、その角領域が互いに接続されることができる。
前記と同様に、前記太陽電池層１０１は、活性領域Ａと透過領域Ｔがモザイク状またはタイル状に配置されて、出力電流の損失は最小化されることができる。特に、何れか一つのセルにおいて、前記活性領域Ａの一部を除去して透過領域Ｔとして使用することで光が透過され得る領域が拡張されることができる。
前記セルＣ１〜Ｃｎの活性領域Ａの端部分がブリッジ状に接続されて、前記セルＣ１〜Ｃｎは、電気的に接続されることができる。すなわち、前記基板１００のｘ軸方向にセルＣ１〜Ｃｎの活性領域Ａは互いに接続される構造を有することができる。これによって、前記太陽電池層１０１の直列接続特性が改善されて、出力電流を向上させることができる。
また、前記セルＣ１〜Ｃｎの間に選択的に透過領域Ｔが配置されて、外部光の透過率が改善されることができる。一方、前記第１セルＣ１及び第ｎセルＣｎにバスバーが接続されることができる。
以後、前記太陽電池層１０１上にＥＶＡフィルム９００が積層されることができる。
図１９〜図２１を参照して、実施例による太陽電池パネルの構造を具体的に説明する。
図１９は、図１７に示すＮ１−Ｎ２線の断面図である。すなわち、図１９は縦軸を基準に第２セルＣ２の活性領域Ａの間に配置される透過領域Ｔの構造を示す断面図である。図２０は、図１７に示すＬ１−Ｌ２線の断面図である。図２０は第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３が透過領域Ｔによって分離される構造を有する領域を示す断面図である。図２１は、図１７に示すＭ１−Ｍ２線の断面図である。すなわち、図２１は第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３が互いに接続されるブリッジ領域を示す断面図である。
図１９〜図２１を参照して、前記太陽電池層１０１は、前記基板１００上に順に積層された裏面電極層２００、光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び表面電極層８００を含む。
前記裏面電極層２００は、複数個の第１貫通孔Ｐ１によって、複数個の裏面電極２１０、２２０〜に分けられる。すなわち、前記第１貫通孔Ｐ１は、前記基板１００を選択的に露出させて、前記裏面電極２１０、２２０〜を定義する。前記裏面電極２１０、２２０〜は、前記活性領域Ａに各々配置される。
前記光吸収層３００は、複数個の第２貫通孔Ｐ２によって、複数個の光吸収部３１０、３２０〜に分けられる。すなわち、前記第２貫通孔Ｐ２は、前記裏面電極層２００の上面を選択的に露出させて、前記光吸収部３１０、３２０〜を定義する。前記光吸収部３１０、３２０〜は、前記活性領域Ａに各々配置される。
前記表面電極層８００は、複数個の第３貫通孔Ｐ３によって、複数個の表面電極８１０、８２０〜に分けられる。すなわち、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記裏面電極層２００の上面を選択的に露出させて、前記表面電極８１０、８２０〜を定義する。前記表面電極８１０、８２０〜は、前記活性領域Ａに各々配置される。
前記第３貫通孔Ｐ３によって、前記太陽電池層１０１は、前記セルＣ１〜Ｃｎに分けられる。また、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記セルＣ１〜Ｃｎの間に形成される。また、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記活性領域Ａ及び前記透過領域Ｔの間に形成されてもよい。
各活性領域Ａは、順に積層された一つの裏面電極、一つの光吸収部、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び一つの表面電極を含む。前記光吸収部３１０、３２０〜及び前記表面電極８１０、８２０〜は、ｐｎ接合を形成して、入射光によって前記活性領域Ａは光電子を生成することができる。
また、各々の透過領域Ｔには透過溝２０が各々形成される。前記透過溝２０は、前記裏面電極層２００、前記光吸収層３００、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び前記表面電極層８００の一部を除去して、前記基板１００の上面を露出させる溝である。
すなわち、前記透過領域Ｔは、不透明の前記裏面電極及び前記光吸収部を含めないため、光を透過させることができる。前記透過領域Ｔには前記基板１００及び前記ＥＶＡフィルム９００だけ配置されることができ、前記基板１００及び前記ＥＶＡフィルム９００は透明であることができる。
前記透過領域Ｔには前記透過溝２０が形成され、前記透過溝２０の内側にはＥＶＡフィルム９００が配置されることができる。すなわち、ＥＶＡフィルム９００の一部が前記透過溝２０内側に挿入されることができる。
前記第１セルＣ１の活性領域Ａは、順に積層される第１裏面電極２１０、第１光吸収部３１０、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び第１表面電極８１０を含む。
前記第２セルＣ２の活性領域Ａは、順に積層される第２裏面電極２２０、第２光吸収部３２０、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び第２表面電極８２０を含む。
前記第３セルＣ３の活性領域Ａは、順に積層される第３裏面電極２３０、第３光吸収部３３０、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び第３表面電極８３０を含む。
前記第１光吸収部３１０、前記第１セルＣ１のバッファ層４００及び前記第１表面電極８１０は、非活性領域ＮＡまで延長されることができる。すなわち、前記第１光吸収部３１０及び前記第１表面電極８１０は前記第２セルＣ２の第２裏面電極パターン２２５の上部まで延長されることができる。
前記第１表面電極８１０は延長され、前記非活性領域ＮＡの第２貫通孔Ｐ２を介して、前記第２裏面電極パターン２２５と接続されることができる。
光を透過させる前記透過領域Ｔは、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３の上部にも延長されることができる。例えば、前記透過領域Ｔは、ＥＶＡフィルム９００で形成されることができる。すなわち、前記太陽電池層１０１の上部に配置されるＥＶＡフィルム９００が前記透過溝２０に挿入されて、前記透過領域Ｔを形成することができる。
前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３の間に形成される第２セルＣ２の活性領域Ａを選択的に除去して形成される透過溝２０によって、前記透過領域Ｔが定義されることができる。また、前記透過領域Ｔは活性領域Ａと同じ幅を有することができる。
全体的に、前記太陽電池層１０１は前記活性領域Ａ及び透過領域Ｔが交代に配置された構造を有することができる。
図２１に示すように、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ、前記第２セルＣ２の活性領域Ａ及び前記第３セルＣ３の活性領域Ａは互い直列に接続される。
すなわち、前記第１表面電極８１０は、第１接続配線８０１を介して、第２裏面電極２２０と電気的及び物理的に接続される。特に、前記第１接続配線８０１は前記第１セルＣ１及び前記第２セルＣ２の間の第２貫通孔Ｐ２内側に配置される。
また、前記第２表面電極８２０は、第２接続配線８０２を介して、第３裏面電極２３０と電気的及び物理的に接続される。特に、前記第２接続配線８０２は、前記第２セルＣ２及び前記第３セルＣ３の間の第２貫通孔Ｐ２内側に配置される。
前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３は、第３素子分離領域Ｐ３に該当する第３貫通孔Ｐ３によって単位セル別に分離されることができる。また、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３の上部にＥＶＡフィルム９００が配置されている。
この際、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３の活性領域Ａは、前記第１接続配線８０１及び第２接続配線８０２を介して互い電気的に接続されることができる。より詳しく、第１セルＣ１の活性領域Ａは、前記第２セルＣ２及び第３セルＣ３の活性領域Ａを介して最終セルＣｎの活性領域Ａまで電気的に接続されることができる。
これによって、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎはブリッジ状に直列接続されているので、出力電流の損失を最小化することができる。
図２２〜図３３は、第２実施例による太陽電池パネルの製造方法を示す図である。この製造方法においては、先に説明した太陽電池パネルを参考に説明する。すなわち、先の太陽電池パネル及び製造方法に関する説明は、この実施例に本質的に結合されることができる。
図２２を参照して、基板１００上に裏面電極層２００が形成される。
前記基板１００は、ガラス（ｇｌａｓｓ）が使用されてもよく、セラミック基板、金属基板、またはポリマー基板などが使用されてもよい。
例えば、ガラス基板としてはソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ−ｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）または高変形点ソーダガラス（ｈｉｇｈ ｓｔｒａｉｎｅｄ ｐｏｉｎｔ ｓｏｄａ ｇｌａｓｓ）を使用してもよい。金属基板としてはステンレススチルまたはチタニウムを含む基板を使用してもよい。ポリマー基板としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）を使用してもよい。
前記基板１００は、透明であってもよい。前記基板１００は、リジッド（ｒｉｄｉｇ）であるかフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であってもよい。
前記裏面電極層２００は、金属などの導電体で形成されることがある。
前記裏面電極層２００が金属で形成されるので直列抵抗特性が向上され伝導度を高めることができる。
例えば、前記裏面電極層２００は、モリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用し、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工程によって形成されることがある。
これはモリブデン（Ｍｏ）が有する高い伝導度、光吸収層３００との抵抗接点、Ｓｅ雰囲気下での高温安定性の影響である。
前記裏面電極層２００であるモリブデン（Ｍｏ）薄膜は電極として非抵抗が低くなければならなく、熱膨張係数の差によって剥離現象が起こらないように、基板１００への粘着性が優れるべきである。
一方、前記裏面電極層２００を形成する物質は、これに限定されるものではなく、ナトリウム（Ｎａ）イオンがドーピングされたモリブデン（Ｍｏ）で形成されることもある。
図示されていないが、前記裏面電極層２００は少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。前記裏面電極層２００が複数個の層に形成される際、前記裏面電極層２００を構成する層は互いに異なる物質で形成されてもよい。
図２３を参照して、前記裏面電極層２００に複数個の第１貫通孔Ｐ１が形成される。これによって、前記裏面電極層２００は複数個の裏面電極２１０、２２０〜に分けられる。前記第１貫通孔Ｐ１は、前記基板１００の上面を選択的に露出させることができる。
例えば、前記第１貫通孔Ｐ１は、レーザ工程または機械的工程によってパターニングされることができる。前記第１貫通孔Ｐ１によって前記裏面電極２１０、２２０〜はストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）状またはマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置されることができ、各々のセルに対応することができる。
前記裏面電極２１０、２２０〜は、第１裏面電極２１０、第２裏面電極２２０及び第３裏面電極２３０を含むことができる。
図２４を参照すると、前記第１貫通孔Ｐ１がギャップ埋められるように、前記裏面電極層２００上に光吸収層３００が形成される。前記光吸収層３００は、ｐ型半導体化合物を含めてもよい。前記光吸収層３００は、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ系化合物を含めてもよい。より詳しく、前記光吸収部３００は銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２，ＣＩＧＳ系）化合物を含めてもよい。
これとは違うように、前記光吸収層３００は、銅−インジウム−セレナイド系（ＣｕＩｎＳｅ２，ＣＩＳ系）化合物、または銅−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ，Ｇａ，Ｓｅ２，ＣＧＳ系）を含めてもよい。
例えば、前記光吸収層３００を形成するために、銅ターゲット、インジウムターゲット及びガリウムターゲットを用い、前記裏面電極２１０、２２０〜上にＣＩＧ系金属前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）膜が形成される。
以後、前記金属前駆物質膜は、セレン化（ｓｅｌｅｎｉｚａｔｉｏｎ）工程によってセレニウム（Ｓｅ）と反応しＣＩＧＳ系の光吸収層が形成される。
また、前記光吸収層３００は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレナイド（Ｓｅ）を同時蒸着法（ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）によって形成してもよい。
前記光吸収層３００は、外部の光が入射されて、電気エネルギーに変換される。前記光吸収層３００は、光電効果によって光起電力を生成する。
前記光吸収層３００上にバッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００が形成される。
前記バッファ層４００は、前記光吸収層３００上に少なくとも一つ以上の層に形成されることができる。前記バッファ層４００は、化学溶液析出法（ＣＢＤ）によって硫化カドミウムが積層され形成されることができる。
この時、前記バッファ層４００はｎ型半導体層であり、前記光吸収層３００はｐ型半導体層である。よって、前記光吸収層３００及びバッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
前記高抵抗バッファ層５００は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）をターゲットにするスパッタリング工程を進行し、前記硫化カドミウム（ＣｄＳ）上に酸化亜鉛層がさらに形成されてもよい。
前記高抵抗バッファ層５００は、前記バッファ層４００上に透明電極層として形成されてもよい。
例えば、前記高抵抗バッファ層５００は、ＩＴＯ、ＺｎＯ及びｉ―ＺｎＯのうちいずれか一つで形成されてもよい。
前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００は、前記光吸収層３００と以後に形成される表面電極の間に配置される。
すなわち、前記光吸収層３００と表面電極層８００は、格子常数とエネルギーバンドギャップの差が大きいせいで、バンドギャップが二物質の中間に位置する前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００を挿入して良好な接合を形成することができる。
この実施例においては、二つのバッファ層４００、５００を前記光吸収層３００上に形成したが、これに限定されず、前記バッファ層は一個の層だけで形成されてもよい。
図２５を参照して、前記高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００及び光吸収層３００を貫通する第２貫通孔Ｐ２が形成される。前記第２貫通孔Ｐ２は、前記裏面電極層２００を選択的に露出させることができる。
前記第２貫通孔Ｐ２はチップのような機械的装置またはレーザ装置によって形成されることができる。前記第２貫通孔Ｐ２は、各々前記第１貫通孔Ｐ１に各々隣接するように形成されることができる。
前記第２貫通孔Ｐ２によって、前記光吸収層３００は、複数個の光供給部３１０、３２０〜に分けられる。すなわち、前記第２貫通孔Ｐ２によって、前記光吸収部３１０、３２０〜を定義する。
図２６を参照して、前記高抵抗バッファ層５００上に透明の導電物質を積層して表面電極層８００が形成される。前記表面電極層８００が形成されるとき、前記透明の導電物質が前記第２貫通孔Ｐ２にも各々挿入されて第１接続配線８０１及び第２接続配線８０２を形成することができる。
これによって、前記裏面電極層２００、前記光吸収層３００、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００及び前記表面電極層８００を含む太陽電池層１０１が形成される。
前記第１接続配線８０１は、前記第２貫通孔Ｐ２を介して前記第２裏面電極２２０と電気的、物理的に接続されることができる。前記第２接続配線８０２は、前記第２貫通孔Ｐ２を介して前記第３裏面電極２３０と電気的、物理的に接続されることができる。
前記表面電極層８００は、スパッタリング工程を進行してアルミニウムＡｌまたはアルミナＡｌ２Ｏ３でドーピングされた酸化亜鉛で形成される。
前記表面電極層８００は、前記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ層として、太陽電池表面の透明電極の機能を行なうので光透過率が高く電気伝導性がよい酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される。よって、前記酸化亜鉛にアルミニウムまたはアルミナをドーピングすることで、低い抵抗値を有する電極を形成することができる。
前記表面電極層８００である酸化亜鉛薄膜は、ＲＦスパッタリング方法でＺｎＯターゲットを使用し蒸着する方法とＺｎターゲットを用いる反応性スパッタリング、そして有機金属化学蒸着法などで形成されることができる。
また、電気光学的特性が優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）薄膜を酸化亜鉛薄膜上に蒸着した２重構造を形成することもある。
図２７を参照して、前記表面電極層８００、高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００及び光吸収層３００を貫通する第３貫通孔Ｐ３が形成される。前記第３貫通孔Ｐ３は、前記裏面電極層２００の上面を選択的に露出させることができる。前記第３貫通孔Ｐ３は、前記第２貫通孔Ｐ２と各々隣接するように形成されることができる。
前記第３貫通孔Ｐ３は、レーザを照射するか、チップのような機械的方法で形成することができる。
前記第３貫通孔Ｐ３によって、前記表面電極層８００は、複数個の表面電極８１０、８２０〜に分けられる。また、前記第３貫通孔Ｐ３によって前記光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び表面電極層８００が単位セル別に分離されることができる。
すなわち、前記第３貫通孔Ｐ３によって図１７及び図２７に示すように、前記太陽電池層１０１に複数個のセルＣ１〜Ｃｎが定義されることができる。
図２７及び図２８に示すように前記第３貫通孔Ｐ３によって形成される前記セルＣ１〜Ｃｎはストライプ状に配置されることができる。すなわち、前記第３貫通孔Ｐ３は、前記第１００のｙ軸方向である縦方向に形成されることができ、前記第３貫通孔Ｐ３によって前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３はお互い分離されることができる。
この際、前記第１表面電極８１０から延長される第１接続配線８０１は、前記第１セルＣ１及び前記第２セルＣ２の間の第２貫通孔Ｐ２を介して、前記第２裏面電極２２０と接続されることができる。前記第２表面電極８２０から延長される第２接続配線８０２は、前記第２セルＣ２及び前記第３セルＣ３の間の第２貫通孔Ｐ２を介して、前記第３裏面電極２３０と接続されることができる。
すなわち、前記第１及び第２接続配線８０１、８０２によって、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３は電気的、物理的に接続されることができる。
前記表面電極８１０、８２０〜及び前記接続配線８０１、８０２〜によって各々のセルＣ１〜Ｃｎが電気的に直列に接続されることができる。
前記セルＣ１〜Ｃｎは、太陽光を電気エネルギーに変換する活性領域（Ａｃｔｉｖｅ ａｒｅａ）Ａと、太陽光を電気エネルギーに変換させる機能を行なうことができない非活性領域（Ｎｏｎ ａｃｔｉｖｅ ａｒｅ）ＮＡに分けられる。
各のセルＣ１〜Ｃｎの間に領域に該当する前記第１貫通孔Ｐ１及び前記第３貫通孔Ｐ３の間の領域は、非活性領域ＮＡである。すなわち、前記第１貫通孔Ｐ１から前記第３貫通孔Ｐ３までの領域は、発電が不可能なデッドゾーン（ｄｅａｄ ｚｏｎｅ）領域である。
図２９及び図３０を参照して、前記表面電極層８００上にマスク１０が形成される。図２９は、マスク１０を示す平面図であり、図３０は、図２９によってパターニングされる太陽電池層１０１を示す平面図である。
図２９を参照して、前記マスク１０は、複数個の遮光部１１及び露出部１２を含む。前記マスク１０は、前記太陽電池層１０１の平面状に対応する構造を有することができる。例えば、前記マスク１０のｘ軸及びｙ軸ラインは、図２８に示す太陽電池層１０１のｘ軸及びｙ軸に対応されるように配列されることができる。
前記マスク１０は、ｙ軸である縦方向を基準に前記遮光部１１及び露出部１２が交代に形成される。前記マスク１０が前記セルＣ１〜Ｃｎに位置されたとき、前記遮光部１１及び露出部１２によって前記透過領域Ｔが選択的に露出されることができる。
例えば、前記縦方向を基準に、前記遮光部１１は第１長さＤ１に形成され、前記露出部１２は第１長さＤ１より短い第２長さＤ２に形成されることができる。
前記マスク１０は、ｘ軸である横方向を基準に、前記露出部１２は隣の露出部１２と互いに組み違えるようにジグザグに形成されることができる。
すなわち、何れか一つの露出部１２の周囲には、遮光部１１が配置される形状であることができる。
前記マスク１０は、横方向を基準に、前記遮光部１１は隣の遮光部１１とジグザグ状に形成され、その角領域は隣の遮光部１１の角領域と接続される構造に形成されることができる。
すなわち、前記マスク１０のｘ軸方向及びｙ軸方向において、前記露出部１２は、隣の露出部１２と互いに接しないように交代に配置され、前記遮光部１１は、隣の遮光部１１と一部接続されるように交代に配置される構造を有することができる。
図３０〜図３３を参照して、前記マスク１０をエッチングマスクとして用いて、前記太陽電池層１０１に対するエッチング工程が進行される。前記マスク１０によって、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎに選択的に前記基板１００を露出させる透過溝２０が形成される。
前記透過溝２０によって、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎの活性領域Ａが定義されることができる。すなわち、前記マスク１０の遮光部１１によって、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎの活性領域Ａが形成され、前記露出部１２によって、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎの透過溝２０が形成される。
例えば、ｙ軸である縦方向を基準に、前記第１セルＣ１及び第２セルＣ２において前記活性領域Ａ及び透過溝２０は交代に形成されることができる。ｘ軸の横方向を基準に、前記第１セルＣ１の透過溝２０及び第２セルＣ２の透過溝２０は互いに組み違えるようにジグザグ状に形成されることができる。
ｘ軸である横方向を基準に、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ及び第２セルＣ２の活性領域Ａは互いにジグザグ状に配置され、その角領域が互いに接続される構造を有することができる。
すなわち、第１セルＣ１及び第２セルＣ２に該当する前記活性領域Ａは、前記透過溝２０によって互いに分離されていて、前記第１セルＣ１の活性領域Ａは、隣接する第２セルＣ２の活性領域Ａと選択的に接続されることができる。すなわち、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎの活性領域Ａはブリッジ状に相互接続されて、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎは直列に接続されることができる。
前記マスク１０によるエッチング工程を図３１〜図３３を参照して具体的に説明する。
図３１は、図３０のＬ３−Ｌ４線の断面図であり、図３２は、図３０のＭ３−Ｍ４線の断面図であり、図３３は、図３０のＮ３−Ｎ４線の断面図である。
前記マスク１０は、前記表面電極層８００を含む前記基板１００上にフォトレジスト膜を形成して、フォトリソグラフィ工程によって選択的に前記表面電極層８００を露出させる前記露出部１２を形成することができる。
例えば、前記第２裏面電極２２０は第１幅Ｗ１に形成され、前記露出部１２は第１幅Ｗ１より狭い第２幅Ｗ２に形成されることができる。
前記露出部１２の第２幅Ｗ２は、前記第１接続配線８０１の一側の第３貫通孔Ｐ３によって露出される前記第２裏面電極２２０からその他端まで対応の幅であることができる。
すなわち、前記露出部１２は、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに該当する表面電極層８００を露出させることができる。
前記遮光部１１は、前記第１セルＣ１の活性領域Ａ及び非活性領域ＮＡに該当する前記表面電極層８００を覆うことができる。また、前記遮光部１１は、前記第３セルＣ３の活性領域Ａ及び非活性領域ＮＡに対応する前記表面電極層８００を覆うことができる。
前記マスク１０によるエッチング工程を介して透過溝２０が形成される。
前記透過溝２０は、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに該当する前記基板１００の上面を露出させることができる。
前記透過溝２０によって、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３は分離されることができる。
前記透過溝２０の形成を具体的に説明すると、以下のようである。
最初に、前記マスク１０をエッチングマスク１０とする１次エッチング工程を進行する。前記１次エッチング工程は、前記露出部１２によって露出される前記裏面電極層８００及び高抵抗バッファ層５００をエッチングする工程である。
例えば、前記１次エッチング工程は、塩化水素（ＨＣｌ）を用いて進行される。
前記１次エッチング工程によって、前記表面電極層８００及び高抵抗バッファ層５００は選択的に除去されて、前記バッファ層４００が露出されることができる。
次に、前記マスク１０をエッチングマスク１０とする２次エッチング工程を進行する。前記２次エッチング工程は、前記マスク１０によって露出される前記バッファ層４００及び光吸収層３００をエッチングする工程である。
例えば、前記２次エッチング工程は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を用いて進行される。
前記２次エッチング工程によって前記バッファ層４００及び光吸収層３００が選択的に除去されて、前記第２裏面電極２２０が露出されることができる。
次に、前記マスク１０をエッチングマスク１０とする３次エッチング工程を進行する。前記３次エッチング工程は、前記マスク１０によって露出される前記第２裏面電極２２０をエッチングする工程である。
例えば、前記３次エッチング工程は、リン酸、硝酸、酢酸及び過酸化水素のうち何れか一つを含むモリブデンエッチャントを用いて進行される。
前記３次エッチング工程によって、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに該当する前記第２裏面電極２２０が除去され、前記基板１００を露出させる透過溝２０が形成される。
この際、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに該当する第２裏面電極２２０は除去されて、非活性領域ＮＡには第２裏面電極パターン２２５が残る。
前記透過溝２０によって、前記第１セルＣ１及び第３セルＣ３は互いに分離されることができる。
前記透過溝２０は、前記マスク１０の露出部１２に対応する幅に形成されることができる。特に、前記マスク１０の露出部１２の幅は、調節可能であるので前記透過溝２０の幅も調節可能である。
図３２は、前記エッチング工程によって影響を受けない太陽電池の活性領域Ａを示す断面図である。
図３２に示すように、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３の上部にはマスク１０の遮光部１１だけが位置されることができる。
よって、前記透過溝２０を形成するためのエッチング工程の際に、前記マスク１０によって覆われる前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３は保護されることができる。
よって、前記第１セルＣ１、第２セルＣ２及び第３セルＣ３の活性領域Ａは、電気的に接続されることができる。
図３３は、前記第２セルＣ２の活性領域Ａを選択的に除去して前記開口部１５が形成されることを示す断面図である。
前記第２セルＣ２に前記マスク１０が形成され、前記基板１００を露出させる透過溝２０が形成される。
前記マスク１０の露出部１２は、前記表面電極層８００を選択的に露出させることができる。
前記マスク１０によるエッチング工程を進行して、前記第２セルＣ２の活性領域Ａの間に透過溝２０を形成する。前記第２セルＣ２に透過溝２０を形成するエッチング工程は、前記図３１に示すエッチング工程と同時に進行されることである。
前記透過溝２０によって、前記第２セルＣ２の活性領域Ａは互いに分離された状態になる。
すなわち、前記第２セルＣ２の活性領域Ａは、前記透過溝２０によって互いに物理的、電気的に分離された状態になれる。
前記第２セルＣ２の活性領域Ａ及び遮光部１１の長さに対応する第１長さＤ１に形成されることができる。前記第２セルＣ２の透過溝２０の長さは、前記露出部１２に対応する第２長さＤ２に形成されることができる。
一方、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎにおいて、前記透過溝２０の形成はマスク１０による選択的エッチング工程を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
図３４に示すように、前記マスク１０は、前記基板１００の裏面に形成されることができる。前記マスク１０の形態は図２９と同様であるので、これに対する詳しい説明は省略する。すなわち、前記マスク１０は、前記第２セルＣ２の活性領域Ａに該当する前記基板１００を選択的に露出させることができる。
次に、前記マスク１０をエッチングマスク１０とするレーザ工程（例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ）を進行することができる。
前記レーザ工程によって、前記マスク１０の露出部１２に対応する前記第２裏面電極２２０、光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び表面電極層８００は選択的に除去され、前記透過溝２０が形成されることができる。
以後、前記マスク１０はアッシング工程によって除去されることができる。
図３５を参照して、前記透過溝２０を含む前記基板１００上にラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）工程でＥＶＡフィルム９００が接着されることができる。
前記ＥＶＡフィルム９００は、前記透過溝２０にギャップ埋められ、透過領域Ｔを形成することができる。
一方、前記ＥＶＡフィルム９００を形成する前に、前記太陽電池Ｃ１〜Ｃｎのうち端部に位置するセルに各々接続されるバスバーが形成されることもできる。
図３６は、前記透過領域Ｔの他の形を示す断面図である。
図３６を参照して、前記透過溝２０に透明絶縁物質９１０がギャップ埋められ、透過領域Ｔを形成することもできる。
前記透明絶縁物質９１０は、略１００℃〜略２００℃の耐熱性を有し、略９０％〜略１００％の投光性を有し、向上された耐高アルカリ性、耐日光性及び耐絶縁性を有する物質であることができる。
例えば、前記透明絶縁物質９１０は、透明非結晶樹脂のＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＡｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅとＳｔｙｒｅｎｅの共重合体であるＳＡＮ、ＰＣ（ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｒｎａｔｅ）、透明ＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）、Ｕ−ＨＭＷ（ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）ｐｌｏｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＭＣ（ｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ＰＯＭ（ｐｏｌｙ ｏｘｙ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＴＥＥ（ｐｏｌｙｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＯ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）及びＰＵＲ（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）のうち何れか一つで形成されることができる。
また、前記透明絶縁物質９１０は、ポジティブまたはネガティブフォトレジストとして形成されることもできる。
前記透明絶縁物質９１０は、蒸着、熱吸着、注入または充填方法などを介して、前記透過溝２０の内部に選択的に形成されることができる。
また、前記透明絶縁物質９１０に色相を添加して、カラー透過領域Ｔを形成されることもできる。
以後、前記透明絶縁物質９１０を含む前記表面電極層８００上に、ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）工程でＥＶＡフィルム９００を形成することができる。
本実施例によると、前記透過領域Ｔによって、前記基板１００上に活性領域Ａと非活性領域ＮＡが定義されることができる。
前記活性領域Ａは、光起電力を生成させて、前記透過領域Ｔは光を透過させることができる。
前記活性領域Ａと前記透過領域Ｔがモザイク状に形成され、発電効率及び投光性を同時に向上させることができる。
上述の実施形態を中心として説明したが、これは但し例示に過ぎなく本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外さない範囲で、以上に例示されない多様な変形と応用が可能であることがわかる。例えば、実施例に具体的に示した各の構成要素は、変形して実施することができる。そしてこのような変形と応用にかかる差異点は、添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれることに解析されるべきである。
実施例による太陽光発電装置は、太陽光発電分野に利用される。
Claims (32)
- 基板と、
前記基板上に配置される第１セルと、
前記基板上に配置され前記第１セルに隣接する第２セルと、を含み、
前記第１セルは、互いに交代に配置される複数個の第１活性領域及び複数個の第１透過領域を含み、
前記第２セルは、互いに交代に配置される複数個の第２活性領域及び複数個の第２透過領域を含み、
前記第１活性領域は、前記第２透過領域に各々隣接する太陽光発電装置。 - 前記第１活性領域は、前記第２活性領域の対角線方向に各々配置される請求項１に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域は、
前記基板上に配置される第１裏面電極と、
前記第１裏面電極上に配置される第１光吸収部と、
前記第１光吸収部上に配置される第１表面電極と、を含み、
前記第２透過領域は、
前記第１表面電極に接続される第２下部透明電極と、
前記第２下部透明電極上に配置される第２透明絶縁層と、
前記第２透明絶縁層上に配置される第２上部透明電極と、を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。 - 前記第２活性領域は、
前記基板上に配置される第２裏面電極と、
前記第２裏面電極上に配置される第２光吸収部と、
前記第２光吸収部上に配置される第２表面電極と、を含む請求項３に記載の太陽光発電装置。 - 前記第２裏面電極は、前記第２下部透明電極に接続される請求項４に記載の太陽光発電装置。
- 前記第２上部透明電極は、前記第２表面電極と一体に形成される請求項４に記載の太陽光発電装置。
- 前記第２セルに隣接する第３セルを含み、
前記第３セルは、互い交代に配置される複数個の第３活性領域及び複数個の第３透過領域を含み、
前記第３活性領域は、前記第２透過領域に各々隣接する請求項３に記載の太陽光発電装置。 - 前記第３活性領域は、
前記基板上に配置され前記第２上部透明電極に接続される第３裏面電極と、
前記第３裏面電極上に配置される第３光吸収部と、
前記第３光吸収部上に配置される第３表面電極と、を含む請求項７に記載の太陽光発電装置。 - 基板と、
前記基板上に配置される太陽電池層と、を含み、
前記太陽電池層は、互い交代に配置される複数個の活性領域及び複数個の透過領域を含み、
前記透過領域は、
前記基板上に配置される下部透明電極と、
前記下部透明電極上に配置される透明絶縁層と、
前記透明絶縁層上に配置される上部透明電極と、を含む太陽光発電装置。 - 前記透過領域及び前記活性領域によって前記太陽電池層はモザイク状を有する請求項９に記載の太陽光発電装置。
- 前記太陽電池層に、前記透過領域及び前記活性領域の間に各々溝が形成される請求項９に記載の太陽光発電装置。
- 基板上に裏面電極層を形成するステップと、
前記裏面電極層上に光吸収層を形成するステップと、
前記裏面電極層及び前記光吸収層をパターニングして複数個の透過溝を形成するステップと、
各々の透過溝の内側に下部透明電極を形成するステップと、
前記下部透明電極上に透明絶縁層を形成するステップと、
前記光吸収層上及び前記透明絶縁層上に表面電極層を形成するステップと、を含む太陽光発電装置の製造方法。 - 前記透明絶縁層に隣接する第２貫通孔を前記光吸収層に形成するステップを含む請求項１２に記載の太陽光発電装置の製造方法。
- 前記表面電極層を形成するステップにおいて、前記第２貫通孔に透明の導電物質が埋められ、
前記第２貫通孔に埋められた透明の導電物質の一部が除去され、前記表面電極層に第３貫通孔が形成される請求項１３に記載の太陽光発電装置の製造方法。 - 前記第２貫通孔に隣接する第３貫通孔を前記表面電極層に形成するステップを含む請求項１３に記載の太陽光発電装置の製造方法。
- 前記第３貫通孔は、前記透明絶縁層を露出する請求項１５に記載の太陽光発電装置の製造方法。
- 前記透過溝を形成するステップは、
前記透過溝に各々対応する開口部を含むマスクを前記光吸収層上に配置するステップと、
前記マスクを使用して前記光吸収層及び前記裏面電極層の一部をエッチングするステップと、を含む請求項１２に記載の太陽光発電装置の製造方法。 - 基板と、
前記基板上に配置される第１セルと、
前記基板上に配置され前記第１セルに隣接する第２セルと、を含み、
前記第１セルは、互いに交代に配置される複数個の第１活性領域及び複数個の第１透過領域を含み、
前記第２セルは、互いに交代に配置される複数個の第２活性領域及び複数個の第２透過領域を含み、
前記第１活性領域は、前記第２活性領域に接続される太陽光発電装置。 - 前記第１活性領域は、前記第２活性領域に直列に接続される請求項１８に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域及び前記第２活性領域は、互いにジグザグに配置される請求項１８に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域の角領域は、前記第２活性領域の角領域に接続される請求項１８に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域のうち二個が前記第２活性領域のうち一つに接続される請求項１８に記載の太陽光発電装置。
- 前記第２活性領域のうち二個が前記第１活性領域のうち一つに接続される請求項２２に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域は、
前記基板上に配置される第１裏面電極と、
前記第１裏面電極上に配置される第１光吸収層と、
前記第１光吸収層上に配置される第１表面電極と、を含み、
前記第２活性領域は、
前記基板上に配置される第２裏面電極と、
前記第２裏面電極上に配置される第２光吸収層と、
前記第２光吸収層上に配置される第２表面電極と、を含み、
前記第１表面電極は、前記第２裏面電極に接続される請求項１８に記載の太陽光発電装置。 - 前記第２セルに隣接する第３セルを含み、
前記第３セルは、互い交代に配置される複数個の第３活性領域及び複数個の第３透過領域を含み、
前記第２活性領域は、前記第３活性領域に接続される請求項１８に記載の太陽光発電装置。 - 前記第２活性領域の角領域は、前記第３活性領域の角領域に接続される請求項２５に記載の太陽光発電装置。
- 前記第１活性領域の長さは、前記第１透過領域の長さより長い請求項１８に記載の太陽光発電装置。
- 基板上に裏面電極層を形成するステップと、
前記裏面電極層上に光吸収層を形成するステップと、
前記光吸収層上に表面電極層を形成するステップと、
前記裏面電極層、前記光吸収層及び前記表面電極層をパターニングして、複数個の活性領域及び複数個の透過領域を形成するステップと、を含み、
前記活性領域は互いに隣接し互いに接続され、
前記透過領域は、互いに離隔される太陽光発電装置の製造方法。 - 前記表面電極層及び前記光吸収層に第３貫通孔を形成するステップを含み、
前記透過領域は、前記第３貫通孔の間に各々形成される請求項２８に記載の太陽光発電装置の製造方法。 - 前記活性領域及び前記透過領域はモザイク状に形成される請求項２８に記載の太陽光発電装置の製造方法。
- 前記透過溝を形成するステップは、
前記透過溝に対応する開口部を含むマスクを前記表面電極層上に形成するステップと、
前記マスクを使用して前記裏面電極層、前記光吸収層及び前記表面電極層を一部エッチングするステップと、を含む請求項２８に記載の太陽光発電装置の製造方法。 - 前記活性領域は、互い直列に接続される請求項２８に記載の太陽光発電装置の製造方法。
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