JP2013522927A - 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、支持基板と、前記支持基板上に配置される第1裏面電極層と、前記第1裏面電極層の上に配置される光吸収部と、前記光吸収部上に配置されるバッファと、前記バッファから延長され前記光吸収部の側面に配置されるバリヤー膜と、を含む。
【選択図】図2

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。
最近、エネルギーの需要が増加することによって、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用されている。
実施例は、漏洩電流を抑制して、向上された光電変換効率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、支持基板と、前記支持基板上に配置される第1裏面電極層と、前記第1裏面電極層の上に配置される光吸収部と、前記光吸収部上に配置されるバッファと、前記バッファから延長され前記光吸収部の側面に配置されるバリヤー膜と、を含む。
一実施例による太陽光発電装置は、支持基板と、前記支持基板上に配置される裏面電極層と、前記裏面電極層上に配置され貫通溝が形成される光吸収層と、前記光吸収層の上及び前記貫通溝の内側面に配置されるバッファ層と、前記バッファ層上に配置されるウィンドウ層と、を含む。
一実施例による太陽光発電装置の製造方法は、支持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、前記光吸収層に貫通溝を形成するステップと、前記光吸収層上及び前記貫通溝の内側面にバッファ層を形成するステップと、前記貫通溝に一部重畳され前記裏面電極層を露出するオープン領域を前記バッファ層に形成するステップと、を含む。
実施例による太陽光発電装置は、バリヤー膜を含む。バリヤー膜によって、光吸収部の側面が絶縁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、光吸収部の側面を介して漏洩される電流を防ぐことができる。これによって、実施例による太陽光発電装置は、漏洩電流を防ぎ、向上された発電効率を有する。
特に、バリヤー膜は不純物がドーピングされていない酸化亜鉛及び硫化カドミウムで形成されることができ、これによってバリヤー膜は高い抵抗を有する。よって、バリヤー膜は効率的に漏洩電流を防ぐことができる。
また、バッファ及びバリヤー膜は傾斜蒸着工程によって形成されることができる。これによって、前記バリヤー膜は前記バッファに比べて相対的により厚いことができる。よって、実施例による太陽光発電装置はより効果的に漏洩電流を防ぎ、向上された発電効率を有することができる。
実施例による太陽光発電装置を示す平面図である。 図1に示すA−A’線に沿って切断した断面を示す断面図である。 実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 他の実施例による太陽光発電装置を示す断面図である。 また他の実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 また他の実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。 また他の実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
実施例の説明に当たって、各基板、膜、電極、溝、又は層などが各の基板、電極、膜、溝又は層などの「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、実施例による太陽光発電装置を示す平面図である。図2は、図1に示すA−A’線に沿って切断した断面を示す断面図である。
図1〜図2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、第1バッファ層320、第2バッハァ層330、バリヤー膜303、ウィンドウ層400及び接続部500を含む。
前記支持基板100は、プレート状を有し、前記裏面電極層200、前記光吸収層310、前記第1バッファ層320、前記第2バッファ層330、前記ウィンドウ層400及び前記接続部500を支持する。
前記支持基板100は絶縁体であってもよい。前記支持基板100はガラス基板、プラスチック基板または金属基板であってもよい。より詳しくは、前記支持基板100は、ソーダ石灰ガラス(soda lime glass)基板であってもよい。前記支持基板100は透明であってもよい。前記支持基板100はリジッドであるかまたはフレキシブルであってもよい。
前記裏面電極層200は、前記支持基板100上に配置される。前記裏面電極層200は、導電層である。前記裏面電極層200として使用さ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、前記裏面電極層200は二個以上の層を含めてもよい。この際、各々の層は同じ金属で形成されるか、お互い異なる金属で形成されてもよい。
前記裏面電極層200には、第1貫通溝TH1が形成される。前記第1貫通溝TH1は、前記支持基板100の上面を露出するオープン領域である。前記第1貫通溝TH1は、平面から見るとき、一方向に延長される形状を有することができる。
前記第1貫通溝TH1の幅は、略80μm〜200μmであってもよい。
前記第1貫通溝TH1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。すなわち、前記第1貫通溝TH1によって、前記裏面電極210、220...が定義される。図3においては前記裏面電極210、220...の中、第1裏面電極210及び第2裏面電極220が示される。
前記裏面電極210、220...は前記第1貫通溝TH1によってお互い離隔される。前記裏面電極210、220...は、ストライプ状に配置される。
これとは違うように、前記裏面電極210、220...は、マトリックス状に配置されてもよい。この際、前記第1貫通溝TH1は、平面から見るとき、格子状に形成されることができる。
前記光吸収層310は、前記裏面電極層200上に配置される。また、前記光吸収層310に含まれた物質は、前記第1貫通溝TH1に埋められる。
前記光吸収層310は、I−III−VI系化合物を含む。例えば、前記光吸収層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。
前記光吸収層310のエネルギーバンドギャップは、略1eV〜1.8eVであることができる。
前記光吸収層310には、第2貫通溝TH2が形成される。前記第2貫通溝TH2は、前記光吸収層310を貫通する。また、前記第2貫通溝TH2は、前記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。
前記第2貫通溝TH2は、前記第1貫通溝TH1に隣接して形成される。すなわち、前記第2貫通溝TH2の一部は、平面から見るとき、前記第1貫通溝TH1の側に形成される。
前記第2貫通溝TH2の幅は、略80μm〜略200μmであることができる。
また、前記光吸収層310は、前記第2貫通溝TH2によって、複数個の光吸収部311、312...を定義する。すなわち、前記光吸収層310は、前記第2貫通溝TH2によって、前記光吸収部311、312...に分けられる。
前記第1バッファ層320は、前記光吸収層310上及び前記第2貫通溝TH2内側に配置される。前記第1バッファ層320は、硫化カドミウム(CdS)を含み、前記第1バッファ層320のエネルギーバンドギャップは、略2.2eV〜2.4eVである。
前記第2バッファ層330は、前記第1バッファ層320上に配置される。また、前記第2バッファ層330は、前記第2貫通溝TH2内側にも配置される。前記第2バッファ層330は不純物がドーピングされてない酸化亜鉛(i−ZnO)を含む。前記第2バッファ層330のエネルギーバンドギャップは、略3.1eV〜3.3eVである。
前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330は前記光吸収層310及び前記ウィンドウ層400の間でバッファ機能を行なうバッファ層である。また、前記第1バッファ層320だけ、前記光吸収層310及び前記ウィンドウ層400の間に介在され、独自的にバッファ層の機能を行なうことができる。これと違うように、前記第2バッファ層330だけ、前記光吸収層310及び前記ウィンドウ層400の間に介在され、独自的にバッファ層の機能を行なうことができる。
前記第1バッファ層320は、前記第2貫通溝TH2に重畳されるオープン領域ORによって、複数個の下部バッファ321、322...、第1バリヤー膜323及び第1ダミー部324に分けられる。
同様に、前記2バッファ層330は、前記オープン領域ORによって、複数個の上部バッファ331、332...、前記第2バリヤー膜333及び第2ダミー部334に分けられる。
前記オープン領域ORは、前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330の一部を除去して前記裏面電極層200の上面を露出させる。
前記第1バリヤー膜323は、前記第1光吸収部311上に配置される第1下部バッファ321から延長され、前記第1光吸収部311の側面に配置される。前記第1バリヤー膜323は、前記第1下部バッファ321と一体に形成され、前記第1光吸収部311の側面と前記第2バリヤー膜333の間に介在される。
前記第1ダミー部324は、前記第1バリヤー膜323から前記裏面電極層200の上面に沿って延長される。より詳しく、前記第1ダミー部324は、前記第1バリヤー膜323から延長され、第2裏面電極220の上面に接触する。前記第1ダミー部324は、前記第1バリヤー膜323と一体に形成される。
前記第2バリヤー膜333は、前記第1下部バッファ321上に配置される第1上部バッファ331から延長され、前記第1バリヤー膜323上に配置される。前記第2バリヤー膜333は、前記第1上部バッファ331と一体に形成され、前記第1バリヤー膜323と前記接続部500の間に介在される。
前記第2バリヤー膜333は、前記第1上部バッファ331と同様に高い抵抗を有する。
前記第2ダミー部334は、前記第2バリヤー膜333から前記裏面電極層200の上面に沿って延長される。より詳しく、前記第2ダミー部334は、前記第2バリヤー膜333から延長され、第1ダミー部324の上面に接触する。前記第2ダミー部334は、前記第2バリヤー膜333と一体に形成される。
これと同様に、前記第1バリヤー膜323及び前記第2バリヤー膜333は、バリヤー膜303を構成する。すなわち、前記バリヤー膜303は前記下部バッファ321、322...及び前記上部バッファ331、332...から延長され、前記光吸収部311、312...の側面に配置される。
同様に、前記第1ダミー部324及び前記第2ダミー部334はダミー部を構成する。前記ダミー部は、前記バリヤー膜303から前記裏面電極層200の上面に沿って延長される。
前記ウィンドウ層400は、前記第2バッファ層330上に配置される。前記ウィンドウ層400は、透明で導電層である。また、前記ウィンドウ層400の抵抗は、前記裏面電極層200の抵抗より高い。例えば、前記ウィンドウ層400の抵抗は、前記裏面電極層200の抵抗より略10〜200倍さらに高いことがある。前記ウィンドウ層400に用い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酸化亜鉛(Al doped ZnO;AZO)などが挙げられる。
前記ウィンドウ層400には、第3貫通溝TH3が形成される。前記第3貫通溝TH3は、前記裏面電極層200の上面を露出するオープン領域である。例えば、前記第3貫通溝TH3の幅は、略80μm〜略200μmであってもよい。
前記第3貫通溝TH3は、前記第2貫通溝TH2に隣接する位置に形成される。より詳しくは、前記第3貫通溝TH3は、前記第2貫通溝TH2の側に配置される。すなわち、平面から見るとき、前記第3貫通溝TH3は、前記第2貫通溝TH2の側に並んで配置される。
前記第3貫通溝TH3によって、前記ウィンドウ層400は複数個のウィンドウ410、420...に分けられる。すなわち、前記ウィンドウ410、420...は、第3貫通溝TH3によって定義される。
前記ウィンドウ410、420...は、前記裏面電極210、220...と対応される形状を有する。すなわち、前記ウィンドウ410、420...は、ストライプ状に配置される。これとは違うように、前記ウィンドウ410、420...は、マトリックス状に配置されてもよい。
また、前記第3貫通溝TH3によって、複数個のセルC1、C2...が定義される。より詳しく、前記第2貫通溝TH2及び前記第3貫通溝TH3によって、前記セルC1、C2...が定義される。すなわち、前記第2貫通溝TH2及び前記第3貫通溝TH3によって、実施例による太陽光発電装置は前記セルC1、C2...に分けられる。
すなわち、実施例による太陽光発電装置は、複数個のセルC1、C2...を含む。例えば、実施例による太陽光発電装置は、支持基板100上に配置される第1セルC1及び第2セルC2を含む。
前記第1セルC1は、前記第1裏面電極210、前記第1光吸収部311、前記第1下部バッファ321、前記第1上部バッファ331及び前記第1ウィンドウ410を含む。
前記第1裏面電極210は、前記支持基板100上に配置され、前記第1光吸収部311、前記第1下部バッファ321及び前記第1上部バッファ331は前記第1裏面電極210上に順に積層され配置される。前記第1ウィンドウ410は、前記第1上部バッファ331上に配置される。
すなわち、前記第1裏面電極210及び前記第1ウィンドウ410は、前記第1光吸収部311を間に置いてお互い対向する。
図示されてなかったが、前記第1光吸収部311及び前記第1ウィンドウ410は、前記第1裏面電極210の上面の一部が露出する同時に前記第1裏面電極210を覆う。
前記第2セルC2は、前記第1セルC1に隣接して前記支持基板100上に配置される。前記第2セルC2は、前記第2裏面電極220、前記第2光吸収部312、前記第2下部バッファ322、前記第2上部バッファ332及び前記第2ウィンドウ420を含む。
前記第2裏面電極220は、前記第1裏面電極210に離隔されて前記支持基板100上に配置される。前記第2光吸収部312は、前記第1光吸収部311に離隔され前記第2裏面電極220上に配置される。前記第2ウィンドウ420は、前記第1ウィンドウ410に離隔され前記第2上部バッファ332上に配置される。
前記第2光吸収部312及び前記第2ウィンドウ420は前記第2裏面電極220の上面の一部が露出する同時に、前記第2裏面電極220を覆う。
前記接続部500は、前記第2貫通溝TH2の内側に配置される。
前記接続部500は、前記ウィンドウ層400から下方に延長され、前記裏面電極層200に直接接触する。例えば、前記接続部500は前記第1ウィンドウ410から下方に延長され、前記第2裏面電極220に直接接触される。
よって、前記接続部500は、お互い隣接するセルC1、C2...に各々含まれたウィンドウと裏面電極を接続する。すなわち、前記接続部500は前記第1ウィンドウ410及び前記第2裏面電極220を接続する。
前記接続部500は、前記ウィンドウ410、420...と一体に形成される。すなわち、前記接続部500に使用される物質は、前記ウィンドウ層400に用いれる物質と同じである。
前記バリヤー膜303は、前記光吸収部311、312...の側面を絶縁する。すなわち、前記バリヤー膜303は前記光吸収部311、312...及び前記接続部500の間に各々介在される。これによって、前記バリヤー膜303は、前記光吸収部311、312の側面への漏洩電流を遮断することができる。例えば、前記バリヤー膜303は、前記接続部500から前記第1光吸収部311の側面を通過して、前記第1裏面電極210に電流が漏洩される現象を防止することができる。
また、前記漏洩電流を遮断するために、前記第1貫通溝TH1の幅が増加される必要が無い。すなわち、前記第1貫通溝TH1の幅が減少されても、前記バリヤー膜333によって、前記漏洩電流が効率的に遮断されることができる。
これによって、前記第1貫通溝TH1の幅は減少されることができ、実施例による太陽光発電装置は電力生産が不可能なデッドゾーン(dead zone)を減らすことができる。
よって、実施例による太陽光発電装置は、向上された発電効率を有する。
図3〜図7は、実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。この製造方法に関する説明は、先に説明した太陽電池発電装置に対する説明を参考する。
図3を参照すると、支持基板100上に裏面電極層200が形成され、前記裏面電極層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、前記基板上に複数個の裏面電極210、220...が形成される。前記裏面電極層200は、レーザによってパターニングされる。
前記第1貫通溝TH1は、前記支持基板100の上面を露出し、略80μm〜略200μmの幅を有することができる。
また、前記支持基板100及び前記裏面電極層200の間に拡散防止膜などのような追加的な層が介在されてもよく、この際、前記第1貫通溝TH1は前記追加的な層の上面を露出する。
図4を参照すると、前記裏面電極層200上に光吸収層310が形成される。
前記光吸収層310は、スパッタリング工程または蒸発法などによって形成されることができる。
例えば、前記光吸収層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つつ銅−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前駆体膜を形成させた後、セレン化(Selenization)工程によって形成させる方法が幅広く使用されている。
金属前駆体膜を形成させた後、セレナイド化することを細分化すると、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用いるスパッタリング工程によって、前記裏面電極200上に金属前駆体膜が形成される。
以後、前記金属前駆物質膜はセレン化(selenization)工程によって、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。
これとは違うように、前記銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを用いるスパッタリング工程及び前記セレン化工程は同時に進行されることができる。
これとは違うように、銅ターゲット及びインジウムターゲットだけを用いるか、または銅ターゲット及びガリウムターゲットを用いるスパッタリング工程及びセレン化工程によって、CIS系またはCIG系光吸収層310が形成されることができる。
以後、前記光吸収層310の一部が除去されて第2貫通溝TH2が形成される。
前記第2貫通溝TH2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。
例えば、略40μm〜略180μmの幅を有するチップによって、前記光吸収層310及び前記第1バッファ層320はパターニングされることができる。また、前記第2貫通溝TH2は、略200〜600nmの波長を有するレーザによって形成されることができる。
この際、前記第2貫通溝TH2の幅は、略100μm〜略200μmであることができる。また、前記第2貫通溝TH2は、前記裏面電極層200の上面の一部を露出するように形成する。
図5を参照すると、前記光吸収層310上及び前記第2貫通溝TH2の内側に硫化カドミウムがスパッタリング工程または溶液成長法(chemical bath deposition;CBD)などによって蒸着され、前記第1バッファ層320が形成される。
以後、前記第1バッファ層320上に酸化亜鉛がスパッタリング工程などによって蒸着され、前記第2バッファ層330が形成される。
図6を参照すると、前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330の一部がレーザまたは機械的なスクライビングによって除去され、オープン領域ORが形成される。前記オープン領域ORは前記第2貫通溝TH2と一部重畳される。すなわち、前記オープン領域ORは前記第2貫通溝TH2から側にずれて形成される。
これによって、光吸収部311、312...の側面にバリヤー膜303が形成され、前記裏面電極層200上にダミー部が形成される。
すなわち、前記オープン領域ORが形成される工程にて、前記バリヤー膜303が残されるようにスクライビングまたはレーザパターニングの位置が正確な調節は困難である。これによって、若干のマージンが残るように、前記第2バッファ層330がパターニングされるため、前記ダミー部が形成される。
図7を参照すると、前記第2バッファ層330上にウィンドウ層400が形成される。この際、前記第2貫通溝TH内側に前記ウィンドウ層400を形成する物質が埋められる。
前記ウィンドウ層400を形成されるために、前記第2バッファ層330上に透明な導電物質が積層される。前記透明な導電物質は、前記第2貫通溝TH2全体に埋められる。前記透明な導電物質の例としては、アルミニウムドーピングされた酸化亜鉛などが挙げられる。
これによって、前記ウィンドウ層400から延長され、前記裏面電極層200に直接接続される接続部500が前記第2貫通溝TH2内側に形成される。
以後、前記ウィンドウ層400の一部が除去され第3貫通溝TH3が形成される。すなわち、前記ウィンドウ400はパターニングされ、複数個のウィンドウ410、420...及び複数個のセルC1、C2...が定義される。
前記第3貫通溝TH3の幅は、略80μm〜略200μmであることができる。
このように、前記バリヤー膜333を形成して、高い効率を有する太陽光発電装置が提供されることができる。
図8は、他の実施例による太陽光発電装置を示す断面図である。この実施例においては、先に説明した実施例を参照して第1貫通溝及び第2貫通溝に対して追加的に説明する。先の実施例に対する説明は変更された部分を除いて、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8を参照すると、第1貫通溝TH1及び第2貫通溝TH2はお互い重畳される。これによって、バリヤー膜303は光吸収部311、312...の側面全体を覆う。また、ダミー部324、334は支持基板100に直接接触される。
すなわち、第1バッファ層320及び第2バッファ層330は、前記第1貫通溝TH1の内部まで延長されることができる。また、前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330は、前記第1貫通溝TH1の内部面にも配置されることができる。
前記バリヤー膜303及び前記ダミー部324、334は裏面電極210、220...の間に介在される。すなわち、前記バリヤー膜303及び前記ダミー部324、334は前記第1貫通溝TH1内側に配置される。
前記バリヤー膜303は、前記光吸収部311、312...の側面全体を覆うため、前記裏面電極210、220...の間の漏洩電流を容易に遮断することができる。すなわち、第1光吸収部311は、前記バリヤー膜303によって、第2光吸収部312と効率的に絶縁される。
また、この実施例による太陽光発電装置は前記バリヤー膜303によって、漏洩電流を容易に遮断するので、前記第1貫通溝TH1の幅を減少させることができる。これによって、この実施例による太陽光発電装置はデッドゾーンを減らし、向上された発電効率を有することができる。
図9〜図11は、また他の実施例による太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。この実施例においては、先に説明した太陽光発電装置及び製造方法に対する説明を参照する。すなわち、先に太陽光発電装置及び製造方法に対する説明は、変更された部分を除いてこの製造方法に対する説明に本質的に結合されることができる。
図9を参照すると、光吸収層310の上面、第2貫通溝TH2内側面及び前記第2貫通溝TH2の底面に硫化カドミウムがスパッタリング工程または溶液成長法(chemical bath deposition;CBD)などによって蒸着され、第1バッファ層320が形成される。
以後、前記第1バッファ層320上にガリウムがドーピングされた酸化亜鉛、ガリウムがドーピングされた酸化スズ、または不純物がドーピングされてない酸化亜鉛がスパッタリング工程などによって蒸着され、第2バッファ層330が形成される。
この際、前記第2バッファ層330を形成するための物質は、支持基板100に対して傾く方向に前記第1バッファ層320上に蒸着されることができる。例えば、前記第2バッファ層330を形成するための物質が蒸着される方向及び前記支持基板100の間の角度は、略10°〜略40°であることができる。
この実施例においては、前記第2バッファ層330が傾斜蒸着工程によって形成されることと記載されたが、これに限定されるものではない。すなわち、前記第1バッファ層320が傾斜蒸着工程によって形成されるか、前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330両方が傾斜蒸着工程によって形成されることができる。
これによって、第2バリヤー膜335は、厚い厚さT2に形成されることができる。すなわち、前記第2バリヤー膜335は前記光吸収層310の上面に形成される第2バッファ層335の厚さT1よりさらに厚いことがある。すなわち、前記第2バッファ層330で、前記光吸収層310上に形成される第2バッファ層331、332の厚さT1は、光吸収部311の側面に形成される第2バッファ層335の厚さT2よりさらに厚いことがある。
図10を参照すると、前記第1バッファ層320及び前記第2バッファ層330の一部がレーザまたは機械的なスクライビングによって除去され、オープン領域ORが形成される。前記オープン領域ORは前記第2貫通溝TH2と一部重畳される。すなわち、前記オープン領域ORは前記第2貫通溝TH2から側にずれて形成される。
図11を参照すると、前記第2バッファ層330上にウィンドウ層400及び第3貫通溝TH3が形成される。
この実施例による太陽光発電装置は、相対的に厚いバリヤー膜304、すなわち、相対的に厚い第2バリヤー膜335を含む。これに従って、前記光吸収部311の側面絶縁はさらに強化されることができる。
よって、この実施例による太陽光発電装置は、セルの間の接続特性をさらに向上させて、向上された発電効率を有する。
また、以上で実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ず一つの実施例にだけ限定されるものではない。なお、各実施例にて例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者により、他の実施例に対しても組合又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係された内容は、本発明の範囲に含まれるものと解析されなければならない。
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、太陽光発電分野にて利用されることができる。

Claims (19)

  1. 支持基板と、
    前記支持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光吸収部と、
    前記光吸収部上に配置されるバッファと、
    前記バッファから延長され、前記光吸収部の側面に配置されるバリヤー膜と、を含む太陽光発電装置。
  2. 前記第1裏面電極の側に配置される第2裏面電極と、
    前記バッファ上に配置されるウィンドウと、
    前記ウィンドウから延長され、前記第2裏面電極に接続される接続部と、を含み、
    前記バリヤー膜は、前記光吸収部及び前記接続部の間に介在される請求項1に記載の太陽光発電装置。
  3. 前記バリヤー膜から前記第2裏面電極の上面に沿って延長されるダミー部を含む請求項2に記載の太陽光発電装置。
  4. 前記バリヤー膜は、前記第1裏面電極及び前記第2裏面電極の間に配置される請求項2に記載の太陽光発電装置。
  5. 前記バッファは、
    前記光吸収部上に配置される第1バッファと、
    前記第1バッファ上に配置される第2バッファと、を含み。
    前記バリヤー膜は、
    前記第1バッファから延長される第1バリヤー膜と、
    前記第2バッファから延長される第2バリヤー膜と、を含む請求項1に記載の太陽光発電装置。
  6. 前記第1バリヤー膜は、前記第1バッファと一体に形成され、前記第2バリヤー膜は前記第2バッファと一体に形成される請求項5に記載の太陽光発電装置。
  7. 前記第1バリヤー膜は、硫化カドミウムを含み、
    前記第2バリヤー膜は、不純物がドーピングされてない酸化亜鉛を含む請求項5に記載の太陽光発電装置。
  8. 前記バリヤー膜は、前記バッファよりさらに厚い請求項1に記載の太陽光発電装置。
  9. 支持基板と、
    前記支持基板上に配置される裏面電極層と、
    前記裏面電極層上に配置され、第2貫通溝が形成される光吸収層と、
    前記光吸収層の上及び前記第2貫通溝の内側面に配置されるバッファ層と、
    前記バッファ層上に配置されるウィンドウ層と、を含む太陽光発電装置。
  10. 前記バッファ層は、前記第2貫通溝の底面を露出するオープン領域を含む請求項9に記載の太陽光発電装置。
  11. 前記第2バッファ層で、前記第2貫通溝の内側面に配置されるバッファ層の厚さは、前記光吸収層上に配置される第2バッファ層の厚さよりさらに厚い請求項9に記載の太陽光発電装置。
  12. 前記バッファ層は、前記第2貫通溝の内側面に沿って、前記第2貫通溝の底面まで延長される請求項9に記載の太陽光発電装置。
  13. 前記裏面電極層には、前記第2貫通溝と重畳される第1貫通溝が形成される請求項9に記載の太陽光発電装置。
  14. 前記バッファ層は、前記第1貫通溝の内部に延長される請求項13に記載の太陽光発電装置。
  15. 支持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、
    前記光吸収層に貫通溝を形成するステップと、
    前記光吸収層上及び前記貫通溝の内側面にバッファ層を形成するステップと、
    前記貫通溝に一部重畳され、前記裏面電極層を露出するオープン領域を前記バッファ層に形成するステップと、を含む太陽光発電装置の製造方法。
  16. 前記貫通溝を形成するステップで、
    機械的な装置またはレーザを用い、前記裏面電極層の一部を露出するように前記光吸収層をパターニングする請求項15に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  17. 前記オープン領域を形成するステップで、
    機械的な装置またはレーザを用い、前記裏面電極層の一部を露出するように前記バッファ層をパターニングする請求項16に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  18. 前記バッファ層を形成するステップで、
    前記支持基板に対して傾く方向に、前記光吸収層及び前記貫通溝の内側面に前記バッファ層を形成するための物質を蒸着する請求項15に記載の太陽光発電装置の製造方法。
  19. 前記バッファ層を形成するステップで、
    前記支持基板に対して傾く方向に、前記光吸収層及び前記貫通溝の内側面に不純物がドーピングされてない酸化亜鉛を蒸着する請求項18に記載の太陽光発電装置の製造方法。
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