JP5881675B2 - 太陽光発電装置及びその製造方法 - Google Patents
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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）Ｓｅ２，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）Ｓｅ２，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）Ｓｅ２、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よりさらに薄いことがある。
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 (4)
- 支持基板と、
前記支持基板上に配置され、第１裏面電極及び前記第１裏面電極の側面に配置される第２裏面電極で構成され、前記第１及び第２裏面電極の間に第１貫通溝を含む裏面電極層と、
前記第１裏面電極上に配置され、前記第１貫通溝から延長される光吸収部と、
前記光吸収部上に配置されるバッファ層であって、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バッファとを含むバッファ層と、
前記第２バッファ上に配置されるウィンドウ層と、
前記ウィンドウ層から延長され、前記第２裏面電極に接続される接続部と、
前記第１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第１バリヤー膜と、
前記第１バリヤー膜から前記裏面電極層の上面に沿って延長される第１ダミー部と、
前記第２バッファから延長される第２バリヤー膜と、
前記第２バリヤー膜から前記裏面電極層の上面に沿って延長される第２ダミー部と、を含み、
前記第２バリヤー膜と前記第２ダミー部は、前記ウィンドウ層から延長される接続部と接触する太陽光発電装置。 - 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１に記載の太陽光発電装置。
- 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１に記載の太陽光発電装置。 - 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。
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