KR101000383B1

KR101000383B1 - Integrated thin-film solar cells and method of manufacturing thereof

Info

Publication number: KR101000383B1
Application number: KR20080063147A
Authority: KR
Inventors: 임굉수; 홍윤호
Original assignee: 한국철강 주식회사; 한국과학기술원
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-12-13
Also published as: KR20100003049A

Abstract

본 발명은 집적형 박막 태양전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated thin film solar cell and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측면에 절연물질로 절연체를 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지의 제2 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention, (a) forming a first electrode layer with a first conductive material on a substrate, (b) forming a solar cell layer on the first electrode layer (c) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, (d) a plurality of first trenches passing through the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer and spaced a predetermined distance apart from each other; Forming a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval, and (e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer among both sidewall surfaces of the first trench. Forming a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) forming an insulator with an insulating material on one side of each of the unit thin film solar cells, and (g) forming the unit thin film of the unit thin film solar cell Second electrode layer and the unit thin film solar field Adjacent to the other first electrode layer of the thin-film solar cell units are electrically connected to and forming a conductor to the third conductive material.

집적형, 박막 태양전지, 절연체, 도전성물질, 인쇄, Integrated, thin film solar cell, insulator, conductive material, printing,

Description

Integrated thin film solar cell and its manufacturing method {INTEGRATED THIN-FILM SOLAR CELLS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 집적형 박막 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an integrated thin film solar cell.

태양전지(太陽電池)는 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자로, 이에 사용되는 재료에 따라 크게 실리콘계, 화합물계, 유기물계로 분류될 수 있다.A solar cell is a semiconductor device that converts solar energy directly into electrical energy, and may be classified into silicon, compound, and organic materials according to materials used therein.

그리고, 실리콘계 태양전지는 반도체의 상(phase)에 따라 세부적으로 단결정 실리콘(single crystalline silicon; c-Si), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon; poly-Si), 비정질 실리콘(amorphous silicon; a-Si:H) 태양전지로 분류된다.In addition, the silicon-based solar cell is a single crystalline silicon (c-Si), polycrystalline silicon (poly-Si), amorphous silicon (a-Si: H) in detail according to the phase of the semiconductor (phase) ) It is classified as a solar cell.

또한, 태양전지는 반도체의 두께에 따라 벌크(기판)형 태양전지와 박막형 태양전지로 분류되는데, 박막형 태양전지는 반도체층의 두께가 수 10㎛ 내지 수 ㎛ 이하의 태양전지이다.In addition, solar cells are classified into bulk (substrate) type solar cells and thin film type solar cells according to the thickness of the semiconductor.

실리콘계 태양전지에서 단결정 및 다결정 실리콘 태양전지는 벌크형에 속하며, 비정질 실리콘 태양전지는 박막형에 속한다.In silicon-based solar cells, monocrystalline and polycrystalline silicon solar cells belong to the bulk type, and amorphous silicon solar cells belong to the thin film type.

한편, 화합물계 태양전지는 Ⅲ-Ⅴ족의 GaAs (Gallium Arsenide)와 InP (Indium Phosphide) 등의 벌크형과 Ⅱ-Ⅵ족의 CdTe (Cadmium Telluride) 및 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족의 CulnSe₂ (CIS; Copper Indium Diselenide) 등의 박막형으로 분류되며, 유기물계 태양전지는 크게 유기분자형과 유무기 복합형이 있다. 이 밖에 염료 감응형 태양전지가 있으며 이들 모두가 박막형에 속한다.On the other hand, compound-based solar cells are bulk type such as GaAs (Gallium Arsenide) and InP (Indium Phosphide) of Group III-V and CdTe (Cadmium Telluride) of Group II-VI and CulnSe ₂ (CIS; Group I-III-VI); It is classified into thin film type such as Copper Indium Diselenide), and the organic material solar cell is classified into organic molecular type and organic / inorganic complex type. In addition, there are dye-sensitized solar cells, all of which belong to the thin film type.

이와 같이 여러 종류의 태양전지 중에서 에너지 변환효율이 높고 제조 비용이 상대적으로 저렴한 벌크형 실리콘 태양전지가 주로 지상 전력용으로 폭넓게 활용되어오고 있다.As such, bulk silicon solar cells having high energy conversion efficiency and relatively low manufacturing cost have been widely used for ground power.

그러나, 최근에는 벌크형 실리콘 태양전지의 수요가 급증함에 따라 원료의 부족 현상으로 가격이 상승하려는 추세에 있다. 이에 대규모 지상 전력용 태양전지의 저가화 및 양산화 기술 개발을 위해서는 실리콘 원료를 현재의 수 100분의 1로 절감할 수 있는 박막형 태양전지의 개발이 절실히 요구되고 있다.However, in recent years, as the demand for bulk silicon solar cells has soared, the price is on the rise due to the shortage of raw materials. Therefore, in order to develop a low-cost and mass-production technology for large-scale ground power solar cells, development of thin-film solar cells that can reduce silicon raw materials to one hundredth of the present is urgently required.

현재 상용화된 a-Si:H 박막 태양전지의 집적화하는 방법은 도1a 내지 도1f에 나타내었다. 우선 유리기판(1) 위에 투명전극층(2)을 형성한다. 투명전극층(2)을 레이저 패터닝 하기 위해 기판(1)을 뒤집고 패터닝한다. 패터닝 후 기판을 다시 뒤집어 잔여물을 세정 건조하고 박막 태양전지층(3)을 증착한다. 박막 태양전지층(3)을 패터닝 하기 위해 기판(1)을 다시 뒤집고 패터닝 한 후에 기판(1)을 뒤집고 세정한다. 이면전극층(4)을 형성한다. 마지막으로 이면전극층(4)의 패터닝을 위해 기판(1)을 뒤집고 패터닝 한 후 세정한다. 기존의 상용화된 집적화 기술에서는 투명 전극층(2), 박막 태양전지층(3), 이면전극층(4)을 패터닝 하기 위해 최소한 3번의 레이저 패터닝이 필요했다. 각 패터닝에 의해 손실되는 면적과 패터닝 사이의 공정 마진에 의해 대략 250㎛~300㎛의 셀간 무효 간격이 생기며 이로 인해 단위 셀 면적의 약 3~4%에 해당하는 무효면적이 생긴다. 또한, 레이저 패터닝이 대기 중에서 이루어져야 하므로 대기 노출에 의한 박막 태양전지 성능 저하의 문제, 진공 상태와 대기 상태를 오가는 반복 공정으로 인한 생산성 저하의 문제, 공정 전체에 청정실(clean room) 시설이 마련되어야 하는 문제점들이 있다.A method of integrating a commercially available a-Si: H thin film solar cell is illustrated in FIGS. 1A to 1F. First, the transparent electrode layer 2 is formed on the glass substrate 1. The substrate 1 is inverted and patterned for laser patterning the transparent electrode layer 2. After patterning, the substrate is turned upside down, the residue is washed and dried, and the thin film solar cell layer 3 is deposited. In order to pattern the thin film solar cell layer 3, the substrate 1 is flipped over again and patterned, and then the substrate 1 is flipped over and cleaned. The back electrode layer 4 is formed. Finally, the substrate 1 is turned over, patterned and cleaned for the patterning of the back electrode layer 4. In conventional commercialization techniques, at least three laser patternings were required to pattern the transparent electrode layer 2, the thin film solar cell layer 3, and the back electrode layer 4. The area lost by each patterning and the process margin between patterning results in a cell-to-cell void spacing of approximately 250 μm to 300 μm, which results in about 3-4% of the unit cell area. In addition, since laser patterning must be performed in the atmosphere, the problem of deterioration of thin film solar cell performance due to the exposure to the atmosphere, the problem of productivity deterioration due to the repetitive process between vacuum and atmospheric conditions, and the clean room facility should be provided throughout the process. There are problems.

따라서, 본 발명은 기존의 집적형 박막 태양전지 제조시 수반되는 문제점인 셀의 무효면적을 감소시키는 것을 기술적 과제로 한다. Therefore, the present invention is to reduce the invalid area of the cell, which is a problem associated with the manufacturing of the conventional integrated thin film solar cell as a technical problem.

또한, 집적형 박막 태양전지 제조시 기판을 대기중에 노출시키지 않는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, it is a technical problem that the substrate is not exposed to the air when fabricating an integrated thin film solar cell.

또한, 본 발명은 집적형 박막 태양전지 제조시 성능 저하가 발생되지 않도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is to ensure that the performance degradation does not occur when manufacturing an integrated thin film solar cell.

또한, 본 발명은 집적형 박막 태양전지 제조시 공정비용을 절감하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is a technical problem to reduce the process cost when manufacturing an integrated thin film solar cell.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측면에 절연물질로 절연체를 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지의 제2 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated thin film solar cell, the method comprising: (a) forming a first electrode layer of a first conductive material on a substrate; Forming a solar cell layer on the solar cell layer, (c) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, and (d) passing through the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer. Forming a plurality of first trenches spaced apart from each other to form a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other at a predetermined interval; (e) the solar cell layer and the second electrode layer on both sidewalls of the first trench; Further etching sidewall surfaces of the second trench to form a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) forming an insulator with an insulating material on one side of each of the unit thin film solar cells, g) the unit thin film solar First and forming a conductor to the third conductive material is a first electrode fingers of the second electrode layer and the unit thin-film units other thin film solar cell adjacent to the solar cell so as to be electrically connected.

상기 제1 및 2 트렌치는 레이저 스크라이빙 공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. The first and second trenches are preferably formed by a laser scribing process.

상기 제1 도전성물질은 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 또는 산화인듐주석(ITO)으로 이루어지거나, 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 및 산화인듐주석(ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.The first conductive material may be formed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), or indium tin oxide (ITO), or at least two of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), and indium tin oxide (ITO). It is preferable to consist of the combination containing the above.

상기 제2 및 3 도전성 물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)으로 이루어지거나 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어 지는 것이 바람직하다.The second and third conductive materials may be made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), It is preferably made of a combination containing at least two or more of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr).

상기 절연체는 잉크젯(ink jet), 스크린 인쇄(screen printing), 요판 인쇄, 평판 인쇄, 철판 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 나노 임프린트(nano imprint) 또는 스탬핑(stamping) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.The insulator may be any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. It is preferably formed.

상기 도전체는 잉크젯(ink jet), 스크린 인쇄(screen printing), 요판 인쇄, 평판 인쇄, 철판 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 나노 임프린트(nano imprint) 또는 스탬핑(stamping) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.The conductor may be any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. It is preferable to form.

상기 절연물질은 무기계 세라믹인 금속 산화물, 질화물, 실리콘 산화물, 질화물, 탄화물 및 에나멜(enamel) 또는 유기계 폴리머, 유무기 복합계인 하이브리머(hybrimer)이거나, 상기 물질 중 적어도 2개 이상을 포함한 것이 바람직하다.The insulating material may be a metal oxide, nitride, silicon oxide, nitride, carbide, and an enamel or organic polymer, or an organic-inorganic hybrid, or at least two or more of the above materials. .

본 발명의 일 실시예 따른 집적형 박막 태양전지는 상기의 방법으로 제조되는 것이 바람직하다.Integrated thin film solar cell according to an embodiment of the present invention is preferably manufactured by the above method.

본 발명의 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 단위 박막 태양전지 각각의 양 측면에 절연물질로 절연체를 형성하되, 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에서 제1 전극층이 노출되도록 상기 절연체를 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지의 제2 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated thin film solar cell, including (a) forming a first electrode layer with a first conductive material on a substrate, and (b) forming a solar cell layer on the first electrode layer. Step (c) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, (d) a plurality of first through the first electrode layer, the solar cell layer, the second electrode layer spaced apart a predetermined interval Forming trenches to form a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other at predetermined intervals, and (e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer from both sidewall surfaces of the first trench. Forming a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) forming an insulator with an insulating material on both sides of each of the unit thin film solar cells, wherein one side of each of the unit thin film solar cells Exposes the first electrode layer Forming the insulator, (g) forming a conductor with a third conductive material such that the second electrode layer of the unit thin film solar cell and the first electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a step.

상기 도전체는 잉크젯(ink jet), 스크린 인쇄(screen printing), 요판 인쇄, 평판 인쇄, 철판 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 나노 임프린트(nano imprint) 또는 스탬핑(stamping) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. The conductor may be any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. It is preferable to form.

본 발명의 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지는 상기의 방법으로 제조되는 것이 바람직하다.An integrated thin film solar cell according to another embodiment of the present invention is preferably manufactured by the above method.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 단위 박막 태양전지 각각의 상기 태양전지층 및 제2 전극층을 식각하여 제3 트렌치를 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측면에 절연물질로 절연체를 형성하는 단계, (h)상기 단위 박막 태양전지의 제2 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing an integrated thin film solar cell includes (a) forming a first electrode layer with a first conductive material on a substrate, and (b) forming a solar cell layer on the first electrode layer. (C) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, and (d) a plurality of agents penetrating the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer and spaced a predetermined distance apart from each other. Forming a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined trench, and (e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer among both sidewall surfaces of the first trench. Forming a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) forming the third trench by etching the solar cell layer and the second electrode layer of each of the unit thin film solar cells, (g) each of the unit thin film solar cells Forming an insulator with an insulating material on one side of the substrate; (h) a third conductivity such that the second electrode layer of the unit thin film solar cell and the first electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a conductor from a material.

상기 제1, 2 및 3 트렌치는 레이저 스크라이빙 공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.The first, second and third trenches are preferably formed by a laser scribing process.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지는 상기의 방법으로 제조되는 것이 바람직하다.An integrated thin film solar cell according to another embodiment of the present invention is preferably manufactured by the above method.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 소정 간격 이격된 다수의 제1 전극층 패턴을 형성하는 단계, (b)상기 (a)단계에 의한 기판 상의 전면에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 (b)단계에 의한 기판 상의 전면에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)단위 제1 전극층 패턴 각각의 일 측이 노출되도록 상기 태양전지층 및 제2 전극층을 식각하여 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접하는 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated thin film solar cell, including (a) forming a plurality of first electrode layer patterns spaced at a predetermined interval from a first conductive material on a substrate, (b) (a) Forming a solar cell layer on the entire surface on the substrate by the step, (c) Forming a second electrode layer with a second conductive material on the entire surface on the substrate by the step (b), (d) Unit first electrode layer pattern Forming a plurality of unit thin film solar cells by etching the solar cell layer and the second electrode layer to expose one side thereof, and (e) adjacent to the first electrode layer and the unit thin film solar cell of the unit thin film solar cell. And forming a conductor on one side of each of the unit thin film solar cells using a third conductive material to electrically connect the second electrode layer of the other unit thin film solar cell.

상기 (d)단계의 식각 공정은 레이저 스크라이빙 공정인 것이 바람직하다. The etching process of step (d) is preferably a laser scribing process.

상기 제1 전극층 패턴은 인쇄(printing)법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.The first electrode layer pattern is preferably formed by a printing method.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 소정 간격 이격된 다수의 제1 전극층 패턴을 형성하는 단계, (b)상기 (a)단계에 의한 기판 상의 전면에 제1 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 (b)단계에 의한 기판 상의 전면에 절연물질 또는 제2 도전성물질로 중간층을 형성하는 단계, (d)단위 제1 전극층 패턴 각각의 일 측이 노출되도록 상기 제1 태양전지층 및 중간층을 식각하는 단계, (e)상기 (d)단계에 의한 기판 상의 전면에 제2 태양전지층을 형성하는 단계, (f)상기 (e)단계에 의한 기판 상의 전면에 제3 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (g)상기 단위 제1 전극층 패턴 각각의 일 측이 노출되도록 상기 제2 태양전지층 및 제2 전극층을 식각하여 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (h)상기 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접하는 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제4 도전성물질로 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에 도전체를 형성하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an integrated thin film solar cell, including (a) forming a plurality of first electrode layer patterns spaced at a predetermined interval from a first conductive material on a substrate, (b) (a) Forming a first solar cell layer on the entire surface of the substrate by step (c) forming an intermediate layer of an insulating material or a second conductive material on the entire surface of the substrate by step (b), and (d) Etching the first solar cell layer and the intermediate layer such that one side of each of the first electrode layer patterns is exposed; (e) forming a second solar cell layer on the entire surface of the substrate by (d); Forming a second electrode layer with a third conductive material on the entire surface of the substrate according to the step (e); and (g) the second solar cell layer and the second electrode layer so that one side of each of the unit first electrode layer patterns is exposed. Etching to form a plurality of unit thin film solar cells, (h) phase Conductors are provided on one side of each of the unit thin film solar cells with a fourth conductive material so that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected. Forming a step.

상기 (d)단계 및 (g)단계의 식각 공정은 레이저 스크라이빙 공정인 것이 바람직하다.The etching process of steps (d) and (g) is preferably a laser scribing process.

상기 제1 및 2 도전성물질은 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 또는 산화인듐주석(ITO)으로 이루어지거나, 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 및 산화인듐주석(ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.The first and second conductive materials may be formed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), or indium tin oxide (ITO), or at least one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), and indium tin oxide (ITO). It is preferable that it consists of a combination containing two or more.

상기 절연물질은 절연성 금속 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 실리콘 탄화물 중 적어도 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.The insulating material is preferably at least one or more of an insulating metal oxide, silicon oxide, silicon nitride and silicon carbide.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치에 절연물질을 매립하여 절연 둑을 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지의 제1 전극층의 일부가 노출되도록 상기 절연 둑을 식각하는 단계, (h)상기 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질을 비스듬히 증착하여 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing an integrated thin film solar cell includes (a) forming a first electrode layer with a first conductive material on a substrate, and (b) forming a solar cell layer on the first electrode layer. (C) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, and (d) a plurality of agents penetrating the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer and spaced a predetermined distance apart from each other. Forming a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined trench, and (e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer among both sidewall surfaces of the first trench. Forming a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) embedding an insulating material in the first trench and the second trench to form an insulation dam, (g) the unit A portion of the first electrode layer of the thin film solar cell is exposed Etching the insulation bank so that (h) depositing a third conductive material at an angle so that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a conductive layer.

상기 제1 및 2 트렌치는 레이저 스크라이빙 공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.The first and second trenches are preferably formed by a laser scribing process.

상기 절연 둑을 식각하는 공정은 레이저 스크라이빙 공정 또는 포토리소그라피 공정인 것이 바람직하다. It is preferable that the process of etching the insulation dam is a laser scribing process or a photolithography process.

상기 제2 및 3 도전성물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)으로 이루어지거나 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어 지는 것이 바람직하다.The second and third conductive materials may be made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), It is preferably made of a combination containing at least two or more of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr).

상기 절연 둑은 잉크젯(ink jet), 스크린 인쇄(screen printing), 요판 인쇄, 평판 인쇄, 철판 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 나노 임프린트(nano imprint) 또는 스탬핑(stamping) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.The insulation dam may use any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. It is preferable to form.

본 발명의 또 다른 실시예 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법은 (a)기판 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층을 형성하는 단계, (b)상기 제1 전극층 상에 태양전지층을 형성하는 단계, (c)상기 태양전지층 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층을 형성하는 단계, (d)상기 제1 전극층, 태양전지층, 제2 전극층을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성하는 단계, (e)상기 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층 및 제2 전극층의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성하는 단계, (f)상기 단위 박막 태양전지 각각의 양 측면에 절연물질로 절연체를 형성하되, 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에서 제1 전극층이 노출되도록 상기 절연체를 형성하는 단계, (g)상기 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질을 비스듬히 증착하여 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing an integrated thin film solar cell includes (a) forming a first electrode layer with a first conductive material on a substrate, and (b) forming a solar cell layer on the first electrode layer. (C) forming a second electrode layer with a second conductive material on the solar cell layer, and (d) a plurality of agents penetrating the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer and spaced a predetermined distance apart from each other. Forming a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined trench, and (e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer among both sidewall surfaces of the first trench. Forming a second trench having a width wider than that of the first trench, (f) forming an insulator with an insulating material on both sides of each of the unit thin film solar cells, wherein each of the unit thin film solar cells Side exposes the first electrode layer (G) depositing a third conductive material at an angle so that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a conductive layer.

상기 제2 및 3 도전성물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)으로 이루어지거나 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어 지는 것이 바람직하다. The second and third conductive materials may be made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), It is preferably made of a combination containing at least two or more of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr).

본 발명에 따르면, 집적형 박막 태양전지 제조시 무효면적을 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the reactive area when manufacturing an integrated thin film solar cell.

또한, 본 발명애 따르면, 집적형 박막 태양전지 제조시 기판을 대기중에 노 출시키지 않는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the substrate is not exposed to the atmosphere when manufacturing the integrated thin film solar cell.

또한, 본 발명에 따르면, 집적형 박막 태양전지 제조시 성능 저하가 발생되지 않는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the performance degradation does not occur when manufacturing the integrated thin film solar cell.

또한, 본 발명은 집적형 박막 태양전지 제조시 공정비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the process cost when manufacturing an integrated thin film solar cell.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[실시예 1]Example 1

도2a 내지 도2d는 본 발명의 실시예 1에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.2A to 2D illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 1 of the present invention.

도2a 내지 도2d를 참조하면, 기판(100) 상에 제1 전극층(110), 태양전지층(120), 제2 전극층(130), 절연체(140), 도전체(150)가 형성되어 있다.2A to 2D, a first electrode layer 110, a solar cell layer 120, a second electrode layer 130, an insulator 140, and a conductor 150 are formed on the substrate 100. .

(a), (b), (c) 단계steps (a), (b) and (c)

도2a를 참조하면, 기판(100) 상에 제1 도전성물질로 제1 전극층(110)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, the first electrode layer 110 is formed of the first conductive material on the substrate 100.

기판(100)은 박막 태양전지를 구성하는 본체가 된다. 기판(100)은 빛이 일차적으로 입사되는 부분으로서, 빛의 투과율이 우수하며, 박막 태양전지 내에서의 내 부 단락을 방지할 수 있도록 투명 절연성 재질을 사용하는 것이 좋다. 예를 들면, 소다석회 유리, 일반 유리 또는 강화 유리 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 이외에, 폴리머 재질의 폴리머 기판을 사용할 수도 있다.The substrate 100 becomes a main body constituting the thin film solar cell. The substrate 100 is a part where light is primarily incident, and has excellent light transmittance, and a transparent insulating material may be used to prevent internal short circuit in the thin film solar cell. For example, any one selected from soda lime glass, ordinary glass or tempered glass can be used. In addition, a polymer substrate made of a polymer material may be used.

제1 전극층(110)은 기판(100)을 통해 태양광이 태양전지층으로 입사될 수 있도록 투명도전성 물질로 형성한다. 이에 따라, 제1 도전성물질은 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 또는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO)으로 이루어지거나, 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다. 제1 전극층(110)은 제1 도전성물질을 스퍼터(sputter)법이나 CVD (chemical vapor deposition)법, 진공증착(vacuum evaporation)법, 스프레이(spray)법, 인쇄(printing)법, 졸겔법 등을 사용하여 기판(100) 상에 형성된다.The first electrode layer 110 is formed of a transparent conductive material so that sunlight can be incident on the solar cell layer through the substrate 100. Accordingly, the first conductive material is made of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO ₂ ), or indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), It is made of a combination containing at least two or more of tin oxide (Tin Oxide; SnO ₂ ) and indium tin oxide (ITO). The first electrode layer 110 may be formed by sputtering, chemical vapor deposition, vacuum evaporation, spray, printing, sol-gel, or the like. Is formed on the substrate 100.

도2a를 참조하면, 제1 전극층(110) 상에 태양전지층(120)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, the solar cell layer 120 is formed on the first electrode layer 110.

태양전지층(120)은 광기전성 물질로 이루어진다. 태양전지층(120)은 태양광이 입사될 때 광기전력이 생성되는 임의의 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 태양전지층(120)은 실리콘 계열, 화합물 계열, 유기물 계열 및 건식 연료 감응 계열 태양전지 중 하나로 형성된다. 태양전지층(120)은 단일접합(single junction) 구조 또는 이중접합(double junction) 적층구조 또는 삼중접합(triple junction) 이상의 적층구조일 수 있다. 실리콘 계열 태양전지는 비정질 실리콘 (a-Si:H) 또는 미세결 정 실리콘(microcrystalline silicon; μc-Si:H), 비정질 실리콘게르마늄(amorphous silicon-germanium; a-SiGe:H) 단일접합 태양전지, 비정질 실리콘/비정질 실리콘 (a-Si:H/a-Si:H), 비정질 실리콘/미세결정 실리콘(a-Si:H/μc-Si:H), 비정질 실리콘/다결정 실리콘(a-Si:H/poly-Si), 비정질 실리콘/비정질 실리콘게르마늄(a-Si:H/a-SiGe:H) 이중접합 태양전지, 비정질 실리콘/미세결정 실리콘/미세결정 실리콘(a-Si:H/ μc-Si:H/ μc-Si:H), 비정질 실리콘/비정질 실리콘게르마늄/비정질 실리콘게르마늄(a-Si:H/a-SiGe:H/a-SiGe:H) 삼중접합 태양전지 중 하나를 사용할 수 있다.The solar cell layer 120 is made of a photovoltaic material. The solar cell layer 120 may be formed of any material in which photovoltaic power is generated when sunlight is incident. For example, the solar cell layer 120 is formed of one of silicon-based, compound-based, organic-based and dry fuel sensitive solar cells. The solar cell layer 120 may have a single junction structure, a double junction laminate structure, or a triple junction or triple laminate structure. Silicon-based solar cells are amorphous silicon (a-Si: H) or microcrystalline silicon (μc-Si: H), amorphous silicon-germanium (a-SiGe: H) single junction solar cell, Amorphous silicon / amorphous silicon (a-Si: H / a-Si: H), amorphous silicon / microcrystalline silicon (a-Si: H / μc-Si: H), amorphous silicon / polycrystalline silicon (a-Si: H / poly-Si), amorphous silicon / amorphous silicon germanium (a-Si: H / a-SiGe: H) double junction solar cell, amorphous silicon / microcrystalline silicon / microcrystalline silicon (a-Si: H / μc-Si (H / μc-Si: H) and amorphous silicon / amorphous silicon germanium / amorphous silicon germanium (a-Si: H / a-SiGe: H / a-SiGe: H) triple junction solar cells may be used.

본 발명에서는 제1 전극층이 형성된 유리기판 상에 PECVD 방법을 사용하여 비정질 실리콘 태양전지층을 형성하였다. 비정질 실리콘을 형성하기 위해 사용한 가스는 SiH₄, H₂ 이고 도핑 가스는 PH₃, B₂H₆ 이다. 이 밖에 CH4 등의 가스를 쓸 수 있다.In the present invention, an amorphous silicon solar cell layer is formed on the glass substrate on which the first electrode layer is formed by using a PECVD method. Gases used to form amorphous silicon are SiH ₄ , H ₂ and doping gases are PH ₃ , B ₂ H ₆ . In addition, gases such as CH4 can be used.

도2a를 참조하면, 태양전지층(120) 상에 제2 도전성물질로 제2 전극층(130)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a second electrode layer 130 is formed of a second conductive material on the solar cell layer 120.

제2 도전성물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)이거나, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다. 한편, 제2 도전성물질을 증착하기 전에 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 또는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO) 중 어느 하나를 먼저 증착하고 제 2 도전성물질을 증착하는 것도 좋다. 이에 의해, 제2 전극층이 다층으로 형성될 수 있다. 제2 전극층(130)은 직진성이 좋은 진공증착법이나 스퍼터(sputter)법, CVD법, 스프레이(spray)법, 인쇄(press)법, 졸겔법 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 형성된다.The second conductive material is aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), silver (Ag) , Gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni), and chromium (Cr). Meanwhile, before depositing the second conductive material, any one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO ₂ ), or indium tin oxide (ITO) is first deposited and the second conductive material is deposited. It is also good to deposit. As a result, the second electrode layer may be formed in a multilayer. The second electrode layer 130 is formed by any one or two or more of a vacuum evaporation method, a sputtering method, a CVD method, a spraying method, a printing method, a sol-gel method with good straightness.

(d) 단계(d) step

도2b를 참조하면, 제1 전극층(110), 태양전지층(120), 제2 전극층(130)을 관통하며 소정 간격 이격된 다수의 제1 트렌치를 형성하여 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지를 형성한다.Referring to FIG. 2B, a plurality of first trenches penetrating the first electrode layer 110, the solar cell layer 120, and the second electrode layer 130 and spaced apart from each other by a predetermined interval are formed. To form a unit thin film solar cell.

제1 트렌치는 YAG 레이저 빔(190d)을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정으로 제1 전극층(110), 태양전지층(120) 및 제2 전극층(130)을 관통시켜 형성된다. 이때, 기판(100) 상에 제1 트렌치가 다수개 형성되도록 한다. 다수개의 제1 트렌치 각각은 소정 간격 이격되도록 형성된다. 이에 의해, 기판(100) 상의 전면에 형성된 박막 태양전지는 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지로 패터닝된다. 이로써, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지가 형성된다.The first trench is formed by penetrating the first electrode layer 110, the solar cell layer 120, and the second electrode layer 130 in a laser scribing process using the YAG laser beam 190d. In this case, a plurality of first trenches may be formed on the substrate 100. Each of the plurality of first trenches is formed to be spaced apart by a predetermined interval. As a result, the thin film solar cells formed on the entire surface of the substrate 100 are patterned into a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval. As a result, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are formed.

(e) 단계(e) step

도2b를 참조하면, 제1 트렌치의 양 측벽면 중 상기 태양전지층(120) 및 제2 전극층(130)의 측벽면을 더 식각하여 상기 제1 트렌치의 폭보다 더 넓은 폭을 갖는 제2 트렌치를 형성한다. Referring to FIG. 2B, second side trenches having a width wider than that of the first trench may be further etched by etching sidewall surfaces of the solar cell layer 120 and the second electrode layer 130 among both sidewall surfaces of the first trench. To form.

제2 트렌치는 YAG 레이저 빔(190D)을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정으로 태양전지층(120), 제2 전극층(130)을 식각하여 형성된다. 제2 트렌치의 형성 시에 사용되는 레이저 빔의 반경은 제1 트렌치의 형성 시에 사용되는 레이저 빔의 반경에 비해 상대적으로 더 크다. 이에 의해, 도2b에 도시된 바와 같이, 태양전지층(120) 및 제2 전극(130)에 형성된 제2 트렌치의 폭은 제1 전극층에 형성된 제1 트렌치의 폭에 비하여 상대적으로 더 크다. The second trench is formed by etching the solar cell layer 120 and the second electrode layer 130 by a laser scribing process using the YAG laser beam 190D. The radius of the laser beam used in the formation of the second trench is relatively larger than the radius of the laser beam used in the formation of the first trench. As a result, as illustrated in FIG. 2B, the width of the second trenches formed in the solar cell layer 120 and the second electrode 130 is relatively larger than the width of the first trenches formed in the first electrode layer.

한편, 제1 트렌치 형성 시 제1 전극층으로부터 비산된 제1 도전성물질이 제1 트렌치의 양 측벽면인 태양전지층(120)의 내벽이나 제2 전극층(130)의 내벽 등에 부착되는 경우가 있다. 이에 의해, 태양전지의 내부에서 단락이 발생될 수 있다. 또한, 제1 트렌치 형성에 의한 태양전지층(120) 및 제2 전극층(130)의 절단면의 막질이 악화되어 태양전지의 효율을 저하시킬 수 있다. 그러나, 제2 트렌치의 형성에 의해 제1 트렌치의 양 측벽면인 태양전지층(120)의 내벽이나 제2 전극층(130)의 내벽 등에 부착된 제1 도전성물질이 제거됨으로써, 상술한 내부 단락 문제나, 막질 불량에 따른 태양전지의 효율 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, when the first trench is formed, the first conductive material scattered from the first electrode layer may adhere to the inner wall of the solar cell layer 120 or the inner wall of the second electrode layer 130, which are both sidewall surfaces of the first trench. As a result, a short circuit may occur inside the solar cell. In addition, the quality of the cut surfaces of the solar cell layer 120 and the second electrode layer 130 due to the formation of the first trench may be deteriorated, thereby reducing the efficiency of the solar cell. However, the internal short circuit problem described above is removed by removing the first conductive material attached to the inner wall of the solar cell layer 120 or the inner wall of the second electrode layer 130, which are both sidewall surfaces of the first trench, by forming the second trench. It is possible to prevent the decrease in efficiency of the solar cell due to poor film quality.

(f) 단계(f) step

도2c를 참조하면, 단위 박막 태양전지 각각의 일 측면에 절연물질로 절연체(140)를 형성한다.Referring to FIG. 2C, an insulator 140 is formed of an insulating material on one side of each unit thin film solar cell.

절연체(140)를 형성하는 절연물질로는 무기계인 세라믹, 즉 금속 산화물(예, Al₂O₃,)이나 질화물(예, Si₃N₄), 실리콘 산화물(예, SiO₂), 탄화물(예, SiC) 이나 에 나멜(enamel) 또는 유기계인 폴리머, 유무기 복합계인 하이브리머(hybrimer) 등을 쓸 수 있다. 또한, 이러한 물질 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합등이 가능하다. 절연체(140)는 인쇄법으로 형성하는 것이 바람직하며 잉크젯(ink jet), 스크린 인쇄(screen printing), 요판 인쇄, 평판 인쇄, 철판 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 나노 임프린트(nano imprint) 또는 스탬핑(stamping) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성된다. 절연체(140)는 이후의 공정에서 형성되는 도전체(150)가 단위 박막 태양전지에서 제2 전극층과 제1 전극층간에 단락이 되는 것을 방지한다.The insulating material forming the insulator 140 may be an inorganic ceramic, that is, a metal oxide (eg, Al ₂ O ₃ ,) or nitride (eg, Si ₃ N ₄ ), silicon oxide (eg, SiO ₂ ), or carbide (eg, , SiC), enamel or organic polymer, organic-inorganic hybrid, and the like can be used. In addition, combinations including at least two or more of these materials are possible. The insulator 140 is preferably formed by a printing method, and may include ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint or stamping ( stamping). The insulator 140 prevents the conductor 150 formed in a later process from shorting between the second electrode layer and the first electrode layer in the unit thin film solar cell.

절연체(140)는 다음과 같은 방법으로 형성된다. 상기한 절연물질을 함유한 졸-겔(sol-gel) 용액이나 상기 절연물질의 나노 또는 마이크로 분말이 분산된 용액을 잉크처럼 사용하는 인쇄(printing)법을 사용함으로써, 마스크를 이용한 포토리소그라피(photolithography)법이나 폴리머 패턴의 사용 없이도 절연물질을 제2 전극층, 태양전지층, 제1전극층 상에 직접 도포하여 절연체(140)을 형성할 수 있다. 이러한 방법은 마스크 작업에 의한 식각 공정 없이 패턴화된 절연체(140)를 저온 공정으로 직접 형성하는 것이 가능하다. 이와 같이, 인쇄(printing)법을 이용하여 절연체(140)를 형성하면 고밀도의 고정세한 패턴의 인쇄가 가능하다. 또한, 비교적 공정이 간단하여 고가의 장비가 불필요하므로 제조 단가를 절감할 수 있다. The insulator 140 is formed in the following manner. Photolithography using a mask by using a printing method using an sol-gel solution containing the insulating material or a solution in which the nano or micro powder of the insulating material is dispersed as an ink. The insulator 140 may be formed by directly applying an insulating material on the second electrode layer, the solar cell layer, and the first electrode layer without using a method or a polymer pattern. This method can directly form the patterned insulator 140 by a low temperature process without the etching process by the mask operation. As such, when the insulator 140 is formed using a printing method, printing of a high-density, high-definition pattern is possible. In addition, since the process is relatively simple, expensive equipment is unnecessary, and thus manufacturing cost can be reduced.

(g) 단계(g) step

도2d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제2 전극층(130)과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층(110)이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체(150)를 형성한다.Referring to FIG. 2D, a conductor is formed of a third conductive material such that the second electrode layer 130 of the unit thin film solar cell and the first electrode layer 110 of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected. 150).

도전체(150)를 형성하는 제3 도전성물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)이거나, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다.The third conductive material forming the conductor 150 is aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum It consists of a combination containing at least two or more of (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) and chromium (Cr).

도전체(150)는 상기한 바와 같은 인쇄법으로 형성하는 것이 바람직하며 다음과 같은 방법으로 형성된다. 제3 도전성 물질을 함유한 졸-겔(sol-gel) 용액이나 상기 도전성물질의 나노 또는 마이크로 분말이 분산된 용액을 잉크처럼 사용하는 인쇄(printing)법을 사용함으로써, 마스크를 이용한 포토리소그라피(photolithography)법이나 폴리머 패턴의 사용 없이도 제3 도전성물질을 제2 전극층, 절연체, 제1전극층 상에 직접 도포하여 도전체(150)을 형성할 수 있다. 이러한 방법은 마스크 작업에 의한 식각 공정 없이 패턴화된 도전체(150)을 저온 공정으로 직접 형성하는 것이 가능하다. 이와 같이, 인쇄(printing)법을 이용하여 도전체(150)를 형성하면 고밀도의 고정세한 패턴의 인쇄가 가능하다. 또한, 비교적 공정이 간단하여 고가의 장비가 불필요하므로 제조 단가를 절감할 수 있다.The conductor 150 is preferably formed by the printing method as described above, and is formed by the following method. Photolithography using a mask by using a printing method using a sol-gel solution containing a third conductive material or a solution in which nano or micro powders of the conductive material are dispersed as an ink. The conductive material 150 may be formed by directly applying a third conductive material onto the second electrode layer, the insulator, and the first electrode layer without using a method or a polymer pattern. This method can directly form the patterned conductor 150 in a low temperature process without the etching process by the mask operation. As described above, when the conductor 150 is formed using a printing method, high-density, high-definition patterns can be printed. In addition, since the process is relatively simple, expensive equipment is unnecessary, and thus manufacturing cost can be reduced.

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전체(150)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, the plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductor 150. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 2][Example 2]

도3a 내지 도3d는 본 발명의 실시예 2에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.3A to 3D illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 2 of the present invention.

도3a 내지 도3d를 참조하면, 기판(200) 상에 제1 전극층(210), 태양전지층(220), 제2 전극층(230), 절연체(240, 240), 도전체(250)가 형성되어 있다.3A to 3D, the first electrode layer 210, the solar cell layer 220, the second electrode layer 230, the insulators 240 and 240, and the conductor 250 are formed on the substrate 200. It is.

(a), (b), (c), (d), (e) 단계steps (a), (b), (c), (d) and (e)

실시예 2의 상기 단계는 실시예 1과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the steps of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, redundant descriptions thereof will be omitted.

(f) 단계(f) step

도3c를 참조하면, 단위 박막 태양전지 각각의 양 측면에 절연물질로 절연체(240, 240)를 형성하되, 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에서 제1 전극층(210)이 노출되도록 절연체(240, 240)를 형성한다. Referring to FIG. 3C, the insulators 240 and 240 are formed on both sides of each of the unit thin film solar cells, but the insulator 240 is exposed to expose the first electrode layer 210 on one side of each of the unit thin film solar cells. 240).

절연체(240, 240)를 형성하는 절연물질은 실시예 1의 절연물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. 단지, 절연체(240, 240)는 동시에 형성하는 것이 바람직하다. 절연체(240, 240)는 이후의 공정에서 형성되는 도전체(250)가 단위 박막 태양전지에서 제2 전극층과 제1 전극층간에 단락이 되는 것을 방지한다. 한편 본 실시예는 실시예 1과 달리 절연체(240)를 하나 더 형성함으로써, 이후의 공정에서 형성되는 도전체(250)가 인접한 타 단위 태양전지의 제2 전극층(230)과 단락될 가능성을 방지할 수 있다.The insulating material forming the insulators 240 and 240 is the same as that of the first embodiment, and the forming method is also the same as that of the first embodiment. However, the insulators 240 and 240 are preferably formed at the same time. The insulators 240 and 240 prevent the short circuit between the second electrode layer and the first electrode layer in the unit thin film solar cell. On the other hand, in the present embodiment, unlike the first embodiment, by forming one more insulator 240, it is possible to prevent the possibility that the conductor 250 formed in a subsequent process is short-circuited with the second electrode layer 230 of the adjacent unit solar cell. can do.

(g) 단계(g) step

도3d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제2 전극층(230)과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층(210)이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체(250)를 형성한다.Referring to FIG. 3D, a conductor is formed of a third conductive material such that the second electrode layer 230 of the unit thin film solar cell and the first electrode layer 210 of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. 250).

도전체(250)를 형성하는 제3 도전성물질은 실시예 1의 제3 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The third conductive material for forming the conductor 250 is the same as the third conductive material of the first embodiment, and the forming method is also the same as that of the first embodiment.

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전체(250)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductor 250. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 3]Example 3

도4a 내지 도4d는 본 발명의 실시예 3에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.4A to 4D illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 3 of the present invention.

도4a 내지 도4d를 참조하면, 기판(300) 상에 제1 전극층(310), 태양전지층(320), 제2 전극층(330), 절연체(340), 도전체(350)가 형성되어 있다.4A to 4D, a first electrode layer 310, a solar cell layer 320, a second electrode layer 330, an insulator 340, and a conductor 350 are formed on the substrate 300. .

(a), (b), (c), (d), (e) 단계steps (a), (b), (c), (d) and (e)

실시예 3의 상기 단계는 실시예 1과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the steps of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, redundant descriptions thereof will be omitted.

(f) 단계(f) step

도4b를 참조하면, 단위 박막 태양전지 각각의 태양전지층(320) 및 제2 전극층(330)을 식각하여 제3 트렌치를 형성한다.Referring to FIG. 4B, a third trench is formed by etching the solar cell layer 320 and the second electrode layer 330 of each unit thin film solar cell.

제3 트렌치는 YAG 레이저 빔을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정으로 태양전지층(320), 제2 전극층(330)을 식각하여 형성된다. 제3 트렌치의 형성 시에 사용되는 레이저 빔의 직경은 제1 트렌치의 형성 시에 사용되는 레이저 빔의 직경에 비해 상대적으로 크고, 제2 트렌치의 형성 시에 사용되는 레이저 빔의 반경보다는 상대적으로 작다.The third trench is formed by etching the solar cell layer 320 and the second electrode layer 330 by a laser scribing process using a YAG laser beam. The diameter of the laser beam used in the formation of the third trench is relatively large compared to the diameter of the laser beam used in the formation of the first trench and relatively smaller than the radius of the laser beam used in the formation of the second trench. .

이러한 제3 트렌치를 형성함으로써, 이후의 공정에서 형성되는 도전체(350)가 인접한 타 단위 태양전지의 제2 전극층(330)과 단락될 가능성을 방지할 수 있다.By forming the third trench, it is possible to prevent the possibility that the conductor 350 formed in a later process is short-circuited with the second electrode layer 330 of another adjacent unit solar cell.

(g) 단계(g) step

도4c를 참조하면, 단위 박막 태양전지 각각의 일 측면에 절연물질로 절연체(340)를 형성한다.Referring to FIG. 4C, an insulator 340 is formed of an insulating material on one side of each unit thin film solar cell.

절연체(340)를 형성하는 절연물질은 실시예 1의 절연물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. 절연체(340)는 이후의 공정에서 형성되는 도전체(350)가 단위 박막 태양전지에서 제2 전극층과 제1 전극층간에 단락이 되는 것을 방지한다.The insulating material forming the insulator 340 is the same as the insulating material of the first embodiment, and the forming method is also the same as that of the first embodiment. The insulator 340 prevents the conductor 350 formed in a later process from being shorted between the second electrode layer and the first electrode layer in the unit thin film solar cell.

(h) 단계(h) step

도4d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제2 전극층(330)과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제1 전극층(310)이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 도전체(350)를 형성한다.Referring to FIG. 4D, the second electrode layer 330 of the unit thin film solar cell and the first electrode layer 310 of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other using a third conductive material. 350).

도전체(350)를 형성하는 제3 도전성물질은 실시예 1의 제3 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The third conductive material for forming the conductor 350 is the same as the third conductive material of the first embodiment, and the forming method is also the same as the first embodiment.

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전체(350)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductor 350. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 4]Example 4

도5a 내지 도5d는 본 발명의 실시예 4에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.5A to 5D illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 4 of the present invention.

도5a 내지 도5d를 참조하면, 기판(400) 상에 제1 전극층(410), 태양전지층(420), 제2 전극층(430), 도전체(440)가 형성되어 있다.5A through 5D, a first electrode layer 410, a solar cell layer 420, a second electrode layer 430, and a conductor 440 are formed on the substrate 400.

(a) 단계(a) step

도5a를 참조하면, 기판(400) 상에 제1 도전성물질로 소정 간격 이격된 다수의 제1 전극층 패턴(410)을 형성한다.Referring to FIG. 5A, a plurality of first electrode layer patterns 410 spaced apart from each other by a first conductive material on a substrate 400 is formed.

기판(400)은 실시예 1의 기판과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. Since the substrate 400 is the same as that of the first embodiment, redundant description thereof will be omitted.

기판(400) 상에 다수의 제1 전극층 패턴(410)을 형성한다. A plurality of first electrode layer patterns 410 are formed on the substrate 400.

제1 전극층 패턴(410)은 기판(400)을 통해 태양광이 태양전지층으로 입사될 수 있도록 투명도전성 물질로 형성한다. 이에 따라, 제1 도전성물질은 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO2) 또는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO)으로 이루어지거나, 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO2) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다.The first electrode layer pattern 410 is formed of a transparent conductive material so that sunlight can be incident on the solar cell layer through the substrate 400. Accordingly, the first conductive material may be made of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), or indium tin oxide (ITO), or zinc oxide (ZnO), or oxide. It consists of a combination containing at least two or more of tin oxide (SnO 2) and indium tin oxide (ITO).

제1 전극층 패턴(410)은 다음과 같은 방법으로 형성된다. The first electrode layer pattern 410 is formed by the following method.

제1 도전성물질을 함유한 졸-겔(sol-gel) 용액 용액이나 상기 도전성물질의 나노 또는 마이크로 분말이 분산된 용액을 잉크처럼 사용하는 인쇄(printing)법을 사용함으로써, 마스크를 이용한 포토리소그라피법이나 폴리머 패턴의 사용 없이도 기판(400) 상에 직접 도포하여 제1 전극층 패턴(410)을 형성할 수 있다. 이 경우, 롤러 등을 사용하여 제1 도전성물질을 기판(400) 상에 직접 도포할 수 있으나, 이러한 방법에 한정되는 것은 아니다. 이러한 방법은 마스크 작업에 의한 식각 공정 없이 띠 모양으로 패턴화된 제1 전극층(410)을 저온 공정으로 직접 형성하는 것이 가능하다. 이와 같이, 인쇄(printing)법을 이용하여 제1 전극층 패턴(410)을 형성하면 고밀도의 고정세한 패턴의 인쇄가 가능하다. 또한, 비교적 공정이 간단하며 기존의 공정과 같이 레이저 패터닝을 위한 고가의 장비가 불필요하므로 제조 단가를 절감할 수 있다. Photolithography using a mask by using a printing method using a sol-gel solution solution containing a first conductive material or a solution in which nano or micro powder of the conductive material is dispersed as an ink Alternatively, the first electrode layer pattern 410 may be formed by directly applying on the substrate 400 without using a polymer pattern. In this case, the first conductive material may be directly applied onto the substrate 400 using a roller or the like, but is not limited thereto. In this method, the stripe-shaped patterned first electrode layer 410 may be directly formed by a low temperature process without an etching process by a mask operation. As such, when the first electrode layer pattern 410 is formed by using a printing method, printing of a high-density, high-definition pattern is possible. In addition, since the process is relatively simple and expensive equipment for laser patterning is unnecessary like the existing process, manufacturing cost can be reduced.

한편, 도 5a에 도시된 제1 전극층 패턴(410)은 상술한 인쇄법 이외에 제1 도전성물질을 기판(400) 상의 전면에 스퍼티링(sputtering)법, CVD법 등으로 적층시킨 후, 통상의 포토리소그라피법을 사용하여 형성하거나, 레이저 스크라이빙법에 의해 형성할 수 있다.Meanwhile, the first electrode layer pattern 410 illustrated in FIG. 5A may be formed by sputtering, CVD, or the like on the entire surface of the substrate 400 in addition to the printing method described above. It may be formed using a photolithography method or by a laser scribing method.

(b) 단계(b) step

도5b를 참조하면, (a)단계에 의한 기판(400) 상의 전면에 태양전지층(420)을 형성한다.Referring to FIG. 5B, the solar cell layer 420 is formed on the entire surface of the substrate 400 by the step (a).

태양전지층(420)은 광기전성 물질로 이루어진다. 태양전지층(420)은 태양광이 입사될 때 광기전력이 생성되는 임의의 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 태양전지층(420)은 실리콘 계열, 화합물 계열, 유기물 계열 및 건식 연료 감응 계열 태양전지 중 하나로 형성된다.The solar cell layer 420 is made of a photovoltaic material. The solar cell layer 420 may be formed of any material in which photovoltaic power is generated when sunlight is incident. For example, the solar cell layer 420 is formed of one of silicon-based, compound-based, organic-based and dry fuel sensitive solar cells.

본 발명에서는 제1 전극층이 형성된 유리 기판 상에 PECVD 방법을 사용하여 비정질 실리콘 태양전지층을 형성하였다. 비정질 실리콘을 형성하기 위해 사용한 가스는 SiH₄, H₂ 이고 도핑 가스는 PH₃, B₂H₆ 이다. 이 밖에 CH4 등의 가스를 쓸 수 있다.In the present invention, an amorphous silicon solar cell layer is formed on the glass substrate on which the first electrode layer is formed by using a PECVD method. Gases used to form amorphous silicon are SiH ₄ , H ₂ and doping gases are PH ₃ , B ₂ H ₆ . In addition, gases such as CH4 can be used.

(c) 단계(c) step

도5b를 참조하면, (b)단계에 의한 기판(400) 상의 전면에 제2 도전성물질로 제2 전극층(430)을 형성한다.Referring to FIG. 5B, the second electrode layer 430 is formed of the second conductive material on the entire surface of the substrate 400 by the step (b).

제2 도전성물질은 실시예 1의 제2 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The second conductive material is the same as the second conductive material of Example 1, and the forming method is also the same as that of Example 1.

(d) 단계(d) step

도5c를 참조하면, 제1 전극층(410) 패턴 각각의 일 측이 노출되도록 상기 태양전지층(420) 및 제2 전극층(430)을 식각하여 다수의 단위 박막 태양전지를 형성한다.Referring to FIG. 5C, a plurality of unit thin film solar cells are formed by etching the solar cell layer 420 and the second electrode layer 430 so that one side of each of the first electrode layer 410 patterns is exposed.

식각 공정은 YAG 레이저 빔을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정이다. 레이저 스크라이빙 공정으로 태양전지층(420) 및 제2 전극층(430)을 식각한다. 이에 의해, 기판(400) 상의 전면에 형성된 박막 태양전지는 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지로 패터닝된다. 이로써, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지가 형성된다.The etching process is a laser scribing process using a YAG laser beam. The solar cell layer 420 and the second electrode layer 430 are etched by a laser scribing process. As a result, the thin film solar cells formed on the entire surface of the substrate 400 are patterned into a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval. As a result, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are formed.

(e) 단계(e) step

도5d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접하는 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질로 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에 도전체(440)를 형성한다.Referring to FIG. 5D, one side of each unit thin film solar cell is formed of a third conductive material such that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. The conductor 440 is formed in the film.

도전체(440)를 형성하는 제3 도전성물질은 실시예 1의 제3 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The third conductive material for forming the conductor 440 is the same as the third conductive material of the first embodiment, and the forming method is also the same as the first embodiment.

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전체(440)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductor 440. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 5]Example 5

도6a 내지 도6f는 본 발명의 실시예 5에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.6A to 6F illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 5 of the present invention.

도6a 내지 도6f를 참조하면, 기판(500) 상에 제1 전극층(510), 제1 태양전지층(520), 중간층(530), 제2 태양전지층(540), 제2 전극층(550), 도전체(560)가 형성되어 있다.6A through 6F, the first electrode layer 510, the first solar cell layer 520, the intermediate layer 530, the second solar cell layer 540, and the second electrode layer 550 on the substrate 500. ) And a conductor 560 is formed.

(a) 단계(a) step

도6a를 참조하면, 기판(500) 상에 제1 도전성물질로 소정 간격 이격된 다수의 제1 전극층 패턴(510)을 형성한다.Referring to FIG. 6A, a plurality of first electrode layer patterns 510 spaced apart from each other by a first conductive material on a substrate 500 is formed.

기판(500)은 실시예 1의 기판과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. Since the substrate 500 is the same as that of the first embodiment, redundant description thereof will be omitted.

기판(500) 상에 다수의 제1 전극층 패턴(510)을 형성한다. A plurality of first electrode layer patterns 510 is formed on the substrate 500.

제1 전극층 패턴(510)은 기판(500)을 통해 태양광이 태양전지층으로 입사될 수 있도록 투명도전성 물질로 형성한다. 이에 따라, 제1 도전성물질은 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 또는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO)으로 이루어지거나, 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다.The first electrode layer pattern 510 is formed of a transparent conductive material so that sunlight can be incident on the solar cell layer through the substrate 500. Accordingly, the first conductive material is made of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO ₂ ), or indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), It is made of a combination containing at least two or more of tin oxide (Tin Oxide; SnO ₂ ) and indium tin oxide (ITO).

제1 전극층 패턴(510)의 형성 방법은 실시예 4와 동일하다. The formation method of the first electrode layer pattern 510 is the same as that of the fourth embodiment.

(b) 단계(b) step

도6b를 참조하면, (a)단계에 의한 기판(500) 상의 전면에 제1 태양전지층(520)을 형성한다.Referring to FIG. 6B, the first solar cell layer 520 is formed on the entire surface of the substrate 500 by the step (a).

제1 태양전지층(520)은 광기전성 물질로 이루어진다. 제1 태양전지층(520)은 태양광이 입사될 때 광기전력이 생성되는 임의의 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 태양전지층(520)은 실리콘 계열, 화합물 계열, 유기물 계열 및 건식 연료 감응 계열 태양전지 중 하나로 형성된다.The first solar cell layer 520 is made of a photovoltaic material. The first solar cell layer 520 may be formed of any material that generates photovoltaic power when sunlight is incident. For example, the first solar cell layer 520 is formed of one of silicon-based, compound-based, organic-based, and dry fuel-sensitized solar cells.

본 발명에서는 제1 전극층이 형성된 유리 기판 상에 PECVD 방법을 사용하여 비정질 실리콘 제1 태양전지층(520)을 형성하였다. 비정질 실리콘을 형성하기 위해 사용한 가스는 SiH₄, H₂ 이고 도핑 가스는 PH₃, B₂H₆ 이다. 이 밖에 CH4 등의 가스를 쓸 수 있다.In the present invention, the amorphous silicon first solar cell layer 520 is formed on the glass substrate on which the first electrode layer is formed by using a PECVD method. Gases used to form amorphous silicon are SiH ₄ , H ₂ and doping gases are PH ₃ , B ₂ H ₆ . In addition, gases such as CH4 can be used.

(c) 단계(c) step

도6b를 참조하면, (b)단계에 의한 기판(500) 상의 전면에 절연물질 또는 제2 도전성물질로 중간층(530)을 형성한다.Referring to FIG. 6B, the intermediate layer 530 is formed of an insulating material or a second conductive material on the entire surface of the substrate 500 by the step (b).

중간층(530)을 형성하는 절연물질 또는 제2 도전성물질은 절연성 금속 산화물(TiO₂ _,TiO_x 등), 실리콘 산화물(SIO₂, SiO, SiO_x), 실리콘 질화물(Si₃N₄, SiN_x), 실리콘 탄화물(SiC, SiC_x), 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 또는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO)으로 이루어지거나, 절연성 금속 산화물(TiO₂ _,TiO_x 등), 실리콘 산화물(SIO₂, SiO, SiO_x), 실리콘 질화물(Si₃N₄, SiN_x), 실리콘 탄화물(SiC, SiC_x), 산화아연(Zinc Oxide; ZnO), 산화주석(Tin Oxide; SnO₂) 및 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다. 중간층(530)은 절연물질 또는 제2 도전성물질을 스퍼터(sputter)법이나 CVD법, 진공증착법, 스프레이법, 졸겔법 등을 사용하여 형성된다.The insulating material or the second conductive material forming the intermediate layer 530 may be an insulating metal oxide (TiO ₂ _, TiO _x, etc.), silicon oxide (SIO ₂ , SiO, SiO _x ), or silicon nitride (Si ₃ N ₄ , SiN _x ) , Silicon carbide (SiC, SiC _x ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (Tin Oxide; SnO ₂ ) or indium tin oxide (ITO), or an insulating metal oxide (TiO ₂ _, TiO _x, etc.), silicon oxide (SIO ₂ , SiO, SiO _x ), silicon nitride (Si ₃ N ₄ , SiN _x ), silicon carbide (SiC, SiC _x ), zinc oxide (ZnO), tin oxide ( Tin Oxide (SnO ₂ ) and Indium Tin Oxide (ITO) is composed of a combination containing at least two or more. The intermediate layer 530 is formed using a sputtering method, a CVD method, a vacuum deposition method, a spray method, a sol-gel method, or the like for the insulating material or the second conductive material.

(d) 단계(d) step

도6c를 참조하면, 단위 제1 전극층 패턴(510) 각각의 일 측이 노출되도록 제1 태양전지층(520) 및 중간층(530)을 식각한다.Referring to FIG. 6C, the first solar cell layer 520 and the intermediate layer 530 are etched to expose one side of each unit first electrode layer pattern 510.

식각 공정은 YAG 레이저 빔을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정이다. 레이저 스크라이빙 공정으로 제1 태양전지층(520) 및 중간층(530)을 식각한다. The etching process is a laser scribing process using a YAG laser beam. The first solar cell layer 520 and the intermediate layer 530 are etched by a laser scribing process.

(e) 단계(e) step

도6d를 참조하면, 상기 (d)단계에 의한 기판 상의 전면에 제2 태양전지층(540)을 형성한다.Referring to FIG. 6D, the second solar cell layer 540 is formed on the entire surface of the substrate by the step (d).

제2 태양전지층(540)은 태양광이 입사될 때 광기전력이 생성되는 임의의 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 태양전지층(540)은 실리콘 계열, 화합물 계열, 유기물 계열 및 건식 연료 감응 계열 태양전지 중 하나로 형성된다. 본 발명에서는 중간층(530)이 형성된 유리 기판 상에 PECVD 방법을 사용하여 미세결정 실리콘 (μc-Si:H) 제2 태양전지층(520)을 형성하였다. 미세결정 실리콘을 형성하기 위해 사용한 가스는 SiH₄, H₂ 이고 도핑 가스는 PH₃, B₂H₆ 이다. 이 밖에 CH4 등의 가스를 쓸 수 있다.The second solar cell layer 540 may be formed of any material that generates photovoltaic power when solar light is incident. For example, the second solar cell layer 540 is formed of one of silicon-based, compound-based, organic-based, and dry fuel-sensitized solar cells. In the present invention, the microcrystalline silicon (μc-Si: H) second solar cell layer 520 is formed on the glass substrate on which the intermediate layer 530 is formed by using a PECVD method. The gases used to form the microcrystalline silicon are SiH ₄ , H ₂ and the doping gas is PH ₃ , B ₂ H ₆ . In addition, gases such as CH4 can be used.

제2 태양전지층(540)을 형성함으로써, 이중접합(a-Si:H/μc-Si:H)의 적층구조(tandem)가 완성된다.By forming the second solar cell layer 540, a tandem of a double junction (a-Si: H / μc-Si: H) is completed.

(f) 단계(f) step

도6d를 참조하면, (e)단계에 의한 기판(500) 상의 전면에 제3 도전성물질로 제2 전극층(550)을 형성한다.Referring to FIG. 6D, the second electrode layer 550 is formed of a third conductive material on the entire surface of the substrate 500 by the step (e).

제3 도전성물질은 실시예 1의 제2 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The third conductive material is the same as the second conductive material of Example 1, and the forming method is also the same as that of Example 1.

(g)단계(g) step

도6e를 참조하면, 단위 제1 전극층 패턴(510) 각각의 일 측이 노출되도록 상 기 제2 태양전지층(540) 및 제2 전극층(550)을 식각하여 다수의 단위 박막 태양전지를 형성한다.Referring to FIG. 6E, a plurality of unit thin film solar cells are formed by etching the second solar cell layer 540 and the second electrode layer 550 such that one side of each of the unit first electrode layer patterns 510 is exposed. .

식각 공정은 상기 (d)단계와 같이 YAG 레이저 빔을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정이다. 레이저 스크라이빙 공정으로 제2 태양전지층(540) 및 제2 전극층(550)을 식각한다. 이에 의해, 기판(500) 상의 전면에 형성된 박막 태양전지는 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지로 패터닝된다. 이로써, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지가 형성된다.The etching process is a laser scribing process using a YAG laser beam as in step (d). The second solar cell layer 540 and the second electrode layer 550 are etched by a laser scribing process. As a result, the thin film solar cells formed on the entire surface of the substrate 500 are patterned into a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval. As a result, a plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are formed.

(h)단계(h) step

도6f를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접하는 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제4 도전성물질로 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에 도전체(560)를 형성한다.Referring to FIG. 6F, each of the unit thin film solar cells is formed of a fourth conductive material such that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. A conductor 560 is formed on the side.

도전체(560)를 형성하는 제4 도전성물질은 실시예 1의 제3 도전성물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. The fourth conductive material for forming the conductor 560 is the same as the third conductive material of the first embodiment, and the forming method is also the same as that of the first embodiment.

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전체(560)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, the plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductor 560. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 6]Example 6

도7a 내지 도7e는 본 발명의 실시예 6에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.7A to 7E illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to Embodiment 6 of the present invention.

도7a 내지 도7e를 참조하면, 기판(600) 상에 제1 전극층(610), 태양전지층(620), 제2 전극층(630), 절연 둑(640), 도전층(650)이 형성되어 있다.7A to 7E, the first electrode layer 610, the solar cell layer 620, the second electrode layer 630, the insulation dam 640, and the conductive layer 650 are formed on the substrate 600. have.

(a), (b), (c), (d), (e) 단계steps (a), (b), (c), (d) and (e)

실시예 6의 상기 단계는 실시예 1과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the steps of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment, redundant descriptions thereof will be omitted.

(f) 단계(f) step

도7c를 참조하면, 제1 트렌치 및 제2 트렌치에 절연물질을 매립하여 절연 둑(640)을 형성한다.Referring to FIG. 7C, an insulating dam 640 is formed by filling an insulating material in the first trench and the second trench.

절연 둑(640)을 형성하는 절연물질은 실시예 1의 절연물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. 절연 둑 (640)은 소정의 단차를 갖도록 형성됨으로써, 이후에 수행되는 제3 도전성물질을 비스듬히 증착하는 공정에서 제3 도전성물질이 기판 상의 전면에 증착되지 않도록 실질적으로 마스크로 작용한다.The insulating material forming the insulating dam 640 is the same as the insulating material of the first embodiment, and the forming method is also the same as the first embodiment. Insulating weir 640 is formed to have a predetermined step, thereby substantially acting as a mask so that the third conductive material is not deposited on the entire surface on the substrate in the process of obliquely depositing the third conductive material to be performed later.

(g) 단계(g) step

도7d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제1 전극층의 일부가 노출되도록 절 연 둑(640)을 식각한다. Referring to FIG. 7D, the insulation bank 640 is etched to expose a portion of the first electrode layer of the unit thin film solar cell.

절연 둑(640)을 식각하는 공정은 YAG 레이저 빔을 이용하는 레이저 스크라이빙 공정이거나 포토리소그라피 공정이다. 식각 공정에 의해 단위 박막 태양전지 일측의 제1 전극층 중 일부가 노출된다.The process of etching the insulation dam 640 is a laser scribing process using a YAG laser beam or a photolithography process. A portion of the first electrode layer on one side of the unit thin film solar cell is exposed by the etching process.

(h) 단계(h) step

도7e를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질을 비스듬히 증착(Oblique Deposition 1; OD1)하여 도전층(650)을 형성한다.Referring to FIG. 7E, the third conductive material is obliquely deposited so as to electrically connect the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell (Oblique Deposition 1; OD1). The conductive layer 650 is formed.

도7e에 도시된 바와 같이, 절연 둑(640) 및 단위 박막 태양전지들이 형성된 기판(600) 상에 전자빔 또는 열 증착기를 사용하여 제3 도전성 물질을 각도 θ1으로 비스듬히 증착(OD1)한다. 각도 θ1만큼 비스듬히 증착(OD1)시키면 증착의 직진성에 의해 제3 도전성 물질이 각 단위 박막 태양전지의 제2전극층(630) 및 절연 둑(640) 상에 박막으로 증착된다. 이때, 기판(600) 상에 형성된 단차를 갖는 절연 둑(640)과 각도 θ1에 의해 (g)단계에서 노출된 제1 전극층(610) 상의 일부분을 제외한 부분(f)에 제3 도전성 물질이 증착되어 도전층(650)이 형성된다. As shown in FIG. 7E, the third conductive material is obliquely deposited (OD1) at an angle θ1 using an electron beam or a thermal evaporator on the substrate 600 on which the insulation weir 640 and the unit thin film solar cells are formed. When the film is deposited obliquely by the angle θ1, the third conductive material is deposited as a thin film on the second electrode layer 630 and the insulation bank 640 of each unit thin film solar cell due to the linearity of the deposition. At this time, the third conductive material is deposited on the insulating bank 640 having the step formed on the substrate 600 and the portion f except the portion on the first electrode layer 610 exposed in step (g) by the angle θ1. As a result, the conductive layer 650 is formed.

여기서, 제3 도전성 물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)으로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하 는 조합으로 이루어진다.Here, the third conductive material is made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), It consists of a combination containing at least two of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) and chromium (Cr).

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전층(650)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, the plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductive layer 650. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

[실시예 7]Example 7

도8a 내지 도8d는 본 발명의 실시예 7에 따른 집적형 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.8A to 8D illustrate a method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to a seventh embodiment of the present invention.

도8a 내지 도8d를 참조하면, 기판(700) 상에 제1 전극층(710), 태양전지층(720), 제2 전극층(730), 절연체(740a, 740b), 도전층(750)이 형성되어 있다.8A to 8D, the first electrode layer 710, the solar cell layer 720, the second electrode layer 730, the insulators 740a and 740b, and the conductive layer 750 are formed on the substrate 700. It is.

(a), (b), (c), (d), (e) 단계steps (a), (b), (c), (d) and (e)

실시예 7의 상기 단계는 실시예 1과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the steps of the seventh embodiment are the same as those of the first embodiment, redundant descriptions thereof will be omitted.

(f) 단계(f) step

도 8c를 참조하면, 단위 박막 태양전지 각각의 양 측면에 절연물질로 절연체(740a, 740b)를 형성하되, 상기 단위 박막 태양전지 각각의 일 측에서 제1 전극층(710)이 노출되도록 상기 절연체(740a, 740b)를 형성한다.Referring to FIG. 8C, insulators 740a and 740b are formed on both sides of each of the unit thin film solar cells, and the first electrode layer 710 is exposed on one side of each of the unit thin film solar cells. 740a and 740b.

절연체(740a, 740b)를 형성하는 절연물질은 실시예 1의 절연물질과 동일하며 형성하는 방법 또한 실시예 1과 동일하다. 단지, 절연체(740a, 740b)는 동시에 형성하는 것이 바람직하다. 절연체(740a, 740b)는 소정의 단차를 갖도록 형성됨으로써, 이후에 수행되는 제3 도전성물질을 비스듬히 증착하는 공정에서 제3 도전성물질이 기판 상의 전면에 증착되지 않도록 실질적으로 마스크로 작용한다.The insulating material forming the insulators 740a and 740b is the same as that of the first embodiment, and the forming method is also the same as that of the first embodiment. However, the insulators 740a and 740b are preferably formed at the same time. The insulators 740a and 740b are formed to have a predetermined step, and thus act as a mask so that the third conductive material is not deposited on the entire surface of the substrate in the process of obliquely depositing the third conductive material.

(g) 단계 (g) step

도8d를 참조하면, 단위 박막 태양전지의 제1 전극층과 상기 단위 박막 태양전지에 인접한 타 단위 박막 태양전지의 제2 전극층이 전기적으로 연결되도록 제3 도전성물질을 비스듬히 증착(Oblique Deposition 1; OD1)하여 도전층(750)을 형성한다.Referring to FIG. 8D, the third conductive material is obliquely deposited so as to electrically connect the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell (Oblique Deposition 1; OD1). The conductive layer 750 is formed.

도8d에 도시된 바와 같이, 절연체(740a, 740b) 및 단위 박막 태양전지들이 형성된 기판(700) 상에 전자빔 또는 열 증착기를 사용하여 제3 도전성 물질을 각도 θ1으로 비스듬히 증착(OD1)한다. 각도 θ1만큼 비스듬히 증착(OD1)시키면 증착의 직진성에 의해 제3 도전성 물질이 각 단위 박막 태양전지의 절연체(740a, 740b) 상의 일부 및 제2전극층(730) 상에 박막으로 증착된다. 이때, 기판(700) 상에 형성된 단차를 갖는 절연체(740a, 740b)와 각도 θ1에 노출된 제1 전극층(710) 상의 일부분을 제외한 부분에 제3 도전성 물질이 증착되어 도전층(750)이 형성된다. As shown in FIG. 8D, the third conductive material is obliquely deposited (OD1) at an angle θ1 using an electron beam or a thermal evaporator on the substrate 700 on which the insulators 740a and 740b and the unit thin film solar cells are formed. When the film is deposited obliquely by the angle θ1, the third conductive material is deposited as a thin film on the part of the insulators 740a and 740b of each unit thin film solar cell and the second electrode layer 730 by the straightness of the deposition. At this time, a third conductive material is deposited on portions other than the insulators 740a and 740b having the step formed on the substrate 700 and the portion of the first electrode layer 710 exposed at the angle θ1 to form the conductive layer 750. do.

여기서, 제3 도전성 물질은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 또는 크롬(Cr)으로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 조합으로 이루어진다.Here, the third conductive material is made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), It consists of a combination containing at least two or more of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) and chromium (Cr).

상술한 공정을 통해, 인접하고 있는 상호간 소정 간격 이격된 다수의 단위 박막 태양전지는 도전층(750)에 의해 전기적으로 연결된다. 이에 의해, 단위 박막 태양전지는 이와 이웃하는 타 단위 박막 태양전지와 전기적으로 직렬 연결된 상태가 된다.Through the above-described process, the plurality of unit thin film solar cells spaced apart from each other by a predetermined interval are electrically connected by the conductive layer 750. As a result, the unit thin film solar cell is electrically connected in series with another neighboring unit thin film solar cell.

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도1a 내지 1f는 종래의 기술에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것인다.1A to 1F illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to the related art.

도2a 내지 도2d는 본 발명의 실시예 1에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.2A to 2D illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to Embodiment 1 of the present invention.

도3a 내지 도3d는 본 발명의 실시예 2에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.3A to 3D illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to Embodiment 2 of the present invention.

도4a 내지 도4d는 본 발명의 실시예 3에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.4A to 4D illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to Embodiment 3 of the present invention.

도5a 내지 도5d는 본 발명의 실시예 4에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.5A to 5D illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to Embodiment 4 of the present invention.

도6a 내지 도6f는 본 발명의 실시예 5에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.6a to 6f illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to the fifth embodiment of the present invention.

도7a 내지 도7e는 본 발명의 실시예 6에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.7A to 7E illustrate a method of manufacturing the thin film solar cell according to the sixth embodiment of the present invention.

도8a 내지 도8e는 본 발명의 실시예 7에 따른 박막 태양전지의 제조방법을 도시한 것이다.8A to 8E illustrate a method of manufacturing a thin film solar cell according to a seventh embodiment of the present invention.

Claims

(a) forming a first electrode layer on the substrate with a first conductive material;

(b) forming a solar cell layer on the first electrode layer;

(c) forming a second electrode layer on the solar cell layer using a second conductive material;

(d) forming a plurality of first thin film solar cells spaced apart from each other by forming a plurality of first trenches passing through the first electrode layer, the solar cell layer, and the second electrode layer and spaced apart from each other by a predetermined interval;

(e) further etching sidewall surfaces of the solar cell layer and the second electrode layer among both sidewall surfaces of the first trench to form a second trench having a width wider than the width of the first trench;

(f) forming an insulator with an insulating material on one side of each of the unit thin film solar cells;

(g) forming a conductor from a third conductive material such that the second electrode layer of the unit thin film solar cell and the first electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

The method of claim 1,

The first and second trenches are formed by a laser scribing process.

The method of claim 1,

The first conductive material may be formed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), or indium tin oxide (ITO), or at least two of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), and indium tin oxide (ITO). The manufacturing method of the integrated thin film solar cell which consists of a combination containing the above.

The method of claim 1,

The second and third conductive materials may be made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), Integrated thin film solar cell, comprising a combination containing at least two of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni), or chromium (Cr) Manufacturing method.

The method of claim 1,

The insulator may be any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. Method for manufacturing an integrated thin film solar cell, characterized in that formed.

The method of claim 1,

The conductor may be any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron plate printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. Method for manufacturing an integrated thin film solar cell, characterized in that formed by.

The method of claim 1,

The insulating material is an inorganic ceramic metal oxide, nitride, silicon oxide, nitride, carbide and enamel (enamel) or an organic polymer, or an organic-inorganic hybrid hybrid (hybrimer), characterized in that it comprises at least two or more of the materials Method of manufacturing an integrated thin film solar cell.

An integrated thin film solar cell manufactured according to any one of claims 1 to 7.

(b) forming a solar cell layer on the first electrode layer;

(f) forming an insulator with an insulating material on both sides of each of the unit thin film solar cells, and forming the insulator so that a first electrode layer is exposed at one side of each of the unit thin film solar cells;

The method of claim 9,

The first and second trenches are formed by a laser scribing process.

The method of claim 9,

The insulating material is a metal oxide, nitride, silicon oxide, nitride, carbide and enamel or organic polymer, an organic-inorganic hybrid, or at least two or more of the above materials. Method for manufacturing an integrated thin film solar cell.

An integrated thin film solar cell manufactured according to any one of claims 9 to 15.

(b) forming a solar cell layer on the first electrode layer;

(f) forming a third trench by etching the solar cell layer and the second electrode layer of each of the unit thin film solar cells;

(g) forming an insulator with an insulating material on one side of each of the unit thin film solar cells;

(h) forming a conductor using a third conductive material such that the second electrode layer of the unit thin film solar cell and the first electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

The method of claim 17,

The first, second and third trenches are formed by a laser scribing process.

The method of claim 17,

24. An integrated thin film solar cell manufactured by any one of claims 17 to 23.

(a) forming a plurality of first electrode layer patterns spaced at a predetermined interval from the first conductive material on the substrate;

(b) forming a solar cell layer on the entire surface of the substrate according to step (a);

(c) forming a second electrode layer with a second conductive material on the entire surface of the substrate according to (b);

(d) forming a plurality of unit thin film solar cells by etching the solar cell layer and the second electrode layer such that one side of each of the unit first electrode layer patterns is exposed;

(e) a third conductive material on one side of each of the unit thin film solar cells such that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a conductor; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

The method of claim 25,

The etching process of step (d) is a manufacturing method of an integrated thin film solar cell, characterized in that the laser scribing process.

The method of claim 25,

The first electrode layer pattern is a manufacturing method of an integrated thin film solar cell, characterized in that formed by the printing (printing) method.

The method of claim 25,

31. An integrated thin film solar cell manufactured by any one of claims 25 to 30.

(b) forming a first solar cell layer on the entire surface of the substrate according to step (a);

(c) forming an intermediate layer of an insulating material or a second conductive material on the entire surface of the substrate according to the step (b);

(d) etching the first solar cell layer and the intermediate layer such that one side of each unit first electrode layer pattern is exposed;

(e) forming a second solar cell layer on the entire surface of the substrate according to step (d);

(f) forming a second electrode layer with a third conductive material on the entire surface of the substrate according to (e);

(g) forming a plurality of unit thin film solar cells by etching the second solar cell layer and the second electrode layer such that one side of each of the unit first electrode layer patterns is exposed;

(h) one side of each of the unit thin film solar cells using a fourth conductive material such that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of another unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other. Forming a conductor; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

33. The method of claim 32,

The etching process of steps (d) and (g) is a manufacturing method of an integrated thin film solar cell, characterized in that the laser scribing process.

33. The method of claim 32,

The first and second conductive materials may be formed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), or indium tin oxide (ITO), or at least one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), and indium tin oxide (ITO). A method for manufacturing an integrated thin film solar cell, comprising a combination comprising two or more.

33. The method of claim 32,

The insulating material is a method for manufacturing an integrated thin film solar cell, characterized in that at least one or more of insulating metal oxide, silicon oxide, silicon nitride and silicon carbide.

33. The method of claim 32,

The second and third conductive materials may be made of aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni) or chromium (Cr), or aluminum (Al), Integrated thin film solar cell, comprising a combination containing at least two or more of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), zinc (Zn), nickel (Ni), or chromium (Cr) Manufacturing method.

33. The method of claim 32,

39. An integrated thin film solar cell manufactured by any one of claims 32-38.

(b) forming a solar cell layer on the first electrode layer;

(f) filling an insulating material in the first trench and the second trench to form an insulation dam;

(g) etching the insulation dam so that a portion of the first electrode layer of the unit thin film solar cell is exposed;

(h) depositing a third conductive material at an angle so as to electrically connect the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell to form a conductive layer; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

41. The method of claim 40,

The first and second trenches are formed by a laser scribing process.

41. The method of claim 40,

The method of etching the insulation dam is a laser scribing process or a photolithography process manufacturing method of an integrated thin film solar cell.

41. The method of claim 40,

The insulation dam may use any one of ink jet, screen printing, intaglio printing, flat printing, iron printing, offset printing, gravure printing, nano imprint, or stamping. Method for manufacturing an integrated thin film solar cell, characterized in that formed by.

41. The method of claim 40,

47. An integrated thin film solar cell made by any one of claims 40-46.

(b) forming a solar cell layer on the first electrode layer;

(g) forming a conductive layer by obliquely depositing a third conductive material such that the first electrode layer of the unit thin film solar cell and the second electrode layer of the other unit thin film solar cell adjacent to the unit thin film solar cell are electrically connected to each other; Method of manufacturing an integrated thin film solar cell comprising a.

49. The method of claim 48 wherein

The first and second trenches are formed by a laser scribing process.

49. The method of claim 48 wherein

An integrated thin film solar cell manufactured by any one of claims 48 to 53.