KR101072101B1 - Solar cell and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 태양전지는, 기판 상에 결정격자의 a 또는 b축 방향으로 성장된 그레인들을 포함하는 후면전극층; 및 상기 후면전극층 상에 형성된 광 흡수층, 버퍼층 및 전면전극층을 포함하는 것으로, 태양전지의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. A solar cell according to an embodiment includes a back electrode layer including grains grown in a or b-axis direction of a crystal lattice on a substrate; And a light absorbing layer, a buffer layer, and a front electrode layer formed on the back electrode layer, thereby improving electrical characteristics of the solar cell.

태양전지, 후면전극 Solar cell, back electrode

Description

태양전지 및 이의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME

실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. An embodiment relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.

최근 에너지 수요가 증가함에 따라, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 개발이 진행되고 있다. With the recent increase in energy demand, development of solar cells converting solar energy into electrical energy is in progress.

특히, 유리기판, 금속 후면 전극층, p형 CIGS계 광 흡수층, 고 저항 버퍼층, n형 창층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양전지가 널리 사용되고 있다. In particular, a CIGS solar cell which is a pn heterojunction device having a substrate structure including a glass substrate, a metal back electrode layer, a p-type CIGS-based light absorbing layer, a high resistance buffer layer, an n-type window layer, and the like is widely used.

이러한 태양전지는 각 층의 전기적인 특성이 전체 태양전지의 효율에 영향을 미칠 수 있다. In such a solar cell, the electrical characteristics of each layer may affect the efficiency of the entire solar cell.

실시예는 향상된 효율을 가지는 태양전지 및 이의 제조방법을 제공한다. The embodiment provides a solar cell having improved efficiency and a method of manufacturing the same.

실시예에 따른 태양전지는, 기판 상에 결정격자의 a 또는 b축 방향으로 성장된 그레인들을 포함하는 후면전극층; 및 상기 후면전극층 상에 형성된 광 흡수층, 버퍼층 및 전면전극층을 포함한다. A solar cell according to an embodiment includes a back electrode layer including grains grown in a or b-axis direction of a crystal lattice on a substrate; And a light absorbing layer, a buffer layer, and a front electrode layer formed on the back electrode layer.

실시예에 따른 태양전지의 제조방법은, 기판 상에 스퍼터링 공정에 의하여 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층으로 전자 빔(electron beam)을 조사하여 상기 후면전극층의 그레인들을 결정격자의 a 또는 b축 방향으로 성장시키는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층, 버퍼층 및 전면전극층을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a back electrode layer on a substrate by a sputtering process; Irradiating an electron beam onto the back electrode layer to grow grains of the back electrode layer in the a or b axis direction of a crystal lattice; Forming a light absorbing layer, a buffer layer, and a front electrode layer on the back electrode layer.

다른 실시예에 따른 태양전지는, 기판; 상기 기판 상면에 대하여 수직방향으로 성장된 제1 그레인(grain)들을 포함하는 제1 후면전극층; 상기 제1 후면전극층 상에 형성되고, 상기 기판 상면에 대하여 수평방향으로 성장된 제2 그레인들을 포함하는 제2 후면전극층; 상기 제2 후면전극층 상에 형성된 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 형성된 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 형성된 전면전극층을 포함한다. Solar cell according to another embodiment, the substrate; A first back electrode layer including first grains grown in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate; A second back electrode layer formed on the first back electrode layer and including second grains grown in a horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate; A light absorbing layer formed on the second back electrode layer; A buffer layer formed on the light absorbing layer; And a front electrode layer formed on the buffer layer.

다른 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은, 기판 상면에 대하여 수직방향으로 성장되는 제1 그레인들을 포함하는 제1 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 후면전극층 상에 상기 기판 상면에 대하여 수평방향으로 성장되는 제2 그레인들을 포함하는 제2 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 제2 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing a solar cell includes: forming a first back electrode layer including first grains grown in a direction perpendicular to an upper surface of a substrate; Forming a second back electrode layer on the first back electrode layer, the second back electrode layer including second grains grown in a horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate; Forming a light absorbing layer on the second back electrode layer; Forming a buffer layer on the light absorbing layer; And forming a front electrode layer on the buffer layer.

실시예에 의하며, 광 흡수층의 하부와 접하는 후면전극층의 그레인이 결정격자의 a 또는 b축 방향을 가지도록 형성된다. According to the embodiment, the grains of the rear electrode layer in contact with the lower portion of the light absorbing layer are formed to have the a or b axis direction of the crystal lattice.

따라서, CIGS 태양전지의 백 컨택(Back contact)으로 사용되는 후면전극의 표면을 따라 흐르는 전류의 이동성 및 전도성이 향상될 수 있다. Therefore, the mobility and conductivity of the current flowing along the surface of the back electrode used as the back contact of the CIGS solar cell can be improved.

또한, 실시예에 의하면, 광 흡수층 하부의 후면전극층이 서로 다른 구조 및 형상을 가지는 제1 전극층 및 제2 전극층으로 형성될 수 있다. In addition, according to the embodiment, the back electrode layer under the light absorbing layer may be formed of a first electrode layer and a second electrode layer having different structures and shapes.

즉, 상기 제1 전극층의 그레인은 결정격자의 c축 방향이고, 상기 제2 전극층은 결정격자의 a,b축 방향일 수 있다. That is, the grains of the first electrode layer may be in the c-axis direction of the crystal lattice, and the second electrode layer may be in the a, b-axis directions of the crystal lattice.

이것은 상기 제1 전극층의 표면 형태에 변형을 가함으로써, 상기 제2 전극층의 형태를 제어하여 수평형으로 형성할 수 있다. This can be formed horizontally by controlling the shape of the second electrode layer by applying a deformation to the surface shape of the first electrode layer.

이에 따라, CIGS 태양전지의 후면전극층의 표면을 따라 흐르는 전류 또는 전하의 이동성 및 전도성이 향상될 수 있다. Accordingly, the mobility and conductivity of the current or charge flowing along the surface of the back electrode layer of the CIGS solar cell may be improved.

또한, 상기 제2 전극층의 그레인 구조의 변형에 따라 전도성이 향상될 수 있으므로, 상기 후면전극층의 두께를 최소화할 수 있다.In addition, since conductivity may be improved by deformation of the grain structure of the second electrode layer, the thickness of the back electrode layer may be minimized.

이에 따라, 상기 태양전지의 효율이 향상될 수 있다. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be improved.

실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막, 결정(Grain) 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 결정(Grain) 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In the description of an embodiment, each substrate, layer, film, grain or electrode or the like is “on” or “under” the respective substrate, layer, film, grain or electrode or the like. In the case where it is described as being formed in, "on" and "under" include both those formed "directly" or "indirectly" through other components. In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.

도 3은 제1 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to a first embodiment.

도 3을 참조하여, 기판(100) 상에 결정격자의 a 또는 b축 방향으로 성장된 그레인(115)들을 포함하는 후면전극층(110)이 형성되어 있고, 상기 후면전극층(110) 상에 CIGS 광 흡수층(130), 버퍼층(140,150) 및 전면전극층(160)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, a back electrode layer 110 including grains 115 grown in a or b-axis direction of a crystal lattice is formed on a substrate 100, and CIGS light is formed on the back electrode layer 110. The absorber layer 130, the buffer layers 140 and 150, and the front electrode layer 160 are formed.

상기 후면전극층(110)의 평면을 기준으로 상기 그레인(115)은 이웃하는 그레인과 상호 연결된 구조일 수 있다. The grains 115 may have a structure interconnected with neighboring grains based on a plane of the back electrode layer 110.

즉, 상기 후면전극층(110)의 상부 표면은 결정격자의 이차원 방향인 수평방향을 가질 수 있다. That is, the upper surface of the back electrode layer 110 may have a horizontal direction that is a two-dimensional direction of the crystal lattice.

따라서, 상기 후면전극층(110)의 표면을 따라 흐르는 전류의 이동성이 향상될 수 있다. Therefore, mobility of the current flowing along the surface of the back electrode layer 110 may be improved.

도 1 내지 도 4는 제1 실시예에 따른 태양전지의 제조공정을 나타내는 단면도이다. 1 to 4 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the solar cell according to the first embodiment.

도 1을 참조하여, 기판(100) 상에 후면전극층(110)이 형성된다. Referring to FIG. 1, a back electrode layer 110 is formed on a substrate 100.

상기 기판(100)은 유리(glass)가 사용될 수 있으며, 세라믹 기판, 금속 기판 또는 폴리머 기판 등도 사용될 수 있다. The substrate 100 may be glass, and a ceramic substrate, a metal substrate, or a polymer substrate may also be used.

예를 들어, 유리 기판으로는 소다라임 유리(sodalime glass) 또는 고변형점 소다유리(high strained point soda glass)를 사용할 수 있다. 금속 기판으로는 스테인레스 스틸 또는 티타늄을 포함하는 기판을 사용할 수 있다. 폴리머 기판으로는 폴리이미드(polyimide)를 사용할 수 있다. For example, soda lime glass or high strained point soda glass may be used as the glass substrate. As the metal substrate, a substrate including stainless steel or titanium may be used. As the polymer substrate, polyimide may be used.

상기 기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible) 할 수 있다.The substrate 100 may be transparent. The substrate 100 may be rigid or flexible.

상기 후면전극층(110)의 상부 표면은 수평방향으로 형성된 그레인(115)을 포함한다. The upper surface of the back electrode layer 110 includes grains 115 formed in a horizontal direction.

상기 후면전극층(110)은 금속 등의 도전체로 형성될 수 있다. The back electrode layer 110 may be formed of a conductor such as metal.

상기 후면전극층(110)은 금속으로 형성되어 직렬저항 특성이 향상되고, 전기 전도도를 높일 수 있다. The back electrode layer 110 may be formed of a metal to improve series resistance, and to increase electrical conductivity.

상기 후면전극층(110)의 그레인(115)은 결정격자의 a 또는 b축 방향으로 성장될 수 있다. Grain 115 of the back electrode layer 110 may be grown in the a or b-axis direction of the crystal lattice.

이에 따라, 상기 후면전극층(110)의 표면을 따라 흐르는 전류의 이동성이 향상될 수 있다. Accordingly, the mobility of the current flowing along the surface of the back electrode layer 110 may be improved.

상기 후면전극층(110)은 몰리브덴(Mo)을 타겟으로 사용하는 스퍼터링(sputtering) 공정 및 전자 빔(electrom beam) 공정에 의해 형성될 수 있다. The back electrode layer 110 may be formed by a sputtering process and an electron beam process using molybdenum (Mo) as a target.

이는 몰리브덴(Mo)이 가진 높은 전도도, 광 흡수층과의 오믹(ohmic) 접합, Se 분위기 하에서의 고온 안정성 때문이다. This is because of the high conductivity of molybdenum (Mo), ohmic bonding with the light absorbing layer, and high temperature stability under Se atmosphere.

상기 후면전극층(110)인 몰리브덴 박막은 전극으로서의 비저항이 낮아야 하고, 열팽창 계수의 차이로 인하여 박리현상이 일어나지 않도록 상기 기판(100)에의 점착성이 뛰어나야 한다. The molybdenum thin film as the back electrode layer 110 should have a low specific resistance as an electrode, and have excellent adhesion to the substrate 100 so that peeling does not occur due to a difference in thermal expansion coefficient.

또한, 몰리브덴 박막으로 성장된 상기 후면전극층(110)에 대한 전자 빔 처리에 의하여 상기 후면전극층(110)의 그레인들은 상호 연결될 수 있다. In addition, grains of the back electrode layer 110 may be interconnected by electron beam treatment of the back electrode layer 110 grown into a molybdenum thin film.

이에 따라, 상기 후면전극층(110)의 표면에서 상기 그레인(115)의 성장방향은 수평방향인 이차원 구조를 가질 수 있다. Accordingly, the growth direction of the grains 115 on the surface of the back electrode layer 110 may have a two-dimensional structure in a horizontal direction.

상기 후면전극층(110)은 인-시츄(in-situ) 전자 빔을 조사하면서 스퍼터링 공정에 의하여 그레인(115)들을 성장시킬 수 있다. The back electrode layer 110 may grow the grains 115 by a sputtering process while irradiating an in-situ electron beam.

예를 들어, 전자 빔(E-beam) 에너지를 1~4keV로 인가한 상태에서, DC 파워 5kW±2, 아르곤 가스 150sccm±20, 공정압력 3mtorr±1, 증착온도 25℃±10에서 스퍼터링 공정을 진행하여 상기 후면전극층(110)을 형성할 수 있다. For example, sputtering is performed at a DC power of 5 kW ± 2, argon gas 150 sccm ± 20, process pressure 3 mtorr ± 1, and deposition temperature of 25 ° C ± 10 with an electron beam (E-beam) energy applied at 1 to 4 keV. Proceeding to form the back electrode layer 110.

상기 후면전극층(110)은 500~1000nm의 두께로 성장될 수 있다. The back electrode layer 110 may be grown to a thickness of 500 ~ 1000nm.

상기 후면전극층(110)의 그레인들은 그 특성상 3차원 방향의 원주 형태(columnar shape)의 배향성을 가질 수 있는데, 실시예에서는 상기 그레인(115)들이 성장될 때 전자 빔(E-beam)이 조사되어, 원주 형태의 그레인들이 이웃하는 그레인들과 상호 연결된 수평방향의 형태를 가지면서 성장될 수 있게 된다. The grains of the back electrode layer 110 may have a columnar shape in a three-dimensional direction due to their characteristics. In an embodiment, an electron beam is irradiated when the grains 115 are grown. As a result, circumferential grains can be grown in a horizontal form interconnected with neighboring grains.

따라서, 상기 후면전극층(110)의 상부 표면의 그레인(115)들은 이차원 방향 인 수평(horizontar) 또는 평면(planar) 형태로 형성될 수 있다.Therefore, the grains 115 of the upper surface of the back electrode layer 110 may be formed in a horizontal or planar shape in a two-dimensional direction.

도시되지는 않았지만, 상기 후면전극층(110)의 그레인(115)들이 횡축 또는 종축 방향으로 모두 연결된 형태로 형성될 수 있다. Although not shown, the grains 115 of the back electrode layer 110 may be formed to be connected to each other in the horizontal or vertical direction.

따라서, 태양전지의 백 컨택(back contact)으로 사용되는 후면전극층(110)의 상부 표면의 그레인 구조가 수평형으로 형성됨으로써, CIGS 태양전지에서 전류 또는 전하의 이동도 및 전도성을 향상시킬 수 있다. Therefore, the grain structure of the upper surface of the back electrode layer 110 used as the back contact of the solar cell is formed horizontally, thereby improving the mobility and conductivity of current or charge in the CIGS solar cell.

일반적으로, 전류 또는 전하는 상기 후면전극층(110)의 표면을 따라 흐르게 되는 것으로, 실시예에서 상기 후면전극층(110)의 그레인(115)들이 수평방향을 가짐으로써 캐리어(carrier)의 이동성을 향상시킬 수 있게 된다. In general, the electric current or the electric charge flows along the surface of the back electrode layer 110, and in the embodiment, the grains 115 of the back electrode layer 110 may have a horizontal direction, thereby improving mobility of a carrier. Will be.

도 2를 참조하여, 상기 후면전극층(110) 상에 광 흡수층(140)이 형성된다.Referring to FIG. 2, the light absorbing layer 140 is formed on the back electrode layer 110.

상기 광 흡수층(140)은 Ⅰb-Ⅲb-Ⅵb계 화합물을 포함한다. The light absorbing layer 140 includes an Ib-IIIb-VIb-based compound.

더 자세하게, 상기 광 흡수층(140)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In, Ga)Se2, CIGS계) 화합물 또는 구리-인듐-셀레나이드계(CuInSe2, CIS계) 화합물을 포함할 수 있다. In more detail, the light absorbing layer 140 may be formed of a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2 , CIGS-based) compound or a copper-indium-selenide-based (CuInSe 2 , CIS-based) compound. It may include.

예를 들어, 상기 광 흡수층(140)을 형성하기 위해서, 구리타겟, 인듐 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하여, 상기 후면전극층(110) 상에 CIG계 금속 프리커서막(precusor)막이 형성된다. For example, in order to form the light absorbing layer 140, a CIG-based metal precursor film is formed on the back electrode layer 110 by using a copper target, an indium target, and a gallium target.

이후, 상기 금속 프리커서막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해서 셀레늄(Se)과 반응하여 CIGS계 광 흡수층(140)이 형성된다.Subsequently, the metal precursor film reacts with selenium (Se) by a selenization process to form a CIGS-based light absorbing layer 140.

또한, 상기 광 흡수층(140)은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레나이 드(Se)를 동시증착법(co-evaporation)에 의해 형성할 수도 있다.In addition, the light absorbing layer 140 may form copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), selenide (Se) by co-evaporation.

상기 광 흡수층(140)은 외부의 광을 입사받아, 전기 에너지로 변환시킨다. 상기 광 흡수층(140)은 광전효과에 의해서 광 기전력을 생성한다. The light absorbing layer 140 receives external light and converts the light into electrical energy. The light absorbing layer 140 generates photo electromotive force by the photoelectric effect.

다음, 상기 광 흡수층(140) 상에 버퍼층(150) 및 고저항 버퍼층(160)이 형성된다. Next, a buffer layer 150 and a high resistance buffer layer 160 are formed on the light absorbing layer 140.

상기 버퍼층(150)은 상기 광 흡수층(140) 상에 적어도 하나 이상의 층으로 형성될 수 있으며, 황화 카드뮴(CdS)이 적층되어 형성될 수 있다. The buffer layer 150 may be formed of at least one or more layers on the light absorbing layer 140, and may be formed by stacking cadmium sulfide (CdS).

이때, 상기 버퍼층(150)은 n형 반도체 층이고, 상기 광 흡수층(140)은 p형 반도체 층이다. 따라서, 상기 광 흡수층(140) 및 버퍼층(150)은 pn접합을 형성한다. In this case, the buffer layer 150 is an n-type semiconductor layer, and the light absorbing layer 140 is a p-type semiconductor layer. Accordingly, the light absorbing layer 140 and the buffer layer 150 form a pn junction.

상기 버퍼층(150)은 산화 아연(ZnO)을 타겟으로 한 스퍼터링 공정을 진행하여, 상기 황화 카드뮴(CdS) 상에 산화 아연층이 더 형성될 수 있다. The buffer layer 150 may be further formed on the cadmium sulfide (CdS) by performing a sputtering process targeting zinc oxide (ZnO).

상기 고저항 버퍼층(160)은 상기 버퍼층(150) 상에 투명전극층으로 형성될 수 있다. The high resistance buffer layer 160 may be formed as a transparent electrode layer on the buffer layer 150.

예를 들어, 상기 고저항 버퍼층(160)은 ITO, ZnO, i-ZnO 중 어느 하나로 형성될 수 있다. For example, the high resistance buffer layer 160 may be formed of any one of ITO, ZnO, and i-ZnO.

상기 버퍼층(150) 및 고저항 버퍼층(160)은 상기 광 흡수층(140)과 이후 형성될 전면전극층의 사이에 배치된다. The buffer layer 150 and the high resistance buffer layer 160 are disposed between the light absorbing layer 140 and the front electrode layer to be formed later.

즉, 상기 광 흡수층(140)과 전면전극은 격자상수와 에너지 밴드 갭의 차이가 크기 때문에, 밴드갭이 두 물질의 중간에 위치하는 상기 버퍼층(150) 및 고저항 버 퍼층(160)을 삽입하여 양호한 접합을 형성할 수 있다. That is, since the difference between the lattice constant and the energy band gap between the light absorbing layer 140 and the front electrode is large, the buffer layer 150 and the high resistance buffer layer 160 having a band gap in between the two materials are inserted. Good bonding can be formed.

실시예에서는 두개의 버퍼층을 상기 광 흡수층(140) 상에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, 버퍼층은 한개의 층으로만 형성될 수도 있다. In the exemplary embodiment, two buffer layers are formed on the light absorbing layer 140, but the present invention is not limited thereto, and the buffer layer may be formed of only one layer.

도 3을 참조하여, 상기 고저항 버퍼층(160) 상에 투명한 도전물질을 적층하여 전면전극층(170)을 형성한다.Referring to FIG. 3, a transparent conductive material is stacked on the high resistance buffer layer 160 to form a front electrode layer 170.

상기 전면전극층(170)은 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 마그네슘(Mg), 갈륨(Ga) 등의 불순물을 포함하는 아연계 산화물 또는 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있다. The front electrode layer 170 may be formed of zinc oxide or indium tin oxide (ITO) including impurities such as aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ), magnesium (Mg), gallium (Ga), and the like. .

예를 들어, 상기 전면전극층(170)은 스퍼터링 공정을 진행하여 알루미늄 또는 알루미나로 도핑된 산화 아연으로 형성하여, 낮은 저항값을 갖는 전극을 형성할 수 있다. For example, the front electrode layer 170 may be formed of zinc oxide doped with aluminum or alumina by sputtering to form an electrode having a low resistance value.

즉, 상기 전면전극층(170)은 상기 광 흡수층(140)과 pn접합을 형성하는 윈도우(window)층으로서, 태양전지 전면의 투명전극 기능을 하기 때문에 광투과율이 높고 전기 전도성이 높은 산화 아연(ZnO)으로 형성될 수 있다. That is, the front electrode layer 170 is a window layer forming a pn junction with the light absorbing layer 140. Since the front electrode layer functions as a transparent electrode on the front of the solar cell, zinc oxide (ZnO) having high light transmittance and high electrical conductivity is provided. It can be formed into).

도 8은 제2 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating a solar cell according to a second embodiment.

도 8을 참조하여, 기판(200) 상에 서로 다른 형태의 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)을 포함하는 후면전극층(230)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 8, a back electrode layer 230 including a first electrode layer 210 and a second electrode layer 220 having different shapes is formed on the substrate 200.

상기 후면전극층(230) 상에 CIGS계 광 흡수층(240), 버퍼층(250) 및 전면전극층(270)이 순차적으로 적층되어 있다. The CIGS light absorbing layer 240, the buffer layer 250, and the front electrode layer 270 are sequentially stacked on the back electrode layer 230.

상기 후면전극층(230)은 몰리브덴(Mo)와 같은 금속일 수 있다.The back electrode layer 230 may be made of metal such as molybdenum (Mo).

상기 후면전극층(230)의 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)은 서로 다른 구조 및 형상을 가질 수 있다. The first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 of the back electrode layer 230 may have different structures and shapes.

상기 제1 전극층(210)은 상기 기판(100) 상면에 대하여 수직방향으로 성장된 제1 그레인(grain)(211)들을 포함한다. The first electrode layer 210 includes first grains 211 grown in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate 100.

즉, 상기 제1 그레인(211)들은 결정격자의 3차원 방향인 c축 방향으로 성장되어 원주 형태(columnar shape)를 가질 수 있다. That is, the first grains 211 may grow in the c-axis direction, which is the three-dimensional direction of the crystal lattice, to have a columnar shape.

상기 제1 전극층(210)은 그 상부 표면에 형성된 시드층(215)을 포함한다. The first electrode layer 210 includes a seed layer 215 formed on an upper surface thereof.

상기 시드층(215)은 상기 제1 그레인(211)들의 상부 표면이 상호 연결되어 형성된 것이다. The seed layer 215 is formed by interconnecting upper surfaces of the first grains 211.

상기 시드층(215)은 상기 제1 그레인(211)들의 상부 표면이 전체적으로 연결된 형태로 형성될 수도 있다. 또는 상기 시드층(215)은 상호 인접하는 적어도 두개 이상의 제1 그레인(211)들이 서로 연결된 형태로 형성될 수도 있다. The seed layer 215 may be formed in a form in which upper surfaces of the first grains 211 are entirely connected. Alternatively, the seed layer 215 may be formed in a form in which at least two or more first grains 211 adjacent to each other are connected to each other.

이에 따라, 상기 시드층(215)은 결정격자의 a,b축 방향의 형태를 가질 수 있다.Accordingly, the seed layer 215 may have a shape in a, b-axis direction of the crystal lattice.

상기 제2 전극층(220)은 상기 기판(200) 상면에 대하여 수평방향으로 성장된 제2 그레인(221)들을 포함한다. The second electrode layer 220 includes second grains 221 grown in a horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate 200.

상기 제2 전극층(220)의 제2 그레인(221)들은 상기 시드층(215)의 형태와 동일한 형태를 가질 수 있다. The second grains 221 of the second electrode layer 220 may have the same shape as that of the seed layer 215.

즉, 상기 제2 그레인(221)들은 결정격자의 2차원 방향인 a,b축 방향으로 성 장되어 수평형(horizontar) 또는 평면(planar)형의 원주형태를 가질 수 있다. That is, the second grains 221 may extend in the a and b axis directions, which are two-dimensional directions of the crystal lattice, to have a horizontal or planar circumferential shape.

상기 제1 전극층(210)은 낮은 밀도를 가지도록 형성되어, 상기 기판(200)과의 밀착성을 높일 수 있다. The first electrode layer 210 may be formed to have a low density, thereby improving adhesion to the substrate 200.

상기 제2 전극층(220) 표면의 제2 그레인(221)들은 수평방향으로 형성되어 전기 전도도(conductivity) 및 이동성(movablity)을 높일 수 있다. The second grains 221 of the surface of the second electrode layer 220 may be formed in a horizontal direction to increase electrical conductivity and mobility.

실시예는 CIGS 태양전지에서 백 컨택(back contact)으로 사용되는 상기 후면전극층(230)이 바이 레이어(bi-layer) 형태로 형성되고, 상층의 그레인 구조가 수평방향으로 형성되어 캐리어(carrier)의 이동도가 향상될 수 있다.In an embodiment, the back electrode layer 230 used as a back contact in a CIGS solar cell is formed in a bi-layer form, and an upper grain structure is formed in a horizontal direction to form a carrier. Mobility can be improved.

이는, 상기 후면전극층(230)의 표면을 따라 광 전하가 이동되기 때문에, 수평형으로 형성된 상기 제2 전극층(220)의 제2 그레인(221)들을 표면 방향에 의하여 캐리어의 이동성 및 전도성이 향상될 수 있는 것이다.This is because the photo charge is moved along the surface of the back electrode layer 230, the mobility and conductivity of the carrier can be improved by the surface direction of the second grains 221 of the second electrode layer 220 formed in the horizontal direction It can be.

도 4 내지 도 8을 참조하여, 제2 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 상세히 설명하도록 한다. 4 to 8, the manufacturing method of the solar cell according to the second embodiment will be described in detail.

도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여, 기판(200) 상에 후면전극층(230)이 형성된다. 4, 5, and 6, the back electrode layer 230 is formed on the substrate 200.

상기 기판(200)은 유리(glass)가 사용될 수 있으며, 세라믹 기판, 금속 기판 또는 폴리머 기판 등도 사용될 수 있다. The substrate 200 may be glass, and a ceramic substrate, a metal substrate, or a polymer substrate may also be used.

예를 들어, 유리 기판으로는 소다라임 유리(sodalime glass) 또는 고변형점 소다유리(high strained point soda glass)를 사용할 수 있다. 금속 기판으로는 스테인레스 스틸 또는 티타늄을 포함하는 기판을 사용할 수 있다. 폴리머 기판으로는 폴리이미드(polyimide)를 사용할 수 있다. For example, soda lime glass or high strained point soda glass may be used as the glass substrate. As the metal substrate, a substrate including stainless steel or titanium may be used. As the polymer substrate, polyimide may be used.

상기 기판(200)은 투명할 수 있다. 상기 기판(200)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible) 할 수 있다.The substrate 200 may be transparent. The substrate 200 may be rigid or flexible.

상기 기판(200) 상에 서로 다른 구조 및 형태의 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)을 포함하는 후면전극층(230)이 형성된다. The back electrode layer 230 including the first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 having different structures and shapes is formed on the substrate 200.

예를 들어, 상기 제1 전극층(210)과 제2 전극층(220)은 1:1~2의 두께를 가질 수 있다.For example, the first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 may have a thickness of 1: 1 to 2.

상기 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)은 금속 등의 도전체로 형성될 수 있다. The first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 may be formed of a conductor such as metal.

상기 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)이 금속으로 형성되어 직렬저항 특성이 향상되고, 전기 전도도를 높일 수 있다. The first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 may be formed of a metal, thereby improving series resistance and increasing electrical conductivity.

상기 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)은 몰리브덴(Mo)을 타겟으로 사용하는 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 형성될 수 있다. The first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 may be formed by a sputtering process using molybdenum (Mo) as a target.

이는 몰리브덴(Mo)이 가진 높은 전도도, 광 흡수층과의 오믹(ohmic) 접합, Se 분위기 하에서의 고온 안정성 때문이다. This is because of the high conductivity of molybdenum (Mo), ohmic bonding with the light absorbing layer, and high temperature stability under Se atmosphere.

상기 후면전극층(230)인 몰리브덴 박막은 전극으로서의 비저항이 낮아야 하고, 열팽창 계수의 차이로 인하여 박리현상이 일어나지 않도록 상기 기판(200)에의 점착성이 뛰어나야 한다. The molybdenum thin film as the back electrode layer 230 should have a low specific resistance as an electrode, and have excellent adhesion to the substrate 200 so that peeling does not occur due to a difference in thermal expansion coefficient.

이에 따라, 상기 후면전극층(230)은 두개 이상의 층으로 형성될 수 있다. Accordingly, the back electrode layer 230 may be formed of two or more layers.

구체적으로, 상기 제1 전극층(210) 및 제2 전극층(220)을 형성하는 방법을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다. Specifically, a method of forming the first electrode layer 210 and the second electrode layer 220 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4를 참조하여, 상기 제1 전극층(210)이 상기 기판(200) 상면에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the first electrode layer 210 may be formed on an upper surface of the substrate 200.

상기 제1 전극층(210)은 상기 기판(200)의 상면에 대하여 수직방향을 가지는 제1 그레인(211)들을 포함한다. The first electrode layer 210 includes first grains 211 having a vertical direction with respect to an upper surface of the substrate 200.

상기 제1 그레인(211)들은 3차원 방향의 원주 형태(columnar shape)로 형성될 수 있다.The first grains 211 may be formed in a columnar shape in a three-dimensional direction.

예를 들어, 상기 제1 전극층(210)은 2kW±1의 에너지, 170sccm±30의 Ar 가스, 10mTorr±5의 압력이 제공된 DC 스퍼터(sputter)에 의해 형성될 수 있다. For example, the first electrode layer 210 may be formed by a DC sputter provided with an energy of 2kW ± 1, an Ar gas of 170sccm ± 30, and a pressure of 10mTorr ± 5.

상기 제1 전극층(210)은 400nm±100의 두께로 성장될 수 있다. The first electrode layer 210 may be grown to a thickness of 400 nm ± 100.

이러한 DC 스퍼터 공정에 의하여 상기 제1 전극층(210)의 제1 그레인(211)들은 결정격자의 c축 배향성을 가지도록 성장될 수 있다. By the DC sputtering process, the first grains 211 of the first electrode layer 210 may be grown to have the c-axis orientation of the crystal lattice.

상기 제1 전극층(210)은 낮은 에너지 및 높은 압력에 의하여 형성되고, 상기 기판(200)과의 밀착성을 높일 수 있다. The first electrode layer 210 may be formed by low energy and high pressure, and may improve adhesion to the substrate 200.

도 6을 참조하여, 상기 제1 전극층(210)에 대한 후 처리(post-treatment) 공정이 진행되고, 상기 제1 전극층(210) 표면에 시드층(215)이 형성된다. Referring to FIG. 6, a post-treatment process is performed on the first electrode layer 210, and a seed layer 215 is formed on the surface of the first electrode layer 210.

상기 제1 전극층(210)과 상기 시드층(215)의 형성은 인-시츄(In-situ) 공정으로 진행될 수 있다. The first electrode layer 210 and the seed layer 215 may be formed by an in-situ process.

상기 시드층(215)은 상기 제1 전극층(210) 표면의 제1 그레인(211)들이 상호 연결되어 형성될 수 있다. The seed layer 215 may be formed by interconnecting first grains 211 on the surface of the first electrode layer 210.

즉, 상기 제1 전극층(210)에 대한 후 처리 공정을 통해 상기 제1 그레인(211)들의 표면형상을 제어하고, 상기 시드층(215)이 형성될 수 있다. That is, the surface shape of the first grains 211 may be controlled through a post-treatment process on the first electrode layer 210, and the seed layer 215 may be formed.

상기 후 처리 공정은 일렉트론 빔(Electrom-beam) 또는 급속 열처리 공정(Rapid thermal process)일 수 있다. The post treatment process may be an electron-beam or rapid thermal process.

예를 들어, 상기 일렉트론 빔 공정은 상기 제1 전극층(210)에 대하여 2~4kW의 에너지를 가지는 전자 빔을 30~60초 동안 인가하여 진행할 수 있다. For example, the electron beam process may be performed by applying an electron beam having an energy of 2 to 4 kW for 30 to 60 seconds with respect to the first electrode layer 210.

또는 상기 급속 열처리 공정은 상기 제1 전극층(210)에 대하여 500~1000℃의 온도에서 30~60초간 진행될 수 있다. Alternatively, the rapid heat treatment process may be performed for 30 to 60 seconds at a temperature of 500 ~ 1000 ℃ with respect to the first electrode layer (210).

이러한 일렉트론 빔 또는 급속 열처리 공정에 의하여 상기 제1 전극층(210) 표면의 제1 그레인(211)들은 사이즈가 증가될 수 있다. By the electron beam or the rapid heat treatment process, the size of the first grains 211 on the surface of the first electrode layer 210 may be increased.

따라서, 상기 제1 전극층(210) 표면의 제1 그레인(211)들은 상호 연결된 수평구조의 시드층(215)으로 변형될 수 있다. Therefore, the first grains 211 on the surface of the first electrode layer 210 may be transformed into the seed layer 215 having a horizontal structure connected to each other.

도 3을 참조하여, 상기 시드층(215)이 형성된 제1 전극층(210) 상에 제2 전극층(220)이 형성된다. Referring to FIG. 3, a second electrode layer 220 is formed on the first electrode layer 210 on which the seed layer 215 is formed.

상기 제2 전극층(220)은 상기 기판(200)의 상면에 대하여 수평방향을 가지는 제2 그레인(221)들을 포함한다. The second electrode layer 220 includes second grains 221 having a horizontal direction with respect to an upper surface of the substrate 200.

상기 제2 그레인(221)들은 2차원 방향의 수평(horizontar) 또는 평면(planar)의 원주형태로 형성될 수 있다.The second grains 221 may be formed in a horizontal or planar circumferential shape in a two-dimensional direction.

즉, 상기 제2 그레인(221)들은 상기 시드층(215)의 형태를 기준으로 하여 성장될 수 있다. That is, the second grains 221 may be grown based on the shape of the seed layer 215.

예를 들어, 상기 제2 전극층(220)은 5kW±2의 에너지, 150sccm±30의 Ar 가스, 3mTorr±1의 압력이 제공된 DC 스퍼터(sputter)에 의해 형성될 수 있다. For example, the second electrode layer 220 may be formed by a DC sputter provided with an energy of 5 kW ± 2, an Ar gas of 150 sccm ± 30, and a pressure of 3 mTorr ± 1.

상기 제2 전극층(220)은 600nm±100의 두께로 성장될 수 있다. The second electrode layer 220 may be grown to a thickness of 600 nm ± 100.

이러한 DC 스퍼터 공정에 의하여 상기 제2 전극층(220)의 제2 그레인(221)들은 결정격자의 수평방향인 a,b축 배향성을 가지도록 성장될 수 있다. By the DC sputtering process, the second grains 221 of the second electrode layer 220 may be grown to have a, b-axis orientation in the horizontal direction of the crystal lattice.

이는, 상기 시드층(215)의 형태를 따라 상기 제2 그레인(221)이 성장되고, 상기 제2 그레인(221)은 수평방향을 가질 수 있다. The second grain 221 may be grown along the shape of the seed layer 215, and the second grain 221 may have a horizontal direction.

즉, 상기 제2 전극층(220)의 상부 표면에 형성된 제2 그레인(221)들은 수평방향으로 긴 형태를 가질 수 있다. That is, the second grains 221 formed on the upper surface of the second electrode layer 220 may have a long shape in the horizontal direction.

특히, 상기 제2 그레인(221)들은 이웃하는 그레인들과 조밀한 형태로 형성되고, 전도성을 높일 수 있다. In particular, the second grains 221 may be formed in a dense form with neighboring grains and may increase conductivity.

도시되지는 않았지만, 상기 제2 전극층(220) 표면의 상기 제2 그레인(221)들은 횡축방향으로 모두 연결된 형태로 형성될 수도 있다. Although not shown, the second grains 221 of the surface of the second electrode layer 220 may be formed to be connected in the horizontal axis direction.

상기와 같이 태양전지의 백 컨택(back contact)으로 사용되는 후면전극층(130)의 상부 표면의 그레인 구조가 수평형으로 형성됨으로써, CIGS 태양전지에서 광 전하의 이동도 및 전도성을 향상시킬 수 있다. As described above, the grain structure of the upper surface of the back electrode layer 130 used as the back contact of the solar cell is horizontally formed, thereby improving the mobility and conductivity of the optical charge in the CIGS solar cell.

일반적으로, 전류 또는 전하는 상기 후면전극층(230)의 표면을 따라 흐르게 되는데, 실시예에서 상기 제2 전극층(220)의 제2 그레인(221)들이 수평방향을 가짐으로써 캐리어(carrier)의 이동성을 향상시킬 수 있게 된다. In general, the current or the electric charge flows along the surface of the back electrode layer 230. In the embodiment, the second grains 221 of the second electrode layer 220 have a horizontal direction, thereby improving mobility of the carrier. You can do it.

또한, 상기 제2 전극층(220)의 제2 그레인(221) 구조 변형에 따라 전도성 및 이동성이 향상되므로, 상기 후면전극층(230)의 두께가 최소화될 수 있다.In addition, since conductivity and mobility are improved according to the structure modification of the second grain 221 of the second electrode layer 220, the thickness of the back electrode layer 230 may be minimized.

한편, 도면에는 상기 제1 그레인(211)들 및 제2 그레인(221)들의 형태가 정형화된 것으로 도시하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이다. 즉, 상기 제1 그레인(211)들 및 제2 그레인(221)들은 비정형화된 형태로 형성될 수 있다. Meanwhile, although the shapes of the first grains 211 and the second grains 221 are illustrated in the drawing, this is for convenience of description only. That is, the first grains 211 and the second grains 221 may be formed in an atypical form.

도 7을 참조하여, 상기 후면전극층(230) 상에 광 흡수층(240)이 형성된다.Referring to FIG. 7, a light absorbing layer 240 is formed on the back electrode layer 230.

상기 광 흡수층(240)은 Ⅰb-Ⅲb-Ⅵb계 화합물을 포함한다. The light absorbing layer 240 includes an Ib-IIIb-VIb-based compound.

더 자세하게, 상기 광 흡수층(240)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In, Ga)Se2, CIGS계) 화합물 또는 구리-인듐-셀레나이드계(CuInSe2, CIS계) 화합물을 포함할 수 있다. In more detail, the light absorbing layer 240 may be formed of a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2 , CIGS-based) compound or a copper-indium-selenide-based (CuInSe 2 , CIS-based) compound. It may include.

예를 들어, 상기 광 흡수층(240)을 형성하기 위해서, 구리타겟, 인듐 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하여, 상기 후면전극층(130) 상에 CIG계 금속 프리커서막(precusor)막이 형성된다. For example, in order to form the light absorbing layer 240, a CIG-based metal precursor film is formed on the back electrode layer 130 by using a copper target, an indium target, and a gallium target.

이후, 상기 금속 프리커서막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해서 셀레늄(Se)과 반응하여 CIGS계 광 흡수층(240)이 형성된다.Subsequently, the metal precursor film reacts with selenium (Se) by a selenization process to form a CIGS-based light absorbing layer 240.

또한, 상기 광 흡수층(240)은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레나이드(Se)를 동시증착법(co-evaporation)에 의해 형성할 수도 있다.In addition, the light absorbing layer 240 may form copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), selenide (Se) by co-evaporation.

상기 광 흡수층(240)은 외부의 광을 입사받아, 전기 에너지로 변환시킨다. 상기 광 흡수층(240)은 광전효과에 의해서 광 기전력을 생성한다. The light absorbing layer 240 receives external light and converts the light into electrical energy. The light absorbing layer 240 generates photo electromotive force by the photoelectric effect.

상기 광 흡수층(240) 상에 버퍼층(250) 및 고저항 버퍼층(260)이 형성된다. A buffer layer 250 and a high resistance buffer layer 260 are formed on the light absorbing layer 240.

상기 버퍼층(250)은 상기 광 흡수층(240) 상에 적어도 하나 이상의 층으로 형성될 수 있으며, 황화 카드뮴(CdS)이 적층되어 형성될 수 있다. The buffer layer 250 may be formed of at least one or more layers on the light absorbing layer 240, and may be formed by stacking cadmium sulfide (CdS).

이때, 상기 버퍼층(250)은 n형 반도체 층이고, 상기 광 흡수층(240)은 p형 반도체 층이다. 따라서, 상기 광 흡수층(240) 및 버퍼층(250)은 pn접합을 형성한다. In this case, the buffer layer 250 is an n-type semiconductor layer, and the light absorbing layer 240 is a p-type semiconductor layer. Thus, the light absorbing layer 240 and the buffer layer 250 form a pn junction.

상기 버퍼층(250)은 산화 아연(ZnO)을 타겟으로 한 스퍼터링 공정을 진행하여, 상기 황화 카드뮴(CdS) 상에 산화 아연층이 더 형성될 수 있다. The buffer layer 250 may be further subjected to a sputtering process targeting zinc oxide (ZnO) to further form a zinc oxide layer on the cadmium sulfide (CdS).

상기 고저항 버퍼층(260)은 상기 버퍼층(250) 상에 투명전극층으로 형성될 수 있다. The high resistance buffer layer 260 may be formed as a transparent electrode layer on the buffer layer 250.

예를 들어, 상기 고저항 버퍼층(260)은 ITO, ZnO, i-ZnO 중 어느 하나로 형성될 수 있다. For example, the high resistance buffer layer 260 may be formed of any one of ITO, ZnO, and i-ZnO.

상기 버퍼층(250) 및 고저항 버퍼층(260)은 상기 광 흡수층(240)과 이후 형성될 전면전극층의 사이에 배치된다. The buffer layer 250 and the high resistance buffer layer 260 are disposed between the light absorbing layer 240 and the front electrode layer to be formed later.

즉, 상기 광 흡수층(240)과 전면전극은 격자상수와 에너지 밴드 갭의 차이가 크기 때문에, 밴드갭이 두 물질의 중간에 위치하는 상기 버퍼층(250) 및 고저항 버퍼층(260)을 삽입하여 양호한 접합을 형성할 수 있다. That is, since the difference between the lattice constant and the energy band gap between the light absorbing layer 240 and the front electrode is large, the buffer layer 250 and the high resistance buffer layer 260 having a band gap in the middle of the two materials are inserted. A junction can be formed.

실시예에서는 두개의 버퍼층을 상기 광 흡수층(240) 상에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, 버퍼층은 한개의 층으로만 형성될 수도 있다. In the exemplary embodiment, two buffer layers are formed on the light absorbing layer 240, but the present invention is not limited thereto, and the buffer layer may be formed of only one layer.

도 8을 참조하여, 상기 고저항 버퍼층(260) 상에 투명한 도전물질을 적층하여 전면전극층(270)을 형성한다.Referring to FIG. 8, a transparent conductive material is stacked on the high resistance buffer layer 260 to form a front electrode layer 270.

상기 전면전극층(270)은 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 마그네슘(Mg), 갈 륨(Ga) 등의 불순물을 포함하는 아연계 산화물 또는 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 수 있다. The front electrode layer 270 may be formed of zinc oxide or indium tin oxide (ITO) including impurities such as aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ), magnesium (Mg), gallium (Ga), and the like. have.

예를 들어, 상기 전면전극층(270)은 스퍼터링 공정을 진행하여 알루미늄 또는 알루미나로 도핑된 산화 아연으로 형성하여, 낮은 저항값을 갖는 전극을 형성할 수 있다. For example, the front electrode layer 270 may be formed of zinc oxide doped with aluminum or alumina by sputtering to form an electrode having a low resistance value.

즉, 상기 전면전극층(270)은 상기 광 흡수층(120)과 pn접합을 형성하는 윈도우(window)층으로서, 태양전지 전면의 투명전극 기능을 하기 때문에 광투과율이 높고 전기 전도성이 높은 산화 아연(ZnO)으로 형성된다.That is, the front electrode layer 270 is a window layer forming a pn junction with the light absorbing layer 120. Since the front electrode layer 270 functions as a transparent electrode on the front of the solar cell, zinc oxide (ZnO) having high light transmittance and high electrical conductivity is provided. Is formed.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description has been made based on the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains may not have been exemplified above without departing from the essential characteristics of the present embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

도 1 내지 도 3은 제1 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 도면이다. 1 to 3 illustrate a method of manufacturing the solar cell according to the first embodiment.

도 4 내지 도 8은 제2 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 도면이다. 4 to 8 illustrate a method of manufacturing the solar cell according to the second embodiment.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판 상면에 대하여 수직방향으로 성장된 제1 그레인(grain)들을 포함하는 제1 후면전극층;A first back electrode layer including first grains grown in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate; 상기 제1 후면전극층 상에 형성되고, 상기 기판 상면에 대하여 수평방향으로 성장된 제2 그레인들을 포함하는 제2 후면전극층;A second back electrode layer formed on the first back electrode layer and including second grains grown in a horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate; 상기 제2 후면전극층 상에 형성된 광 흡수층;A light absorbing layer formed on the second back electrode layer; 상기 광 흡수층 상에 형성된 버퍼층; 및 A buffer layer formed on the light absorbing layer; And 상기 버퍼층 상에 형성된 전면전극층을 포함하고,A front electrode layer formed on the buffer layer; 상기 제1 후면전극층의 그레인들은 제1 밀도를 가지도록 형성되고, 상기 제2 후면전극층은 제1 밀도보다 낮은 제2 밀도를 가지는 태양전지.The grains of the first back electrode layer are formed to have a first density, and the second back electrode layer has a second density lower than the first density. 삭제delete 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1 후면전극층의 상부 표면은 상기 제1 그레인들이 서로 연결되어 형성된 시드층을 더 포함하는 태양전지.The upper surface of the first back electrode layer further comprises a seed layer formed by connecting the first grains to each other. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 시드층의 표면형태와 상기 제2 그레인의 표면형태가 동일한 것을 포함하는 태양전지. A solar cell comprising the same as the surface shape of the seed layer and the surface shape of the second grain. 기판 상면에 대하여 수직방향으로 성장되는 제1 그레인들을 포함하는 제1 후면전극층을 형성하는 단계;Forming a first back electrode layer including first grains grown in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate; 상기 제1 후면전극층 상에 상기 기판 상면에 대하여 수평방향으로 성장되는 제2 그레인들을 포함하는 제2 후면전극층을 형성하는 단계;Forming a second back electrode layer on the first back electrode layer, the second back electrode layer including second grains grown in a horizontal direction with respect to the upper surface of the substrate; 상기 제2 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; Forming a light absorbing layer on the second back electrode layer; 상기 광 흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및Forming a buffer layer on the light absorbing layer; And 상기 버퍼층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고,Forming a front electrode layer on the buffer layer; 상기 제1 후면전극층 및 제2 후면전극층을 형성하는 단계는,Forming the first back electrode layer and the second back electrode layer, 상기 기판 상에 스퍼터링 공정을 진행하여 제1 후면전극층을 형성하는 단계;Performing a sputtering process on the substrate to form a first back electrode layer; 상기 제1 후면전극층의 표면에 형성된 상기 제1 그레인들이 상호 결합되어 수평방향을 가지도록 시드층을 형성하는 단계; 및Forming a seed layer such that the first grains formed on the surface of the first back electrode layer are coupled to each other to have a horizontal direction; And 상기 시드층의 형태에 따라 상기 제2 그레인이 성장되도록 스퍼터링 공정을 진행하여 제2 후면전극층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.And forming a second back electrode layer by performing a sputtering process to grow the second grain according to the shape of the seed layer. 삭제delete 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 시드층은 일렉트론 빔(electron bean) 공정 또는 급속 열처리(Rapid Thermal Process) 공정에 의하여 형성되는 태양전지의 제조방법.The seed layer is a method of manufacturing a solar cell is formed by an electron bean (electron bean) process or a rapid thermal process (Rapid Thermal Process) process. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1 후면전극층 및 시드층은 인-시츄(In-situ) 공정으로 진행되는 태양전지의 제조방법. The first back electrode layer and the seed layer is a method of manufacturing a solar cell is carried out in an in-situ (In-situ) process.
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