KR101083741B1 - Selenization method for fabricating light absorption layer of solar cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CIGS 태양 전지의 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법에 관한 것이다. 상기 셀렌화 방법은, (a) 기판위에 구리 및 인듐을 순차적으로 진공 스퍼터링하는 단계; (b) 구리 및 인듐이 순차적으로 진공 스퍼터링된 기판위에 셀레늄을 증착하는 단계; (c) 구리, 인듐, 셀레늄이 순차적으로 형성된 기판을 상압의 챔버에서 아르곤 가스 분위기에서 급속 열처리(Rapid Temperature Process)하는 단계;를 구비하여, 상기 (c) 단계에서 챔버내에 일정량의 셀레늄을 배치하여, 급속 열처리하는 동안 셀레늄이 기화되어 챔버의 내부에 셀레늄 증기 분위기를 형성한다. 상기 구리 및 인듐이 진공 스퍼터링되는 양과 상기 셀레늄이 증착되는 양은 정확한 당량비에 따라 결정된다. The present invention relates to a selenization method for preparing a light absorption layer of CIGS solar cells. The selenization method includes the steps of: (a) vacuum sputtering sequentially copper and indium on a substrate; (b) depositing selenium on a substrate in which copper and indium are sequentially vacuum sputtered; (c) a rapid thermal process of a substrate in which copper, indium and selenium are sequentially formed in an argon gas atmosphere in a chamber at atmospheric pressure; and, in step (c), a predetermined amount of selenium is disposed in the chamber. During rapid heat treatment, selenium is vaporized to form a selenium vapor atmosphere inside the chamber. The amount of vacuum sputtered by copper and indium and the amount of selenium deposited are determined by the exact equivalent ratio.
Description
본 발명은 고효율의 CIGS 태양전지 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법에 관한 것으로서，더욱 구체적으로는, 급속 열처리 공정 중 증발하기 쉬운 시편위의 셀레늄을 셀렌 기체로 콘트롤하여 고효율의 태양전지 광흡수층을 만들기 위한 셀렌화 방법에 관한 것이다．The present invention relates to a selenization method for producing a highly efficient CIGS solar cell light absorbing layer, and more specifically, to produce a highly efficient solar cell light absorbing layer by controlling selenium with selenium gas, which is easy to evaporate during a rapid heat treatment process. For selenization methods.
태양 전지는 태양광을 직접 전기로 변환하는 반도체 소자이다. 이러한 태양 전지의 기술은 대면적화, 저가화, 고효율화를 지향하고 있다. 일반적으로 태양 전지는 에너지 전환 효율과 제조 비용에 따라 3단계로 구별하고 있다. 즉, 결정형 Si 태양전지를 1세대, Ⅲ-Ⅴ화학물 반도체 및 박막형 반도체 태양 전지를 2세대, 그리고 유기 및 나노 반도체 소재를 이용한 것을 3세대로 분류한다. 결정형 Si 태양전지는 효율이 높은 반면, 실리콘 웨이퍼의 공급 부족 현상으로 인하여 소재가 비싸고 공정 비용이 많이 들 뿐만 아니라 향후 추가적인 비용절감을 기대하기 어렵다는 것이 큰 단점으로 지적되고 있다. 이러한 이유로 인하여, 기술 개발에 의한 추가적인 저가격화가 가능할 것으로 예상되는 차세대 박막형 태양전지에 관심이 쏠리고 있다. Solar cells are semiconductor devices that convert sunlight directly into electricity. The technology of such solar cells is aimed at large area, low cost, and high efficiency. In general, solar cells are classified into three stages according to energy conversion efficiency and manufacturing cost. That is, crystalline Si solar cells are classified into first generation, III-V chemical semiconductor and thin film semiconductor solar cells into second generation, and those using organic and nano semiconductor materials into three generations. While crystalline Si solar cells have high efficiency, they are pointed out that the shortage of silicon wafers makes the material expensive and expensive, and it is difficult to expect further cost savings in the future. For this reason, attention is focused on the next generation thin film solar cell, which is expected to be further lowered by technology development.
한편, 박막형 태양전지는 실리콘 태양전지에 비하여 에너지 회수 기간이 반으로 짧고 초박막화 및 대면적화가 가능하기 때문에 추가적인 재료 절감과 롤투롤(roll-to-roll) 생산 기술의 개발등으로 혁신적인 생산 비용 절감이 가능할 것으로 전망되고 있다. 특히, 박막형 태양전지 중 구리(Cu)-인듐(In)-갈률(Ga)-셀레늄(Se)의 4원소 화합물 반도체인 CIGS(CuInGaSe2) 태양전지는 셀 효율이 약 20%로서 다결정 실리콘 태양전지와 거의 유사한 고효율을 보여주고 있을 뿐만 아니라, 저가로 구현할 수 있다. On the other hand, thin-film solar cells have half the energy recovery period compared to silicon solar cells, and can be made thinner and larger in size, resulting in innovative production cost reduction through additional material reduction and development of roll-to-roll production technology. This is expected to be possible. In particular, CIGS (CuInGaSe 2 ) solar cell, which is a four-element compound semiconductor of copper (Cu) -indium (In) -gallium (Ga) -selenium (Se), has a cell efficiency of about 20% and is a polycrystalline silicon solar cell. Not only does it show high efficiency similar to, but it can be implemented at low cost.
전술한 CIGS 태양 전지의 CIGS 박막을 제조하는 방법으로는 동시 증발법(Co-evaporation)과 프리커서(precursor)의 증착후 열처리하는 2단계 공정법(two-step process)의 두 가지가 대표적인 공정이 알려져 있다. 동시 증발법은 단위 원소인 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 열 증발원(thermal evaporator)을 이용하여 동시에 증발시켜 고온 기판에 박막을 형성하는 방법이다. 하지만, 이러한 증발원은 주로 점원(point source)이기 때문에 넓은 대면적 기판에 박막을 형성하기가 어렵다. 2단계 공정법은 스퍼터링에 의한 프리커서 증착과 화학조성을 완성하기 위한 급속 열처리 공정을 이용하는 것이다. 2단계 공정법을 단계적으로 설명하면, 먼저 단위 원소인 구리, 인듐, 갈륨 또는 셀레늄이 스퍼터링 증착에 의하여 순차적으로 기판위에 프리커서 박막으로 형성된다. 다음, CIGS의 조성을 맞추기 위하여 고온전기로 하이드라이드 가스(H2Se, H2S) 분위기에서 400~600℃ 로 열처리를 하는데, 이때 사용되는 소재에 따라 셀렌화(Selenization) 또는 황화(Sulfurization)라 불린다. 이 방법은 동시 증발법에 비하여 박막의 균일성이 좋고 소재의 활용도도 높일 수 있다는 장점이 있다. There are two representative methods for producing the CIGS thin film of the CIGS solar cell described above, a two-step process of co-evaporation and heat treatment after deposition of a precursor. Known. Simultaneous evaporation is a method of forming a thin film on a high temperature substrate by simultaneously evaporating unit elements copper (Cu), indium (In), gallium (Ga) and selenium (Se) using a thermal evaporator. However, since such an evaporation source is mainly a point source, it is difficult to form a thin film on a large large area substrate. The two-step process uses a rapid heat treatment process to complete precursor deposition and chemical composition by sputtering. Referring to the two-step process step by step, first, a unit element of copper, indium, gallium or selenium is sequentially formed on the substrate as a thin film of the precursor by sputter deposition. Next, heat treatment is performed at 400 ~ 600 ° C. in a hydride gas (H 2 Se, H 2 S) atmosphere by using a high temperature electricity to match the composition of CIGS. It is called. This method has the advantage that the uniformity of the thin film and the utilization of the material can be improved compared to the simultaneous evaporation method.
하지만, 셀레늄(Se)은 녹는점(Melting point)이 낮고 증기압(Vapor pressure)이 높기 때문에, 합금화가 어렵다는 특성을 갖는다. 또한, 셀레늄은 스퍼터링시에 아크가 발생하여 스퍼터링이 용이하지 않다는 문제점이 있다.However, since selenium (Se) has a low melting point and high vapor pressure, alloying is difficult. In addition, selenium has a problem in that sputtering is not easy because an arc occurs during sputtering.
또한, 전술한 셀렌화 공정은, 유독 기체인 셀렌화수소(H2Se) 기체를 흘려주면서 기판에 온도를 가하는 공정을 거쳐, 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se) 원소의 당량비를 유지하는 CIGS 화합물을 만든다. 그러나 공정을 위하여 유독 기체인 셀렌화수소(H2Se)를 사용함에 따라 안정성의 문제에 의해 안전설비를 갖추기 위해 엄청난 양의 시설비가 전제되어야 하기 때문에 CIGS 광흡수층의 단가가 상승하는 단점이 있다.In addition, the above-described selenization process is a process of applying temperature to the substrate while flowing hydrogen selenide (H 2 Se) gas, which is a toxic gas, and includes copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), and selenium (Se). CIGS compound to maintain the equivalent ratio of elements. However, the use of toxic gas hydrogen selenide (H 2 Se) for the process has a disadvantage in that the cost of the CIGS light absorbing layer increases because a huge amount of facility cost must be premised for the safety facilities due to the stability problem.
한편, 구리인듐(CuIn), 구리갈륨(CuGa)의 금속합금 및 셀레나이드 화합물을 진공스퍼터링 방법을 통해 전구체를 형성하고，유독기체 대신 셀레늄(Se) 원소를 진공 챔버에서 증발시켜 원소의 당량비를 유지하는 CIGS 화합물을 만들기도 한다. 하지만, 이러한 방법은 재료별 스퍼터율이 서로 다른 특성으로 인하여 증착량이 매번 불규칙하기 때문에, 합금타겟으로 셀레늄의 원하는 조성을 정확히 콘트롤하는 것은 현실적으로 한계가 있다．또한, 셀레나이제이션하는 동안 많은 양의 셀렌을 진공 증발시켜 관상로를 통하여 챔버내로 제공하는 종래의 방법은 고가의 셀렌 증발 장비와 관상로가 준비되어야 하며, 많은 양의 셀렌을 낭비하여야 되는 문제점이 있다. 또한, 이 경우, RTP하기 위하여 시편의 온도를 올리기 전에 챔버내부를 셀렌 분위기로 만들어야 하는데, 챔버의 온도를 올림과 동시에 셀렌 분위기를 만들기 위한 타이밍을 정확하게 파악하기도 쉽지 않다. 만약, 셀렌 분위기가 형성된 상태에서 시편의 온도를 올리지 않으면, 진공중의 셀렌 기체가 옵서버층인 광흡수층위에 증착될 우려가 있다. Meanwhile, a metal alloy and a selenide compound of copper indium (CuIn) and copper gallium (CuGa) are formed through a vacuum sputtering method, and selenium (Se) elements are evaporated in a vacuum chamber instead of toxic gases to maintain the equivalent ratio of elements. It also makes CIGS compounds. However, since the deposition rate is irregular every time due to different characteristics of the sputter rate of each material, it is practically limited to control the desired composition of selenium with alloy targets. Also, a large amount of selenium is vacuumed during selenization. The conventional method of evaporating and providing the tube through a tubular furnace into the chamber requires expensive selenium evaporation equipment and a tubular furnace, and wastes a large amount of selenium. In addition, in this case, in order to increase the temperature of the specimen in order to increase the temperature inside the chamber to make the selenium atmosphere, it is not easy to accurately determine the timing for making the selenium atmosphere while raising the temperature of the chamber. If the temperature of the specimen is not raised in the state where the selenium atmosphere is formed, selenium gas in the vacuum may be deposited on the light absorbing layer which is the observer layer.
또한. 실제 시편이 당량비를 유지하면서 산화되는 것을 방지하기 위해서는，셀레나이제이션되는 동안 합금타겟으로 스퍼터링된 셀레늄과 분위기를조성하기 위한 셀레늄등이 진공 챔버내에서 계속되어야만 한다．그러나 이러한 완전 밀폐 기능을 갖는 진공 챔버들은 고가일 뿐만 아니라，오링과 같은 부속품들도 일회성이거나 또는 그 성능이 장기간 사용될 수 없다는 문제점이 있다. 이로 인하여, 제조 비용이 상승되는 문제점이 있다. Also. In order to prevent the actual specimen from being oxidized while maintaining its equivalence ratio, selenium sputtered with alloy targets and selenium to form the atmosphere during selenization must be continued in the vacuum chamber. Not only are they expensive, but also accessories such as O-rings are one-off, or they cannot be used for long periods of time. For this reason, there is a problem that the manufacturing cost is increased.
따라서, 종래의 방법들은 스퍼터링 방식으로 셀레늄의 증착이 어려울 뿐만 아니라, 합금타겟의 스퍼터링 방식으로는 셀레늄의 증착양에 대한 콘트롤이 어려우며，또한 진공내에서 셀레늄의 증착양을 유지하는 것도 어려우며, 시편을산화되지 않게 완벽하게 산소로부터 차단하는 것도 현실적으로 고비용을 부담하게 한다． Therefore, the conventional methods are not only difficult to deposit selenium by sputtering, but also difficult to control the deposition amount of selenium by the sputtering method of the alloy target, and it is also difficult to maintain the deposition amount of selenium in the vacuum. Perfectly blocking oxygen from oxidization also costs money.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 구리, 인듐, 셀레늄의 당량비를 정확하게 조정할 수 있으며, 유독한 셀렌화 가스를 사용하지 않으면서 고가의 진공 챔버가 아닌 저가의 상압의 챔버를 이용하여 셀레나이제이션 공정을 수행할 수 있는 태양 전지 광흡수층 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention to solve the above problems can accurately adjust the equivalence ratio of copper, indium, selenium, selenium using a low-cost atmospheric pressure chamber rather than an expensive vacuum chamber without the use of toxic selenide gas It is to provide a method for producing a solar cell light absorption layer that can perform the oxidization process.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은 CIGS 태양 전지의 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법에 관한 것으로서, 상기 셀렌화 방법은, (a) 기판위에 구리 및 인듐을 순차적으로 진공 스퍼터링하는 단계; (b) 구리 및 인듐이 순차적으로 진공 스퍼터링된 기판위에 셀레늄을 증착하는 단계; (c) 구리, 인듐, 셀레늄이 순차적으로 형성된 기판을 상압의 챔버에서 아르곤 가스 분위기에서 급속 열처리(Rapid Temperature Process)하는 단계;를 구비하여, 상기 (c) 단계에서 챔버내에 일정량의 셀레늄을 배치하여, 급속 열처리하는 동안 셀레늄이 기화되어 챔버의 내부에 셀레늄 증기 분위기를 형성한다. A feature of the present invention for achieving the above technical problem relates to a selenization method for manufacturing a light absorption layer of a CIGS solar cell, the selenization method, (a) sequentially vacuum sputtering copper and indium on a substrate ; (b) depositing selenium on a substrate in which copper and indium are sequentially vacuum sputtered; (c) a rapid thermal process of a substrate in which copper, indium and selenium are sequentially formed in an argon gas atmosphere in a chamber at atmospheric pressure; and, in step (c), a predetermined amount of selenium is disposed in the chamber. During rapid heat treatment, selenium is vaporized to form a selenium vapor atmosphere inside the chamber.
전술한 특징에 따른 셀렌화 방법에 있어서, 상기 구리 및 인듐이 진공 스퍼터링되는 양과 상기 셀레늄이 증착되는 양은 정확한 당량비에 따라 결정되는 것이 바람직하다. In the selenization method according to the above feature, the amount of vacuum sputtering of copper and indium and the amount of selenium depositing are preferably determined according to an exact equivalent ratio.
본 발명에 따른 셀렌화 방법은 진공스퍼터링으로 구리와 인듐을 증착한 뒤， 셀레늄을 이베포레이터(evorporator)를 이용하여 원하는 조성으로 증착，아르곤 분위기하에 셀렌증기를 이용하여 챔버내 시편에 증착되어 있는 셀렌의 증발을 방지한다. 그 결과, 본 발명에 의하여 셀레나이제이션되어지는 동안 그 당량비를 유지할 수 있게 된다. 또한, 이베포레이터는 스퍼터에 비해 저가의 장비이며，증착반복도 및 증착량 콘트롤 뛰어나다. 이와 같이, 본 발명에 의하여 이베포레이터를 이용하여 셀레늄을 증착시킴으로써, 셀레늄 증착량을 정확하게 제어할 수 있게 된다. In the selenization method according to the present invention, after vacuum deposition of copper and indium by vacuum sputtering, the deposition of selenium is carried out using an evaporator to a desired composition, using selenium vapor under an argon atmosphere, and then deposited on a specimen in a chamber. Prevents selenium evaporation. As a result, the equivalent ratio ratio can be maintained during the selenization by the present invention. In addition, evaporators are less expensive than sputters and outperform deposition repeatability and deposition control. In this manner, according to the present invention, by depositing selenium using a vapor evaporator, the selenium vapor deposition amount can be accurately controlled.
또한, 본 발명에 의하여 셀레늄의 증착량을 제어하고 아르곤 분위기에서 셀레나이제이션할 경우，보다 저가로 더욱 미세한 양까지 셀레늄의 증착을 제어할 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, when controlling the deposition amount of selenium and selenization in an argon atmosphere, it is possible to control deposition of selenium to a lower amount at a lower cost.
또한, 본 발명에 의하여 상압의 챔버에서 아르곤 분위기하에서 셀레나이제이션함으로써, 종래의 진공 챔버에서의 셀레나이제이션 공정에 비해, 챔버의 밀폐성이 요구되지 않으므로 보다 값싸고 쉽게 챔버를 제작할 수 있으며，소량의 셀레늄 증기로도 셀레나이제이션동안 그 분위기를 유지할 수 있다．결과적으로 원하는 셀레늄 당량비 콘트롤이 가능하다．In addition, according to the present invention, by selenization in an argon atmosphere in a chamber at atmospheric pressure, compared to the selenization process in a conventional vacuum chamber, the sealing of the chamber is not required, so that the chamber can be manufactured more cheaply and easily, and a small amount of selenium vapor can be produced. It is also possible to maintain its atmosphere during selenization. As a result, the desired selenium equivalent ratio control can be achieved.
또한, 본 발명에 의하여 기판의 뒷면에 셀레늄을 증착한 후 RTP 함으로써, RTP 시작됨과 동시에 기판의 뒷면의 셀레늄이 증발되어 챔버내를 셀레늄 가스 분위기로 형성할 수 있게 된다. In addition, by depositing selenium on the back of the substrate according to the present invention by RTP, the RTP starts and at the same time selenium on the back of the substrate is evaporated to form a selenium gas atmosphere in the chamber.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIGS 태양 전지 광흡수층의 제조를 위한 셀렌화 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 필요한 당량비에 따른 구리, 인듐, 셀레늄 전구체가 형성된 기판을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기판을 셀레나이제이션하는 상압의 챔버를 예시적으로 도시한 단면도이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a selenization method for manufacturing a CIGS solar cell light absorption layer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a substrate on which a copper, indium, and selenium precursor is formed according to an equivalent ratio required according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustratively showing a chamber of normal pressure for selenization of a substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIGS 태양 전지 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a selenization method for producing a CIGS solar cell light absorption layer according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIGS 태양 전지 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 1 is a flowchart sequentially illustrating a selenization method for manufacturing a CIGS solar cell light absorption layer according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIGS 태양 전지 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법은, 기판위에 구리를 필요한 당량비만큼 진공 스퍼터링시켜 구리 전구체를 형성하고(단계 100), 인듐을 필요한 당량비만큼 진공 스퍼터링시켜 인듐 전구체를 형성한다(단계 110). 다음, 이베퍼레이터(Evaporator)를 이용하여 셀레늄을 증착하여 셀레늄 전구체를 형성한다(단계 120). 전술한 단계 100 내지 단계 120에 의해 도 2와 같이 필요한 당량비의 구리, 인듐, 셀레늄 전구체가 형성된 기판을 제조하게 된다. 다음, 이베퍼레이터(Evaporator)를 이용하여 셀레늄 전구체가 형성된 기판의 뒷면에 셀레늄(208)을 증착한다(단계 130).Referring to FIG. 1, in the selenization method for fabricating a CIGS solar cell light absorption layer according to a preferred embodiment of the present invention, copper is sputtered on a substrate by a required equivalent ratio to form a copper precursor (step 100), and indium is required. Vacuum sputtering by an equivalent ratio forms an indium precursor (step 110). Next, selenium is deposited using an evaporator to form a selenium precursor (step 120). By the above steps 100 to 120 to prepare a substrate on which the copper, indium, selenium precursor of the required equivalent ratio is formed as shown in FIG. Next,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 필요한 당량비에 따른 구리 전구체(202), 인듐 전구체(204), 셀레늄 전구체(206)가 형성된 기판(200)을 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기판을 셀레나이제이션하는 상압의 챔버를 예시적으로 도시한 단면도이다. 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 상압의 챔버(300)내에 상기 기판(200)을 배치한 후, 아르곤 가스하에서 급속 열처리(Rapid Temperature Process;'RTP')하여 셀레나이제이션하게 된다(단계 140). 이때, 기판의 뒷면에 증착된 셀레늄이 급속 열처리 장비의 히터와 인접한 위치에 배치되도록 함으로써, 급속 열처리가 시작됨과 동시에 기판의 뒷면의 셀레늄이 증발되어 챔버내부를 셀레늄 가스 분위기로 형성하게 된다. 더 나아가, 상기 챔버내에 소량의 셀레늄을 배치시킴으로써, 급속 열처리하는 동안 셀레늄이 기화되어 챔버내에 셀레늄 증기를 제공할 수도 있다. 이와 같이, 급속 열처리하는 동안, 챔버내부에 셀레늄 증기를 지속적으로 제공하여 챔버내 분위기를 셀렌화함으로써, 기판의 셀레늄은 증발되지 않게 된다. 그 결과, 최적의 당량비를 갖는 CIGS 태양 전지 광흡수층을 제조할 수 있게 된다. 3 is a cross-sectional view illustratively showing a chamber of normal pressure for selenization of a substrate in accordance with a preferred embodiment of the present invention. Next, as shown in FIG. 3, the
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, this is merely an example and is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications which are not illustrated above in the scope are possible. And differences relating to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention as defined in the appended claims.
본 발명에 따른 셀렌화 방법은 CIGS 태양 전지 제조 공정에 널리 사용될 수 있다. The selenization process according to the invention can be widely used in CIGS solar cell manufacturing process.
200: 기판
202 : 구리 전구체
204 : 인듐 전구체
206 : 셀레늄 전구체
208 : 셀레늄 층
300 : 챔버200: substrate
202: copper precursor
204 indium precursor
206: Selenium Precursor
208: Selenium Layer
300: chamber
Claims (4)
(b) 구리 및 인듐이 순차적으로 진공 스퍼터링된 기판위에 셀레늄을 증착하는 단계;
(c) 구리, 인듐, 셀레늄이 순차적으로 형성된 기판을 상압의 챔버에서 아르곤 가스 분위기에서 급속 열처리(Rapid Temperature Process)하는 단계;를 구비하여,
상기 (c) 단계에서 급속 열처리하는 동안 상기 챔버내에 셀레늄 증기를 제공하며,
상기 (b) 단계는, 구리 및 인듐이 순차적으로 진공 스퍼터링된 기판위에 셀레늄을 증착한 후, 기판의 뒷면에도 셀레늄을 증착하는 것을 특징으로 하며,
상기 (c)단계에서 급속 열처리하기 위한 히터와 가장 인접한 위치에 상기 기판의 뒷면을 배치하여, 급속 열처리를 시작함과 동시에 기판의 뒷면의 셀레늄이 기화되어 챔버의 내부에 셀레늄 증기를 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 광흡수층 제조를 위한 셀렌화 방법. (a) sequentially vacuum sputtering copper and indium on the substrate;
(b) depositing selenium on a substrate in which copper and indium are sequentially vacuum sputtered;
(c) a rapid temperature process of the substrate on which copper, indium, and selenium are sequentially formed in an argon gas atmosphere in a chamber at atmospheric pressure;
Providing selenium vapor in the chamber during the rapid heat treatment in step (c),
In the step (b), after depositing selenium on a substrate in which copper and indium are sequentially vacuum sputtered, selenium is also deposited on the back side of the substrate,
In the step (c), the rear surface of the substrate is disposed at the position closest to the heater for rapid thermal treatment, and at the same time as the rapid heat treatment, selenium on the rear surface of the substrate is vaporized to form selenium vapor in the chamber. A selenization method for producing a solar cell light absorption layer.
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