KR101125407B1 - Solar cell and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR101125407B1 KR1020110006980A KR20110006980A KR101125407B1 KR 101125407 B1 KR101125407 B1 KR 101125407B1 KR 1020110006980 A KR1020110006980 A KR 1020110006980A KR 20110006980 A KR20110006980 A KR 20110006980A KR 101125407 B1 KR101125407 B1 KR 101125407B1
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유영삼
배도원
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A solar cell and a manufacturing method thereof are provided to prevent a defect of a solar cell due to an external impact by forming a protection layer on the rear of a substrate. CONSTITUTION: A rear electrode layer(200) is formed on one side of a substrate(100). A light absorption layer(300) is formed on the rear electrode layer. A first buffer layer(400) and a second buffer layer(500) are formed on the light absorption layer. A transparent electrode layer(600) is formed on the second buffer layer. A protection layer(700) is formed on the other side of the substrate.

Description

태양전지 및 그의 제조방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME

실시예는 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a solar cell and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 하며, 이러한 태양전지는 최근 에너지의 수요가 증가함에 따라 상업적으로 널리 이용되고 있다.In general, solar cells serve to convert solar energy into electrical energy, and these solar cells are widely used commercially as the demand for energy increases.

종래 태양전지는 유리기판 상에 몰리브덴(Mo) 재질의 이면 전극층, 광 흡수층, 투명 전극층이 순차적으로 적층되며, 이후 이면 전극층과 투명 전극층을 연결함으로써 태양전지가 완성된다. 이러한 태양전지는 다수의 셀로 분할하기 위해 여러번의 패터닝 공정을 수행하며, 패터닝 공정은 레이저에 의해 수행된다.In the conventional solar cell, a back electrode layer, a light absorbing layer, and a transparent electrode layer of molybdenum (Mo) material are sequentially stacked on a glass substrate, and the solar cell is completed by connecting the back electrode layer and the transparent electrode layer. Such solar cells perform several patterning processes to divide into a plurality of cells, and the patterning process is performed by a laser.

하지만, 기판이 대면적화되면서 패터닝 공정 중 기판을 지지하는 지지핀(Loading Pin)은 기판의 패턴 라인의 수직 선상에 위치되고, 이로 인해 레이저와 지지핀 간의 간섭으로 유리기판 후면에는 레이저 충격파가 발생된다.However, as the substrate becomes larger in area, a loading pin for supporting the substrate during the patterning process is positioned on a vertical line of the pattern line of the substrate, which causes a laser shock wave on the rear surface of the glass substrate due to the interference between the laser and the support pin. .

상기와 같이 발생된 레이저 충격파는 유리기판 상부에 형성된 이면 전극층의 들뜸 및 열화를 발생시키며, 더 나아가서는 유리기판을 손상시키게 되어 태양전지의 불량을 발생시킨다.The laser shock wave generated as described above causes the back electrode layer formed on the glass substrate to be lifted up and deteriorated. Furthermore, the laser shock wave may damage the glass substrate and cause a defect of the solar cell.

실시예는 패터닝 공정시 레이저 충격파에 의한 이면 전극층의 들뜸 및 열화 현상을 방지하기 위한 태양전지 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An embodiment is to provide a solar cell and a method of manufacturing the same for preventing the lifting and deterioration of the back electrode layer due to the laser shock wave during the patterning process.

일 실시예에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판의 일면 상에 형성된 이면 전극층과, 상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층과, 상기 광 흡수층 상에 형성된 투명 전극층과, 상기 기판의 타면에 형성된 보호층을 포함한다.A solar cell according to an embodiment includes a substrate, a back electrode layer formed on one surface of the substrate, a light absorbing layer formed on the back electrode layer, a transparent electrode layer formed on the light absorbing layer, and a protective layer formed on the other surface of the substrate. It includes.

또한, 일 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은 기판을 마련하는 단계와, 상기 기판의 일면에 보호층을 형성하는 단계와, 상기 보호층이 형성된 기판의 타면에 이면 전극층을 형성하는 단계와, 상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계와, 상기 광 흡수층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the solar cell manufacturing method according to an embodiment comprises the steps of preparing a substrate, forming a protective layer on one surface of the substrate, forming a back electrode layer on the other surface of the substrate on which the protective layer is formed; Forming a light absorbing layer on the back electrode layer, and forming a transparent electrode layer on the light absorbing layer.

실시예에 따른 태양전지는 기판의 후면에 보호층을 형성함으로써, 태양전지 제조 공정 중 발생된 외부 충격으로부터 태양전지의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.The solar cell according to the embodiment has an effect of preventing the failure of the solar cell from the external impact generated during the solar cell manufacturing process by forming a protective layer on the back of the substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 배면 사시도.
도 3은 봉 발명에 따른 태양전지의 기능을 나타낸 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 변형 예를 나타낸 배면도.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a rear perspective view of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing the function of the solar cell according to the invention rod.
4 to 6 is a rear view showing a modification of the solar cell according to the present invention.
7 to 11 are cross-sectional views showing a manufacturing process of a solar cell according to the present invention.

실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 배선, 전지, 장치, 면 또는 패턴 등이 각 패턴, 배선, 전지, 면 또는 패턴 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 the embodiments, each panel, wiring, battery, device, surface, or pattern is formed on or under the "on" of each pattern, wiring, battery, surface, or pattern. In the case described, "on" and "under" include both those that are 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 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 배면 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양전지의 기능을 나타낸 단면도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양전지의 변형 예를 나타낸 배면도이다.1 is a cross-sectional view showing a solar cell according to the present invention, Figure 2 is a rear perspective view of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view showing the function of the solar cell according to the present invention, Figures 4 to 6 according to the present invention It is a rear view which shows the modification of a solar cell.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지는 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 형성된 이면 전극층(200)과, 상기 이면 전극층(200) 상에 형성된 광 흡수층(300)과, 상기 광 흡수층(300) 상에 형성된 제1버퍼층(400) 및 제2버퍼층(500)과, 상기 제1버퍼층(500) 상에 형성된 투명 전극층(600)과, 상기 기판(100)의 후면에 형성되어 외부 충격으로부터 기판(100)을 보호하는 보호층(700)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the solar cell according to the present invention includes a substrate 100, a back electrode layer 200 formed on the substrate 100, a light absorbing layer 300 formed on the back electrode layer 200, A first buffer layer 400 and a second buffer layer 500 formed on the light absorbing layer 300, a transparent electrode layer 600 formed on the first buffer layer 500, and a rear surface of the substrate 100. And a protective layer 700 to protect the substrate 100 from external impact.

기판(100)은 플레이트 형상으로 형성되며, 투명한 유리로 형성될 수 있다. 이러한 기판(100)은 리지드(Rigid)하거나 플렉서블(Flexible)할 수 있으며, 유리 기판 이외에 플라스틱 또는 금속 재질의 기판이 사용될 수 있다. 또한, 기판(100)으로 나트륨 성분이 포함된 소다 라임 글래스(Soda Lime Glass) 기판이 사용될 수 있다.The substrate 100 may be formed in a plate shape and may be formed of transparent glass. The substrate 100 may be rigid or flexible, and a substrate made of plastic or metal may be used in addition to the glass substrate. In addition, a soda lime glass substrate including a sodium component may be used as the substrate 100.

기판(100) 상에는 n형 전극 기능을 하는 이면 전극층(200)이 형성되며, 이면 전극층(200)은 도전층으로서 몰리브덴(Mo)을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 이면 전극층(200)은 몰리브덴 외에 다양한 금속 재질을 사용하여 형성할 수 있으며, 동종 또는 이종 금속을 이용하여 두 개 이상의 층을 이루도록 형성될 수도 있다.The back electrode layer 200 having an n-type electrode function is formed on the substrate 100, and the back electrode layer 200 may be formed using molybdenum (Mo) as a conductive layer. The back electrode layer 200 may be formed using various metal materials in addition to molybdenum, and may be formed to form two or more layers using the same or different metals.

광 흡수층(300)은 이면 전극층(200) 상에 배치되어 태양광을 흡수하는 역할을 한다. 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함하며, 예컨대 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다. 여기서, 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.The light absorbing layer 300 is disposed on the back electrode layer 200 and serves to absorb sunlight. The light absorbing layer 300 includes an I-III-VI-based compound, for example, a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2 ; CIGS-based) crystal structure, copper-indium-selenide-based Or a copper-gallium-selenide-based crystal structure. Here, the energy band gap of the light absorbing layer 300 may be about 1 eV to 1.8 eV.

광 흡수층(300)의 상부에는 제1버퍼층(400)이 직접 접촉되어 형성되며, 광 흡수층(300)과 이후 설명될 투명 전극층(600)의 에너지 갭 차이를 완화시키주는 역할을 한다. 이를 위해 제1버퍼층(400)은 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 물질로 형성될 수 있으며, 제1버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 이면 전극층(200)과 투명 전극층(600)의 중간 정도의 크기인 약 1.9eV 내지 약 2.3eV일 수 있다.The first buffer layer 400 is formed in direct contact with the upper portion of the light absorbing layer 300, and serves to mitigate the energy gap difference between the light absorbing layer 300 and the transparent electrode layer 600 which will be described later. To this end, the first buffer layer 400 may be formed of a material containing cadmium sulfide (CdS), and the energy band gap of the first buffer layer 400 may be about halfway between the back electrode layer 200 and the transparent electrode layer 600. And from about 1.9 eV to about 2.3 eV in size.

제1버퍼층(400)의 상부에는 제2버퍼층(500)이 형성된다. 제2버퍼층(500)은 광 투과율과 전기 전도성이 높은 산화아연(ZnO)으로 형성될 수 있으며, 고저항을 가지도록 형성되어 투명 전극층(600)과의 절연 및 충격 데미지(Damege)를 방지할 수 있는 효과가 있다.The second buffer layer 500 is formed on the first buffer layer 400. The second buffer layer 500 may be formed of zinc oxide (ZnO) having high light transmittance and high electrical conductivity, and may be formed to have high resistance to prevent insulation and impact damage from the transparent electrode layer 600. It has an effect.

투명 전극층(600)은 p형 전극 기능을 수행하는 투명한 형태의 도전성 재질로서, 알루미늄이 도핑된 산화 아연인 AZO(ZnO:Al) 재질의 물질이 사용될 수 있다. 물론, 투명 전극층(600)의 재질은 이에 한정되지 않으며, 광 투과율과 전기 전도성이 높은 물질인 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화인듐주석(ITO) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 투명 전극층(600)의 두께는 대략 1.0㎛가 바람직하다.The transparent electrode layer 600 is a transparent conductive material that performs a p-type electrode function, and a material of AZO (ZnO: Al) material, which is zinc oxide doped with aluminum, may be used. Of course, the material of the transparent electrode layer 600 is not limited thereto, and may be formed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), indium tin oxide (ITO), or the like, which are materials having high light transmittance and high electrical conductivity. In addition, the thickness of the transparent electrode layer 600 is preferably about 1.0 μm.

투명 전극층(600)이 형성된 이후에는 소정 간격으로 이격되도록 투명 전극층(600) 상에 금속선(미도시)을 배치시켜 이면 전극층(200)과 연결시킨다. 여기서, 금속선은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 등과 같은 반사율이 높은 금속을 사용하는 것이 바람직하다.After the transparent electrode layer 600 is formed, a metal line (not shown) is disposed on the transparent electrode layer 600 so as to be spaced at a predetermined interval so as to be connected to the back electrode layer 200. Here, it is preferable to use a metal having high reflectance such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), or the like.

한편, 기판(100)의 하부에는 외부 충격으로부터 기판(100)을 보호하기 위한 본 발명에 따른 보호층(700)이 형성된다. 보호층(700)은 외부 충격 예컨대, 레이저를 이용한 패터닝 공정 시 기판을 지지하는 로딩핀과의 간섭으로 인해 이면 전극층(200), 광 흡수층(300) 또는 투명 전극층(600)의 들뜸 현상 또는 열화 등의 손상을 방지하는 역할을 한다.On the other hand, a protective layer 700 according to the present invention for protecting the substrate 100 from an external impact is formed below the substrate 100. The protective layer 700 may be lifted or deteriorated in the back electrode layer 200, the light absorbing layer 300, or the transparent electrode layer 600 due to an external impact, for example, interference with a loading pin for supporting a substrate during a patterning process using a laser. Serves to prevent damage.

도 2에 도시된 바와 같이, 보호층(700)은 기판의 하부 전면에 걸쳐 형성되며, 수지 계열의 유기물, 무기물이 사용될 수 있다. 이 중 바람직하게는 내충격성, 내열성이 우수한 SiO2, SiNx와 같은 무기물이 사용될 수 있으며, 이외에도 Al2O3, SiC, AiN, GaN이 사용될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the protective layer 700 is formed over the entire lower surface of the substrate, and resin-based organic and inorganic materials may be used. Of these, preferably inorganic materials such as SiO 2 and SiNx having excellent impact resistance and heat resistance may be used. In addition, Al 2 O 3 , SiC, AiN, and GaN may be used.

보호층(700)은 기판(100)의 하부면 전면에 증착되어 형성될 수 있으며, 0.5㎛ 내지 1.5㎛의 두께로 형성될 수 있다. 보호층(700)이 0.5㎛ 미만으로 형성될 경우, 보호층의 두께가 너무 얇아 그 기능을 충분히 발휘할 수 없다. 또한, 보호층(700)이 1.5㎛ 이상으로 형성될 경우, 보호층(700)의 두께가 두꺼워서 태양전지의 박형화 및 경량화를 이루지 못하는 단점이 있다. The protective layer 700 may be formed by being deposited on the entire lower surface of the substrate 100, and may be formed to a thickness of 0.5 μm to 1.5 μm. When the protective layer 700 is formed to be less than 0.5 μm, the thickness of the protective layer is too thin to fully exhibit its function. In addition, when the protective layer 700 is formed to be 1.5㎛ or more, the thickness of the protective layer 700 has a disadvantage in that the thickness and weight of the solar cell can not be achieved.

따라서, 보호층(700)의 두께는 0.5㎛ 내지 1.5㎛, 더욱 바람직하게는 1.0㎛ 두께로 형성될 수 있다.Therefore, the thickness of the protective layer 700 may be formed to a thickness of 0.5㎛ to 1.5㎛, more preferably 1.0㎛.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 형성된 이면 전극층(200) 상에 패턴을 형성하기 위해 레이저(L)가 가해지면, 레이저(L)는 기판(100)을 통과하여 금속 재질의 로딩핀(900)에 이르게 된다. 이후 레이저(L)는 로딩핀(900)으로부터 일정 각도로 반사되고, 반사된 레이저는 보호층(700)에 의해 흡수되어 레이저가 이면 전극층(200)으로 입사되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, when the laser L is applied to form a pattern on the back electrode layer 200 formed on the substrate 100, the laser L passes through the substrate 100 to form a metal. This leads to the loading pin 900 of the material. Thereafter, the laser L is reflected from the loading pin 900 at an angle, and the reflected laser is absorbed by the protective layer 700 to prevent the laser from being incident on the back electrode layer 200.

이로부터 레이저(L)에 의해 이면 전극층(200)이 들뜨거나 열화가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 레이저(L)가 로딩핀(900)에 반사될 시 로딩핀(900)이 위치한 기판(100)의 하부에는 진동이 발생될 수 있으며, 이러한 진동은 보호층(700)에 의해 흡수됨으로써 진동에 의해 기판(100)의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.From this, the back electrode layer 200 can be prevented from being lifted up or deteriorated by the laser L. FIG. In addition, when the laser L is reflected by the loading pin 900, vibration may be generated at the lower portion of the substrate 100 on which the loading pin 900 is located, and the vibration may be absorbed by the protective layer 700. As a result, damage to the substrate 100 can be prevented.

상기에서는 보호층(700)을 기판의 하부면에 증착하여 형성하였지만, 이에 한정되지 않으며, SiO2, SiNx와 같은 무기 물질로 이루어진 별도의 시트를 제작하고, 이를 기판의 하부면에 부착시켜 형성할 수 있다.Although the protective layer 700 is formed by depositing the lower surface of the substrate, the present invention is not limited thereto, and a separate sheet made of an inorganic material such as SiO 2 and SiNx may be manufactured and attached to the lower surface of the substrate. Can be.

상기와 같이, 본 발명에 따른 보호층(700)은 기판(100)의 후면 전면에 걸쳐 형성되어 있기 때문에 기판(100)에 가해지는 다른 외부 충격으로부터 기판을 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, since the protective layer 700 according to the present invention is formed over the entire rear surface of the substrate 100, there is an effect of protecting the substrate from other external shocks applied to the substrate 100.

상기에서는 본 발명에 따른 보호층(700)을 기판(100)의 후면 전면에 걸쳐 형성하였지만, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.In the above, the protective layer 700 according to the present invention is formed over the entire rear surface of the substrate 100, but may be formed as shown in FIGS. 4 to 6.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지는 기판(100)과, 기판(100) 상부에 순차적으로 적층 형성된 이면 전극층(200), 광 흡수층(300), 제1버퍼층(400), 제2버퍼층(500), 투명 전극층(600)과, 상기 기판(100) 후면의 특정 영역에 형성된 보호층(700)을 포함한다. 여기서, 보호층(700)을 제외한 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 생략한다.As shown in FIG. 4, a solar cell according to another exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 100, a back electrode layer 200, a light absorbing layer 300, and a first buffer layer sequentially stacked on the substrate 100. 400, a second buffer layer 500, a transparent electrode layer 600, and a protective layer 700 formed in a specific region on the rear surface of the substrate 100. Here, since the configuration except for the protective layer 700 is the same as the above-described embodiment, it will be omitted.

보호층(700)은 기판(100)의 후면에 형성되며, SiO2 또는 SiNx의 무기질 재질로 형성된다. 이러한, 보호층(700)은 기판 전체면을 덮거나 제1패터닝 공정 시 기판(100)을 지지하는 로딩핀(900)에 대응되는 위치 예컨대, 기판(100) 후면의 중심부 및 가장자리 영역에 형성될 수 있다.The protective layer 700 is formed on the rear surface of the substrate 100 and is formed of an inorganic material of SiO 2 or SiNx. The protective layer 700 may be formed at a position corresponding to the loading pin 900 that covers the entire surface of the substrate or supports the substrate 100 during the first patterning process, for example, at the center and the edge region of the rear surface of the substrate 100. Can be.

도 5에 도시된 바와 같이, 보호층(700)은 기판(100)의 후면 중심부와 가장 자리를 따라 형성될 수 있다. 즉, 기판(100)의 후면 중심부에는 보호층(720)이 일정 면적으로 형성되며, 기판(100)의 후면 가장자리에는 기판(100)의 후면 가장자리를 모두 덮도록 폐루프 형태로 보호층(740)이 형성될 수 있다. As shown in FIG. 5, the protective layer 700 may be formed along the edge and the center of the rear surface of the substrate 100. That is, the protective layer 720 is formed in a predetermined area at the center of the rear surface of the substrate 100, and the protective layer 740 has a closed loop shape to cover all of the rear edges of the substrate 100 at the rear edge of the substrate 100. This can be formed.

폐루프 형태의 보호층(740)은 사각형, 원형 또는 이들이 조합된 형태를 포함할 수 있으며, 이와 다르게 보호층(740)은 개방형의 형태로 후면 가장자리의 일부로 덮도록 형성될 수도 있다. 여기서, 기판(100)의 후면 중심부의 보호층(720)과 가장자리 보호층(740)의 폭은 기판(100)을 지지하는 로딩핀의 크기보다 큰 것이 바람직하다.The closed loop protective layer 740 may include a quadrangular shape, a circular shape, or a combination thereof. Alternatively, the protective layer 740 may be formed to cover a portion of the rear edge in an open shape. Here, the width of the protective layer 720 and the edge protective layer 740 at the center of the back of the substrate 100 is preferably larger than the size of the loading pin for supporting the substrate 100.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 보호층(700)은 기판의 후면 중심부와 가장 자리에 형성되며, 기판(100)의 후면 가장자리에 형성된 보호층(740)은 기판(100)의 모서리 영역에 일정 면적으로 형성될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the protective layer 700 is formed at the edge of the rear center of the substrate, and the protective layer 740 formed at the rear edge of the substrate 100 is formed at the corner region of the substrate 100. It can be formed in a certain area.

통상, 공정이 진행되는 동안 기판(100)이 안정적으로 지지되기 위해 기판(100) 후면의 중심 및 가장자리 영역에 로딩핀(900)이 위치되며, 기판(100) 후면의 중심부 및 가장자리 영역에 형성된 보호층(700)의 하부에는 항상 로딩핀이 위치될 수 있다. 이로 인해 보호층(700)은 기판(100)의 크기와 상관없이 로딩핀으로부터 발생되는 외부 충격을 항상 방지할 수 있다.In general, the loading pin 900 is positioned in the center and the edge region of the back of the substrate 100 so that the substrate 100 is stably supported during the process, and the protection formed in the center and the edge region of the back of the substrate 100. The loading pin may be always located under the layer 700. As a result, the protective layer 700 may always prevent an external impact generated from the loading pin regardless of the size of the substrate 100.

또한, 상기와 같은 구조의 보호층(700)은 태양 전지로 흡수되는 태양광의 흡수율을 높일 수 있는 효과가 있다. 즉, 보호층(700)이 기판(100) 후면의 전면에 걸쳐 형성될 경우, 보호층(700)은 태양광을 모두 흡수하지 못하고 일부는 반사시킨다. 이로 인해 태양 전지는 흡수하는 태양광이 적어 효율이 낮아진다.In addition, the protective layer 700 having the above structure has an effect of increasing the absorption rate of sunlight absorbed by the solar cell. That is, when the protective layer 700 is formed over the entire surface of the back of the substrate 100, the protective layer 700 does not absorb all of the sunlight, but reflects a part. As a result, the solar cells absorb less sunlight and thus have lower efficiency.

반면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 구조로 보호층(700)을 형성하면, 기판(100)으로 입사되는 태양광을 반사시키는 영역이 줄어들게 되어 태양 전지의 고효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.
On the other hand, if the protective layer 700 is formed in the structure as shown in Figures 5 and 6, the area reflecting the sunlight incident on the substrate 100 is reduced, there is an effect that can maintain the high efficiency of the solar cell .

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법을 살펴본다. 도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도이다.Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 7 to 11 are sectional views showing the manufacturing process of the solar cell according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 대면적의 투명한 유리 기판(100)을 마련하고, 기판(100)의 후면에 플라즈마 CVD 증착법에 의해 보호층(700)을 형성하는 단계를 수행한다.As shown in FIG. 7, first, a transparent glass substrate 100 having a large area is prepared, and a protective layer 700 is formed on the rear surface of the substrate 100 by plasma CVD deposition.

보호층(700)은 기판(100)을 고정시킨 상태에서 가스 분사기(800)로부터 기판(100)의 일면에 기화된 SiO2 가스 플라즈마를 일정 시간 동안 분사하여 형성할 수 있으며, 보호층(700)의 두께는 1.0㎛로 형성할 수 있다. 여기서, 보호층(700)을 형성하는 방법으로는 플라즈마 CVD 증착법 이외에도 E-Beam 증착법, 스퍼터링 등을 사용할 수도 있다.The protective layer 700 vaporizes SiO 2 vaporized on one surface of the substrate 100 from the gas injector 800 while the substrate 100 is fixed. The gas plasma may be sprayed for a predetermined time, and the protective layer 700 may have a thickness of 1.0 μm. Here, in addition to the plasma CVD deposition method, the E-Beam deposition method, sputtering, or the like may be used as the method for forming the protective layer 700.

도 8에 도시된 바와 같이, 보호층(700)을 형성하는 단계를 마치면 보호층(700)이 형성된 기판(100)의 타면에 몰리브덴(Mo)층(200)을 스퍼터링 법에 의해 일정 두께로 증착한다.As shown in FIG. 8, after the forming of the protective layer 700, the molybdenum (Mo) layer 200 is deposited on the other surface of the substrate 100 on which the protective layer 700 is formed by a sputtering method to a predetermined thickness. do.

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(미도시)을 이용하여 Mo층(200)을 스트립 형태로 분할하도록 패터닝 공정을 수행하여 제1패턴 라인(P1)을 형성한다. 이때, 패터닝 공정을 수행하는 동안 기판(100)을 지지하는 로딩핀(900)은 금속 재질로 형성되었기 때문에 로딩핀(700) 주변에는 레이저와의 간섭으로 레이저 반사파인 충격파가 발생된다.Subsequently, as shown in FIG. 9, the patterning process is performed to divide the Mo layer 200 into strips using a laser beam (not shown) to form the first pattern line P1. In this case, since the loading pin 900 supporting the substrate 100 is formed of a metal material during the patterning process, a shock wave, which is a laser reflected wave, is generated around the loading pin 700 by interference with a laser.

상기와 같이 발생된 충격파는 기판(100)의 후면에 형성된 보호층(700)에 의해 흡수되며, 이로 인해 Mo층(200)의 들뜸 현상 및 열화 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.The shock wave generated as described above is absorbed by the protective layer 700 formed on the rear surface of the substrate 100, thereby preventing the lifting and deterioration of the Mo layer 200.

이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 패터닝 공정을 마친 Mo층(200) 상에 광 흡수층 예컨대, CIGS층(300)을 동시증착법으로 증착을 수행하고, CIGS층(300) 상에 n형 제1버퍼층인 황하 카드뮴(CdS)층(400)과 제2버퍼층인 ZnO층(500)을 각각 화학 용액 성장법(Chemical Bath Deposition; CBD)과 스퍼터링 법에 의해 증착을 수행한다.Subsequently, as shown in FIG. 10, a light absorption layer, for example, CIGS layer 300, is deposited on the Mo layer 200, which has been patterned, by co-deposition, and the n-type first layer is formed on the CIGS layer 300. The cadmium sulfide (CdS) layer 400 as a buffer layer and the ZnO layer 500 as a second buffer layer are deposited by chemical bath deposition (CBD) and sputtering, respectively.

상기와 같이, 증착된 ZnO층(500), CdS층(400), CIGS층(300)의 일부를 패터닝 공정에 의해 형성된 제1패턴 라인(P1)과 일정 간격을 두어 스크라이빙 법으로 스트립 형태로 분할하도록 패터닝 공정을 수행하여 제2패턴 라인(P2)을 형성한다.As described above, a portion of the deposited ZnO layer 500, the CdS layer 400, and the CIGS layer 300 are strip-shaped by scribing at a predetermined interval from the first pattern line P1 formed by the patterning process. The second pattern line P2 is formed by performing a patterning process so as to divide into.

이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, ZnO층(500) 상에 투명 전극층인 AZO층(600)을 스퍼터링 법으로 증착을 수행한다. AZO층(600)의 증착을 마치면 증착된 AZO층(600), ZnO층(500), CdS층(400), CIGS층(300)의 일부를 패터닝 공정에 의해 형성된 제2패턴 라인(P2)과 일정 간격을 두어 스트립 형태로 분할하도록 스크라이빙 법에 의한 패터닝 공정을 수행한다. 이로부터 AZO층(600), ZnO층(500), CdS층(400), CIGS층(300)에 제3패턴 라인(P3)을 형성되어 고효율 태양전지의 제조 방법을 마친다.Subsequently, as illustrated in FIG. 11, the AZO layer 600, which is a transparent electrode layer, is deposited on the ZnO layer 500 by sputtering. After the deposition of the AZO layer 600, a portion of the deposited AZO layer 600, the ZnO layer 500, the CdS layer 400, and the CIGS layer 300 is formed by the patterning process and the second pattern line P2. The patterning process by the scribing method is performed to divide into strips at regular intervals. From this, the third pattern line P3 is formed on the AZO layer 600, the ZnO layer 500, the CdS layer 400, and the CIGS layer 300 to finish the manufacturing method of the high efficiency solar cell.

상기에서는 보호층(700)을 형성하는 단계를 Mo층(200)을 형성하기 이전에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, Mo층(200)을 형성한 이후 또는 CIGS층(300), CdS층(400), ZnO층(500), AZO층(600)을 적층하는 중간 단계 또는 AZO층(600)까지 적층을 마친 후 형성할 수도 있음은 물론이다. In the above, the step of forming the protective layer 700 was formed before the formation of the Mo layer 200, but is not limited thereto. After the formation of the Mo layer 200 or the CIGS layer 300 and the CdS layer 400. ), The ZnO layer 500, the intermediate step of laminating the AZO layer 600, or may be formed after the lamination to the AZO layer 600 is completed.

하지만, 보호층(700)을 Mo층(200), CIGS층(300), CdS층(400), ZnO층(500), AZO층(600)을 적층하는 중간 단계 또는 AZO층(600)까지 적층을 마친 후 형성할 경우, 기판(100)에 적층된 각 층에 불량이 발생할 수 있으므로 Mo층(200)을 형성하기 이전에 형성하는 것이 가장 바람직하다.However, the protective layer 700 is laminated to the Mo layer 200, the CIGS layer 300, the CdS layer 400, the ZnO layer 500, the AZO layer 600, or an intermediate step of stacking the AZO layer 600. In the case of forming after finishing, since the defect may occur in each layer laminated on the substrate 100, it is most preferable to form before forming the Mo layer 200.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications 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.

100: 기판 200: 이면 전극층
300: 광 흡수층 400: 제1버퍼층
500: 제2버퍼층 600: 투명 전극층
700: 보호층 900: 로딩핀100 substrate 200 back electrode layer
300: light absorbing layer 400: first buffer layer
500: second buffer layer 600: transparent electrode layer
700: protective layer 900: loading pin

Claims (13)

기판;
상기 기판의 일면 상에 형성된 이면 전극층;
상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층;
상기 광 흡수층 상에 형성된 투명 전극층; 및
상기 기판의 타면에 형성된 보호층;
을 포함하는 태양전지.Board;
A back electrode layer formed on one surface of the substrate;
A light absorbing layer formed on the back electrode layer;
A transparent electrode layer formed on the light absorbing layer; And
A protective layer formed on the other surface of the substrate;
Solar cell comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 보호층은 SiO2, SiNx, Al2O3, SiC, AiN 또는 GaN를 포함하는 태양전지.The method according to claim 1,
The protective layer is a solar cell comprising SiO 2 , SiNx, Al 2 O 3 , SiC, AiN or GaN. 청구항 1에 있어서,
상기 보호층의 두께는 0.5㎛ 내지 1.5㎛인 태양전지.The method according to claim 1,
The protective layer has a thickness of 0.5㎛ 1.5㎛ solar cell. 청구항 1에 있어서,
상기 보호층은 기판 후면의 가장자리를 따라 형성된 태양전지.The method according to claim 1,
The protective layer is a solar cell formed along the edge of the back of the substrate. 청구항 4에 있어서,
상기 보호층은 폐루프 형태로 형성된 태양전지.The method of claim 4,
The protective layer is a solar cell formed in the form of a closed loop. 청구항 4에 있어서,
상기 보호층은 사각형 또는 원형을 포함하는 태양전지.The method of claim 4,
The protective layer is a solar cell comprising a square or a circle. 청구항 4에 있어서,
상기 보호층은 기판 후면의 가장자리 일부를 덮도록 형성된 태양전지.The method of claim 4,
The protective layer is formed to cover a portion of the edge of the back of the substrate. 청구항 4에 있어서,
상기 보호층은 기판의 후면 중심부에 더 형성된 태양전지.The method of claim 4,
The protective layer is further formed on the center of the back of the substrate solar cell. 기판을 마련하는 단계;
상기 기판의 일면에 보호층을 형성하는 단계;
상기 보호층이 형성된 기판의 타면에 이면 전극층을 형성하는 단계;
상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광 흡수층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계;
를 포함하는 태양전지 제조방법.Providing a substrate;
Forming a protective layer on one surface of the substrate;
Forming a back electrode layer on the other surface of the substrate on which the protective layer is formed;
Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And
Forming a transparent electrode layer on the light absorbing layer;
≪ / RTI > 청구항 9에 있어서,
상기 보호층은 SiO2, SiNx, Al2O3, SiC, AiN 또는 GaN 중 어느 하나를 포함하여 증착하는 태양전지 제조방법.The method according to claim 9,
The protective layer is a solar cell manufacturing method comprising the deposition of any one of SiO 2 , SiNx, Al 2 O 3 , SiC, AiN or GaN. 청구항 9에 있어서,
상기 보호층은 기판 후면의 가장자리에 형성되는 태양전지 제조방법.The method according to claim 9,
The protective layer is a solar cell manufacturing method formed on the edge of the back of the substrate. 청구항 11에 있어서,
상기 보호층은 기판 후면의 중심부에 더 형성되는 태양전지 제조방법.The method of claim 11,
The protective layer is a solar cell manufacturing method further formed in the center of the back of the substrate. 청구항 9에 있어서,
상기 보호층을 형성하는 단계는 이면 전극층을 형성하는 단계 이전 또는 이후에 형성되는 태양전지 제조방법.The method according to claim 9,
Forming the protective layer is a solar cell manufacturing method formed before or after the step of forming the back electrode layer.
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