KR101137700B1 - Apparatus and method for manufacturing of thin film type solar cell - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 박막형 태양전지의 제조 장치는 제 1 분리부에 의해 소정 간격으로 분리된 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극 분리부 상에 형성되고 상기 제 1 전극의 일부를 노출시키는 콘택 라인에 의해 분리된 광전 변환층을 포함하는 기판을 공급받아, 상기 콘택 라인을 통해 상기 제 1 전극에 접속됨과 아울러 상기 광전 변환층의 일부를 노출시키는 제 2 분리부에 의해 소정 간격으로 분리되는 전극 패턴을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 제 2 전극을 형성하는 프린팅부; 상기 프린팅부에 의해 상기 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아, 순환되는 열풍을 이용해 상기 제 2 전극을 고용화 처리하는 소성부; 및 상기 소성부에 의해 제 2 전극이 고용화 처리된 기판을 공급받아, 상기 고용화 처리된 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 습식 에칭부를 포함하여 구성될 수 있다.The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a thin-film solar cell to improve the productivity, the manufacturing apparatus of the thin-film solar cell is a first electrode separated by a predetermined interval by a first separation unit, the first electrode and A substrate including a photoelectric conversion layer formed on the first electrode separator and separated by a contact line exposing a portion of the first electrode, and connected to the first electrode through the contact line; A printing unit to form a second electrode by printing an electrode pattern separated at a predetermined interval by a second separation unit exposing a portion of the photoelectric conversion layer on the photoelectric conversion layer; A firing unit receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit, and solidifying the second electrode using hot air circulated; And receiving the substrate on which the second electrode is subjected to the solid solution treatment by the firing part, and exposing the photoelectric conversion layer exposed by the second separation part through a wet etching process using the second electrode having the solid solution treatment as a mask. It may be configured to include a wet etching to remove and expose the first electrode in the second separation.
Description
본 발명은 박막형 태양전지(Solar Cell)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin-film solar cell (Solar Cell), and more particularly to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a thin-film solar cell to improve the productivity.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.Solar cells are devices that convert light energy into electrical energy using the properties of semiconductors.
태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 반도체 내에서 정공(Hole) 및 전자(Electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 이동하고 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 되는 원리이다.Briefly describing the structure and principle of the solar cell, the solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (Negative) type semiconductor are bonded to each other. Holes and electrons are generated in the semiconductor by the energy of the incident solar light.In this case, holes (+) move toward the P-type semiconductor and electrons (-) by the electric field generated in the PN junction. Is a principle that can move to the N-type semiconductor to generate power by generating a potential.
이와 같은 태양전지는 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다.Such a solar cell can be classified into a substrate type solar cell and a thin film solar cell.
기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이고, 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이다.The substrate type solar cell is a solar cell manufactured using a semiconductor material such as silicon as a substrate, and the thin film type solar cell is a solar cell manufactured by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass.
기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승되는 단점이 있으며, 광 투과영역 확보가 어려워 건축물의 유리창 대용으로 사용하기 어렵다.Although the substrate type solar cell has a slightly higher efficiency than the thin film type solar cell, there is a limitation in minimizing the thickness in the process and the manufacturing cost increases due to the use of expensive semiconductor substrates. It is hard and is hard to use as glass substitute of building.
박막형 태양전지는 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있어 대량생산에 적합하며, 광 투과영역 확보가 상대적으로 용이하여 건축물의 유리창 대용으로 사용할 수 있다.Although thin-film solar cells are somewhat less efficient than substrate-type solar cells, they can be manufactured in thin thicknesses and can be manufactured at low cost, which makes them suitable for mass production. It is relatively easy to use as a substitute for building windows.
도 1a 내지 도 1f는 일반적인 박막형 태양전지의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a general thin film solar cell in steps.
도 1a 내지 도 1f를 참조하여 일반적인 박막형 태양전지의 제조방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1A to 1F, a method of manufacturing a general thin film solar cell is described as follows.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 전면에 제 1 전극(20)을 형성한 후, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 기판(10)의 소정 영역이 노출되도록 제 1 전극(20)을 소정 간격으로 제거하여 전극 분리부(30)를 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, after forming the
다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(20)이 형성된 기판(10)의 전면에 광전 변환층(40)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1B, the
다음, 도 1c에 도시된 바와 같이, 광전 변환층(40) 상에 투명전도층(50)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 1C, the transparent
다음, 도 1d에 도시된 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제 1 전극(20)의 소정 영역이 노출되도록 광전 변환층(40) 및 투명전도층(50)을 동시에 제거하여 콘택 라인(60)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1D, the
다음, 도 1e에 도시된 바와 같이, 콘택 라인(60)과 투명전도층(50) 상에 제 2 전극(70)을 형성한다. 이때, 제 2 전극(70)은 콘택 라인(60)을 통해 제 1 전극(20)에 전기적으로 접속된다.Next, as shown in FIG. 1E, the
다음, 도 1f에 도시된 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 콘택 라인(60)에 인접한 제 1 전극(20)의 소정 영역이 노출되도록 제 2 전극(70), 광전 변환층(40) 및 투명전도층(50)을 동시에 제거하여 셀 분리부(80)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 1F, the
이와 같은 일반적인 박막형 태양전지의 제조방법에서는 다음과 같은 문제점이 있다.In the manufacturing method of such a general thin film solar cell has the following problems.
첫째, 레이저 조사장치를 이용한 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제 2 전극(70)과 투명 도전층(50) 및 광전 변환층(40)을 동시에 제거하여 셀 분리부(80)를 형성하게 되는데, 기판(10)이 대형화될 수록 레이저 스크라이빙 공정 시간이 오래 걸리며, 레이저 스크라이빙 공정 시간을 단축시키기 위해 복수의 레이저 조사장치를 사용할 경우 비용이 증가한다는 문제점이 있다.First, the
둘째, 건축물의 유리창은 가시권이 보장되어야 하므로, 건축물의 유리창 대용으로 박막형 태양전지를 사용하기 위해서는 어느 정도의 광 투과영역을 확보하여야 한다. 그러나, 광 투과영역은 제 2 전극(70)들 사이의 영역인 셀 분리부(80)에 한정되어 가시권이 보장되지 않기 때문에, 가시권의 보장을 위해 광 투과영역을 형성하는 경우 레이저 스크라이빙 공정을 여러 번 수행해야 되므로 생산성이 저하된다는 문제점이 있으며, 여러 번의 고에너지의 레이저에 의해 용융된 전도성 물질 남거나, 광전 변환층(40)의 미세구조가 변질되어 누설전류가 증가하므로 태양전지의 효율이 떨어지다는 문제점이 있다.Second, since the visibility of the glass window of the building must be guaranteed, in order to use the thin-film solar cell as a substitute for the glass window of the building, a certain amount of light transmitting area must be secured. However, since the light transmitting area is limited to the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a thin-film solar cell capable of improving productivity.
또한, 본 발명은 유리창 대용으로 적용하기에 충분한 가시권을 확보할 수 있는 박막형 태양전지의 양산성을 향상시킬 수 있도록 한 박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing a thin film solar cell, which can improve the mass productivity of a thin film solar cell capable of securing sufficient visibility for application as a glass window.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 제 1 분리부에 의해 소정 간격으로 분리된 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극 분리부 상에 형성되고 상기 제 1 전극의 일부를 노출시키는 콘택 라인에 의해 분리된 광전 변환층을 포함하는 기판을 공급받아, 상기 콘택 라인을 통해 상기 제 1 전극에 접속됨과 아울러 상기 광전 변환층의 일부를 노출시키는 제 2 분리부에 의해 소정 간격으로 분리되는 전극 패턴을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 제 2 전극을 형성하는 프린팅부; 상기 프린팅부에 의해 상기 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아, 순환되는 열풍을 이용해 상기 제 2 전극을 고용화 처리하는 소성부; 및 상기 소성부에 의해 제 2 전극이 고용화 처리된 기판을 공급받아, 상기 고용화 처리된 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 습식 에칭부를 포함하여 구성될 수 있다.An apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to the present invention for achieving the above technical problem is formed on a first electrode, the first electrode and the first electrode separation unit separated by a predetermined interval by a first separation unit and A second separation receiving a substrate including a photoelectric conversion layer separated by a contact line exposing a portion of the first electrode and connected to the first electrode through the contact line and exposing a portion of the photoelectric conversion layer A printing unit to form a second electrode by printing an electrode pattern separated by a portion on the photoelectric conversion layer; A firing unit receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit, and solidifying the second electrode using hot air circulated; And receiving the substrate on which the second electrode is subjected to the solid solution treatment by the firing part, and exposing the photoelectric conversion layer exposed by the second separation part through a wet etching process using the second electrode having the solid solution treatment as a mask. It may be configured to include a wet etching to remove and expose the first electrode in the second separation.
상기 제 2 분리부는 상기 전극 패턴을 소정 간격으로 분리하는 셀 분리 패턴; 및 상기 전극 패턴이 소정 패턴으로 제거되어 형성된 광 투과 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The second separator may include a cell separation pattern that separates the electrode pattern at predetermined intervals; And a light transmission pattern formed by removing the electrode pattern into a predetermined pattern.
상기 프린팅부는 은(Ag), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 페이스트로 이루어진 전극 물질을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 상기 전극 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.The printing unit may form the electrode pattern by printing an electrode material made of a paste including at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and copper (Cu) on the photoelectric conversion layer.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 제 1 분리부에 의해 소정 간격으로 분리된 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 전극 분리부 상에 형성된 광전 변환층, 상기 광전 변환층 상에 형성된 투명 도전층, 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층의 일부가 함께 제거되어 상기 제 1 전극의 일부를 노출시키는 콘택 라인을 포함하는 기판을 공급받아, 상기 콘택 라인을 통해 상기 제 1 전극에 접속됨과 아울러 상기 투명 도전층의 일부를 노출시키는 제 2 분리부에 의해 소정 간격으로 분리되는 전극 패턴을 상기 투명 도전층 상에 프린팅하여 제 2 전극을 형성하는 프린팅부; 상기 프린팅부에 의해 상기 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아, 순환되는 열풍을 이용해 상기 제 2 전극을 고용화 처리하는 소성부; 및 상기 소성부에 의해 제 2 전극이 고용화 처리된 기판을 공급받아, 상기 고용화 처리된 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 습식 에칭부를 포함하여 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a thin film solar cell, including: a first electrode separated by a predetermined interval by a first separator, and a photoelectric conversion formed on the first electrode and the first electrode separator; And a substrate including a layer, a transparent conductive layer formed on the photoelectric conversion layer, and a contact line having a portion of the transparent conductive layer and the photoelectric conversion layer removed to expose a portion of the first electrode. A printing unit connected to the first electrode through the second separation unit exposing a portion of the transparent conductive layer and printing at a predetermined interval on the transparent conductive layer to form a second electrode; A firing unit receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit, and quenching the second electrode using hot air circulated; And the transparent conductive layer exposed by the second separator through a wet etching process using the solid solution treated second electrode as a mask by receiving the substrate having the second electrode solidified by the firing part. It may include a wet etching to remove the photoelectric conversion layer to expose the first electrode in the second separation.
상기 박막형 태양전지의 제조 장치는 상기 습식 에칭부에 의해 습식 에칭 공정이 완료된 기판을 컨베이어로 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판을 소정 온도로 건조하고, 건조된 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 건조부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for manufacturing a thin film solar cell, the substrate is dried to a predetermined temperature by using hot air circulated while transferring the substrate on which the wet etching process is completed by the wet etching unit to a conveyor, and the dried substrate is heated to a temperature of 30 ° C. or lower. It is characterized in that it further comprises a drying unit for cooling.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 전극 물질을 기판 상에 프린팅하여 기판에 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴을 형성하는 프린팅부; 및 상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판에 형성된 전극 패턴을 고용화 처리하는 소성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a thin film solar cell, including: a printing unit configured to form electrode patterns spaced at predetermined intervals on a substrate by printing an electrode material on the substrate; And a firing unit for solidifying the electrode pattern formed on the substrate using hot air circulated while transferring the substrate on which the electrode pattern is formed.
상기 소성부는 상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하는 컨베이어; 및 상기 순환되는 열풍을 이용하여 상기 컨베이어에 의해 이송되는 상기 기판에 형성된 상기 전극 패턴을 소성하는 순환 열풍 소성로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The baking unit conveys a substrate on which the electrode pattern is formed; And a circulating hot air firing furnace for firing the electrode pattern formed on the substrate conveyed by the conveyor using the circulated hot air.
상기 순환 열풍 소성로는 상기 기판을 제 1 온도로 승온시키는 승온부; 상기 승온부에 의해 승온된 기판의 제 1 온도를 유지시키는 온도 유지부; 및 상기 기판의 제 1 온도를 제 2 온도로 서냉시키는 서냉부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The circulating hot air firing furnace is a heating unit for raising the substrate to a first temperature; A temperature holding unit for maintaining a first temperature of the substrate heated by the temperature increasing unit; And a slow cooling unit configured to slowly cool the first temperature of the substrate to a second temperature.
상기 승온부, 상기 온도 유지부, 및 상기 서냉부 각각은 상기 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 기체를 상기 챔버 내부에 급기하는 급기 블로어(Blower); 상기 챔버의 상부 일측에 설치되어 상기 급기 블로어에 의해 급기되는 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키기 위한 기체 순환 팬(Pan); 상기 컨베이어 상에 설치되어 상기 기체의 순환을 가이드하는 가이드 플레이트; 온도 조절장치의 제어에 따라 상기 기체 순환 팬에 의해 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하는 위한 가열수단; 및 상기 챔버의 바닥면에 설치되어 상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 배기 팬을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Each of the temperature increasing part, the temperature maintaining part, and the slow cooling part includes a chamber installed to cover the conveyor; An air supply blower installed in the chamber to supply gas into the chamber; A gas circulation fan installed at an upper side of the chamber to circulate the gas supplied by the air supply blower in the chamber; A guide plate installed on the conveyor to guide circulation of the gas; Heating means for heating the gas circulated by the gas circulation fan under the control of a temperature regulating device to generate hot air at a constant temperature; And an exhaust fan installed at a bottom surface of the chamber to exhaust a portion of the circulating hot air.
상기 승온부, 상기 온도 유지부, 및 상기 서냉부 각각은 상기 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버; 상기 챔버 벽에 설치되어 기체를 상기 챔버 내부에 급기함과 아울러 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키기 위한 급기 블로어; 상기 컨베이어 상에 설치되어 상기 기체의 순환을 가이드하는 가이드 플레이트; 온도 조절장치의 제어에 따라 상기 급기 블로어에 의해 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하는 위한 가열수단; 및 상기 챔버의 바닥면에 설치되어 상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 배기 팬을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Each of the temperature increasing part, the temperature maintaining part, and the slow cooling part includes a chamber installed to cover the conveyor; An air supply blower installed on the chamber wall to supply gas into the chamber and to circulate the gas in the chamber; A guide plate installed on the conveyor to guide circulation of the gas; Heating means for heating a gas circulated by the air supply blower to generate hot air at a constant temperature according to a control of a temperature regulating device; And an exhaust fan installed at a bottom surface of the chamber to exhaust a portion of the circulating hot air.
상기 소성부는 상기 컨베이어의 구동에 따라 상기 순환 열풍 소성로로부터 배출되는 상기 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The firing unit is characterized in that it further comprises a cooling unit for cooling the temperature of the substrate discharged from the circulating hot air firing furnace according to the drive of the conveyor below 30 ℃.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 기판 전면에 제 1 전극을 형성하는 공정; 상기 제 1 전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정; 상기 제 1 전극과 상기 제 1 분리부를 포함한 기판 전면에 광전 변환층을 형성하는 공정; 상기 제 1 전극 상에 형성된 상기 광전 변환층의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인을 형성하는 공정; 상기 콘택 라인을 통해 상기 제 1 전극에 접속됨과 아울러 제 2 분리부를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 제 2 전극을 형성하는 공정; 순환되는 열풍을 이용해 상기 전극 패턴을 고용화 처리하는 공정; 및 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부 내의 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film solar cell, including: forming a first electrode on a front surface of a substrate; Removing a predetermined region of the first electrode to form a first separator; Forming a photoelectric conversion layer on the entire surface of the substrate including the first electrode and the first separator; Forming a contact line by removing a predetermined region of the photoelectric conversion layer formed on the first electrode; Forming a second electrode on the photoelectric conversion layer by printing an electrode pattern connected to the first electrode through the contact line and spaced at a predetermined interval with a second separation part interposed therebetween; Solidifying the electrode pattern using hot air circulated; And removing the photoelectric conversion layer in the second separation part through a wet etching process to expose the first electrode in the second separation part.
상기 제 2 분리부는 상기 전극 패턴을 소정 간격으로 분리하는 셀 분리 패턴; 및 상기 전극 패턴이 소정 패턴으로 제거되어 형성된 광 투과 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The second separator may include a cell separation pattern that separates the electrode pattern at predetermined intervals; And a light transmission pattern formed by removing the electrode pattern into a predetermined pattern.
상기 박막형 태양전지의 제조 방법은 상기 광전 변환층 상에 투명 도전층을 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어지며, 상기 콘택 라인 형성시 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층의 소정 영역을 함께 제거하고, 상기 습식 에칭 공정시 상기 제 2 분리부 내의 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층을 함께 제거하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing the thin film solar cell further includes a step of forming a transparent conductive layer on the photoelectric conversion layer, and removing the predetermined region of the transparent conductive layer and the photoelectric conversion layer together when forming the contact line, In the wet etching process, the transparent conductive layer and the photoelectric conversion layer in the second separation part may be removed together.
상기 박막형 태양전지의 제조 방법은 상기 습식 에칭 공정이 완료된 기판을 컨베이어로 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판을 소정 온도로 건조하고, 건조된 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the thin film solar cell further includes the step of drying the substrate to a predetermined temperature by using hot air circulated while transferring the substrate on which the wet etching process is completed to a conveyor, and cooling the dried substrate to a temperature of 30 ° C. or lower. It is characterized by comprising.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 전극 물질을 기판 상에 프린팅하여 기판에 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴을 형성하는 공정; 및 상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판에 형성된 전극 패턴을 고용화 처리하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film solar cell, the method including: printing an electrode material on a substrate to form electrode patterns spaced at predetermined intervals on the substrate; And a step of solidifying the electrode pattern formed on the substrate by using hot air circulated while transferring the substrate on which the electrode pattern is formed.
상기 고용화 처리 공정은 컨베이어의 구동에 따라 상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하는 단계; 및 순환되는 열풍을 이용하여 상기 컨베이어에 의해 이송되는 상기 기판에 형성된 상기 전극 패턴을 소성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The solid solution treatment process may include transferring a substrate on which the electrode pattern is formed according to driving of a conveyor; And firing the electrode pattern formed on the substrate transferred by the conveyor using hot air circulated.
상기 전극 패턴을 소성하는 단계는 상기 기판을 제 1 온도로 승온시키는 제 1 단계; 상기 승온된 기판의 제 1 온도를 유지시키는 제 2 단계; 및 상기 기판의 제 1 온도를 제 2 온도로 서냉시키는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The firing of the electrode pattern may include a first step of heating the substrate to a first temperature; A second step of maintaining a first temperature of the elevated substrate; And a third step of slowly cooling the first temperature of the substrate to a second temperature.
상기 제 1 내지 제 3 단계 각각은 상기 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버 내부에 기체를 급기함과 아울러 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키는 단계; 온도 조절장치의 제어에 따라 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킴과 아울러 가열수단을 통해 상기 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하는 단계; 및 상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Each of the first to third steps may include supplying gas into a chamber provided to cover the conveyor and circulating the gas in the chamber; Maintaining a constant temperature inside the chamber under the control of a temperature control device, and heating the circulated gas through a heating means to generate hot air at a constant temperature; And exhausting a part of the circulating hot air.
상기 고용화 처리 공정은 상기 컨베이어를 통해 상기 전극 패턴이 소성된 기판을 이송함과 동시에 상기 이송되는 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The solid solution treatment process may further include cooling the substrate at a temperature of 30 ° C. or lower at the same time as transferring the substrate on which the electrode pattern is fired through the conveyor.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치 및 제조 방법은 프린팅 방식을 이용하여 제 2 전극을 형성한 후, 순환 열풍 소성로를 이용하여 순환하는 열풍으로 제 2 전극을 고용화 처리한 다음, 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 광전 변환부를 분리하는 셀 분리부를 형성하거나, 상기의 셀 분리부와 제 2 전극에 광 투과부를 형성함으로써 다음과 같은 효과가 있다.As described above, in the apparatus and method for manufacturing the thin film solar cell according to the present invention, after forming the second electrode by using a printing method, the second electrode is solidified by hot air circulating by using a circulating hot air kiln. By forming a cell separator that separates the photoelectric conversion unit through a wet etching process using the second electrode as a mask, or forming a light transmitting unit in the cell separator and the second electrode, the following effects are obtained.
첫째, 프린팅 공정과 소성 공정 및 습식 에칭 공정을 통해 제 2 전극/셀 분리 또는 제 2 전극/셀 분리부/광 투과부를 형성함으로써 제 2 전극/셀 분리 또는 제 2 전극/셀 분리부/광 투과부의 공정 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.First, the second electrode / cell separation or the second electrode / cell separation unit / light transmission unit by forming the second electrode / cell separation or the second electrode / cell separation unit / light transmitting unit through the printing process, the firing process, and the wet etching process. Productivity can be improved by shortening the process time of the process.
둘째, 종래의 레이저 스크라이빙 공정 대신에 습식 에칭 공정을 통해 셀 분리부와 광 투과부를 형성함으로써 유리창 대용으로 적용하기에 충분한 가시권을 확보할 수 있고, 양산성을 향상시킴과 아울러 비용을 감소시킬 수 있다.Second, instead of the conventional laser scribing process, by forming a cell separation part and a light transmission part through a wet etching process, it is possible to obtain sufficient visibility to be applied as a substitute for a glass window, improve mass productivity and reduce costs. Can be.
도 1a 내지 도 1f는 일반적인 박막형 태양전지의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3e에 도시된 광 투과 패턴의 다양한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 소성부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 컨베이어를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 순환 열풍 소성로의 제 1 실시 예를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 순환 열풍 소성로의 제 2 실시 예를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a general thin film solar cell in steps.
2A to 2G are cross-sectional views for explaining step-by-step a method of manufacturing a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.
3A to 3G are cross-sectional views for explaining step-by-step a method of manufacturing a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams for describing various embodiments of the light transmission pattern illustrated in FIG. 3E.
5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view schematically illustrating the baking unit illustrated in FIG. 5.
FIG. 7 is a view schematically illustrating the conveyor illustrated in FIG. 6.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a first embodiment of the circulating hot air kiln shown in FIG. 6.
9 is a view for schematically explaining a second embodiment of the circulating hot air kiln shown in FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.2A to 2G are cross-sectional views for explaining step-by-step a method of manufacturing a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2g를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 2A to 2G, a method of manufacturing a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention will be described below.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 전면에 제 1 전극(120)을 형성한 후, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 기판(110)의 소정 영역이 노출되도록 제 1 전극(120)을 소정 간격으로 제거하여 제 1 분리부(130)를 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, after forming the
기판(110)은 유리 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판 또는 플렉시블 기판이 될 수 있다. 기판(110)으로 유리 기판을 사용할 경우 태양전지의 생산 단자를 줄일 수 있다. 반면에, 기판(110)으로 금속 기판, 플라스틱 기판 또는 플렉시블 기판을 사용할 경우 태양전지의 박형화 및 경량화를 가능하게 할 수 있고, 플렉시블 태양전지를 제조할 수 있다. 예를 들어, 금속 기판은 알루미늄 또는 스테인리스 재질로 이루어질 수 있고, 플렉시블 기판은 박형(50 ~ 200μm의 두께) 유리, 금속 호일, 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 플라스틱 재질은 PC(Polycarbonate), PET(Polyethylene terephthalate), PES(Polyethersulfone), PI(Polyimide), PEN(Polyethylene Naphthalate), PEEK(Polyetheretherketone) 등의 열가소성 세미결정성 고분자(Thermoplastic Semicrystalline Polymer) 재질로 이루어질 수 있다.The
제 1 전극(120)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등에 의해 기판(110) 전면에 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H 등과 같은 투명한 도전물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 전극(120)은 대략 1㎛의 두께로 형성될 수 있다.The
한편, 제 1 전극(120)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하기 위해서 텍스처(Texturing) 가공 공정을 통해 요철구조를 가지도록 형성될 수 있다. 텍스처 가공 공정이란 물질 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하여 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공하는 공정으로서, 포토리소그라피법(photolithography)을 이용한 식각공정, 화학용액을 이용한 이방성 식각공정(anisotropic etching), 또는 기계적 스크라이빙(mechanical scribing)을 이용한 홈 형성 공정 등을 통해 수행할 수 있다.On the other hand, since the
다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 분리부(130)와 제 1 전극(120)이 형성된 기판(100) 전면에 광전 변환층(140)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, the
제 1 실시 예에 따른 광전 변환층(140)은 실리콘계 반도체 물질로 형성될 수 있으며, P형 반도체층, I형 반도체층 및 N형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성될 수 있다. 여기서, I형 반도체층 대신에 N형 또는 P형 반도체층 보다 얇은 두께의 N형 또는 P형 반도체층이 형성될 수도 있고, I형 반도체층 대신에 N형 또는 P형 반도체층 보다 도핑 농도가 낮은 N형 또는 P형 반도체층이 형성될 수 있다.The
이와 같이 광전 변환층(140)이 PIN구조로 형성되면, I형 반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체층 및 N형 반도체층에서 수집되게 된다.When the
그리고, 광전 변환층(140)이 PIN구조로 형성될 경우에는 제 1 전극(120) 상에 P형 반도체층을 형성하고 다음 I형 반도체층 및 N형 반도체층을 형성하는 것이 바람직한데, 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.When the
한편, 제 2 실시 예에 따른 광전 변환층(140)은 도 2b의 확대도 "A"에 도시된 바와 같이, 제 1 광전 변환층(141), 버퍼층(143), 및 제 2 광전 변환층(145)이 순서대로 적층된 탠덤(Tandem) 구조를 가지도록 형성될 수 있다.On the other hand, the
제 1 광전 변환층(141) 및 제 2 광전 변환층(145) 각각은 P형 반도체 물질층, I형 반도체 물질층 및 N형 반도체 물질층이 순서대로 적층된 PIN 구조를 가지도록 형성된다.Each of the first
버퍼층(143)은 제 1 및 제 2 광전 변환층(141, 145) 사이에서 터널접합을 통해 정공 및 전자의 이동을 원활히 하는 역할을 하는 것으로서, 습식 에칭 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있는 투명 도전물질로 형성될 수 있다.The
다른 한편, 제 3 실시 예에 따른 광전 변환층(140)은 도 2b의 확대도 "B"에 도시된 바와 같이, 제 1 광전 변환층(141), 제 1 버퍼층(143), 제 2 광전 변환층(145), 제 2 버퍼층(147), 및 제 2 광전 변환층(149)이 순서대로 적층된 적층된 트리플(Triple) 구조를 가지도록 형성될 수 있다.On the other hand, the
제 1 내지 제 3 광전 변환층(141, 145, 149) 각각은 P형 반도체 물질층, I형 반도체 물질층 및 N형 반도체 물질층이 순서대로 적층된 PIN 구조를 가지도록 형성된다.Each of the first to third photoelectric conversion layers 141, 145, and 149 is formed to have a PIN structure in which a P-type semiconductor material layer, an I-type semiconductor material layer, and an N-type semiconductor material layer are sequentially stacked.
제 1 및 제 2 버퍼층(143, 147) 각각은 제 1 내지 제 3 광전 변환층(141, 145, 149) 사이에서 터널접합을 통해 정공 및 전자의 이동을 원활히 하는 역할을 하는 것으로서, 습식 에칭 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있는 투명 도전물질로 형성될 수 있다.Each of the first and second buffer layers 143 and 147 serves to facilitate the movement of holes and electrons through tunnel junctions between the first to third photoelectric conversion layers 141, 145, and 149. It can be formed of a transparent conductive material that can be easily removed by.
다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 광전 변환층(140) 상에 투명 도전층(150)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 2C, a transparent
투명 도전층(150)은 광전 변환층(140)을 투과한 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행시킴과 아울러 후술되는 제 2 전극(170)에서 반사되어 광전 변환층(140)으로 재입사되는 광의 비율을 증가시킴으로써 태양전지의 효율을 향상시킨다. 이때, 투명 도전층(150)은 습식 에칭 공정에 의해 쉽게 제거될 수 있는 투명 도전물질로 형성될 수 있다. 이러한 투명 도전층(150)은 생략될 수 있다.The transparent
다음, 도 2d에 도시된 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제 1 전극(120) 상에 형성된 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인(160)을 형성한다. 이때, 콘택 라인(160)은 제 1 분리부(130)에 나란하도록 형성되어 제 1 분리부(130)에 인접한 제 1 전극(120)의 소정 영역을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 2D, the
다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, 콘택 라인(160)을 통해 제 1 전극(120)에 접속됨과 아울러 제 2 분리부(180)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴(170)을 프린팅하여 광전 변환층(140) 상에 제 2 전극을 형성한다. 이때, 제 2 분리부(180)는 콘택 라인(160)에 나란하도록 제 1 전극(120) 상의 투명 도전층(150) 상에 형성되어 전극 패턴(170)을 소정 간격으로 분리한다.Next, as shown in FIG. 2E, the
전극 패턴(170)은 Ag, Al, Cu, Ag+Mo, Ag+Ni, 또는 Ag+Cu 등을 포함하는 하이브리드 금속 페이스트(Paste)를 이용한 한 번의 프린팅 공정에 의해 형성될 수 있다. 이때, 하이브리드 금속 페이스트는 11 ~ 14㎛ 두께를 가지도록 형성된다.The
프린팅 공정은 스크린 프린팅(Screen Printing), 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing), 그라비아 프린팅(Gravure Printing), 그라비아 오프셋 프린팅(Gravure Offset Printing), 리버스 프린팅(Reverse Printing), 플렉소 프린팅(Flexo Printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(Micro Contact Printing) 방법이 될 수 있다. 여기서, 스크린 프린팅 방법은 스크린 위에 잉크를 올리고, 일정 압력으로 스퀴지(Squeegee)를 가압하면서 이동시켜 스크린의 메쉬를 통해 잉크를 전사하는 방식이다. 잉크젯 프린팅 방법은 매우 작은 잉크 방울을 기판에 충돌시켜 프린팅하는 방식이다. 그라비아 프린팅 방법은 평평한 비화선부에 묻어 있는 잉크를 닥터 블레이드로 제거하고 에칭되어 오목한 화선부에 묻어 있는 잉크만을 기판에 전이시켜 프린팅하는 방식이다. 그라비아 오프셋 프린팅 방법은 잉크를 인쇄판에서 블랑켓에 전사하고 그 블랑켓의 잉크를 다시 기판에 전사하는 방식이다. 리버스 프린팅 방법은 용매를 잉크로 이용하여 프린팅하는 방식이다. 플렉소 프린팅 방법은 양각되어 있는 부분에 잉크를 묻혀서 이를 프린트하는 방식이다. 마이크로 콘택 프린팅 방법은 스탬프에 원하는 물질을 올려 도장처럼 찍어 프린팅하는 방식이다.The printing process can be screen printing, inkjet printing, gravure printing, gravure offset printing, reverse printing, flexo printing, or micro It may be a micro-contact printing method. Here, the screen printing method is a method of transferring the ink through the mesh of the screen by raising the ink on the screen, moving while pressing a squeegee (Squeegee) at a predetermined pressure. An inkjet printing method is a method in which very small ink droplets collide with a substrate for printing. The gravure printing method is a method of removing ink on a flat non-wire portion with a doctor blade and transferring only ink on an etched concave wire portion to a substrate by printing. The gravure offset printing method is a method of transferring ink from a printing plate to a blanket and transferring the ink of the blanket back to a substrate. Reverse printing method is a method of printing using a solvent as an ink. Flexo printing is a method of printing ink by embossing the embossed portion. The micro contact printing method is a method of printing a desired material on a stamp by stamping it like a stamp.
다음, 도 2f에 도시된 바와 같이, 전극 패턴(170)이 형성된 기판(110)을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 기판(110)에 형성된 전극 패턴(170)을 고용화처리하여 제 2 전극(170)의 막질을 개선한다.Next, as shown in FIG. 2F, the
소성 공정에서는 기판(110)을 200℃ ~ 250℃의 제 1 온도로 수 분(Minute) 동안 승온시켜 수 분 내지 수십 분 동안 유지시킨 후, 제 1 온도의 기판(110)을 수 분에 거쳐 제 2 온도로 서냉시킴으로써 하이브리드 페이스트의 솔벤트(Solvent)를 휘발시켜 금속 물질과 바인더(Binder) 성분만을 남게 하여 전극 패턴(170)을 소성한다. 이에 따라, 전극 패턴(170)이 소성된 제 2 전극(170)은 1 ~ 3㎛ 두께를 가지도록 형성된다.In the firing process, the
구체적으로, 소정 공정은 기판(110)을 제 1 온도로 승온시키는 제 1 단계, 승온된 기판(110)의 제 1 온도를 유지시키는 제 2 단계, 및 기판(110)의 제 1온도를 제 2 온도로 서냉시키는 제 3 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Specifically, the predetermined process includes a first step of raising the temperature of the
그리고, 제 1 내지 제 3 단계 각각은 컨베이어(미도시)를 덮도록 설치된 챔버(미도시) 내부에 기체를 급기함과 아울러 기체를 가열하여 단계별 온도에 대응되는 일정한 온도의 열풍을 챔버 내부에서 순환시킴으로써 컨베이어에 의해 이송되는 기판(110)을 소성한다. 이때, 기체는 공기(Air) 또는 청정 건조 공기(Clean Dry Air)가 될 수 있다.Each of the first to third stages supplies gas into a chamber (not shown) installed to cover a conveyor (not shown), and heats the gas to circulate hot air of a constant temperature corresponding to the step temperature. By firing the
소성 공정에서 챔버의 내부에는 일정한 온도와 일정한 량의 열풍이 계속 순환되면서 급기되는 기체의 양만큼 열풍의 일부가 배기됨으로써 챔버 내부는 항상 일정한 온도를 유지한다.In the firing process, the inside of the chamber maintains a constant temperature at a constant temperature and a certain amount of hot air is continuously circulated, so that part of the hot air is exhausted by the amount of gas supplied.
한편, 기판(110)이 상술한 소성 공정의 서냉 단계를 거치게 되면, 기판(110)의 온도는 대략 120℃ 정도가 되기 때문에 이후의 공정에 악영향을 미치게 되고 장비도 온도에 견딜 수 있는 물질을 사용해야만 하는 문제가 발생한다.On the other hand, when the
이에 따라, 상술한 소성 공정은 컨베이어를 통해 전극 패턴이 소성된 기판을 이송하면서 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어진다.Accordingly, the above-described firing process further includes cooling the substrate at a temperature of 30 ° C. or lower while transferring the substrate on which the electrode pattern is baked through the conveyor.
기판(110)을 냉각시키는 단계에서 기판(110)은 컨베이어의 상부 및/또는 하부에 설치된 적어도 하나의 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)(미도시)으로부터 송풍되는 냉매에 의해 30℃ 이하의 온도로 빠르게 냉각된다.In the step of cooling the
다음, 도 2g에 도시된 바와 같이, 습식 에칭 공정, 제 2 전극(170)을 마스크로 한 습식 에칭 공정, 또는 별도의 마스크를 이용한 습식 에칭 공정을 통해 제 2 분리부(180) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 일괄적으로 제거하여 제 1 전극을 노출시킴으로써 광전 변환부(140)를 분리하는 셀 분리부(182)를 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 2G, the transparent conductive layer in the
습식 에칭 공정은 에칭 용액을 이용한 딥핑(Dipping) 방식 또는 스프레이(Spray) 방식을 사용하여 제 2 분리부(180) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 일괄적으로 제거한다. 구체적으로는, 최적의 식각용액 조성을 발견하였고, 그와 같은 에칭 용액을 이용하여 에칭 공정을 수행함에 있어서 에칭 용액 온도 및 에칭 시간 등을 최적화하였다. 즉, 최적의 에칭 용액은 NaOH, KOH와 같은 알칼리 용액 또는 HCl, HNO3, H2SO4, H3PO3, H2O2, 및 C2H2O4와 같은 산성 용액에서 선택된 적어도 하나의 용액을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 에칭 용액은 물로 희석하여 이용할 수 있는데, 이 경우 에칭 용액의 농도는 5% ~ 50% 범위인 것이 바람직하다. 그리고, 최적의 에칭 용액의 온도는 25℃ ~ 80℃로 유지하는 것이 바람직하며, 최적의 에칭 시간은 3초 ~ 2분 범위인 것이 바람직하다.In the wet etching process, the transparent
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 프린팅 방식을 이용하여 제 2 전극(170)을 형성한 후, 열풍의 순환을 이용하여 제 2 전극(170)을 소성하여 고용화 처리한 다음, 습식 에칭 공정(제 2 전극(170)을 마스크로 사용함)을 통해 광전 변환부(140)를 분리하는 셀 분리부(182)를 형성함으로써 셀 분리부(182)를 형성하기 위한 공정 시간을 줄일 수 있으며, 레이저 스크라이빙 공정을 사용하지 않기 때문에 비용을 감소시킬 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention, after forming the
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views for explaining step-by-step a method of manufacturing a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3g를 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 3A to 3G, a method of manufacturing a thin film solar cell according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described below.
우선, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 건축물의 유리창 대용으로 사용되는 박막형 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다. 상술한 실시 예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.First, a method of manufacturing a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a thin film solar cell used as a substitute for a glass window of a building. Detailed description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted, and the same reference numerals will be given.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 전면에 제 1 전극(120)을 형성한 후, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 기판(110)의 소정 영역이 노출되도록 제 1 전극(120)을 소정 간격으로 제거하여 제 1 분리부(130)를 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, after forming the
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 분리부(130)와 제 1 전극(120)이 형성된 기판(100) 전면에 광전 변환층(140)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3B, the
다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 광전 변환층(140) 상에 투명 도전층(150)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 3C, a transparent
다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제 1 전극(120) 상에 형성된 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인(160)을 형성한다. 이때, 콘택 라인(160)은 제 1 분리부(130)에 나란하도록 형성되어 제 1 분리부(130)에 인접한 제 1 전극(120)의 소정 영역을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 3D, the
다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 콘택 라인(160)을 통해 제 1 전극(120)에 접속됨과 아울러 제 2 분리부(180)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴(170)을 프린팅하여 광전 변환층(140) 상에 제 2 전극(170)을 형성한다. 이때, 제 2 분리부(180)는 콘택 라인(160)에 나란하도록 제 1 전극(120) 상의 투명 도전층(150) 상에 형성되어 전극 패턴(170)을 소정 간격으로 분리하기 위한 셀 분리 패턴(182a), 및 전극 패턴(170)이 소정 패턴으로 제거되어 형성된 광 투과 패턴(184a)을 포함하여 구성된다.Next, as shown in FIG. 3E, the
다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 상술한 제 1 실시 예와 동일한 방법으로, 전극 패턴(170)이 형성된 기판(110)을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 기판(110)에 형성된 전극 패턴(170)을 소성하여 고용화 처리한 후, 컨베이어를 통해 제 2 전극(170)이 형성된 기판(110)을 이송하면서 기판(110)을 30℃ 이하의 온도를 냉각시킨다.Next, as shown in FIG. 3F, the electrode pattern formed on the
다음, 도 3g에 도시된 바와 같이, 습식 에칭 공정(제 2 전극(170)을 마스크로 사용하거나 별도의 마스크를 사용함)을 통해 셀 분리 패턴(182a)과 광 투과 패턴(184a) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 일괄적으로 제거하여 제 1 전극을 노출시킴으로써 광전 변환부(140)를 분리하는 셀 분리부(182)를 형성함과 동시에 태양광이 투과하도록 제 1 전극(120)을 노출시키는 광 투과부(184)를 형성한다. 여기서, 습식 에칭 공정은 에칭 용액을 이용한 딥핑(Dipping) 방식 또는 스프레이(Spray) 방식을 사용할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3G, the transparent conductive layer in the
한편, 상술한 제 2 분리부(180)의 광 투과 패턴(184a)은 도 3f에 도시된 바와 같이, 셀 분리 패턴(182a)에 교차하는 스트라이프(Stripe) 형태로 형성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 광 투과 패턴(184a)은 도 4a에 도시된 바와 같이 곡선 형태로 형성되거나, 도 4b에 도시된 바와 같이 문자 형태로 마련될 수도 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 광 투과 패턴(184a)은 도형, 기호, 및 숫자 형태 중 적어도 하나의 형태로 형성될 수도 있으며, 필요에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.Meanwhile, the
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 프린팅 방식을 이용하여 제 2 전극(170)을 형성한 후, 열풍의 순환을 이용하여 제 2 전극(170)을 소성한 다음, 습식 에칭 공정(제 2 전극(170)을 마스크로 사용함)을 통해 광전 변환부(140)를 분리하는 셀 분리부(182)를 형성함 동시에 제 2 전극(170)에 광 투과부(184)를 형성함으로써 레이저 스크라이빙 공정을 사용하지 않기 때문에 비용을 감소시킴과 아울러, 종래의 레이저 스크라이빙 공정 대비 공정시간이 오래 걸리지도 않으면서 셀 분리부(182)와 광 투과부(184)를 통해 유리창 대용으로 적용하기에 충분한 가시권을 확보할 수 있고, 대량 생산에 유리하다.As described above, in the method of manufacturing the thin film solar cell according to the second embodiment of the present invention, after forming the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 로더부(200), 제 1 전극 형성부(210), 전극 분리부(220), 광전 변환층 형성부(230), 콘택 라인 형성부(240), 프린팅부(250), 소성부(260), 습식 에칭부(270), 및 언로더부(280)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
로더부(200)는 기판(미도시)을 제 1 전극 형성부(210)에 공급한다. 이때, 기판은 유리 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판 또는 플렉시블 기판이 될 수 있다.The
제 1 전극 형성부(210)는, 도 2a 또는 도 3a에 도시된 바와 같이, 로더부(200)에 의해 공급되는 기판의 전면에 제 1 전극(120)을 형성한다. 이를 위해, 제 1 전극 형성부(210)는 MOCVD 공정 또는 PECVD 공정을 이용하여 기판 상에 제 1 전극(120)을 형성한다. 제 1 전극 형성부(210)는 클러스터(Cluster) 형태로 구성되거나 인라인 형태로 구성될 수 있다.As illustrated in FIG. 2A or 3A, the first
전극 분리부(220)는, 도 2a 또는 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 전극 형성부(210)에 의해 기판의 전면에 형성된 제 1 전극(120)의 소정 영역을 제거하여 제 1 전극(120)을 소정 간격으로 분리하는 제 1 분리부(130)를 형성한다. 이때, 전극 분리부(220)는 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 제 1 분리부(130)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 2A or FIG. 3A, the
한편, 제 1 전극(120)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해, 제 1 전극 형성부(210)과 전극 분리부(220) 사이에는 제 1 전극(120)의 표면에 텍스처(Texturing)를 형성하기 위한 텍스처링부(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the
광전 변환층 형성부(230)는, 도 2b 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(120)과 제 1 분리부(130)가 형성된 기판의 전면에 광전 변환층(140)을 형성한다. 이러한, 광전 변환층 형성부(230)는 클러스터 형태로 배치되어 화학기상증착 공정을 수행하는 복수의 공정 챔버를 이용하여 기판의 전면에 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 적어도 하나의 광전 변환층(140)을 형성한다. 이때, 도 2b 또는 도 3b에 도시된 확대도 "A" 또는 "B"와 같이 광전 변환층(140)이 복수로 적층된 구조, 즉 탠덤 또는 트리플 구조를 가지도록 형성되는 경우 광전 변환층들(141, 145, 149) 사이에는 버퍼층(143, 147)이 형성된다.As shown in FIG. 2B or 3B, the photoelectric conversion
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는, 도 2c 또는 도 3c에 도시된 바와 같이, 광전 변환층(140) 상에 투명 도전층(150)을 형성하기 위한 투명 도전층 형성부(235)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, in the apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 2C or 3C, a transparent conductive layer for forming the transparent
투명 도전층 형성부(235)는 MOCVD 공정 또는 PECVD 공정을 이용하여 광전 변환층(140) 상에 투명 도전층(150)을 형성한다. 이러한 투명 도전층(150)은 태양전지의 구조에 따라 생략될 수 있으며, 이 경우 투명 도전층 형성부(245) 역시 생략된다.The transparent conductive
콘택 라인 형성부(240)는, 도 2d 또는 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 1 분리부(130)에 인접한 제 1 전극(120) 상에 형성된 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인(160)을 형성한다. 이에 따라, 광전 변환층(140)은 콘택 라인(160)을 사이에 두고 소정 간격으로 이격된다. 이러한, 콘택 라인 형성부(240)는 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 콘택 라인(160)을 형성할 수 있다.As illustrated in FIG. 2D or 3D, the contact
제 1 실시 예에 따른 프린팅부(250)는, 도 2e에 도시된 바와 같이, 콘택 라인(160)을 통해 제 1 전극(120)에 접속됨과 아울러 제 2 분리부(180)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴(170)을 투명 도전층(150) 상에 프린팅하여 투명 도전층(150) 상에 제 2 전극(170)을 형성한다. 이때, 제 2 분리부(180)는 콘택 라인(160)에 나란하도록 제 1 전극(120) 상의 투명 도전층(150) 상에 형성되어 전극 패턴(170)을 소정 간격으로 분리한다.As illustrated in FIG. 2E, the
프린팅부(250)는 Ag, Al, Cu, Ag+Mo, Ag+Ni, 또는 Ag+Cu 등을 포함하는 하이브리드 금속 페이스트(Paste)를 이용한 한 번의 프린팅 공정에 의해 전극 패턴(170)을 형성한다. 이때, 하이브리드 금속 페이스트는 11 ~ 14㎛ 두께를 가지도록 형성된다.The
한편, 프린팅부(250)는 상술한 스크린 프린팅(Screen Printing), 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing), 그라비아 프린팅(Gravure Printing), 그라비아 오프셋 프린팅(Gravure Offset Printing), 리버스 프린팅(Reverse Printing), 플렉소 프린팅(Flexo Printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(Micro Contact Printing) 방법을 이용하여 프린팅 공정을 수행할 수 있다.The
제 2 실시 예에 따른 프린팅부(250)는, 도 3e에 도시된 바와 같이, 콘택 라인(160)을 통해 제 1 전극(120)에 접속됨과 아울러 제 2 분리부(180)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴(170)을 투명 도전층(150) 상에 프린팅한다. 이때, 제 2 분리부(180)는 콘택 라인(160)에 나란하도록 제 1 전극(120) 상의 투명 도전층(150) 상에 형성되어 전극 패턴(170)을 소정 간격으로 분리하기 위한 셀 분리 패턴(182a), 및 셀 분리 패턴(182a)에 의해 분리된 전극 패턴(170)이 소정 패턴으로 제거된 광 투과 패턴(184a)을 포함한다.As illustrated in FIG. 3E, the
프린팅부(250)는 Ag, Al, Cu, Ag+Mo, Ag+Ni, 또는 Ag+Cu 등을 포함하는 하이브리드 금속 페이스트(Paste)를 이용하여 상술한 한 번의 프린팅 공정에 의해 전극 패턴(170)을 형성한다. 이때, 하이브리드 금속 페이스트는 11 ~ 14㎛ 두께를 가지도록 형성된다.The
소성부(260)는, 도 2f 또는 도 3f에 도시된 바와 같이, 전극 패턴(170)을 소성하여 고용화 처리함으로써 제 2 전극(170)의 막질을 개선한다. 즉, 소성부(260)는 전극 패턴(170)이 형성된 기판을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 기판에 형성된 전극 패턴(170)을 소성하여 고용화 처리한다. 이를 위해, 소성부(260)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 컨베이어(300), 및 순환 열풍 소성로(310)를 포함하여 구성된다.The
컨베이어(300)는 순환 열풍 소성로(310)를 관통하도록 설치되어 전극 패턴(170)이 형성된 기판(110)을 이송한다. 이를 위해, 컨베이어(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 컨베이어 프레임(301a, 301b), 복수의 구동축(303), 복수의 롤러(305), 구동 모터(307), 및 복수의 가이드 롤러(309)를 포함하여 구성된다.The
제 1 및 제 2 컨베이어 프레임(301a, 301b)는 소정 간격으로 이격되도록 나란하게 설치된다.The first and
복수의 구동축(303) 각각은 제 1 및 제 2 컨베이어 프레임(301a, 301b) 간에 소정 간격을 가지도록 회전 가능하게 설치된다.Each of the plurality of
복수의 롤러(305)는 복수의 구동축(303) 각각에 소정 간격으로 설치되어 구동축(303)의 회전에 따라 기판(110)을 이송한다.The plurality of
구동 모터(307)는 제 1 컨베이어 프레임(301a)의 외측면에는 설치되어 복수의 구동축(303)을 동시에 회전시킨다. 이때, 구동 모터(307)의 회전력은 제 1 컨베이어 프레임(301a)의 내부에 설치된 회전 전달 부재(미도시)를 통해 복수의 구동축(303) 각각에 전달된다. 회전 전달 부재는 구동 모터(307)의 회전축과 복수의 구동축(303) 각각에 접속되는 것으로, 체인 모듈, 기어 모듈, 또는 벨트 모듈로 구성될 수 있다.The
복수의 가이드 롤러(309) 각각은 제 1 및 제 2 컨베이어 프레임(301a, 301b) 각각의 상면에 소정 간격으로 회전 가능하게 설치되어 복수의 롤러(305)에 의해 이송되는 기판(110)의 양측면을 가이드함으로써 컨베이어(300)에서 기판(110)이 이탈되는 것을 방지한다.Each of the plurality of
도 6에서, 순환 열풍 소성로(310)는 승온부(312), 온도 유지부(314), 및 서냉부(316)를 포함하여 구성된다.In FIG. 6, the circulating hot
승온부(312)는 순환되는 열풍을 이용하여 컨베이어(300)에 의해 이송되는 기판(110)을 수 분(Minute) 동안 가열하여 기판(110)을 200℃ ~ 250℃의 온도, 바람직하게 230℃로 승온시킨다.The
제 1 실시 예에 따른 승온부(312)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 챔버(410), 급기 블로어(Blower)(420), 기체 순환 팬(Fan)(430), 가이드 플레이트(440), 가열수단(450), 및 배기 팬(460)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 8, the
챔버(410)는 컨베이어(300)를 덮도록 설치된다. 이때, 컨베이어(300)는 챔버(410)의 일측벽 및 타측벽을 관통하도록 설치되어 기판(110)을 수평 방향으로 이송한다.The
급기 블로어(420)는 챔버(410)의 내부 상측부에 설치되어 기체(422)를 챔버(410) 내부에 급기한다. 이때, 기체(422)는 공기(Air) 또는 청정 건조 공기(Clean Dry Air)가 될 수 있다.The
기체 순환 팬(430)은 챔버(110)의 내부 일측 모서리 부분에 설치되어 급기 블로어(420)에 의해 급기되는 기체(422)를 챔버(420) 내부에서 순환시킨다.The
가이드 플레이트(440)는 컨베이어(300) 상에 설치되어 기체(422)의 순환을 가이드한다.The
가열수단(450)은 기체 순환 팬(430)에 의해 순환되는 기체(422)를 가열하여 일정한 온도의 열풍(452)을 생성한다. 이러한, 가열수단(450)는 저항 발열체를 이용한 히터, 또는 적외선을 이용한 히터로 구성될 수 있으나, 저항 발열체를 이용한 히터로 구성되는 것이 바람직하다.The heating means 450 heats the
한편, 가열수단(450)은 가열 수단(450)에 인접하도록 챔버(410)에 설치된 온도 조절장치(454)의 제어에 따라 기체(422)를 가열하여 일정한 온도의 열풍(452)을 생성한다. 이때, 온도 조절장치(454)는 챔버(410) 내부의 온도가 200℃ ~ 250℃의 온도, 즉 250℃의 온도로 일정하게 유지되도록 가열수단(450)을 제어한다.On the other hand, the heating means 450 heats the
배기 팬(460)은 기체 순환 팬(420)에 대향되는 챔버(410)의 일측 바닥면에 설치되어 순환하는 열풍(452)의 일부를 외부로 배기한다. 한편, 급기 블로어(420)는 배기 팬(460)을 통해 배기되는 양만큼 새로운 기체(422)를 챔버(410) 내부로 급기함으로써 챔버(410)의 내부에는 항상 청정한 기체(422)가 유입된다.The
이러한, 제 1 실시 예에 따른 승온부(312)는 급기 블로어(420)와 기체 순환 팬(430) 및 가열수단(450)을 이용하여 챔버(410) 내부에 일정한 온도와 일정한 양의 열풍(452)을 지속적으로 순환시키면서 전극 패턴(170)의 페이스트에서 휘발되는 솔벤트를 외부로 배기함으로써 컨베이어(300)에 이송되는 기판(110)의 온도를 200℃ ~ 250℃의 온도, 즉 230℃의 온도로 승온시킨다.The
제 2 실시 예에 따른 승온부(312)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버(410), 급기 블로어(520), 가이드 플레이트(440), 가열수단(450), 및 배기 팬(460)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 9, the
챔버(410)는 컨베이어(300)를 덮도록 설치된다. 이때, 컨베이어(300)는 챔버(410)의 일측벽 및 타측벽을 관통하도록 설치되어 기판(110)을 수평 방향으로 이송한다.The
급기 블로어(520)는 챔버(410)의 내부 일측 모서리 부분에 설치되어 기체(422)를 챔버(410) 내부에 급기함과 아울러 기체(422)를 챔버(410) 내부에서 순환시킨다. 이때, 기체(422)는 공기(Air) 또는 청정 건조 공기(Clean Dry Air)가 될 수 있다. 이를 위해, 급기 블로어(520)는 급기 팬(522), 토출구(524), 및 열풍 흡입구(526)를 포함하여 구성된다.The
급기 팬(522)은 챔버(410)의 일측 외벽에 설치된 팬 하우징 내부에 설치되어 기체(422)를 토출구(524)로 토출시킨다.The
토출구(524)는 팬 하우징에 연통되도록 챔버(410)의 내부 일측 모서리 부분을 관통하여 설치된다. 이러한, 토출구(524)는 급기 팬(522)의 구동에 따라 급기되는 기체(422)를 챔버(410) 내부로 토출한다.The
열풍 흡입구(526)는 토출구(524)의 일측에 연통되도록 형성된다. 이러한, 열풍 흡입구(526)에는 토출구(524)로 토출되는 기체(422)의 흐름에 따라 순환하는 열풍(452)의 일부가 흡입된다. 이에 따라, 토출구(524)에는 급기 팬(522)의 회전에 따라 새로운 기체(422)와 챔버(410) 내부에서 순환하는 기체(452)가 함께 토출된다.The hot
가이드 플레이트(440)는 컨베이어(300) 상에 설치되어 기체(422)의 순환을 가이드한다.The
가열수단(450)은 급기 블로어(520)에 의해 순환되는 기체(422)를 가열하여 일정한 온도의 열풍(452)을 생성한다. 이러한, 가열수단(450)는 저항 발열체를 이용한 히터, 또는 적외선을 이용한 히터로 구성될 수 있으나, 저항 발열체를 이용한 히터로 구성되는 것이 바람직하다.The heating means 450 heats the
한편, 가열수단(450)은 가열 수단(450)에 인접하도록 챔버(410)에 설치된 온도 조절장치(454)의 제어에 따라 기체(422)를 가열하여 일정한 온도의 열풍(452)을 생성한다. 이때, 온도 조절장치(454)는 챔버(410) 내부의 온도가 200℃ ~ 250℃의 온도, 즉 250℃의 온도로 일정하게 유지되도록 가열수단(450)을 제어한다.On the other hand, the heating means 450 heats the
배기 팬(460)은 기체 순환 팬(420)에 대향되는 챔버(410)의 일측 바닥면에 설치되어 순환하는 열풍(452)의 일부를 외부로 배기한다. 한편, 급기 블로어(520)는 배기 팬(460)을 통해 배기되는 양만큼 새로운 기체(422)를 챔버(410) 내부로 급기함으로써 챔버(410)의 내부에는 항상 청정한 기체(422)가 유입된다.The
이러한, 제 2 실시 예에 따른 승온부(312)는 하나의 급기 블로어(520)와 가열수단(450)을 이용하여 챔버(410) 내부에 일정한 온도와 일정한 양의 열풍(452)을 지속적으로 순환시키면서 전극 패턴(170)의 페이스트에서 휘발되는 솔벤트를 외부로 배기함으로써 컨베이어(300)에 의해 이송되는 기판(110)의 온도를 200℃ ~ 250℃의 온도, 즉 230℃의 온도로 승온시킨다.The
도 6에서, 온도 유지부(314)는 컨베이어(300)에 의해 승온부(312)를 통과하여 이송되는 기판(110)의 온도를 수 분 내지 수십 분 동안 유지시킨다. 이를 위해, 온도 유지부(314)는 도 8 또는 도 9에 도시된 승온부(312)와 동일하게 구성되기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 승온부(312)에 대한 설명으로 대신하기로 한다. 한편, 온도 유지부(314)의 챔버(410) 내부는 200℃ ~ 250℃의 온도, 즉 230℃의 온도로 일정하게 유지됨으로써 230℃의 온도로 승온된 기판(110)의 온도를 그대로 수 분 내지 수십 분 동안 유지시킨다.In FIG. 6, the
서냉부(316)는 컨베이어(300)에 의해 온도 유지부(314)를 통과하여 이송되는 기판(110)의 온도를 수 분 동안 서서히 냉각시킨다. 이를 위해, 서냉부(316)는 도 8 또는 도 9에 도시된 승온부(312)와 동일하게 구성되기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 승온부(312)에 대한 설명으로 대신하기로 한다. 한편, 서냉부(316)의 챔버(410) 내부는 100℃ ~ 130℃의 온도, 즉 120℃의 온도로 일정하게 유지됨으로써 기판(110)의 온도를 120℃ 정도로 수 분 동안 서서히 냉각시킨다.The
이와 같은, 순환 열풍 소성로(310)는 승온부(312), 온도 유지부(314), 및 서냉부(316)를 이용하여 컨베이어(300)에 의해 이송되는 기판(110) 상에 형성된 전극 패턴(170)을 승온시켜 일정 시간 동안 유지시킨 후, 소정 온도로 서냉시킴으로써 전극 패턴(170)의 솔벤트(Solvent)를 휘발시켜 금속 물질과 바인더 성분만을 남게 하여 전극 패턴(170)을 소성하여 고용화 처리한다.As described above, the circulating hot
한편, 순환 열풍 소성로(310)에서 배출되는 기판(110)은 120℃ 정도가 되기 때문에 후속 공정에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 소성부(260)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 컨베이어(300)의 구동에 따라 순환 열풍 소성로로부터 배출되는 기판(110)을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 냉각부(320a, 320b)를 더 포함하여 구성된다.On the other hand, since the
냉각부(320a, 320b)는 적어도 하나의 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)(322)을 포함하여 구성된다.The cooling
팬 필터 유닛(322) 각각은 컨베이어(300)에 의해 이송되는 기판(110)과 100㎜ ~ 500㎜ 정도의 높이 차를 가지도록 컨베이어(300)의 상부 및/또는 하부에 설치된다. 이러한, 팬 필터 유닛(322) 각각은 컨베이어(300)에 의해 이송되는 기판(110)의 전면 및/또는 배면에 냉매를 송풍함으로써 기판(110)의 온도를 30℃ 이하로 냉각시킨다. 여기서, 냉매는 청정 공기(Air) 또는 청정 건조 공기가 될 수 있다.Each of the
다시 도 5에서, 습식 에칭부(270)는 딥핑(Dipping) 방식 또는 스프레이(Spray) 방식의 습식 에칭 공정을 사용하여 제 2 분리부(180) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 일괄적으로 제거한다. 구체적으로는, 최적의 식각용액 조성을 발견하였고, 그와 같은 에칭 용액을 이용하여 에칭 공정을 수행함에 있어서 에칭 용액 온도 및 에칭 시간 등을 최적화하였다. 즉, 최적의 에칭 용액은 NaOH, KOH와 같은 알칼리 용액 또는 HCl, HNO3, H2SO4, H3PO3, H2O2, 및 C2H2O4와 같은 산성 용액에서 선택된 적어도 하나의 용액을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 에칭 용액은 물로 희석하여 이용할 수 있는데, 이 경우 에칭 용액의 농도는 5% ~ 50% 범위인 것이 바람직하다. 그리고, 최적의 에칭 용액의 온도는 25℃ ~ 80℃로 유지하는 것이 바람직하며, 최적의 에칭 시간은 3초 ~ 2분 범위인 것이 바람직하다.Referring back to FIG. 5, the
제 1 실시 예에 따른 습식 에칭부(270)는 도 2g에 도시된 바와 같이, 소성부(260)에 의해 형성된 제 2 전극(170)을 상기의 습식 에칭 공정(제 2 전극(170)을 마스크로 사용하거나 별도의 마스크를 사용함)을 이용하여 제 2 분리부(180) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 함께 제거하여 제 1 전극(120)을 노출시키는 셀 분리부(182)를 형성한다. 이에 따라, 셀 분리부(182)에 의해 광전 변환층(140)이 소정 간격으로 분리됨으로써 기판(110) 상에는 전기적으로 직렬 접속되는 복수의 태양전지 셀이 형성된다.As shown in FIG. 2G, the
제 2 실시 예에 따른 습식 에칭부(270)는 도 3g에 도시된 바와 같이, 소성부(260)에 의해 형성된 제 2 전극(170)을 상기의 습식 에칭 공정(제 2 전극(170)을 마스크로 사용하거나 별도의 마스크를 사용함)을 이용하여 제 2 분리부(180)의 셀 분리 패턴(182a)과 광 투과 패턴(184a) 내의 투명 도전층(150)과 광전 변환층(140)을 함께 제거하여 제 1 전극(120)을 노출시키는 셀 분리부(182)와 광 투과부(184)를 형성한다. 이에 따라, 광전 변환층(140)이 셀 분리부(182)에 의해 소정 간격으로 분리됨으로써 기판(110) 상에는 전기적으로 직렬 접속되는 복수의 태양전지 셀이 형성됨과 아울러, 광 투과부(184) 내의 제 1 전극(120)이 노출되어 태양광의 광투과 영역이 증진됨으로써 유리창 대용으로 적용하기에 충분한 가시권이 확보된다.As shown in FIG. 3G, the
언로더부(280)는 습식 에칭부(270)에 의해 에칭 공정이 완료된 기판을 외부로 언로딩한다.The
한편, 습식 에칭부(270)와 언로더부(280) 사이에는 도시하지 않은 건조부가 설치될 수 있다.Meanwhile, a drying unit (not shown) may be installed between the
건조부는 습식 에칭부(270)에서 에칭 공정이 완료된 기판을 컨베이어로 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 기판을 100℃ ~ 150℃의 온도로 건조하고, 건조된 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시킨다. 이를 위해, 건조부는 도 6 내지 도 9에 도시된 소성부(260)와 동일하게 구성되기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 소성부(260)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The drying unit dries the substrate to a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. by using hot air circulated while transferring the substrate on which the etching process is completed in the
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 프린팅 방식을 이용하여 제 2 전극(170)을 형성한 후, 순환 열풍 소성로(310)를 이용하여 순환하는 열풍으로 제 2 전극(170)을 소성하여 고용화 처리한 다음, 습식 에칭 공정을 통해 광전 변환부(140)를 분리하는 셀 분리부(182)를 형성하거나, 상기의 셀 분리부(182)와 제 2 전극(170)에 광 투과부(184)를 형성함으로써 레이저 스크라이빙 공정을 사용하지 않기 때문에 비용을 감소시킴과 아울러, 종래의 레이저 스크라이빙 공정 대비 공정시간이 오래 걸리지도 않으면서 셀 분리부(182)와 광 투과부(184)를 통해 유리창 대용으로 적용하기에 충분한 가시권을 확보할 수 있고, 대량 생산에 유리하다.As described above, in the apparatus for manufacturing a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
110: 기판 120: 제 1 전극
130: 제 1 분리부 140: 광전 변환층
150: 투명 도전층 160: 콘택 라인
170: 제 2 전극 180: 제 2 분리부
182: 셀 분리부 184: 광 투과부
200: 로더부 210: 제 1 전극 형성부
220: 전극 분리부 230: 광전 변환층 형성부
235: 투명 도전층 형성부 240: 콘택 라인 형성부
250: 프린팅부 260: 소성부
270: 습식 에칭부 280: 언로더부110
130: first separation unit 140: photoelectric conversion layer
150: transparent conductive layer 160: contact line
170: second electrode 180: second separator
182: cell separator 184: light transmitting portion
200: loader portion 210: first electrode forming portion
220: electrode separation unit 230: photoelectric conversion layer forming unit
235: transparent conductive layer forming portion 240: contact line forming portion
250: printing unit 260: baking unit
270: wet etching portion 280: unloader portion
Claims (24)
상기 프린팅부에 의해 상기 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아, 순환되는 열풍을 이용해 상기 제 2 전극을 고용화 처리하는 소성부; 및
상기 소성부에 의해 제 2 전극이 고용화 처리된 기판을 공급받아, 상기 고용화 처리된 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 습식 에칭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.A first electrode separated at a predetermined interval by a first separator, and a photoelectric conversion layer formed on the first electrode and the first electrode separator and separated by a contact line exposing a part of the first electrode. Receiving a substrate, and printing on the photoelectric conversion layer an electrode pattern which is connected to the first electrode through the contact line and separated at a predetermined interval by a second separation part exposing a part of the photoelectric conversion layer. A printing unit forming a second electrode;
A firing unit receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit, and solidifying the second electrode using hot air circulated; And
The firing unit receives a substrate on which the second electrode is solid solution treated, and removes the photoelectric conversion layer exposed by the second separation unit through a wet etching process using the second solution having the solid solution as a mask. And a wet etching unit exposing the first electrode in the second separation unit.
상기 제 2 분리부는,
상기 제 2 전극을 소정 간격으로 분리하는 셀 분리 패턴; 및
상기 제 2 전극에 소정 패턴으로 형성된 광 투과 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method of claim 1,
The second separation unit,
A cell separation pattern for separating the second electrode at predetermined intervals; And
The thin film solar cell manufacturing apparatus, characterized in that it comprises a light transmission pattern formed in a predetermined pattern on the second electrode.
상기 프린팅부는 은(Ag), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 페이스트로 이루어진 전극 물질을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 상기 전극 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method of claim 1,
The printing unit may form the electrode pattern by printing an electrode material made of a paste including at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and copper (Cu) on the photoelectric conversion layer. Battery manufacturing apparatus.
상기 프린팅부에 의해 상기 제 2 전극이 형성된 기판을 공급받아, 순환되는 열풍을 이용해 상기 제 2 전극을 고용화 처리하는 소성부; 및
상기 소성부에 의해 제 2 전극이 고용화 처리된 기판을 공급받아, 상기 고용화 처리된 제 2 전극을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 습식 에칭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.A first electrode separated at a predetermined interval by a first separator, a photoelectric conversion layer formed on the first electrode and the first electrode separator, a transparent conductive layer formed on the photoelectric conversion layer, the transparent conductive layer and the A portion of the photoelectric conversion layer is removed together to receive a substrate including a contact line that exposes a portion of the first electrode, and is connected to the first electrode through the contact line and exposes a portion of the transparent conductive layer. A printing unit which forms a second electrode by printing an electrode pattern separated by a second separation unit at a predetermined interval on the transparent conductive layer;
A firing unit receiving the substrate on which the second electrode is formed by the printing unit, and solidifying the second electrode using hot air circulated; And
The transparent conductive layer exposed by the second separation part through a wet etching process using the solid solution treated second electrode as a mask by receiving a substrate on which the second electrode is subjected to a solid solution by the firing part; And a wet etching unit for removing the photoelectric conversion layer to expose the first electrode in the second separation unit.
상기 습식 에칭부에 의해 습식 에칭 공정이 완료된 기판을 컨베이어로 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판을 소정 온도로 건조하고, 건조된 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 건조부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 1 or 4,
The wet etching unit further comprises a drying unit for drying the substrate to a predetermined temperature by using hot air circulated while transferring the substrate on which the wet etching process is completed to the conveyor, and cooling the dried substrate to a temperature of 30 ° C. or lower. Apparatus for producing a thin-film solar cell, characterized in that.
상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하는 컨베이어, 및 순환되는 열풍을 이용해 상기 컨베이어에 의해 이송되는 기판의 전극 패턴을 고용화 처리하는 순환 열풍 소성로를 가지는 소성부를 포함하여 구성되고,
상기 순환 열풍 소성로는,
상기 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버 내부에 기체를 급기하는 급기 블로어(Blower);
상기 챔버의 상부 일측에 설치되어 상기 급기 블로어에 의해 급기되는 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키기 위한 기체 순환 팬(Pan);
상기 컨베이어 상에 설치되어 상기 기체의 순환을 가이드하는 가이드 플레이트; 및
온도 조절장치의 제어에 따라 상기 기체 순환 팬에 의해 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하는 위한 가열수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.A printing unit printing an electrode material on the substrate to form an electrode pattern spaced at a predetermined interval on the substrate; And
And a firing unit having a conveyor for transporting the substrate on which the electrode pattern is formed, and a circulating hot air firing furnace for solidifying the electrode pattern of the substrate transported by the conveyor using hot air circulated.
The circulating hot air firing furnace,
An air supply blower (Blower) for supplying gas into the chamber installed to cover the conveyor;
A gas circulation fan installed at an upper side of the chamber to circulate the gas supplied by the air supply blower in the chamber;
A guide plate installed on the conveyor to guide circulation of the gas; And
And heating means for heating the gas circulated by the gas circulation fan under the control of a temperature regulating device to generate hot air at a constant temperature.
상기 소성부는 상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하는 컨베이어, 및 순환되는 열풍을 이용해 상기 컨베이어에 의해 이송되는 기판의 전극 패턴을 고용화 처리하는 순환 열풍 소성로를 포함하여 구성되고,
상기 순환 열풍 소성로는,
상기 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버 내부에 기체를 급기하는 급기 블로어(Blower);
상기 챔버의 상부 일측에 설치되어 상기 급기 블로어에 의해 급기되는 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키기 위한 기체 순환 팬(Pan);
상기 컨베이어 상에 설치되어 상기 기체의 순환을 가이드하는 가이드 플레이트; 및
온도 조절장치의 제어에 따라 상기 기체 순환 팬에 의해 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하는 위한 가열수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method of claim 1,
The firing unit includes a conveyor for transporting the substrate on which the electrode pattern is formed, and a circulating hot air firing furnace for solidifying the electrode pattern of the substrate transported by the conveyor using hot air circulated.
The circulating hot air firing furnace,
An air supply blower (Blower) for supplying gas into the chamber installed to cover the conveyor;
A gas circulation fan installed at an upper side of the chamber to circulate the gas supplied by the air supply blower in the chamber;
A guide plate installed on the conveyor to guide circulation of the gas; And
And heating means for heating the gas circulated by the gas circulation fan under the control of a temperature regulating device to generate hot air at a constant temperature.
상기 순환 열풍 소성로는,
상기 기판을 제 1 온도로 승온시키는 승온부;
상기 승온부에 의해 승온된 기판의 제 1 온도를 유지시키는 온도 유지부; 및
상기 기판의 제 1 온도를 제 2 온도로 서냉시키는 서냉부를 포함하여 구성되고,
상기 승온부, 상기 온도 유지부, 및 상기 서냉부 각각은 상기 급기 블로어, 상기 기체 순환 팬, 상기 가이드 플레이트, 및 상기 가열수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 6 or 7,
The circulating hot air firing furnace,
A temperature increasing unit for raising the substrate to a first temperature;
A temperature holding unit for maintaining a first temperature of the substrate heated by the temperature increasing unit; And
And a slow cooling unit configured to slowly cool the first temperature of the substrate to a second temperature,
Each of the temperature rising part, the temperature holding part, and the slow cooling part includes the air supply blower, the gas circulation fan, the guide plate, and the heating means.
상기 승온부, 상기 온도 유지부, 및 상기 서냉부 각각은 상기 챔버의 바닥면에 설치되어 상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 배기 팬을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method of claim 8,
Each of the temperature increasing part, the temperature holding part, and the slow cooling part further includes an exhaust fan installed at a bottom surface of the chamber to exhaust a part of the circulating hot air. .
상기 가열수단은 저항 발열체 히터로 구성되는 것을 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 6 or 7,
The heating means is a device for manufacturing a thin-film solar cell, characterized in that consisting of a resistance heating element heater.
상기 급기 블로어는 상기 챔버 벽에 설치되어 기체를 상기 챔버 내부에 급기함과 아울러 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 6 or 7,
The air supply blower is installed on the chamber wall to supply gas into the chamber and at the same time circulating the gas inside the chamber manufacturing apparatus of the thin film type solar cell.
상기 급기 블로어는,
상기 기체를 급기하기 위한 급기 팬;
상기 급기 팬의 구동에 의해 상기 기체가 토출되는 토출구; 및
상기 토출구에 연통되도록 형성되어 상기 토출구로 토출되는 기체의 흐름에 따라 상기 순환하는 열풍의 일부가 흡입되는 열풍 흡입구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 6 or 7,
The air supply blower,
An air supply fan for supplying the gas;
A discharge port through which the gas is discharged by driving the air supply fan; And
And a hot air suction port formed to communicate with the discharge port and into which a part of the circulating hot air is sucked in accordance with the flow of the gas discharged to the discharge port.
상기 소성부는 상기 컨베이어의 구동에 따라 상기 순환 열풍 소성로로부터 배출되는 상기 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method according to claim 6 or 7,
The firing unit further comprises a cooling unit for cooling the temperature of the substrate discharged from the circulating hot air firing furnace according to the drive of the conveyor 30 ℃ or less, characterized in that the thin film type solar cell manufacturing apparatus.
상기 냉각부는 상기 컨베이어의 상부 및 하부 중 적어도 한 곳에 설치되어 상기 기판에 냉매를 송풍하여 상기 기판의 온도를 냉각시키는 적어도 하나의 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.The method of claim 13,
The cooling unit includes at least one fan filter unit installed in at least one of the upper and lower parts of the conveyor to blow a refrigerant to the substrate to cool the temperature of the substrate. Device for manufacturing solar cell.
상기 제 1 전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정;
상기 제 1 전극과 상기 제 1 분리부를 포함한 기판 전면에 광전 변환층을 형성하는 공정;
상기 제 1 전극 상에 형성된 상기 광전 변환층의 소정 영역을 제거하여 콘택 라인을 형성하는 공정;
상기 콘택 라인을 통해 상기 제 1 전극에 접속됨과 아울러 제 2 분리부를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전극 패턴을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 제 2 전극을 형성하는 공정;
순환되는 열풍을 이용해 상기 전극 패턴을 고용화 처리하는 공정; 및
상기 고용화 처리된 전극 패턴을 마스크로 한 습식 에칭 공정을 통해 상기 제 2 분리부에 의해 노출된 상기 광전 변환층을 제거하여 상기 제 2 분리부 내의 상기 제 1 전극을 노출시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.Forming a first electrode on the front surface of the substrate;
Removing a predetermined region of the first electrode to form a first separator;
Forming a photoelectric conversion layer on the entire surface of the substrate including the first electrode and the first separator;
Forming a contact line by removing a predetermined region of the photoelectric conversion layer formed on the first electrode;
Forming a second electrode on the photoelectric conversion layer by printing an electrode pattern connected to the first electrode through the contact line and spaced at a predetermined interval with a second separation part interposed therebetween;
Solidifying the electrode pattern using hot air circulated; And
And removing the photoelectric conversion layer exposed by the second separator through a wet etching process using the solid solution-treated electrode pattern as a mask to expose the first electrode in the second separator. Method of manufacturing a thin-film solar cell, characterized in that.
상기 제 2 분리부는,
상기 제 2 전극을 소정 간격으로 분리하는 셀 분리 패턴; 및
상기 제 2 전극에 소정 패턴으로 형성된 광 투과 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The method of claim 15,
The second separation unit,
A cell separation pattern for separating the second electrode at predetermined intervals; And
The method of manufacturing a thin film solar cell comprising a light transmitting pattern formed in a predetermined pattern on the second electrode.
상기 프린팅 공정은 은(Ag), 알루미늄(Al), 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 페이스트로 이루어진 전극 물질을 상기 광전 변환층 상에 프린팅하여 상기 전극 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The method of claim 15,
The printing process is a thin film type, characterized in that for forming the electrode pattern by printing an electrode material consisting of a paste containing at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and copper (Cu) on the photoelectric conversion layer. Method of manufacturing a solar cell.
상기 광전 변환층 상에 투명 도전층을 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어지며,
상기 콘택 라인 형성시 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층의 소정 영역을 함께 제거하고,
상기 습식 에칭 공정시 상기 제 2 분리부 내의 상기 투명 도전층과 상기 광전 변환층을 함께 제거하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The method according to claim 15 or 16,
It further comprises a step of forming a transparent conductive layer on the photoelectric conversion layer,
When the contact line is formed, predetermined regions of the transparent conductive layer and the photoelectric conversion layer are removed together,
And removing the transparent conductive layer and the photoelectric conversion layer in the second separation part together during the wet etching process.
상기 습식 에칭 공정이 완료된 기판을 컨베이어로 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판을 소정 온도로 건조하고, 건조된 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The method of claim 15,
And drying the substrate to a predetermined temperature by using hot air circulated while transferring the substrate on which the wet etching process is completed, to a conveyor, and cooling the dried substrate to a temperature of 30 ° C. or lower. Method of manufacturing a solar cell.
상기 전극 패턴이 형성된 기판을 이송하면서 순환되는 열풍을 이용하여 상기 기판에 형성된 전극 패턴을 고용화 처리하는 공정을 포함하여 이루어지며,
상기 고용화 처리 공정은,
상기 기판을 이송시키는 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버 내부에 기체를 급기함과 아울러 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키는 순환 단계; 및
온도 조절장치의 제어에 따라 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킴과 아울러 가열수단을 이용해 상기 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하고, 상기 컨베이어에 의해 이송되는 상기 기판에 형성된 상기 전극 패턴을 소성하는 소성 단계; 및
상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 배기 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.Printing an electrode material on the substrate to form an electrode pattern spaced at a predetermined interval on the substrate; And
And a process of solidifying an electrode pattern formed on the substrate by using hot air circulated while transferring the substrate on which the electrode pattern is formed,
The solubilization treatment step,
A circulation step of supplying gas into a chamber provided to cover a conveyor for transporting the substrate and circulating the gas in the chamber; And
The electrode pattern is formed on the substrate to be maintained by the temperature control device to maintain a constant temperature inside the chamber, and to heat the circulating gas by using a heating means to generate a hot air of a constant temperature, the conveyed by the conveyor Firing step of firing; And
And exhausting a part of the circulating hot air.
상기 고용화 처리 공정은,
상기 기판을 이송시키는 컨베이어를 덮도록 설치된 챔버 내부에 기체를 급기함과 아울러 상기 기체를 상기 챔버 내부에서 순환시키는 순환 단계; 및
온도 조절장치의 제어에 따라 챔버 내부의 온도를 일정하게 유지시킴과 아울러 가열수단을 이용해 상기 순환되는 기체를 가열하여 일정한 온도의 열풍을 생성하고, 상기 컨베이어에 의해 이송되는 상기 기판에 형성된 상기 전극 패턴을 소성하는 소성 단계; 및
상기 순환하는 열풍의 일부를 배기하는 배기 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The method of claim 15,
The solubilization treatment step,
A circulation step of supplying gas into a chamber provided to cover a conveyor for transporting the substrate and circulating the gas in the chamber; And
The electrode pattern is formed on the substrate to be maintained by the temperature control device to maintain a constant temperature inside the chamber, and to heat the circulating gas by using a heating means to generate a hot air of a constant temperature, the conveyed by the conveyor Firing step of firing; And
And exhausting a part of the circulating hot air.
상기 전극 패턴을 소성하는 단계는,
상기 기판을 제 1 온도로 승온시키는 제 1 단계;
상기 승온된 기판의 제 1 온도를 유지시키는 제 2 단계; 및
상기 기판의 제 1 온도를 제 2 온도로 서냉시키는 제 3 단계를 포함하여 이루어지고,
상기 제 1 내지 제 3 단계 각각은 상기 순환 단계, 상기 소성 단계, 및 상기 배기 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.22. The method according to claim 20 or 21,
Firing the electrode pattern,
A first step of raising the substrate to a first temperature;
A second step of maintaining a first temperature of the elevated substrate; And
And a third step of slowly cooling the first temperature of the substrate to a second temperature,
Each of the first to third steps includes the circulation step, the firing step, and the exhausting step.
상기 고용화 처리 공정은 상기 컨베이어를 통해 상기 전극 패턴이 소성된 기판을 이송함과 동시에 상기 이송되는 기판을 30℃ 이하의 온도를 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.22. The method according to claim 20 or 21,
The solidification process may further include cooling the temperature of the substrate to be transferred at a temperature of 30 ° C. or lower at the same time as transferring the substrate on which the electrode pattern is fired through the conveyor. Way.
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