KR101241332B1 - 태양전지 및 태양전지의 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 태양전지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 입사부의 산란률을 높이고 반사되어 외부로 방출되는 빛을 태양전지 내부로 재반사 시켜 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시킬 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판과; 상기 기판 위에 마련되는 제1전극층과; 상기 제1전극층 위에 마련되는 반도체층과; 상기 반도체층 위에 마련되는 제2전극층과; 상기 제2전극층 위에 증착되어 상기 제2전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

태양전지 및 태양전지의 제조방법{A Solar Cell and A Manufacturing Method thereof}
본 발명의 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 입사부의 산란률을 높이고 반사되어 외부로 방출되는 빛을 태양전지 내부로 재반사 시켜 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시킬 수 있는 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다.
태양전지는 P(Positive)형 반도체와, N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)가 발생한다.
이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)은 P형 반도체 쪽으로 이동하고, 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 되어 전위가 발생하게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같은 태양전지는 일반적으로 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다.
상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 사용하여, 태양전지를 제조한 것이고, 상기 박막형 태양전지는 유리나 플라스틱 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비해서 효율이 우수한 장점이 있고, 상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비해서 제조비용이 감소되는 장점이 있다.
박막형 태양전지의 경우, 기판이 투명하여 기판상으로 태양광이 입사되고, 기판형 태양전지의 경우, 기판이 불투명하기 때문에 기판의 정반대 방향으로 태양광이 입사되기 때문에 전극층 및 반도체 층의 배치상태가 서로 정반대를 이룬다.
기판형 태양전지의 경우, 기판과, 기판 상에 형성되는 하부전극층과, 상기 하부 전극층 상에 마련되는 반도체층, 그리고, 상기 반도체 층 상에 형성되는 상부 전극층으로 구성된다.
여기서, 상기 하부전극층은 금속(Metal)으로 구성되고, 상기 반도체층은 실리콘계 재료로 구성되며, 상기 상부 전극층은 태양광이 입사되는 면이므로 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)로 구성된다.
한편, 박막형 태양전지의 경우, 유리나 플라스틱과 같이 투명한 기판위에 투명한 도전물질이 증착되어 전면전극층을 구성하고, 상기 상부전극층 위에 반도체 층이 형성되며, 상기 반도체층 상부에 금속재질의 후면전극층이 마련된다.
기판형 태양전지 또는 박막형 태양전지의 전면전극은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 효과적으로 입사될 수 있도록 입사면에 대해서 텍스쳐링(texturing)처리를 하여 표면에 울퉁불퉁한 요철부를 형성한다.
그런데 이와 같이 전면전극에 요철부를 형성하는 경우, 입사되는 빛의 일부가 전면전극 표면에서 산란되어 외부로 반사되는 경우가 있었고, 또한, 전면전극 내부에서 반사되어 외부로 반사되어 나가는 빛이 있어서, 반도체 층으로 향하는 빛의 양이 감소한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서 마련된 것으로서, 전면전극층 중 빛의 입사면 방향에 별도의 박막층을 마련하여, 반사되는 빛의 재반사를 유도하여 빛의 입사량을 늘리고, 빛의 산란을 더 유도하여 빛의 이동경로의 길이를 늘림으로써 반도체 층에서의 광변환 효율을 늘리는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명은 기판과, 상기 기판 위에 마련되는 제1전극층과;상기 제1전극층 위에 마련되는 반도체층과; 상기 반도체층 위에 마련되는 제2전극층과; 상기 제2전극층 위에 증착되어 상기 제2전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
상기 박막층은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 형태로 증착되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 인 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 상기 제1전극층 상면에서 표면 플라즈몬 현상의 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 금속성의 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 Ag ,Al, Cu ,Pt 중 어느 하나의 성분으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2전극부 상부에 형성되는 요철부를 포함하되, 상기 박막층은 상기 요철부를 따라서 증착되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층의 상면은 평면형태로 구성되고,상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 상기 제2전극부에서 반사되는 빛을 재반사시켜 상기 제2전극부로 재입사시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (a) 기판에 제1전극층을 형성하는 단계와; (b) 상기 제1전극층 상부에 반도체 층을 형성하는 단계와; (c) 상기 반도체 층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와; (d) 상기 제2전극층 상면에 상기 제2전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 (d) 단계는 상기 제2전극층의 상면에서 상기 박막층이 표면 플라즈몬 현상의 특성을 갖도록 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계에서, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계는 상기 제2전극층의 상면에 요철부가 형성되도록 하는 텍스쳐링(texturing) 단계를 포함하며, 상기 (d) 단계는 상기 요철부를 따라 상기 박막층을 증착하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계는 상기 미세코팅의 상면은 평면으로 형성하고, 상기 미세코팅의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 한다.
상기 (d) 단계는 상기 미세코팅의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 의하면, 빛이 입사되어 통과될 수 있는 기판과;상기 기판 위에 마련되는 제1전극층과; 상기 제1전극층 위에 마련되는 반도체층과;상기 반도체층 위에 마련되는 제2전극층과; 상기 기판과 제1전극층 사이에 증착되어 상기 기판 및 상기 제1전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다.
상기 박막층은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 형태로 증착되는 것을 특징으로 한다. 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 인 것을 특징으로 한다. 상기 박막층은 상기 기판 상면에서 표면 플라즈몬 현상의 특성을 갖도록 증착되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 금속성의 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 Ag ,Al, Cu ,Pt 중 어느 하나의 성분으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 상부에 마련되는 요철부를 포함하되, 상기 박막층은 상기 요철부를 따라서 증착되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층의 상면은 평면형태로 구성되고, 상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막층은 상기 제1전극부에서 반사되는 빛을 재반사시켜 상기 제1전극부로 재입사시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 실시예에 의하면, (e) 기판 중 빛의 입사면의 반대면에 제1전극층을 형성하는 단계와; (f) 상기 제1전극층 상부에 반도체 층을 형성하는 단계와; (g) 상기 반도체 층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와; (h) 상기 (e) 단계 이전에, 기판의 빛의 입사면 반대면에 상기 기판 및 상기 제1전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법을 제공한다.
상기 (h) 단계는 상기 기판 위에서 상기 박막층이 표면 플라즈몬 현상의 특성을 갖도록 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 (h) 단계에서, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 (h) 단계 이전에 수행되는, 상기 기판의 빛의 입사면 반대면에 산 모양을 갖는 요철부가 형성되도록 하는 텍스쳐링(texturing) 단계를 포함하며, 상기 (h) 단계는 상기 요철부를 따라 상기 박막층을 증착하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 (h) 단계는 상기 미세코팅의 상면은 평면으로 형성하고, 상기 미세코팅의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 (h) 단계는 상기 미세코팅의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하여 광 변환부, 즉, 반도체층으로 입사되는 광량이 증가될 수 있어서 광 변환효율이 증가될 수 있다는 장점이 있다.
이를 구체적으로 보면, 우선, 전면전극의 표면이나 전면전극 내부의 결정에 의하여 반사되어 입사방향과 반대 방향으로 나가는 광을 상기 박막층에 의하여 재반사시킴으로써 반도체 층으로 입사되도록 하여 입사광량을 증대시킬 수 있다.
또한, 박막층 내부에 존재하는 미세입자들에 의하여 빛의 산란률이 증대되고, 굴절률 또한 증대되어 반도체 층으로 입사되는 빛의 경로의 길이가 증대될 수 있다. 빛의 경로가 증대되면 그만큼 광전효과가 효과적으로 나타날 수 있기 때문에 광변환 효율이 높아질 수 있는 것이다.
도1(a)와 도1(b)는 본 발명에 의한 기판형 태양전지의 단면도이다.
도2(a)와 도2(b)는 도1(a)와 도1(b)의 A와 B를 확대한 도면이다.
도3과 도4는 본 발명의 박막층에 의한 빛의 경로 길이가 증대되는 것을 도시한 단면도이다.
도5와 도6은 본 발명의 박막층에 의하여 재반사되는 상태를 도시한 단면도이다.
도7과 도8은 본 발명에 의한 기판형 태양전지가 제작되는 공정을 도시한 단면도이다.
도9(a)와 도9(b)는 본 발명에 의한 박막형 태양전지의 단면도이다.
도10(a)와 도10(b)는 도9(a)와 도9(b)의 박막층 부분을 확대한 도면이다.
도11과 도12는 본 발명의 박막층에 의한 빛의 경로 길이가 증대되는 것을 도시한 단면도이다.
도13와 도14은 본 발명의 박막층에 의하여 재반사되는 상태를 도시한 단면도이다.
도15 내지 도18은 본 발명에 의한 기판형 태양전지가 제작되는 공정을 도시한 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 알아보기로 하겠다.
도1(a)와 도1(b)는 본 발명에 의한 기판형 태양전지의 구조를 도시한 것이다. 도1(a)와 도1(b)의 차이는 후술할 미세코팅 층의 상면이 평면으로 되었는지 또는 요철형태로 되었는지의 차이이다.
도1(a) 및 도1(b)에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 태양전지는 기판(100), 광반사층(200), 후면전극이 되는 제1전극층(300), 반도체층(400), 전면전극이 되는 제2전극층(500)과, 상기 제2전극층(500) 위에 배치되는 박막층(600)을 포함한다.
상기 기판(100)은 다양한 재료를 이용하여 사용할 수 있다. 특히 본 발명은 용이하게 휘어질 수 있는 유연(flexible)기판을 이용하여, 휴대용으로 용이하게 적용할 수 있는 플렉서블 태양전지에 적용할 수 있다.
이 경우, 상기 기판(100)의 재료로는 폴라이미드(Polyimide), 폴리아미드(Polyamide) 등 휘어지는 물질로서 당업계에 공지된 다양한 물질이 이용될 수 있다.
특히 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 기판(100)이 태양전지의 가장 후면에 배치되기 때문에 상기 기판(100)의 재료로서 투명한 물질 뿐만 아니라 불투명한 물질도 이용할 수 있다.
상기 광반사층(200)은 상기 기판(100)과 제1전극층(300) 사이에 형성되며, 입사된 태양광을 반사시켜 상기 반도체 층(400)으로 재입사 시킴으로써 태양전지의 광전변환량을 증가시키는 역할을 한다.
상기 광반사층(200)은 비도전성 투명물질로 이루어져 있으며, 특히 제1전극층(300)에 포함된 물질을 이용하여 형성함으로써, 상기 광반사층(200)과 상기 제1전극층(300)을 하나의 장비내에서 연속공정으로 형성할 수 있어서 대량생산시 생산성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어서, 상기 광반사층(200)은 ZnO와 같은 비도전성 투명 물질로 형성하고, 상기 제1전극층(300)은 ZnO:B와 같이 상기 광반사층(200)을 구성하는 투명물질에 도펀트가 도핑되어 도전성을 갖는 투명도전물을 형성할 수 있다.
이 경우, 상기 광반사층(200)과 상기 제1전극층(300)을 동일한 장비 내에서 반응가스만을 변경하여 연속공정을 형성할 수 있는 장점이 있다.
다만, 상기 광반사층(200)을 불투명물질로 형성할 수도 있다.
후면전극으로 기능하는 상기 제1전극층(300)은 상기 광반사층(200) 상에 형성되어, 상기 반도체 층(400)에서 생성된 전자(electron)과 같은 캐리어(Carrier)를 수집하는 역할을 한다.
상기 제1전극층(300)은 상기 제2전극층(500)과 전기적으로 접속되며, 상기 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등으로 구성될 수 있다.
또한,상기 제1전극층(300)은 ZnO:B와 같은 투명 도전물로 이루어질 수도 있는데, 이 경우, 상기 반도체층(400) 하부에 투명 도전물로 이루어진 제1전극층(300)을 형성하기 때문에 반도체층(400) 형성 공정 과정에서 반도체층(400)이 손상되거나 반도체층(400)에 금속재료가 침투하는 것이 차단된다.
상기 반도체 층(400)은 상기 제1전극층(300) 상에 형성된 N(negative)형 반도체 층(400c), 상기 N형 반도체층(400c) 상에 형성된 I (Intrinsic)형 반도체층(400b), 상기 I 형 반도체층(400b) 상에 형성된 P(Positive)형 반도체층(400a)으로 이루어져 NIP 구조로 형성될 수 있다.
이와 같이 상기 반도체층(400)이 NIP구조로 형성되면, I형 반도체층(400b)이 P형 반도체층(400a)과 N형 반도체층(400c)에 의해 공핍(depletion)되어 내부에 전기장이 발생한다.
그리고 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어 각각 P형 반도체층(400a) 및 N형 반도체층(400c)에서 수집되게 된다.
상기 반도체층(400)이 NIP구조로 형성되는 것은 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 비해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집 효율을 극대화 하기 위해서 P형 반도체층(400a)을 태양광이 입사되는 면에 가깝게 형성하기 위함이다.
한편, 전면전극으로 기능하는 제2전극층(500)은 태양광이 입사되는 면에 형성되기 때문에 ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어져 있다.
상기 제2전극층(500)은 정공이 이동하는 층이므로 전기전도도가 중요하다.
상기 제2전극층(500)의 경우, 전기전도도 확보를 위해 일정수준 이상으로 두께를 증가시킬 필요가 있다. 다만 이러한 두께의 증가는 전기적 성능 개선을 야기시키나 내부 결정 크기가 커짐에 따라서 난반사(Haze)성분이 높아진다.
이러한 난반사 성분을 제거하기 위하여, 상기 제2전극층(500)의 상면에 대하여 텍스쳐링(texturing) 가공공정을 수행하여 상기 제2전극층(500)의 상면에 요철부(500a)가 생길 수 있도록 한다.
텍스쳐링(texturing) 가공공정은 제2전극층(500)의 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하여 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공하는 공정이다.
이는 포토리소그라피법(Photolithography)을 이용한 에칭공정, 화학용액을 이용한 이방성 에칭공정(Anisotrophic Etching), 기계적 가공, 또는 물리적 가공을 이용한 홈 형성 공정등을 통하여 수행할 수 있다.
이와 같은 텍스쳐링(texturing) 가공공정을 상기 제2전극층(500)에 수행할 경우 입사되는 태양광이 태양광의 산란에 의하여 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율이 증가하게 되어 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다.
다만, 태양전지 효율이 증진되는 경우라고 하더라도, 이는 제2전극층(500)의 표면에 요철이 없는 경우와 비교해서 그렇다는 것 뿐이지, 상기 요철부(500a)가 있는 경우에도 광손실은 발생한다.
즉, 상기 요철부(500a)의 표면 자체에 반사되어 태양전지 내부로 입사되지 못하는 빛의 비율도 어느정도 존재하고, 상기 제2전극층(500) 내부를 지나다가 반도체 층(400)에 이르지 못하고, 상기 제2전극층(500) 내부의 결정에 반사되어 다시 외부로 출사되는 빛도 존재한다.
따라서, 이러한 광 손실을 방지하기 위하여 상기 제2전극층(500) 요철부 상면에 박막층(600)을 형성한다.
상기 박막층(600)은 Ag, Au, Al, Cu, Pt와 같은 금속재질의 박막으로 구성된다. 상기 박막층(600)은 상기 제2전극층(500) 상면의 요철부(500a)에 증착되어 형성된다.
상기 요철부(500a) 상면에 형성되는 상기 박막층(600)의 두께는 대략 5 ~ 200 Å 정도가 되기 때문에 투명한 특징을 띠게 되므로 광 투과성에 아무런 문제가 없다.
그리고, 이 정도의 두께로 증착이 되면 표면 플라즈몬(Plasmon) 효과를 구현할 수 있게 된다.
플라즈몬(Plasmon)이란 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자를 말한다. 금속의 나노입자에서는 플라즈몬이 표면에 국부적으로 존재하기 때문에 표면 플라즈몬이라고도 부른다.
그중에서도 금속 나노 입자에서는 가시~근적외선 대역의 빛의 전기장과 플라즈몬이 짝지어지면서 광흡수가 일어나며, 이를 통하여 다양한 파장대의 빛(단파장 및 장파장)을 흡수하여 광손실을 줄여 상기 반도체층으로 입사하게 할 수 있다.
한편, 전면전극 역할을 하는 제2전극층(500)에 사용되는 투명 도전물질(TCO:Transparent Conductive Object)의 경우, 비저항이 10-3 Ω·cm ~ 10-4 Ω·cm 로 금속에 비하여 현저하게 전기전도도가 떨어진다.
태양전지의 정공의 이동속도는 전자에 비해서 10배 이상 크므로 정공이 이동이 원활할 수 있도록 제2전극층(500)의 두께를 일정수준으로 두껍게 해야하는데, 이 경우, 결정의 성장으로 인하여 난반사 특성이 나타나고, 이러한 특성에 의하여 빛이 상기 반도체층(500) 까지 도달하지 못하고 외부로 반사된다.
그런데, 상기 제2전극층(500)의 상면의 요철부(500a)에 상기 박막층(600)이 형성되는 경우, 반사되는 빛이 상기 박막층(600)에 의하여 재반사되어 다시 상기 제2전극층(500)으로 입사하고, 종국적으로는 상기 반도체층(400)으로 입사될 수 있다.
도1(a)는 이러한 박막층(600)의 상면은 평면 상태로 구현되고, 하면은 상기 제2전극층(500)의 요철부(500a)의 형상에 대응되는 형상이 되도록 한 것을 도시한 것이며, 도1(b)는 이러한 박막층(600)이 상기 요철부(500a)를 따라서 형성되어, 그 상면이나 하면이 상기 요철부(500a)의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
도2(a)는 도1(a)의 A부분을 확대한 도면이고, 도2(b)는 도1(b)의 B부분을 확대한 도면이다.
도2(a)와 도2(b)에서 도시한 바와 같이 상기 박막층(600)에는 나노단위 크기의 미세입자(601)가 미세진동을 하며 배치된다.
빛이 상기 박막층(600)에 입사되는 경우, 상기 박막층(600)에 마련된 미세입자(601)가 빛을 산란시켜 경로를 바꾸도록 하여 경로의 길이를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 전면전극으로 작용하는 제2전극층(500)에서 반사된 빛이 외부로 나가는 경우, 상기 미세입자(601)와 만나서 재반사되어 다시 제2전극층(500)으로 향할 수 있다.
도3와 도4에서 도시한 바와 같이, 상기 박막층(600)이 없는 경우의 빛의 경로는 점선으로 나타낸 수직선 경로를 따라서 이동할 수 있다.
입사되는 부분에서 상기 반도체층(400) 까지의 경로 거리는 (L1)이 된다.
그러나, 상기 박막층(600)이 있는 경우, 입사된 빛은 상기 박막층(600)에 있는 미세입자들과 만나서 굴절 또는 산란되어 경로가 변화되고, 좌우로 분산될 수 있다.
그리고, 그 경로의 길이는 도면에서 도시한 바와 같이, L2와 같이 될 수 있기 때문에 그 입사경로가 종전에 비해서 길어진다는 효과가 있다.
빛의 입사 후 경로가 길어질 수록 광변환 작용이 보다 현저하고도 원활하게 일어날 수 있기 때문에 본 발명과 같은 박막층(600)이 배치되는 경우, 광변환 효율도 증가할 수 있게 된다.
한편, 도5와 도6은 상기 제2전극층(500)에서 반사되어 나가는 빛이 상기 박막층(600)을 만나 재반사되어 다시 제2전극층(500) 내부로 입사되는 경우를 도시한 것이다.
빛이 입사되는 경우에, 상기 제2전극층(500)의 표면에 반사되거나, 또는 제2전극층(500) 내부의 결정에 맞고 외부로 반사되는 경우가 있다.
이 경우, 상기 박막층(600)이 존재하지 않으면, 그 만큼 광손실이 일어날 수 밖에 없다. 하지만, 이와 같이, 반사되어 출사되려는 빛이 상기 박막층(600)의 상면 또는 하면이나 박막층(600) 내부의 미세입자를 만나게 되면, 반사되어 그 경로가 다시 바뀐다.
따라서, 상기 박막층(600)에 의하여 재반사되는 빛은 다시 상기 제1전극층(500)으로 입사되고, 이후, 상기 반도체층(400)으로 이동하여 광변환을 거쳐서 전자-정공을 형성시킨다.
이하에서는 상술한 실시예에 의한 태양전지의 제조공정에 대해서 설명하기로 하겠다.
도7(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 기판(100)상에 광반사층(200)과 제1전극층(300)을 차례로 형성한다.
상기 광반사층(200)은 비도전성 투명물질로 형성할 수 있으며 예로써, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 비도전성 투명물질을 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법 이나 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 광반사층(200)은 제1전극층을 통과한 태양광을 반사 및 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 상기 반도체 층(400)으로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.
그리고, 후면전극으로 사용되는 제1전극층(300)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법이나, POCVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법 도는 스퍼터링(Sputtering) 법을 이용하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1전극층(300)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속 물질을 이용하여 형성하거나,ITO, FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO;AL, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3,SnO2,:Sb2O3, 등과 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.
이후 도7(b)에서 도시한 바와 같이, 상기 제1전극층(300) 상에 상기 반도체 층(400)을 형성한다.
상기 반도체층(400)은 PECVD 법을 이용하여 비정질 실리콘과 같은 실리콘 물질로 형성할 수 있다. 구체적으로는 상기 제1전극층(400) 상에 SiH4, H2 및 PH3를 원료가스로 하여 PECVD법으로 N반도체층(400c)을 형성한다.
그리고, 상기 N형 반도체층(400c) 상에 SiH4, H2 를 원료가스로 하여 PECVD법으로 I형 반도체(400b)를 형성한다. 그리고, 상기 I형 반도체층(400b) 상에 SiH4, H2 및 B2H6을 원료가스로 하여 P형 반도체층(400a)을 형성하는 공정을 통하여 상기 반도체 층(400)을 형성할 수 있다.
그리고 도7(c)에서 도시한 바와 같이, 상기 반도체층(400) 상부에 전면전극으로 기능하는 제2전극층(500)을 형성한다.
상술한 바와 같이, 상기 제2전극층(500)은 태양광이 입사되는 면에 형성되기 때문에 ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어져 있다.
이러한 투명한 도전물질을 스퍼터링법이나 MOCVD법을 이용하여 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제2전극층(500)이 투명도전물질로 구성되는 경우, 전기전도도 확보를 위하여 일정한 두께 이상이 되도록 하여야 한다.
그리고, 상기 제2전극층(500) 상부에 요철부(500a)가 형성될 수 있도록 텍스쳐링(texturing)법을 이용한다. 그러면, 상기 제2전극층(500) 상부에 미세한 요철부가 연속적으로 나타나게 된다.
그리고, 도8(a) 또는 도8(b)에서 도시한 바와 같이, 상기 제2전극층(500) 상부의 요철부(500a)를 따라서 상기 박막층(600)을 형성하기 위해 금속물질(예, Ag, Au, Al, Cu, Pt)를 증착한다.
그리고, 상기 박막층(600)이 투명한 상태를 유지할 수 있도록 그 두께를 5 ~ 200 Å정도로 얇게 유지해야 하는 것이 바람직하다.
다만 도8(a)와 같이 박막층(600)이 상면이 평면으로 구현될 수도 있고, 도8(b)와 같이 상기 박막층(600)의 상면이 상기 요철부(500a)의 상면의 형상에 대응되는 형태로 될 수도 있다.
도9는 빛이 기판(1100)쪽으로 입사되어 광변환을 일으킬 수 있는 박막형 태양전지를 도시한 것이다.
도9(a)와 도9(b)에서 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 태양전지의 구조는 투명한 기판(1100)과, 상기 기판(1100) 위에 배치되는 상기 박막층(1200)과, 상기 박막층(1200) 위에 배치되어 전면전극으로 기능하는 제1전극층(1300)과, 상기 제1전극층(1300) 상에 배치되는 반도체층(1400)과, 상기 반도체층(1400)에 배치되어 후면전극으로 작용하는 제2전극층(1500)과, 상기 제2전극층(1500) 상부에 마련되는 광반사층(1600)으로 구성된다.
상기 도9(a)와 도9(b)의 차이점은 상기 박막층(1200)의 상면이 평면상태로 되었는지 또는 상기 기판(1100) 위에 형성된 요철부(1100a)에 대응되는 형태로 되었는지 여부 차이이다.
즉, 상기 기판(1100)의 상면에 상술한 텍스쳐링(texturing)공정을 수행함으로써 요철부(1100a)를 형성하여, 기판(1100)으로 입사되는 빛을 산란시켜 입사효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
상기 기판(1100)에 대한 텍스쳐링(texturing) 공정은 포토리소그라피법(Photolithography)을 이용한 에칭공정, 화학용액을 이용한 이방성 에칭공정(Anisotrophic Etching), 기계적 가공, 또는 물리적 가공을 이용한 홈 형성 공정등을 통하여 수행할 수 있다.
상기 박막층(1200)이 없는 경우에는 상기 기판(1100)의 상면에 형성된 요철부(1100a)상면에 전면전극으로 기능하는 제1전극층(1300)이 배치될 것이다.
이 경우에, 전면전극으로 기능하는 제1전극층(1300)으로 입사되는 빛의 일부는 상기 제1전극층(1300)의 표면에 반사되어 외부로 투사될 수도 있고, 또는 제1전극층(1300)의 내부에 있는 결정에 반사되어 외부로 투사될 수도 있다.
이와 같은 문제점은 박막형 태양전지에서도 나타날 수 있기 때문에 상기 기판(1100)과 상기 제1전극층(1300) 사이에 상기 박막층(1200)을 배치한 것이다.
본 실시예에서의 박막층(1200)도 Ag, Au, Al, Cu, Pt와 같은 금속재질의 박막으로 구성된다. 상기 박막층(1200)은 상기 기판(1100) 상면의 요철부(1100a)에 증착되어 형성된다.
상기 박막층(1100a)의 두께도 도1의 실시예와 동일한 대략 5 ~ 200 Å 정도가 되기 때문에 투명한 특징을 띠게 되므로 광 투과성에 아무런 문제가 없다.
그리고, 이 정도의 두께로 증착이 되면 표면 플라즈몬(Plasmon) 효과를 구현할 수 있게 된다. 표면 플라즈몬에 대해서는 상술하였기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
도10(a)와 도10(b)는 상기 기판상의 요철구조 상에 배치된 상기 박막층을 확대한 상태를 도시한 것이다. 여기서 도10(a)는 도9(a)의 상태를 확대한 것이고, 도10(b)는 도10(a)의 상태를 확대한 것이다.
상기 박막층(1200)에도 나노단위 크기의 미세입자(1201)가 마련되며, 미세진동을 하며 배치된다.
빛이 상기 박막층(1200)에 입사되는 경우, 빛을 산란시켜 경로를 바꾸도록 하여 경로의 길이를 증가시키는 역할을 할 수 있다.
한편으로 전면전극으로 작용하는 제1전극층(1300)에서 반사된 빛이 외부로 나가는 경우, 미세입자와 만나서 재반사되어 다시 제1전극층(1300)으로 향할 수 있다.
도11과 도12에서 도시한 바와 같이, 상기 박막층(1200)이 없는 경우의 빛의 경로는 점선으로 나타낸 경로로 이동할 수 있다.
도3 및 도4와 다르게, 본 실시예에서의 빛의 이동 경로는 상기 기판(1100)과, 상기 박막층(1200), 상기 제1전극층(1300), 상기 반도체층(1400)를 거치며, 빛의 일부는 상기 제2전극층(1500)으로 이동하고, 상기 광반사층(1600)에 의하여 다시 상기 제2전극층(1500) 및 상기 반도체층(1400)으로 입사된다.
빛이 입사되는 부분에서 상기 반도체층(1400) 까지의 경로 거리는 (L1)이 된다.
그러나, 상기 박막층(1200)이 있는 경우, 입사된 빛은 상기 박막층(1200)에 있는 입자들과 만나서 굴절 또는 산란되어 경로가 변화되고, 좌우로 분산될 수 있다.
그리고, 그 경로의 길이는 도면에서 도시한 바와 같이, L2와 같이 될 수 있으며, 종전보다 경로의 길이가 길어진다. .
빛의 입사후 경로가 길어질 수록 광변환 작용이 보다 현저하고도 원활하게 일어날 수 있기 때문에 본 발명과 같은 박막층(1200)이 배치되는 경우, 광변환 효율도 증가할 수 있게 된다.
이러한 장점은 도3 및 도4에서 설명한 것과 동일하다고 볼 수 있다.
한편, 도13와 도14은 상기 제1전극층(1300)의 표면이나 그 내부에서 반사되어 나가는 빛이 상기 박막층(1200)을 만나 재반사되어 다시 제1전극층(1300) 내부로 입사되는 경우를 도시한 것이다.
본 실시예에서도, 빛이 입사되는 경우에, 상기 제1전극층(1300)의 표면에 반사되거나, 또는 제1전극층(1300) 내부의 결정에 맞고 외부로 반사되는 경우가 있다.
이 경우, 상기 박막층(1200)이 존재하지 않으면, 그 만큼 광손실이 일어날 수 밖에 없다.
하지만, 이와 같이, 반사되어 출사되려는 빛이 상기 박막층(1200)의 상면 또는 하면이나 상기 박막층(1200) 내부의 입자를 만나게 되면, 반사되어 그 경로가 다시 바뀐다.
따라서, 상기 박막층(1200)에 의하여 재반사되는 빛은 다시 상기 제1전극층(1200)으로 입사되고, 이후, 상기 반도체층(1400)으로 이동하여 광변환을 거쳐서 전자-정공을 형성시킨다.
이하에서는 상술한 실시예에 의한 태양전지의 제조공정에 대해서 설명하기로 하겠다.
도15(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 기판(1100)에 텍스처링(texturing 공정)을 수행하여 요철부(1100a)를 형성하고, 상기 요철부(1100a) 위에 상기 박막층(1200)을 형성한다.
상기 기판(1100) 상부의 요철부(1100a)를 따라서 상기 박막층(1200)을 형성하기 위해 금속물질(예, Ag, Au, Al, Cu, Pt)를 증착한다.
그리고, 상기 박막층(1200)이 투명한 상태를 유지할 수 있도록 그 두께를 5 ~ 200 Å정도로 얇게 유지해야 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 박막층(1200)의 상면은 상기 요철부(1100a)의 형상에 대응되는 형상으로 될 수 있다.
그리고, 도15(b)에서 도시한 바와 같이, 상기 박막층(1200) 상부에 전면전극으로 사용되는 제1전극층(1300)을 형성한다.
본 실시예에서도, 전면전극으로 사용되는 제1전극층(1300)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법이나, POCVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법 도는 스퍼터링(Sputtering) 법을 이용하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1전극층은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속 물질을 이용하여 형성하거나,ITO, FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO;AL, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3,SnO2,:Sb2O3, 등과 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.
이후, 도15(c)에서 도시한 바와 같이, 상기 제1전극층(1300) 상에 상기 반도체 층(1400)을 형성한다.
상기 반도체층(1400)은 PECVD 법을 이용하여 비정질 실리콘과 같은 실리콘 물질로 형성할 수 있다. 여기서 반도체층의 구조를 보면, 도1내지 도8의 실시예에서는 NIP구조였으나, 본 실시예에서는 PIN구조가 된다.
구체적으로는 상기 제1전극층(1300) 상에 SiH4, H2 및 B2H6을 원료가스로 하여 P형 반도체층(1400a)을 형성하는 공정을 수행한다.
그리고, 상기 P형 반도체층(1400a) 상에 SiH4, H2 를 원료가스로 하여 PECVD법으로 I형 반도체층(1400b)을 형성한다.
또한, 상기 I형 반도체층(1400b) 상에 SiH4, H2 및 PH3를 원료가스로 하여 PECVD법으로 N반도체층(1400c)을 형성하는 공정을 통하여 상기 반도체 층(1400)을 형성할 수 있다.
상기 반도체층(1400)이 PIN구조로 형성되는 것은 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 비해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집 효율을 극대화 하기 위해서 P형 반도체층(1400a)을 태양광이 입사되는 면에 가깝게 형성하기 위함이다.
그리고, 도16(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 반도체 층(1400) 상부에 후면전극으로 사용되는 제2전극층(1500)을 형성한다.
후면전극으로 사용되는 제2전극층(1500)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법이나, POCVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법 도는 스퍼터링(Sputtering) 법을 이용하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 제2전극층(1500)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속 물질을 이용하여 형성하거나,ITO, FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO;AL, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3,SnO2,:Sb2O3, 등과 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.
도16(c)에서 도시한 바와 같이, 상기 제2전극층(1500)의 상부에는 상기 광반사층(1600)을 형성한다.
상기 광반사층(1600)은 비도전성 투명물질로 형성할 수 있으며 예로써, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 비도전성 투명물질을 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법 이나 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 광반사층(1600)은 후면전극인 제2전극층(1500)을 통과한 태양광을 반사 및 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 상기 제2전극층(1500)에서 반사되어 상기 반도체 층(1400)으로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.
한편, 도17내지 도18의 경우에는 상기 박막층(1200)의 형태를 보면, 그 상면은 평평하게 형성되고, 그 하면은 상기 기판(1100)에 형성된 요철부(1100a)의 형상에 대응되는 것임을 알 수 있다.
상기 도15내지 도16과 비교하여 볼때 차이점은 상기 박막층(1200)의 상면이 요철형태인지 아니면 평면형태인지이며, 나머지 공정은 실질적으로 동일하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 1100: 기판 200: 반사층
300: 제1전극층(후면전극) 400: 반도체층
500: 제2전극층(전면전극) 600: 박막층
1200: 박막층 1300: 제1전극층(전면전극)
1400: 반도체층 1500: 제2전극층(후면전극
1600: 반사층

Claims (32)

  1. 기판과;
    상기 기판 위에 마련되는 제1전극층과;
    상기 제1전극층 위에 마련되는 반도체층과;
    상기 반도체층 위에 마련되는 제2전극층과;
    상기 제2전극층 위에 증착되어 상기 제2전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 포함하되,
    상기 박막층은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 형태로 증착되고, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 의 범위 내에서 형성되며,
    상기 박막층은 금속물질을 포함하도록 구성되되, 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자로 구현되는 표면 플라즈몬의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박막층은 Ag ,Al, Cu ,Pt 중 어느 하나의 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극층 상부에 형성되는 요철부를 포함하되,
    상기 박막층은 상기 요철부를 따라서 증착되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 박막층의 상면은 평면형태로 구성되고,
    상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 박막층은 상기 제2전극층에서 반사되는 빛을 재반사시켜 상기 제2전극층으로 재입사시키는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  11. (a) 기판에 제1전극층을 형성하는 단계와;
    (b) 상기 제1전극층 상부에 반도체 층을 형성하는 단계와;
    (c) 상기 반도체 층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와;
    (d) 상기 제2전극층 상면에 상기 제2전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 증착하는 단계를 포함하되,
    상기 (d) 단계에서, 상기 박막층은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 형태로 증착되고, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 의 범위 내에서 형성되며,
    상기 박막층은 금속물질을 포함하도록 구성되되, 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자로 구현되는 표면 플라즈몬의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 제2전극층의 상면에 요철부가 형성되도록 하는 텍스쳐링(texturing) 단계를 포함하며,
    상기 (d) 단계는 상기 요철부를 따라 상기 박막층을 증착하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 박막층의 상면은 평면으로 형성하고, 상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  17. 빛이 입사되어 통과될 수 있는 기판과;
    상기 기판 위에 마련되는 제1전극층과;
    상기 제1전극층 위에 마련되는 반도체층과;
    상기 반도체층 위에 마련되는 제2전극층과;
    상기 기판과 제1전극층 사이에 증착되어 상기 기판 및 상기 제1전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 포함하되,
    상기 박막층은 빛이 투과할 수 있도록 투명한 형태로 증착되고, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 의 범위 내에서 형성되며,
    상기 박막층은 금속물질을 포함하도록 구성되되, 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자로 구현되는 표면 플라즈몬의 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 태양전지.
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  22. 제17항에 있어서,
    상기 박막층은 Ag ,Al, Cu ,Pt 중 어느 하나의 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 기판 상부에 마련되는 요철부를 포함하되,
    상기 박막층은 상기 요철부를 따라서 증착되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 박막층의 상면은 평면형태로 구성되고,
    상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 박막층은 상기 제1전극층에서 반사되는 빛을 재반사시켜 상기 제1전극층로 재입사시키는 것을 특징으로 하는 태양전지.
  27. (e) 기판 중 빛의 입사면의 반대면에 제1전극층을 형성하는 단계와;
    (f) 상기 제1전극층 상부에 반도체 층을 형성하는 단계와;
    (g) 상기 반도체 층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와;
    (h) 상기 (e) 단계 이전에, 기판의 빛의 입사면 반대면에 상기 기판 및 상기 제1전극층을 지나 상기 반도체층으로 입사되는 빛의 양을 증대시키도록 안내하는 박막층을 증착하는 단계를 포함하되,
    상기 (h) 단계에서 상기 박막층은 빛을 투과시킬 수 있도록 투명한 형태로 증착되고, 상기 박막층의 두께는 5 ~ 200 Å 의 범위 내에서 형성되며,
    상기 박막층은 금속물질을 포함하되, 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자로 구현되는 표면 플라즈몬의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제27항에 있어서,
    상기 (h) 단계 이전에 수행되는, 상기 기판의 빛의 입사면 반대면에 산 모양을 갖는 요철부가 형성되도록 하는 텍스쳐링(texturing) 단계를 포함하며,
    상기 (h) 단계는 상기 요철부를 따라 상기 박막층을 증착하는 단계인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 (h) 단계는 상기 박막층의 상면은 평면으로 형성하고, 상기 박막층의 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 (h) 단계는 상기 박막층의 상면과 하면은 상기 요철부의 형상에 대응되는 형상이 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.
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