KR101272997B1 - 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 태양광 발전장치는, 지지기판; 상기 지지기판 상에 배치되는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 배치되는 전면전극층을 포함하고, 상기 후면전극층은 제1 두께를 가지는 제1 전극부 및 상기 제1 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지는 제2 전극부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은, 기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층을 에칭하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 에칭하는 단계에서는 하프톤에칭(half tone etching)이 이루어진다.

Description

태양광 발전장치 및 이의 제조방법{SOLAR CELL APPARATUS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 태양광 발전장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
태양광 발전을 위한 태양전지의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 기판이 제공되고, 상기 기판 상에 후면전극층이 형성되고, 레이저에 의해서 패터닝되어, 다수 개의 이면전극들이 형성된다.
이후, 상기 이면전극들 상에 광 흡수층, 버퍼층 및 고저항 버퍼층이 차례로 형성된다. 상기 광 흡수층을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다. 상기 광 흡수층의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1 내지 1.8 eV 이다.
이후, 상기 광 흡수층 상에 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 상기 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 2.2 내지 2.4 eV 이다. 이후, 상기 버퍼층 상에 징크 옥사이드(ZnO)를 포함하는 고저항 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 상기 고저항 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 3.1 내지 3.3 eV 이다.
이후, 상기 광 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 고저항 버퍼층에 홈 패턴이 형성될 수 있다.
이후, 상기 고저항 버퍼층 상에 투명한 도전물질이 적층되고, 상기 홈패턴이 상기 투명한 도전물질이 채워진다. 이에 따라서, 상기 고저항 버퍼층 상에 투명전극층이 형성되고, 상기 홈 패턴 내측에 접속배선들이 각각 형성된다. 상기 투명전극층 및 상기 접속배선으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다. 상기 투명전극층의 에너지 밴드갭은 약 3.1 내지 3.3 eV 이다.
이후, 상기 투명전극층 등에 홈 패턴이 형성되어, 다수 개의 태양전지들이 형성될 수 있다. 상기 투명전극들 및 상기 고저항 버퍼들은 각각의 셀에 대응한다. 상기 투명전극들 및 상기 고저항 버퍼들은 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 서로 미스 얼라인되며, 상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 상기 접속배선들에 의해서 각각 전기적으로 연결된다. 이에 따라서, 다수 개의 태양전지들이 서로 전기적으로 직렬로 연결될 수 있다.
이와 같이, 태양광을 전기에너지로 변환시키기 위해서, 다양한 형태의 태양광 발전장치가 제조되고, 사용될 수 있다. 이와 같은 태양광 발전장치는 특허 공개 공보 10-2008-0088744 등에 개시된다.
실시예는 단락이 방지되고, 향상된 성능을 가지는 태양광 발전장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는, 지지기판; 상기 지지기판 상에 배치되는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 배치되는 전면전극층을 포함하고, 상기 후면전극층은 제1 두께를 가지는 제1 전극부 및 상기 제1 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지는 제2 전극부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은, 기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층을 에칭하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및 상기 버퍼층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 에칭하는 단계에서는 하프톤에칭(half tone etching)이 이루어진다.
실시예에 따른 태양광 발전장치에서 후면전극층은 단차를 가지도록 형성되고, 접속부들과 상기 후면전극층과의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 컨택(contack) 저항이 감소할 수 있고, 직렬저항이 감소될 수 있으며, 충진율(fill factor)이 증가할 수 있다. 이를 통해, 태양광 발전장치의 성능이 향상될 수 있다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은 상술한 효과를 가지는 태양광 발전장치를 제조할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A`선을 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널에 포함되는 후면전극층의 사시도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 10은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 11은 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치를 상세하게 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A`선을 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널에 포함되는 후면전극층의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 태양전지 패널은 지지기판(100), 후면전극층(200), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 전면전극층(500) 및 다수 개의 접속부들(600)을 포함한다.
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 후면전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 전면전극층(500) 및 상기 접속부(600)를 지지한다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(100)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 후면전극층(200)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 후면전극층(200)은 도전층이다. 상기 후면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴 등의 금속을 들 수 있다.
또한, 상기 후면전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.
상기 후면전극층(200)은 제1 전극부(210), 제2 전극부(220) 및 제3 전극부(230)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극부(210)는 제1 두께(TH1)를 가진다. 상기 제1 두께(TH1)는 1 um 이하일 수 있다.
상기 제2 전극부(220)는 상기 제1 전극부(210)와 인접하게 배치되고 상기 제1 두께(TH1)보다 작은 제2 두께(TH2)를 가진다.
상기 제3 전극부(230)는 상기 제2 전극부(220)와 인접하게 배치되고 상기 제2 두께(TH2)보다 작은 제3 두께(TH3)를 가진다. 상기 제3 두께(TH3)는 500 nm 이하일 수 있다.
상기 제1 전극부(210), 상기 제2 전극부(220) 및 상기 제3 전극부(230)는 일체로 형성될 수 있다.
따라서, 도 3을 참조하면, 상기 후면전극층(200)에 단차가 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 후면전극층(200)의 상면은 거칠기(roughness)를 가진다. 이는 상기 후면전극층(200)이 에칭을 통해 형성되기 때문이다. 상기 후면전극층(200)이 거칠기를 가짐으로써, 비표면적이 증가하여 단락전류 밀도가 향상될 수 있다.
상기 후면전극층(200)에는 제1 관통홈들(F1)이 형성된다. 상기 제1 관통홈들(F1)은 상기 지지기판(100)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제1 관통홈들(F1)은 평면에서 보았을 때, 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 관통홈들(F1)의 폭은 약 80㎛ 내지 200㎛ 일 수 있다.
상기 제1 관통홈들(F1)에 의해서, 상기 후면전극층(200)은 다수 개의 후면전극들로 구분된다. 즉, 상기 제1 관통홈들(F1)에 의해서, 상기 후면전극들이 정의된다.
상기 후면전극들은 상기 제1 관통홈들(F1)에 의해서 서로 이격된다. 상기 후면전극들은 스트라이프 형태로 배치된다.
이와는 다르게, 상기 후면전극들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 관통홈들(F1)은 평면에서 보았을 때, 격자 형태로 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(300)은 상기 후면전극층(200) 상에 배치된다. 또한, 상기 광 흡수층(300)에 포함된 물질은 상기 제1 관통홈들(F1)에 채워진다.
상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
이어서, 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300)에 직접 접촉한다.
이어서, 도면에 도시하지 않았으나, 고저항 버퍼층이 상기 버퍼층(400) 상에 배치될 수 있다. 상기 고저항 버퍼층은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV일 수 있다.
상기 광 흡수층(300) 및 상기 버퍼층(400)에는 제2 관통홈들(F2)이 형성된다. 상기 제2 관통홈들(F2)은 상기 광 흡수층(300)을 관통한다. 또한, 상기 제2 관통홈들(F2)은 상기 후면전극층(200)의 상면을 노출하는 오픈영역이다.
상기 제2 관통홈들(F2)은 상기 제1 관통홈들(F1)에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 제2 관통홈들(F2)의 일부는 평면에서 보았을 때, 상기 제1 관통홈들(F1)의 옆에 형성된다. 상기 제2 관통홈들(F2)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다.
상기 제2 관통홈들(F2)의 폭은 약 80㎛ 내지 약 200㎛ 일 수 있다.
또한, 상기 광 흡수층(300)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 다수 개의 광 흡수부들을 정의한다. 즉, 상기 광 흡수층(300)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 상기 광 흡수부들로 구분된다.
상기 버퍼층(400)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 다수 개의 버퍼들로 정의된다. 즉, 상기 버퍼층(400)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 상기 버퍼들로 구분된다.
상기 전면전극층(500)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 전면전극층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 전면전극층(500)은 투명하며, 도전층이다. 또한, 상기 전면전극층(500)의 저항은 상기 후면전극층(200)의 저항보다 높다.
상기 전면전극층(500)은 산화물을 포함한다. 상기 전면전극층(500)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped ZnO;AZO), 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide;IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide;ITO) 등을 들 수 있다.
상기 전면전극층(500)의 두께는 약 500㎚ 내지 약 1.5㎛일 수 있다. 상기 전면전극층(500)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서 자동적으로 패터닝될 수 있다. 또한, 상기 전면전극층(500)이 알루니늄이 도핑되는 징크 옥사이드로 형성되는 경우, 알루미늄은 약 2.5wt% 내지 약 3.5wt%의 비율로 도핑될 수 있다. 상기 전면전극층(500)은 도전층이다.
상기 전면전극층(500)은 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서 다수 개의 전면전극들로 구분될 수 있다. 즉, 상기 전면전극들은 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서 정의된다.
상기 전면전극들은 스트라이프 형태로 배치된다. 이와는 다르게, 상기 전면전극들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 다수 개의 셀들(C1, C2...)이 정의된다. 즉, 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 셀들(C1, C2...)로 구분된다. 또한, 상기 셀들(C1, C2...)은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 연결된다. 즉, 상기 셀들(C1, C2...)을 통하여 상기 제 2 방향으로 전류가 흐를 수 있다.
상기 접속부들(600)은 상기 제2 관통홈들(F2) 내측에 배치된다. 상기 접속부들(600)은 상기 제3 전극부(230) 상에 위치할 수 있다. 상기 접속부(600)는 상기 제3 전극부(230)의 상면(231) 및 상기 제2 전극부(220)의 측면(221)과 접속될 수 있다. 즉, 상기 접속부들(600)과 상기 후면전극층(200)과의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 컨택(contack) 저항이 감소할 수 있고, 직렬저항이 감소될 수 있으며, 충진율(fill factor)이 증가할 수 있다. 이를 통해, 태양광 발전장치의 성능이 향상될 수 있다. 상기 접속부들(600)은 상기 전면전극층(500)으로부터 하방으로 연장되며, 상기 후면전극층(200)에 접속된다. 예를 들어, 상기 접속부들(600)은 상기 제 1 셀(C1)의 전면전극로부터 연장되어, 상기 제 2 셀(C2)의 후면전극에 접속된다.
따라서, 상기 접속부들(600)은 서로 인접하는 셀들을 연결한다. 더 자세하게, 상기 접속부들(600)은 서로 인접하는 셀들(C1, C2...)에 각각 포함된 전면전극과 후면전극을 연결한다.
상기 접속부(600)는 상기 전면전극층(500)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 접속부(600)로 사용되는 물질은 상기 전면전극층(500)으로 사용되는 물질과 동일하다.
이하, 도 4를 참조하여, 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치를 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 제1 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치에서 상기 전면전극층(500) 또는 접속부(600)는 상기 제3 전극부(230)의 상면(231), 상기 제2 전극부(220)의 측면(221) 및 상면(222)과 접속될 수 있다. 이를 통해, 상기 접속부들(600)과 상기 후면전극층(200)과의 접촉 면적이 증가할 수 있다. 따라서, 컨택(contack) 저항이 감소할 수 있고, 직렬저항이 감소될 수 있으며, (fill factor)이 증가할 수 있다. 이를 통해, 태양광 발전장치의 성능이 향상될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법을 설명한다. 도 5 내지 도 10은 제1 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 기판 상에 후면전극층(200)을 형성하는 단계에서는, 지지기판(100) 상에 후면전극층(200)이 형성된다. 상기 후면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴 등을 들 수 있다. 상기 후면전극층(200)은 서로 다른 공정 조건으로 두 개 이상의 층들로 형성될 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하면, 상기 후면전극층(200)은 패터닝되어 제1 관통홈들(F1)이 형성된다. 이에 따라서, 상기 지지기판(100) 상에 다수 개의 후면전극들이 형성된다. 상기 후면전극층(200)은 레이저에 의해서 패터닝된다.
상기 후면전극층(200)을 에칭하는 단계에서는 상기 후면전극층(200)을 에칭할 수 있다. 상기 에칭하는 단계에서는 상기 후면전극층(200)이 제1 전극부(210), 제2 전극부(220) 및 제3 전극부(230)를 가지도록 에칭할 수 있다. 즉, 상기 후면전극층(200)이 제1 두께(TH1), 제2 두께(TH2) 및 제3 두께(TH3)를 각각 갖는 제1 전극부(210), 제2 전극부(220) 및 제3 전극부(230)를 가지도록 에칭할 수 있다.
상기 에칭하는 단계에서는 하프톤에칭(half tone etching)이 이루어질 수 있다. 상기 하프톤에칭이란 먼저 포토레지스트를 통해 마스크를 제조하는데, 이러한 마스크 제조 시, 광 투과량을 달리하여 마스크를 제조한 후, 에칭하는 것을 말한다. 즉, 제조하고자 하는 후면전극층(200)의 형상대로 마스크를 제작한 후, 상기 마스크를 상기 후면전극층(200) 상에 위치시키고, 에칭하면 상기 마스크 형상대로 후면전극층(200)이 제조될 수 있다.
이러한 에칭을 통해, 상기 후면전극층(200)은 단차를 가질 수 있고, 상기 후면전극층(200)의 상면이 거칠기를 가질 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하면, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 광 흡수층(300)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 후면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.
이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 8을 참조하면, 상기 광 흡수층(300) 상에 버퍼층(400)을 형성하는 단계를 거친다. 여기서, 황화 카드뮴이 스퍼터링 공정 또는 용액성장법(chemical bath depositon;CBD) 등에 의해서 증착되고, 상기 버퍼층(400)이 형성된다.
이후, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층이 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층은 낮은 두께로 증착된다. 예를 들어, 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층의 두께는 약 1㎚ 내지 약 80㎚이다.
이어서, 도 9를 참조하면, 상기 버퍼층(400) 상에 전면전극층(500)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 전면전극층(500)은 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드 등과 같은 투명한 도전물질이 상기 버퍼층(400) 상에 스퍼터링 공정에 의해서 증착되어 형성될 수 있다.
이어서, 도 10을 참조하면, 상기 광 흡수층(300) 및 상기 버퍼층(400)의 일부가 제거되어 제2 관통홈들(F2)이 형성된다. 상기 제2 관통홈들(F2)에 의해 상기 제3 전극부(230)의 상면(231)이 노출될 수 있다.
상기 제2 관통홈들(F2)은 팁 등의 기계적인 장치 또는 레이저 장치 등에 의해서 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(300) 및 상기 버퍼층(400)은 팁에 의해서 기계적으로 패터닝될 수 있다. 상기 팁의 폭은 약 40㎛ 내지 약 180㎛일 수 있다.
상기 제2 관통홈들(F2) 내부에 상기 투명한 도전물질이 증착되고, 접속부가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 접속부는 상기 제3 전극부(230)의 상면(231) 및 상기 제2 전극부(220)의 측면(221)과 접속될 수 있다.
또한, 제3 관통홈들(F3)이 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 전면전극층(500)에 형성된다. 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400) 및 상기 전면전극층(500)을 관통한다. 또한, 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 제2 전극부(220)의 상면의 일부를 노출시킬 수 있다.
상기 제3 관통홈들(F3)은 제2 관통홈들(F2)에 인접하는 위치에 형성된다. 더 자세하게, 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 제2 관통홈들(F2) 옆에 배치된다. 즉, 평면에서 보았을 때, 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 제2 관통홈들(F2) 옆에 나란히 배치된다. 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 관통홈들(F2) 및 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 상기 전면전극층(500)은 다수 개의 전면전극들로 구분된다. 즉, 상기 전면전극들은 상기 제2 관통홈들(F2) 및 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서 정의된다.
또한, 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 다수 개의 셀들(C1, C2...)이 정의된다. 더 자세하게, 상기 제2 관통홈들(F2) 및 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 상기 셀들(C1, C2...)이 정의된다. 즉, 상기 제2 관통홈들(F2) 및 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 셀들(C1, C2...)로 구분된다. 또한, 상기 셀들(C1, C2...)은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 연결된다. 즉, 상기 셀들(C1, C2...)을 통하여 상기 제 2 방향으로 전류가 흐를 수 있다.
상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 상기 전면전극들은 서로 확실하게 구분될 수 있다. 즉, 상기 제3 관통홈들(F3)에 의해서, 상기 셀들은 서로 확실하게 구분될 수 있다. 이에 따라서, 상기 제3 관통홈들(F3)은 상기 전면전극들 사이의 쇼트를 방지할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여, 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법을 설명한다. 도 11은 제2 실시예에 따른 태양광 발전장치 패널을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
제2 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법에서는, 상기 제2 관통홈들(F2) 및 상기 제3 관통홈들(F3)의 구분없이 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 이 위에 형성되는 접속부는 상기 제3 전극부(230)의 상면, 상기 제2 전극부(220)의 측면 및 상면과 접속될 수 있다. 즉, 더 많은 접촉면적을 확보함으로써, 태양광 발전장치의 효율을 향상할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 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, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 지지기판;
    상기 지지기판 상에 배치되는 후면전극층;
    상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층;
    상기 광 흡수층 상에 배치되는 버퍼층; 및
    상기 버퍼층 상에 배치되는 전면전극층을 포함하고,
    상기 후면전극층은 제1 두께를 가지는 제1 전극부 및 상기 제1 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지는 제2 전극부를 포함하는 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제2 두께보다 작은 제3 두께를 가지는 제3 전극부를 더 포함하는 태양광 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전극부, 상기 제2 전극부 및 상기 제3 전극부는 일체로 형성되는 태양광 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 두께는 1 um 이하인 태양광 발전장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제3 두께는 500 nm 이하인 태양광 발전장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 전면전극층은 상기 제2 전극부의 측면과 접속되는 태양광 발전장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 전면전극층은 상기 제3 전극부의 상면과 접속되는 태양광 발전장치.
  8. 기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계;
    상기 후면전극층을 에칭하는 단계;
    상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;
    상기 광 흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 및
    상기 버퍼층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 에칭하는 단계에서는 하프톤에칭(half tone etching)이 이루어지는 태양광 발전장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에칭하는 단계에서는 상기 후면전극층이 제1 두께를 가지는 제1 전극부 및 상기 제1 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가지는 제2 전극부를 포함하도록 에칭하는 태양광 발전장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 에칭하는 단계에서는 상기 제2 전극부와 인접하게 배치되고 상기 제2 두께보다 작은 제3 두께를 가지는 제3 전극부를 더 포함하도록 에칭하는 태양광 발전장치의 제조 방법.
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