KR101273093B1 - 태양전지 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
태양전지 및 이의 제조방법이 개시된다. 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 지지기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 제 1 버퍼층 상에 제 2 불순물을 제 2 농도로 포함하는 전면전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 심각한 환경 오염 문제와 화석 에너지 고갈로 인해, 신·재생에너지에 대한 필요성 및 관심이 고조되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 무공해 에너지 원으로 기대되고 있다.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로 정의할 수 있다. 태양전지는 접합 다이오드로 사용되는 물질에 따라, 실리콘 태양전지, I-III-VI족 또는 III-V족 화합물로 대표되는 화합물 반도체 태양전지, 염료감응 태양전지, 유기물 태양전지로 나눌 수 있다.
I-III-VI족 Chalcopyrite계 화합물 반도체 중 하나인 CIGS(CuInGaSe) 태양전지는 광 흡수가 뛰어나고, 얇은 두께로도 높은 광전 변환효율을 얻을 수 있으며, 전기 광학적 안정성이 매우 우수하여 기존 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 태양전지로 부각되고 있다.
일반적으로, CIGS 태양전지는 유리 기판 상에 후면 전극층, 광 흡수층, 버퍼층, 전면 전극층을 순차적으로 형성시켜 제조될 수 있다. 먼저, 기판으로는 소다라임 유리판(sodalime glass), 스텐레스 스틸(stainless steel), 폴리머 (polyimide; PI) 등 다양한 소재가 사용될 수 있다. 후면 전극층은 비저항이 낮고 유기 기판과 열팽창 계수 차이가 적은 몰리브덴(Mo)이 주로 사용된다.
광 흡수층은 p 형 반도체층으로서, CuInSe2 또는 In의 일부를 Ga원소로 대치한 Cu(InxGa1 -x)Se2 등이 주로 사용된다. 광 흡수층은 증발법, 스퍼터링 및 셀렌화 공정 또는 전기 도금 등의 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다.
버퍼층은 격자상수와 에너지 밴드갭 차이가 큰 광 흡수층과 전면전극층 사이에 배치되어 양호한 접합을 형성한다. 버퍼층으로는 화학 용액 증착법(chemical bath deposition;CBD)에 의해 제조되는 황화카드뮴이 주로 사용된다.
전면 전극층은 n 형 반도체층으로서, 버퍼층과 함께 광 흡수층(300)과 pn 접합을 형성한다. 또한, 전면 전극층은 태양전지 전면의 투명전극으로서의 기능을 하기 때문에, 광 투과율이 높고 전기 전도성이 좋은 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(AZO) 가 주로 사용된다. 이와 관련하여, CIGS 태양전지의 구성 및 제조방법은 한국등록특허 제 10-0999810 호를 참조하면 보다 구체화 될 수 있을 것이다.
다만, CIGS 태양전지의 상용화를 위해서는 대면적 제조, 전환효율 향상, 제조 공정의 단순화를 통한 제조 비용 절감, 후면 전극층의 크래킹과 더불어 광 흡수층의 박리 등의 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 필요한 실정이다.
실시예는 용이하게 제조될 수 있고, 향상된 광-전 변환 효율을 가지는 태양전지를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 지지기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 제 1 버퍼층 상에 제 2 불순물을 제 2 농도로 포함하는 전면전극층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제 2 농도는 상기 제 1 농도보다 고농도이다.
실시예에 따른 태양전지는 지지기판 상에 배치되는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되며, 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층; 상기 제 1 버퍼층 상에 배치되며, 제 2 불순물을 상기 제 1 농도보다 높은 제 2 농도로 포함하는 전면전극층을 포함한다.
실시예에 따른 태양전지는 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층을 포함한다. 상기 제 1 버퍼층은 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여, 광 흡수층 및 전면전극층 사이에서 절연층의 기능을 한다.
실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 상기 제 1 버퍼층 제조를 위한 스퍼터링 타켓으로 사용함으로써, 타겟의 저항을 낮출 수 있다. 이에 따라, 종래 버퍼층을 제조하기 위하여 사용하던 RF 스퍼터링 공정이 아닌 DC 스퍼터링 공정에 의하여 상기 제 1 버퍼층을 제조할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양전지의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 버퍼층 및 전면전극층은 동일한 공정(DC 스퍼터링)에 의하여 제조될 수 있다. 따라서, 태양전지의 증착 속도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 비용을 절감할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지를 제조하기 위한 공정을 도시한 단면도들이다.
도 5는 실시예에 따른, DC 스퍼터링에 의해 제 1 버퍼층을 제조하는 공정을 설명하는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도들이다.
도 8은 실시예에 따른 태양전지에 있어서, 알루미늄의 농도 구배를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예에 따른, DC 스퍼터링에 의해 제 1 버퍼층을 제조하는 공정을 설명하는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 단면도들이다.
도 8은 실시예에 따른 태양전지에 있어서, 알루미늄의 농도 구배를 나타내는 그래프이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지를 제조하기 위한 공정을 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 지지기판(100) 상에 후면전극층(200)을 형성한다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있고 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 나트륨 성분이 포함된 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 이와는 다르게, 상기 지지기판(100)의 재질로 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, 유연성이 있는 고분자 등이 사용될 수 있다.
상기 후면전극층(200)은 스퍼터링 공정에 의해서 몰리브덴 등과 같은 금속이 상기 지지기판(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 후면전극층(200)은 공정 조건이 서로 다른 두 번의 공정들에 의해서 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300)이 형성된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(430)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 1 eV 내지 1.8 eV 일 수 있다.
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 흡수층을 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 이면전극(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 흡수층이 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.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 형성된다. 도면에는 도시하지 않았으나, 이와는 달리 상기 제 1 버퍼층은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치되는 상기 제 2 버퍼층(500) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 버퍼층은 ZnO, i-ZnO, 또는 ITO(Indiun tin oxide) 를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 1 버퍼층(400)은 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 1 버퍼층(400)은 상기 제 1 불순물에 의해 도핑될 수 있다. 또한, 상기 제 1 불순물의 상기 제 1 농도는 후술할 상기 전면전극층(600)이 포함하는 제 2 불순물의 제 2 농도보다 낮다. 예를 들어, 상기 제 1 불순물의 제 1 농도는 약 0.05 wt% 내지 약 0.07 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 상기 제 2 불순물의 상기 제 2 농도는 0.1 wt% 내지 3 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 1 불순물은 Ⅲ 족 원소를 포함할 수 있다. 상기 제 1 불순물은 상기 Ⅲ 족 원소에 의해 도핑된 것일 수 있다. 상기 제 1 불순물은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 1 불순물은 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 화합물일 수 있다.
도 5는 제 1 버퍼층(절연층)을 제조하기 위하여 사용되는 스퍼터링 공정을 설명하는 단면도이다. 스퍼터링 공정은 일반적으로 하기와 같은 공정을 포함한다.
먼저, 약 10pa 이하의 가스압력 하에서 목적기판(박막을 형성하고자 하는 기판; 40)을 양극에 배치하고, 성막 될 박막의 스퍼터링 타겟(20)을 음극으로 배치시킨다. 이후, 이들 사이에 글로우 방전하여 아르곤 플리즈마를 발생시킨다. 발생된 플라즈마 중 아르곤 양이온은 음극의 상기 스퍼터링 타겟(20)에 충돌하고, 이로 인해 상기 스퍼터링 타겟(20)으로부터 입자들이 분리되어 상기 목적기판(40)으로 이동하게 된다. 상기 입자들은 상기 스퍼터링 타겟(20)과 동일한 물질을 포함하며, 서로 잡아당기는 힘을 가지므로 상기 목적기판(40) 상에 서서히 증착하게 된다. 결과적으로 상기 목적기판(40) 상에 상기 입자들을 포함하는 박막을 형성하게 된다.
이와 같은 스퍼터링 공정은 아르곤 플라즈마의 발생 방법(전원공급장치; 10)에 따라 고주파(RF) 플라즈마를 이용하는 RF 스퍼터링법과 직류(DC) 플라즈마를 이용하는 DC 스퍼터링법이 있다.
상기 언급한 스퍼터링 공정에 의해 절연층(혹은 버퍼층)을 제조하기 위해서는, 주로 산화 아연계 타켓이 많이 사용된다. 상기 산화아연계 타겟으로는 ZnO, i-ZnO, 또는 ITO(Indiun tin oxide) 등과 같이 저항이 크고 절연성 물질이 일반적으로 사용된다. 따라서, 상기 스퍼터링 타겟으로 전기가 잘 흐르지 않는 문제가 있으며, 이를 극복하기 위하여 RF 스퍼터링 공정을 일반적으로 사용된다. 한편, 상기 RF 스퍼터링은 공정 비용이 비싸고 효율성 면에서 DC 스퍼터링에 비해 불리하다는 단점이 있다.
이에, 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 제 1 버퍼층(절연층)에 불순물을 일정 농도 도핑하고, 이를 스퍼터링 타겟으로 사용하고자 한다. 즉, 상기 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 상기 제 1 버퍼층(400) 제조를 위한 스퍼터링 타켓으로 사용함으로써, 타겟의 저항을 낮출 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 RF 스퍼터링 공정이 아닌 DC 스퍼터링 공정에 의하여 상기 제 1 버퍼층을 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 버퍼층(400)은 산화아연(ZnO)을 알루미늄(Al)을 제 1 불순물로 사용하여 도핑함으로써 제조될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 상기 제 1 버퍼층(400)은 상기 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 스퍼터링 타겟으로 하여 DC 스퍼터링에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 버퍼층(400)은 알루미늄 또는 알루미나(Al2O3)를 포함하는 화합물을 스퍼터링 타겟으로 사용하여 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 버퍼층(400) 상에 전면전극층(600)이 형성된다. 실시예에 따른 상기 전면전극층(600)은 제 2 불순물을 제 2 농도로 포함할 수 있다.
상기 제 2 불순물은 Ⅲ 족 원소를 포함할 수 있다. 상기 제 2 불순물은 상기 Ⅲ 족 원소에 의해 도핑된 것일 수 있다. 상기 제 2 불순물은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 제 2 불순물은 둘 이상의 서로 다른 Ⅲ 족 원소의 조합으로 이루어진 화합물일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 불순물은 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 화합물일 수 있다.
또한, 상기 제 2 불순물의 상기 제 2 농도는 0.1 wt% 내지 3 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 상기 제 1 불순물 및 상기 제 2 불순물은 동일 물질 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 버퍼층 및 상기 제 2 버퍼층 각각은 산화아연(ZnO)에 불순물의 농도만을 달리하여 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 제 1 버퍼층(400) 및 상기 전면전극층(600)은 동일 물질로 제조될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 버퍼층(400) 및 상기 전면전극층(600)은 모두 동일한 공정에 의하여 제조될 수 있다. 즉, 상기 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 스퍼터링 타겟으로 하여 타겟의 저항을 낮춤으로써, 상기 제 1 버퍼층(400) 및 상기 전면전극층(600)은 동일한 공정(DC 스퍼터링)에 의하여 제조될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은 증착 속도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 비용을 절감할 수 있다. 더 자세하게, 실시예에 따른 태양전지는 종래 태양전지와 비교하여 증착속도는 약 2 배 정도 증가할 수 있으며, 공정비용은 약 4 배 정도 감소할 수 있다.
필요한 경우, 상기 광 흡수층(300) 상에 제 1 버퍼층(400)을 형성하기 전에, 상기 광 흡수층(300) 상에 제 2 버퍼층(500)을 배치시킬 수 있다. 상기 제 2 버퍼층(500)은 화학 용액 증착 공정(chemical bath deposition;CBD)에 의해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)이 형성된 후, 상기 광 흡수층(300)은 황화 카드뮴을 형성하기 위한 물질들을 포함하는 용액에 침지되고, 상기 광 흡수층(300) 상에 황화 카드뮴을 포함하는 상기 제 2 버퍼층(500)이 형성된다.
도 6 및 도 7은 상기 언급한 제조 방법에 따른 태양전지의 단면도들이다. 본 태양전지에서는 앞서 설명한 태양전지의 제조방법을 참고하여 설명한다. 본 태양전지에 대한 설명에, 앞선 태양전지의 제조 방법에 관한 설명은 본질적으로 결합될 수 있다.
실시예에 따른 태양전지는 지지기판(100) 상에 배치되는 후면전극층(200); 상기 후면전극층(200) 상에 배치되는 광 흡수층(300); 상기 광 흡수층(300) 상에 배치되며, 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층(400); 상기 제 1 버퍼층(400) 상에 배치되며, 제 2 불순물을 제 2 농도로 포함하는 전면전극층(600)을 포함한다. 또한, 필요에 따라, 상기 광 흡수층(300) 및 상기 제 1 버퍼층(400) 사이에 제 2 버퍼층(500)을 추가로 배치시킬 수 있다.
상기 기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 후면 전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 상기 제 1 버퍼층(400), 상기 제 2 버퍼층(500), 상기 윈도우층(600)을 지지한다.
상기 후면 전극층(200)은 몰리브덴(Mo), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 가운데, 특히 몰리브덴(Mo)은 다른 원소에 비해 상기 기판(100)과 열팽창 계수의 차이가 적기 때문에 접착성이 우수하여 박리현상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 상술한 후면 전극층(200)에 요구되는 특성을 전반적으로 충족시킬 수 있다. 상기 후면 전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(300)은 상기 후면 전극층(200) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)(Se,S)2;CIGSS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 제 1 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 형성된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상의 제 2 버퍼층(500)과 직접 접촉하여 형성될 수 있다. 상기 제 1 버퍼층(400)은 높은 저항을 가지도록 형성되어 상기 윈도우층(600)과의 절연 및 충격 데미지(Damege)를 방지할 수 있다.
상기 제 1 버퍼층(400)은 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함한다. 또한, 상기 제 1 불순물의 상기 제 1 농도는 상기 전면전극층(600)이 포함하는 제 2 불순물의 제 2 농도보다 낮다. 예를 들어, 상기 제 1 불순물의 제 1 농도는 약 0.05 wt% 내지 약 0.07 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 달리, 상기 제 2 불순물의 상기 제 2 농도는 0.1 wt% 내지 3 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 2 버퍼층(500)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 제 2 버퍼층(500)은 상기 흡수층(300)과 상기 전면전극층(600)과의 에너지 갭 차이를 완화시켜 주는 역할을 할 수 있다. 상기 2 버퍼층(500)으로 사용되는 물질의 예로서는 황화 카드뮴(CdS) 등을 들 수 있다. 상기 제 2 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 1.9 eV 내지 약 2.3 eV 일 수 있다.
도 8은 실시예 (b) 및 비교예 (a)에 따른 알루미늄의 농도 구배를 나타내는 그래프이다. 실시예 (b)는 실시예에 따른 DC 스퍼터링에 의해 제조된 제 1 버퍼층을 포함하는 태양전지이다. 비교예 (a)는 종래 RF 스퍼터링에 의해 제조된 제 1 버퍼층을 포함하는 태양전지이다.
도 8을 참조하면, 전면전극층(600)은 일정한 농도로 알루미늄을 포함한다. 이후, 상기 전면전극층(600)으로부터 거리가 멀어질수록 실시예에 따른 태양전지(b)는 비교예에 따른 태양전지(a)보다 알루미늄 농도의 감소폭이 적다. 즉, (b)의 경우, 상기 제 1 버퍼층에서의 알루미늄의 농도 구배는 일정하게 감소하는 한편, 비교예에 따른 태양전지(a)에서는 알루미늄의 농도가 급격히 감소한다. 따라서, (b)는 (a) 보다 상기 전면전극층으로부터 보다 먼 거리까지 알루미늄을 포함하고 있음을 알 수 있다.
이상에서 실시예들에 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 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (14)
- 지지기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;
상기 광 흡수층 상에 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 버퍼층 상에 제 2 불순물을 제 2 농도로 포함하는 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제 2 농도는 상기 제 1 농도보다 고농도이며,
상기 제 1 버퍼층에서 상기 제 1 농도는 상기 전면전극층으로부터 멀어질수록 일정하게 감소하는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광 흡수층 및 상기 제 1 버퍼층 사이에 제 2 버퍼층을 형성하는 단계를 추가 포함하는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 불순물 및 상기 제 2 불순물은 동일 물질인 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층 및 상기 전면전극층은 동일 물질을 포함하는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층 및 상기 전면전극층은 동일한 방법에 의하여 형성되는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 ZnO, i-ZnO, 또는 ITO(Indiun tin oxide) 를 포함하는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 불순물 및 상기 제 2 불순물 각각은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함하는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 상기 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 스퍼터링 타겟으로 하여 DC 스퍼터링에 의하여 제조되는 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 불순물의 상기 제 1 농도는 0.05 wt% 내지 0.07 wt% 인 태양전지의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 불순물의 상기 제 2 농도는 0.1 wt% 내지 3 wt% 인 태양전지의 제조방법.
- 지지기판 상에 배치되는 후면전극층;
상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층;
상기 광 흡수층 상에 배치되며, 제 1 불순물을 제 1 농도로 포함하는 제 1 버퍼층; 및
상기 제 1 버퍼층 상에 배치되며, 제 2 불순물을 상기 제 1 농도보다 높은 제 2 농도로 포함하는 전면전극층을 포함하며,
상기 제 1 버퍼층에서 상기 제 1 농도는 상기 전면전극층으로부터 멀어질수록 일정하게 감소하는 태양전지.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 불순물의 상기 제 1 농도는 0.05 wt% 내지 0.07 wt% 인 태양전지.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 불순물의 상기 제 2 농도는 0.1 wt% 내지 3 wt% 인 태양전지.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 상기 제 1 불순물을 포함하는 화합물을 스퍼터링 타겟으로 하여 DC 스퍼터링에 의하여 제조된 것인 태양전지.
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| KR20100124741A (ko) * | 2008-03-07 | 2010-11-29 | 쇼와쉘세키유가부시키가이샤 | Ｃｉｓ계 태양전지의 집적 구조 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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