KR101298058B1 - Ｃｉｓ계 박막 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플로우트 청판 유리 기판의 Sn을 함유하지 않는 에어면을 신속하고도 확실하게 식별하고, 상기 에어면을 상면에 일치시키고, 에어면 위에 CIS계 박막 디바이스를 제막하여, 변환 효율 및 수율을 향상시키고, 제조 비용을 저감한다. 유리 기판 표면에 자외선을 조사하여, 발광한 경우는 그 면이 Sn을 포함하는 플로우트면(B)이라고 식별(P1)하여, Sn 함유 마크를 부여(P2)한다. Sn 함유 마크가 부여되어 있지 않는 에어면(A)이 상면인 경우는 그대로 세정·건조 공정을 거쳐서, 에어면(A)에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막한다.
Figure R1020087007648
CIS계 박막 태양 전지 모듈, 에어면, 플로우트면, 청판 유리

Description

ＣＩＳ계 박막 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법{CIS-type thin film solar battery module and process for producing the same}
본 발명은 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 구조 및 그 제조 방법, 특히, 플로우트 유리기판의 Sn을 함유하지 않는 에어면측에 태양 전지 디바이스를 제막하는 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
CIS계 박막 태양 전지 모듈에서는 대면적화, 제조 비용상의 관계로부터 그 CIS계 박막 태양 전지 디바이스는 플로우트법에 의해 제조된 플로우트 청판 유리 기판 상에 제막되어 있다. 상기 플로우트 청판 유리 기판은 도 6에 도시하는 바와 같이, 용해한 주석 위에 용해한 유리를 뜨게 하여 소정의 두께로 하는 플로우트법에 의해 제조되기 때문에, 유리기판의 플로우트면은 Sn을 함유하고, 에어면은 Sn을 함유하지 않는 성질을 갖는다. 그리고, CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 플로우트 청판 유리 기판의 플로우트면 또는 에어면의 어느 면 위에 제막하더라도, 태양 전지 특성 등에 현저한 차이는 없다고 생각되고 있었다.
본 출원인은 도 2에 도시하는 바와 같이, 플로우트 청판 유리 기판의 Sn을 함유하지 않는 에어면측에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막한 경우 쪽이, 플로우트 청판 유리 기판의 Sn을 함유하는 플로우트면측에 CIS계 박막 태양 전지 디 바이스를 제막한 경우보다도 변환 효율이 높은 것을 발견하였다.
또한, 플라즈마 디스플레이용의 유리기판에 있어서, 그 플로우트면의 판별 방법으로서, 자외선 조사에 의해 플로우트면에 존재하는 Sn으로부터의 가시광을 검출하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 플라즈마 디스플레이용의 유리기판으로서 플로우트 유리가 사용되고, 플라즈마 디스플레이는 표시전극이나 데이터 전극에 Ag 재료를 사용한다. 그 결과, 유리기판의 플로우트면에 표시전극이나 데이터 전극이 되는 Ag 재료를 도포한 경우, 플로우트 유리의 플로우트면 위에 존재하는 Sn과 Ag 재료의 Ag 이온 사이의 산화 환원 반응에 의해 Ag-Sn 콜로이드가 생성되어, 유리기판이 황색으로 변색하고, 표시 화상의 품질이 크게 손상된다. 이것을 방지하기 위해서, 플로우트 유리의 플로우트면측에는 전극을 형성하지 않도록 하는 것이 요구된다. 따라서, 상기 특허문헌 1에 기재된 플로우트 유리기판의 플로우트면을 판정하는 방법은 플로우트면은 Sn을 함유하기 때문에, 플로우트 유리기판에 자외선을 조사하여, 플로우트면에 존재하는 Sn으로부터의 형광을 가시광으로 검출하여 플로우트면을 판정하는 것이다.
본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제조 방법에 있어서는, 기판으로서 플로우트 청판 유리를 사용하여, Sn을 함유하는 플로우트면측에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하면 그 광흡수층 중에 Sn이 확산되어 부적합한 결함 캘코파이라이트(chalcopyrite) 구조가 형성되어 고효율의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스가 얻어지지 않는다는 문제가 있기 때문에, 그 플로우트면과 에어면의 식별 처리를 한다. 또, CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 유리기판의 플로우트면과 에어 면의 식별 처리로서는 상기 공지의 플라즈마 디스플레이용의 유리기판의 플로우트면의 판별 방법을 사용한다. 그러나, CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제조 방법에 있어서는 상기 유리기판의 플로우트면과 에어면의 식별 처리 후, 유리기판의 세정처리를 실시하고, CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막을 하기 때문에, 상기 유리기판의 플로우트면과 에어면의 식별 처리를 하여도, 유리면이 어느 한쪽에 일치하지 않는 경우에는, 유리면을 어느 한쪽에 일치시킬 필요가 있다. 또한, 상기 식별 처리에서는, 그 후의 처리 또는 보관 등에 의해, 유리 면이 반전할 가능성이 있고, 그 경우에는, 플로우트면과 에어면이 명확하게 식별되어 있다고는 말할 수 없다. 그래서, 상기 유리기판의 플로우트면과 에어면의 식별 결과를 인식 가능한 형태로 신속하고도 확실하게 유리기판 상에 잔존시키는 것이 불가결하다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2004-51436호
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 상기 문제점을 해소하는 것으로, 본 발명의 목적은 플로우트 청판 유리의 Sn을 포함하지 않는 에어면을 신속하고도 확실하게 식별하고, Sn 포함하는 플로우트면에 Sn 함유 식별 마크를 부여하고, 플로우트 청판 가스의 Sn을 포함하지 않는 에어면을 상하 좌우의 어느 하나의 방향에 일치시키고, 에어면에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성함으로써, CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 변환 효율 및 수율을 향상시키고, 제조 비용을 저감하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
(1)본 발명은 플로우트 유리인 청판 유리의 표면은 Sn을 포함하지 않는 에어면과 Sn을 포함하는 플로우트면으로 이루어지고, 상기 청판 유리의 상기 에어면 상에 CIS(CuInSe2계)계 박막 태양 전지 디바이스를 형성하는 CIS계 박막 태양 전지 모듈이다.
(2)본 발명은 플로우트 유리인 청판 유리의 표면은 Sn을 포함하지 않는 에어면과 Sn을 포함하는 플로우트면으로 이루어지고, 상기 청판 유리의 상기 에어면 상에 CIS(CuInSe2계)계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(3)본 발명은 상기 청판 유리의 표면의 Sn의 함유의 유무를 식별하는 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면을 식별하고, 상기 에어면에 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 상기 (2)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(4)본 발명은 상기 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하는 청판 유리의 플로우트면을 식별하고, Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 상기 플로우트면에 Sn을 함유하는 것을 나타내는 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면에 Sn이 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 신속하고도 정확하게 부여하고, 상기 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면에 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 상기 (3)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(5)본 발명은 상기 유리 표면 식별 수단은 청판 유리의 양 표면에, Sn의 존재에 의해 형광을 발광하고, 또한, 유리를 투과하지 않는(흡수되는) 파장인 200 내지 300nm, 바람직하게는 250 내지 300nm 정도의 파장의 자외선을 조사하여, 상기 자외선의 조사에 의해 형광이 발생하는(Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 많은(일정치 이상인)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성하지 않는 면으로 식별하고, 형광이 발생하지 않는(Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 적은(일정치 이하인)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 면으로 식별하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(6)본 발명은 상기 Sn 함유 마크가, 후 공정의 물리적 또는 화학적 처리에 견딜 수 있고 또한 기계 또는 육안에 의해 식별 가능한 잉크 또는 도료 또는 레이저, 글래스 스크라이버(다이아몬드), 샌드 블래스트(sand blast) 등에 의해 유리 표면에 마크, 흠 등의 표식을, 청판 유리의 표면의 외주부의 일정 개소에 부여하는 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(7)본 발명은 일정 치수로 재단된 일정 매수의, Sn을 함유하지 않는 에어면을 원칙으로서 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 제막면(이하, 제막면이라고 함.)인 상, 하, 좌, 우의 어느 하나의 방향(예를 들면, 상향)으로 적재된 청판 유리를 상기 유리 표면 식별 수단에 순차 1장씩 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하는 청판 유리의 플로우트면을 식별하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하지 않는 비제막면(이하, 비제막면이라고 함. 예를 들면, 하면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 청판 유리를 다음 공정(CIS계 박막 태양 전지 디바이스 제막 공정)으로 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 그 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 다음 공정으로 반송하거나 또는 반송 라인으로부터 제외하는 상기 (3), (4) 또는 (5)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(8)본 발명은 일정 치수로 재단된 일정 매수의, Sn을 함유하지 않는 에어면을 원칙으로서 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 제막면(이하, 제막면이라고 함.)인 상, 하, 좌, 우의 어느 하나의 방향(예를 들면, 상측 방향)으로 적재된 청판 유리를 상기 유리 표면 식별 수단에 순차 1장씩 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하지 않는 비제막면(이하, 비제막면이라고 한다. 예를 들면, 하면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 청판 유리의 비제막면(예를 들면, 하면)에 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 표면에 Sn을 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 부여하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)에 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 표면에 Sn을 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 부여하고, 상기 Sn 함유 마크가 청판 유리의 비제막면(예를 들면, 하면)에 부여되어 있는 경우는 상기 청판 유리를 다음 공정(세정 공정 및 CIS계 박막 태양 전지 디바이스 제막 공정)으로 반송하고, 상기 Sn 함유 마크가 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)에 부여되어 있는 경우는 그 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 다음 공정으로 반송하거나 또는 반송 라인으로부터 제외하는 상기 (3), (4), (5) 또는 (6))에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(9)본 발명은 상기 반송 라인으로부터 제외한 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 적재하는 상기 (8)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(1O)본 발명은 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정이, 알칼리 배리어층 제막 처리 공정, 금속 이면 전극층 제막 공정, 제 1 패턴 형성 공정, 광흡수층 제막 공정, 고저항 버퍼층 제막 공정, 제 2 패턴 형성 공정, 창층 제막 공정, 제 3 패턴 형성 공정의 순으로 이루어지는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
(11)본 발명은 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정은 그 공정의 일부에서, 상기 청판 유리의 에어면을 상측 방향, 하측 방향, 횡방향, 일정 각도 경사진 횡방향의 어느 하나의 상태에서 그 에어면에 제막하는 상기 (10)에 기재된 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법이다.
발명의 효과
본 발명은 플로우트 청판 유리의 Sn을 포함하지 않는 에어면을 신속하고도 확실하게 식별하고, Sn 포함하는 플로우트면에 Sn 함유 식별 마크를 부여하고, 플로우트 청판 가스의 Sn을 포함하지 않는 에어면을 상하 좌우의 어느 하나의 방향에 일치시키고, 에어면에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성함으로써, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 변환 효율 및 수율이 향상되는 것과 함께, 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법에 있어서의 유리기판의 표리면 식별 처리 공정(P1), Sn 함유 마크 부여 공정(P2), 유리면 반전 처리공정(P3)을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스에 있어서, 유리기판(2A)의 Sn을 포함하지 않는 에어면(A)에 형성한 서킷 X의 변환 효율 X와 유리기판(2A)의 Sn을 포함하는 플로우트면(B)에 형성한 서킷 Y의 변환 효율 Y의 비교 분포도이다.
도 3은 본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 공정도이다.
도 4는 본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 구성도이다.
도 5는 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 구성도이다.
도 6은 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 유리기판에 사용되는 플로우트 유리의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: CIS계 박막 태양 전지 모듈
2: CIS계 박막 태양 전지 디바이스
2A: 유리기판
A: 에어면
B: 플로우트면
2B: 알칼리 배리어층
2C: 금속 이면 전극층
2D: 광흡수층
2E: 버퍼층
2F: 창층
3: EVA 수지
4: 커버유리
5: 백 시트
6: 케이블 부착 접속상자
7: 밀봉재
8: 프레임
P1: 유리 표면 식별 공정
P2: Sn 함유 마크 부여 공정
P3: 유기 기판 반전 공정
P4: 유리 세정·건조 공정
P5: CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 처리 공정
P51: 알칼리 배리어층 제막 처리 공정
P52: 금속 이면 전극층 제막 공정
P53: 제 1 패턴 형성 공정
P54: 광흡수층 제막 공정
P55: 고저항 버퍼층 제막 공정
P56: 제 2 패턴 형성 공정
P57: 창층 제막 공정
P58: 제 3 패턴 형성 공정
X: 유리기판(2A)의 Sn을 포함하지 않는 에어면(A)에 형성한 서킷의 변환 효율
Y: 유리기판(2A)의 Sn을 포함하는 플로우트면(B)에 형성한 서킷의 변환 효율
이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.
본 발명은 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2) 또는 그 제조 방법, 특히, 플로우트 청판 유리 기판(이하, 유리기판이라고 함.; 2A)의 Sn을 함유하지 않는 면(에어면; A)에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성(제막)하는 CIS계 박막 태양 전지 모듈 또는 그 제조 방법에 관한 것이다. CIS계 박막 태양 전지 모듈(1)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 유리기판(2A)상에, 알칼리 배리어층(2B), 금속 이면 전극층(2C), p형 반도체의 광흡수층(2D), 고저항의 버퍼층(2E), n형의 투명도전막으로 이루어지는 창층(2F)의 순으로 적층된 적층 구조의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(도 5 참조)의 상면에 가교된 EVA 수지 등의 플라스틱수지(3)에 의해 커버유리(4)가 접착되고, 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 이면에, 백 시트(5) 및 케이블 부착 접속상자(6)가 설치되고, 이 외주부에 밀봉재(7)를 개재하여 프레임(8)이 장착된 구조체이다.
상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)는 다원 화합물 반도체 박막을 광흡수층으로서 사용한 헤테로 접합 박막 태양 전지, 특히, Cu-III-VI2 족 캘코파이라이트 반도체, 예를 들면, 이셀렌화동인듐(CISe), 이셀렌화동인듐·갈륨(CIGSe), 이셀렌·황화동인듐·갈륨(CIGSSe), 이황화동인듐·갈륨(CIGS) 또는 박막의 이셀렌·황화동인듐·갈륨(CIGSSe)층을 표면층으로서 갖는 이셀렌화동인듐·갈륨(CIGSe)과 같은 p형 반도체의 광흡수층과 pn 헤테로 접합을 갖는다.
상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)는 그 유리기판으로서, 플로우트법에 의해 제조된 청판 유리가 사용된다. 상기 플로우트 청판 유리 기판(이하, 유리기판이라고 함.; 2A)은 도 6에 도시하는 바와 같이, 용해한 Sn의 위에 용해한 유리를 뜨게 하여 소정 두께로 하는 플로우트법에 의해 제조되기 때문에, 유리기판(2A)의 양 표면에는, Sn을 포함하지 않는 에어면(A)과 Sn을 포함하는 플로우트면이 있고, 상기 플로우트면에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성하면, 상기 CIS계(CuInSe2계) 박막 태양 전지 디바이스의 광흡수층의 제막 공정에서의 400 내지 600℃의 가열중에 Sn이 상기 광흡수층중으로 확산하고, 바람직한 결정계(결정 구조)인 캘코파이라이트 구조를 형성하지 않고서, 고효율태양 전지제조에 부적당한 결정 구조인 결함 캘코파이라이트 구조 또는 스태나이트(stannite) 구조의 형성이라는 문제가 있고, 유리기판(2A)의 Sn을 함유하지 않는 에어면(A)의 표면에, 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성할 필요가 있다.
유리기판(2A)의 Sn을 포함하지 않는 에어면(A)에 복수의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를(접속 패턴에 의해) 전기적으로 접속한 것(이하, 서킷(circuit)이라고 함.)을 형성한 서킷 X와, 유리기판(2A)의 Sn을 포함하는 플로우트면(B)에 서킷을 형성한 서킷 Y의 각각 240장의 변환 효율(특성 X와 특성 Y)의 측정 결과의 비교 분포도를 도 2에 도시한다. 그 결과, 유리기판(2A)의 에어면에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성(제막)한 서킷 X의 변환 효율(특성 X)은, 유리기판(2A)의 플로우트면에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성(제막)한 서킷 Y의 변환 효율(특성 Y)과 비교하여, 보다 높은 변환 효율의 부분에 분포 매수가 많이 존재하는, 즉, 서킷 X는 서킷 Y보다도 변환 효율이 높은 것이 증명된다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 플로우트 청판 유리 기판(2A)의 Sn을 포함하지 않는 에어면(A)측에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성(제막)한 CIS계 박막 태양 전지 디바이스 또는 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 유리기판(2A) 상에 제막하기 위해서는, 우선, 상기 유리기판(2A)의 표면에 Sn이 포함되어 있는지의 여부를 식별할 필요가 있다.
본 발명의 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법은 유리 세정·건조 공정(P4)의 앞에 유리기판(2A)의 표면의 Sn의 함유의 유무를 식별하는 유리 표면 식별 수단에 의해 유리기판(2A)의 에어면(A), 플로우트면(B)을 식별하는 유리 표면 식별 공정(P1)을 형성하고, 상기 에어면(A)에 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성한다.
상기 유리 표면 식별 공정(P1)에 의해 에어면(A)을 식별하는 유리 표면 식별 처리한 후, Sn 함유 마크 부여 공정(P2)에 있어서는, Sn 함유 마크 부여부(P2)에서 상기 플로우트면(B)의 일부(외주부 또는 네 구석)의 식별하기 쉬운 개소에, 후 공정에서 소멸하지 않은 내구성이 있는 부재 또는 방법에 의해, 신속하고도 정확하게 Sn을 함유하는 것을 나타내는 Sn 함유 마크를 부여한다. 상기 마크는 특수 도료(예를 들면, 속건(速乾) 형광 도료)에 의한 도포, 특수 잉크(예를 들면, 형광잉크)에 의한 스탬프 인쇄, 상기 마크가 인쇄된 접착 씨일(seal)의 등의 접착, 또는 레이저, 샌드 블래스트, 스크라이버(다이아몬드) 등에 의해 유리 표면에 마크, 흠 등의 표식을 부여한다. 마크는 문자, 숫자, 바코드, 그 외 마크이다. 이 Sn 함유 마크는 유리 세정 처리 후에 있어서도 그 존재를 명확하게 함으로써, 이후의 제막 공정에서 제막 처리의 신속성 및 정확성을 유지(확보)할 수 있다.
상기 유리 표면 식별 수단(P1)은 도 1에 도시하는 바와 같이, 유리기판(2A)의 양 표면에 자외선 램프(L)에 의해, Sn의 존재에 의해 형광을 발광하고, 또한, 유리를 투과하지 않는(흡수되는) 파장인 200 내지 300nm, 바람직하게는 250 내지 300nm 정도의 파장의 자외선을 조사하여, 상기 자외선의 조사에 의해 형광이 발생하는(Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 많은(일정치 이상인)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성하지 않는 면이라고 판별하고, 형광이 발생하지 않는(Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 적은(일정치 이하인)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 형성하는 면이라고 판별한다. 상기 형광을 수광 소자(C)에 의해 수광하여 그 출력량에 의해 주석 함유의 유무를 판별한다.
상기 유리 표면 식별 공정(P1)에 반입되는 유리기판(2A)은, 일정 치수로 재단된 일정 매수의, Sn을 함유하지 않는 표면을 원칙으로서 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 제막하는 제막면(이하, 제막면이라고 함)인 상, 하, 좌, 우의 어느 하나의 방향(본 실시예에서는 상측 방향)으로 적재된 것이며, 이것을 상기 유리 표면 식별 수단(P1)에 순차 1장씩 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단(P1)이 유리기판(2A)의 상기 제막면(본 실시예에서는 상면)이 에어면(A)인지의 여부를 식별한다. 상기 유리 표면 식별 수단(P1)이 유리기판(2A)의 제막면(본 실시예에서는 상면)을 에어면(A)이라고 식별하고, Sn 함유 마크 부여부(P2)에서 유리기판(2A)의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스(2)를 제막하지 않는 비제막면(이하, 비제막면이라고 한다. 본 실시예에서는 하면)에 Sn 함유 마크를 부여한 경우는 상기 유리기판(2A)을 다음 공정의 반전공정(P3)으로 반송하고, (상하 또는 좌우로) 반전하지 않고서 그대로 다음 공정의 유리 세정·건조 공정(P4)으로 반송한다. 또한, 상기 유리 표면 식별 수단(P1)이 유리기판(2A)의 비제막면(본 실시예에서는 하면)을 에어면(A)이라고 식별하고, Sn 함유 마크 부여부(P2)에서 유리기판(2A)의 제막면(본 실시예에서는 상면)에 Sn 함유 마크를 부여한 경우는 상기 유리기판(2A)을 다음 공정의 유리 기판 반전 공정(P3)으로 반송하고, 180°(상하 또는 좌우, 본 실시예에서는 상하) 반전하고, 제막면(본 실시예에서는 상면)을 에어면으로 하여 다음 공정의 유리 세정·건조 공정(P4)으로 반송한다(케이스 1).
또한, 상기 유리 표면 식별 수단(P1)이 유리기판(2A)의 비제막면(본 실시예에서는 하면)을 에어면(A)이라고 식별하고, Sn 함유 마크 부여부(P2)에서 유리기판(2A)의 제막면(본 실시예에서는 상면)에 Sn 함유 마크를 부여한 경우는 반송 라인으로부터 제외하고, 제외한 유리기판(2A)을 180°(본 실시예에서는 상하) 반전하여 일정 방향으로 일치시켜 적재하는(케이스(2)) 방법도 있다. 그 결과, 제외하여 적재한 유리기판(2A)은 Sn을 함유하지 않는 표면을 일정 방향으로 일치시켜 적재할 수 있고, 이것을 그대로, 유리 세정·건조 처리 공정(P4)으로 반송할 수 있다.
또, 상기 유리 표면 식별 공정(P1), Sn 함유 마크 부여 공정(P2), 유리 기판 반전 공정(P3), 유리 기판 세정·건조 공정(P4)에서는 후 공정의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 처리(P5)에 있어서, 장치의 배치 및 가공 처리상, 에어면이 상면이면 상황이 좋기 때문에, 유리기판(2A)의 에어면(A)이 상면(플로우트면(B)은 하면)에 위치하는 제막면이 되도록 각 유리기판(2A)을 일치시키는 방법을 채용하고 있지만, 유리기판(2A)의 적재 상태 및 제막면은 수평 방향 및 수직 방향이 있고, 그 경우, 유리기판(2A)의 에어면(A)이 본 실시예의 상면 이외의, 하면, 좌측면, 우측면이 되도록 각 유리기판(2A)을 일치시키는 방법도 있다. 제막장치의 설치위치로서는, 유리기판(2A)의 상, 하, 좌, 우의 어느 하나가 있고, 그 결과, 제막면은, 상면, 하면, 좌측면, 우측면의 어느 하나, 비제막면은, 제막면과 반대인 하면, 상면, 우측면, 좌측면의 어느 하나가 된다.
상기 유리 세정·건조 공정(P4)에서 세정·건조 처리된 유리기판(2A)은, 연속하거나, 또는 일시 보관 후, 유리기판(2A)의 에어면측에 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 처리(P5)를 실시한다.
상기 CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제막 처리 공정(P5)의 상세를 이하에 제 시한다. CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제막 처리 공정은 도 3에 도시하는 바와 같이, 알칼리 배리어층 제막 처리 공정, 금속 이면 전극층 제막 공정, 제 1 패턴 형성 공정, 광흡수층 제막 공정, 고저항 버퍼층 제막 공정, 제 2 패턴 형성 공정, 창층 제막 공정, 제 3 패턴 형성 공정의 순으로 처리된다. 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 처리 공정 후에, 또한, 마무리 공정(전극부의 설치), 버스바(busbar) 리본 납땜 공정, 제 1 출력 측정 공정, 패키지 공정, 제 2 출력 측정 공정, 시험(내압시험등) 공정, 곤포(梱包) 공정 등의 순서로 처리가 실시되고 CIS계 박막 태양 전지 모듈이 제조된다.
또한, 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정(P5)에 있어서는, 그 공정의 일부에서, 상기 유리기판(2A)의 에어면(A) 또는 제막면의 방향을, 상측 방향, 하측 방향, 횡방향, 일정 각도 경사진 횡방향의 어느 하나의 상태로 하고, 그 에어면(A)에 제막할 수도 있다. 상기 에어면(A) 또는 제막면의 방향은, 본 발명에 있어서의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정(P5)에 한정되지 않고, 그 전(前)공정인 유리 표면 식별 공정(P1), Sn 함유 마크 부여 공정(P2), 유리 기판 반전 공정(P3), 유리 기판 세정·건조 공정(P4)에 있어서도 그 방향을 설정(채용)할 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 플로우트 유리인 청판 유리의 표면은 Sn을 포함하지 않는 에어면과 Sn을 포함하는 플로우트면으로 이루어지고, 상기 청판 유리의 표면의 Sn의 함유의 유무를 식별하는 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면을 식별하는 공정, 상기 청판 유리의 상기 에어면 상에 CIS(CuInSe2계)계 박막 태양 전지 디바이스를 제막(製膜)하는 공정을 포함하고,
    상기 유리 표면 식별 수단은 청판 유리의 양 표면에, Sn의 존재에 의해 형광을 발광하고, 또한, 유리를 투과하지 않는(흡수되는) 파장인 200 내지 300nm 정도의 파장의 자외선을 조사하여, 상기 자외선의 조사에 의해 형광이 발생하는 (Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 많은(일정치 이상인)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 형성하지 않는 면이라고 식별하고, 형광이 발생하지 않는 (Sn으로부터 발생하는 형광의 양이 적은(일정치보다 적은)) 경우는 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 면이라고 식별하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하는 청판 유리의 플로우트면을 식별하고, Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 상기 플로우트면에 Sn을 함유하는 것을 나타내는 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면에 Sn이 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 부여하고, 상기 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 에어면에 상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 Sn 함유 마크는, 후 공정의 물리적 또는 화학적 처리에 견딜 수 있고 또한 기계 또는 육안에 의해 식별 가능한 잉크 또는 도료 또는 레이저, 글래스 스크라이버(다이아몬드), 샌드 블래스트 등에 의해 유리 표면에 마크, 흠 등의 표식을, 청판 유리의 표면의 외주부의 일정 개소에 부여하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    일정 치수로 재단된 일정 매수의, Sn을 함유하지 않는 에어면을 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 제막면(이하, 제막면이라고 함.)인 상, 하, 좌, 우의 어느 하나의 방향(예를 들면, 상측 방향)으로 적재된 청판 유리를 상기 유리 표면 식별 수단에 순차 1장씩 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단에 의해 Sn을 함유하는 청판 유리의 플로우트면을 식별하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하지 않는 비제막면(이하, 비제막면이라고 함. 예를 들면, 하면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 청판 유리를 다음 공정(CIS계 박막 태양 전지 디바이스 제막 공정)으로 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 그 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 다음 공정으로 반송하거나 또는 반송 라인으로부터 제외하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    일정 치수로 재단된 일정 매수의, Sn을 함유하지 않는 에어면을 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하는 제막면(이하, 제막면이라고 함.)인 상, 하, 좌, 우의 어느 하나의 방향(예를 들면, 상측 방향)으로 적재된 청판 유리를 상기 유리 표면 식별 수단에 순차 1장씩 반송하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 CIS계 박막 태양 전지 디바이스를 제막하지 않는 비제막면(이하, 비제막면이라고 함. 예를 들면, 하면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 청판 유리의 비제막면(예를 들면, 하면)에 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 표면에 Sn을 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 부여하고, 상기 유리 표면 식별 수단이 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)을 상기 플로우트면이라고 식별한 경우는 상기 Sn 함유 마크 부여 수단에 의해 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)에 Sn 함유 마크(또는 Sn을 함유하지 않는 청판 유리의 표면에 Sn을 함유하지 않는 것을 나타내는 마크)를 부여하고, 상기 Sn 함유 마크가 청판 유리의 비제막면(예를 들면, 하면)에 부여되어 있는 경우는 상기 청판 유리를 다음 공정(세정 공정 및 CIS계 박막 태양 전지 디바이스 제막 공정)으로 반송하고, 상기 Sn 함유 마크가 청판 유리의 제막면(예를 들면, 상면)에 부여되어 있는 경우는 그 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 다음 공정으로 반송하거나 또는 반송 라인으로부터 제외하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반송 라인으로부터 제외한 청판 유리를 180°(상하 또는 좌우로) 반전하여 적재하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정은 알칼리 배리어층 제막 처리 공정, 금속 이면 전극층 제막 공정, 제 1 패턴 형성 공정, 광흡수층 제막 공정, 고저항 버퍼층 제막 공정, 제 2 패턴 형성 공정, 창층 제막 공정, 제 3 패턴 형성 공정의 순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 CIS계 박막 태양 전지 디바이스의 제막 공정은 그 공정의 일부에서, 상기 청판 유리의 에어면을 상측 방향, 하측 방향, 횡방향, 일정 각도 경사진 횡방향 중 어느 하나의 상태에서 그 에어면에 제막하는 것을 특징으로 하는, CIS계 박막 태양 전지 모듈의 제조 방법.
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