KR101439625B1 - Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same - Google Patents
Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101439625B1 KR101439625B1 KR1020120107384A KR20120107384A KR101439625B1 KR 101439625 B1 KR101439625 B1 KR 101439625B1 KR 1020120107384 A KR1020120107384 A KR 1020120107384A KR 20120107384 A KR20120107384 A KR 20120107384A KR 101439625 B1 KR101439625 B1 KR 101439625B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- layer
- solar cell
- diffusion barrier
- diffusion
- Prior art date
Links
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 66
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 28
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 29
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 16
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910002549 Fe–Cu Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 43
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명의 일 측면인 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판은, 하부기판과 상기 하부기판의 위에 형성된 확산방지막을 포함하고, 상기 확산방지막은 동일한 금속 소재로 적어도 2층 이상 형성된 금속층과, 상기 2층 이상의 금속층 사이에 상기 금속 소재의 산화물로 형성된 금속산화물층을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판을 제공한다.A substrate for a solar cell provided with a multilayer diffusion barrier film, which is an aspect of the present invention, includes a lower substrate and a diffusion barrier film formed on the lower substrate, wherein the diffusion barrier film comprises a metal layer formed of at least two layers of the same metal material, Layer diffusion barrier film including a metal oxide layer formed of an oxide of the metal material between metal layers of a plurality of layers or more.
Description
본 발명은 확산방지막을 구비하는 태양전지용 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CIGS형 태양전지를 비롯한 박막형 태양전지에 활용가능한 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판 및 그 제조방법에 대한 것이다.
The present invention relates to a substrate for a solar cell having a diffusion prevention film, and more particularly, to a substrate for a solar cell having a multilayer diffusion barrier film applicable to a thin film solar cell including a CIGS type solar cell and a manufacturing method thereof.
화석연료를 대체하기 위하여 사용되는 대표적인 에너지 자원 중 하나로서, 태양에너지의 활용을 위한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 그 중, 태양 전지는 적당한 일조량이 보장되면 어디서나 사용할 수 있고, 발전용량과 설비규모가 비례하여 가정에서 사용할 경우에는 작은 면적의 전지판을 설치하는 것 만으로 발전이 가능해지는 장점이 있다. 그리하여 세계적으로 그 이용 및 수요가 증가하고 있는 추세이다.
As one of the representative energy sources used to replace fossil fuels, researches for the utilization of solar energy are being carried out in various fields. Among them, the solar cell can be used anywhere as long as a proper amount of sunshine is guaranteed, and the power generation capacity and the scale of the facility are proportional to each other, so that it is possible to generate electricity only by installing a small-sized solar panel. Therefore, the use and demand of the world is increasing.
태양전지는 반도체의 원리를 이용한 것으로서, P-N 접합된 반도체에 일정 수준 이상의 에너지를 갖춘 빛이 투여되면 상기 반도체의 가전자가 여기되고, 자유롭게 이동될 수 있는 전자와 정공의 쌍(EHP: electron hole pair)이 생성된다. 생성된 전자와 정공은 각각 서로 반대쪽에 위치하는 전극으로 이동하여 기전력이 발생하게 된다.Solar cells are based on the principle of semiconductors. When light with energy above a certain level is applied to a PN junction semiconductor, the electrons of the semiconductor are excited, and an electron hole pair (EHP) Is generated. The generated electrons and holes move to the electrodes located on opposite sides of each other, and an electromotive force is generated.
태양전지의 최초의 모델은 실리콘 기판에 불순물(B)을 도핑하여 P형 반도체를 형성시킨 후, 그 위에 다른 불순물(P)을 도핑시켜 P형 반도체의 일부를 N형 반도체화 함으로써 P-N 접합이 이루어지도록 한 실리콘계 태양전지이다. 이는 1세대 태양전지로 불리우고 있다.
The first model of the solar cell is to form a p-type semiconductor by doping an impurity (B) on a silicon substrate, and then doping another impurity (P) thereon to convert a part of the p-type semiconductor into an n- Based solar cell. This is called first generation solar cell.
상기 실리콘계 태양전지는 비교적 높은 에너지 전환효율 및 셀 전환효율(실험실 최고의 에너지 전환효율에 대한 양산시 전환효율의 비율)을 갖기 때문에, 상용화도가 높다. 그러나, 상기 실리콘계 태양전지 모듈을 제조하기 위해서는, 소재로부터 잉곳을 제조하고 웨이퍼화한 후, 셀을 제조하고 모듈화작업을 수행해야하는 복잡한 공정단계를 거쳐야 하는 문제가 있었다. 뿐만 아니라, 벌크 재질의 재료를 사용하기 때문에 재료의 소비가 증가하여 제조비용이 높게 형성되었다.The silicon-based solar cell has a relatively high energy conversion efficiency and cell conversion efficiency (ratio of conversion efficiency at the time of mass production to the highest energy conversion efficiency of the laboratory), and thus commercialization is high. However, in order to manufacture the silicon-based solar cell module, there has been a problem that complicated process steps are required to manufacture the ingot from the material and make it into a wafer, to manufacture the cell, and to perform the modularization. In addition, since the material of the bulk material is used, the consumption of the material increases and the manufacturing cost is increased.
이러한 실리콘계 태양전지의 단점을 해결하기 위하여, 2세대 태양전지로 불리우는 박막형 태양전지가 제안되었다. 박막형 태양전지는 상술한 과정과 달리, 기판 위에 순차적으로 필요한 박막층을 적층하는 과정으로 제조되기 때문에, 그 과정이 단순하고 두께가 얇아 재조비용이 저렴하게 형성되는 장점을 가진다.
In order to solve the drawbacks of such a silicon solar cell, a thin film solar cell called a second generation solar cell has been proposed. Since the thin film solar cell is manufactured by laminating the thin film layers sequentially required on the substrate, unlike the above-described process, the process is simple and the thickness is thin, so that it is advantageous in that the manufacturing cost is low.
그러나 박막형 태양전지는, 실리콘계 태양전지와 비교할 때 에너지의 전환효율이 낮아 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 그리하여, 높은 에너지 전환효율이 구현되는 CIGS형 태양전지를 비롯하여 혁신적인 기술들이 추가적으로 개발되고 있는 중이다.However, the thin film solar cell has a low energy conversion efficiency as compared with the silicon solar cell, which is a hindrance to commercialization. Thus, innovative technologies such as a CIGS type solar cell having high energy conversion efficiency are being further developed.
이러한 박막형 태양전지의 구조는, 최하층에 하부기판(10)이 존재하며, 상기 하부기판 위에 전극으로 사용되는 하부전극(30)이 형성되는 것이 일반적이다. 이 때, 상기 최하층의 하부기판과 하부전극의 사이에 확산방지막(20)이 형성된다. 이는, 하부기판에 포함되어 있는 불순물이 태양전지에 전기가 흐르면서 하부전극 쪽으로 확산되어, 전지의 효율을 감소시키는 것을 방지하기 위함이다.
In the structure of such a thin film solar cell, a
상기 확산방지막은 각 태양전지의 하부기판 및 하부전극 소재와의 관계에서 금속 및 세라믹 등의 적절한 소재를 선택하여 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 특히 최근에는, 전기 전도도가 좋고, 내구성이 우수한 금속 소재를, 스퍼터링(Sputtering)기술을 이용하여 하부기판상에 증착시킴으로써, 확산방지막을 형성하는 연구가 진행되고 있었다.
The diffusion barrier layer may be formed by various methods by selecting a suitable material such as metal and ceramics in relation to the lower substrate and the lower electrode material of each solar cell. Particularly recently, research has been conducted to form a diffusion prevention film by depositing a metal material having good electrical conductivity and excellent durability on a lower substrate by using a sputtering technique.
그러나, 상기 금속 소재 만으로 이루어진 확산방지막은 상술한 장점이 존재함에도 불구하고, 불순물의 확산을 차단하는 효과가 세라믹 소재에 비해 크지 않아 그 적용에 문제가 있었다. 그리하여 상기 금속 소재와, 확산 방지기능이 뛰어난 세라믹 소재의 장점이 적절히 조합된, 확산방지 효과가 우수하면서도 전기전도성과 내구성이 우수한 확산방지막을 형성하기 위한 기술이 필요한 상황이었다.
However, although the diffusion barrier made of only the metal material has the above-mentioned merits, the effect of blocking the diffusion of the impurity is not so large as compared with the ceramic material, and thus there is a problem in its application. Therefore, there is a need for a technique for forming a diffusion barrier film having an excellent diffusion preventing effect and an excellent electrical conductivity and durability in which the advantages of the metal material and the ceramic material excellent in diffusion prevention function are properly combined.
본 발명의 일 측면은 확산방지막을 포함한 태양전지용 기판에 있어서, 확산방지막을 형성하는 과정에서 종래 사용되던 스퍼터링 장치를 그대로 이용하면서도, 간단한 공정의 변형만으로 확산방지 성능과 전기전도성 및 내구성이 모두 우수한 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
One aspect of the present invention is to provide a solar cell substrate including a diffusion barrier layer, which can prevent the diffusion barrier layer from being damaged by using a conventional sputtering apparatus as it is, A substrate for a solar cell provided with a diffusion prevention film and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 측면인 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판은, 하부기판과 상기 하부기판의 위에 형성된 확산방지막을 포함하고, 상기 확산방지막은 동일한 금속 소재로 적어도 2층 이상 형성된 금속층과, 상기 2층 이상의 금속층 사이에 상기 금속 소재의 산화물로 형성된 금속산화물층을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판을 제공한다.
A substrate for a solar cell provided with a multilayer diffusion barrier film, which is an aspect of the present invention, includes a lower substrate and a diffusion barrier film formed on the lower substrate, wherein the diffusion barrier film comprises a metal layer formed of at least two layers of the same metal material, Layer diffusion barrier film including a metal oxide layer formed of an oxide of the metal material between metal layers of a plurality of layers or more.
본 발명의 다른 일 측면인 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법은, 태양전지용 기판을 제조하는 방법에 있어서, 태양전지용 기판을 제조하는 방법에 있어서, 하부기판을 제공하는 단계, 금속 소재 타겟에 아르곤가스를 고속 분사시켜 상기 하부기판 위에 제 1 금속층을 스퍼터링(Sputtering) 증착하는 단계, 상기 금속 소재 타겟에 아르곤 가스 및 산소가스의 혼합기체를 고속 분사시켜 상기 확산방지막의 제 1 금속층 위에 금속산화물층을 스퍼터링 증착하는 단계 및 상기 금속소재 타겟에 상기 아르곤가스를 고속 분사시켜 상기 금속산화물층 위에 제 2 금속층을 스퍼터링 증착하는 단계를 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법을 제공한다.
A method of manufacturing a substrate for a solar cell having a multilayer diffusion barrier, which is another aspect of the present invention, is a method for manufacturing a substrate for a solar cell, the method comprising the steps of: providing a lower substrate; Sputtering a first metal layer on the lower substrate by spraying an argon gas at a high rate to the target, spraying a mixed gas of argon gas and oxygen gas at a high speed on the metal target, Depositing an oxide layer on the metal oxide layer, sputtering the oxide layer, and sputtering the second metal layer on the metal oxide layer by spraying the argon gas at high speed onto the metal target. do.
본 발명의 일 측면에 따라 제공되는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판은, 확산방지효과가 우수하면서도, 전기전도성 및 내구성이 모두 우수한 장점을 갖는다. 또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따라 제공되는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법은, 추가적인 공정 또는 설비 없이 종래 이용되던 장치를 활용하면 되는 것이므로 그 방법이 매우 간편하고, 기존의 제조방법에 비해 제품 생산비용이 크게 줄어드는 경제적인 장점도 있다.
The substrate for a solar cell provided with the multilayered diffusion barrier provided according to an aspect of the present invention has an advantage of excellent diffusion prevention effect and excellent electrical conductivity and durability. In addition, a method for manufacturing a substrate for a solar cell provided with a multilayered diffusion barrier provided according to another aspect of the present invention can utilize a conventionally used device without additional process or equipment, so that the method is very simple, There is also an economical advantage in that the cost of product production is greatly reduced compared with the method.
도 1은, 본 발명의 일 측면에서 제공하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 구조가 도시된 그림이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a substrate for a solar cell provided with a multilayer diffusion preventing film provided in an aspect of the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 발명자들은, 태양전지의 효율을 향상시키고 확산방지기능이 우수한 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판에 대하여 오랜 시간 연구해 왔다. 그 연구 끝에, 종래의 금속소재의 확산방지층을 형성하던 설비에 약간의 변형만을 가함으로써, 확산방지막 내부에 불순물의 확산차단기능이 뛰어난 금속산화물층을 형성할 수 있음을 인지하고, 본 발명의 일 측면을 완성하게 되었다. 또한, 형성된 상기 금속산화물층의 두께를 제어함으로써, 확산방지막의 전기전도성을 우수하게 유지할 수 있음을 인지하고, 본 발명의 다른 일 측면을 완성하게 되었다.
The inventors of the present invention have studied for a long period of time a substrate for a solar cell provided with a diffusion barrier film which improves the efficiency of a solar cell and has an excellent diffusion preventing function. After the research, it is recognized that a metal oxide layer having an excellent diffusion blocking function can be formed inside the diffusion preventing film by applying only a slight deformation to the apparatus for forming the diffusion preventing layer of the conventional metal material. The side was completed. Further, it has been recognized that the electrical conductivity of the diffusion preventing film can be kept excellent by controlling the thickness of the formed metal oxide layer, and the other aspect of the present invention is completed.
먼저, 본 발명의 일 측면에서 제공하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판에 대하여, 본 발명의 일 측면에서 제공하는 태양전지용 기판의 구조가 도시된 도 1과 함께 상세히 설명한다.
First, a solar cell substrate provided with a multilayered diffusion barrier provided in one aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1, which shows a structure of a solar cell substrate provided in an aspect of the present invention.
본 발명에서의 상기 다층 확산방지막(20)이 구비된 태양전지용 기판은, 태양전지의 하부기판(10)과 상기 하부기판의 위에 불순물의 확산을 방지하기 위해 형성된 확산방지막(20)을 포함한다.
The solar cell substrate provided with the multilayer
태양전지의 하부기판에 포함되어 있는 불순물은, 전지에 전류가 흐르게 되면서 하부전극(30) 및 상기 하부전극 상부의 광흡수층 쪽으로 확산되는 현상이 발생할 수 있다. 이렇게 확산된 불순물은, 태양전지의 에너지 전환 효율을 저하시키는 원인 중 하나가 된다. 따라서, 그 효율이 낮아 문제가 되는 박막형 태양전지에 있어서는, 불순물을 차단하는 것이 태양전지의 상용화를 좌우할 수 있는 대단히 중요한 기술이 된다.
Impurities contained in the lower substrate of the solar cell may be diffused toward the
따라서, 상기 불순물의 확산을 차단하기 위해 하부 기판과 이종의 소재로 이루어진 확산방지막을 하부기판 위에 구비시키는 것이다. 이 때, 이종 소재에 의해 형성되는 계면은 높은 계면 에너지를 발생시켜 불순물 성분의 확산에 장벽으로 작용할 수 있다. 동일한 물질 내에서 확산하던 이종 원소는 새로운 물질을 만나게 되면서 기존 물질과의 확산 거동 차이에 의하여, 하부 전극 방향으로의 확산에 장벽을 느끼게 된다. 이와 같은 장벽 효과에 의해, 확산방지막은 불순물의 확산을 차단할 수 있게 되는 것이다.
Therefore, a diffusion barrier layer made of a material different from that of the lower substrate is provided on the lower substrate to prevent diffusion of the impurity. At this time, the interface formed by the heterogeneous material may generate a high interface energy and act as a barrier to the diffusion of the impurity element. Heterogeneous elements diffused in the same material encounter a new material and feel a barrier to diffusion toward the lower electrode due to the difference in diffusion behavior with existing materials. With such a barrier effect, the diffusion preventing film can prevent diffusion of impurities.
이 때, 상기 확산방지막을 다층 구조로 형성하게 될 경우, 복수의 에너지 장벽을 형성하게 됨으로써, 불순물의 확산을 더욱 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 또한, 적절한 금속 소재로 상기의 확산방지막을 형성하게 될 경우, 전지의 내식성 및 내구도 측면에서 우수한 효과를 기대할 수 있으며, 전지 내부의 전기 전도성이 감소하지 않아 전기적 효율 측면에서도 뛰어난 효과가 있다.
In this case, when the diffusion barrier layer is formed in a multi-layer structure, a plurality of energy barriers are formed, so that diffusion of impurities can be more effectively suppressed. In addition, when the diffusion preventive film is formed of a suitable metal material, an excellent effect can be expected in terms of corrosion resistance and durability of the battery, and the electrical conductivity inside the battery is not reduced, which is also excellent in terms of electrical efficiency.
따라서, 본 발명의 일 측면에서 제공하는 상기 확산방지막은, 적어도 2층 이상인 복수의 금속층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 복수의 금속층은 동일한 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이는, 통상적으로 스퍼터링 공법에 의해 제조과정이 이루어지는 점을 고려할 때, 편의 및 제품의 경제적 측면에서 동일한 금속 소재를 사용하는 것이 효율적이기 때문이다.
Therefore, it is preferable that the diffusion prevention film provided in one aspect of the present invention is composed of a plurality of metal layers having at least two layers. In this case, the plurality of metal layers are formed of the same metal material. This is because it is effective to use the same metal material in terms of economy and economics of the product, considering that the manufacturing process is usually performed by the sputtering method.
이 때, 상기 금속층의 금속 소재는, 전기전도성이 우수하여 태양전지의 효율을 저하시키지 아니하고, 내식성 및 내구성이 우수한 일반적인 전이금속 종류라면 특별히 한정하지 아니하나, Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, Mo 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것이 바람직하다.
At this time, the metal material of the metal layer is not particularly limited as long as it is a general transition metal material having excellent electrical conductivity and excellent in corrosion resistance and durability without deteriorating the efficiency of the solar cell. However, the metal material of Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, and Mo are preferably mixed.
그리고, 상기 확산방지막은 상기 2층 이상의 금속층(21, 21' 사이에 상기 금속 소재의 산화물로 형성된 금속산화물층(22)을 포함한다. 상기 금속층 사이에 형성된 금속산화물층은 그 소재의 특성이 금속층과 전혀 상이하여 높은 계면에너지 장벽을 형성함으로써, 확산방지막의 불순물 확산 차단 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
The diffusion preventive film includes a
이 때, 상기 금속산화물층을 금속층 소재와 동일한 금속의 산화물로 형성하는 이유는, 제조 공정상의 편의 및 제품의 경제적 측면을 고려할 때, 동일한 금속 소재를 사용하는 것이 효율적이기 때문이다.
At this time, the reason why the metal oxide layer is formed of an oxide of the same metal as that of the metal layer material is that it is efficient to use the same metal material in consideration of the convenience of the manufacturing process and economical aspects of the product.
또한, 상기 금속산화물층의 두께는 상기 확산방지막 전체 두께의 10~50%인 것이 바람직하다. 상기 금속산화물층의 두께는 금속 산화물 층이 복수의 층으로 형성되었을 경우, 그 복수의 층의 두께의 총 합을 의미한다. 상기 금속산화물층은 확산방지막의 불순물 확산 차단효과를 개선하는 장점과 함께, 금속에 비해 전도성이 떨어지는 뚜렷한 단점이 존재한다. 따라서, 그 두께를 적절한 수준으로 제어할 필요가 존재한다. 금속산화물층의 두께가 상기 확산방지막 전체 두께의 10% 미만일 경우, 확산 차단효과의 개선효과가 미미하여 공정을 부가하는 의미가 없어진다. 또한, 그 두께가 50%를 초과할 경우, 확산방지막의 전기전도성이 크게 열위해져 전지의 에너지 전환 효율을 저하시키는 문제가 있다.
The thickness of the metal oxide layer is preferably 10 to 50% of the total thickness of the diffusion barrier layer. The thickness of the metal oxide layer means the total sum of the thicknesses of the plurality of layers when the metal oxide layer is formed of a plurality of layers. The metal oxide layer has an advantage of improving the effect of preventing the diffusion of impurities in the diffusion barrier, and has a disadvantage in that the conductivity is lower than that of the metal. Therefore, there is a need to control the thickness to an appropriate level. When the thickness of the metal oxide layer is less than 10% of the total thickness of the diffusion preventing film, the effect of improving the diffusion blocking effect is insignificant and the meaning of adding the process is eliminated. If the thickness exceeds 50%, the electrical conductivity of the diffusion preventing film is considerably reduced, thereby lowering the energy conversion efficiency of the battery.
그리고, 상기 하부기판의 소재는 태양전지의 하부기판에 사용될 수 있는 소재라면 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니하나, 스테인레스, 알루미늄 호일, Fe-Ni계 금속, Fe-Cu계 금속, 폴리이미드계로 이루어진 그룹에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
If the material of the lower substrate is a material that can be used for a lower substrate of a solar cell, the material of the lower substrate is not particularly limited in the present invention, but may be a material selected from the group consisting of stainless steel, aluminum foil, Fe-Ni metal, Fe- And the like.
다음으로는, 본 발명의 다른 일 측면에서 제공하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Next, a method of manufacturing a substrate for a solar cell provided with a multilayer diffusion preventing film provided in another aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명에서의 상기 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법은, 하부기판을 제공하는 단계, 상기 하부기판 위로 소정의 금속 소재에 아르곤가스를 고속 분사시켜 스퍼터링(Sputtering) 증착하는 확산방지막의 제 1 금속층(21) 형성 단계, 상기 확산방지막의 제 1 금속층 위로 상기 금속 소재에 상기 아르곤가스 및 산소가스의 혼합기체를 고속 분사시켜 스퍼터링 증착하는 확산방지막의 금속산화물층(22) 형성 단계 및 상기 확산방지막의 산화물층 위로 상기 금속소재에 상기 아르곤가스를 고속 분사시켜 스퍼터링 증착하는 확산방지막의 제 2 금속층(21') 형성단계를 포함한다.
The method for manufacturing a solar cell substrate provided with the multilayered diffusion barrier film according to the present invention includes the steps of providing a lower substrate, spraying argon gas to a predetermined metal material at a high speed over the lower substrate, Forming a metal oxide layer (22) of a diffusion preventing film for sputtering a mixture of argon gas and oxygen gas by sputtering a mixed gas of argon gas and oxygen gas onto the metal material over the first metal layer of the diffusion preventing film; Forming a second metal layer (21 ') of a diffusion barrier film that sputter deposits the argon gas at high speed onto the metal material on the oxide layer of the diffusion barrier layer.
본 발명의 일 측면에서 제공하는 태양전지용 기판의 제조방법에 따르면, 확산방지막을 형성하는 방법으로, 종래부터 박막 형성에 사용되어 오던 스퍼터링 증착방법을 사용한다. 스퍼터링 증착방법이란, 물질에 이온 충격을 가하면 그 물질을 구성하는 원자나 분자가 튀어나와 주위의 물체면에 부착하는 현상을 이용한 증착방법이다.
According to the method for manufacturing a substrate for a solar cell provided in an aspect of the present invention, a sputtering deposition method which has been conventionally used for forming a thin film is used as a method of forming a diffusion prevention film. The sputtering deposition method is a deposition method using a phenomenon in which an atom or molecule constituting the material is protruded and adheres to the surrounding object surface when ion shock is applied to the material.
상기 확산방지막의 제 1 금속층(21) 형성단계는, 진공이 형성된 공간에서 금속층의 소재로 선택된 금속 소재를 타겟으로 하여 노즐을 통해 고속 분사된 이온화한 아르곤 가스를 충돌시킴으로써, 금속 원자를 분출시켜 하부기판 표면 위로 막을 증착하는 과정으로 이루어진다. 이 때, 분사되는 아르곤가스의 양이나 속도, 공정의 시간을 제어함으로써 형성되는 제 1 금속층의 두께를 제어할 수 있다.
In the step of forming the
이후의 상기 확산방지막의 금속산화물층(22) 형성단계는, 상기 제 1 금속층 형성단계에서 사용되는 스퍼터링 장비 및 과정을 동일하게 수행함으로써 이루어질 수 있다. 다만, 본 단계에서는 상기 아르곤가스의 분사전에 아르곤가스와 산소가스를 혼합하여 혼합가스를 형성하는 과정이 포함된다. 동일 노즐로 연결되는 산소가스의 유입 밸브를 추가하는 것과 같은 간단한 설비의 변형을 통해 본 단계가 이루어질 수 있다. 이후에는, 상기 혼합가스를 이온화하고 고속분사하여 동일한 타겟 금속에 충돌시키는 과정을 통해, 제 1 금속층 위로 산화물층을 형성할 수 있다. 이 때, 분사되는 혼합가스의 양이나 속도, 공정의 시간을 제어함으로써 형성되는 산화물층의 두께를 제어할 수 있다.
The step of forming the
이 때, 상기 분사되는 혼합가스 내 산소가스는 유량%로 30~60%인 것이 바람직하다. 상기 산소가스의 유량이 30% 미만의 경우에는 금속 산화물층을 형성시키기에 그 양이 충분하지 않으며, 60%를 초과하는 경우에는 과도한 산소 주입에 의해 스퍼터링 공정상 형성되는 플라즈마의 밀도저하 현상이 발생하여 양질의 박막이 형성되지 않는 문제가 있기 때문이다.
At this time, it is preferable that the flow rate of the oxygen gas in the injected mixed gas is 30 to 60%. When the flow rate of the oxygen gas is less than 30%, the amount of the oxygen oxide layer is insufficient for forming the metal oxide layer. When the flow rate of oxygen gas is more than 60%, the density of the plasma formed during the sputtering process This is because there is a problem that a thin film of good quality is not formed.
이후의 상기 확산방지막의 제 2 금속층(21') 형성단계는, 제 1 금속층을 형성하는 과정과 동일하게 수행된다. 즉, 노즐을 통해 고속분사된 이온화한 아르곤 가스를 동일한 타겟금속에 충돌시키는 과정을 통해, 상기 산화물층 위로 제 2 금속층을 형성할 수 있다. 상기 산화물층 형성단계에서 아르곤가스와 혼합되던 산소가스를 차단하는 간단한 과정만으로도, 산화물층 형성단계에서 제 2 금속층의 형성단계로 전환될 수 있다. 이 때, 분사되는 아르곤가스의 양이나 속도, 공정의 시간을 제어함으로써 형성되는 제 2 금속층의 두께를 제어할 수 있다.
The subsequent step of forming the second metal layer 21 'of the diffusion preventing film is performed in the same manner as the first metal layer forming step. That is, a second metal layer may be formed on the oxide layer by impinging ionized argon gas, which is injected at a high speed through a nozzle, on the same target metal. The oxide layer forming step may be switched to the second metal layer forming step by simply cutting off the oxygen gas mixed with the argon gas in the oxide layer forming step. At this time, it is possible to control the thickness of the second metal layer formed by controlling the amount and speed of the argon gas to be injected and the time of the process.
본 발명의 일 측면에서 제공하는 태양전지용 기판의 제조방법에 따르면, 상기 확산방지막의 복수의 금속층 및 그 사이의 산화물층을 형성하는 과정은, 한번 형성된 진공의 공간 안에서 분사되는 기체의 종류만을 일시적으로 변형함으로써, 금속층 및 금속산화물층이 교차로 적층된 다층 확산방지막을 형성할 수 있는 것이다. 즉, 금속층 및 산화물층을 각각 별개의 공정에서 제조하여 순차적으로 적층하던 종래의 기술과는 달리, 본 발명에서 제공하는 태양전지용 기판의 제조방법에 따를 경우, 추가적인 설비나 복잡한 공정의 변경 없이 금속층 및 그 금속의 산화물층이 교차로 형성되는 다층 확산방지막을 제공되는 것이다.
According to the manufacturing method of a substrate for a solar cell provided in an aspect of the present invention, the process of forming a plurality of metal layers and an oxide layer therebetween of the diffusion preventing film may be performed by temporarily holding only the kind of gas injected in a vacuum space formed once By the modification, it is possible to form a multilayered diffusion barrier film in which a metal layer and a metal oxide layer are alternately stacked. In other words, unlike the conventional technique in which the metal layer and the oxide layer are separately formed and sequentially laminated, according to the manufacturing method of the substrate for a solar cell provided in the present invention, And an oxide layer of the metal is formed at an intersection.
이후, 필요에 따라, 동일한 방식으로 상기 제 2 금속층 위로 다시 금속산화물층을 형성하고, 그 위로 다시 제 3 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 측면에서는 이와 같은 방식으로 제 4 금속층, 제 5 금속층과 같이 다층의 금속층 및 금속산화물층을 형성하는 과정을 모두 포함한다.
Thereafter, if necessary, forming the metal oxide layer again on the second metal layer in the same manner, and then forming the third metal layer on the metal oxide layer again. One aspect of the present invention includes all the steps of forming a metal layer and a metal oxide layer, such as a fourth metal layer and a fifth metal layer, in this manner.
이 때, 상기 금속층의 금속 소재는, 전기전도성이 우수하여 태양전지의 효율을 저하시키지 아니하고, 내식성 및 내구성이 우수한 일반적인 전이금속 종류라면 특별히 한정하지 아니하나, Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, Mo 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것이 바람직하다.
At this time, the metal material of the metal layer is not particularly limited as long as it is a general transition metal material having excellent electrical conductivity and excellent in corrosion resistance and durability without deteriorating the efficiency of the solar cell. However, the metal material of Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, and Mo are preferably mixed.
또한, 상기 금속산화물층의 두께는 상기 확산방지막 전체 두께의 10~50%가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 상기 금속산화물층의 두께는 금속 산화물 층이 복수의 층으로 형성되었을 경우, 그 복수의 층의 두께의 총 합을 의미한다. 금속산화물층의 두께가 상기 확산방지막 전체 두께의 10% 미만일 경우, 확산 차단효과의 개선효과가 미미하여 공정을 부가하는 의미가 없어진다. 또한, 그 두께가 50%를 초과할 경우, 확산방지막의 전기전도성이 크게 열위해져 전지의 에너지 전환 효율을 저하시키는 문제가 있다.
It is preferable that the thickness of the metal oxide layer is controlled to be 10 to 50% of the total thickness of the diffusion preventing film. The thickness of the metal oxide layer means the total sum of the thicknesses of the plurality of layers when the metal oxide layer is formed of a plurality of layers. When the thickness of the metal oxide layer is less than 10% of the total thickness of the diffusion preventing film, the effect of improving the diffusion blocking effect is insignificant and the meaning of adding the process is eliminated. If the thickness exceeds 50%, the electrical conductivity of the diffusion preventing film is considerably reduced, thereby lowering the energy conversion efficiency of the battery.
그리고, 상기 하부기판의 소재는 태양전지의 하부기판에 사용될 수 있는 소재라면 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니하나, 스테인레스, 알루미늄 호일, Fe-Ni계 금속, Fe-Cu계 금속, 폴리이미드계로 이루어진 그룹에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
If the material of the lower substrate is a material that can be used for a lower substrate of a solar cell, the material of the lower substrate is not particularly limited in the present invention, but may be a material selected from the group consisting of stainless steel, aluminum foil, Fe-Ni metal, Fe- And the like.
하기에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것으로, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are for the understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
(( 실시예Example ))
본 발명의 일 측면에서 제공하는 다층 확산방지막과 같이, 동일한 금속 소재로 형성된 다층 구조 사이에 상기 금속 소재의 산화물로 이루어진 금속산화물층을 포함하도록 하부기판 위에 다층 확산방지막을 형성할 경우, 그 산화물층의 두께에 따라 확산 차단효과가 향상되는지 여부 및 전기 전도도가 어느 정도로 감소되는지를 확인하기 위한 실험을 하였다.
When a multi-layered diffusion barrier layer is formed on a lower substrate so as to include a metal oxide layer composed of an oxide of the metal material between multi-layer structures formed of the same metal material, as in the multilayer diffusion barrier provided in one aspect of the present invention, The experiment was conducted to determine whether the diffusion blocking effect was improved according to the thickness of the electrode and to what extent the electrical conductivity was reduced.
이를 위한 비교예(비교예 1)로서, 상기의 금속 소재로 Cr을 선택하고, 스테인레스 스틸(STS 430)을 하부기판으로 하여 상기 하부기판상에 단일의 Cr층을 100㎚ 두께로 증착한 태양전지용 기판을 준비하였다.
As a comparative example (Comparative Example 1), Cr was selected as the metal material, and a single Cr layer was deposited on the lower substrate using stainless steel (STS 430) as a lower substrate to a thickness of 100 nm. A substrate was prepared.
또한, 상기 Cr 금속 소재로 형성된 층 가운데에 두께를 달리하면서(전체 확산방지막의 두께 대비 5%(비교예 2), 10%(발명예 1), 15%(발명예 2), 50%(발명예 3), 55%(비교예 3) 두께) Cr2O3 금속산화물층을 증착한 태양전지용 기판을 준비하였다. 이 때, 상기 비교예와 동일한 기준을 적용하기 위하여, Cr2O3 금속산화물층 및 두 Cr층의 두께의 합이 100nm가 되도록 형성하였다.
The thickness of the entirety of the diffusion barrier layer was 5% (Comparative Example 2), 10% (Example 1), 15% (Example 2), 50% , And 55% (Comparative Example 3) thick Cr 2 O 3 metal oxide layer was deposited on the surface of the solar cell substrate. At this time, in order to apply the same criterion as the comparative example, Cr 2 O 3 The total thickness of the metal oxide layer and the two Cr layers was 100 nm.
그리고, 상기와 같이 제조된, 각 확산방지막을 포함하는 태양전지용 기판을 연료전지의 작동 조건과 유사한 상태인 600?에서, 20분간 열처리한 뒤, 상기 스테인레스 스틸 하부기판의 Fe 성분이 어느 정도 확산방지막 층으로 확산되었는지를 측정하였다. 특히, 확산방지막의 60㎚ 깊이에서의 Fe 농도를 기준으로 하여 그 확산 차단효과를 비교 관찰하였다.
After the heat treatment for 20 minutes at 600 ° C, which is similar to the operating conditions of the fuel cell, the substrate for a solar cell including the anti-diffusion films prepared as described above was annealed for 20 minutes, Layer was measured. In particular, the diffusion barrier effect was compared and observed based on the Fe concentration at a depth of 60 nm of the diffusion barrier.
또한, 그 후 각 확산방지막을 포함하는 태양전지용 기판에 전류를 흘려가며 전기 저항값을 측정하였다.
Then, the electric resistance value was measured while flowing a current through the solar cell substrate including the respective diffusion prevention films.
이에 대한 결과를 하기의 표 1에 첨부하였다.
The results are shown in Table 1 below.
상기의 증착방법은 통상적으로 행해지는 스퍼터링 공정으로 수행되었다. 하부의 STS기판에 닿아있는 제 1 금속층(Cr)을 형성하기 위한 적용조건은, 3mTorr의 압력, 60sccm 유량의 고속 분사 Ar을 사용하여 1000W의 파워를 인가하였다. 그리고, 제 1 금속층 위의 금속산화물층(Cr2O3 )을 형성하기 위한 적용조건은 제 1 금속층의 형성할 때와 동일하게 가져가되, 고속 분사되는 가스만 Ar 가스 60sccm 대신 Ar 30sccm 및 O2 30sccm의 혼합 가스로 변경함으로써 수행하였다. 또한, 상기 금속 산화물층 위의 제 2 금속층(Cr)은 제 1 금속층 형성단계와 동일한 조건을 적용하여 형성하였다.
The above-mentioned vapor deposition method was carried out by a sputtering process which is usually performed. Application conditions for forming the first metal layer (Cr) contacting the lower STS substrate were as follows: power of 1000 W was applied using high-speed injection Ar of 60 sccm at a pressure of 3 mTorr. The application conditions for forming the metal oxide layer (Cr 2 O 3 ) on the first metal layer are the same as those for forming the first metal layer. Instead of the Ar gas of 60 sccm,
(Ω/sq)Electrical resistance value
(Ω / sq)
△ : 열위한 불순물 확산 차단효과, ○ : 우수한 불순물 확산 차단효과?: Impurity diffusion blocking effect for heat,?: Excellent impurity diffusion blocking effect
(확산방지막의 60nm 깊이 기준)
(Based on the depth of the diffusion barrier of 60 nm)
상기 비교예 2를 통해, 금속산화물층의 두께가 전체 확산방지막의 두께 대비 10% 미만의 경우, 본 발명의 일 측면에서 의도하는 금속산화물층을 포함하는 다층 확산방지막의 확산 차단효과가 잘 구현되지 아니함을 확인할 수 있다.
In Comparative Example 2, when the thickness of the metal oxide layer is less than 10% of the total thickness of the diffusion preventing layer, the diffusion blocking effect of the multi-layer diffusion preventing layer including the metal oxide layer No.
상기 비교예 3을 통해, 금속산화물층의 두께가 전체 확산방지막의 두께대비 50%를 초과할 경우, 전기 저항값이 급격히 증가하게 되어 태양전지용 기판으로서의 활용이 불가하게 됨을 확인할 수 있다.
In Comparative Example 3, when the thickness of the metal oxide layer exceeds 50% of the total thickness of the diffusion prevention film, the electrical resistance value increases sharply, making it impossible to use the substrate as a substrate for a solar cell.
또한, 상기 발명예 1 내지 3을 통해, 다층 금속 확산방지막에 포함된 금속산화물층은, 확산방지막 총 두께의 10~50% 두께로 형성될 때, 우수한 확산차단 효과를 가지면서도 전기 전도성이 크게 감소하지 않는, 본 발명의 일 측면에서 의도하는 다층 확산방지막을 구현하게 됨을 확인할 수 있다.
Also, through the inventive examples 1 to 3, when the metal oxide layer included in the multilayered metal diffusion barrier layer is formed to have a thickness of 10 to 50% of the total thickness of the diffusion barrier layer, the electrical conductivity is greatly reduced Layer diffusion preventive film according to an embodiment of the present invention.
10. 하부기판
20. 확산방지막
21. 확산방지막의 제 1 금속층
22. 확산방지막의 금속산화물층
21'. 확산방지막의 제 2 금속층
30. 하부전극10. Lower substrate
20. Diffusion barrier
21. The first metal layer of the diffusion barrier layer
22. Metal oxide layer of the diffusion preventing film
21 '. The second metal layer
30. Lower electrode
Claims (9)
상기 확산방지막은 동일한 금속 소재로 형성된 적어도 2층 이상인 금속 층과,
상기 2층 이상인 금속 층 사이에 상기 금속 소재의 산화물로 형성된 금속산화물층을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판.
And a diffusion preventing film formed on the lower substrate and the lower substrate,
Wherein the diffusion barrier layer comprises a metal layer of at least two layers formed of the same metal material,
And a metal oxide layer formed of an oxide of the metal material between the two or more metal layers.
상기 금속산화물층의 두께는 상기 확산방지막 전체 두께의 10~50%인 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the metal oxide layer has a thickness of 10 to 50% of the total thickness of the diffusion barrier layer.
상기 금속층의 금속 소재는 Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, Mo 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the metal layer of the metal layer comprises one or more selected from the group consisting of Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, and Mo.
상기 하부기판의 소재는 스테인레스, 알루미늄 호일, Fe-Ni계 금속, Fe-Cu계 금속, 폴리이미드계로 이루어진 그룹에서 선택된 1종인 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the lower substrate is one selected from the group consisting of stainless steel, aluminum foil, Fe-Ni-based metal, Fe-Cu-based metal, and polyimide-based material.
하부기판을 제공하는 단계;
금속 소재 타겟에 아르곤가스를 분사시켜 상기 하부기판 위에 제 1 금속층을 스퍼터링(Sputtering) 증착하는 단계;
상기 금속 소재 타겟에 아르곤가스 및 산소가스의 혼합가스를 분사시켜 상기 제 1 금속층 위에 금속산화물층을 스퍼터링 증착하는 단계; 및
상기 금속 소재 타겟에 상기 아르곤가스를 분사시켜 상기 금속산화물층 위에 제 2 금속층을 스퍼터링 증착하는 단계를 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법.
A method of manufacturing a solar cell substrate,
Providing a lower substrate;
Sputtering a first metal layer on the lower substrate by spraying argon gas onto the metal target;
Sputtering a metal oxide layer on the first metal layer by spraying a mixed gas of argon gas and oxygen gas onto the metal target; And
And sputtering a second metal layer on the metal oxide layer by spraying the argon gas onto the metal target.
상기 금속산화물층의 두께는 확산방지막 총 두께의 10~50%인 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein the thickness of the metal oxide layer is 10 to 50% of the total thickness of the diffusion barrier layer.
상기 금속층의 금속은 Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr, Mo 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein the metal of the metal layer is one or more selected from the group consisting of Nb, Ni, Si, Ti, W, Cr and Mo.
스테인레스, 알루미늄 호일, Fe-Ni계 금속, Fe-Cu계 금속, 폴리이미드계로 이루어진 그룹에서 선택된 1종인 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법.
The method of claim 5,
Layer diffusion barrier film is one selected from the group consisting of stainless steel, aluminum foil, Fe-Ni-based metal, Fe-Cu-based metal, and polyimide-based.
상기 분사되는 혼합가스 내 산소가스는 유량%로 30~60%인 것을 포함하는 다층 확산방지막이 구비된 태양전지용 기판의 제조방법.The method of claim 5,
Wherein the oxygen gas in the injected mixed gas has a flow rate of 30 to 60%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120107384A KR101439625B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120107384A KR101439625B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140043221A KR20140043221A (en) | 2014-04-08 |
| KR101439625B1 true KR101439625B1 (en) | 2014-09-16 |
Family
ID=50651920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120107384A KR101439625B1 (en) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101439625B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110752265A (en) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | Thin film solar cell and preparation method thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100029414A (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-17 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and method of fabricating the same |
| KR20110076398A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-06 | 주식회사 티지솔라 | Solar cell including barrier layer and method for fabricating of the same |
| KR20110117703A (en) * | 2009-02-20 | 2011-10-27 | 미아솔 | Protective layer for large-scale production of thin-film solar cells |
| KR20120102282A (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-18 | 한국생산기술연구원 | Cigs-based compound thin film solarcells and the method of manufacturing the same |
-
2012
- 2012-09-26 KR KR1020120107384A patent/KR101439625B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100029414A (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-17 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and method of fabricating the same |
| KR20110117703A (en) * | 2009-02-20 | 2011-10-27 | 미아솔 | Protective layer for large-scale production of thin-film solar cells |
| KR20110076398A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-06 | 주식회사 티지솔라 | Solar cell including barrier layer and method for fabricating of the same |
| KR20120102282A (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-18 | 한국생산기술연구원 | Cigs-based compound thin film solarcells and the method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140043221A (en) | 2014-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101077046B1 (en) | New metal strip product | |
| JP6788144B1 (en) | Solar cell module, solar cell and its manufacturing method | |
| TWI423462B (en) | Method of manufacturing back electrode of silicon bulk solar cell | |
| JP4945088B2 (en) | Stacked photovoltaic device | |
| JP4791098B2 (en) | Integrated thin film solar cell module | |
| JP2015512563A (en) | Semiconductor wafer cell and module processing for back contact photovoltaic modules | |
| CN106252466B (en) | A kind of back contacts hetero-junctions monocrystaline silicon solar cell and preparation method thereof | |
| EP2720276A2 (en) | Solar cell substrate, method for manufacturing same, and solar cell using same | |
| EP4024476B1 (en) | Photovoltaic cell, method for manufacturing same, and photovoltaic module | |
| KR101189686B1 (en) | Photo Active Layer by Silicon Quantum Dot and the Fabrication Method thereof | |
| US9818897B2 (en) | Device for generating solar power and method for manufacturing same | |
| TWI474489B (en) | Photovoltaic cell comprising a thin lamina having a rear junction and method of making | |
| US20110197942A1 (en) | Thin-film thermo-electric generator and fabrication method thereof | |
| JP2005093939A (en) | Integrated tandem connection solar cell and manufacturing method of integrated tandem connection solar cell | |
| KR101439625B1 (en) | Solar cell having multi-diffusion barrier layer and manufacturing method the same | |
| US20120103407A1 (en) | Solar cell and method for manufacturing the solar cell | |
| JP2014525150A (en) | Solar module with reduced power loss and manufacturing method thereof | |
| JP4215697B2 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof | |
| US20140130859A1 (en) | Solar cell substrate and solar cell using same | |
| JP3419108B2 (en) | Manufacturing method of thin film solar cell | |
| JPH01201968A (en) | Photoelectric conversion device | |
| CN103975445B (en) | Solar cell and its manufacture method | |
| JP2005521247A (en) | Self-adjusting series circuit of thin film layer and its fabrication method | |
| TWI483405B (en) | Photovoltaic cell and method of manufacturing a photovoltaic cell | |
| JP5131249B2 (en) | Thin film solar cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170904 Year of fee payment: 4 |