KR101459040B1 - 박막형 태양전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막형 태양전지 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 박막형 태양전지는, 표면 처리에 의한 요철층이 형성된 기판; 상기 기판 상에 형성된 후면 전극층; 상기 후면 전극층 상에 형성된 광 흡수층; 및 상기 기판과 상기 후면 전극층 사이에 형성된 접착층;을 포함하되, 상기 접착층의 두께(T)와 상기 요철층의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

박막형 태양전지 및 그 제조방법{Thin film solar cell and Method of fabricating the same}
본 발명은 박막형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막형 태양전지에 적용되는 기판과 후면 전극층 사이에 밀착력 향상을 위한 접착층을 삽입하여 박리 강도 특성이 향상된 박막형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목되고 있다. 태양전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 발전과, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(Photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지가 있으며, 태양전지라고 하면 일반적으로 태양광 전지(이하, '태양전지'라 한다)를 일컫는다.
이러한 태양전지는 원료 물질에 따라 크게 다결정(poly crystal) 및 단결정(single crystal) 실리콘 태양전지 또는 비정질 실리콘 태양전지와 같은 실리콘계 태양전지와 화합물 반도체 태양전지 등으로 분류된다.
이 중 화합물 반도체 태양전지의 하나로서 CIGS계 태양전지는 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se) 등의 원소로 이루어지는 광흡수 계수가 높은 광흡수층을 유리(glass) 등의 기판상에 증착하여 전기에너지를 생산하게 되는 태양전지로서, 두께가 얇은 박막으로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하며, 또한 전기, 광학적 안정성이 우수하여 매우 이상적인 광흡수층을 형성할 수 있어 저가, 고효율의 태양전지 재료로 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 박막형 태양전지의 후면 전극층에는 높은 융점과 낮은 오옴접촉(ohmic contact) 및 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온에 대한 안정성이 우수한 몰리브덴(Mo)이 주로 사용되고 있다.
그런데, 몰리브덴으로 이루어진 후면 전극층과 기판은 상호간에 열팽창계수가 다르기 때문에 격자 부정합(mismatch)이 발생하게 된다. 이는 후면 전극층과 기판의 접촉 계면에서의 결합력 감소로 이어지고, 결국에는 후면 전극층이 기판의 표면에서 벗겨지는(peeling) 현상이 발생하여 이들이 박리될 수 있으며, 이로 인해 효율 및 안정성이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 박막형 태양전지에 적용되는 기판의 표면 처리와 함께 기판과 후면 전극층 사이에 밀착력 향상을 위한 접착층을 삽입하고, 표면 처리된 기판의 조도와 접착층의 두께를 최적화함으로써, 박리 강도 특성을 향상시켜 태양전지의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있는 박막형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지는, 표면 처리에 의한 요철층이 형성된 기판; 상기 기판 상에 형성된 후면 전극층; 상기 후면 전극층 상에 형성된 광 흡수층; 및 상기 기판과 상기 후면 전극층 사이에 형성된 접착층;을 포함하되, 상기 접착층의 두께(T)와 상기 요철층의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기판의 요철층은 플라즈마 표면 처리를 이용하여 형성된다.
바람직하게, 상기 플라즈마 표면 처리는 질소 또는 산소 플라즈마 표면 처리이다.
바람직하게, 상기 기판의 요철층은 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚이다.
바람직하게, 상기 접착층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금이다.
바람직하게, 상기 접착층은 두께(T)가 5 ~ 100㎚이다.
바람직하게, 상기 후면 전극층은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 광 흡수층은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 함유하는 CIGS계 화합물층을 포함한다.
바람직하게, 상기 광 흡수층 상에 형성된 버퍼층, 윈도우층 및 전면 전극층을 더 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은, (a) 기판을 표면 처리하여 요철층을 형성하는 단계; (b) 상기 기판 상에 접착층을 형성하는 단계; (c) 상기 접착층 상에 후면 전극층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 접착층의 두께(T)와 상기 요철층의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (a) 단계는, 플라즈마 표면 처리를 이용하여 상기 기판 상에 요철층을 형성한다.
바람직하게, 상기 (a) 단계에서, 상기 플라즈마 표면 처리는 질소 또는 산소 플라즈마 표면 처리이다.
바람직하게, 상기 (a) 단계에서, 상기 기판의 요철층은 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚이다.
바람직하게, 상기 (b) 단계에서, 상기 접착층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금이다.
바람직하게, 상기 (b) 단계에서, 상기 접착층은 두께(T)가 5 ~ 100㎚이다.
바람직하게, 상기 (c) 단계에서, 상기 후면 전극층은 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 (d) 단계에서, 상기 광 흡수층은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 함유하는 CIGS계 화합물층을 포함한다.
바람직하게, 상기 (d) 단계 이후, 상기 광 흡수층 상에 버퍼층, 윈도우층 및 전면 전극층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 박막형 태양전지에 적용되는 기판의 표면 처리와 함께 기판과 후면 전극층 사이에 밀착력 향상을 위한 접착층을 삽입하고, 표면 처리된 기판의 조도와 접착층의 두께를 최적화함으로써, 기판과 후면 전극층의 초기 밀착력을 향상시킴과 함께, 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 발생될 수 있는 박리 현상을 억제할 수 있게 되어 박막형 태양전지의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2 내지 5는 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정 단면도들이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 태양전지는, 기판(100), 접착층(200), 후면 전극층(300) 및 광 흡수층(400)을 포함한다. 또한, 상기 박막형 태양전지는 광 흡수층(400) 상에 버퍼층(500), 윈도우층(600) 및 전면 전극층(700)을 더 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 상면에 표면 처리에 의한 요철층(110)이 형성된다. 상기 기판(100)은 플랙시블한 특성을 갖도록 폴리이미드(polyimide)를 이용한 폴리머 기판이 이용될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 폴리머 기판 이외에도 태양전지의 적층 구조의 기초가 될 수 있는 다양한 재질이 사용될 수 있음은 자명하다. 예컨대, 절연성을 갖는 유리 기판으로 소다라임(sodalime) 유리를 이용한 기판이 이용될 수 있다.
상기 기판(100)의 요철층(110)은 플라즈마 표면 처리를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 플라즈마 표면 처리에 의해 표면의 오염 물질의 제거와 함께 표면의 일부가 제거되어 소정의 조도를 갖는 요철층(110)이 형성되게 된다. 이때, 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)는 5 ~ 20㎚인 것이 바람직하다. 여기서, 평균 조도(Rz)는 기판(100) 표면을 원자력현미경(AFM; atomic force microscopy)으로 관찰하여 측정된 수치를 십점평균 조도 분석법을 통해 얻어지는 결과를 의미한다.
구체적으로, 상기 기판(100)에 요철층(110)을 형성하기 위한 플라즈마 표면 처리 공정은 진공 챔버 내부에 질소 또는 산소 가스를 투입하고, 400V의 MF(midium frequency) 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마를 기판(100)의 표면에 충동시키는 것에 의해 소정의 조도를 갖는 요철층(110)을 형성하게 된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(100)의 표면에 요철층(110)을 형성할 수 있는 다양한 공정이 이용될 수 있음은 자명하다. 예컨대, 스퍼터링법이나, 샌드 블라스트법이나, 화학 처리에 의한 습식 식각법이 이용될 수도 있다.
상기 접착층(200)은 상기 기판(100)과 후면 전극층(300)의 밀착력을 향상시키기 위한 금속 도체층으로서, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금으로 이루어진다. 또한, 접착층(200)은 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 접착층(200)은 두께(T)가 5 ~ 100㎚로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)와 접착층(200)의 두께(T)를 제어하여 상기 접착층(200)의 두께(T)와 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상이 되도록 형성한다. 이는 접착층(200)의 두께(T)와 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 1 미만일 경우, 접착층(200)이 상기 기판(100) 상에서 상기 후면 전극층(300)과의 밀착력 향상에 기여하기에 충분한 두께(T)를 가질 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 기판(100)의 요철층(110)의 오목한 부분이 접착층(200)으로 충분히 피복되지 않아 공극이 생기거나, 또는 볼록한 부분의 접착층(200)이 얇아지는 등의 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 후면 전극층(300)을 형성한 뒤 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 상기 접착층(200)에 형성된 공극이나 얇아진 부분이 쉽게 열화될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 따르면, 상기 접착층(200)의 두께(T)와 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상이 되도록 형성됨으로써, 기판(100)과 후면 전극층(200)의 초기 밀착력을 향상시킴과 함께, 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 발생될 수 있는 박리 현상을 억제할 수 있게 되어 박막형 태양전지의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.
상기 후면 전극층(300)은 도전성을 갖는 금속층으로서 높은 전기전도성과 광 흡수층(400)과의 오믹 접촉(ohmic contact) 및 셀레늄(Se) 분위기 하에서의 고온 안정성을 갖는 몰리브덴(Mo)이 사용될 수 있다. 상기 후면 전극층(300)은 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(400)은 태양광을 흡수하여 기전력을 발생시키기 위한 것으로서, CIGS계의 재질로 형성된다. CIGS는 구리(Cu), 인듐(In), 셀레늄(Se)으로 이루어진 CuInSe2(CIS)의 3원소 반도체에 갈륨(Ga) 원소를 도핑하여 효율을 증가시킨 것이다.
상기 버퍼층(500)은 p형 반도체 층인 상기 광 흡수층(400)과 pn접합되는 n형의 반도체 층으로서, 황화 카드뮴(Cds)로 형성된다.
상기 윈도우층(600)은 투명한 전극층으로서, ITO, ZnO 또는 i-ZnO 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이때, 상기 윈도우층(600)의 상면에는 전하를 효과적으로 포집하기 위해서 알루미늄(Al)이나 니켈(Ni)과 같은 금속 재질로 이루어진 금속층인 전면 전극층(700)이 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막형 태양전지는 기판(100)의 표면 처리로 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚인 요철층(110)을 형성하고, 후면 전극층(300)과의 밀착력 향상을 위한 접착층(200)을 형성하는데 있어서, 접착층(200)의 두께(T)와 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상이 되도록 형성됨으로써, 기판(100)과 후면 전극층(300)의 초기 밀착력을 향상시킴과 함께, 후면 전극층(300) 상에 광 흡수층(400)을 형성하는 과정에서 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 발생될 수 있는 박리 현상을 억제할 수 있게 되어 박막형 태양전지의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.
도 2 내지 5는 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정 단면도들이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은, 기판(100)을 표면 처리하여 요철층(110)을 형성하는 단계와, 상기 기판(100) 상에 접착층(200)을 형성하는 단계와, 상기 접착층(200) 상에 후면 전극층(300)을 형성하는 단계와, 상기 후면 전극층(300) 상에 광 흡수층(400)을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 박막형 태양전지의 제조방법은 광 흡수층(400) 상에 버퍼층(500), 윈도우층(600) 및 전면 전극층(700)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(100)을 준비하고, 상기 기판(100)의 표면에 표면 처리에 의한 요철층(110)을 형성한다. 상기 기판(100) 상에 형성되는 요철층(110)은 플라즈마 표면 처리를 이용하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 기판(100)에 요철층(110)을 형성하기 위한 플라즈마 표면 처리 공정은 진공 챔버(미도시) 내부에 질소 또는 산소 가스를 투입하고, 400V의 MF(midium frequency) 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마를 기판(100)의 표면에 충동시키는 것에 의해 소정의 조도를 갖는 요철층(110)을 형성하게 된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(100)의 표면에 요철층(110)을 형성할 수 있는 다양한 공정이 이용될 수 있음은 자명하다. 예컨대, 스퍼터링법이나, 샌드 블라스트법이나, 화학 처리에 의한 습식 식각법이 이용될 수도 있다. 이때, 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)는 5 ~ 20㎚인 것이 바람직하다.
그런 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100) 상에 접착층(200)을 형성한다. 상기 접착층(200)은 상기 기판(100)과 후면 전극층(300)의 밀착력을 향상시키기 위한 금속 도체층으로서, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금으로 이루어진다. 또한, 접착층(200)은 스퍼터링(Sputtering)법을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 접착층(200)은 두께(T)가 5 ~ 100㎚로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 접착층(200)의 두께(T)와 상기 요철층(110)의 평균 조도(Rz)가 적어도 1 이상이 되도록 형성한다. 이는 접착층(200)의 두께(T)와 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 1 미만일 경우, 접착층(200)이 상기 기판(100) 상에서 상기 후면 전극층(300)과의 밀착력 향상에 기여하기에 충분한 두께(T)를 가질 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 기판(100)의 요철층(110)의 오목한 부분이 접착층(200)으로 충분히 피복되지 않아 공극이 생기거나, 또는 볼록한 부분의 접착층(200)이 얇아지는 등의 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 후면 전극층(300)을 형성한 뒤 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 상기 접착층(200)에 형성된 공극이나 얇아진 부분이 쉽게 열화될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 접착층(200) 상에 후면 전극층(300)을 형성한다. 이는 스퍼터링법을 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 접착층(200)의 형성과 연속적으로 이루어지되, 스퍼터링의 타겟 물질을 접착층(200)의 형성 물질에서 후면 전극층(300)의 형성 물질인 몰리브덴(Mo)으로 변경하여 공정이 이루어지게 된다.
그리고 나서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 후면 전극층(300) 상에 광 흡수층(400)을 형성한다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 광 흡수층(400) 상에 버퍼층(500), 윈도우층(600) 및 전면 전극층(700)을 순차적으로 적층시켜 박막형 태양전지를 완성하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법에 의해 기판(100)의 표면 처리로 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚인 요철층(110)을 형성하고, 후면 전극층(400)과의 밀착력 향상을 위한 접착층(200)을 형성하는데 있어서, 접착층(200)의 두께(T)와 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상이 되도록 형성됨으로써, 기판(100)과 후면 전극층(300)의 초기 밀착력을 향상시킴과 함께, 후면 전극층(300) 상에 광 흡수층(400)을 형성하는 과정에서 셀레늄(Se) 분위기에서의 고온 처리와 같은 후공정에서 발생될 수 있는 박리 현상을 억제할 수 있게 되어 박막형 태양전지의 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실험예를 들어 접착층(200)의 두께(T)와 요철층(110)의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)와 밀착력의 관계를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실험예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실험예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실험예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실험예
먼저, 폴리이미드 기판을 준비하였다. 이어서, 준비된 폴리이미드 기판을 진공 챔버 내에 위치시키고, 질소 가스를 투입하고 400V의 MF(midium frequency) 전원을 인가하여 플라즈마 표면 처리를 시행하였다. 이때, 폴리이미드 기판은 플라즈마 표면 처리를 통해 표면의 평균 조도(Rz)가 약 5 ~ 20㎚을 갖도록 하였다.
그런 다음, 표면 처리된 폴리이미드 기판을 DC 스퍼터링 챔버에 위치시키고, 타겟 물질로 니켈-크롬(N-Cr) 합금으로 하고, 3mTorr의 공정 압력을 유지한 상태에서 접착층을 형성시켰다. 이때, 접착층은 형성되는 두께를 조절하여 하기 표 1과 같은 접착층 두께(T)와 기판의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)를 가질 수 있는 시료를 6개 제작하였다.
실험예에 따른 시료의 밀착력과의 관계
상기 실험예에 따라 제작된 6개의 시료에 대하여, 400℃에서 30분 동안 가열한 후, UTM(Universal Testing Machine)을 활용하여 폭 1㎚를 기준으로 밀착력을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
T/Rz 밀착력(kN/m)
실험예1 0.5 0.40
실험예2 0.8 0.67
실험예3 1 0.69
실험예4 3 0.69
실험예5 6 0.71
실험예6 8 0.72
상기 표 1을 참조하면, 실험예에 따라 제작된 시료의 밀착력은 접착층의 두께(T)와 기판의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있고, 특히, 접착층의 두께(T)와 기판의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 1 이하인 실험예1 및 2보다 1 이상인 실험예3 내지 실험예6에서 밀착력이 양호하다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 기판 110 : 요철층
200 : 접착층 300 : 후면 전극층
400 : 광 흡수층 500 : 버퍼층
600 : 윈도우층 700 : 전면 전극층

Claims (18)

  1. 표면 처리에 의한 요철층이 형성된 기판;
    상기 기판 상에 형성된 후면 전극층;
    상기 후면 전극층 상에 형성된 광 흡수층; 및
    상기 기판과 상기 후면 전극층 사이에 형성된 접착층;을 포함하되,
    상기 접착층은 두께(T)가 5 ~ 100㎚이고,
    상기 접착층의 두께(T)와 상기 요철층의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 요철층은 플라즈마 표면 처리를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 표면 처리는 질소 또는 산소 플라즈마 표면 처리인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 요철층은 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 후면 전극층은 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광 흡수층은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 함유하는 CIGS계 화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광 흡수층 상에 형성된 버퍼층, 윈도우층 및 전면 전극층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  10. (a) 기판을 표면 처리하여 요철층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 접착층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 접착층 상에 후면 전극층을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 (b) 단계에서, 상기 접착층은 두께(T)가 5 ~ 100㎚이고,
    상기 접착층의 두께(T)와 상기 요철층의 평균 조도(Rz)의 비(T/Rz)가 적어도 1 이상인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 플라즈마 표면 처리를 이용하여 상기 기판 상에 요철층을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 플라즈마 표면 처리는 질소 또는 산소 플라즈마 표면 처리인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 기판의 요철층은 평균 조도(Rz)가 5 ~ 20㎚인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 접착층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo) 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  15. 삭제
  16. 제10항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 후면 전극층은 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 상기 광 흡수층은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 함유하는 CIGS계 화합물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후, 상기 광 흡수층 상에 버퍼층, 윈도우층 및 전면 전극층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.
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