KR101470550B1 - 태양 전지 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 칼코겐 물질을 포함하는 태양 전지를 연속으로 제조할 수 있는 태양 전지 제조 장치에 관한 것으로서, 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기; 및 상기 챔버 외부에 설치되고, 상기 미세 기공체 용기에 유동 상태의 칼코겐 소스를 연속적으로 공급할 수 있는 칼코겐 연속 공급장치;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 기술적 사상은 태양 전지 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 칼코겐 물질을 포함하는 태양 전지를 연속으로 제조할 수 있는 태양 전지 제조 장치에 관한 것이다.
석유 자원의 고갈에 대비하기 위하여, 대체 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있고, 특히 태양 에너지 자원 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 태양 에너지 자원 개발은 태양 에너지를 전기 에너지로 전환하는 태양광 발전으로 주로 이루어지고 있으며, 고효율의 태양 전지의 개발에 연구가 집중되고 있다.
태양 전지는 p-형 반도체 층과 n-형 반도체 층이 접합된 p-n 접합을 가지며, 상기 p-n 접합에 태양광이 도달하여 광기전력을 발생시켜 전기 에너지를 생성한다. 현재 1세대 태양 전지인 실리콘 반도체계 태양 전지가 주로 사용되고 있으나, 경박 단소화, 경제성, 생산성, 제품 적용성 등을 이유로 2세대 태양 전지인 화합물 박막 태양 전지의 개발이 이루어지고 있다.
화합물 박막 태양 전지에서의 광흡수층으로 사용되기 위한 물질로서 황동석(Chalcopyrite)계 화합물 반도체 물질이 있으며 예를 들어 CuInSe2 이 있다. 이러한 황동석계 화합물 반도체 물질은 직접 천이형 에너지 밴드갭을 가지고, 광흡수계수가 1×105 ㎝-1로서 반도체 중에서 가장 높아 두께 1 ㎛ 내지 2 ㎛의 박막으로도 고효율의 태양 전지 제조가 가능하고, 장기적으로 전기광학적 안정성이 매우 우수한 특성을 지니고 있다.
또한, CuInSe2는 밴드갭이 1.04 eV로서 이상적인 밴드갭 1.4 eV를 맞추기 위해 인듐(In)의 일부를 갈륨(Ga)으로, 셀레늄(Se)의 일부를 황(S)으로 치환하기도 하는데, 참고로 CuGaSe2의 밴드갭은 1.6 eV, CuGaS2 는 2.5 eV이다. 따라서, 구리-인듐-갈륨-셀레륨을 포함하는 사원 화합물을 CIGS로 지칭하고, 구리- 인듐-갈륨-셀레륨-황을 포함하는 물질을 CIGSS로 지칭하기도 한다.
그러나, 이러한 CIGS 또는 CIGSS는 다원 화합물이기 때문에, 이러한 물질을 사용한 광흡수층의 제조는 매우 어렵다. 또한, 특히 광흡수층의 제조 공정 중에 수행되는 셀렌화는 유독성과 부식성이 높은 H2Se가스를 사용하므로, 사용상 주의가 요구되며, 특수한 폐가스 처리장치 설치에 따른 추가비용이 발생하는 단점을 안고 있다. 또한, 셀레늄은, 증착이나 증발에 의한 셀레늄 층을 형성할 때에, 높은 분자량의 기체를 형성하는 경향이 크고, 챔버 내의 작은 온도 구배에도 불균일한 고상화가 빠르게 발생하므로, 광흡수층이 불균일한 셀레늄 농도 구배를 가질 수 있고, 이에 따라 칼코겐화 반응성이 저하되고 표면 거칠기가 큰 광츱수층을 형성시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점들은 태양 전지의 효율을 감소시킬 우려가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 칼코겐화 반응성을 증가시키는 것이 용이하여 광흡수층을 연속적으로 형성할 수 있고, 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 태양 전지 제조 장치를 제공하는 것이다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기; 및 상기 챔버 외부에 설치되고, 상기 미세 기공체 용기에 유동 상태의 칼코겐 소스를 연속적으로 공급할 수 있는 칼코겐 연속 공급장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 칼코겐 연속 공급장치는, 상기 미세 기공체 용기 내부에 유동 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 상기 미세 기공체 용기에 설치되는 칼코겐 소스 공급관; 및 상기 칼코겐 소스 공급관에 유동 상태의 칼코겐 소스를 공급하는 액상 칼코겐 저장소;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 칼코겐 연속 공급장치는, 상기 미세 기공체 용기 내부에 액체 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 일단부가 상기 미세 기공체 용기의 수용된 액체 상태의 칼코겐 소스의 수용 수면 이상의 높이에 연결되어 설치되는 칼코겐 소스 액상 공급관; 상기 칼코겐 소스 액상 공급관에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 액상 공급관을 가열하는 공급관 히터; 액체 상태의 상기 칼코겐 소스를 저장하고, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스의 저장 수면 이하의 높이에 상기 칼코겐 소스 액상 공급관의 타단부가 설치되며, 상기 칼코겐 소스 액상 공급관에 액체 상태의 칼코겐 소스를 공급하는 액상 칼코겐 저장소; 및 상기 액상 칼코겐 저장소에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 액상 칼코겐 저장소를 가열하는 저장소 히터;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 칼코겐 연속 공급장치는, 상기 미세 기공체 용기 내부에 기체 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 일단부가 상기 미세 기공체 용기에 연결되어 설치되는 칼코겐 소스 기상 공급관; 상기 칼코겐 소스 기상 공급관에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 기상 공급관을 가열하는 공급관 히터; 기체 상태의 상기 칼코겐 소스 및 액체 상태의 상기 칼코겐 소스를 저장하고, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스의 저장 수면 이상의 높이에 상기 칼코겐 소스 기상 공급관의 타단부가 설치되며, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관에 기체 상태의 칼코겐 소스를 공급하는 기상 칼코겐 저장소; 및 상기 기상 칼코겐 저장소에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 기상 칼코겐 저장소를 가열하는 저장소 히터;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 미세 기공체 용기는, 평평한 형상의 수평 바닥면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수평 박스형 용기일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 상기 대상물을 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 미세 기공체 용기는, 대상물 대향 경사각을 갖는 적어도 하나의 측벽면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수직 박스형 용기일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 상기 대상물을 대향 경사각을 갖는 경사진 상태로 이송할 수 있는 경사형 이송 로울러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 미세 기공체 용기는, 수평 회전축을 중심으로 회전될 수 있고, 그 내경면과 외경면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수평 드럼형 용기일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 상기 대상물을 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 상기 미세 기공체 용기의 내부에 설치되어 유동 상태의 상기 칼코겐 소스를 가열하는 용기 히터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물을 가열하는 대상물 히터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 대상물 히터는, 상기 대상물을 제 1 온도로 1차 가열하는 예열 히터; 및 상기 대상물을 제 2 온도로 2차 가열하는 공정 히터;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 대상물 히터는, 상기 대상물을 제 3 온도로 3차 가열하는 보열 히터;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버; 및 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기;를 포함하고, 상기 미세 기공체 용기는, 대상물 대향 경사각을 갖는 적어도 하나의 측벽면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수직 박스형 용기일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는, 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버; 및 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기;를 포함하고, 상기 미세 기공체 용기는, 수평 회전축을 중심으로 회전될 수 있고, 그 내경면과 외경면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수평 드럼형 용기일 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는 미세 기공체를 통하여 칼코겐 물질을 칼코겐화 반응이 수행되는 대상물에 인입시킨다. 따라서, 칼코겐화 반응을 위하여 최적량의 칼코겐 소스를 사용할 수 있으므로, 칼코겐 물질 소모량을 최소화할 수 있다. 또한, 칼코겐 소스로서 H2Se, H2S와 같은 유독성 및 부식성 물질을 사용하지 않으므로 안정성과 장치 보호를 최대화 할 수 있다. 또한, 칼코겐 물질이 미세 기공체를 통하여 대상물에 직접적으로 공급되므로, 챔버 내의 오염을 최소화할 수 있고, 장비의 사용 시간을 최대화할 수 있고, 또는 장비 유지 및 보수 비용을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 태양 전지 제조 장치는 대상물을 이송수단을 이용하여 이송하면서, 광흡수층을 위한 칼코겐화된 대상물을 연속적 공정으로 형성할 수 있으므로, 공정 시간을 단축하고 작업 효율을 증가시킬 수 있으며, 대량 생산을 가능하게 할 수 있다.
이러한 효과는 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 7의 IX-IX 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 10은 미세 기공체 부재의 기능을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 II-II 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 7의 IX-IX 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 10은 미세 기공체 부재의 기능을 설명하는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 절단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 III-III 절단면을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)는, 크게 챔버(10)와, 미세 기공체 용기(20) 및 칼코겐 연속 공급장치(30)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)는, 내부에 대상물(1)을 수용할 수 있고, 공정 환경을 조성할 수 있는 구조물로서, 도시하지 않았지만, 각종 진공 형성 장치나, 헬륨, 아르곤, 질소 등과 같은 불활성 가스를 공급할 수 있는 불활성 가스 공급 장치나 공정 가스 공급 장치나 로딩 장치나 언로딩 장치나 상기 챔버(10)를 밀봉하거나 개방할 수 있는 게이트 등이 설치될 수 있다.
더욱 구체적으로는, 상기 챔버(10)는, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속, 강화 유리, 석영, 또는 흑연으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 챔버(10)가 강화 유리나 석영과 같은 투명한 물질로 구성되는 경우에는 급속 열처리가 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 예컨데, 상기 대상물(1)은, 웨이퍼나, 칩이나, 석영 기판이나, 유리 기판이나 PCB 기판 등 태양 전지를 제작할 수 있는 모든 구조체로서, 모든 형태의 기판 또는 다양한 층들이 형성될 수 있는 기판일 수 있다.
예를 들어서, 상기 대상물(1)은 기판 상에 구리, 인듐, 갈륨 중 적어도 어느 하나를 포함하는 적어도 하나의 층이 형성된 구조체이거나, 구리층, 인듐층 및 갈륨층으로 이루어진 복합층이 형성된 구조체일 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 몰리브덴 등으로 형성된 하부 전극이 기판 상에 직접적으로 위치할 수 있다. 여기서, 구리층, 인듐층, 및 갈륨층은 각각 별개의 공정으로 형성될 수 있고, 별도의 스퍼터링으로 형성될 수 있다. 또한, 구리층, 인듐층, 및 갈륨층의 적층 순서는 다양하게 변화될 수 있다. 대안적으로, 기판 상에 하나의 구리-인듐-갈륨 층이 위치하는 구조체일 수 있다. 이러한 구리-인듐-갈륨 층은 동시에 구리, 인듐 및 갈륨을 기판 상에 스퍼터링하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 대상물(1)은 예를 들어서, 탄화규소 피복 흑연을 포함하여 열을 상기 대상물(1)에 전달할 수 있는 서셉터(3)(susceptor)나, 캐리어나, 콘테이너 등 각종 대상물 지지부재에 안착되어 이송될 수 있다. 이러한 상기 서셉터(3)의 형태나 형상은 상기 대상물(1)의 형상에 따라 매우 다양할 수 있고, 상기 대상물(1)을 보호할 수 있도록 다양한 형상의 기판 수용홈이 형성될 수 있으며, 진공척이나 정전척이나 클램프나 리프터 등 각종 대상물 고정 장치가 설치될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 미세 기공체 용기(20)는, 예를 들어서, 상기 챔버(10) 내부에 상기 대상물(1)과 미세 간격(D1)으로 설치될 수 있다. 여기서, 상기 미세 간격(D)은 예를 들어서, 대략 0.1 mm 내지 대략 3 mm 의 범위일 수 있고, 그 사이에는 불활성 가스들이 충진될 수 있다.
또한, 예컨데, 상기 미세 기공체 용기(20)는, 상기 대상물(1)에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐(chalcogen) 소스(2a)(2b)를 수용하는 칼코겐 수용 공간(A)이 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 미세 기공체 용기(20)는, 평평한 형상의 수평 바닥면에 칼코겐 통과면(P1)이 형성되는 수평 박스형 용기(21)일 수 있다.
여기서, 상기 칼코겐 소스(2a)(2b)는, 칼코겐 물질인 셀레늄(Se) 또는 황(S)을 포함하는 유동 상태, 즉 기체 또는 액체 상태일 수 있다. 이러한 상기 칼코겐 소스(2a)(2b)는 온도에 따라서 액상 또는 기상으로 변화할 수 있다.
이러한, 상기 미세 기공체 용기(20)는 복수의 미세 기공을 포함하는 미세 기공체 부재로 형성될 수 있다. 도 10은 상기 미세 기공체 부재의 기능을 설명하는 개략도이다. 도 10을 참조하면, 미세 기공체 부재(124)의 미세 기공(129)은 기상화된 칼코겐 소스(190)가 통과하는 크기를 가질 수 있다. 미세 기공(129)의 크기는 다양하게 변화할 수 있고, 예를 들어 수 십 nm 내지 수 십 ㎛ 의 범위를 가질 수 있다. 또한, 미세 기공(129)의 크기는, 예를 들어 6% 내지 11% 범위의 기공도(porosity)로부터 산출될 수 있다. 이러한 미세 기공(129)은 미세 기공체 부재(124)를 구성하는 물질의 결정립계를 따라서 형성될 수 있다.
이러한 미세 기공을 가지는 미세 기공체 부재는 예를 들어 흑연 혹은 석영으로 형성될 수 있다. 예를 들어 미세 기공체 부재(124)는 흑연으로 형성될 수 있고, 예를 들어 1.75 g/cm3 내지 1.86 g/cm3 범위의 밀도를 가지는 흑연으로 형성될 수 있다. 또는, 예를 들어 6% 내지 11% 범위의 기공도(porosity)를 가지는 가지는 흑연으로 형성될 수 있다. 다른 예로서 미세 기공을 가지는 석영(quartz)일 수 있다.
그러나, 이러한 밀도와 기공도는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 2 및 도 10을 참조하여, 예시적으로 미세 기공체 용기(20) 내에서 액체 칼코겐 소스로 부터 기상화된 칼코겐 소스가 미세 기공(129)을 통과하여 대상물(1)상에 도달하여 반응하는 과정에 대해서 개념적으로 설명하기로 한다.
미세 기공체 용기(20) 내 칼코겐 수용 공간(A)으로 액상의 칼코겐 소스(2a)가 공급된다. 예를 들어 칼코겐 소스(190)가 셀레늄으로 구성되는 경우에는, 셀레늄의 녹는점인 220℃ 이상 셀레늄의 끓는점인 685℃ 사이의 온도로 고체의 셀레늄을 가열하여 액상화된 셀레늄을 칼코겐 수용 공간(A)로 공급할 수 있다.
액체 상태의 칼코겐 소스(2a)는 미세 기공체 부재(124) 내의 미세 기공(129) 내로 인입될 수 있다. 그러나, 이러한 미세 기공(129)은 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)을 직접적으로 통과시키지 않고, 기상화된 칼코겐 기체(194)만 통과시킬 수 있다. 미세 기공(129)의 반경은 기공률 원리에 의하여 구할 수 있으며, 예를 들어, 수학식 1과 같을 수 있다.
여기에서, R은 미세 기공의 반경, γLV는 칼코겐 액체의 표면장력, θ는 칼코겐 액체의 접촉각, P는 압력을 의미한다. 미세 기공(129)을 통과한 칼코겐 기체(194)는 대상물(1)에 접촉할 수 있고, 대상물(1)상 에 층을 형성하거나 또는 대상물(1) 내부로 확산될 수 있다. 칼코겐 소스가 셀레늄인 경우, 셀레 늄은 단원자 기체가 아닌 2원자 기체(Se2), 4원자 기체(Se4), 6원자 기체(Se 6) 또는 8원자 기체(Se8)와 같이 다원자 기체를 구성하는 경향이 강하여, 반응성이 낮을 뿐만이니라, 높은 분자량으로 인하여 확산이 활발하게 일어나지 않으므로, 이에 따라 균일한 층을 형성하기 어려운 한계가 있다. 특히 대면적 태양 전지 모듈의 제조에 적용하기 거의 불가능한 한계가 있었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 태양 전지 제조 방법은 상술한 미세 기공체 부재(124)로 이루어진 미세 기공체 용기(20)을 사용함으로써, 상기 칼코겐 기체가 높은 분자량의 기체를 형성하는 경향을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 칼코겐 기체의 반응성을 증가시킬 수 있다. 또한, 미세 기공체 부재(124) 내의 미세 기공(129)을 통하여 기상화된 칼코겐 물질(194)을 대상물(1)에 공급하므로, 대상물(1)에 전체적으로 균일하게 상기 칼코겐 물질을 제공할 수 있다. 또한, 대상물(1)와 미세 기공체 부재(124) 사이의 이격 간격(즉, 대상물(1)과, 미세 기공체 용기(20) 사이의 미세 간격(D1))은 셀레늄을 균일하게 도포할 수 있는 중요한 요소이며, 작을수록 유리하며, 대략 약 1 mm일 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 칼코겐 연속 공급장치(30)는, 예를 들어서, 상기 챔버(10) 외부에 설치되고, 상기 미세 기공체 용기(20)에 유동 상태의 칼코겐 소스(2a)(2b)를 연속적으로 공급할 수 있는 장치일 수 있다.
예를 들어서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 칼코겐 연속 공급장치(30)는, 크게 칼코겐 소스 액상 공급관(31)과, 공급관 히터(32)와, 액상 칼코겐 저장소(33) 및 저장소 히터(34)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨데, 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)은, 상기 미세 기공체 용기(20) 내부에 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)를 공급할 수 있도록 일단부가 상기 미세 기공체 용기(20)의 수용된 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)의 수용 수면(W1) 이상의 높이(H1)에 연결되어 설치될 수 있는 파이프나 튜브일 수 있다.
또한, 예를 들어서, 상기 공급관 히터(32)는, 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)에 설치되는 것으로서, 상기 칼코겐 소스(2a)가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)을 가열하는 히터일 수 있다. 이러한 상기 공급관 히터(32)는, 열선 코일이나 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이져나 유도 가열식 히터나 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 상기 히터의 형상 역시, 박스형이나, 실린더형이나 전열선 형태 등 매우 다양할 수 있다.
또한, 상기 액상 칼코겐 저장소(33)는, 액체 상태의 상기 칼코겐 소스(2a)를 저장하는 일종의 탱크로서, 예컨데, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스(2a)의 저장 수면(W2) 이하의 높이(H1)에 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)의 타단부가 설치될 수 있다.
따라서, 상기 액상 칼코겐 저장소(33)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)이 상기 칼코겐 소스(2a)의 저장 수면(W2) 이하의 높이(H1)에 설치되어 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)에 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)를 지속적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 저장소 히터(34)는, 상기 액상 칼코겐 저장소(33)에 설치되는 것으로서, 상기 칼코겐 소스(2a)가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 액상 칼코겐 저장소(33)를 가열하는 히터일 수 있다. 이러한 상기 저장소 히터(34)는, 열선 코일이나 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이져나 유도 가열식 히터나 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 상기 히터의 형상 역시, 박스형이나, 실린더형이나 전열선 형태 등 매우 다양할 수 있다.
따라서, 상술된 상기 칼코겐 소스 액상 공급관(31)과, 공급관 히터(32)와, 액상 칼코겐 저장소(33) 및 저장소 히터(34)를 이용하여 상기 미세 기공체 용기(20)에 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)를 지속적으로 공급할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)는, 상기 대상물(1)이 안착된 서셉터(3)를 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러(4)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이송 로울러(4)는 컨베이어의 이송 로울러일 수 있고, 상기 이송 로울러(4) 대신, 상기 대상물(1)을 연속적으로 이송할 수 있는 각종 이송 로봇이나 이송 레일이나, 이송 체인이나, 이송 벨트나, 이송 가이드 부재나 LMS(Linear Motor System) 등이 모두 가능하다.
따라서, 상기 대상물(1)은 상기 이송 로울러(4)에 의해서 연속적으로 이송되는 동안, 상기 미세 기공체 용기(20)의 하방을 통과하면서 미립화된 칼코겐 물질이 그 표면에 균일하면서 치밀하고 균등하게 적층될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)는, 상기 챔버(10) 내부에 설치되어 상기 대상물(1)을 가열하는 대상물 히터(40)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 대상물 히터(40)는, 상기 대상물(1)에 열적 충격을 주지 않도록 단계적으로 상기 대상물(1)을 가열할 수 있도록 상기 대상물(1)을 상대적으로 낮은 온도인 제 1 온도로 1차 가열하는 예열 히터(41)와, 상기 대상물(1)을 상대적으로 높은 온도인 제 2 온도로 2차 가열하는 공정 히터(42) 및 상기 대상물(1)을 다시 상대적으로 낮은 온도인 제 3 온도로 3차 가열하는 보열 히터(43)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 예열 히터(41)는, 급격한 온도의 상승을 방지하는 역할을 할 수 있고, 상기 공정 히터(42)는, 공정에 필요한 온도로 가열할 수 있는 역할을 할 수 있으며, 상기 보열 히터(43)는, 급격한 온도의 하강을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이러한 상기 예열 히터(41)와, 상기 공정 히터(42) 및 상기 보열 히터(43)는, 열선 코일이나 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이져나 유도 가열식 히터나 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 상기 히터의 형상 역시, 도면에 국한되지 않고 박스형이나, 실린더형이나 전열선 형태 등 매우 다양할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)는, 상기 미세 기공체 용기(20)의 내부에 설치되어 유동 상태의 상기 칼코겐 소스(2a)(2b)를 가열하는 용기 히터(50)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 용기 히터(50)에 의해서 상기 칼코겐 소스(2a)(2b)가 예컨데, 상기 미세 기공체 용기(20)의 내부에서 기체 상태에서 액체 상태로 또는 액체 상태에서 고체 상태로 변환되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(200)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(200)의 칼코겐 연속 공급장치(60)는, 상기 미세 기공체 용기(20) 내부에 기체 상태의 칼코겐 소스(2b)를 공급할 수 있는 것으로서, 크게 칼코겐 소스 기상 공급관(61)과, 공급관 히터(62)와, 기상 칼코겐 저장소(63) 및 저장소 히터(64)를 포함할 수 있다.
예를 들어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관은, 일단부가 상기 미세 기공체 용기(20)에 연결되어 설치될 수 있다.
또한, 상기 공급관 히터(62)는, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)에 설치되고, 상기 칼코겐 소스(2b)가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)을 가열하는 히터일 수 있다. 이러한 상기 공급관 히터(62)는, 열선 코일이나 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이져나 유도 가열식 히터나 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 상기 히터의 형상 역시, 박스형이나, 실린더형이나 전열선 형태 등 매우 다양할 수 있다.
또한, 상기 기상 칼코겐 저장소(63)는, 기체 상태의 상기 칼코겐 소스(2b) 및 액체 상태의 상기 칼코겐 소스(2a)를 저장하고, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스(2a)의 저장 수면(W3) 이상의 높이(H3)에 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)의 타단부가 설치되며, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)에 기체 상태의 칼코겐 소스(2b)를 공급하는 일종의 저장 탱크일 수 있다.
또한, 상기 저장소 히터(64)는, 상기 기상 칼코겐 저장소(63)에 설치되는 것으로서, 상기 칼코겐 소스(2b)가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 기상 칼코겐 저장소(63)를 가열하는 히터일 수 있다. 이러한 상기 저장소 히터(65)는, 열선 코일이나 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이져나 유도 가열식 히터나 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 상기 히터의 형상 역시, 박스형이나, 실린더형이나 전열선 형태 등 매우 다양할 수 있다.
따라서, 상기 기상 칼코겐 저장소(63)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)이 상기 칼코겐 소스(2a)의 저장 수면(W3) 이상의 높이(H3)에 설치되어 상기 칼코겐 소스 기상 공급관(61)에 기체 상태의 칼코겐 소스(2b)를 지속적으로 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(300)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(300)는, 미세 기공체 용기(20)가, 대상물 대향 경사각(K1)(K2)을 갖는 적어도 하나의 양측벽면에 기체 상태의 칼코겐 소스(2b)가 통과될 수 있는 칼코겐 통과면(P2)이 형성되는 수직 박스형 용기(22)일 수 있다. 여기서, 상기 기체 상태의 칼코겐 소스(2b) 대신, 상기 미세 기공체 용기(20) 내부에 액체 상태의 칼코겐 소스(2a)가 충전될 수도 있다. 또한, 상기 수직 박스형 용기(22)는, 상기 대상물(1)과 미세 간격(D2)으로 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(300)는, 상기 대상물(1)이 안착된 서셉터(3)를 대향 경사각(K1)(K2)을 갖는 경사진 상태로 이송할 수 있는 경사형 이송 로울러(5)를 더 포함할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 경사형 이송 로울러(5)는, 실을 감을 수 있는 실패와 같이 형성되어 상기 대상물(1)이 안착된 상기 서셉터(3)의 양측부(도 5 및 도 6에서는 상부와 하부)를 경사지게 지지할 수 있다.
이러한, 이러한, 상기 이송 로울러(5)는 경사형 컨베이어의 이송 로울러일 수 있고, 상기 이송 로울러(5) 대신, 상기 대상물(1)을 연속적으로 이송할 수 있는 각종 이송 로봇이나 이송 레일이나, 이송 체인이나, 이송 밸트나, 이송 가이드 부재나 LMS(Linear Mortor System) 등이 모두 가능하다.
여기서, 상기 경사각(K1)(K2)는 수직 방향을 기준으로 경사진 각도를 나타내는 수 있고, 상기 경사각(K1)(K2)은 0도일 수도 있으나, 액상의 칼코겐 물질이 중력에 의해 낙하되면서 일부는 표면에 도포되고, 다른 일부는 상기 대상물(1)의 표면을 경사지게 지나갈 수 있도록, 예컨데, 상기 경사각(K1)는, +10도 내지 +75 일 수 있고, 상기 경사각(K2)는, -5도 내지 -75 일 수 있다. 이러한 상기 경사각(K1)(K2)은 상기 대상물(1)의 특성과, 상기 칼코겐 물질의 특성 및 가공 특성 등에 따라 최적화되어 결정될 수 있다.
한편, 상기 칼코겐 연속 공급장치(30)는, 상기 수직 박스형 용기(22)의 양측벽면을 제외한 전면, 후면, 상면, 하면 등에 설치될 수 있고, 도 5에서는 상기 수직 박스형 용기(22)의 상면에 설치된 상태를 예시하였으나, 이외에도 다양한 위치에 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(400)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII 절단면을 나타내는 단면도이고, 도 9는 도 7의 IX-IX 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(400)는, 미세 기공체 용기(20)가, 수평 회전축(23a)을 중심으로 회전될 수 있고, 그 내경면과 외경면에 칼코겐 통과면(P3)이 형성되는 수평 드럼형 용기(23)일 수 있다.
여기서, 상기 액체 상태의 칼코겐 소스(2a) 대신, 상기 미세 기공체 용기(20) 내부에 기체 상태의 칼코겐 소스(2b)가 충전될 수도 있다. 또한, 상기 수평 드럼형 용기(23)는, 상기 대상물(1)과 미세 간격(D3)으로 설치되고, 모터 등 각종 회전 장치와 연결되어 회전되면서 상기 대상물(1)의 표면에 칼코겐 물질을 골고루 공급할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(400)는, 상기 대상물(1)이 안착된 서셉터(3)를 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러(6)를 더 포함할 수 있다.
이러한, 상기 이송 로울러(6)는 컨베이어의 이송 로울러일 수 있고, 상기 이송 로울러(6) 대신, 상기 대상물(1)을 연속적으로 이송할 수 있는 각종 이송 로봇이나 이송 레일이나, 이송 체인이나, 이송 밸트나, 이송 가이드 부재나 LMS(Linear Mortor System) 등이 모두 가능하다.
또한, 상기 칼코겐 연속 공급장치(30)는, 상기 수평 드럼형 용기(23)의 일측면에 베어링(B)에 의해 회전 지지되는 파이프형 수평 회전축(23a)과 연통되어 설치될 수 있다.
이러한 상기 수평 드럼형 용기(23)의 회전 속도나 회전 방향은, 상기 대상물(1)의 특성과, 상기 칼코겐 물질의 특성 및 가공 특성 등에 따라 최적화되어 결정될 수 있다.
그러므로, 이러한 본 발명의 여러 실시예들에 따른 태양 전지 제조 장치(100)(200)(300)(400)에 의하면, 다양한 형태의 미세 기공체 용기(20)를 이용하여 상기 대상물(1)을 연속적으로 이동하면서 이송 라인의 끊김이나 중단함이 없이 칼코겐 물질을 상기 대상물(1)의 표면에 균일하게 공급하여 치밀하고 균등한 가공층을 형성함으로써 태양 전지의 성능을 향상시키는 것은 물론이고, 짧은 시간에 대량의 제품을 생산하게 하여 생산성을 비약적으로 증대시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 대상물
2a, 2b: 칼코겐 소스
3: 서셉터
4: 수평형 이송 로울러
5: 경사형 이송 로울러
6: 수평형 이송 로울러
D1, D2: 미세 간격
A: 칼코겐 수용 공간
10: 챔버
20: 미세 기공체 용기
21: 수평 박스형 용기
22: 수직 박스형 용기
23: 수평 드럼형 용기
23a: 수평 회전축
30, 60: 칼코겐 연속 공급장치
100, 200, 300, 400: 태양 전지 제조 장치
W1: 수용 수면
W2, W3: 저장 수면
H1, H3: 높이
31: 칼코겐 소스 액상 공급관
32: 공급관 히터
33: 액상 칼코겐 저장소
34: 저장소 히터
P1, P2, P3: 칼코겐 통과면
40: 대상물 히터
41: 예열 히터
42: 공정 히터
43: 보열 히터
50: 용기 히터
61: 칼코겐 소스 기상 공급관
62: 공급관 히터
63: 기상 칼코겐 저장소
64: 저장소 히터
K1, K2: 대상물 대향 경사각
B: 베어링
2a, 2b: 칼코겐 소스
3: 서셉터
4: 수평형 이송 로울러
5: 경사형 이송 로울러
6: 수평형 이송 로울러
D1, D2: 미세 간격
A: 칼코겐 수용 공간
10: 챔버
20: 미세 기공체 용기
21: 수평 박스형 용기
22: 수직 박스형 용기
23: 수평 드럼형 용기
23a: 수평 회전축
30, 60: 칼코겐 연속 공급장치
100, 200, 300, 400: 태양 전지 제조 장치
W1: 수용 수면
W2, W3: 저장 수면
H1, H3: 높이
31: 칼코겐 소스 액상 공급관
32: 공급관 히터
33: 액상 칼코겐 저장소
34: 저장소 히터
P1, P2, P3: 칼코겐 통과면
40: 대상물 히터
41: 예열 히터
42: 공정 히터
43: 보열 히터
50: 용기 히터
61: 칼코겐 소스 기상 공급관
62: 공급관 히터
63: 기상 칼코겐 저장소
64: 저장소 히터
K1, K2: 대상물 대향 경사각
B: 베어링
Claims (17)
- 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버;
상기 챔버에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기; 및
상기 미세 기공체 용기에 유동 상태의 칼코겐 소스를 연속적으로 공급할 수 있는 칼코겐 연속 공급장치;
를 포함하고,
상기 대상물은, 태양 전지용 기판이고,
상기 칼코겐 소스는, 셀레늄(Se) 또는 황(S)을 포함하며,
상기 미세 기공체 용기는, 1.75 g/cm3 내지 1.86 g/cm3 범위의 밀도를 가지는 흑연을 포함하거나 또는 6% 내지 11% 범위의 기공도(porosity)를 가지는 흑연을 포함하는 것인, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 칼코겐 연속 공급장치는,
상기 미세 기공체 용기 내부에 유동 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 상기 미세 기공체 용기에 설치되는 칼코겐 소스 공급관; 및
상기 칼코겐 소스 공급관에 유동 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있는 액상 칼코겐 저장소;
를 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 칼코겐 연속 공급장치는,
상기 미세 기공체 용기 내부에 액체 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 일단부가 상기 미세 기공체 용기의 수용된 액체 상태의 칼코겐 소스의 수용 수면 이상의 높이에 연결되어 설치되는 칼코겐 소스 액상 공급관;
상기 칼코겐 소스 액상 공급관에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 액상 공급관을 가열하는 공급관 히터;
액체 상태의 상기 칼코겐 소스를 저장하고, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스의 저장 수면 이하의 높이에 상기 칼코겐 소스 액상 공급관의 타단부가 설치되며, 상기 칼코겐 소스 액상 공급관에 액체 상태의 칼코겐 소스를 공급하는 액상 칼코겐 저장소; 및
상기 액상 칼코겐 저장소에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 액체 상태를 유지할 수 있도록 상기 액상 칼코겐 저장소를 가열하는 저장소 히터;
를 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 칼코겐 연속 공급장치는,
상기 미세 기공체 용기 내부에 기체 상태의 칼코겐 소스를 공급할 수 있도록 일단부가 상기 미세 기공체 용기에 연결되어 설치되는 칼코겐 소스 기상 공급관;
상기 칼코겐 소스 기상 공급관에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 칼코겐 소스 기상 공급관을 가열하는 공급관 히터;
기체 상태의 상기 칼코겐 소스 및 액체 상태의 상기 칼코겐 소스를 저장하고, 저장된 액체 상태의 상기 칼코겐 소스의 저장 수면 이상의 높이에 상기 칼코겐 소스 기상 공급관의 타단부가 설치되며, 상기 칼코겐 소스 기상 공급관에 기체 상태의 칼코겐 소스를 공급하는 기상 칼코겐 저장소; 및
상기 기상 칼코겐 저장소에 설치되고, 상기 칼코겐 소스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 기상 칼코겐 저장소를 가열하는 저장소 히터;
를 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 기공체 용기는, 평평한 형상의 수평 바닥면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수평 박스형 용기인, 태양 전지 제조 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 대상물을 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 기공체 용기는, 대상물 대향 경사각을 갖는 적어도 하나의 측벽면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수직 박스형 용기인, 태양 전지 제조 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 대상물을 대향 경사각을 갖는 경사진 상태로 이송할 수 있는 경사형 이송 로울러;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 기공체 용기는, 수평 회전축을 중심으로 회전될 수 있고, 그 내경면과 외경면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수평 드럼형 용기인, 태양 전지 제조 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 대상물을 수평한 상태로 이송할 수 있는 수평형 이송 로울러;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 미세 기공체 용기의 내부에 설치되어 유동 상태의 상기 칼코겐 소스를 가열하는 용기 히터;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 대상물을 가열하는 대상물 히터;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 대상물 히터는,
상기 대상물을 제 1 온도로 1차 가열하는 예열 히터; 및
상기 대상물을 제 2 온도로 2차 가열하는 공정 히터;
를 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 대상물 히터는,
상기 대상물을 제 3 온도로 3차 가열하는 보열 히터;
를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 내부에 대상물을 수용할 수 있는 챔버;
상기 챔버에 설치되고, 상기 대상물에 칼코겐 성분이 균일하게 분산된 기체 상태로 도포될 수 있도록 미세기공이 형성될 수 있고, 유동 상태의 칼코겐 소스를 수용하는 칼코겐 수용 공간이 형성되는 미세 기공체 용기; 및
상기 미세 기공체 용기에 유동 상태의 칼코겐 소스를 연속적으로 공급할 수 있는 칼코겐 연속 공급장치;
를 포함하고,
상기 미세 기공체 용기는, 대상물 대향 경사각을 갖는 적어도 하나의 측벽면에 칼코겐 통과면이 형성되는 수직 박스형 용기이고,
상기 대상물을 대향 경사각을 갖는 경사진 상태로 이송할 수 있는 경사형 이송 로울러;를 더 포함하는, 태양 전지 제조 장치. - 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020130085351A KR101470550B1 (ko) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | 태양 전지 제조 장치 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101771305B1 (ko) * | 2015-03-18 | 2017-08-24 | 주식회사 엘지화학 | 셀레늄 화합물을 이용한 태양전지 광흡수층의 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007644A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Sharp Corp | スパッタリング装置及び半導体装置の製造方法 |
| EP2139025A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-30 | Applied Materials, Inc. | Arrangement for coating a cristalline silicon solar cell with an antireflection/passivation layer |
| KR101084275B1 (ko) * | 2009-09-22 | 2011-11-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 소스 가스 공급 유닛, 이를 구비하는 증착 장치 및 방법 |
-
2013
- 2013-07-19 KR KR1020130085351A patent/KR101470550B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR101084275B1 (ko) * | 2009-09-22 | 2011-11-16 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 소스 가스 공급 유닛, 이를 구비하는 증착 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101771305B1 (ko) * | 2015-03-18 | 2017-08-24 | 주식회사 엘지화학 | 셀레늄 화합물을 이용한 태양전지 광흡수층의 제조방법 |
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