KR101484622B1 - Thin-film type solar cell having a current collecting electrode and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막형 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 하부 투명 전극층의 전도도가 증가되어 하부 투명 전극층의 투과도가 향상되고, 두께가 얇은 박막형 태양전지와 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin-film solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin-film solar cell having a lower transparent electrode layer with increased conductivity and improved transmittance of the lower transparent electrode layer and a manufacturing method thereof.

본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태양전지는 투명 기판과 하부 투명 전극층 사이에 패터닝된 적어도 하나 이상의 집전(集電) 전극 및 상기 하부 투명 전극층 위에 순차적으로 형성된 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 포함한다.The thin film solar cell according to an embodiment of the present invention includes at least one current collecting electrode patterned between a transparent substrate and a lower transparent electrode layer and a photoelectric conversion semiconductor layer and an upper metal electrode layer sequentially formed on the lower transparent electrode layer do.

태양전지, 박막, 투명 전극층, 패터닝, 집전 전극 Solar cell, thin film, transparent electrode layer, patterning, current collecting electrode

Description

집전 전극이 구비된 박막형 태양전지와 그 제조방법{THIN-FILM TYPE SOLAR CELL HAVING A CURRENT COLLECTING ELECTRODE AND FABRICATING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thin film solar cell having a collector electrode,

본 발명은 박막형 태양전지와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 하부 투명 전극층의 전도도가 증가되어 하부 투명 전극층의 투과도가 향상되고, 두께가 얇은 박막형 태양전지와 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin film solar cell having improved conductivity of a lower transparent electrode layer and improved transmittance of a lower transparent electrode layer and a manufacturing method thereof.

최근, 에너지 자원 확보와 지구 온난화 극복 등을 위하여 친환경적인 대체 에너지의 개발 및 활용이 활발히 진행되고 있다.In recent years, development and utilization of environmentally friendly alternative energy have been actively carried out to secure energy resources and overcome global warming.

이러한 대체 에너지로는 태양전지, 풍력, 조력, 연료전지 등이 있다. 이 중 태양전지는 태양으로부터 전달되는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 에너지를 생산하는 소자로서, 차세대 청정 에너지원으로 각광받고 있는 소자이다.These alternative energies include solar cells, wind power, tidal power, and fuel cells. Among them, the solar cell is a device that generates energy by converting light energy transferred from the sun into electric energy, and it is a device that is attracting attention as a next generation clean energy source.

일반적으로 종래의 기판 투과형 박막 태양전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 기판(10), 하부 투명 전극층(20), 광전변환 반도체층(30), 반사층(40), 및 상부 금속 전극층(50)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.1, a conventional substrate-type thin film solar cell includes a transparent substrate 10, a lower transparent electrode layer 20, a photoelectric conversion semiconductor layer 30, a reflective layer 40, and an upper metal electrode layer 50 ) Are sequentially stacked.

투명 기판(10)은 태양광이 입사될 수 있도록 투명한 유리 등의 재질로 형성되고, 하부 투명 전극층(20) 또한 투명한 도전체로 형성되며, 광전변환 반도체 층(30)은 비정질 실리콘으로 형성된다. 이때, 광전변환 반도체층(30)과 접촉되는 하부 투명 전극층(20) 및 상부 금속 전극층(50)의 표면은 태양광의 투과 경로를 증가시키기 위하여 요철을 가지도록 처리될 수 있다.The transparent substrate 10 is made of transparent glass so that sunlight can be incident on it, the lower transparent electrode layer 20 is also formed of a transparent conductor, and the photoelectric conversion semiconductor layer 30 is formed of amorphous silicon. At this time, the surfaces of the lower transparent electrode layer 20 and the upper metal electrode layer 50, which are in contact with the photoelectric conversion semiconductor layer 30, may be processed to have irregularities in order to increase the transmission path of sunlight.

도 1에 도시된 종래의 태양전지에서는 하부 투명 전극층(20)의 높은 저항값으로 인해, 하부 투명 전극층(20)의 두께가 두껍게 형성되어야 하기 때문에, 전체적인 태양전지의 두께가 두꺼워지게 된다. 이에 따라, 종래에는 태양전지의 증착 공정에 소요되는 시간이 길어질 뿐만 아니라, 공정 비용이 상승하는 문제점이 있다.In the conventional solar cell shown in FIG. 1, due to the high resistance value of the lower transparent electrode layer 20, the thickness of the lower transparent electrode layer 20 must be made thick, so that the thickness of the entire solar cell becomes thick. Thus, conventionally, the time required for the deposition process of the solar cell is not only long, but also the process cost is increased.

또한, 종래의 태양전지에서는 하부 투명 전극층(20)의 전도도를 향상시키기 위하여 하부 투명 전극층(20)에 금속 물질을 도핑해야 하기 때문에, 하부 투명 전극층(20)의 투과도가 현저하게 감소됨으로써, 태양전지의 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, in the conventional solar cell, since the lower transparent electrode layer 20 has to be doped with a metal material in order to improve the conductivity of the lower transparent electrode layer 20, the transmittance of the lower transparent electrode layer 20 is significantly reduced, There is a problem in that the efficiency of the apparatus is deteriorated.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하부 투명 전극층의 전도도가 증가되어 하부 투명 전극층의 투과도가 향상됨과 동시에 두께가 얇은 박막형 태양전지를 제공하고 이러한 박막형 태양전지의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thin film solar cell in which the conductivity of a lower transparent electrode layer is increased to improve the transmittance of a lower transparent electrode layer and at the same time to provide a thin film solar cell, Method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태양전지는 투명 기판과 하부 투명 전극층 사이에 패터닝된 적어도 하나 이상의 집전(集電) 전극, 및 상기 하부 투명 전극층 위에 순차적으로 형성된 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 포함한다.In order to achieve the above object, a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention includes at least one current collecting electrode patterned between a transparent substrate and a lower transparent electrode layer, and a photoelectric conversion A semiconductor layer and an upper metal electrode layer.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 박막형 태양전지는 투명 기판 위에 형성된 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층 사이에 패터닝된 적어도 하나 이상의 집전 전극, 및 상기 광전변환 반도체층 위에 형성된 상부 금속 전극층을 포함한다.A thin film solar cell according to another embodiment of the present invention includes at least one collector electrode patterned between a lower transparent electrode layer and a photoelectric conversion semiconductor layer formed on a transparent substrate, and an upper metal electrode layer formed on the photoelectric conversion semiconductor layer.

상기 박막형 태양전지는 상기 광전변환 반도체층 위에 형성된 반사층을 더 포함한다.The thin film solar cell further includes a reflective layer formed on the photoelectric conversion semiconductor layer.

상기 집전 전극은 금속 전극으로 이루어지면 족할 것이고 금속원소이면 특별히 제한되지 않으나, 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 금(Au) 중 적어도 어느 하나 이상의 금속일 수 있다.The current collector electrode may be made of a metal electrode and is not particularly limited as long as it is a metal element, but may be at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and gold (Au).

상기 하부 투명 전극층은 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 및 인듐틴옥사이 드(ITO) 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 형성된다.The lower transparent electrode layer is formed using at least one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), and indium tin oxide (ITO).

또한 본 발명에서 상기 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층의 접합면, 및 상기 광전변환 반도체층과 상부 금속 전극층의 접합면 중 어느 하나 이상의 면은 텍스쳐링 구조를 가질 수 있다.Further, in the present invention, at least one of a bonding surface of the lower transparent electrode layer and the photoelectric conversion semiconductor layer, and a bonding surface of the photoelectric conversion semiconductor layer and the upper metal electrode layer may have a texturing structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은 투명 기판 위에 적어도 하나 이상의 집전 전극을 패터닝하는 단계와, 상기 집전 전극이 패터닝된 기판 위에 하부 투명 전극층, 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 순차로 형성하는 단계를 포함한다.A method of fabricating a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention includes patterning at least one collector electrode on a transparent substrate, forming a lower transparent electrode layer, a photoelectric conversion semiconductor layer, and an upper metal electrode layer on the substrate on which the collector electrode is patterned And sequentially forming the first electrode layer and the second electrode layer.

또한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은 투명 기판 위에 형성된 하부 투명 전극층 위에 적어도 하나 이상의 집전 전극을 패터닝하는 단계와, 상기 집전 전극이 패터닝된 하부 투명 전극층 위에 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 순차로 형성하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of fabricating a thin film solar cell, comprising: patterning at least one collector electrode on a lower transparent electrode layer formed on a transparent substrate; forming a photoelectric conversion semiconductor layer on the lower transparent electrode layer, And an upper metal electrode layer in this order.

상기 집전 전극을 패터닝하는 단계에서는 공지된 전극 패터닝 방법을 사용하는 것이 가능하고 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 사진 식각, 스크린 프린팅, 롤투롤 및 잉크젯 방식 중 어느 하나를 이용하여 패터닝될 수 있다.In the step of patterning the current collecting electrode, it is possible to use a known electrode patterning method, and it is not particularly limited, but it can be patterned by using any one of photolithography, screen printing, roll-to-roll and inkjet methods.

본 발명의 박막형 태양전지 제조방법은 광전변환 반도체층 위에 반사층을 형성하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.The thin film solar cell manufacturing method of the present invention may further include forming a reflective layer on the photoelectric conversion semiconductor layer.

또한 본 발명의 박막형 태양전지 제조방법은 상기 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층의 접합면 및 상기 광전변환 반도체층과 상부 금속 전극층의 접합면 중 어느 하나 이상의 면을 텍스쳐링하는 단계를 더 수행하여 적어도 하나 이상의 접합면을 요철구조를 가지도록 할 수 있다.The thin film solar cell manufacturing method of the present invention may further include the step of texturing at least one of a bonding surface of the lower transparent electrode layer and the photoelectric conversion semiconductor layer and a bonding surface of the photoelectric conversion semiconductor layer and the upper metal electrode layer, The above bonding surfaces can have a concavo-convex structure.

본 발명에 따르면, 하부 투명 전극층에 접촉되는 집전 전극을 형성함으로써, 하부 투명 전극층의 전도도를 증가시킴과 아울러 하부 투명 전극층의 저항값을 감소시켜, 하부 투명 전극층의 투과도를 향상시키고, 태양전지의 두께를 박막화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by forming the current collecting electrode in contact with the lower transparent electrode layer, it is possible to increase the conductivity of the lower transparent electrode layer, reduce the resistance value of the lower transparent electrode layer, improve the transmittance of the lower transparent electrode layer, Can be made thin.

또한, 본 발명에 따르면, 태양전지 두께의 박막화로 인해 태양전지의 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the process time and cost of the solar cell can be reduced due to thinning of the solar cell thickness.

본 발명에 따른 박막형 태양전지가 상용화되면, 차세대 청정 에너지원으로서 지구 환경 보전에 기여할 수 있고, 공공기설, 민간시설, 군수시설 등에 직접 응용됨으로써 경제적 가치를 창출할 수 있을 것이다.When the thin film solar cell according to the present invention is commercialized, it can contribute to the preservation of the global environment as a next-generation clean energy source, and can be applied to public facilities, private facilities, and military facilities to create economic value.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아 니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태양전지를 나타내는 도면이다.2 is a view illustrating a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태양전지는 투명 기판(110), 집전 전극(115), 하부 투명 전극층(120), 광전변환 반도체층(130), 반사층(140), 및 상부 금속 전극층(150)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.2, a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention includes a transparent substrate 110, a current collector electrode 115, a lower transparent electrode layer 120, a photoelectric conversion semiconductor layer 130, a reflective layer 140, And an upper metal electrode layer 150 are sequentially stacked.

투명 기판(110)은 태양광이 입사될 수 있도록 공지된 물질로서 투명성이 확보되는 재질로 이루어지면 족할 것이다. 바람직하게는 투명 플라스틱 기판이나 투명 유리 기판이 사용될 수 있다.The transparent substrate 110 may be made of a material which is known as a transparent material so that sunlight can be incident. Preferably, a transparent plastic substrate or a transparent glass substrate can be used.

하부 투명 전극층(120) 또한 태양광의 입사를 위해 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 인듐틴옥사이드(ITO) 등과 같은 투명한 산화물 도전체를 이용하여 형성된다.The lower transparent electrode layer 120 is also formed using a transparent oxide conductor such as zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), indium tin oxide (ITO), etc. for incident sunlight.

광전변환 반도체층(130)은 투명 기판(110) 및 하부 투명 전극층(120)을 경유하여 입사되는 태양광으로부터 전류를 발생시키기 위해 p+ 비정질 실리콘으로 형성되는 오믹 접촉층, 비정질 실리콘으로 형성되는 진성 반도체층, n+ 비정질 실리콘으로 형성되는 오믹 접촉층이 적층되어 형성될 수 있다.The photoelectric conversion semiconductor layer 130 includes an ohmic contact layer formed of p + amorphous silicon for generating current from sunlight incident via the transparent substrate 110 and the lower transparent electrode layer 120, an intrinsic semiconductor formed of amorphous silicon Layer, and an ohmic contact layer formed of n + amorphous silicon.

반사층(140)은 투명 기판(110)을 통해 입사되는 태양광이 손실되지 않고 다시 광전변환 반도체층(130)으로 반사되어 광전변환에 사용될 수 있도록 반사 재질로 형성되고, 상부 금속 전극층(150)은 금속 재질로 형성된다.The reflective layer 140 is formed of a reflective material so that sunlight incident through the transparent substrate 110 is not lost but is reflected to the photoelectric conversion semiconductor layer 130 and used for photoelectric conversion, It is made of metal.

한편, 광전변환 반도체층(130)과 접촉되는 하부 투명 전극층(120) 및 상부 금속 전극층(150)의 표면과 반사층(140)의 표면은 태양광의 투과 경로를 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여 요철을 가지도록 텍스쳐링(Texturing) 처리될 수 있다.The surface of the lower transparent electrode layer 120 and the upper metal electrode layer 150 in contact with the photoelectric conversion semiconductor layer 130 and the surface of the reflective layer 140 increase the transmission path of sunlight to improve the efficiency of the solar cell. It can be textured to have irregularities.

집전 전극(115)은 전도도가 좋은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au) 등의 금속 재질로 형성되며, 투명 기판(110)과 하부 투명 전극층(120)의 사이에 위치하도록 투명 기판(110) 위에 적어도 하나 이상이 패터닝된다. 집전 전극(115)의 패터닝 방식으로는 사진 식각, 스크린 프린팅(Screen printing), 롤투롤(Roll-to-Roll), 및 잉크젯(Inkjet) 등의 방식 등이 사용될 수 있다.The current collecting electrode 115 is formed of a metal material such as silver (Ag), aluminum (Al), gold (Au) or the like having high conductivity and is disposed between the transparent substrate 110 and the lower transparent electrode layer 120, At least one of which is patterned on the substrate 110. As the patterning method of the current collector electrode 115, a photolithography, a screen printing, a roll-to-roll, and an inkjet method may be used.

이러한 집전 전극(115)은 하부 투명 전극층(120)에 접촉되어 형성됨으로써 하부 투명 전극층(120)의 전도도를 향상시킨다. 이로 인해 본 발명에 따르면, 하부 투명 전극층(120)에 도핑되는 금속 물질의 농도를 감소시킬 수 있어 하부 투명 전극층(120)의 투과도가 크게 향상되는 효과가 있다.The current collecting electrode 115 is formed in contact with the lower transparent electrode layer 120 to improve the conductivity of the lower transparent electrode layer 120. Therefore, according to the present invention, the concentration of the doped metal material in the lower transparent electrode layer 120 can be reduced, and the transmittance of the lower transparent electrode layer 120 is greatly improved.

또한, 집전 전극(115)은 하부 투명 전극층(120)에 접촉되어, 하부 투명 전극층(120)의 저항값을 감소시키기 때문에, 하부 투명 전극층(120)의 두께를 두껍게 형성할 필요가 없도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지는 종래에 비해 전체적인 두께가 얇아지는 효과가 있으며, 이로 인해 태양전지의 공정 시간 및 비용이 감소하게 된다.The current collector electrode 115 is in contact with the lower transparent electrode layer 120 to reduce the resistance of the lower transparent electrode layer 120 so that it is not necessary to form the lower transparent electrode layer 120 thick. Therefore, the solar cell according to the present invention has an effect of reducing the overall thickness as compared with the conventional solar cell, thereby reducing the process time and cost of the solar cell.

도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태 양전지의 제조방법을 나타내는 도면이다.3A to 3E are views showing a method of manufacturing a thin-film type solar cell according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

먼저, 도 3a와 같이 투명 기판(110) 위에 사진 식각, 스크린 프린팅, 롤투롤, 및 잉크젯 방법 중 어느 하나의 방법을 통해 금속 재질의 집전 전극(115)이 패터닝된다. 이때, 집전 전극(115)의 개수, 폭, 두께 등의 패턴은 태양전지의 특성에 맞게 형성 가능하다.First, as shown in FIG. 3A, a metal collecting electrode 115 is patterned on a transparent substrate 110 by any one of photolithography, screen printing, roll-to-roll, and an inkjet method. At this time, patterns such as the number, width, and thickness of the current collecting electrodes 115 can be formed in accordance with the characteristics of the solar cell.

이어서, 도 3b와 같이 집전 전극(115)이 형성된 투명 기판(110) 위에 하부 투명 전극층(120)이 형성된다. 이때, 하부 투명 전극층(120)의 표면은 텍스쳐링 처리될 수 있다.3B, the lower transparent electrode layer 120 is formed on the transparent substrate 110 on which the current collecting electrode 115 is formed. At this time, the surface of the lower transparent electrode layer 120 may be textured.

다음으로, 도 3c와 같이 하부 투명 전극층(120) 위에 광전변환 반도체층(130)이 형성된다. 광전변환 반도체층(130)은 하부 투명 전극층(120) 위에 p+ 비정질 실리콘으로 형성되는 오믹 접촉층, p+ 오믹 접촉층 위에 비정질 실리콘으로 형성되는 진성 반도체층, 진성 반도체층 위에 n+ 비정질 실리콘으로 형성되는 오믹 접촉층을 포함하여 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 3C, the photoelectric conversion semiconductor layer 130 is formed on the lower transparent electrode layer 120. The photoelectric conversion semiconductor layer 130 includes an ohmic contact layer formed of p + amorphous silicon on the lower transparent electrode layer 120, an intrinsic semiconductor layer formed of amorphous silicon on the p + ohmic contact layer, an ohmic contact layer formed of n + amorphous silicon on the intrinsic semiconductor layer, And a contact layer.

이후, 도 3d와 같이 광전변환 반도체층(130) 위에 반사 재질의 반사층(140)이 형성되고, 도 3e와 같이 반사층(140) 위에 금속 재질의 상부 금속 전극층(150)이 형성된다. 이때, 광전변환 반도체층(130)을 비롯하여, 반사층(140), 상부 금속 전극층(150)의 접합면 중 어느 하나 이상의 면은 도면에 도시된 바와 같이 하부 투명 전극층(120)의 표면과 마찬가지로 텍스쳐링 처리될 수 있다.3D, a reflective layer 140 of a reflective material is formed on the photoelectric conversion semiconductor layer 130 and an upper metal electrode layer 150 of a metal is formed on the reflective layer 140 as shown in FIG. 3E. At this time, at least one of the surfaces of the photoelectric conversion semiconductor layer 130, the reflection layer 140, and the upper metal electrode layer 150 is subjected to a texturing process as in the case of the surface of the lower transparent electrode layer 120, .

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 박막형 태양전지를 나타내는 도면이 다.4 is a view showing a thin film solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 박막형 태양전지는 투명 기판(210), 하부 투명 전극층(220), 집전 전극(225), 광전변환 반도체층(230), 반사층(240), 및 상부 금속 전극층(250)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.4, a thin film solar cell according to another embodiment of the present invention includes a transparent substrate 210, a lower transparent electrode layer 220, a current collector electrode 225, a photoelectric conversion semiconductor layer 230, a reflective layer 240, And an upper metal electrode layer 250 are sequentially stacked.

즉, 도 2의 태양전지에서는 집전 전극(115)이 투명 기판(110)과 하부 투명 전극층(120)의 사이에 위치하였던 것에 반해, 도 4의 태양전지에서는 집전 전극(225)이 하부 투명 전극층(220) 상이 위치하는 것을 제외하고 나머지 구성은 도 2와 동일하다. 마찬가지로 집전 전극(225)이 패터닝됨에 따라 집전 전극이 하부 투명 전극층(220)의 전도도를 확보하게 하고, 저항값을 감소시키는 기능을 수행하며, 하부 투명 전극층에 사용되는 산화물 도전체에 도핑되는 금속의 양을 줄일 수 있어 투과도를 향상시킨다. 이로 인해 보다 얇은 두께로 하부 투명 전극층을 형성할 수 있게 되어 전체적으로 태양전지의 두께가 얇아지는 효과가 있다.2, the current collecting electrode 115 is located between the transparent substrate 110 and the lower transparent electrode layer 120, whereas in the solar cell of FIG. 4, the current collecting electrode 225 is located between the lower transparent electrode layer 220) phase is located. Similarly, as the current collecting electrode 225 is patterned, the current collecting electrode functions to secure the conductivity of the lower transparent electrode layer 220 and to reduce the resistance value, and the metal to be doped in the oxide conductor used in the lower transparent electrode layer The amount can be reduced to improve the transparency. As a result, the lower transparent electrode layer can be formed with a thinner thickness, thereby reducing the thickness of the solar cell as a whole.

상기 실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조방법에 있어서도, 투명 기판(210) 위에 하부 투명 전극층(220)이 형성된 이후, 광전변환 반도체층(230)의 형성 이전에 집전 전극(225)이 패터닝되는 것을 제외하면, 나머지 제조과정이 도 2에 도시된 태양전지의 제조방법과 동일하다.Also in the method of manufacturing a thin film solar cell according to the embodiment, after the lower transparent electrode layer 220 is formed on the transparent substrate 210, the collector electrode 225 is patterned before the photoelectric conversion semiconductor layer 230 is formed Otherwise, the remaining manufacturing process is the same as the manufacturing method of the solar cell shown in Fig.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the following claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1은 종래의 태양전지를 나타내는 도면,1 is a view showing a conventional solar cell,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막형 태양전지를 나타내는 도면,2 is a view illustrating a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention,

도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 태양전지의 제조방법을 나타내는 도면, 및FIGS. 3A to 3E are views showing a method of manufacturing the solar cell shown in FIG. 2, and FIGS.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 박막형 태양전지를 나타내는 도면.4 is a view showing a thin film solar cell according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10, 110, 210 : 투명 기판 20, 120, 220 : 하부 투명 전극층10, 110, 210: transparent substrate 20, 120, 220: lower transparent electrode layer

30, 130, 230 : 광전변환 반도체층30, 130, and 230: a photoelectric conversion semiconductor layer

40, 140, 240 : 반사층40, 140, 240: reflective layer

50, 150, 250 : 상부 금속 전극층50, 150, 250: upper metal electrode layer

115, 225 : 집전 전극115, 225: collecting electrode

Claims (11)

투명 기판과 하부 투명 전극층 사이에 패터닝된 적어도 하나 이상의 집전(集電) 전극; 및 At least one current collecting electrode patterned between the transparent substrate and the lower transparent electrode layer; And 상기 하부 투명 전극층 위에 순차적으로 형성된 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 포함하고, A photoelectric conversion semiconductor layer sequentially formed on the lower transparent electrode layer, and an upper metal electrode layer, 상기 광전변환 반도체층이 비정질 실리콘으로 형성되는 박막형 태양전지.Wherein the photoelectric conversion semiconductor layer is formed of amorphous silicon. 투명 기판 위에 형성된 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층 사이에 패터닝된 적어도 하나 이상의 집전 전극; 및At least one current collecting electrode patterned between a lower transparent electrode layer formed on the transparent substrate and the photoelectric conversion semiconductor layer; And 상기 광전변환 반도체층 위에 형성된 상부 금속 전극층을 포함하고, And an upper metal electrode layer formed on the photoelectric conversion semiconductor layer, 상기 광전변환 반도체층이 비정질 실리콘으로 형성되는 박막형 태양전지.Wherein the photoelectric conversion semiconductor layer is formed of amorphous silicon. 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 광전변환 반도체층 위에 형성된 반사층을 더 포함하는 박막형 태양전지.And a reflective layer formed on the photoelectric conversion semiconductor layer. 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 집전 전극은 금속전극인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.Wherein the current collector electrode is a metal electrode. 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 하부 투명 전극층은 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2) 및 인듐틴옥사이드(ITO) 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.Wherein the lower transparent electrode layer is at least one of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), and indium tin oxide (ITO). 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층의 접합면 및 상기 광전변환 반도체층과 상부 금속 전극층의 접합면 중 어느 하나 이상의 면은 텍스쳐링된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.Wherein at least one of a bonding surface of the lower transparent electrode layer and the photoelectric conversion semiconductor layer and a bonding surface of the photoelectric conversion semiconductor layer and the upper metal electrode layer is textured. 투명 기판 위에 적어도 하나 이상의 집전 전극을 패터닝하는 단계; 및Patterning at least one current-collecting electrode on a transparent substrate; And 상기 집전 전극이 패터닝된 기판 위에 하부 투명 전극층, 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 순차로 형성하는 단계를 포함하고, And sequentially forming a lower transparent electrode layer, a photoelectric conversion semiconductor layer, and an upper metal electrode layer on the substrate on which the collector electrode is patterned, 상기 광전변환 반도체층이 비정질 실리콘으로 형성되는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein the photoelectric conversion semiconductor layer is formed of amorphous silicon. 투명 기판 위에 형성된 하부 투명 전극층 위에 적어도 하나 이상의 집전 전극을 패터닝하는 단계; 및Patterning at least one current-collecting electrode on a lower transparent electrode layer formed on the transparent substrate; And 상기 집전 전극이 패터닝된 하부 투명 전극층 위에 광전변환 반도체층 및 상부 금속 전극층을 순차로 형성하는 단계를 포함하고, And sequentially forming a photoelectric conversion semiconductor layer and an upper metal electrode layer on the lower transparent electrode layer patterned with the current collector electrode, 상기 광전변환 반도체층이 비정질 실리콘으로 형성되는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein the photoelectric conversion semiconductor layer is formed of amorphous silicon. 제7항 또는 제8항에 있어서,9. The method according to claim 7 or 8, 상기 집전 전극은 사진 식각, 스크린 프린팅, 롤투롤 및 잉크젯 방식 중 어느 하나를 이용하여 패터닝되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein the current collector electrode is patterned using any one of photolithography, screen printing, roll-to-roll, and ink-jet printing. 제7항 또는 제8항에 있어서,9. The method according to claim 7 or 8, 상기 광전변환 반도체층 위에 반사층을 형성하는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.Further comprising the step of forming a reflective layer on the photoelectric conversion semiconductor layer. 제7항 또는 제8항에 있어서,9. The method according to claim 7 or 8, 상기 하부 투명 전극층과 광전변환 반도체층의 접합면 및 상기 광전변환 반도체층과 상부 금속 전극층의 접합면 중 어느 하나 이상의 면은 텍스쳐링 공정으로 처리하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein at least one of a bonding surface of the lower transparent electrode layer and the photoelectric conversion semiconductor layer and a bonding surface of the photoelectric conversion semiconductor layer and the upper metal electrode layer is treated by a texturing process.
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