KR101880640B1 - Solar cell and method of fabricating the same - Google Patents

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조준식
윤재호
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안승규
박주형
어영주
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Abstract

The present invention relates to a solar cell and a method of fabricating the same. The solar cell includes: a rear electrode layer disposed on a substrate; a light absorbing layer disposed on the rear electrode layer; a buffer layer and a front electrode layer located on the light absorbing layer; a transparent portion having a transparent region dividing the rear electrode layer into a plurality of regions; a first pattern portion located at one side of the transparent portion and penetrating the light absorbing layer and the buffer layer to expose a part of the rear electrode layer; and a second pattern portion penetrating the front electrode layer in a state where the front electrode layer is laminated on the first pattern portion to expose a part of the rear electrode layer, wherein the transparent portion is formed to be higher than an upper surface of the rear electrode layer and lower than an upper surface of the light absorbing layer.

Description

태양 전지 및 이의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME

본 발명은 태양 전지 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양 전지 셀 내부에 투명절연물질이 포함된 투광부를 삽입하여 투명도를 확보하면서 광흡수 효율을 유지할 수 있는 태양 전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solar cell capable of maintaining light absorption efficiency while inserting a transparent portion including a transparent insulating material into a solar cell, .

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy directly into electrical energy using semiconductor devices.

한편, 정부는 에너지 저감 대책의 하나로 건물의 고성능 외피에 대한 대책 마련을 중요한 관건으로 보고 있고, 차세대 전지로서 각광받는 태양 전지의 발전 효율이 개선됨에 따라, 태양 전지를 건축물의 외피 마감재 또는 창호로 사용하는 건물 일체형 태양광발전(BIPV:Building Integrated Photovoltaic) 시스템을 주목하고 있다. On the other hand, as one of the measures to reduce energy, the government regards the preparation of measures for the high performance shell of the building as an important issue, and as the power generation efficiency of the solar cell as the next generation battery is improved, the solar cell is used as the covering material or window of the building Building Integrated Photovoltaic (BIPV) system, which is a new type of integrated photovoltaic power generation system.

건물 일체형 태양광발전(BIPV:Building Integrated Photovoltaic) 시스템은 외피 마감재로서의 성능을 만족시킴과 동시에 자체전력 발생을 통한 전력공급이 요구되므로, 태양 전지의 투광성 및 광 흡수 효율이 무엇보다도 중요하다.The BIPV (Building Integrated Photovoltaic) system satisfies the performance as a finishing material for the exterior of a building and requires power supply through its own power generation. Therefore, the light transmittance and the light absorption efficiency of the solar cell are important.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기판 상에 투광부를 형성하고, 투광부 상부에 광흡수층을 형성하되 광흡수층의 면적을 증대시키는 방향으로 투광부의 두께를 조절함으로써, 투명도를 확보하는 동시에 광흡수 효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a light emitting device, which comprises forming a light transmitting portion on a substrate, forming a light absorbing layer on the light transmitting portion, The present invention provides a solar cell and a method of manufacturing the same that can improve transparency and light absorption efficiency by controlling the thickness of the portion.

본 발명의 다른 목적은, 후면전극층에서 전면전극층으로 전류 이동 시, 투광부의 상부로 안정적인 전류의 이동이 수행될 수 있도록 하는 데 있다. It is another object of the present invention to enable stable current movement to be performed to the upper portion of the light-transmitting portion when current flows from the rear electrode layer to the front electrode layer.

투광부 내부에 다양한 착색 효과를 가진 고체 염료를 흡착시켜 다양한 색상 구현이 가능한 한편, 심미성을 향상시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to enable various colors to be realized by adsorbing solid dyes having various coloring effects in the transparent portion and to improve aesthetics.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판 상에 위치하는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 위치하는 광흡수층; 상기 광흡수층 상에 위치하는 버퍼층 및 전면전극층; 상기 후면전극층을 복수개로 분할하는 투광영역이 형성된 투광부; 상기 투광부의 일측에 위치하며 상기 광흡수층과 버퍼층을 관통하여 상기 후면전극층의 일부를 노출시키는 제1패턴부; 및, 상기 제1패턴부에 상기 전면전극층을 적층한 상태에서 전면전극층을 관통하여 후면전극층의 일부를 노출시키는 제2패턴부를 포함하되, 상기 투광부는 상기 후면전극층과 동일한 높이로 형성되거나, 상기 후면전극층의 상면보다 높게 형성되는 동시에 광흡수층의 상면보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지를 제공하게 된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a rear electrode layer positioned on a substrate; A light absorbing layer disposed on the rear electrode layer; A buffer layer and a front electrode layer located on the light absorption layer; A transparent portion having a transparent region for dividing the rear electrode layer into a plurality of regions; A first pattern portion located at one side of the light transmitting portion and penetrating the light absorbing layer and the buffer layer to expose a part of the rear electrode layer; And a second pattern portion penetrating the front electrode layer in a state where the front electrode layer is laminated on the first pattern portion to expose a part of the rear electrode layer, wherein the light transmitting portion is formed at the same height as the rear electrode layer, The upper surface of the electrode layer being formed higher than the upper surface of the electrode layer, and being formed lower than the upper surface of the light absorbing layer.

본 발명에 의하면, 상기 후면전극층에는, 상기 기판 상에 기판의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 나란하게 홈 형태의 투광영역이 형성된다.According to the present invention, in the rear electrode layer, a light-transmissive region in the shape of a groove is formed on the substrate so as to be parallel to the longitudinal direction of the substrate.

본 발명에 의하면, 상기 후면전극층에는, 상기 기판 상에 후면전극층을 증착시킨 상태에서, 패터닝을 실시하여 후면전극층을 분할하는 투광영역이 형성된다.According to the present invention, in the rear electrode layer, a light transmitting region for dividing the rear electrode layer by patterning is formed in a state where a rear electrode layer is deposited on the substrate.

본 발명에 의하면, 상기 투광부는 상기 후면전극층과 동일한 높이로 형성된다. According to the present invention, the transparent portion is formed at the same height as the rear electrode layer.

본 발명에 의하면, 상기 투광부와 접하는 측면쪽에는 후면전극층의 상면으로부터 버퍼층의 상면에 이르는 통전 방지용 차단벽이 형성된다. According to the present invention, a barrier wall for preventing electrification is formed on the side of the transparent electrode facing the transparent portion from the upper surface of the rear electrode layer to the upper surface of the buffer layer.

본 발명에 의하면, 상기 투광부의 내부에는 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부가 흡착된다.According to the present invention, the coating portion made of a transparent solid dye is adsorbed over the entire surface of the transparent portion.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판의 상면에 간격을 두고 서로 이격되게 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층의 상부에 마스크를 적층하고, 상기 마스크가 형성되지 않은 기판 상의 투광영역에 투광부를 증착하는 단계; 상기 후면전극층 및 투광부에 광흡수층 및 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 투광부의 일측에 위치하며 상기 후면전극층의 일부를 노출시키는 제1패턴부를 형성하는 단계; 상기 버퍼층과 제1패턴부 상에 전면전극층을 형성하는 단계; 및, 상기 후면전극층의 일부가 노출되도록 상기 제1패턴부 내부의 상기 전면전극층을 관통하는 제2패턴부를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 투광부는 상기 후면전극층의 상면보다 높게 형성되는 동시에 광흡수층의 상면보다 낮게 형성된 태양 전지의 제조방법을 제공하게 된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a plasma display panel, including: forming a rear electrode layer on an upper surface of a substrate so as to be spaced apart from each other; Depositing a mask on top of the rear electrode layer, and depositing a light-transmitting portion on a light-transmitting region on the substrate on which the mask is not formed; Forming a light absorbing layer and a buffer layer on the rear electrode layer and the light transmitting portion; Forming a first pattern portion located at one side of the transparent portion and exposing a part of the rear electrode layer; Forming a front electrode layer on the buffer layer and the first pattern portion; And forming a second pattern portion penetrating the front electrode layer in the first pattern portion so that a part of the rear electrode layer is exposed, wherein the transparent portion is formed higher than the top surface of the rear electrode layer, Thereby providing a solar cell having a lower surface than that of the upper surface.

본 발명에 의하면, 상기 후면전극층에는, 상기 기판 상에 후면전극층을 증착시킨 상태에서, 패터닝을 실시하여 후면전극층을 분할하는 투광영역을 형성하게 된다. According to the present invention, the rear electrode layer is patterned in a state in which the rear electrode layer is deposited on the substrate to form a light transmitting region for dividing the rear electrode layer.

본 발명에 의하면, 상기 투광부는 상기 후면전극층과 동일한 높이로 형성된다. According to the present invention, the transparent portion is formed at the same height as the rear electrode layer.

본 발명에 의하면, 상기 제1패턴부를 형성하는 단계 이후에, 상기 투광부와 접하는 측면쪽에는 후면전극층의 상면으로부터 버퍼층의 상면에 이르는 통전 방지용 차단벽을 형성하게 된다.According to the present invention, after the step of forming the first pattern portion, a barrier wall for preventing the electrification is formed on the side of the side facing the transparent portion from the upper surface of the rear electrode layer to the upper surface of the buffer layer.

본 발명에 의하면, 상기 투광부의 내부에는 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부를 삽입하게 된다.According to the present invention, a coated portion made of a transparent solid dye is inserted over the entire surface of the transparent portion.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 태양 전지 및 이의 제조방법에 의하면, 투광부 상부에 광흡수층을 형성하되 광흡수층의 면적을 증대시키는 방향으로 투광부의 두께를 조절함으로써 투광도를 확보하는 동시에 광흡수 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the solar cell and the method for fabricating the same of the present invention having the above-described structure, the light absorbing layer is formed on the transparent portion and the thickness of the transparent portion is adjusted in the direction of increasing the area of the light absorbing layer, There is an effect that the efficiency can be improved.

투광부의 배치 위치, 크기 및 면적을 조절하여 빛의 투과도를 조절함으로써 투광성 및 심미성을 향상시킬 수 있다. 특히 태양 전지를 건물의 외피 마감재로 사용할 경우 상기 투광부에 의해 심미성을 더욱 향상시킬 수 있다. The translucency and the aesthetics can be improved by adjusting the position, size and area of the light transmitting portion and controlling the light transmittance. Especially, when the solar cell is used as a covering material for a building, the aesthetics can be further improved by the transparent portion.

또한, 투광부의 측면에 통전방지용 차단벽을 형성하여 후면전극층으로부터 흐르는 전류가 안정적인 이동 경로를 매개로 상측의 전면전극층으로 도달할 수 있도록 함으로써, 전류의 손실을 방지하고 광흡수효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by providing a blocking wall for preventing electrification on the side surface of the transparent portion, the current flowing from the rear electrode layer can reach the front electrode layer on the upper side through a stable movement path, thereby preventing loss of current and improving light absorption efficiency It is effective.

그리고 투광부 내부에 다양한 착색 효과를 가진 고체 염료를 흡착시켜 다양한 색상 구현이 가능한 한편, 심미성을 향상시킬 수 있다.In addition, various colors can be realized by adsorbing solid dyes having various coloring effects in the transparent portion, and the aesthetics can be improved.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양 전지의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양 전지의 통전방지용 차단벽의 설치방법을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a solar cell according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a solar cell according to a third embodiment of the present invention.
4 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to a first embodiment of the present invention.
11 and 12 are cross-sectional views illustrating a method of installing a blocking wall for preventing electrification of a solar cell according to a second embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12. FIG.

도 1 내지 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 단면을 도시한 단면도로서, 도시한 바와 같이, 기판(100), 기판(100) 상에 위치하는 후면전극층(110), 상기 후면전극층(110) 상에 위치하는 광흡수층(120), 상기 광흡수층(120) 상에 위치하는 버퍼층(140)과 전면전극층(150) 및, 상기 후면전극층(110)을 복수개로 분할하는 투광영역이 형성된 투광부(130)를 포함한다.1 to 3 are cross-sectional views of a solar cell according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a substrate 100, a rear electrode layer 110 positioned on the substrate 100, A buffer layer 140 positioned on the light absorbing layer 120 and a front electrode layer 150 and a light transmitting region formed by dividing the rear electrode layer 110 into a plurality of light transmitting regions, And a light portion 130.

상기 기판(100)은 광투광성이 우수한 유리가 사용될 수 있으며, 세라믹 기판, 금속 기판 또는 폴리머 기판 등도 사용될 수 있다. 예컨대, 유리 기판으로는 소다라임 유리(sodalime glass) 또는 고변형점 소다유리(high strained point soda glass)를 사용할 수 있다.The substrate 100 may be glass having excellent light transmittance, and a ceramic substrate, a metal substrate, a polymer substrate, or the like may be used. For example, sodalime glass or high strained point soda glass may be used as the glass substrate.

금속 기판으로는 스테인레스 스틸 또는 티타늄을 포함하는 기판(100)을 사용할 수 있다. 폴리머 기판으로는 폴리이미드(polyimide)를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 유사한 물리적 화학적 특성을 가지는 다양한 소재를 사용할 수 있다. As the metal substrate, a substrate 100 including stainless steel or titanium may be used. As the polymer substrate, polyimide may be used, but not limited thereto, and various materials having similar physical and chemical properties can be used.

상기 후면전극층(110)은 광전 효과에 의해 형성된 전하를 수집하고, 광흡수층(120)을 투과한 광을 반사시켜 광흡수층(120)에 재흡수될 수 있도록 몰리브덴(Mo), 알루미늄 또는 구리 등과 같은 전도성과 광 반사율이 우수한 금속 재질로 약 1㎛의 두께로 이루어진다. The rear electrode layer 110 collects charges formed by the photoelectric effect and reflects light transmitted through the light absorbing layer 120 to be absorbed by the light absorbing layer 120 such as molybdenum (Mo), aluminum, copper And is made of a metal material having excellent conductivity and light reflectance with a thickness of about 1 mu m.

특히 후면전극층(110)은 높은 전도도, 광흡수층(120)과의 오믹(ohmic) 접촉, Se 분위기 하에서의 고온 안정성 등을 고려하여 몰리브덴을 포함하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 후면전극층(110)을 몰리브덴 타겟을 사용하여 스퍼터링 증착 공정을 이용하게 된다. Particularly, the rear electrode layer 110 may be formed to include molybdenum in consideration of high conductivity, ohmic contact with the light absorption layer 120, and high temperature stability under an atmosphere of Se. That is, the rear electrode layer 110 is formed using a sputtering deposition process using a molybdenum target.

상기 후면전극층(110)인 몰리브덴은 전극으로서 비저항이 낮아야 하고, 열팽창계수의 차이로 인해 박리현상이 발생하지 않도록 기판(100)에 대한 점착성이 우수해야 한다.Molybdenum, which is the rear electrode layer 110, should be low in resistivity as an electrode, and should exhibit excellent adhesiveness to the substrate 100 to prevent peeling due to a difference in thermal expansion coefficient.

한편, 상기 후면전극층(110)을 형성하는 물질은 Na 등의 알카리 이온이 도핑된 몰리브덴으로 형성될 수도 있다. 예컨대, CIGS 광흡수층(120)의 성장시, 후면전극층(110)에 도핑된 알카리 이온은 광흡수층(120)에 혼입되어 광흡수층(120)에 구조적으로 유리한 영향을 미치고, 광흡수층(120)의 전도성을 향상시켜 태양 전지의 개방전압을 증대시킬 수 있다.The rear electrode layer 110 may be formed of molybdenum doped with alkali ions such as Na. For example, when the CIGS light absorption layer 120 is grown, the alkali ion doped in the rear electrode layer 110 is mixed with the light absorption layer 120 to have a favorable structural effect on the light absorption layer 120, The open circuit voltage of the solar cell can be increased by improving the conductivity.

상기 후면전극층(110)은 상기 기판(100) 상에 기판(100)의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 나란하게 형성된 홈 형태의 투광영역을 포함하게 된다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The rear electrode layer 110 includes a groove-shaped light-transmitting region formed on the substrate 100 so as to be parallel to the longitudinal direction of the substrate 100. However, the present invention is not limited thereto.

다른 한편, 상기 후면전극층(110)은 상기 기판(100) 상에 증착시킨 상태에서, 패터닝(patterning) 공정을 실시하여 후면전극층(110)을 분할하는 홈 형태의 투광영역을 형성하게 된다.On the other hand, the rear electrode layer 110 is patterned on the substrate 100 to form a groove-shaped light-transmitting region for dividing the rear electrode layer 110.

상기 패터닝 공정은 기계적 스크라이빙 공정 또는 레이저 스크라이빙 공정에 의한 것으로, 상기 스크라이빙 공정은 후면전극층(110)의 일부를 깎아내거나 증발시키는 공정에 의해 후면전극층(110)을 간격을 두고 서로 이격되도록 태양 전지 셀을 복수개로 분할하게 된다. The patterning process is performed by a mechanical scribing process or a laser scribing process. In the scribing process, the rear electrode layer 110 is separated by a process of cutting or evaporating a part of the rear electrode layer 110 So that the solar cell is divided into a plurality of cells.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 후면전극층(110) 및 투광부(130) 상에는 광흡수층(120)이 형성된다.As shown in FIG. 1, a light absorbing layer 120 is formed on the rear electrode layer 110 and the light transmitting portion 130.

상기 광흡수층(120)은 외부의 태양광을 흡수하여 전기 에너지로 변환시키며, 광전효과에 의해 광기전력을 생성하게 된다.The light absorbing layer 120 absorbs external sunlight and converts it into electric energy, and generates photovoltaic power by the photoelectric effect.

상기 광흡수층(120)은 약 1 ~ 2㎛의 두께로 구리, 인듐, 갈륨, 및 셀레늄을 포함하는 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(CIGS) 화합물로 형성되어 P형 반도체 층을 이루게 된다. 예컨대, 상기 광흡수층(120)을 형성하기 위하여 구리타겟, 인듐타겟 및 갈륨타겟을 사용하여 상기 후면전극층(110) 상에 CIG계 금속 프리커서(precusor)막을 형성하게 된다. The light absorption layer 120 is formed of a copper-indium-gallium-selenide (CIGS) compound containing copper, indium, gallium, and selenium to a thickness of about 1 to 2 탆 to form a P-type semiconductor layer. For example, a CIG-based metal precursor film is formed on the rear electrode layer 110 using a copper target, an indium target, and a gallium target to form the light absorption layer 120.

이후, 상기 금속 프리커서막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해 셀레늄(Se)과 반응하여 CIGS계 광흡수층(120)이 형성된다.Thereafter, the metal precursor film is reacted with selenium (Se) by a selenization process to form a CIGS light absorbing layer 120.

상기 전면전극층(150)은 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 마그네슘(Mg), 갈륨(Ga) 등의 불순물을 포함하는 아연계 산화물 또는 ITO(Indim Tin Oxide) 또는 IZO와 같은 투명한 전도성 재질로 형성되어 광전 효과에 의해 형성된 전하를 포획할 수 있다. The front electrode layer 150 may be formed of a zinc oxide containing impurities such as aluminum (Al), alumina (Al2O3), magnesium (Mg), gallium (Ga), etc. or a transparent conductive material such as indium tin oxide And can capture the charge formed by the photoelectric effect.

또한, 상기 전면전극층(150)은 상기 광흡수층(120)과 P-N 접합을 형성하는 윈도우층으로서, 태양 전지 전면의 투명 전극의 기능을 하기 때문에 광투과율이 높고 전기 전도성이 높은 산화아연으로 형성하여 낮은 저항값을 갖는 전극을 형성할 수 있다. The front electrode layer 150 is a window layer that forms a PN junction with the light absorbing layer 120 and functions as a transparent electrode on the entire surface of a solar cell. Therefore, the front electrode layer 150 is formed of zinc oxide having high light transmittance and high electrical conductivity, An electrode having a resistance value can be formed.

상기 전면전극층(150)의 상면은 입사하는 태양광의 반사를 줄이고, 광흡수층(120)으로의 광흡수를 증가시키기 위해 텍스처링(texturing)될 수 있다. 상기 텍스처링에 의해 전면전극층(150)의 상면에 요철 형상의 패턴이 형성되어 입사된 빛의 반사율이 감소하므로 광포획량이 증가할 수 있다. 따라서 광학적 손실이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.The top surface of the front electrode layer 150 may be textured to reduce reflection of incident sunlight and to increase light absorption into the light absorbing layer 120. The patterning of irregularities is formed on the upper surface of the front electrode layer 150 by the texturing, and the reflectance of the incident light is reduced, so that the light trapping amount can be increased. Therefore, an effect of reducing the optical loss can be obtained.

도면을 참조하여 상기 후면전극층(110)을 관통하는 투광영역이 형성되고, 상기 투광영역에 투광부(130)가 형성된다. 상기 투광부(130)는 투명절연물질이 충전된다.Referring to the drawing, a light transmitting region passing through the rear electrode layer 110 is formed, and a light transmitting portion 130 is formed in the light transmitting region. The transparent portion 130 is filled with a transparent insulating material.

상기 투명절연물질은 투광성이 90~100%의 내강알카리성, 내일광성 및 내절연성 물질일 수 있다. 예컨대, 상기 투명 절연물질은 투명 무결정 수지인 PMMA(poly methyl methacrylate), Acrylonitrile과 Styrene의 공중합체인 SAN, PC(poly cabornate), 투명 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PET(polyethylene terephtalate), U-HMW(Ultra High Molecular Weight) ployethylene, MC(Methyl Cellulose), POM(Poly Oxy Methylene), PTEE(polytetrafluoroethylene), PPO(polypropylene oxide) 및 PUR(polyurethane) 중, 어느 하나로 형성될 수 있다. The transparent insulating material may be an alkali-resistant, weather-resistant and insulating material having a light transmittance of 90 to 100%. For example, the transparent insulating material may be a transparent non-crystalline resin such as PMMA (poly methyl methacrylate), a copolymer of acrylonitrile and styrene SAN, PC (poly cabornate), transparent ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PET (polyethylene terephthalate) (Ultra High Molecular Weight) polyethylene, MC (Methyl Cellulose), POM (Poly Oxy Methylene), PTFE (polytetrafluoroethylene), PPO (polypropylene oxide) and PUR (polyurethane).

상기 투광부(130)는 열흡착, 주입 또는 충전 방법 등을 통해 투과영역 내부에 선택적으로 형성될 수 있다. The transparent portion 130 may be selectively formed in the transmissive region through heat adsorption, injection or filling.

예컨대, 상기 투광부(130)는 디스펜싱, 스크린 프린트, 핫 프레스 및 포토리소그라피 공정 중 어느 하나의 방법으로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 스크린 프린트 공정을 이용하여 투광부(130)를 형성하게 된다. For example, the transparent portion 130 may be formed by any one of a dispensing method, a screen printing method, a hot press method, and a photolithography method. In the preferred embodiment of the present invention, the transparent portion 130 is formed using a screen printing process.

상기 스크린 프린트(screen print) 공정은, 스크린과 스퀴즈(squeeze)를 이용하여 상기 투광부(130)를 기판(100) 상에 전이시켜 소정의 층을 형성하는 공정이다. The screen printing process is a process of forming a predetermined layer by transferring the transparent portion 130 onto the substrate 100 using a screen and a squeeze.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 투광부(130)를 경계로 하여 상기 기판(100) 상에 제1셀(C1)과 제2셀(C2)을 포함하는 단위 셀이 복수개로 분리될 수 있다. 상기 투광부(130)와 각각의 단위 셀(C1,C2)은 교대로 배치된 구조를 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제1셀(C1)과 제2셀(C2) 사이에 상기 투광부(130)가 배치된 구조로 형성되어 태양 전지의 발전 효율 및 광투과율을 동시에 만족시킬 수 있다.The unit cells including the first cell C1 and the second cell C2 may be separated on the substrate 100 with the transparent portion 130 as a boundary, as shown in FIG. 5 . The transparent portion 130 and the unit cells C1 and C2 are alternately arranged. That is, the light transmitting unit 130 may be disposed between the first cell C1 and the second cell C2 to satisfy both the power generation efficiency and the light transmittance of the solar cell.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 투광부(130)는 상기 후면전극층(110)과 동일한 높이로 형성되거나, 상기 후면전극층(110)의 상면보다 높게 형성되는 동시에 광흡수층(120)의 상면보다 낮게 형성될 수 있다. The transparent portion 130 may be formed to have the same height as that of the rear electrode layer 110 or be formed to be higher than the upper surface of the rear electrode layer 110 and formed lower than the upper surface of the light absorbing layer 120 .

이에 따라, 상기 광흡수층(120)의 면적이 상대적으로 넓게 분포 가능하게 되므로 광흡수효율을 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, since the area of the light absorption layer 120 can be relatively broadly distributed, the light absorption efficiency can be improved.

상기 후면전극층(110)의 상부에 일정한 패턴을 갖는 마스크(m)가 적층되고, 상기 마스크(m)가 형성되지 않은 기판(100) 상에 투광부(130)가 증착된다. 이때, 마스크(m)의 높이보다, 형성되는 투광부(130)의 높이가 더 높게 형성되도록 증착 공정을 수행하게 된다. A mask m having a predetermined pattern is laminated on the rear electrode layer 110 and the light transmitting portion 130 is deposited on the substrate 100 on which the mask m is not formed. At this time, the deposition process is performed so that the height of the transparent portion 130, which is formed to be higher than the height of the mask m, is higher.

한편, 상기 광흡수층(120)과 전면전극층(150) 사이에 버퍼층(140)이 형성된다.A buffer layer 140 is formed between the light absorption layer 120 and the front electrode layer 150.

상기 버퍼층(140)은 상기 광흡수층(120) 상에 적어도 하나 이상의 층으로 형성될 수 있으며, 황화카드뮴(Cds)이 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 버퍼층(140)은 N형 반도체층이고, 상기 광흡수층(120)은 P형 반도체층이다. 따라서, 상기 광흡수층(120) 및 버퍼층(140)은 P-N접합을 형성한다.The buffer layer 140 may be formed of at least one layer on the light absorption layer 120, and may be formed by stacking cadmium sulfide (Cds). At this time, the buffer layer 140 is an N-type semiconductor layer and the light absorption layer 120 is a P-type semiconductor layer. Accordingly, the light absorption layer 120 and the buffer layer 140 form a P-N junction.

상기 버퍼층(140)은 산화아연(ZnO)을 타겟으로 한 스퍼터링 공정을 진행하여, 상기 황화카드뮴 상에 산화아연층이 더 형성될 수 있다.The buffer layer 140 may be formed by sputtering a target of zinc oxide (ZnO) to form a zinc oxide layer on the cadmium sulfide.

이러한 버퍼층(140)은 약 2.2 ~ 2.6의 굴절률을 가진다.The buffer layer 140 has a refractive index of about 2.2 to 2.6.

상기 버퍼층(140)은 P형인 광흡수층(120)과 N형인 전면전극층(150) 간의 밴드 갭 차이를 줄이고, 광흡수층(120)과 전면전극층(150) 계면 사이에서 발생할 수 있는 전자와 정공의 재결합을 감소시키는 층으로, 화학적 용액성장법(Chemical bath deposition, CBD), 원자층 증착(Atomic layer deposition, ALD), ILGAR(Ion lay gas reaction)법 등에 의해 형성될 수 있다.The buffer layer 140 reduces the difference in band gap between the P-type photoabsorption layer 120 and the N-type front electrode layer 150 and the recombination of electrons and holes that may occur between the light absorption layer 120 and the front electrode layer 150 (CBD), atomic layer deposition (ALD), ILGAR (Ion lay gas reaction), or the like.

이와 같이, 광흡수층(120)과 버퍼층(140)을 형성한 후에는 제1패터닝 공정을 실시하게 된다. 즉, 상기 광흡수층(120) 및 버퍼층(140)을 관통하는 제1패턴부(P1)가 형성된다. 제1패터닝 공정은, 상기 투광부(130)와 이격된 지점에서 투광부(130)와 나란한 방향으로 기계적인 스크라이빙(mechanical scribing)에 의해 제1패턴부(P1)를 형성할 수 있으나, 이에 한정하지 않으며, 레이저 스크라이빙 공정을 이용할 수도 있다.After the light absorbing layer 120 and the buffer layer 140 are formed as described above, the first patterning step is performed. That is, a first pattern portion P1 penetrating the light absorption layer 120 and the buffer layer 140 is formed. The first patterning process may form the first pattern portion P1 by mechanical scribing in a direction parallel to the transparent portion 130 at a position spaced apart from the transparent portion 130, The present invention is not limited thereto, and a laser scribing process may be used.

상기 제1패터닝 공정에 의해 형성된 제1패턴부(P1)에는 상기 투광부(130)의 일측에 위치한 제2셀(C2)에 해당하는 상기 후면전극층(110)이 노출된다.The rear electrode layer 110 corresponding to the second cell C2 located on one side of the transparent portion 130 is exposed to the first pattern portion P1 formed by the first patterning process.

상기 제1패턴부(P1)에 의해 상기 광흡수층(120)과 버퍼층(140)은 단위 셀(C1,C2)별로 분리될 수 있다.The light absorption layer 120 and the buffer layer 140 may be separated by the unit cells C1 and C2 by the first pattern part P1.

상기 전면전극층(150)은 버퍼층(140) 상에 적층될 때, 투명한 도전물질이 상기 제1패턴부(P1)의 내부에 삽입되어 접속배선(151)을 형성할 수 있다.When the front electrode layer 150 is stacked on the buffer layer 140, a transparent conductive material may be inserted into the first pattern part P1 to form the connection wiring 151. [

따라서, 후면전극층(110)과 전면전극층(150)은 상기 접속배선(151)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.Accordingly, the rear electrode layer 110 and the front electrode layer 150 can be electrically connected to each other by the connection wiring 151.

상기 전면전극층(150)을 형성한 후에는 전면전극층(150)과 접속배선(151)을 관통하는 제2패터닝 공정을 실시하게 된다. 즉, 상기 제1패턴부(P1)의 내부에 삽입된 전면전극층(150)과 접속배선(151)을 관통하는 제2패턴부(P2)가 형성된다.After the front electrode layer 150 is formed, a second patterning process is performed through the front electrode layer 150 and the connection wiring 151. That is, the front electrode layer 150 inserted in the first pattern portion P1 and the second pattern portion P2 penetrating the connection wiring 151 are formed.

상기 제2패터닝 공정은, 기계적 스크라이빙 공정 또는 레이저 스크라이빙 공정을 통해 실시할 수 있으며, 상기 제1패터닝 공정에 의해 노출된 후면전극층(110)의 일부가 다시 반복적으로 노출될 수 있다. The second patterning process may be performed through a mechanical scribing process or a laser scribing process, and a part of the rear electrode layer 110 exposed by the first patterning process may be repeatedly exposed again.

상기 제2패턴부(P2)는 전면전극층(150)을 관통하며, 후면전극층(110)의 상면까지 연장되어 다수의 광전변환셀을 형성한다. The second pattern portion P2 penetrates the front electrode layer 150 and extends to the top surface of the rear electrode layer 110 to form a plurality of photoelectric conversion cells.

상기 제2패턴부(P2)는 제1셀(C1)과 제2셀(C2)을 분리시킬 수 있는 폭으로 형성되어 상기 제1셀(C1)과 제2셀(C2)을 서로 구획할 수 있다. 즉, 상기 제2패턴부(P2)에 의해 제1셀(C1) 및 제2셀(C2) 상에 각각의 전면전극층(150)이 형성될 수 있다.The second pattern portion P2 may be formed to have a width capable of separating the first cell C1 and the second cell C2 to divide the first cell C1 and the second cell C2 have. That is, the front electrode layer 150 may be formed on the first cell C1 and the second cell C2 by the second pattern portion P2.

상기 제2패턴부(P2)에는 상기 제1셀(C1)의 전면전극층(150)과 연결된 접속배선(151)의 일부가 잔류하도록 형성된다. 이는 상기 투광부(130)의 측면에 형성된 상기 접속배선(151)의 일부가 잔류하도록 상기 제2패턴부(P2)를 형성하기 때문이다.A portion of the connection wiring 151 connected to the front electrode layer 150 of the first cell C1 is formed in the second pattern portion P2. This is because the second pattern portion P2 is formed so that a part of the connection wiring 151 formed on the side surface of the transparent portion 130 remains.

따라서, 상기 접속배선(151)에 의해 각각의 제1셀(C1)과 제2셀(C2)은 서로 전기적으로 연결 가능하게 된다. 즉, 상기 접속배선(151)은 상기 제2셀(C2)의 후면전극층(110)과 상기 제2셀(C2)에 인접하는 제1셀(C1)의 전면전극층(150)을 전기적으로 연결하게 된다.Therefore, each of the first cell C1 and the second cell C2 can be electrically connected to each other by the connection wiring 151. That is, the connection wiring 151 electrically connects the rear electrode layer 110 of the second cell C2 to the front electrode layer 150 of the first cell C1 adjacent to the second cell C2 do.

본 발명에 따른 태양 전지는 태양 전지 셀 사이에 투광영역이 형성될 수 있다. 즉, 제1셀(C1)과 제2셀(C2) 사이의 투광영역에 투광부(130)가 형성되고, 태양 전지 셀과 투광영역은 번갈아 가면서 길이방향을 따라 형성될 수 있다.In the solar cell according to the present invention, a light transmitting region may be formed between the solar battery cells. That is, the light-transmitting portion 130 is formed in the light-transmitting region between the first cell C1 and the second cell C2, and the solar cell and the light-transmitting region can be alternately formed along the longitudinal direction.

상기 투광영역의 폭은 상기 태양 전지 셀과 대략 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않으며, 상기 투광영역의 위치, 크기 및 면적을 조절함으로써, 빛의 투과 정도를 조절하는 것도 가능하다. 상기와 같이 태양 전지 셀 사이에 투광부(130)가 형성되어 태양 전지의 발전 효율 및 투광도를 향상시킬 수 있다.The width of the light-transmitting region may be substantially the same as the width of the solar cell. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to control the degree of light transmission by adjusting the position, size and area of the light transmitting region. As described above, the transparent portion 130 may be formed between the solar cells to improve the power generation efficiency and transmittance of the solar cell.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 후면전극층(110)과 전면전극층(150)은 상기 접속배선(151)에 의해 전기적으로 연결되고, 제1셀(C1)과 제2셀(C2)은 직렬 연결되므로 제1셀(C1)과 제2셀(C2)을 가로지르는 전류의 흐름이 발생하게 된다. 이를 광기전력 효과라고 하며, 이 광기전력 효과에 의해 발생한 전류 흐름이 태양 전지에 연결된 외부 부하에 전류가 흐르게 함으로써, 외부 부하를 작동시키게 된다. 즉, 제1셀(C1)의 후면전극층(110)은 광흡수층(120), 전면전극층(150) 그리고 제2셀(C2)의 후면전극층(110)에 전기적으로 연결된다. 이로써, 단위 셀(C1,C2)의 직렬 연결 구조가 형성된다. 2, the rear electrode layer 110 and the front electrode layer 150 are electrically connected by the connection wiring 151, and the first cell C1 and the second cell C2 are connected in series The current flows across the first cell C1 and the second cell C2. This is called photovoltaic effect, and the current flow generated by this photovoltaic effect causes the current to flow to the external load connected to the solar cell, thereby operating the external load. That is, the rear electrode layer 110 of the first cell C1 is electrically connected to the light absorption layer 120, the front electrode layer 150, and the rear electrode layer 110 of the second cell C2. Thus, a series connection structure of the unit cells C1 and C2 is formed.

그런데 이러한 태양 전지는 전류가 후면전극층(110)에서 전면전극층(150)으로 안정적으로 공급되도록 되어 있으나, 상기 투광부(130) 상의 광흡수층(120)으로 이동하는 전류는 투광부(130) 측면의 전면전극층(150)을 통해 흐르게 되므로 전류의 손실이 발생하고, 광흡수층(120)의 광흡수효율이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. In this solar cell, a current is stably supplied from the rear electrode layer 110 to the front electrode layer 150, but a current moving to the light absorbing layer 120 on the light transmitting unit 130 is transmitted to the front electrode layer 150 from the side of the light transmitting unit 130 A current is lost and a light absorption efficiency of the light absorption layer 120 is lowered.

따라서, 상기 투광부(130)가 형성된 위치에서 후면전극층(110)에서 전면전극층(150)으로의 전류의 이동이 안정적이면서 원활하게 유지될 수 있도록 투광부(130)와 접하는 측면쪽에 후면전극층(110)의 상면으로부터 버퍼층(140)의 상면에 이르는 수직한 형태의 통전 방지용 차단벽(200)이 형성된다. The rear electrode layer 110 may be formed on the side of the transparent portion 130 so that the movement of the current from the rear electrode layer 110 to the front electrode layer 150 can be stably and smoothly maintained at the position where the transparent portion 130 is formed. Is formed from the upper surface of the buffer layer 140 to the upper surface of the buffer layer 140.

상기 통전 방지용 차단벽(200)은 전류에 대한 저항이 커서 전류를 전달하지 못하도록 하는 절연체로서, 후면전극층(110)으로부터 흐르는 전류가 안정적인 이동 경로를 통해 상측의 전면전극층(150)으로 도달될 수 있도록 한다. The blocking wall 200 for preventing electrification is an insulator which prevents a current from being transmitted due to a large resistance to a current, so that the current flowing from the rear electrode layer 110 can reach the front electrode layer 150 through the stable traveling path. do.

따라서, 상기 통전 방지용 차단벽(200)은 상기 제1셀(C1)과 제2셀(C2) 간의 불안정한 전력 공급을 차단할 수 있게 된다.Therefore, the electrification preventing barrier wall 200 can block the unstable power supply between the first cell C1 and the second cell C2.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 기판(100) 상의 투광부(130)의 내부에는 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부(300)가 흡착되며, 태양광에 대하여 광감응 작용을 하게 된다.3, a coating part 300 made of a transparent solid dye is adsorbed on the entire surface of the light transmitting part 130 on the substrate 100, .

상기 코팅부(300)는 다공질의 염료가 흡착된 나노 산화물층으로 이루어진 구조를 갖는다. 상기 나노 산화물층의 코팅부(300)는 염료를 용매에 용해시켜 염료용액을 제조한 후 건조하여 투광부(130)의 금속 산화물에 염료를 흡착시킬 수 있다. The coating part 300 has a structure composed of a nano-oxide layer on which a porous dye is adsorbed. The coated portion 300 of the nano-oxide layer may be formed by preparing a dye solution by dissolving the dye in a solvent and then drying the dye solution to adsorb the dye to the metal oxide of the transparent portion 130.

상기 코팅부(300)는 이산화티탄(TiO2), 이산화주석(SnO2) 및 산화아연(SnO)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 산화물을 포함하는 조성물로부터 형성되며, 염료가 흡착되어 있는 층이다. 코팅부(300)는 두께가 0.3 내지 0.4 ㎛인 것이 바람직하다.The coating portion 300 is formed of a composition containing at least one metal oxide selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO2), tin dioxide (SnO2), and zinc oxide (SnO), and is a layer on which the dye is adsorbed. The coating portion 300 preferably has a thickness of 0.3 to 0.4 mu m.

상기 염료는 루테늄(Ru) 착물 또는 유기염료가 담지된 용액을 이용하여 흡착시킬 수 있다. 염료로는 루테늄 복합체를 포함하여 가시광을 흡수할 수 있는 루테늄 착물과, 이외에도 가시광 내의 장파장 흡수를 개선하여 효율을 향상시키는 특성 및 전자 방출을 효율적으로 할 수 있는 염료라면 어떠한 것이든 사용할 수 있음은 물론이다. 구체적으로, 로다민B, 로즈벤갈, 에오신, 에리스로신 등의 크산틴계 염료; 퀴노시아닌, 크립토시아닌 등의 시아닌계 염료; 페노사프라닌, 카브리블루, 티오신, 메틸렌블루 등의 염기성 염료; 클로로필, 아연 포르피린, 마그네슘 포르피린 등의 포르피린계 화합물; 기타 아조계 염료; 프탈로시아닌 화합물; 안트라퀴논계 염료; 또는 다환 퀴논계 염료 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The dye can be adsorbed using a solution containing a ruthenium (Ru) complex or an organic dye. As the dyes, ruthenium complexes including ruthenium complexes capable of absorbing visible light, and other dyes capable of improving efficiency by improving absorption of long wavelengths in visible light and capable of efficiently emitting electrons can be used to be. Specifically, xanthine dyes such as rhodamine B, rose bengal, eosin and erythrosine; Cyanine dyes such as quinoxian and cryptocyanine; Basic dyes such as phenosapranin, carboblue, thiosine and methylene blue; Porphyrin compounds such as chlorophyll, zinc porphyrin and magnesium porphyrin; Other azo dyes; Phthalocyanine compounds; Anthraquinone dyes; Or a polycyclic quinone-based dye may be used alone or in combination of two or more.

상기 코팅부(300)는 색필터인 염료에 의해 다양한 색상을 발현하게 되며, 상기 투광부(130)의 전면에 걸쳐 투명한 색상 염료를 흡착시켜 빛의 투과도를 조절함으로써 투광성 및 심미성을 향상시킬 수 있게 된다. The coating unit 300 may display various colors by a dye that is a color filter. The coating unit 300 may absorb light of a transparent color dye over the entire surface of the transparent portion 130 to control light transmittance, thereby improving light transmittance and aesthetics do.

첨부한 도 4 내지 도 12는 본 발명에 따른 태양 전지의 제조방법을 도시한 단면도로서, 도 4 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양 전지의 제조방법에 대해 설명하면, 먼저 기판(100) 상에 후면전극층(110)을 형성하되, 복수개로 분할하여 형성하게 된다(도 4참조).4 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell according to the present invention. As shown in FIGS. 4 to 10, a method of manufacturing a solar cell according to a first embodiment of the present invention First, a rear electrode layer 110 is formed on a substrate 100, and a plurality of the rear electrode layers 110 are formed (see FIG. 4).

상기 후면전극층(110)은 도전성 페이스트를 기판(100) 상에 도포한 후 열처리하여 형성하거나, 도금법 등의 공정을 통해 형성할 수 있다. The rear electrode layer 110 may be formed by applying a conductive paste on the substrate 100 and then performing a heat treatment, or may be formed through a plating process or the like.

또한, 상기 후면전극층(110)은 몰리브덴 타겟을 사용하여 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성할 수 있다. 이때, 기판(100) 위에 후면전극층(110)을 일정한 간격을 두고 서로 이격시켜 증착하게 된다.Also, the rear electrode layer 110 may be formed through a sputter deposition process using a molybdenum target. At this time, the rear electrode layers 110 are deposited on the substrate 100 with a predetermined spacing therebetween.

다른 한편으로는 상기 후면전극층(110)을 기판(100) 상에 증착한 상태에서, 패터닝 공정을 실시하여 투광영역을 분할 형성하게 된다. On the other hand, in a state where the rear electrode layer 110 is deposited on the substrate 100, a patterning process is performed to divide the light-transmitting region.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 후면전극층(110)의 상부에 정해진 패턴을 갖는 마스크(m)가 적층되고, 상기 마스크(m)가 형성되지 않은 기판(100) 상의 투광영역에 투명절연물질을 포함하는 투광부(130)가 증착된다. 이때, 스크린 프린트 공정을 이용하여 투광부(130)를 기판(100) 상에 전이시켜 소정의 층을 별도로 증착한다. 5, a mask m having a predetermined pattern is stacked on the rear electrode layer 110 and a transparent insulating material is deposited on the light transmitting region on the substrate 100 on which the mask m is not formed The transparent portion 130 is deposited. At this time, the transparent portion 130 is transferred onto the substrate 100 using a screen printing process to deposit a predetermined layer separately.

이에 따라, 상기 마스크(m)의 높이보다, 형성되는 투광부(130)의 높이가 더 높게 형성되도록 증착 공정이 수행된다.Accordingly, the deposition process is performed so that the height of the transparent portion 130, which is formed to be higher than the height of the mask m, is higher.

도 6에 도시한 바와 같이, 마스크(m)를 제거하여 투광부(130)의 높이가 후면전극층(110)의 높이보다 높게 형성되도록 한다.The mask m is removed so that the height of the transparent portion 130 is higher than the height of the rear electrode layer 110, as shown in FIG.

이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 후면전극층(110)과 투광부(130) 상에 광흡수층(120)과 버퍼층(140)을 간격을 두고 형성한다.7, a light absorbing layer 120 and a buffer layer 140 are formed on the rear electrode layer 110 and the light transmitting portion 130 with a gap therebetween.

이와 같이 상기 광흡수층(120)과 버퍼층(140)을 형성한 후에는 제1패터닝 공정을 실시한다(도 8참조). After the light absorption layer 120 and the buffer layer 140 are formed as described above, a first patterning process is performed (see FIG. 8).

상기 제1패터닝 공정은 상기 투광부(130)와 이격된 지점에서, 투광부(130)와 나란한 방향으로 기계적 스크라이빙 또는 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제1패턴부(P1)를 형성한다.The first patterning process forms a first pattern portion P1 through a mechanical scribing or a laser scribing process in a direction parallel to the transparent portion 130 at a position spaced apart from the transparent portion 130. [

상기 제1패턴부(P1)는 상기 광흡수층(120)을 복수개로 분리하게 되며, 후면전극층(110)의 상면까지 연장하여 후면전극층(110)을 선택적으로 노출시킨다.The first pattern portion P1 separates the light absorbing layer 120 into a plurality of portions and extends to the top surface of the rear electrode layer 110 to selectively expose the rear electrode layer 110. [

다음으로, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 버퍼층(140) 상에 투명한 도전물질을 삽입하여 전면전극층(150)과 접속배선(151)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 9, a transparent conductive material is inserted on the buffer layer 140 to form a front electrode layer 150 and a connection wiring 151.

상기 전면전극층(150)이 상기 버퍼층(140) 상에 형성될 때, 투명한 도전물질이 상기 제1패턴부(P1) 내부에 삽입되어 접속배선(151)을 형성할 수 있다.When the front electrode layer 150 is formed on the buffer layer 140, a transparent conductive material may be inserted into the first pattern portion P1 to form the connection wiring 151. [

따라서, 상기 후면전극층(110)과 전면전극층(150)은 접속배선(151)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.Therefore, the rear electrode layer 110 and the front electrode layer 150 can be electrically connected to each other by the connection wiring 151.

도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제1패턴부(P1)의 전면전극층(150)과 접속배선(151)을 관통하는 제2패턴부(P2)가 형성된다.A second pattern portion P2 penetrating the front electrode layer 150 of the first pattern portion P1 and the connection wiring 151 is formed as shown in FIG.

상기 제2패턴부(P2)는 기계적 스크라이빙 또는 레이저 스크라이빙 공정을 통해 형성할 수 있다. 상기 제1패터닝 공정에 의해 노출되었던 상기 후면전극층(110)은 다시 반복적으로 노출될 수 있다. The second pattern portion P2 may be formed through a mechanical scribing process or a laser scribing process. The rear electrode layer 110 exposed by the first patterning process may be repeatedly exposed again.

상기 제2패턴부(P2)는 제1셀(C1)과 제2셀(C2)을 분리시킬 수 있는 폭으로 형성되어 상기 제1셀(C1)과 제2셀(C2)은 서로 구분될 수 있다. 즉, 상기 제2패턴부(P2)에 의해 제1셀(C1)과 제2셀(C2) 상에 각각의 전면전극층(150)이 형성된다.The second pattern portion P2 is formed to have a width capable of separating the first cell C1 and the second cell C2 so that the first cell C1 and the second cell C2 can be separated from each other have. That is, the front electrode layer 150 is formed on the first cell C1 and the second cell C2 by the second pattern portion P2.

상기 제2패턴부(P2)는 제1셀(C1)의 전면전극층(150)과 연결된 접속배선(151)의 일부가 잔류하도록 형성된다. 이는 상기 투광부(130)의 측면에 형성된 상기 접속배선(151)의 일부가 잔류하도록 제2패턴부(P2)를 형성하기 위함이다. The second pattern portion P2 is formed so that a part of the connection wiring 151 connected to the front electrode layer 150 of the first cell C1 remains. This is for forming the second pattern portion P2 so that a part of the connection wiring 151 formed on the side surface of the transparent portion 130 remains.

따라서, 상기 접속배선(151)에 의해 각각의 제1셀(C1)과 제2셀(C2)은 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 접속배선(151)은 상기 제2셀(C2)의 후면전극층(110)과 제2셀(C2)에 인접하는 제1셀(C1)의 전면전극층(150)을 전기적으로 연결한다.Therefore, each of the first cell C1 and the second cell C2 can be connected to each other by the connection wiring 151. That is, the connection wiring 151 electrically connects the rear electrode layer 110 of the second cell C2 to the front electrode layer 150 of the first cell C1 adjacent to the second cell C2.

한편, 상기 투광부(130)가 형성된 위치에서 후면전극층(110)에서 전면전극층(150)으로의 전류의 이동을 안정적이면서 원활하게 유지할 수 있는 통전 방지용 차단벽(200)이 설치된 태양 전지를 제조하기 위해서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 후면전극층(110)과 투광부(130) 상에 광흡수층(120)과 버퍼층(140)을 형성한 후에 제1패터닝 공정을 실시할 때, 도 11에 도시한 바와 같이, 투광부(130)에 접하여 제1패터닝 공정을 실시하고, 제1패턴부(P1) 내부의 투광부(130) 측면에 접하여 통전방지용 차단벽(200)을 설치할 수 있다(도 12참조).A solar cell having a blocking wall 200 for preventing current from flowing from the rear electrode layer 110 to the front electrode layer 150 at a position where the transparent portion 130 is formed can be stably and smoothly maintained. 8, when the first patterning step is performed after the light absorbing layer 120 and the buffer layer 140 are formed on the rear electrode layer 110 and the light transmitting portion 130, The first patterning process is performed in contact with the transparent portion 130 and the blocking wall 200 for preventing electrification can be provided in contact with the side surface of the transparent portion 130 inside the first pattern portion P1 Reference).

선공정인 기판(100) 상에 후면전극층(110), 광투과부(130), 광흡수층(120), 버퍼층(140) 및 제1패턴부(P1)을 제조하는 공정은 도 4 내지 도 7과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 후공정인 제2패터닝 공정도 도 9 및 도 10과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.The steps of manufacturing the rear electrode layer 110, the light transmitting portion 130, the light absorbing layer 120, the buffer layer 140, and the first pattern portion P1 on the substrate 100, The description thereof will be omitted. The second patterning process, which is a subsequent process, is also the same as FIGS. 9 and 10, and a description thereof will be omitted.

따라서, 본 발명에 따른 태양 전지에 의하면, 상기 투광부(130)는 후면전극층(110)과 거의 일치하거나 약간 높게 형성되는 동시에 광흡수층(120)보다 낮은 높이를 가짐으로써, 광흡수층(120)의 면적이 상대적으로 넓게 분포 가능하게 되므로 광흡수효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the transparent portion 130 of the solar cell according to the present invention is substantially coincident with or slightly higher than the rear electrode layer 110 and has a height lower than that of the light absorbing layer 120, The area can be relatively broadly distributed, so that the light absorption efficiency can be improved.

또한, 후면전극층(110)에서 전면전극층(150)으로의 전류 이동 시, 상기 투광부(130)의 측면에 통전방지용 차단벽(200)을 설치하여, 후면전극층(110)에서 전면전극층(150)으로의 전류의 이동이 안정적이면서 원활하게 유지될 수 있도록 하여 전류의 손실을 줄일 수 있다.The current blocking layer 200 may be formed on the side surface of the transparent portion 130 when the current flows from the rear electrode layer 110 to the front electrode layer 150. The front electrode layer 150 may be formed on the rear electrode layer 110, So that the loss of current can be reduced.

상기 투광부(130)의 내부에 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부(300)를 적용함으로써, 염료에 의해 다양한 색상을 발현 가능한 한편, 빛의 투과도를 조절하여 투광성 및 심미성을 향상시킬 수 있게 된다. By applying the coating part 300 made of transparent solid dye over the entire surface of the transparent part 130, various colors can be expressed by the dye, while the transmittance of light can be controlled to improve the light transmittance and esthetics .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications made by the person skilled in the art are also within the scope of protection of the present invention.

100 : 기판 110 : 후면전극층
120 : 광흡수층 130 : 투광부
140 : 버퍼층 150 : 전면전극층
200 : 차단벽 300 : 코팅부
P1 : 제1패턴부 P2 : 제2패턴부
C1 : 제1셀 C2 : 제2셀100: substrate 110: rear electrode layer
120: light absorbing layer 130:
140: buffer layer 150: front electrode layer
200: blocking wall 300: coating part
P1: first pattern portion P2: second pattern portion
C1: first cell C2: second cell

Claims (11)

기판 상에 위치하는 후면전극층;
상기 후면전극층 상에 위치하는 광흡수층;
상기 광흡수층 상에 위치하는 버퍼층 및 전면전극층;
상기 후면전극층을 복수개로 분할하는 투광영역이 형성된 투광부;
상기 투광부의 일측에 위치하며 상기 광흡수층과 버퍼층을 관통하여 상기 후면전극층의 일부를 노출시키는 제1패턴부; 및,
상기 제1패턴부에 상기 전면전극층을 적층시 투명한 도전물질이 상기 제1패턴부의 내부에 삽입되어 접속배선을 형성한 상태에서 전면전극층을 관통하여 후면전극층의 일부를 노출시키는 제2패턴부를 포함하되,
상기 투광부는 상기 후면전극층의 상면보다 높게 형성되는 동시에 광흡수층의 상면보다 낮게 형성되며,
상기 투광부가 형성된 위치에서 상기 후면전극층에서 상기 접속배선으로 전류의 이동을 차단시켜 상기 후면전극층에서 상기 전면전극층으로의 전류의 이동이 안정적이면서 원활하게 유지될 수 있도록 상기 투광부와 접하는 측면쪽에 상기 후면전극층의 상면으로부터 버퍼층의 상면에 이르는 수직한 형태의 통전 방지용 차단벽이 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지.
A rear electrode layer disposed on the substrate;
A light absorbing layer disposed on the rear electrode layer;
A buffer layer and a front electrode layer located on the light absorption layer;
A transparent portion having a transparent region for dividing the rear electrode layer into a plurality of regions;
A first pattern portion located at one side of the light transmitting portion and penetrating the light absorbing layer and the buffer layer to expose a part of the rear electrode layer; And
And a second pattern portion that penetrates the front electrode layer and exposes a part of the rear electrode layer in a state where a transparent conductive material is inserted into the first pattern portion when the front electrode layer is laminated on the first pattern portion to form a connection wiring, ,
The light transmitting portion is formed to be higher than the upper surface of the rear electrode layer and lower than the upper surface of the light absorbing layer,
And a second electrode disposed on a side surface of the rear surface electrode in contact with the transparent portion so that the movement of current from the rear electrode layer to the front electrode layer can be stably and smoothly maintained, And a vertical barrier layer for preventing current flow from the upper surface of the electrode layer to the upper surface of the buffer layer.
제1항에 있어서,
상기 후면전극층에는,
상기 기판 상에 기판의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 나란하게 홈 형태의 투광영역이 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
In the rear electrode layer,
And a groove-shaped light-transmitting region is formed on the substrate so as to be parallel to the longitudinal direction of the substrate.
제2항에 있어서,
상기 후면전극층에는,
상기 기판 상에 후면전극층을 증착시킨 상태에서, 패터닝을 실시하여 후면전극층을 분할하는 투광영역이 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지.
3. The method of claim 2,
In the rear electrode layer,
Wherein a transparent region for dividing the rear electrode layer by patterning is formed in a state in which the rear electrode layer is deposited on the substrate.
제1항에 있어서,
상기 투광부는 상기 후면전극층과 동일한 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the light-transmitting portion is formed at the same height as the rear electrode layer.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투광부의 내부에는 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부가 흡착된 것을 특징으로 하는 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein a coating portion made of a transparent solid dye is adsorbed over the entire surface of the light transmitting portion.
기판의 상면에 간격을 두고 서로 이격되게 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 후면전극층의 상부에 마스크를 적층하고, 상기 마스크가 형성되지 않은 기판 상의 투광영역에 투광부를 증착하는 단계;
상기 후면전극층 및 투광부에 광흡수층 및 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 투광부의 일측에 위치하며 상기 후면전극층의 일부를 노출시키는 제1패턴부를 형성하는 단계;
상기 버퍼층과 제1패턴부 상에 전면전극층을 형성하되, 상기 제1패턴부에 상기 전면전극층을 적층시 투명한 도전물질이 상기 제1패턴부의 내부에 삽입되어 접속배선을 형성하는 단계; 및,
상기 후면전극층의 일부가 노출되도록 상기 제1패턴부 내부의 상기 전면전극층을 관통하는 제2패턴부를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 투광부는 상기 후면전극층의 상면보다 높게 형성되는 동시에 광흡수층의 상면보다 낮게 형성되며,
상기 제1패턴부를 형성하는 단계 이후에, 상기 투광부가 형성된 위치에서 상기 후면전극층에서 상기 접속배선으로 전류의 이동을 차단시켜 상기 후면전극층에서 상기 전면전극층으로의 전류의 이동이 안정적이면서 원활하게 유지될 수 있도록상기 투광부와 접하는 측면쪽에는 후면전극층의 상면으로부터 버퍼층의 상면에 이르는 통전 방지용 차단벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조방법.
Forming a rear electrode layer on the upper surface of the substrate so as to be spaced apart from each other with an interval therebetween;
Depositing a mask on top of the rear electrode layer, and depositing a light-transmitting portion on a light-transmitting region on the substrate on which the mask is not formed;
Forming a light absorbing layer and a buffer layer on the rear electrode layer and the light transmitting portion;
Forming a first pattern portion located at one side of the transparent portion and exposing a part of the rear electrode layer;
Forming a front electrode layer on the buffer layer and the first pattern portion, and forming a connection wiring by inserting a transparent conductive material into the first pattern portion when the front electrode layer is laminated on the first pattern portion; And
And forming a second pattern portion through the front electrode layer in the first pattern portion so that a part of the rear electrode layer is exposed,
The light transmitting portion is formed to be higher than the upper surface of the rear electrode layer and lower than the upper surface of the light absorbing layer,
After the step of forming the first pattern portion, the movement of the current from the back electrode layer to the connection wiring is blocked at the position where the transparent portion is formed, so that the movement of the current from the rear electrode layer to the front electrode layer is stably and smoothly maintained A blocking wall for preventing current from flowing from the upper surface of the rear electrode layer to the upper surface of the buffer layer is formed on the side of the side facing the transparent portion.
제7항에 있어서,
상기 후면전극층에는,
상기 기판 상에 후면전극층을 증착시킨 상태에서, 패터닝을 실시하여 후면전극층을 분할하는 투광영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the rear electrode layer,
Wherein a transparent region for dividing the rear electrode layer is formed by performing patterning in a state in which the rear electrode layer is deposited on the substrate.
제7항에 있어서,
상기 투광부는 상기 후면전극층과 동일한 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the light-transmitting portion is formed at the same height as the rear electrode layer.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 투광부의 내부에는 전면에 걸쳐 투명한 고체성 염료로 이루어진 코팅부를 삽입하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein a coating portion made of a transparent solid dye is inserted over the entire surface of the light transmitting portion.
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