KR101967275B1 - Method for Supplying Sodium for Flexible Solar Cell and Solar Cell Manufactured Using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 플렉시블 박막태양전지를 위한 Na 공급방법 및 그에 따라 제조된 태양전지에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a method of supplying Na for a flexible thin film solar cell and a solar cell produced thereby.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment of the present invention and do not constitute the prior art.
플렉시블 박막태양전지의 제조를 위해 사용되는 플렉시블 기판 소재로는 폴리이미드 (PI: Polyimide) 혹은 스테인레스 스틸 박판 (ST)이 대표적이다. 박막태양전지 기술 중 가장 효율이 높은 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)를 비롯하여 범용 원소로 이뤄진 Cu2ZnSnSe2 (CZTS) 등의 광흡수층이 플렉시블 기판에 제조될 경우, 550℃ 이상의 온도에서 기판의 물성이 바뀌지 않아야 한다. 이러한 높은 내열성 요구조건은 PI로는 만족시키기 어렵기 때문에, 고온공정이 필요한 플렉시블 박막태양전지에서는 금속 박판 특히, ST가 사용될 수 있다.Polyimide (PI) or stainless steel thin plate (ST) are typical examples of flexible substrate materials used for manufacturing flexible thin film solar cells. When a light absorbing layer such as Cu 2 ZnSnSe 2 (CZTS) made of a general-purpose element including the most efficient Cu (In, Ga) Se 2 (CIGS) thin film solar cell technology is manufactured on a flexible substrate, The physical properties of the substrate should not change. Since this high heat resistance requirement is difficult to satisfy with PI, metal thin plate, especially ST, can be used in flexible thin film solar cell requiring high temperature process.
ST 기판소재는 주요 원소로 Fe를 함유하고 있는데, 고온에서 CIGS 혹은 CZTS 광흡수층이 형성될 때, Fe가 기판으로부터 광흡수층 내부로 확산될 수 있다. Fe 불순물은 단락전류, Fill factor, 개방전압을 모두 감소시키는 심각한 불순물로 알려져 있으며, 따라서 고온에서 Fe의 확산이 방지될 수 있는 확산방지막이 필수적이다.The ST substrate material contains Fe as a main element. When a CIGS or CZTS light absorption layer is formed at a high temperature, Fe may diffuse from the substrate into the light absorption layer. Fe impurity is known to be a serious impurity which reduces both short circuit current, fill factor, and open-circuit voltage. Therefore, it is necessary to prevent diffusion of Fe at a high temperature.
플렉시블 박막태양전지가 ST와 같은 전도성 기판에 제조되는 경우, 태양전지와 기판이 통전되는 문제가 있다. 이는 사용상의 안전 문제뿐만 아니라, 모듈 구성을 어렵게 하므로, 전도성 기판 소재와 태양전지는 절연될 필요가 있다. ST의 절연막으로는 SiO2, Al2O3 등의 물질이 잘 알려져 있으며 이러한 물질을 약 1~3㎛ 두께로 성막시켜 100V 이상의 항복전압이 얻어지고 있다. 하지만, 이러한 방법에서는 절연막 성장을 위한 진공증착장비가 별도로 요구되며, 특히 플렉시블 기판에 증착하는 것이 요구되므로 롤투롤(Roll-to-roll) 증착장비의 구비가 필요하다는 단점이 있다.When the flexible thin film solar cell is manufactured on a conductive substrate such as ST, there is a problem that the solar cell and the substrate are electrically connected. This makes it difficult to construct the module as well as safety in use, so that the conductive substrate material and the solar cell need to be insulated. As the insulating film of ST, SiO 2 , Al 2 O 3 and the like are well known and a breakdown voltage of 100 V or more is obtained by depositing such material to a thickness of about 1 to 3 μm. However, in this method, a vacuum deposition equipment for insulating film growth is separately required. In particular, since it is required to deposit on a flexible substrate, it is necessary to provide a roll-to-roll deposition equipment.
한편, Na은 CIGS 혹은 CZTS 태양전지의 개방전압과 fill factor를 향상시키기 위해 반드시 필요한 불순물로서, 유리기판을 사용하는 경우에는 유리기판으로부터 고온공정 중 광흡수층으로 확산되어 공급되는 것이 일반적이다. 그러나, ST 기판소재가 사용될 경우, 그 기판에 Na이 존재하지 않기 때문에, 별도의 Na이 광흡수층으로 공급될 수 있는 방안이 필요하다. 후증착처리 (Post-deposition treatment, PDT) 기법은 따라서, 흡수층 박막의 제조가 완료된 후, 저온에서 흡수층 표면에 Na이 확산되도록 하는 방법으로서 주목받고 있다. 하지만, 이러한 방법은 후증착처리를 위한 별도의 장비투자와 공정시간을 필요로 하는 단점이 있으므로, 가능하면 흡수층 성장 중 Na이 공급되는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, Na is a necessary impurity for improving the open-circuit voltage and fill factor of CIGS or CZTS solar cells. When a glass substrate is used, it is generally diffused from a glass substrate to a light absorption layer during a high-temperature process. However, when the ST substrate material is used, since there is no Na in the substrate, it is necessary to provide a method in which additional Na can be supplied to the light absorption layer. The post-deposition treatment (PDT) technique has thus attracted attention as a method for causing Na to diffuse to the surface of the absorbing layer at low temperature after the production of the absorbing layer thin film is completed. However, this method has disadvantages that it requires a separate equipment investment for the post-deposition treatment and a process time, so it is most preferable that Na is supplied during the absorption layer growth if possible.
본 발명의 실시예는, 플렉시블 박막태양전지를 위한 Na 공급방법 및 그에 따라 제조된 태양전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method of supplying Na for a flexible thin film solar cell and a solar cell produced thereby.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 스테인레스 스틸(ST) 기판; 상기 ST 기판 표면에 나트륨 성분을 갖도록 형성된 열산화막; 상기 열산화막 표면에 형성된 배면전극; 상기 배면전극의 상부에 상기 배면전극과 일정거리 이격을 두어 위치하는 전면전극; 및 상기 배면전극과 상기 전면전극 사이에 개재되는 광흡수층을 포함하는 태양전지를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a stainless steel (ST) substrate; A thermal oxide film formed on the surface of the ST substrate to have a sodium component; A back electrode formed on the surface of the thermal oxidation film; A front electrode disposed on the back electrode at a predetermined distance from the back electrode; And a light absorbing layer interposed between the back electrode and the front electrode.
상기 열산화막은, 상기 ST 기판을 가열하는 단계; 상기 ST 기판의 표면에 상기 나트륨 성분을 포함하는 용액을 분무하는 단계; 상기 분무된 용액을 건조시키는 단계; 및 상기 ST 기판을 열처리하여 상기 ST 기판의 표면에 상기 열산화막을 형성하는 단계를 포함하는 과정에 의해 형성된다.Wherein the thermal oxide film includes: heating the ST substrate; Spraying a solution containing the sodium component onto the surface of the ST substrate; Drying the sprayed solution; And thermally treating the ST substrate to form the thermally oxidized film on the surface of the ST substrate.
여기서, 상기 용액은, 대략 10 wt%의 NaCl을 포함하는 수용액일 수 있다.Here, the solution may be an aqueous solution containing approximately 10 wt% of NaCl.
상기 열산화막을 형성하는 단계에서는, 공기 분위기 하에서 700 내지 750 ℃에서 2 내지 6 시간 정도 상기 ST 기판을 가열한다.In the step of forming the thermal oxide film, the ST substrate is heated at 700 to 750 DEG C for 2 to 6 hours in an air atmosphere.
상기 광흡수층은, 상기 광흡수층의 형성 과정에서 상기 열산화막에 포함된 나트륨 성분이 이동되어 상기 광흡수층의 면 방향의 위치에 따라 균일한 농도분포를 갖는 나트륨 성분이 포함되도록 형성된다.The light absorbing layer is formed such that the sodium component contained in the thermally oxidized film is moved in the process of forming the light absorbing layer so as to include a sodium component having a uniform concentration distribution according to the position in the surface direction of the light absorbing layer.
본 발명은, 절연막 내 잔류한 Na은 광흡수층 제조공정 중 흡수층 내로 확산시킴으로써 플렉시블 기판에 제조되는 흡수층 박막에 Na을 공급할 수 있다.In the present invention, Na remaining in the insulating film can be supplied to the absorber layer thin film formed on the flexible substrate by diffusing into the absorber layer during the process of manufacturing the absorber layer.
또한, 나트륨 성분이 종래에 비해 큰 농도로 광흡수층에 확산 가능하므로 그 효율이 종래의 태양전지의 효율보다 획기적으로 높아지게 되고, 그 제조공정이 매우 용이해져 효율이 높으면서도 제조비용이 저렴한 태양전지를 구현할 수 있다.In addition, since the sodium component can be diffused into the light absorbing layer at a larger concentration than in the prior art, the efficiency of the solar cell is remarkably increased compared to that of the conventional solar cell, and the manufacturing process thereof becomes very easy. Can be implemented.
또한, 본 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 따르면 광흡수층이 포함하는 나트륨 성분의 양과 그 균일도가 매우 효과적으로 제어될 수 있고, 따라서 확산층의 깊이에 따라 부분적으로 과도하거나 너무 적은 양의 나트륨성분 확산의 우려 없이 원하는 만큼 확산층 전체적으로 충분히 나트륨 성분 공급이 가능하므로, 결과적으로 효율이 극대화된 태양전지 제조가 가능하게 하는 효과가 있다.Further, according to the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the amount and uniformity of the sodium component contained in the light absorbing layer can be controlled very effectively, and therefore, the amount of sodium component diffusion It is possible to supply enough sodium component to the entire diffusion layer as much as desired without worrying, and as a result, it is possible to manufacture a solar cell with maximized efficiency.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열산화막 형성방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 열산화 온도에 따른 ST 기판 표면의 형상을 나타낸 도면이다.
도 4는 CZTS/Mo/기판 구조로 제조된 광흡수층 박막에 대하여 이차이온질량분석기(SIMS; Secondary Ion Mass Spectroscopy)를 이용하여 깊이방향 조성프로파일이 측정된 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예에서의 방법에 따라 ST 기판에 NaCl 표면처리한 후 생성된 열산화막의 표면사진과, ST 기판 표면에 대한 NaCl 처리 없이 생성된 종래의 ST 기판 열산화막의 표면 사진을 비교한 도면이다.
도 6은 ST 기판이 NaCl 표면처리가 되었는지 여부에 따른 라만 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 7은 ST 기판이 염수(염화나트륨 수용액) 전처리 되지 않은 경우의 열산화막 절연 항복전압 측정결과와, ST 기판이 염수 전처리 된 경우의 열산화막 절연 항복전압 측정결과를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of forming a thermal oxidation film according to an embodiment of the present invention with reference to FIG.
3 is a view showing the shape of the surface of the ST substrate according to the thermal oxidation temperature.
FIG. 4 is a view showing a measurement result of a depth direction composition profile using a secondary ion mass spectroscopy (SIMS) on a light absorption layer thin film manufactured with a CZTS / Mo / substrate structure.
5 is a graph comparing the surface photograph of the thermally oxidized film produced after the NaCl surface treatment on the ST substrate and the surface photograph of the conventional ST substrate thermally oxidized film produced without the NaCl treatment on the ST substrate surface according to the method in this embodiment FIG.
6 is a view showing a Raman spectrum according to whether or not the ST substrate is subjected to a NaCl surface treatment.
7 is a graph showing the results of measurement of the thermal oxide insulation breakdown voltage in the case where the ST substrate is not pretreated with salt water (sodium chloride aqueous solution) and the results of measurement of the thermal oxide insulation breakdown voltage in the case where the ST substrate is pretreated with salt water.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 개략적으로 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양전지는 기판(10), 열산화막(15), 배면전극(20), 광흡수층(30), 버퍼층(40), 전면전극(50), 반사방지막(60) 및 보조전극(70)을 포함한다. 실시예에 따라서는 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 더 포함하여 태양전지가 구현될 수도 있다.1, a solar cell according to the present embodiment includes a
기판(10)은 스테인리스 스틸(ST) 박판 등 금속성 기판이 사용될 수 있다.As the
열산화막(15)은 ST 기판(10) 상에 형성된다. 여기서, 열산화막은 절연막의 일종으로서, 본 실시예의 설명에서 열산화막이라는 용어를 절연막이라는 용어와 혼용하여 사용될 수 있으나, 이는 모두 같은 의미로 사용된 것임을 유의한다.A
도 2는 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열산화막 형성방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of forming a thermal oxidation film according to an embodiment of the present invention with reference to FIG.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열산화막 형성방법을 설명한다.Hereinafter, a method of forming a thermal oxide film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
먼저, 나트륨 성분을 포함하는 수용액이 제조되고 이 수용액이 스프레이 건에 주입되는 단계(S10)를 거친다.First, an aqueous solution containing a sodium component is prepared and the aqueous solution is injected into the spray gun (S10).
본 실시예에서, 나트륨 성분을 포함하는 용액으로는 염화나트륨 수용액이 이용될 수 있으나, 염화나트륨 수용액 이외에도 황화나트륨 수용액, 불화나트륨 수용액, 셀렌화나트륨 수용액 등과 같이 물이나 알코올에 용해되어 나트륨 성분을 포함하는 용액이라면 어떤 것이든 이용될 수 있다.In this embodiment, a sodium chloride aqueous solution may be used as the solution containing the sodium component, but in addition to the sodium chloride aqueous solution, a solution containing a sodium component dissolved in water or alcohol such as an aqueous solution of sodium sulfide, an aqueous solution of sodium fluoride or an aqueous solution of sodium selenide Anything can be used.
염화나트륨 수용액은 10 wt%의 NaCl 및 탈이온수(Deionized water) 수용액으로 제조될 수 있다.The aqueous sodium chloride solution may be prepared with 10 wt% NaCl and a deionized water aqueous solution.
염화나트륨 수용액이 준비되면, 가열된 핫플레이트에 ST 기판(10)이 거치되도록 한다(S20). 이때, 가열온도는 대략 150℃ 이상이 적당하나, 물을 신속하게 증발시킬 수 있는 온도 범위 내에서는 150℃ 이외의 온도로도 변동 가능하다.When the sodium chloride aqueous solution is prepared, the
가열된 핫플레이트에 ST 기판(10)이 거치된 후에, ST 기판(10) 표면에 염화나트륨 수용액이 공급되도록 한다(S30).After the
가열된 플레이트에 미리 ST 기판(10)을 올려놓는 후에 ST 기판(10) 표면에 염화나트륨 수용액이 공급되도록 하는 방법 이외에도, 나트륨 수용액을 ST 기판(10) 표면에 뿌린 후에 ST 기판(10)을 플레이트에 올려놓고 가열하여 건조시키는 방법도 가능하지만, 나트륨 수용액을 ST 기판(10) 표면에 뿌린 후에 상태에서 ST 기판(10)을 가열하게 되면 ST 기판(10) 표면에서 나트륨 수용액 방울이 뭉치기 때문에 건조 후 불균일한 NaCl 분포를 가지게 된다. 따라서, 가열된 ST 기판(10)에 나트륨 수용액을 뿌리는 방법을 사용하게 되면, 분무된 수용액 입자가 ST 기판(10) 표면에 닿는 즉시 건조되므로 수용액 액체방울이 뭉치는 현상을 방지할 수 있다.An aqueous solution of sodium is sprayed on the surface of the
S30 단계에서, ST 기판(10)로부터 직상부 방향으로 약 40cm 정도 떨어진 위치에서 ST 기판(10)을 향하여 염화나트륨 수용액이 담긴 스프레이 건이 분사되도록 한다. 이때, 사용되는 스프레이 건은 시중에서 구할 수 있는 소형 제품도 무방하나, 더 바람직하게는 초음파 분무된 염화나트륨 증기를 사용한다. 또한, 스프레이 건의 거리는 샘플의 크기에 따라 적절히 조절하여 ST 기판(10)의 면방향으로 균일한 도포가 이뤄질 수 있도록 한다.In step S30, a spray gun containing an aqueous solution of sodium chloride is sprayed toward the
분사된 염화나트륨 수용액은 가열된 ST 기판(10)의 표면에서 흡착 즉시 건조되어 NaCl 입자만 남기는 단계(S40)를 거친다. 과도하게 많은 수용액 분무량 혹은 느린 건조속도 등은 ST 기판(10) 표면에서 수용액의 응집을 일으켜 불균일한 NaCl 도포가 유발될 수 있으므로, 적절한 수용액 분무량 및 건조속도가 필요하다.The injected sodium chloride aqueous solution is dried immediately on the surface of the heated
수용액의 분무는 약 10~40초 연속적으로 이루어진다. 하지만, 이러한 분무 시간은 절대적인 값은 아니며, 건조속도 및 분무량 등 다른 조건에 종속되므로 열산화막의 성능에 따라 조절될 수 있다.The spraying of the aqueous solution takes about 10 to 40 seconds continuously. However, this spraying time is not an absolute value, it is dependent on other conditions such as drying speed and spraying amount, and can be adjusted according to the performance of the thermal oxide film.
S40 단계가 완료되면, 미세한 NaCl 입자가 ST 기판(10)의 표면에 도포되므로 육안 혹은 광학 현미경으로는 확인되기 어렵다.When the step S40 is completed, fine NaCl particles are coated on the surface of the
S40 단계 이후에는, 미세한 NaCl 입자가 도포된 ST 기판(10)은 공기 분위기를 가진 전기로에 장입되도록 한 후, 예컨대, 약 750℃에서 2시간 유지한다(S50).After step S40, the
도 3은 열산화 온도에 따른 ST 기판 표면의 형상을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the shape of the surface of the ST substrate according to the thermal oxidation temperature.
설정된 온도에서 설정된 시간 동안 공기 중에서 열산화시킨 경우, 도 3의 사진에는 잘 나타나지 않으나, 광택이 있는 붉은색 계열의 박막이 형성된다.When thermally oxidized in the air for a predetermined time at a set temperature, a thin film of a glossy red color is formed although it is not shown in the photograph of FIG.
도 3에 나타낸 바와 같이 750℃에서 6시간 산화시킨 경우(MF09), 약 3㎛ 두께의 박막(열산화막)이 형성된다. 더 높은 온도에서 처리한 ST 기판(MF13)은 이보다 두꺼운 박막이 형성된 것으로 예측할 수 있다. 다만, 800℃ 이상에서 열산화 처리된 ST 기판(MF11)은 그 일부가 변형될 수 있으며, 850℃에서 열산화 처리한 ST 기판(MF12)에는 심각한 변형이 발생할 수 있다. 이와 같이, ST 기판의 열산화 온도는 780℃ 이하로 설정되는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 3, when the film is oxidized at 750 DEG C for 6 hours (MF09), a thin film (thermally oxidized film) of about 3 mu m in thickness is formed. The ST substrate (MF13) treated at a higher temperature can be expected to have a thicker film than this. However, a part of the ST substrate (MF11) subjected to the thermal oxidation treatment at 800 ° C or more may be deformed, and severe deformation may occur in the ST substrate (MF12) subjected to the thermal oxidation treatment at 850 ° C. As described above, it is preferable that the thermal oxidation temperature of the ST substrate is set to 780 DEG C or lower.
참고로, 도 3에서 MF19-1로 명명된 샘플의 경우, 150℃로 설정된 핫플레이트 위에가 ST 기판(10)이 가열된 상태에서, 10wt% NaCl 수용액을 10회 정도 스프레이 분사시킨 후 실시간으로 건조시킨 것이다. 이 과정에서 NaCl 분말이 ST 기판(10) 표면에 골고루 분포된다. 750℃에서 6시간의 열산화 후 짙은 회색의 열산화막이 형성되며, NaCl 처리되지 않은 MF09와는 그 색상에서도 뚜렷한 차이를 보인다.For reference, in the case of the sample designated as MF19-1 in FIG. 3, a 10 wt% NaCl aqueous solution was sprayed about 10 times on a hot plate set at 150 DEG C while the
위에서 나타낸 바와 같이, 전기로에서 열처리하는 온도는 대략 700~750℃가 바람직하며 열처리 시간은 2~6시간이 적절하다. 하지만, 원하는 열산화막 성능에 따라 위의 온도 및 시간 범위를 벗어날 수도 있으나, 800℃ 이상의 열처리 온도에서는 ST 기판(10)에 변형이 올 우려가 있으므로 열처리 온도는 780℃ 이하가 바람직하다.As shown above, the temperature for the heat treatment in the electric furnace is preferably about 700 to 750 DEG C, and the heat treatment time is preferably 2 to 6 hours. However, depending on the desired thermal oxide film performance, the temperature and time range may be out of the above range. However, since the
상기의 S50 단계에서는, ST 기판(10) 위에 약 3㎛ 두께의 열산화막(15)이 형성된다.In step S50, a
참고로, 형성되는 열산화막(15)의 두께는 염화나트륨 수용액의 농도 또는 스프레이 건으로 수용액을 분무하는 횟수에 따라 달라질 수 있으므로, 수용액의 농도 및/또는 분무횟수를 조절함으로써 형성되는 열산화막(15)의 두께가 제어될 수 있다.The thickness of the thermally oxidized
열산화막(15)이 형성된 후에는 열산화막(15) 표면에 배면전극(20)이 형성된다(S60).After the thermally oxidized
배면전극(20)은 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등으로 형성될 수 있다.The
배면전극(20)이 형성될 시, 몰리브덴, 니켈 또는 구리 등의 재료를 이용하여 스퍼터링 등의 방법을 통해 대략 1㎛ 두께로 단일층/복합층의 배면전극(20)이 형성될 수 있다.When the
또한, 배면전극(20)의 상측에는 전면전극(50)이 형성될 수 있으며, 전면전극(50)은 광투과율이 높은 물질로 형성될 수 있다.In addition, the
배면전극(20) 형성 단계가 완료되면 광흡수층(30)이 형성된다(S70).When the step of forming the
배면전극(20)과 전면전극(50) 사이에 개재되는 광흡수층(30)은 광을 흡수하여 광전효과를 통해 전기를 생성한다. 이러한 광흡수층(30)에는 구리, 인듐 및 셀레늄이 포함될 수 있다(CuInSe2).The
광흡수층(30)이 형성되는 경우 CuInSe2의 인듐의 일부가 갈륨으로 치환되어, 광흡수층(30)이 갈륨을 더 포함할 수도 있다(Cu(InxGa1-x)Se2). 더 나아가 필요에 따라서는 Cu(InxGa1-x)Se2의 셀레늄의 일부가 황으로 치환되어, 광흡수층(30)이 황을 더 포함할 수도 있다(Cu(InxGa1-x)(SeyS1-y)2).When the
또한, 인듐의 일부가 갈륨으로 치환되지 않은 상태에서 셀레늄의 일부가 황으로 치환될 수도 있다. 이와 같이 광흡수층(30)이 구리, 인듐 및 셀레늄을 포함하거나, 그 외에 갈륨을 더 포함하거나(Cu(InxGa1-x)Se2), 더 나아가 황을 더 포함하거나(Cu(InxGa1-x)(SeyS1-y)2), 구리, 인듐, 셀레늄 및 황을 포함하는 경우, 이러한 광흡수층(30)을 통칭하여 CIGS라고 할 수 있다.Further, a part of selenium may be substituted with sulfur in a state where a part of indium is not substituted with gallium. Thus, the
또한, 광흡수층(30) 물질로는 CIGS에 한정되지 않고 Cu2ZnSnSe2(CZTS) 등 다양한 물질이 사용될 수 있다.The material of the
예컨대, 광흡수층(30)이 구리, 인듐, 갈륨 및 셀레늄을 포함하도록 형성되는 것에 대해 설명하면 다음과 같다. 먼저, 셀레늄 분위기 하에서 인듐과 갈륨만을 증발공급함으로써 대략 350℃로 가열된 기판에 (In,Ga)2Se3 박막을 형성하는 1단계와, 기판 온도를 대략 550℃로 높인 상태에서 구리를 공급함으로써 Cu(In,Ga)Se2 화합물박막 형성반응이 일어나도록 하는 2단계와, 기판온도를 유지한 상태에서 인듐과 갈륨만을 증발공급하여 전체적인 박막의 조성에 있어서 Cu/(In+Ga)이 0.85 내지 0.95가 되도록 하는 3단계를 거치는, 동시증발법(co-evaporation) 3 스테이지 프로세스(3 stage process)를 거쳐 광흡수층(30)이 형성될 수 있다.For example, the
이와 같이 광흡수층(30)을 형성하는 과정에서, 열산화막(15)에 포함된 Na이 광흡수층(30)으로 확산될 수 있다.In the process of forming the
도 4는 CZTS/Mo/기판 구조로 제조된 광흡수층 박막에 대하여 이차이온질량분석기(SIMS; Secondary Ion Mass Spectroscopy)를 이용하여 깊이방향 조성프로파일이 측정된 결과를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing a measurement result of a depth direction composition profile using a secondary ion mass spectroscopy (SIMS) on a light absorption layer thin film manufactured with a CZTS / Mo / substrate structure.
도 4의 (a)는 ST 기판(10)에 염화나트륨 수용액을 이용하여 Fe2O3 열산화막(15)이 형성된 경우를 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 유리기판에 의해 확산층에 Na 성분이 확산된 경우를 나타낸 도면이다.4 (a) is a view showing a case where an Fe 2 O 3
도 4의 (a) 및 (b)에서, 깊이(Depth)가 0인 곳은 광흡수층(30)에서 전면전극(50) 방향의 표면을 의미하고, 도 4에서 깊이가 2,000nm를 넘는 부분이 광흡수층(30)에서 배면전극(20) 방향의 표면을 의미한다.4 (a) and 4 (b), a portion having a depth of 0 means a surface in the direction of the
도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, Na의 분포는 광흡수층(30)의 배면전극(20) 방향 표면으로부터 광흡수층(30)의 중앙부에 이르는 위치까지는 그 농도가 완만하게 점점 상승하고, 광흡수층(30)의 중앙부 근처로부터 광흡수층(30)의 전면전극(50) 방향 표면에 이르는 위치까지는 그 농도가 완만하게 점점 감소함을 알 수 있다.As shown in Fig. 4 (a), the Na concentration gradually increases gradually from the surface of the
특히, 광흡수층(30) 내에서 배면전극(20) 방향의 방향 표면의 나트륨 성분의 농도 대비 광흡수층(30)의 깊이 방향의 중앙부에 이르는 위치의 나트륨 성분의 농도가 대략 5배 이내 정도로서 비교적 완만하게 상승하는 것을 알 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐 광흡수층 제조공정에 따라 광흡수층(30)의 깊이 방향의 농도 변화는 달라질 수 있다.Particularly, the concentration of the sodium component at the position reaching the central portion in the depth direction of the
또한, 광흡수층(30)의 깊이 방향의 중앙부로부터 전면전극(50) 방향으로도 비교적 완만하게 나트륨 성분의 농도가 감소하는 것을 알 수가 있다.It can also be seen that the concentration of the sodium component is relatively gently decreased in the direction from the central portion in the depth direction of the
하지만, 도 4의 (b)의 경우에는, Na의 분량이 도 4의 (a)보다 적을 뿐만 아니라, 광흡수층(30)의 깊이에 따른 Na 성분의 농도 변화도 상대적으로 매우 큼을 알 수 있다.However, in the case of FIG. 4 (b), not only the amount of Na is smaller than that of FIG. 4 (a), but also the concentration of the Na component depending on the depth of the
또한, ST 기판(10)이 아닌 종래의 유리기판을 사용하는 경우, 유리기판 내에 Na이 많이 포함되어 있지만, 유리 제조공법상 Na의 분포는 유리기판 상의 표면 위치에 따라 매우 불균일하다. 하지만 본 실시예에서는 나트륨 수용액을 ST 기판(10)의 표면에 분무함으로써 Na을 기판 표면에 골고루 분포시키는 방식이므로, ST 기판(10)의 표면에 균일한 두께의 Na 성분이 형성되고, ST 기판(10)의 표면을 따라 균일한 Na 공급이 가능하다는 장점을 갖는다. 즉, 열산화막(15)에 포함된 나트륨 성분이 광흡수층(30)의 형성 과정에서 광흡수층(30)으로 이동되어 광흡수층(30)의 면 방향의 위치에 따라 균일한 농도분포를 갖는 나트륨 성분이 포함되도록 광흡수층(30)이 형성된다.In addition, when a conventional glass substrate other than the
또한, 광흡수층(30)에 필요한 적정량의 Na을 광흡수층 제조공정과 무관하게 광흡수층(30) 내로 확산시킬 수 있다는 장점을 갖는다.In addition, an appropriate amount of Na required for the
이러한 본 실시예에 따른 태양전지의 경우, 광흡수층(30)에 포함된 나트륨 성분이 종래에 비해 농도가 커지므로 그 효율이 종래의 태양전지의 효율보다 획기적으로 높아지게 된다. 또한, 그 제조공정이 매우 용이해져, 효율이 높으면서도 제조비용이 저렴한 태양전지가 구현될 수 있다.In the case of the solar cell according to this embodiment, the sodium component contained in the
광흡수층(30) 형성이 완료된 후에는, 필요에 따라 다양한 단계로서, 버퍼층(40), 전면전극(50), 반사방지막(60) 및 보조전극(70) 형성이 진행될 수 있다(S80).After the formation of the
예컨대, 광흡수층(30)을 사이에 두고 배면전극(20)에 대향하는 전면전극(50)이 형성되는 단계가 수행될 수 있다. 전면전극(50)은 ZnO, ITO, IZO, 또는 In2O3 등과 같은 광투과율이 높은 물질로 형성될 수 있는데, 단층은 물론 다층구조로 형성될 수 있다. 필요에 따라서는 알루미늄이나 보론 등으로 도핑되어 그 저항이 낮추어지기도 한다. 이러한 전면전극은 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.For example, the step of forming the
광투과율이 높은 전면전극(50)을 형성하기 위해 ZnO, ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 또는 In2O3 등이 이용될 수 있는데, 단층은 물론 다층구조를 가질 수도 있다. 이러한 전면전극(50) 상에는 전류를 수집하기 위한 보조전극(70)이 형성될 수 있는데, 이러한 보조전극(70)은 예컨대 그리드와 같은 형상일 수 있다. 도 1에서는 이와 같은 그리드 형상의 보조전극(70) 중 일부만 도시된 것이다. 이러한 보조전극(70)은 알루미늄 및/또는 니켈 등으로 형성될 수 있는데, 보조전극(70)이 그리드 형상으로 전면전극(50) 상에 배치되기 때문에, 전면전극(50)을 통해 광이 광흡수층(30)에 도달할 수 있게 된다.Indium Tin Oxide (ITO), Indium Zinc Oxide (IZO), In 2 O 3 , or the like may be used to form the
광흡수층(30)과 전면전극(50) 사이의 격자상수와 에너지밴드갭의 차이가 크기 때문에, 광흡수층(30)과 전면전극(50) 사이의 양호한 전기적 접합을 위해 밴드갭이 광흡수층(30)과 전면전극(50)의 중간에 위치하는 버퍼층(40)을 형성하는 단계를 전면전극(50) 형성단계 이전에 수행될 수도 있다. 이러한 경우 버퍼층(40)으로 황화카드뮴층이 이용될 수 있는데, 화학적 용액 성장법(CBD; Chemical Bath Deposition)을 통해 대략 50 ~ 500nm 두께로 형성될 수 있다. 물론 이 외에도 버퍼층(40)으로 InxSey 등이 이용될 수도 있다.The gap between the
전면전극(50)에 입사하는 광 중 일부는 전면전극(50)의 표면에서 반사될 수도 있으며 이에 따라 태양전지의 효율이 저하될 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 전면전극(50)의 적어도 일부를 덮는 반사방지막(60)이 배치될 수도 있다. 이러한 반사방지막(60)은 마그네슘플루오라이드 등으로 형성될 수 있다.Some of the light incident on the
전면전극(50)이 형성된 후에도 필요에 따라 전류를 수집하기 위한 보조전극(70)이 전면전극(50) 상에 형성되는 단계를 수행할 수도 있다. 이러한 보조전극(70)은 예컨대 그리드와 같은 형상일 수 있다. 이러한 보조전극(70)은 알루미늄 및/또는 니켈 등으로 형성될 수 있는데, 보조전극(70)이 그리드 형상으로 전면전극(50) 상에 배치되기 때문에, 전면전극(50)을 통해 광이 광흡수층(30)에 도달할 수 있게 된다.An
참고로, 본 실시예에서 생성된 열산화막(15)은 Fe2O3이며, 열산화막(15)이 Fe2O3인지 여부는 라만(Raman) 스펙트럼을 이용하여 확인될 수 있다.For reference, whether the
ST 기판을 사용하는 경우, 그 절연막으로서 SiO2, Al2O3 등이 알려져 있으며 1~3㎛ 두께로 이 절연막을 생성하면 100V 이상의 항복 전압을 얻는다. 하지만, 이 경우 절연막 성장을 위한 진공증착장비가 별도로 요구되며, 특히 플렉시블 기판에 증착해야 하므로 롤투롤(roll-to-roll) 증착장비의 구비가 필요하다는 단점이 있다.When an ST substrate is used, SiO 2 , Al 2 O 3, or the like is known as the insulating film, and a breakdown voltage of 100 V or more is obtained when this insulating film is formed to a thickness of 1 to 3 μm. However, in this case, a vacuum deposition equipment for insulating film growth is separately required, and in particular, a roll-to-roll deposition equipment is required to be deposited on a flexible substrate.
간단한 열처리 공정으로 ST 기판에 절연막이 형성되는 경우 ST 기판에는 Fe3O4의 열산화막이 형성된다.When an insulating film is formed on the ST substrate by a simple heat treatment process, a thermal oxide film of Fe 3 O 4 is formed on the ST substrate.
도 5는 본 실시예에서의 방법에 따라 ST 기판에 NaCl로 표면처리한 후 생성된 열산화막의 표면사진과, ST 기판 표면에 대한 NaCl 처리 없이 생성된 종래의 ST 기판 열산화막의 표면 사진을 비교한 도면이며, 도 6은 ST 기판이 NaCl 표면처리가 되었는지 여부에 따른 라만 스펙트럼을 나타낸 도면이다.5 is a graph comparing the surface photograph of the thermally oxidized film produced after the surface treatment with the NaCl on the ST substrate according to the method of this embodiment and the surface photograph of the conventional ST substrate thermally oxidized film produced without the NaCl treatment on the ST substrate surface And FIG. 6 is a view showing a Raman spectrum according to whether or not the ST substrate is subjected to a NaCl surface treatment.
도 6에 도시한 바와 같이, NaCl 처리되지 않은 ST 기판과 NaCl 처리된 ST 기판 등 두가지 기판의 열산화막에 대한 라만 스펙트럼을 참조하면, NaCl 처리되지 않은 ST 기판의 열산화막은 Fe3O4로 구성되며 NaCl 처리된 ST 기판의 열산화막은 Fe2O3로 구성됨이 확인된다.As shown in FIG. 6, referring to the Raman spectra of the thermally oxidized films of the two substrates including the non-NaCl-treated ST substrate and the NaCl-treated ST substrate, the thermally oxidized film of the ST substrate not subjected to NaCl treatment is composed of Fe 3 O 4 And the thermally oxidized film of the ST substrate treated with NaCl is composed of Fe 2 O 3 .
도 7은 ST 기판이 염수(염화나트륨 수용액) 전처리 되지 않은 경우의 열산화막 절연 항복전압 측정결과와, ST 기판이 염수 전처리 된 경우의 열산화막 절연 항복전압 측정결과를 도시한 도면이다.7 is a graph showing the results of measurement of the thermal oxide insulation breakdown voltage in the case where the ST substrate is not pretreated with salt water (sodium chloride aqueous solution) and the results of measurement of the thermal oxide insulation breakdown voltage in the case where the ST substrate is pretreated with salt water.
도 7에서, 열산화막 위에 지름 3 mm의 Ag 컨택 전극을 형성시켜 Ag/열산화막/ST의 캐패시터 구조로 제조하고, Ag와 ST 전극에 전압을 인가하여 급격한 전류사태가 일어나는 지점을 절연항복전압으로 정의하였다.7, an Ag contact electrode having a diameter of 3 mm was formed on the thermal oxide film to fabricate a capacitor structure of Ag / thermally oxidized film / ST, and a voltage was applied to the Ag and ST electrodes to generate a breakdown voltage Respectively.
도 7에 도시한 바와 같이, NaCl 처리되지 않은 ST 기판(도 3의 MF09)의 Fe3O4 열산화막은 1.9 MV/m의 낮은 항복전압을 가지는 반면, 염수에 의해 NaCl 처리된 ST 기판(도 3의 MF19-1)의 Fe2O3 열산화막은 이보다 약 30배 이상 높은 54.3 MV/m의 항복전압을 나타낸다. 열산화막의 두께가 3㎛ 정도임을 고려하면, NaCl 처리된 Fe2O3 열산화막은 163V 정도의 높은 절연전압을 가짐을 알 수 있다. As shown in FIG. 7, the Fe 3 O 4 thermally-oxidized film of the ST substrate (MF09 in FIG. 3) that was not subjected to the NaCl treatment had a low breakdown voltage of 1.9 MV / m while the Na substrate 3 MF19-1) shows a breakdown voltage of 54.3 MV / m, which is about 30 times higher than that of Fe 2 O 3 . Considering that the thickness of the thermal oxide film is about 3 탆, it can be seen that the Na 2 Cl treated Fe 2 O 3 thermally-oxidized film has a high insulation voltage of about 163 V.
이와 같이, 본 실시예의 방법으로 형성된 Fe2O3 열산화막의 경우에는 제조 공정이 간단하면서도 매우 높은 항복 전압을 얻는 효과가 있다.Thus, in the case of the Fe 2 O 3 thermally-oxidized film formed by the method of the present embodiment, a manufacturing process is simple and an effect of obtaining a very high breakdown voltage is obtained.
또한, 열산화막은 ST 기판(10)에 함유된 Fe가 광흡수층(30) 형성과정에서 광흡수층(30) 내부로 확산되는 것을 방지하는 역할도 한다.The thermally oxidized film also prevents the Fe contained in the
이와 같이 태양전지를 제조하게 되면 광흡수층(30)이 나트륨 성분을 포함하게 되어, 이에 따라 태양전지의 효율이 획기적으로 향상될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 광흡수층(30)이 나트륨 성분을 포함하게 되면 태양전지의 효율이 향상된다는 것은 알려져 있으나, 광흡수층(30)이 포함하는 나트륨 성분의 양과 그 균일도에 따라 태양전지의 효율이 급격하게 변한다는 문제가 있다.When the solar cell is manufactured as described above, the
도 4를 참조하면서 이에 대해서 다시 설명하면, 종래의 방법은 나트륨 함량이 광흡수층(30)의 깊이에 따라 상대적으로 균일하지 않으므로, 전체적으로 일정량의 나트륨 성분을 광흡수층(30)에 확산시킨다고 하더라도 그 깊이에 따라 부분적으로는 과도한 나트륨 함량을 가지게 되고 또 어떤 깊이에서는 너무 적은 나트륨 성분을 가지게 됨으로써, 균일성이 매우 낮은 나트륨 성분 확산 정도로 인해 태양전지의 효율을 떨어뜨리게 된다.Referring to FIG. 4, the conventional method differs in that the sodium content is relatively uneven depending on the depth of the
따라서, 나트륨 성분의 깊이에 따른 확산 균일도는 매우 중요하며, 본 실시예에 따르면 나트륨 성분의 깊이에 따른 확산이 상대적으로 균일하므로 원하는 양의 나트륨을 확산시키기에 매우 용이하게 되는 효과가 있다.Therefore, the diffusion uniformity according to the depth of the sodium component is very important. According to the present embodiment, since the diffusion according to the depth of the sodium component is relatively uniform, it is very easy to diffuse the desired amount of sodium.
본 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 따르면 광흡수층(30)이 포함하는 나트륨 성분의 양과 그 균일도가 매우 효과적으로 제어될 수 있고, 따라서 확산층의 깊이에 따라 부분적으로 과도하거나 너무 적은 양의 나트륨성분 확산의 우려 없이 원하는 만큼 확산층 전체적으로 충분히 나트륨 성분 공급이 가능하므로, 결과적으로 효율이 극대화된 태양전지 제조가 가능하게 되는 효과가 있다.According to the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the amount and uniformity of the sodium component contained in the
그리고, 본 실시예에서는, Na이 함유되지 않은 기판인 ST 기판(10)을 사용하므로, 단순한 방법으로 광흡수층(30)에 Na을 공급할 수 있게 된다.In this embodiment, since the
한편, 광흡수층(30)이 나트륨 성분을 포함하도록 하는 방법으로는 상술한 것과 같은 본 실시예에 따른 태양전지 제조방법 외에도, (i) 배면전극(20) 상에 NaF나 Na2Se와 같은 나트륨을 포함하는 나트륨 전구체를 증착한 후 광흡수층(30)을 형성하거나, (ii) 광흡수층(30)을 형성하는 도중 NaF나 Na2Se와 같은 나트륨을 포함하는 나트륨 전구체를 동시에 증발 공급하거나, (iii) 광흡수층(30)을 형성한 후 광흡수층(30) 상에 나트륨 전구체를 증착한 후 열처리를 통해 나트륨 성분이 광흡수층(30)으로 확산되도록 하는 것이 고려될 수도 있다.On the other hand, in a manner that the light-absorbing
하지만, (i)의 경우 나트륨 전구체의 두께가 얇으면 광흡수층(30) 내의 나트륨 성분의 함량이 충분하지 못하게 되는 반면 나트륨 전구체의 두께가 두꺼우면 광흡수층(30)과 배면전극(20) 사이의 밀착력이 현저히 저하될 수 있고, 나트륨 전구체 층착두께가 일정하다 하더라도 광흡수층(30) 형성시의 온도가 가변함에 따라 광흡수층(30) 내로 확산되는 나트륨의 양이 달라질 수 있으며, (ii) 의 경우 광흡수층(30) 자체를 형성하기 위한 Cu, In, Ga, Se 등의 증발장치 외에 NaF 등을 추가로 증발시키기 위한 장치가 더 필요하므로 제조장치가 복잡해지고, 특히 필요한 NaF의 양이 다른 성분의 양보다 극히 적기 때문에 NaF를 증발시키는 양을 매우 정밀하게 제어해야 하는 어려움이 있으며, (iii)의 경우 나트륨 전구체를 증발시켜 박막을 형성할 수 있는 고가의 진공장비가 별도로 필요하다는 문제점이 있다.However, in the case of (i), if the thickness of the sodium precursor is thin, the content of the sodium component in the
이와 달리 본 실시예에 따른 태양전지 제조방법에 따르면, 염화나트륨 수용액을 스프레이 건으로 수용액을 공급하는 단계, 수용액 건조단계 및 열처리단계라는 매우 간단한 단계들을 거쳐 열산화막(15)을 생성하고, 광흡수층(30) 생성 과정에서 광흡수층(30) 내에 나트륨 성분이 자동적으로 흡수되도록 할 수 있다.According to the solar cell manufacturing method according to this embodiment, the
나아가 스프레이법의 경우 스프레이 회수 및 염화나트륨의 농도를 제어함으로써 최종적으로 광흡수층(30) 내의 나트륨 성분의 함량이 간단히 조절될 수 있다. 또한, 이러한 단계들이 수행됨에 있어서 고가의 진공장비 등이 필요하지 않으므로, 제조비용이 획기적으로 절감될 수 있다.Furthermore, in the case of the spray method, the content of the sodium component in the
이상의 설명은 본 발명 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention.
10: ST 기판
15: 열산화막
20: 배면전극
30: 광흡수층
40: 버퍼층
50: 전면전극
60: 반사방지막
70: 보조전극10: ST substrate
15:
20: back electrode
30: light absorbing layer
40: buffer layer
50: front electrode
60: antireflection film
70: auxiliary electrode
Claims (5)
상기 ST 기판을 150℃ 이상의 온도에서 가열한 상태에서 상기 ST 기판 표면 상에 10wt% NaCl 수용액을 분사하고, 상기 ST 기판을 공기 분위기 하에서 700℃ 내지 750℃로 2 내지 6시간동안 가열함으로써 Fe2O3 층을 형성한 열산화막;
상기 열산화막 표면에 형성된 배면전극;
상기 배면전극의 상부에 상기 배면전극과 일정거리 이격을 두어 위치하는 전면전극; 및
상기 배면전극과 상기 전면전극 사이에 개재되는 광흡수층
을 포함하며, 상기 광흡수층의 형성 과정에서 상기 열산화막에 포함된 나트륨이 상기 광흡수층에 전달됨으로써 상기 나트륨의 농도가 상기 광흡수층의 일 표면에서 상기 광흡수층의 중앙부에 이르기까지 완만하게 증가하고, 상기 광흡수층의 상기 중앙부에서 상기 광흡수층의 타 표면에 이르기까지 완만하게 감소하며, 상기 나트륨은 상기 광흡수층의 동일 면 상에서 균일한 농도 분포를 갖는 태양전지.Stainless steel (ST) substrates;
By jetting 10wt% NaCl aqueous solution onto the ST substrate surface to the ST substrate while heating at least 150 ℃ temperature, heated for 2 to 6 hours the ST substrate at 700 ℃ to 750 ℃ under an air atmosphere for Fe 2 O A thermal oxide film having three layers formed thereon;
A back electrode formed on the surface of the thermal oxidation film;
A front electrode disposed on the back electrode at a predetermined distance from the back electrode; And
A light absorbing layer interposed between the back electrode and the front electrode,
Wherein the sodium contained in the thermally oxidized film is transferred to the light absorbing layer in the process of forming the light absorbing layer so that the concentration of sodium gradually increases from one surface of the light absorbing layer to the central portion of the light absorbing layer, Wherein the light absorbing layer has a uniform concentration distribution on the same surface of the light absorbing layer, wherein the light absorbing layer gradually decreases from the central portion to the other surface of the light absorbing layer.
상기 ST 기판을 가열하는 단계;
상기 ST 기판의 표면에 상기 나트륨 성분을 포함하는 용액을 분무하는 단계;
상기 분무된 용액을 건조시키는 단계; 및
상기 ST 기판을 열처리하여 상기 ST 기판의 표면에 상기 열산화막을 형성하는 단계를 포함하는 과정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.The method according to claim 1,
Heating the ST substrate;
Spraying a solution containing the sodium component onto the surface of the ST substrate;
Drying the sprayed solution; And
And thermally oxidizing the ST substrate to form the thermally oxidized film on the surface of the ST substrate.
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