KR102067104B1 - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 재료로서 종래에 비하여 가격이 저렴한 대체 재료를 이용함과 더불어 그와 같은 대체 재료를 이용하여 전극을 형성할 수 있는 보다 효율적인 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 태양 전지는 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층의 일면에 형성된 제 2 반도체층; 상기 제 2 반도체층에 전기적으로 연결된 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 교차되어 상기 제 1 전극에 전기적으로 연결된 제 1 전극 라인; 상기 제 1 반도체층의 타면에 형성된 제 3 반도체층; 및 상기 제 3 반도체층과 전기적으로 연결된 제 2 전극을 포함하여 구성되고, 상기 제 1 전극 라인은 제 1 금속 도전층 및 상기 제 1 금속 도전층 상에 형성된 제 2 금속 도전층을 포함하여 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 태양 전지(Solar Cell)에 관한 것이다.
태양 전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
태양 전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양 전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)가 발생하고, 이때, PN 접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같은 태양 전지는 일반적으로 기판형 태양 전지와 박막형 태양 전지로 구분할 수 있다.
상기 기판형 태양 전지는 실리콘과 같은 반도체물질 자체를 기판으로 이용하여 태양 전지를 제조한 것이고, 상기 박막형 태양 전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양 전지를 제조한 것이다.
상기 기판형 태양 전지는 상기 박막형 태양 전지에 비하여 효율이 다소 우수한 장점이 있고, 상기 박막형 태양 전지는 상기 기판형 태양 전지에 비하여 제조비용이 감소되는 장점이 있다.
이하 도면을 참조로 종래의 태양 전지에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 태양 전지는, 제 1 반도체층(10), 제 2 반도체층(20), 제 1 핑거 라인(30), 제 3 반도체층(40), 및 제 2 핑거 라인(50)을 포함하여 이루어진다.
*상기 제 1 반도체층(10)은 반도체 웨이퍼로 이루어진다.
상기 제 2 반도체층(20)은 상기 제 1 반도체층(10)의 상면에 박막 형태로 형성되고, 상기 제 3 반도체층(40)은 상기 제 1 반도체층(10)의 하면에 박막 형태로 형성되며, 이와 같은 제 1 반도체층(10), 제 2 반도체층(20), 및 제 3 반도체층(40)의 조합에 의해 PN 접합구조가 이루어지게 된다.
상기 제 1 핑거 라인(30)은 상기 제 2 반도체층(20) 상에 형성되고, 상기 제 2 핑거 라인(50)은 상기 제 3 반도체층(40) 상에 형성되어, 각각 태양 전지의 (+)전극 또는 (-)전극을 이루게 된다.
이와 같은 종래의 태양 전지에 태양광이 입사되면 상기 제 1 반도체층(10)에서 정공(hole) 또는 전자(electron)와 같은 캐리어(carrier)가 생성되고, 이와 같은 캐리어는 상기 제 2 반도체층(20)을 경유하여 상기 제 1 핑거 라인(30)으로 이동함과 더불어 상기 제 3 반도체층(40)을 경유하여 상기 제 2 핑거 라인(50)으로 이동하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 태양 전지는 다음과 같은 단점이 있다.
종래의 태양 전지에 있어서, 상기 제 1 핑거 라인(30) 및 제 2 핑거 라인(50)은 주로 스크린 프린팅을 이용하여 형성하는데, 이와 같은 스크린 프린팅을 이용할 수 있는 재료는 가격이 비싼 단점이 있다. 따라서, 종래의 태양 전지는 그 제조단가가 상승되는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극 재료로서 종래에 비하여 가격이 저렴한 대체 재료를 이용함과 더불어 그와 같은 대체 재료를 이용하여 전극을 형성할 수 있는 보다 효율적인 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 전지는 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층의 일면에 형성된 제 2 반도체층; 상기 제 2 반도체층에 전기적으로 연결된 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 교차되어 상기 제 1 전극에 전기적으로 연결된 제 1 전극 라인; 상기 제 1 반도체층의 타면에 형성된 제 3 반도체층; 및 상기 제 3 반도체층과 전기적으로 연결된 제 2 전극을 포함하여 구성되고, 상기 제 1 전극 라인은 제 1 금속 도전층 및 상기 제 1 금속 도전층 상에 형성된 제 2 금속 도전층을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 전극과 제 1 전극 라인이 교차된 영역은 4층 구조로 이루어지고, 상기 제 1 전극과 제 1 전극 라인이 교차되지 않는 영역은 2층 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극은 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속층 상에 형성된 제 2 금속층으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 2 금속층에 단차지도록 교차되어 상기 제 2 금속층에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속 도전층 상에 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극과 제 1 전극 라인은 모두 2층 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속층 상에 형성된 제 2 금속층으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않도록 교차되면서 상기 제 1 금속층에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속 도전층 상에 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층과 상이하도록 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되고 상기 제 1 금속층 상에 형성되어 상기 분리된 제 1 금속층을 전기적으로 연결시키는 제 2 금속층으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않도록 교차되면서 상기 제 1 금속층에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속 도전층 상에 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층의 측면과 상면을 덮도록 형성된 제 2 금속층으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않도록 교차되면서 상기 제 1 금속층에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층의 측면과 상면을 덮도록 형성되어 상기 제 2 금속층과 단차지지 않도록 교차되면서 상기 제 2 금속층에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 전극과 제 1 전극 라인이 교차된 영역은 3층 구조로 이루어지고, 상기 제 1 전극과 제 1 전극 라인이 교차되지 않는 영역은 2층 구조로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극은 제 1 금속층; 및 상기 제 1 금속층의 측면과 상면을 덮도록 형성된 제 2 금속층으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지도록 교차되어 상기 제 1 금속층에 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층의 측면과 상면을 덮도록 형성되어 상기 제 2 금속층에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 공정에 의해서 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 상이한 공정에 의해서 상이한 패턴으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 태양 전지는 상기 제 2 전극과 교차되어 상기 제 2 전극에 전기적으로 연결된 제 2 전극 라인을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 2 반도체층 상에 반사 방지층이 형성될 수 있다.
상기 제 1 반도체층은 반도체 웨이퍼로 이루어지고, 상기 제 2 반도체층 및 제 3 반도체층은 박막층으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 반도체층, 제 2 반도체층, 및 제 3 반도체층은 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 전지의 제조 방법은 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층의 일면에 제 2 반도체층을 형성하는 공정; 상기 제 2 반도체층 상에 제 1 투명 도전층을 형성하는 공정; 상기 제 1 투명 도전층 상에 제 1 전극을 형성하는 공정; 상기 제 1 전극과 교차되어 상기 제 1 전극에 전기적으로 연결되는 제 1 전극 라인을 상기 제 1 투명 도전층 상에 형성하는 공정; 상기 제 1 반도체층의 타면에 제 3 반도체층을 형성하는 공정; 상기 제 3 반도체층 상에 제 2 투명 도전층을 형성하는 공정; 및 상기 제 2 투명 도전층 상에 제 2 전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 전극 라인을 형성하는 공정은 스퍼터링 공정을 통해 제 1 금속 도전층을 형성하는 공정; 및 상기 제 1 금속 도전층 상에 제 2 금속 도전층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층을 형성하는 공정은 상기 스퍼터링 공정으로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극을 형성하는 공정은 스퍼터링 공정을 통해 제 1 금속층을 형성하는 공정; 및 상기 스퍼터링 공정을 통해 상기 제 1 금속층 상에 제 2 금속층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 및 제 2 금속층과 단차지도록 교차되게 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되도록 형성되고, 상기 제 2 금속층은 상기 제 1 금속층과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않고 교차되도록 상기 제 1 금속층과 동시에 형성되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 2 금속층과 동시에 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되도록 형성되고, 상기 제 2 금속층은 상기 제 1 금속층과 상이하게 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되도록 형성되어 상기 분리된 금속층을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않고 교차되도록 상기 제 1 금속층과 동시에 형성되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 패턴을 가지도록 상기 제 2 금속층과 동시에 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층을 형성하는 공정은 도금 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극을 형성하는 공정은 스퍼터링 공정을 통해 제 1 금속층을 형성하는 공정; 및 상기 도금 공정을 통해 상기 제 1 금속층에 제 2 금속층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지도록 교차되게 형성되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 2 금속층과 동시에 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되도록 형성되고, 상기 제 2 금속층은 상기 분리된 제 1 금속층이 전기적으로 연결되도록 상기 제 1 금속층에 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지도록 교차되게 형성되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 2 금속층과 동시에 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 단차지지 않고 교차되도록 상기 제 1 금속층과 동시에 형성되고, 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속층과 동시에 상기 제 1 금속 도전층에 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 결정 구조가 상이할 수 있다. 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층의 측면 및 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 금속 도전층과 상기 제 1 금속 도전층은 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 및 텅스텐 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층은 상기 제 1 금속 도전층과 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제 1 금속 도전층은 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 및 텅스텐 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층은 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 및 텅스텐 중 다른 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 금속 도전층은 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 및 텅스텐 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 제 1 금속 도전층은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층은 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 및 텅스텐 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 태양 전지 및 그 제조 방법은 마스크를 이용한 스퍼터링 공정 및 도금 공정을 이용하여 전극 및 전극 라인을 형성함으로써 고가의 재료 사용을 줄일 수 있어 태양 전지의 제조 단가를 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제 1 핑거 라인과 제 1 전극 라인의 형성 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 변형 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 B-B 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 C-C 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 D-D 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 21a 내지 도 21l은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 22a 내지 도 22h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 23a 내지 도 23h는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 24a 내지 도 24i는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 25a 내지 도 25g는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 26a 내지 도 26i는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 27a 내지 도 27i는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 28a 내지 도 28g는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 29a 내지 도 29g는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 30a 내지 도 30g는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 31a 내지 도 31f는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제 1 핑거 라인과 제 1 전극 라인의 형성 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 변형 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 B-B 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 C-C 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 D-D 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 21a 내지 도 21l은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 22a 내지 도 22h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 23a 내지 도 23h는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 24a 내지 도 24i는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 25a 내지 도 25g는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 26a 내지 도 26i는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 27a 내지 도 27i는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 28a 내지 도 28g는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 29a 내지 도 29g는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 30a 내지 도 30g는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 31a 내지 도 31f는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 A-A 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지는, 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 제 1 투명 도전층(300), 제 1 핑거 라인(400), 제 1 전극 라인(430), 제 3 반도체층(500), 제 2 투명 도전층(600), 제 2 핑거 라인(700), 및 제 2 전극 라인(730)을 포함하여 이루어진다.
상기 제 1 반도체층(100)은 반도체 웨이퍼, 예로서 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있으며, 구체적으로는, N형 실리콘 웨이퍼 또는 P형 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있다. 이와 같은 제 1 반도체층(100)은 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500) 중 어느 하나의 반도체층과 동일한 극성으로 이루어진다.
도시하지는 않았지만, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면 또는 하면 중 적어도 하나의 표면에는 요철구조가 형성될 수 있다. 제 1 반도체층(100)의 상면 및 하면에 요철구조가 형성된 경우, 제 2 반도체층(200), 제 1 투명 도전층(300), 제 3 반도체층(500), 및 제 2 투명 도전층(600)의 표면에도 요철구조가 형성될 수 있다.
상기 제 2 반도체층(200)은 상기 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 박막의 형태로 형성된다. 제 2 반도체층(200)은 제 1 반도체층(100)과 함께 PN 접합을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제 1 반도체층(100)이 N형 실리콘 웨이퍼로 이루어진 경우 상기 제 2 반도체층(200)은 P형 반도체층으로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 제 2 반도체층(200)은 붕소(B)와 같은 3족 원소로 도핑된 P형 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
일반적으로, 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도 보다 낮기 때문에 입사광에 의한 정공의 수집효율을 극대화하기 위해서는 P형 반도체층을 수광면에 가깝게 형성하는 것이 바람직하고, 따라서, 수광면에 가까운 상기 제 2 반도체층(200)이 P형 반도체층으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 제 1 투명 도전층(300)은 상기 제 2 반도체층(200)의 상면에 박막의 형태로 형성된다. 상기 제 1 투명 도전층(300)은 상기 제 1 반도체층(100)에서 생성된 캐리어, 예로서 정공을 수집하고, 상기 수집한 캐리어를 상기 제 1 핑거 라인(400)으로 이동시키는 역할을 한다.
이와 같은 제 1 투명 도전층(300)은 ITO(Indium Tin Oxide), ZnOH, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있으며, 그 중에서 ITO가 선택될 수 있다.
상기 제 1 핑거 라인(400)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성되어 태양 전지의 전면(前面)을 구성하게 된다. 따라서, 태양 전지 내부로 태양광이 투과될 수 있도록 상기 제 1 핑거 라인(400)은 소정의 패턴을 가지도록 형성된다.
상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 1 금속층(410) 및 제 2 금속층(420)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이와 같은 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링(Sputtering) 공정을 통해 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420)은 동일한 제 1 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속층(420)의 두께는 상기 제 1 금속층(410)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
전술한 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중에서 상기 제 1 금속층(410)과 상이하게 선택된 다른 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속층(420)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속층(410)은 전도성 증가를 위해 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 상기 제 1 금속층(410)과 다른 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
제 1 전극 라인(430)은 상기 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 제 1 투명 도전층(300) 상에 각 제 1 핑거 라인(400)과 교차하도록 형성되어 태양 전지의 전면을 구성하게 된다. 따라서, 태양 전지 내부로 태양광이 투과될 수 있도록 제 1 전극 라인(430)은 소정 형태로 패턴을 가지도록 형성된다. 이러한 제 1 전극 라인(430)은 제 1 핑거 라인(400)에 전기적으로 접속되어 제 1 핑거 라인(400)에 수집되는 캐리어, 예로써 정공을 수집하고 수집된 캐리어를 외부의 전원 저장 장치(미도시)로 이동시키는 역할을 한다.
상기 제 1 전극 라인(430)은 상기 제 1 핑거 라인(400)보다 넓은 폭을 가지도록 형성된다. 이러한 상기 제 1 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432) 및 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 전극 라인용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 핑거 라인(400)과 교차하도록 형성된다.
상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극 라인용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상기 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 제 1 전극 라인용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기의 제 1 전극 라인(430)과 제 1 핑거 라인(400)이 교차하는 제 1 투명 도전층(300) 상의 단차부는 제 1 핑거 라인(400)의 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)과 상기 제 1 핑거 라인(400)의 상부로 교차하는 제 1 전극 라인(430)의 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)에 의해 4층 구조를 갖는다. 반면에, 제 1 전극 라인(430)과 제 1 핑거 라인(400)이 교차하지 않는 제 1 투명 도전층(300)의 비단차부는 제 1 전극 라인(430)의 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)에 의해 2층 구조를 갖는다.
상기 제 2 금속 도전층(434)의 두께는 상기 제 1 금속 도전층(432)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
전술한 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중에서 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상이하게 선택된 다른 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 전도성 증가를 위해 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 상기 제 1 금속 도전층(432)과 다른 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 3 반도체층(500)은 상기 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 하면에 박막의 형태로 형성된다. 상기 제 3 반도체층(500)은 상기 제 2 반도체층(200)과 극성이 상이하게 형성되는데, 상기 제 2 반도체층(200)이 붕소(B)와 같은 3족 원소로 도핑된 P형 반도체층으로 이루어진 경우, 상기 제 3 반도체층(500)은 인(P)과 같은 5족 원소로 도핑된 N형 반도체층으로 이루어진다. 특히, 상기 제 3 반도체층(500)은 N형 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 투명 도전층(600)은 상기 제 3 반도체층(500)의 하면에 박막의 형태로 형성된다. 상기 제 2 투명 도전층(600)은 상기 제 1 반도체층(100)에서 생성된 캐리어, 예로서 전자를 수집하고 상기 수집한 캐리어를 상기 제 2 핑거 라인(700)으로 이동시키는 역할을 한다.
이와 같은 제 2 투명 도전층(600)은 ITO(Indium Tin Oxide), ZnOH, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 2 투명 도전층(600)의 하면 상에 형성된다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 태양 전지의 맨 후면(後面)에 형성되기 때문에 상기 제 2 투명 도전층(600)의 하면 전체에 형성될 수도 있지만, 반사되는 태양광이 태양 전지의 후면을 통해 입사될 수 있도록 하기 위해서, 도시된 바와 같이, 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 제 3 금속층(710) 및 제 4 금속층(720)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 3 금속층(710)은 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이와 같은 제 3 금속층(710)은 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정으로 패턴 형성할 수 있다. 상기 제 2 전극용 마스크는 전술한 제 1 전극용 마스크와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 제 4 금속층(720)은 상기 제 3 금속층(710) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 4 금속층(720)은 상기 제 3 금속층(710)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 이와 같은 제 4 금속층(720)은 상기 제 3 금속층(710)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속층(710)과 상기 제 4 금속층(720)은 동일한 제 2 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 4 금속층(720)의 두께는 상기 제 3 금속층(710)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
전술한 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속층(720)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중에서 상기 제 3 금속층(710)과 상이하게 선택된 다른 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속층(720)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 제 4 금속층(720)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속층(710)은 전도성 증가를 위해 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속층(720)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 상기 제 3 금속층(710)과 다른 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
제 2 전극 라인(730)은 상기 제 2 핑거 라인(700)이 형성된 제 2 투명 도전층(600) 상에 각 제 2 핑거 라인(700)과 교차하도록 형성되어 태양 전지의 후면을 구성하게 된다. 이러한 제 2 전극 라인(730)은 제 2 핑거 라인(700)에 전기적으로 접속되어 제 2 핑거 라인(700)에 수집되는 캐리어, 예로써 전자를 수집하고 수집된 캐리어를 외부의 전원 저장 장치(미도시)로 이동시키는 역할을 한다.
상기 제 2 전극 라인(730)은 상기 제 2 핑거 라인(700)보다 넓은 폭을 가지도록 형성된다. 이러한 상기 제 2 전극 라인(730)은 제 3 금속 도전층(732) 및 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 3 금속 도전층(732)은 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 제 3 금속 도전층(732)은 제 2 전극 라인용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 제 3 금속 도전층(732)은 제 2 핑거 라인(700)과 교차하도록 형성된다.
상기 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속 도전층(732) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속 도전층(732)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극 라인용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 상기 제 4 금속 도전층(734)은 동일한 제 2 전극 라인용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기의 제 2 전극 라인(730)과 제 2 핑거 라인(700)이 교차하는 제 2 투명 도전층(600) 상의 단차부는 제 2 핑거 라인(700)의 제 3 및 제 4 금속층(710, 720)과 상기 제 2 핑거 라인(700)의 상부로 교차하는 제 2 전극 라인(730)의 제 3 및 제 4 금속 도전층(732, 734)에 의해 4층 구조를 갖는다. 반면에, 제 2 전극 라인(730)과 제 2 핑거 라인(700)이 교차하지 않는 제 2 투명 도전층(600)의 비단차부는 제 2 전극 라인(730)의 제 3 및 제 4 금속 도전층(732, 734)에 의해 2층 구조를 갖는다.
상기 제 4 금속 도전층(734)의 두께는 상기 제 3 금속 도전층(732)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
전술한 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속 도전층(734)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중에서 상기 제 3 금속 도전층(732)과 상이하게 선택된 다른 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속 도전층(734)은 은(Ag)으로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 제 4 금속 도전층(734)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 3 금속 도전층(732)은 전도성 증가를 위해 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어지고, 상기 제 4 금속 도전층(734)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 상기 제 3 금속 도전층(732)과 다른 적어도 하나와 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지는 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성된 2개의 제 1 핑거 라인(400)과 제 2 투명 도전층(600)에 형성된 2개의 제 2 핑거 라인(700)을 가지는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 투명 도전층(300) 상에 일정한 간격으로 나란하게 형성된 복수의 제 1 핑거 라인(400)을 가질 수 있으며, 도 4에 도시하지 않았지만, 제 2 투명 도전층(600) 상에 일정한 간격으로 나란하게 형성된 복수의 제 2 핑거 라인(700)을 가질 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 변형 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 B-B 선의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 변형 실시예는 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각이 3층 구조를 가지는 것을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 1 핑거 라인(400)은 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 및 제 1 금속 보조층(425)을 포함하여 구성되는 것으로, 제 2 금속층(420)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어지고, 제 2 금속층(420) 상에 제 1 금속 보조층(425)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 도 2 및 도 3에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 제 1 및 제 2 금속층(410, 420) 각각에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 1 금속 보조층(425)은 제 1 핑거 라인(400)의 전도성을 증가시킴과 아울러 제 2 금속층(420)의 산화를 방지하는 역할을 한다. 즉, 제 2 금속층(420)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어진 경우, 제 1 금속 보조층(425)은 제 2 금속층(420)을 보호, 즉 습기, 또는 산소 등에 의해 제 2 금속층(420)이 산화되는 것을 방지한다.
상기 제 1 금속 보조층(425)은 상기 제 2 금속층(420) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 1 금속 보조층(425)은 상기 제 2 금속층(420)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 1 금속 보조층(425)은 제 1 및/또는 제 2 금속층(410, 420)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 및 제 1 금속 보조층(425)은 동일한 제 1 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 보조층(425)의 두께는 상기 제 2 금속층(420)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
일 실시예에 따른 상기 제 1 금속 보조층(425)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 제 1 금속 보조층(425)은 주석(Sn)을 포함하는 합금 물질로 형성된다. 일 예로써, 제 1 금속 보조층(425)은 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 납(Pb)의 합금 물질로 이루어지거나, 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 비스무트(Bi)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 상기 제 1 금속 보조층(425)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
제 1 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432), 제 2 금속 도전층(434), 및 제 2 금속 보조층(436)을 포함하여 구성되는 것으로, 제 2 금속 도전층(434)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어지고, 제 2 금속 도전층(434) 상에 제 2 금속 보조층(436)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434) 각각에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 2 금속 보조층(436)은 제 1 전극 라인(430)의 전도성을 증가시킴과 아울러 제 2 금속 도전층(434)의 산화를 방지하는 역할을 한다. 즉, 제 2 금속 도전층(434)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어진 경우, 제 2 금속 보조층(436)은 제 2 금속 도전층(434)을 보호, 즉 습기, 또는 산소 등에 의해 제 2 금속 도전층(434)이 산화되는 것을 방지한다.
상기 제 2 금속 보조층(436)은 상기 제 2 금속 도전층(434) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속 보조층(436)은 상기 제 2 금속 도전층(434)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 4 금속 도전층(436)은 제 1 및/또는 제 2 금속 도전층(432, 434)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속 도전층(432), 제 2 금속 도전층(434), 및 제 2 금속 보조층(436)은 동일한 제 2 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속 보조층(436)의 두께는 상기 제 2 금속 도전층(434)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
일 실시예에 따른 상기 제 2 금속 보조층(436)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 제 2 금속 보조층(436)은 주석(Sn)을 포함하는 합금 물질로 형성된다. 일 예로써, 제 2 금속 보조층(436)은 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 납(Pb)의 합금 물질로 이루어지거나, 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 비스무트(Bi)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 상기 제 2 금속 보조층(436)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
제 2 핑거 라인(700)은 제 3 금속층(710), 제 4 금속층(720), 및 제 3 금속 보조층(725)을 포함하여 구성되는 것으로, 제 4 금속층(720)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어지고, 제 4 금속층(720) 상에 제 3 금속 보조층(725)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 도 2 및 도 3에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 제 3 및 제 4 금속층(710, 720) 각각에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 3 금속 보조층(725)은 제 2 핑거 라인(700)의 전도성을 증가시킴과 아울러 제 4 금속층(720)의 산화를 방지하는 역할을 한다. 즉, 제 4 금속층(720)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어진 경우, 제 3 금속 보조층(725)은 제 4 금속층(720)을 보호, 즉 습기, 또는 산소 등에 의해 제 4 금속층(720)이 산화되는 것을 방지한다.
상기 제 3 금속 보조층(725)은 상기 제 4 금속층(720) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 3 금속 보조층(725)은 상기 제 4 금속층(720)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 3 금속 보조층(725)은 제 1 및/또는 제 2 금속층(710, 720)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속층(710), 제 4 금속층(720), 및 제 3 금속 보조층(725)은 동일한 제 2 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 3 금속 보조층(725)의 두께는 상기 제 4 금속층(720)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
일 실시예에 따른 상기 제 3 금속 보조층(725)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 제 3 금속 보조층(725)은 주석(Sn)을 포함하는 합금 물질로 형성된다. 일 예로써, 제 3 금속 보조층(725)은 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 납(Pb)의 합금 물질로 이루어지거나, 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 비스무트(Bi)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 상기 제 3 금속 보조층(725)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
제 2 전극 라인(730)은 제 3 금속 도전층(732), 제 4 금속 도전층(734), 및 제 4 금속 보조층(736)을 포함하여 구성되는 것으로, 제 4 금속 도전층(734)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어지고, 제 4 금속 도전층(734) 상에 제 4 금속 보조층(736)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 제 1 및 제 2 금속 도전층(732, 734) 각각에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 4 금속 보조층(736)은 제 2 전극 라인(730)의 전도성을 증가시킴과 아울러 제 4 금속 도전층(734)의 산화를 방지하는 역할을 한다. 즉, 제 4 금속 도전층(734)이 구리(Cu)를 포함하여 이루어진 경우, 제 4 금속 보조층(736)은 제 4 금속 도전층(734)을 보호, 즉 습기, 또는 산소 등에 의해 제 4 금속 도전층(734)이 산화되는 것을 방지한다.
상기 제 4 금속 보조층(736)은 상기 제 4 금속 도전층(734) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 4 금속 보조층(736)은 상기 제 4 금속 도전층(734)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 4 금속 도전층(436)은 제 1 및/또는 제 2 금속 도전층(732, 734)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속 도전층(732), 제 4 금속 도전층(734), 및 제 4 금속 보조층(736)은 동일한 제 2 전극용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 4 금속 보조층(736)의 두께는 상기 제 4 금속 도전층(734)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
일 실시예에 따른 상기 제 4 금속 보조층(736)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질 또는 적어도 2개의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 상기 제 4 금속 보조층(736)은 주석(Sn)을 포함하는 합금 물질로 형성된다. 일 예로써, 제 4 금속 보조층(736)은 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 납(Pb)의 합금 물질로 이루어지거나, 주석(Sn)과 주석(Sn)보다 함량이 적은 비스무트(Bi)의 합금 물질로 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 상기 제 4 금속 보조층(736)은 전도성 증가를 위해 은(Ag)을 포함하는 합금 물질이 될 수 있다. 예로 들어, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)의 합금 물질 또는 주석(Sn)과 비스무트(Bi) 및 은(Ag)의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 은(Ag)의 재료비 감소를 위해, 주석(Sn)과 납(Pb) 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있고, 주석(Sn)과 비스무트(Bi), 및 은(Ag)은 6:3:1의 비율을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도로서, 이는 제 1 반도체층(100)과 제 2 반도체층(200) 사이에 제 1 진성 반도체층(150)이 추가로 형성됨과 더불어 제 1 반도체층(100)과 제 3 반도체층(500) 사이에 제 2 진성 반도체층(450)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지, 또는 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 1 반도체층(100)의 표면에 고농도의 도펀트 가스를 이용하여 제 2 반도체층(200) 또는 제 3 반도체층(500)을 형성하게 되면, 상기 고농도의 도펀트 가스에 의해서 상기 제 1 반도체층(100)의 표면에 결함(Defect)이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지에서는, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 1 진성 반도체층(150)을 형성하고, 그 후 상기 제 1 진성 반도체층(150) 상에 제 2 반도체층(200)을 형성함으로써 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 결함 발생을 방지하도록 한 것이다. 또한, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 진성 반도체층(450)을 형성하고, 그 후 상기 제 2 진성 반도체층(450) 상에 제 3 반도체층(500)을 형성함으로써 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 결함 발생을 방지하도록 한 것이다.
한편, 도 7에는 제 1 진성 반도체층(150)과 제 2 진성 반도체층(450)이 모두 형성된 모습을 도시하였지만, 제 1 진성 반도체층(150)과 제 2 진성 반도체층(450) 중에서 어느 하나의 진성 반도체층 만을 형성할 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 개략적인 단면도로서, 이는 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 2에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 상기 제 2 반도체층(200)은 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 형성된 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210) 및 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210) 상에 형성된 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)으로 이루어진다.
또한, 상기 제 3 반도체층(500)은, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 형성된 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510) 및 상기 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510) 상에 형성된 고농도 도핑된 제 3 반도체층(520)으로 이루어질 수 있다.
*본 명세서에서, 저농도 및 고농도는 상대적인 개념으로서, 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)은 상기 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)에 비하여 상대적으로 도펀트의 농도가 작다는 것을 의미한다.
상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210) 및 상기 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)은 각각 전술한 도 7에 도시한 실시예의 제 1 진성 반도체층(150) 및 제 2 진성 반도체층(450)과 동일한 역할을 한다.
즉, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)을 먼저 형성하고, 그 후에 상기 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)을 형성함으로써, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 결함(Defect) 발생이 방지될 수 있고, 아울러, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)을 먼저 형성하고, 그 후에 상기 고농도 도핑된 제 3 반도체층(520)을 형성함으로써, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 결함(Defect) 발생이 방지될 수 있다.
따라서, 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210) 및 상기 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)의 도펀트 농도는 상기 제 1 반도체층(100)의 표면에 결함이 발생하지 않을 정도로 조절하는 것이 바람직하다.
도 8에 도시한 태양 전지는 전술한 도 7에 도시한 태양 전지에 비하여 생산성이 우수한 장점이 있다. 즉, 전술한 도 7에 도시한 태양 전지는 제 1 진성 반도체층(150) 및 제 2 진성 반도체층(450)을 형성하기 위해서 증착 장비가 추가되고 공정이 복잡해져서 생산성이 떨어질 수 있지만, 도 8에 도시한 태양 전지는 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)과 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)을 하나의 챔버 내에서 연속공정으로 수행할 수 있고, 아울러 상기 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)과 고농도 도핑된 제 3 반도체층(520)을 하나의 챔버 내에서 연속공정으로 수행할 수 있기 때문에 별도의 증착 장비나 공정이 추가되지 않는 장점이 있다.
한편, 도 8에는 제 2 반도체층(200)이 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)과 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)으로 이루어지고, 제 3 반도체층(500)이 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)과 고농도 도핑된 제 3 반도체층(520)으로 이루어진 모습을 도시하였지만, 어느 하나의 반도체층 만이 저농도 도핑된 반도체층과 고농도 도핑된 반도체층으로 이루어질 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성함과 아울러 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성하는 것을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 9에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 1 금속층(410) 및 제 2 금속층(420)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 상기 제 1 금속층(410)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 형태를 가지며, 예를 들어, 소정의 전극 패턴은 "━ ━"자 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 제 1 금속층(410)은 상기 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기의 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)의 두께 및 물질은 전술한 제 1 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
제 1 전극 라인(430)은 상기 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 제 1 투명 도전층(300) 상에 각 제 1 핑거 라인(400)과 교차하도록 형성된다. 이와 같은, 제 1 전극 라인(430)은 상기 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 제 1 핑거 라인(400)과 동시에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다.
상기 제 1 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432) 및 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 제 1 금속 도전층(432)은 상기 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 상기 제 1 금속층(410)과 동시에 동일한 물질로 형성된다. 이에 따라, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 금속층(410)과 단차지지 않고 교차함으로써 그 교차 부분은 평면적으로 "+"자 형태를 가지게 된다. 예를 들어, 동일층 상에 사로 교차하는 제 1 금속 도전층(432)과 제 1 금속층(410)은 제 1 투명 도전층(300) 상에 평면적으로 "‡‡"자 형태를 가지도록 동시에 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)과 동일한 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 상기 제 2 금속층(420)과 동시에 동일한 물질로 형성된다. 이에 따라, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 제 2 금속층(420)과 단차지지 않고 교차함으로써 그 교차 부분은 평면적으로 "+"자 형태를 가지게 된다. 예를 들어, 동일층 상에 사로 교차하는 제 2 금속 도전층(732)과 제 2 금속층(420)은 제 1 투명 도전층(300) 상에 평면적으로 "‡‡"자 형태를 가지도록 동시에 형성될 수 있다.
상기의 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)은 동일한 제 1 겸용 마스크를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 즉, 제 1 핑거 라인(400)의 제 1 금속층(410)과 제 1 전극 라인(430)의 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 겸용 마스크를 이용한 제 1 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 동시에 형성되고, 제 1 핑거 라인(400)의 제 2 금속층(420)과 제 1 전극 라인(430)의 제 2 금속 도전층(434)은 제 1 스퍼터링 공정에 연속되는 제 1 겸용 마스크를 이용한 제 2 스퍼터링 공정에 의해 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 동시에 형성될 수 있다.
한편, 제 1 핑거 라인(400)의 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 전술한 바와 같이 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 형태를 가지도록 형성되는 것으로 설명하였지만, 끊김 없이 연속적으로 형성되는 것이 보다 바람직하기 때문에, 제 2 금속층(420)은 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410)을 전기적으로 상호 연결시킬 수 있는 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 이격되도록 나란하게 형성된 한 쌍의 제 1 전극 라인(430)은 제 1 핑거 라인(400)을 통해 끊김 없이 전기적으로 서로 접속되게 된다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 제 3 금속층(710) 및 제 4 금속층(720)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성되는 것을 제외하고는 전술한 제 1 핑거 라인(400)과 동일한 구조 및 동일한 방법에 의해 형성된다. 따라서, 제 2 핑거 라인(700)에 대한 설명은 전술한 제 1 핑거 라인(400)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상기 제 2 전극 라인(730)은 제 3 금속 도전층(732) 및 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 전극 라인(730)은 상기 제 2 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 상기 제 2 핑거 라인(700)과 동시에 각 제 1 핑거 라인(400)과 교차하도록 형성된다. 이와 같은, 제 2 전극 라인(730)은 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성되는 것을 제외하고는 전술한 제 1 전극 라인(430)과 동일한 구조 및 동일한 방법에 의해 형성된다. 따라서, 제 2 전극 라인(730)에 대한 설명은 전술한 제 1 전극 라인(430)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지와 같이 제 1 및 제 2 진성 반도체층(150, 450) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지와 같은 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400) 및 제 2 핑거 라인(700)을 제외하고, 전술한 도 9에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 전술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 제 1 핑거 라인(400)의 제 1 및 제 2 금속층(410, 420) 각각은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되는 패턴을 가지지만, 도 10에 표시된 점선 원 부분에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 3 실시예의 제 1 핑거 라인(400)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)이 서로 엇갈리도록 형성된다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시예의 제 1 핑거 라인(400)은 길이 방향으로 분리되지 않고 연속적으로 형성된다.
또한, 전술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 핑거 라인(700)의 제 3 및 제 4 금속층(710, 720) 각각은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되는 패턴을 가지지만, 본 발명의 제 3 실시예의 제 2 핑거 라인(700)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 3 및 제 4 금속층(710, 720)이 길이 방향으로 서로 엇갈리도록 형성된다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시예의 제 2 핑거 라인(700)은 길이 방향으로 분리되지 않고 연속적으로 형성된다.
구체적으로, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410) 및 소정 간격으로 분리되되 제 1 금속층(410)과 엇갈리도록 형성되어 분리된 제 1 금속층(410)에 전기적으로 접속되는 제 2 금속층(420)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 제 1 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 상기 제 1 금속층(410)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 형태를 가지며, 예를 들어, 소정의 제 1 전극 패턴은 "━ ━"자 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 제 1 금속층(410)은 상기 제 1 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 제 1 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 제 2 전극 패턴을 가지도록 형성되어 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410)에 전기적으로 접속된다. 이때, 상기 제 2 금속층(420)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되되 제 1 금속층(410)에 엇갈리도록 분리된 형태를 가지며, 예를 들어, 소정의 제 2 전극 패턴은 제 1 금속층(410)의 전극 패턴과 중첩되지 않고 엇갈리는 "━ ━"자 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 제 2 금속층(420)은 상기 제 2 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 제 2 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기의 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)의 두께 및 물질은 전술한 제 2 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 소정 간격으로 분리된 제 3 금속층(710) 및 소정 간격으로 분리되되 제 3 금속층(710)과 엇갈리도록 형성되어 분리된 제 1 금속층(710)에 전기적으로 접속되는 제 2 금속층(720)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 3 금속층(710)은 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 제 3 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 상기 제 3 금속층(710)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 형태를 가지며, 예를 들어, 소정의 제 3 전극 패턴은 "━ ━"자 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 제 3 금속층(710)은 상기 제 3 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 제 3 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 4 금속층(720)은 상기 제 3 금속층(710) 상에 소정의 제 4 전극 패턴을 가지도록 형성되어 소정 간격으로 분리된 제 3 금속층(710)에 전기적으로 접속된다. 이때, 상기 제 4 금속층(720)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리되되 제 3 금속층(710)에 엇갈리도록 분리된 형태를 가지며, 예를 들어, 소정의 제 4 전극 패턴은 제 3 금속층(710)의 전극 패턴과 중첩되지 않고 엇갈리는 "━ ━"자 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 제 4 금속층(720)은 상기 제 4 전극 패턴과 소정의 전극 패턴을 가지는 제 4 금속층용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 제 4 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기의 제 3 및 제 4 금속층(710, 720)의 두께 및 물질은 전술한 제 2 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지와 같이 제 1 및 제 2 진성 반도체층(150, 450) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지와 같은 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 C-C 선의 단면을 나타내는 단면도로서, 이는 제 1 핑거 라인(400), 제 1 전극 라인(430), 제 2 핑거 라인(700), 및 제 2 전극 라인(730)을 제외하고, 전술한 도 2 내지 도 4에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 11 및 도 12에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 1 금속층(410) 및 제 2 금속층(420)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이와 같은 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)과 상이한 패턴으로 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 금속층(420)은 제 1 금속층(410)의 측면 및 상면을 덮도록 형성된다. 이와 같은 제 2 금속층(420)은 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)의 두께는 상기 제 2 금속층(420)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)이 서로 동일한 금속 물질로 이루어진다 하더라도, 상기 제 1 금속층(410)은 스퍼터링 공정에 의해 형성된 것이고, 상기 제 2 금속층(420)은 도금 공정에 의해 형성된 것이므로, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)의 결정 구조는 서로 상이할 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 전술한 실시예와 마찬가지로 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 그에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 일반적으로 스퍼터링 공정의 경우 적층시간이 오래 걸리는 점을 고려할 때, 스퍼터링 공정만으로 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)을 형성하는 것에 비하여 스퍼터링 공정과 도금 공정을 조합하는 것이 공정 시간이 단축될 수 있다.
상기 제 1 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432) 및 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)은 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 이때, 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 전극 라인용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 제 1 금속 도전층(432)은 제 1 핑거 라인(400)을 교차하도록 형성된다.
상기 제 1 금속 도전층(432)의 두께는 상기 제 2 금속 도전층(434)의 두께와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지도록 형성된다. 상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상이한 패턴으로 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 제 1 금속 도전층(432)의 측면 및 상면을 덮도록 형성된다. 이러한 제 2 금속 도전층(434)은 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 1 핑거 라인(400)의 제 2 금속층(420)과 동시에 형성된다. 이에 따라, 제 2 금속 도전층(434)은 제 1 핑거 라인(400)의 제 2 금속층(420)과 동일한 물질로 형성된다.
상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 서로 동일한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)이 서로 동일한 금속 물질로 이루어진다 하더라도, 상기 제 1 금속 도전층(432)은 스퍼터링 공정에 의해 형성된 것이고, 상기 제 2 금속 도전층(434)은 도금 공정에 의해 형성된 것이므로, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)의 결정 구조는 서로 상이할 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 전술한 실시예와 마찬가지로 서로 상이한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 그에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상술한 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 형성하는 스퍼터링 공정, 및 제 1 금속층(410) 상에 제 2 금속층(420)을 형성함과 동시에 제 1 금속 도전층(432) 상에 제 2 금속 도전층(434)을 형성하는 도금 공정에 의해 형성된다. 이에 따라, 상기의 제 1 전극 라인(430)과 제 1 핑거 라인(400)이 교차하는 제 1 투명 도전층(300) 상의 단차부는 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)의 상부로 교차하는 상기 제 1 금속 도전층(432), 및 제 2 금속층(420)(또는 제 3 금속 도전층)에 의해 3층 구조를 갖는다. 상기의 단차부를 제외한 나머지 제 1 투명 도전층(300) 상에는 2층 구조의 제 1 핑거 라인(400) 및 제 1 전극 라인(430)가 형성된다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 제 3 금속층(710) 및 제 4 금속층(720)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 전극 패턴을 가지는 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성된 제 3 금속층(710), 및 전술한 도금 공정에 의해 형성된 제 4 금속층(720)을 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 전술한 제 1 핑거 라인(400)과 동일한 구조 및 동일한 방법에 의해 형성된다. 따라서, 제 2 핑거 라인(700)에 대한 설명은 전술한 제 1 핑거 라인(400)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상기 제 2 전극 라인(730)은 제 3 금속 도전층(732) 및 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제 2 전극 라인(730)은 상기 전극 패턴을 가지는 제 2 전극용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성된 제 3 금속 도전층(732), 및 전술한 도금 공정에 의해 형성된 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 전술한 제 1 전극 라인(430)과 동일한 구조 및 동일한 방법에 의해 형성된다. 따라서, 제 2 전극 라인(730)에 대한 설명은 전술한 제 1 전극 라인(430)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상기의 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)은 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속층(710)에 교차하는 제 3 금속 도전층(732)을 형성하는 스퍼터링 공정, 및 제 3 금속층(710) 상에 제 4 금속층(720)을 형성함과 동시에 제 3 금속 도전층(732) 상에 제 4 금속 도전층(734)을 형성하는 도금 공정에 의해 형성된다. 이에 따라, 상기의 제 2 전극 라인(730)과 제 2 핑거 라인(700)이 교차하는 제 2 투명 도전층(600) 상의 단차부는 상기 제 3 금속층(710)과 상기 제 3 금속층(720)의 상부로 교차하는 상기 제 3 금속 도전층(732), 및 제 4 금속층(720)(또는 제 4 금속 도전층)에 의해 3층 구조를 갖는다. 상기의 단차부를 제외한 나머지 제 2 투명 도전층(600) 상에는 2층 구조의 제 2 핑거 라인(700) 및 제 2 전극 라인(730)가 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지와 같이 제 1 및 제 2 진성 반도체층(150, 450) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지와 같은 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 2 금속층(420)을 덮는 제 1 금속 보조층(미도시)을 더 포함하고, 제 2 핑거 라인(700)은 제 4 금속층(720)을 덮는 제 3 금속 보조층(미도시)을 더 포함한다. 그리고, 제 1 전극 라인(430)은 제 2 금속 도전층(434)을 덮는 제 2 금속 보조층(미도시)을 더 포함하고, 제 2 전극 라인(730)은 제 4 금속 도전층(734)을 덮는 제 4 금속 보조층(미도시)을 더 포함한다. 이때, 제 2 금속층(420), 제 4 금속층(720), 제 2 금속 도전층(434), 및 제 4 금속 도전층(734) 각각은 상술한 도금 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 1 금속 보조층과 동시에 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 3 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 4 금속층(720)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 4 금속층(720)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 4 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 4 금속 도전층(734)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 3 금속 보조층과 동시에 제 4 금속 도전층(734)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
도 13은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 13에 도시된 D-D 선의 단면을 나타내는 단면도로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성함과 아울러 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성하는 것을 제외하고, 전술한 도 2에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 13 및 도 14에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 1 금속층(410) 및 제 2 금속층(420)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제 1 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432) 및 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 핑거 라인(400)의 제 1 금속층(410)과 제 1 전극 라인(430)의 제 1 금속 도전층(432)은 도 9을 참조하여 전술한 상기 제 1 겸용 마스크를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 동시에 형성되므로 이에 대한 상세한 설명은 도 9에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
또한, 상기 제 1 핑거 라인(400)의 제 2 금속층(420)과 제 1 전극 라인(430)의 제 2 금속 도전층(434)은 도 11을 참조하여 전술한 도금 공정에 의해 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 동시에 형성되므로 이에 대한 상세한 설명은 도 11에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상기의 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 두께 및 물질은 전술한 제 4 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기의 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질은 전술한 제 6 실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상술한 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)은 스퍼터링 공정에 동시에 형성되는 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)과, 도금 공정에 의해 동시에 형성되는 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어짐으로써 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)의 교차하는 부분은 단차지지 않게 된다. 이에 따라, 제 1 투명 도전층(300) 상에 전체적으로 2층 구조를 가지는 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)가 형성된다.
도 13 및 도 14에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 제 3 금속층(710) 및 제 4 금속층(720)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 제 3 전극 라인(730)은 제 3 금속 도전층(732) 및 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이와 같은, 상기 제 2 핑거 라인(700)과 상기 제 3 전극 라인(730)은 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성되는 것을 제외하고는 전술한 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)과 동일한 구조 및 동일한 방법에 의해 형성된다. 따라서, 상기 제 2 핑거 라인(700)과 상기 제 3 전극 라인(730)에 대한 설명은 전술한 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
상기의 제 2 핑거 라인(700)과 상기 제 3 전극 라인(730)은 스퍼터링 공정에 동시에 형성되는 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)과, 도금 공정에 의해 동시에 형성되는 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)을 포함하여 이루어짐으로써 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)의 교차하는 부분은 단차지지 않게 된다. 이에 따라, 제 2 투명 도전층(600) 상에 전체적으로 2층 구조를 가지는 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)가 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지와 같이 제 1 및 제 2 진성 반도체층(150, 450) 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
다른 한편, 한편, 상술한 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지는, 상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지와 같은 제 2 반도체층(200) 및 제 3 반도체층(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 전술한 본 발명의 제 6 실시예의 태양 전지와 같이 제 1 금속 보조층, 제 2 금속 보조층, 상부 보조층, 및 하부 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
이상과 같은 도 2 내지 도 14에 도시된 태양 전지는 기판형 태양 전지와 박막형 태양 전지가 조합된 태양 전지에 관한 것이고, 후술하는 도 15 내지 도 20에 따른 태양 전지는 기판형 태양 전지에 관한 것이다.
도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 15에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지는 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 반사 방지층(800), 제 1 핑거 라인(400), 전극 라인(430), 제 3 반도체층(500), 및 제 2 핑거 라인(700)을 포함하여 이루어진다.
상기 제 1 반도체층(100)은 반도체 웨이퍼, 예로서 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있으며, 구체적으로는, P형 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면 또는 하면 중 적어도 하나의 표면에는 요철구조가 형성될 수 있다.
상기 제 2 반도체층(200)은 상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 형성된다. 이와 같은 제 2 반도체층(200)은 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있으며, 특히, P형 실리콘 웨이퍼에 N형 도펀트를 도핑함으로써, 상기 N형 도펀트가 도핑된 N층이 제 2 반도체층(200)을 구성할 수 있다. 상기 제 2 반도체층(200)의 표면에도 요철구조가 형성될 수 있다.
상기 반사 방지층(800)은 상기 제 2 반도체층(200) 상에 형성된다. 상기 반사 방지층(800)은 SiNx 등의 박막층으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 핑거 라인(400)은 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성되며, 구체적으로는, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 있다.
이와 같은 제 1 핑거 라인(400)의 구체적인 구성은 전술한 도 2 및 도 3에 도시한 태양 전지와 동일하다. 따라서, 제 1 핑거 라인(400)의 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
전극 라인(430)은 상기 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 반사 방지층(800) 상에 각 제 1 핑거 라인(400)과 교차하도록 형성되어 태양 전지의 전면을 구성하게 된다. 따라서, 태양 전지 내부로 태양광이 투과될 수 있도록 전극 라인(430)은 소정 형태로 패턴을 가지도록 형성된다. 이러한 전극 라인(430)은 제 1 핑거 라인(400)에 전기적으로 접속되어 제 1 핑거 라인(400)에 수집되는 캐리어, 예로써 정공을 수집하고 수집된 캐리어를 외부의 전원 저장 장치(미도시)로 이동시키는 역할을 한다.
상기 전극 라인(430)은 제 1 금속 도전층(432) 및 제 2 금속 도전층(434)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이와 같은 전극 라인(430)의 구체적인 구성은 용어만이 다를 뿐 전술한 도 2 및 도 3에 도시한 태양 전지의 전극 라인(430)과 동일하다. 따라서, 전극 라인(430)의 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 3 반도체층(500)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 형성된다. 이와 같은 제 3 반도체층(500)은 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있으며, 특히, P형 실리콘 웨이퍼에 P형 도펀트를 도핑함으로써, 상기 P형 도펀트가 도핑된 P+층이 제 3 반도체층(500)을 구성할 수 있다. 상기 제 3 반도체층(500)의 표면에도 요철구조가 형성될 수 있다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 3 반도체층(500)의 하면에 형성되어 있다.
상기 제 2 핑거 라인(700)은 태양 전지의 맨 후면(後面)에 형성되기 때문에 도시된 바와 같이 상기 제 3 반도체층(500)의 하면 전체에 형성될 수도 있지만, 전술한 도 2에서와 같이 제 3 금속층(710) 및 제 4 금속층(720)의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 2 금속층(420)을 덮는 제 1 금속 보조층(미도시)을 더 포함하고, 상기 전극 라인(430)은 제 2 금속 도전층(434)을 덮는 제 2 금속 보조층(미도시)을 더 포함한다. 이때, 제 2 금속층(420) 및 제 2 금속 도전층(434) 각각은 상술한 스퍼터링 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 스퍼터링 공정을 통해 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 스퍼터링 공정을 통해 제 1 금속 보조층과 동시에 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 15에 따른 태양 전지와 동일하다.
도 16에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 각각은 도 15에 도시된 태양 전지와 동일하되, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 즉, 도 15에 따른 태양 전지는 제 1 핑거 라인(400)만이 제 2 반도체층(200)에 전기적으로 연결되지만, 도 16에 따른 태양 전지는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 모두가 제 2 반도체층(200)에 전기적으로 연결된다는 점에서 차이가 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지에서와 같이 제 1 및 제 2 금속 보조층을 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 17은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 15에 따른 태양 전지와 동일하다.
도 17에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 각각은 동시에 형성되는 것으로, 도 9에 도시된 태양 전지와 동일하되, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지에서와 같이 제 1 및 제 2 금속 보조층을 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 18은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 15에 따른 태양 전지와 동일하다.
도 18에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 각각은 동시에 형성되는 것으로, 도 10에 도시된 태양 전지와 동일하되, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지에서와 같이 제 1 및 제 2 금속 보조층을 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 15에 따른 태양 전지와 동일하다.
도 19에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 각각은 동시에 형성되는 것으로, 도 11 및 도 12에 도시된 태양 전지와 동일하되, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 12 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 핑거 라인(400)은 제 2 금속층(420)을 덮는 제 1 금속 보조층(미도시)을 더 포함하고, 상기 전극 라인(430)은 제 2 금속 도전층(434)을 덮는 제 2 금속 보조층(미도시)을 더 포함한다. 이때, 제 2 금속층(420) 및 제 2 금속 도전층(434) 각각은 상술한 도금 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 1 금속 보조층과 동시에 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
도 20은 본 발명의 제 13 실시예에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430)의 구조가 변경된 것을 제외하고 전술한 도 15에 따른 태양 전지와 동일하다.
도 20에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 전극 라인(430) 각각은 동시에 형성되는 것으로, 도 13 및 도 14에 도시된 태양 전지와 동일하되, 상기 반사 방지층(800)의 위쪽에서부터 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 연장되어 상기 제 2 반도체층(200)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 13 실시예에 따른 태양 전지에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 12 실시예의 태양 전지와 같이 제 1 금속 보조층 및 제 2 금속 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 21a 내지 도 21l은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 2에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
*우선, 도 21a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 제 2 반도체층(200) 상에 제 1 투명 도전층(300)을 형성한다.
상기 제 1 반도체층(100)은 N형 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 제 1 반도체층(100)의 상면 또는 하면 중 적어도 하나의 표면에 요철구조를 형성하기 위해서, 상기 제 2 반도체층(200)을 형성하는 공정 이전에 텍스쳐 가공공정을 수행할 수 있다. 상기 텍스쳐 가공공정은 반응성 이온 에칭법(Reactive Ion etching: RIE)으로 이루어질 수도 있고, 습식 에칭법으로 이루어질 수도 있다.
상기 제 2 반도체층(200)을 형성하는 공정은, 상기 제 1 반도체층(100) 상에 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 P형 반도체층, 예로서 P형 비정질 실리콘층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 2 반도체층(200)을 형성하는 공정 이전에 상기 제 1 반도체층(100) 상에 제 1 진성 반도체층을 형성할 수 있다(도 7에 도시된 태양 전지 참조). 상기 제 1 진성 반도체층(150)은 PECVD법을 이용하여 I(Intrinsic)형 비정질 실리콘층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 2 반도체층(200)을 형성하는 공정은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 반도체층(100) 상에 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)을 형성하고, 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210) 상에 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(210)과 고농도 도핑된 제 2 반도체층(220)은 하나의 챔버 내에서 연속공정으로 수행할 수 있다. 즉, 하나의 PECVD 챔버 내에서 붕소(B)와 같은 3족 원소의 도펀트 가스의 투입량을 조절하면서 상기 저농도 도핑된 P형의 제 2 반도체층(210)과 고농도 도핑된 P형의 제 2 반도체층(220)을 연속하여 형성할 수 있다.
상기 제 1 투명 도전층(300)을 형성하는 공정은 스퍼터링 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 ITO(Indium Tin Oxide), ZnOH, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 물질층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
다음, 도 21b에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)을 형성한다. 상기 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴(910a)을 가지는 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 21c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)을 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성한다. 상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420)은 동일한 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 2와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 21d 및 도 21e에서 알 수 있듯이, 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속 도전층(432)을 형성한다. 상기 제 1 금속 도전층(432)은 소정의 전극 패턴(912a)을 가지는 제 1 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성되어 제 1 핑거 라인(400)에 교차하게 된다.
다음, 도 21f 및 도 21g에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속 도전층(434)을 형성함으로써 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 제 1 전극 라인(430)을 형성한다. 상기 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상기 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 제 1 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 2와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 21h에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 3 반도체층(500)을 형성한 후, 상기 제 3 반도체층(500) 상에 제 2 투명 도전층(600)을 형성한다. 상기 제 3 반도체층(500)을 형성하는 공정은, 상기 제 1 반도체층(100) 상에 PECVD법을 이용하여 N형 반도체층, 예로서 N형 비정질 실리콘층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 3 반도체층(500)을 형성하는 공정 이전에 상기 제 1 반도체층(100) 상에 제 2 진성 반도체층을 형성할 수 있다(도 7에 도시된 태양 전지 참조). 상기 제 2 진성 반도체층(450)은 PECVD법을 이용하여 I형 비정질 실리콘층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 3 반도체층(500)을 형성하는 공정은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 반도체층(100) 상에 저농도 도핑된 제 3 반도체층(510)을 형성하고, 상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(510) 상에 고농도 도핑된 제 2 반도체층(520)을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 저농도 도핑된 제 2 반도체층(510)과 고농도 도핑된 제 2 반도체층(520)은 하나의 챔버 내에서 연속공정으로 수행할 수 있다. 즉, 하나의 PECVD 챔버 내에서 인(P)과 같은 5족 원소의 도펀트 가스의 투입량을 조절하면서 상기 저농도 도핑된 N형의 제 2 반도체층(510)과 고농도 도핑된 N형의 제 2 반도체층(520)을 연속하여 형성할 수 있다.
상기 제 2 투명 도전층(600)을 형성하는 공정은 스퍼터링 또는 MOCVD법을 이용하여 ITO, ZnOH, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 등과 같은 투명한 도전 물질층을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
다음, 도 21i에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층(710)을 형성한다. 상기 제 3 금속층(710)은 소정의 전극 패턴(920a)을 가지는 제 2 전극용 마스크(920)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 21j에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속층(710) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 4 금속층(720)을 형성함으로써 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)으로 이루어진 제 3 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 4 금속층(720)은 상기 제 3 금속층(710)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극용 마스크(920)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속층(710)과 상기 제 4 금속층(720)은 동일한 제 2 전극용 마스크(920)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)의 두께 및 재료 등은 전술한 도 2와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 21k에서 알 수 있듯이, 제 2 핑거 라인(710)이 형성된 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 3 금속 도전층(732)을 형성한다. 상기 제 3 금속 도전층(732)은 소정의 전극 패턴(922a)을 가지는 제 2 전극 라인용 마스크(922)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성되어 제 2 핑거 라인(700)에 교차하게 된다.
다음, 도 21l에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속 도전층(732) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 4 금속 도전층(734)을 형성함으로써 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)으로 이루어진 제 2 전극 라인(730)을 형성한다. 상기 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 전극 라인용 마스크(922)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 상기 제 4 금속 도전층(734)은 동일한 제 2 전극 라인용 마스크(922)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 2와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각을 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성할 수 있다.
도 22a 내지 도 22h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 9에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 22a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 제 2 반도체층(200) 상에 제 1 투명 도전층(300)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 제 1 투명 도전층(300)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 22b 및 도 22c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(932)과 소정의 전극 패턴(934)을 가지는 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 겸용 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(932)과 전극 패턴(934)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 1 투명 도전층(300) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 22d 및 도 22e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 동일한 패턴으로 형성되고, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434) 역시 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
한편, 제 2 금속층(420)은 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410)을 전기적으로 상호 연결시킬 수 있는 패턴을 가지도록 형성될 수도 있다.
상기 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 제 1 금속 도전층(432), 및 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 9과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 22f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 3 반도체층(500)을 형성한 후, 상기 제 3 반도체층(500) 상에 제 2 투명 도전층(600)을 형성한다. 상기 제 3 반도체층(500), 및 제 2 투명 도전층(600)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 22g에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층(710)과 상기 제 3 금속층(710)에 교차하는 제 3 금속 도전층(732)을 동시에 형성한다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(942)과 소정의 전극 패턴(944)을 가지는 제 2 겸용 마스크(940)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 2 투명 도전층(600) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 2 겸용 마스크(940)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(942)과 전극 패턴(944)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 2 투명 도전층(600) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 22h에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 상에 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)을 동시에 형성함으로써 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)으로 이루어진 제 2 핑거 라인(700), 및 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)으로 이루어진 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성한다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 2 겸용 마스크(940)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)은 동일한 패턴으로 형성되고, 상기 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734) 역시 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 3 금속층(710)과 상기 제 4 금속층(720), 및 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)은 동일한 제 2 겸용 마스크(940)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 3 금속층(710), 제 4 금속층(720), 제 3 금속 도전층(732), 및 제 4 금속 도전층(734)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 9과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 전술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각을 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성할 수 있다.
도 23a 내지 도 23h는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 10에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 23a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 제 2 반도체층(200) 상에 제 1 투명 도전층(300)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 제 1 투명 도전층(300)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 23b 및 도 23c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 전극 패턴(952)과 소정의 전극 패턴(954)을 가지는 제 1 금속층 마스크(950)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 금속층 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 제 1 전극 패턴(952)과 전극 패턴(954)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 1 투명 도전층(300) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 23d 및 도 23e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)은, 도 23e의 점선 원 부분과 같이, 길이 방향으로 분리된 제 1 금속층(410) 상에 중첩되도록 형성되되 제 1 금속층(410)과 길이 방향으로 서로 엇갈리게 형성된다. 이에 따라, 제 1 핑거 라인(400)은 상호 엇갈리도록 접속된 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)에 의해 길이 방향으로 분리되지 않고 연속적으로 형성된다.
제 2 금속 도전층(434)은 제 1 금속 도전층(432)과 동일한 패턴을 가지도록 형성된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 2 전극 패턴(957)과 소정의 전극 패턴(959)을 가지는 제 2 금속층 마스크(955)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 것을 제외하고는 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일하다. 이러한 상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 제 1 금속 도전층(432), 및 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 10과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 23f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 3 반도체층(500)을 형성한 후, 상기 제 3 반도체층(500) 상에 제 2 투명 도전층(600)을 형성한다. 상기 제 3 반도체층(500), 및 제 2 투명 도전층(600)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 23g에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층(710)과 상기 제 3 금속층(710)에 교차하는 제 3 금속 도전층(732)을 동시에 형성한다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(962)과 소정의 전극 패턴(964)을 가지는 제 3 금속층 마스크(960)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 2 투명 도전층(600) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 3 금속층 마스크(960)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(962)과 전극 패턴(964)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 2 투명 도전층(600) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 23h에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 상에 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)을 동시에 형성함으로써 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)으로 이루어진 제 2 핑거 라인(700), 및 제 3 금속 도전층(732)과 제 4 금속 도전층(734)으로 이루어진 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성한다.
상기 제 4 금속층(720)은 길이 방향으로 분리된 제 3 금속층(710) 상에 중첩되도록 형성되되 제 3 금속층(710)과 길이 방향으로 서로 엇갈리게 형성된다. 이에 따라, 제 2 핑거 라인(700)은 상호 엇갈리도록 접속된 제 3 금속층(710)과 제 4 금속층(720)에 의해 길이 방향으로 분리되지 않고 연속적으로 형성된다.
제 4 금속 도전층(734)은 제 3 금속 도전층(732)과 동일한 패턴을 가지도록 형성된다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 2 전극 패턴(967)과 소정의 전극 패턴(969)을 가지는 제 4 금속층 마스크(965)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 것을 제외하고는 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 동일하다. 이러한 상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 3 금속층(710), 제 4 금속층(720), 제 3 금속 도전층(732), 및 제 4 금속 도전층(734)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 10과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 전술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각을 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성할 수 있다.
도 24a 내지 도 24i는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 11 및 도 12에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 24a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 제 2 반도체층(200) 상에 제 1 투명 도전층(300)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 제 1 투명 도전층(300)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 24b에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)을 형성한다. 상기 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴(910a)을 가지는 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 24c 및 도 24d에서 알 수 있듯이, 제 1 금속층(410)이 형성된 제 1 투명 도전층(300) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속 도전층(432)을 형성한다. 상기 제 1 금속 도전층(432)은 소정의 전극 패턴(912a)을 가지는 제 1 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 1 투명 도전층(300) 상에 형성되어 제 1 금속층(410)에 교차하게 된다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 24e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성함과 동시에 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)으로 이루어진 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410) 및 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 상이한 공정, 구체적으로는, 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 도금 공정에 의해 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 형성된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 24f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 3 반도체층(500)을 형성한 후, 상기 제 3 반도체층(500) 상에 제 2 투명 도전층(600)을 형성한다. 상기 제 3 반도체층(500), 및 제 2 투명 도전층(600)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 24g에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층(710)을 형성한다. 상기 제 3 금속층(710)은 소정의 전극 패턴(920a)을 가지는 제 2 전극용 마스크(920)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 24h에서 알 수 있듯이, 제 3 금속층(710)이 형성된 제 2 투명 도전층(600) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 3 금속 도전층(732)을 형성한다. 상기 제 3 금속 도전층(732)은 소정의 전극 패턴(922a)을 가지는 제 2 전극 라인용 마스크(922)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 제 2 투명 도전층(600) 상에 형성되어 제 3 금속층(710)에 교차하게 된다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 24i에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)을 동시에 형성함으로써 제 3 및 제 4 금속층(710, 720)으로 이루어진 제 2 핑거 라인(700)을 형성함과 동시에 제 3 및 제 4 금속 도전층(732, 734)으로 이루어진 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성한다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속층(710) 및 상기 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 상이한 공정, 전술한 도금 공정에 의해 형성되는 것으로, 상기 제 3 금속층(710) 및 상기 제 3 금속 도전층(732) 각각의 측면과 상면에 형성된다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 전술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각을 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성할 수 있다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상술한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮는 제 1 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정, 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮는 제 2 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정, 제 4 금속층(720)의 측면과 상면을 덮는 제 3 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정, 및 제 4 금속 도전층(734)의 측면과 상면을 덮는 제 4 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 금속층(420), 제 4 금속층(720), 제 2 금속 도전층(434), 및 제 4 금속 도전층(734) 각각은 상술한 도금 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 1 금속 보조층과 동시에 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 3 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 4 금속층(720)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 4 금속층(720)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 4 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 4 금속 도전층(734)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 3 금속 보조층과 동시에 제 4 금속 도전층(734)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
도 25a 내지 도 25g는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 13 및 도 14에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 25a에서 알 수 있듯이, 반도체 웨이퍼로 이루어진 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 제 2 반도체층(200) 상에 제 1 투명 도전층(300)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 제 1 투명 도전층(300)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 25b 및 도 25c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 투명 도전층(300) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(932)과 소정의 전극 패턴(934)을 가지는 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 1 투명 도전층(300) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 겸용 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(932)과 전극 패턴(934)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 1 투명 도전층(300) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 25d에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성함과 동시에 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)으로 이루어진 제 1 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410) 및 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 상이한 공정, 구체적으로는, 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 도금 공정에 의해 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 형성된다. 이때, 길이 방향을 따라 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410) 각각은 도금 공정에 의해 형성되는 제 2 금속층(420)에 의해 전기적으로 끊김 없이 접속된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 25e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 3 반도체층(500)을 형성한 후, 상기 제 3 반도체층(500) 상에 제 2 투명 도전층(600)을 형성한다. 상기 제 3 반도체층(500), 및 제 2 투명 도전층(600)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 25f에서 알 수 있듯이, 상기 제 2 투명 도전층(600) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 3 금속층(710)과 상기 제 3 금속층(710)에 교차하는 제 3 금속 도전층(732)을 동시에 형성한다.
상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(942)과 소정의 전극 패턴(944)을 가지는 제 2 겸용 마스크(940)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 제 2 투명 도전층(600) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 2 겸용 마스크(940)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(942)과 전극 패턴(944)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 제 2 투명 도전층(600) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 3 금속층(710) 및 제 3 금속 도전층(732)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 25g에서 알 수 있듯이, 상기 제 3 금속층(710)과 제 3 금속 도전층(732) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)을 동시에 형성함으로써 제 3 및 제 4 금속층(710, 720)으로 이루어진 제 2 핑거 라인(700)을 형성함과 동시에 제 3 및 제 4 금속 도전층(732, 734)으로 이루어진 제 2 전극 라인(730)을 동시에 형성한다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)은 상기 제 3 금속층(710) 및 상기 제 3 금속 도전층(732)의 형성 공정과 상이한 공정, 전술한 도금 공정에 의해 형성되는 것으로, 상기 제 3 금속층(710) 및 상기 제 3 금속 도전층(732) 각각의 측면과 상면에 형성된다.
상기 제 4 금속층(720)과 제 4 금속 도전층(734)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 및 제 2 핑거 라인(400, 700), 제 1 및 제 2 전극 라인(430, 730) 각각은 전술한 본 발명의 제 4 실시예의 태양 전지의 제조 공정에서와 같이, 제 1 금속 보조층, 제 2 금속 보조층, 상부 보조층, 및 하부 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 제 1 내지 제 5 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서는 제 1 투명 도전층(300) 상에 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)을 형성한 다음, 제 2 투명 도전층(600)을 형성한 후, 제 2 투명 도전층(600) 상에 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)을 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 제 2 투명 도전층(600)의 형성시 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430)에 의해 공정 챔버의 오염을 방지하기 위하여, 제 1 및 제 2 투명 도전층(300, 600) 각각을 먼저 형성한 다음, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 제 1 전극 라인(430), 및 제 2 핑거 라인(700)과 제 2 전극 라인(730)을 형성할 수도 있다.
도 26a 내지 도 26i는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 15에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 26a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다.
상기 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성하는 공정은, 반도체 웨이퍼, 예로서 P형 실리콘 웨이퍼의 상면에 도펀트, 예로서 N형 도펀트를 도핑하는 공정으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 도펀트가 도핑되지 않은 영역이 제 1 반도체층(100)을 구성하고 도펀트가 도핑된 영역이 제 2 반도체층(200)을 구성한다.
한편, 상기 도펀트를 도핑하는 공정 이전에 상기 반도체 웨이퍼의 일면에 대한 텍스처 공정을 수행할 수 있다. 상기 텍스처 공정은 반응성 이온 에칭법을 이용하여 수행할 수 있다.
상기 반사 방지층(800)은 SiNx 등의 박막층을 PECVD법으로 형성할 수 있다.
다음, 도 26b에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)을 형성한다. 상기 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴(910a)을 가지는 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 26c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)을 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성한다. 상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420)은 동일한 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 15와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 26d에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 26e에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
다음, 도 26f 및 도 26g에서 알 수 있듯이, 제 2 반도체층(200)에 전기적으로 접속되어 있는 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 복수의 제 1 금속 도전층(432)을 형성한다. 상기 복수의 제 1 금속 도전층(432)은 소정의 전극 패턴(912a)을 가지는 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 반사 방지층(800) 상에 형성되어 제 1 핑거 라인(400)에 교차하게 된다.
다음, 도 26h 및 도 26i에서 알 수 있듯이, 상기 복수의 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속 도전층(434)을 형성함으로써 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 형성한다. 상기 복수의 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상기 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 15와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 2 금속층(420) 상에 제 1 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정, 및 제 2 금속 도전층(434) 상에 제 2 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 금속층(420) 및 제 2 금속 도전층(434) 각각은 상술한 스퍼터링 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 스퍼터링 공정을 통해 제 2 금속층(420) 상에 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 스퍼터링 공정을 통해 제 2 금속 도전층(434) 상에 형성된다.
도 27a 내지 도 27i는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 16에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 27a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 반사 방지층(800)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 27b에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)을 형성한다. 상기 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴(910a)을 가지는 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 27c에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)을 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성한다. 상기 제 2 금속층(420)은 상기 제 1 금속층(410)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420)은 동일한 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 16과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 27d 및 도 27e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)이 형성된 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 복수의 제 1 금속 도전층(432)을 형성한다. 상기 복수의 제 1 금속 도전층(432)은 소정의 전극 패턴(912a)을 가지는 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 반사 방지층(800) 상에 형성되어 제 1 핑거 라인(400)에 교차하게 된다.
다음, 도 27f 및 도 27g에서 알 수 있듯이, 상기 복수의 제 1 금속 도전층(432) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속 도전층(434)을 형성함으로써 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 형성한다. 상기 복수의 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 상기 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 16과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 27h에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 27i에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 상기 전극 라인(430) 각각이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 7 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 6 실시예의 태양 전지의 제조 공정에서와 같이, 제 1 및 제 2 금속 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 28a 내지 도 28g는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 17에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 28a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 반사 방지층(800)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 28b 및 도 28c에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(932)과 소정의 전극 패턴(934)을 가지는 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 겸용 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(932)과 전극 패턴(934)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 반사 방지층(800) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 28d 및 도 28e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일한 공정, 즉 상기 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있으며, 그에 따라, 상기 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)은 동일한 패턴으로 형성되고, 상기 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434) 역시 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 금속층(410)과 상기 제 2 금속층(420), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)은 동일한 제 1 겸용 마스크(930)를 이용한 연속적인 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
한편, 제 2 금속층(420)은 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410)을 전기적으로 상호 연결시킬 수 있는 패턴을 가지도록 형성될 수도 있다.
상기 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 제 1 금속 도전층(432), 및 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 9과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 28f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 28g에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 상기 전극 라인(430) 각각이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 8 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 6 실시예의 태양 전지의 제조 공정에서와 같이, 제 1 및 제 2 금속 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 29a 내지 도 29g는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 18에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 29a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 반사 방지층(800)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 29b 및 도 29c에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 1 전극 패턴(952)과 소정의 전극 패턴(954)을 가지는 제 1 금속층 마스크(950)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 금속층 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 제 1 전극 패턴(952)과 전극 패턴(954)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 반사 방지층(800) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
다음, 도 29d 및 도 29e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400), 및 제 1 금속 도전층(432)과 제 2 금속 도전층(434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)은, 도 29e의 점선 원 부분과 같이, 길이 방향으로 분리된 제 1 금속층(410) 상에 중첩되도록 형성되되 제 1 금속층(410)과 길이 방향으로 서로 엇갈리게 형성된다. 이에 따라, 제 1 핑거 라인(400)은 상호 엇갈리도록 접속된 제 1 금속층(410)과 제 2 금속층(420)에 의해 길이 방향으로 분리되지 않고 연속적으로 형성된다.
제 2 금속 도전층(434)은 제 1 금속 도전층(432)과 동일한 패턴을 가지도록 형성된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 제 2 전극 패턴(957)과 소정의 전극 패턴(959)을 가지는 제 2 금속층 마스크(955)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 것을 제외하고는 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 동일하다. 이러한 상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 1 금속층(410), 제 2 금속층(420), 제 1 금속 도전층(432), 및 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 10과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 29f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 29g에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 상기 전극 라인(430) 각각이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 9 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 6 실시예의 태양 전지의 제조 공정에서와 같이, 제 1 및 제 2 금속 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
도 30a 내지 도 30g는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 19에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 30a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 반사 방지층(800)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 30b에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)을 형성한다. 상기 제 1 금속층(410)은 소정의 전극 패턴(910a)을 가지는 제 1 전극용 마스크(910)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 형성될 수 있다.
다음, 도 30c 및 도 30d에서 알 수 있듯이, 제 1 금속층(410)이 형성된 제 1 반사 방지층(800) 상에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 1 금속 도전층(432)을 형성한다. 상기 제 1 금속 도전층(432)은 소정의 전극 패턴(912a)을 가지는 전극 라인용 마스크(912)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 반사 방지층(800) 상에 형성되어 제 1 금속층(410)에 교차하게 된다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 30e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성함과 동시에 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 동시에 형성한다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410) 및 상기 제 1 금속 도전층(432)의 형성 공정과 상이한 공정, 구체적으로는, 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정에 의해 상기 전극 패턴을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 도금 공정에 의해 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)은 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 형성된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 11 및 도 12와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 30f에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 30g에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 상기 전극 라인(430) 각각이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
그리고, 상술한 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 도 5 및 도 6에 도시된 태양 전지와 같이 3층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상술한 본 발명의 제 10 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정은 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮는 제 1 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정, 및 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮는 제 2 금속 보조층(미도시)을 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 금속층(420) 및 제 2 금속 도전층(434) 각각은 상술한 도금 공정을 통해 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다.
제 1 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속층(420)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 2 금속층(420)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
제 2 금속 보조층은 습기, 또는 산소 등으로부터 제 2 금속 도전층(434)을 보호하기 위한 도금 가능한 물질로 이루어지고, 상술한 도금 공정을 통해 제 1 금속 보조층과 동시에 제 2 금속 도전층(434)의 측면과 상면을 덮도록 형성된다.
도 31a 내지 도 31f는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 20에 도시한 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
우선, 도 31a에서 알 수 있듯이, 제 1 반도체층(100)의 상면에 제 2 반도체층(200)을 형성한 후, 상기 제 2 반도체층(200) 상에 반사 방지층(800)을 형성한다. 상기 제 1 반도체층(100), 제 2 반도체층(200), 및 반사 방지층(800)의 제조 방법 및 물질 등은 전술한 본 발명의 제 6 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 31b 및 도 31c에서 알 수 있듯이, 상기 반사 방지층(800) 상에 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴을 가지는 제 1 금속층(410)과 상기 제 1 금속층(410)에 교차하는 제 1 금속 도전층(432)을 동시에 형성한다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 길이 방향으로 소정 간격마다 분리된 전극 패턴(932)과 소정의 전극 패턴(934)을 가지는 겸용 마스크(930)를 이용한 스퍼터링 공정에 의해 반사 방지층(800) 상에 동시에 형성될 수 있다. 이때, 제 1 겸용 마스크(930)는 "‡‡"자 형태를 가지는 상기 전극 패턴(932)과 전극 패턴(934)을 가질 수 있다. 이러한 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)은 한 번의 스퍼터링 공정에 의해 형성되므로 단차부 없이 반사 방지층(800) 상에 상호 전기적으로 접속되도록 형성된다.
상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13 및 도 14과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 31d에서 알 수 있듯이, 전술한 도금 공정을 이용하여 상기 제 1 금속층(410)과 제 1 금속 도전층(432) 각각의 측면과 상면에 소정의 전극 패턴을 가지는 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)을 동시에 형성함으로써 제 1 및 제 2 금속층(410, 420)으로 이루어진 제 1 핑거 라인(400)을 형성함과 동시에 제 1 및 제 2 금속 도전층(432, 434)으로 이루어진 전극 라인(430)을 동시에 형성한다. 이때, 길이 방향을 따라 소정 간격으로 분리된 제 1 금속층(410) 각각은 도금 공정에 의해 형성되는 제 2 금속층(420)에 의해 전기적으로 끊김 없이 접속된다.
상기 제 2 금속층(420)과 제 2 금속 도전층(434)의 두께 및 물질 등은 전술한 도 13 및 도 14과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 31e에서 알 수 있듯이, 상기 제 1 반도체층(100)의 하면에 제 2 핑거 라인(700)을 형성한다. 상기 제 2 핑거 라인(700)은 알루미늄(Al)과 같은 도펀트로 기능할 수 있는 금속을 이용하여 형성한다.
다음, 도 31f에서 알 수 있듯이, 고온에서 열처리(firing)를 수행한다.
상기와 같이 고온에서 열처리를 수행하면, 상기 제 1 핑거 라인(400)과 상기 전극 라인(430) 각각이 상기 반사 방지층(800)을 뚫고 상기 제 2 반도체층(200)까지 침투하고, 또한, 상기 제 2 핑거 라인(700)은 상기 제 1 반도체층(100)의 하면으로 침투하여 제 3 반도체층(500), 예로서 P+층이 형성된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 11 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정에서 제 1 핑거 라인(400) 및 전극 라인(430) 각각은 전술한 본 발명의 제 10 실시예의 태양 전지의 제조 공정에서와 같이, 제 1 및 제 2 금속 보조층을 더 포함하도록 3층 구조로 형성될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 제 1 반도체층 150: 제 1 진성 반도체층
200: 제 2 반도체층 300: 제 1 투명 도전층
400: 제 1 핑거 라인 410: 제 1 금속층
420: 제 2 금속층 425: 제 1 금속 보조층
430: 제 1 전극 라인 432: 제 1 금속 도전층
434: 제 2 금속 도전층 436: 제 2 금속 보조층
450: 제 2 진성 반도체층 500: 제 3 반도체층
600: 제 2 투명 도전층 700: 제 2 핑거 라인
710: 제 3 금속층 720: 제 4 금속층
725: 제 3 금속 보조층 730: 제 2 전극 라인
732: 제 3 금속 도전층 734: 제 4 금속 도전층
736: 제 4 금속 보조층 800: 반사방지층
200: 제 2 반도체층 300: 제 1 투명 도전층
400: 제 1 핑거 라인 410: 제 1 금속층
420: 제 2 금속층 425: 제 1 금속 보조층
430: 제 1 전극 라인 432: 제 1 금속 도전층
434: 제 2 금속 도전층 436: 제 2 금속 보조층
450: 제 2 진성 반도체층 500: 제 3 반도체층
600: 제 2 투명 도전층 700: 제 2 핑거 라인
710: 제 3 금속층 720: 제 4 금속층
725: 제 3 금속 보조층 730: 제 2 전극 라인
732: 제 3 금속 도전층 734: 제 4 금속 도전층
736: 제 4 금속 보조층 800: 반사방지층
Claims (8)
- 삭제
- 삭제
- 제 1 반도체층으로 이루어진 기판;
상기 제 1 반도체층의 일면에 형성된 제 2 반도체층;
상기 제 1 반도체층의 타면에 형성된 제 3 반도체층;
상기 제 2 반도체층 상에서 소정 간격을 가지면서 제1 방향으로 나란히 배열된 복수 개의 제 1 핑거 라인들;
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들과 교차하도록 제2 방향으로 배열되며, 상기 기판의 일단부 영역에서 상기 복수 개의 제1 핑거 라인들과 전기적으로 연결된 제 1 전극 라인;
상기 제3 반도체층 상에 구비된 제2 핑거 라인; 및
상기 제2 핑거 라인과 교차하도록 배열되며 상기 제2 핑거 라인과 전기적으로 연결된 제2 전극 라인을 포함하여 이루어지고,
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들 각각은 상기 제1 방향으로 이격된 복수의 제1 금속층들 및 상기 복수의 제1 금속층들 사이의 이격 공간에 구비되어 상기 복수의 제1 금속층들을 서로 전기적으로 연결시키면서 상기 제1 방향으로 이격된 복수의 제2 금속층들을 포함하여 이루어지고,
상기 복수의 제2 금속층들이 상기 복수의 제1 금속층들 사이의 이격 공간에 구비될 수 있도록 상기 복수의 제2 금속층들의 이격 공간은 상기 복수의 제1 금속층들의 이격 공간과 중첩되지 않도록 구비되어 있는 태양 전지. - 제3항에 있어서,
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들과 상기 제1 전극 라인은 서로 단차지지 않도록 교차하고,
상기 제1 전극 라인은 상기 제1 금속층과 동일한 물질로 이루어진 제1 도전층 및 상기 제1 도전층 상에서 상기 제1 도전층과 동일한 패턴으로 이루어지며 상기 제2 금속층과 동일한 물질로 이루어진 제2 도전층을 포함하여 이루어진 태양 전지. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제2 반도체층 상에 구비된 절연층을 추가로 포함하고,
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들을 구성하는 상기 제1 금속층은 상기 절연층 내부에 구비되어 있는 태양 전지. - 제4항에 있어서,
상기 제2 반도체층 상에 구비된 절연층을 추가로 포함하고,
상기 제1 전극 라인을 구성하는 상기 제1 도전층은 상기 절연층 내부에 구비되어 있는 태양 전지. - 삭제
- 제 1 반도체층으로 이루어진 기판의 일면에 제 2 반도체층을 형성하는 공정;
상기 제 1 반도체층의 타면에 제 3 반도체층을 형성하는 공정;
상기 제 2 반도체층 상에서 소정 간격을 가지면서 제1 방향으로 나란히 배열된 복수 개의 제 1 핑거 라인들을 형성하는 공정;
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들과 교차하도록 제2 방향으로 배열되며, 상기 기판의 일단부 영역에서 상기 복수 개의 제1 핑거 라인들과 전기적으로 연결된 제 1 전극 라인을 형성하는 공정;
상기 제3 반도체층 상에 제2 핑거 라인을 형성하는 공정; 및
상기 제2 핑거 라인과 교차하도록 배열되며 상기 제2 핑거 라인과 전기적으로 연결된 제2 전극 라인을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 복수 개의 제1 핑거 라인들을 형성하는 공정 및 상기 제1 전극 라인을 형성하는 공정은 제1 마스크를 이용하여 상기 제1 방향으로 이격된 복수의 제1 금속층들 및 상기 복수의 제1 금속층들과 단차지지 않도록 교차하는 제1 도전층을 형성하는 공정, 및 제2 마스크를 이용하여 상기 복수의 제1 금속층들 사이의 이격 공간에 구비되어 상기 복수의 제1 금속층들을 서로 전기적으로 연결시키면서 상기 제1 방향으로 이격된 복수의 제2 금속층들 및 상기 복수의 제2 금속층들과 단차지지 않도록 교차하는 제2 도전층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 금속층은 상기 제1 도전층과 동일한 물질로 이루어지고, 상기 제2 금속층은 상기 제2 도전층과 동일한 물질로 이루어지고,
상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층과 동일한 패턴으로 이루어지고,
상기 복수의 제2 금속층들이 상기 복수의 제1 금속층들 사이의 이격 공간에 구비될 수 있도록 상기 복수의 제2 금속층들의 이격 공간은 상기 복수의 제1 금속층들의 이격 공간과 중첩되지 않도록 구비되어 있는 태양 전지의 제조방법.
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| JP2011507275A (ja) * | 2007-12-11 | 2011-03-03 | エバーグリーン ソーラー， インコーポレイテッド | 微細なフィンガーを有する光起電力性パネルおよび光起電力性電池ならびにこれらの製造方法 |
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