KR102559479B1 - Method for manufacturing a compound semiconductor solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에 따른 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법은 모기판 위에 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계; 1차 메사 에칭을 실시하여, 상기 화합물 반도체층의 제1 영역을 제1 두께의 제1 부분으로 형성함과 아울러, 상기 화합물 반도체층의 제2 영역을 상기 제1 두께에 비해 작은 제2 두께의 제2 부분으로 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층의 제1 면 위에 보호층을 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계; 상기 제1 면의 반대쪽인 상기 화합물 반도체층의 제2 면 위에 후면 전극을 형성하는 단계; 상기 보호층을 제거하는 단계; 2차 메사 에칭을 실시하여, 상기 제2 영역의 상기 화합물 반도체층의 상기 제2 부분을 제거하는 단계; 및 상기 제2 영역의 후면 전극을 스크라이빙하는 단계를 포함한다.
The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell.
A method of manufacturing a compound semiconductor solar cell according to one aspect of the present invention includes forming a sacrificial layer on a mother substrate; forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer; performing primary mesa etching to form a first region of the compound semiconductor layer as a first portion having a first thickness and forming a second region of the compound semiconductor layer as a second portion having a second thickness smaller than the first thickness; forming a protective layer on the first surface of the compound semiconductor layer; separating the compound semiconductor layer from the mother substrate; forming a rear electrode on a second surface of the compound semiconductor layer opposite to the first surface; removing the protective layer; removing the second portion of the compound semiconductor layer in the second region by performing secondary mesa etching; and scribing the back electrode of the second region.

Description

화합물 반도체 태양전지의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL}Manufacturing method of compound semiconductor solar cell {METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL}

본 발명은 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메사 에칭(mesa etching) 공정에서의 안정성을 확보하여 수율을 향상시킬 수 있으며, 저렴한 전극 재료를 사용하여 후면 전극을 형성함으로써 제조 원가를 낮출 수 있는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell, and more particularly, to a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell capable of improving yield by securing stability in a mesa etching process and reducing manufacturing cost by forming a back electrode using inexpensive electrode materials.

화합물 반도체는 실리콘이나 게르마늄과 같은 단일 원소가 아닌 2종 이상의 원소가 결합되어 반도체로서 동작한다. 이러한 화합물 반도체는 현재 다양한 종류가 개발되어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 대표적으로, 광전 변환 효과를 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드 등의 발광 소자, 태양 전지, 그리고 펠티어 효과(Peltier Effect)를 이용한 열전 변환 소자 등에 이용된다.A compound semiconductor operates as a semiconductor by combining two or more elements rather than a single element such as silicon or germanium. Various types of compound semiconductors have been developed and used in various fields, and are typically used in light emitting devices such as light emitting diodes and laser diodes using photoelectric conversion effects, solar cells, and thermoelectric conversion devices using Peltier Effect.

이 중에서 화합물 반도체 태양전지는 갈륨 아세나이드(이하, GaAs라 함), 갈륨 인듐 인(이하, GaInP라 함), 갈륨 알루미늄 아세나이드(이하, GaAlAs라 함), 갈륨 인듐 아세나이드(이하, GaInAs라 함), 알루미늄 인듐 아세나이드(이하, AlInP라 함) 등의 Ⅲ-V족 화합물 반도체, 카드뮴 황(CdS), 카드뮴 텔루륨(CdTe), 아연 황(ZnS) 등의 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체, 구리 인듐 셀레늄(CuInSe2)으로 대표되는 I-Ⅲ-Ⅵ족 화합물 반도체 등을 사용하여 다양한 층들을 형성하고 있다.Among them, the compound semiconductor solar cell is a group III-V compound semiconductor such as gallium arsenide (hereinafter referred to as GaAs), gallium indium phosphorus (hereinafter referred to as GaInP), gallium aluminum arsenide (hereinafter referred to as GaAlAs), gallium indium arsenide (hereinafter referred to as GaInAs), aluminum indium arsenide (hereinafter referred to as AlInP), cadmium sulfur (CdS), cadmium tellurium (CdTe), zinc sulfur Various layers are formed using group II-VI compound semiconductors such as (ZnS) and group I-III-VI compound semiconductors represented by copper indium selenium (CuInSe2).

화합물 반도체로 형성되는 다양한 층(이하, 화합물 반도체층이라 함)들은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법, MBE(Molecular Beam Epitaxy) 방법 또는 에피택셜층을 형성하기 위한 임의의 다른 적절한 방법에 의해 모기판(mother substrate)에 형성되고, 이후 화합물 반도체층의 전면에는 그리드 패턴의 전면 전극이, 화합물 반도체층의 후면에는 면(sheet) 형상의 후면 전극이 형성된다.Various layers formed of compound semiconductors (hereinafter, referred to as compound semiconductor layers) are formed on a mother substrate by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, or any other suitable method for forming an epitaxial layer, and then a grid pattern front electrode is formed on the front surface of the compound semiconductor layer and a sheet-shaped rear electrode is formed on the rear surface of the compound semiconductor layer.

따라서, 종래에는 화합물 반도체층에 전면 전극과 후면 전극을 형성한 후, 에칭 방지막을 화합물 반도체층의 전면에 형성하고, 화합물 반도체층을 형성하는 화합물 반도체를 에칭하기 위한 에칭 용액(산/염기)을 이용한 메사 에칭(mesa etching)을 실시한 다음, 메사 에칭에 의해 노출된 후면 전극을 스크라이빙(scribing)하여 복수의 화합물 반도체 태양전지를 제조한다.Therefore, conventionally, after forming a front electrode and a rear electrode on a compound semiconductor layer, an anti-etching film is formed on the entire surface of the compound semiconductor layer, mesa etching is performed using an etching solution (acid/base) for etching the compound semiconductor forming the compound semiconductor layer, and then the rear electrode exposed by the mesa etching is scribed to manufacture a plurality of compound semiconductor solar cells.

여기에서, 메사 에칭은 1개의 화합물 반도체층을 여러 개로 분리하여 1개의 화합물 반도체층에서 여러 개의 화합물 반도체 태양전지를 제조하기 위한 에칭 공정을 의미한다.Here, mesa etching refers to an etching process for manufacturing a plurality of compound semiconductor solar cells from one compound semiconductor layer by separating one compound semiconductor layer into several layers.

이러한 구성의 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 있어서, 화합물 반도체 태양전지의 후면 전극을 형성하는 금속은 화합물 반도체층의 최하부층, 일례로 GaAs로 형성된 후면 컨택층과의 접촉 저항이 낮고, 메사 에칭 공정 및 ELO(Epotaxial Lift Off) 공정을 거쳐도 식각되지 않으며, 높은 후면 반사도를 갖는 가져야 하는 등의 조건을 충족시켜야 한다.In the manufacturing method of the compound semiconductor solar cell having this configuration, the metal forming the rear electrode of the compound semiconductor solar cell must satisfy conditions such as low contact resistance with the lowermost layer of the compound semiconductor layer, for example, a rear contact layer formed of GaAs, not being etched through a mesa etching process and an Epotaxial Lift Off (ELO) process, and having high rear surface reflectivity.

따라서, 후면 전극을 형성하는 금속으로는 통상적으로 금(Au)을 사용한다.Therefore, gold (Au) is generally used as a metal forming the back electrode.

그런데, 후면 전극을 형성하는 금(Au)은 매우 고가이므로, 화합물 반도체 태양전지의 제조 원가를 낮추는 것이 매우 어렵다.However, since gold (Au) forming the back electrode is very expensive, it is very difficult to lower the manufacturing cost of the compound semiconductor solar cell.

따라서, 금(Au)보다 저렴한 금속으로 후면 전극을 형성하여 제조 원가를 낮춤과 아울러 메사 에칭 공정에서 안정성을 확보할 수 있는 신규한 방법이 요구된다.Therefore, a novel method capable of securing stability in a mesa etching process while reducing manufacturing cost by forming a rear electrode with a metal cheaper than gold (Au) is required.

본 발명은 메사 에칭(mesa etching) 공정에서의 안정성을 확보하여 수율을 향상시킬 수 있으며, 저렴한 금속 재료를 사용하여 후면 전극을 제조함으로써 제조 원가를 낮출 수 있는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell capable of improving yield by securing stability in a mesa etching process and reducing manufacturing cost by manufacturing a back electrode using an inexpensive metal material.

본 발명의 한 측면에 따른 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법은 모기판 위에 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계; 1차 메사 에칭을 실시하여, 상기 화합물 반도체층의 제1 영역을 제1 두께의 제1 부분으로 형성함과 아울러, 상기 화합물 반도체층의 제2 영역을 상기 제1 두께에 비해 작은 제2 두께의 제2 부분으로 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층의 제1 면 위에 보호층을 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계; 상기 제1 면의 반대쪽인 상기 화합물 반도체층의 제2 면 위에 후면 전극을 형성하는 단계; 상기 보호층을 제거하는 단계; 2차 메사 에칭을 실시하여, 상기 제2 영역의 상기 화합물 반도체층의 상기 제2 부분을 제거하는 단계; 및 상기 제2 영역의 후면 전극을 스크라이빙하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a compound semiconductor solar cell according to one aspect of the present invention includes forming a sacrificial layer on a mother substrate; forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer; performing primary mesa etching to form a first region of the compound semiconductor layer as a first portion having a first thickness and forming a second region of the compound semiconductor layer as a second portion having a second thickness smaller than the first thickness; forming a protective layer on the first surface of the compound semiconductor layer; separating the compound semiconductor layer from the mother substrate; forming a rear electrode on a second surface of the compound semiconductor layer opposite to the first surface; removing the protective layer; removing the second portion of the compound semiconductor layer in the second region by performing secondary mesa etching; and scribing the rear electrode of the second region.

본 발명의 한 측면에 따르면, 상기 후면 전극을 형성하는 단계는 상기 화합물 반도체층의 제2 면과 직접 접촉하는 제1 전극층을 은(Ag)으로 형성하는 단계; 및 상기 제1 전극층의 후면에 구리(Cu)로 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the forming of the rear electrode may include forming a first electrode layer directly contacting the second surface of the compound semiconductor layer with silver (Ag); and forming a second electrode layer of copper (Cu) on the rear surface of the first electrode layer.

이 경우, 상기 후면 전극의 전체 두께의 70% 이상으로 상기 제2 전극층의 두께를 형성할 수 있다.In this case, the second electrode layer may have a thickness of 70% or more of the total thickness of the rear electrode.

화합물 반도체층은 단일 접합 구조 또는 다중 접합 구조로 형성할 수 있다.The compound semiconductor layer may have a single junction structure or a multi-junction structure.

단일 접합 구조의 경우, 상기 화합물 반도체층은 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 제1 광 흡수층; 상기 제1 광 흡수층의 제1 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제1 주변층; 및 상기 제1 광 흡수층의 제2 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제2 주변층을 포함할 수 있다.In the case of a single junction structure, the compound semiconductor layer includes a first light absorbing layer based on indium phosphate (InP); at least one first peripheral layer located on the first surface of the first light absorption layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs); and at least one second peripheral layer positioned on the second surface of the first light absorption layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs).

단일 접합 구조의 경우, 상기 1차 메사 에칭 단계는 염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션 및/또는 수산화 암모늄(NH4OH)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 주변층을 제거하는 제1 메사 에칭 단계를 포함하고, 상기 2차 메사 에칭 단계는 상기 제1 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 광 흡수층을 제거하는 제2 메사 에칭 단계; 및 상기 제2 솔루션 및/또는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제3 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 주변층을 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함할 수 있다.In the case of a single junction structure, the first mesa etching step includes a first mesa etching step of removing the first peripheral layer of the second region using a first solution containing hydrochloric acid (HCl) and/or a second solution of a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH)/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI); A second mesa etching step to remove the; and a third mesa etching step of removing the second peripheral layer of the second region using a third solution obtained by mixing the second solution and/or phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI).

다중 접합 구조의 경우, 상기 화합물 반도체층은 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 제2 광 흡수층; 상기 제2 광 흡수층의 제1 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제3 주변층; 및 상기 제2 광 흡수층의 제2 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제4 주변층을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 광 흡수층은 상기 제1 광 흡수층과 상기 후면 전극 사이에 위치할 수 있다.In the case of a multi-junction structure, the compound semiconductor layer may include a second light absorbing layer based on gallium arsenide (GaAs); at least one third peripheral layer located on the first surface of the second light absorption layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs); and at least one fourth peripheral layer positioned on a second surface of the second light absorbing layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs), wherein the second light absorbing layer may be positioned between the first light absorbing layer and the back electrode.

다중 접합 구조의 경우, 상기 1차 메사 에칭 단계는 염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션 및/또는 수산화 암모늄(NH4OH)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 주변층을 제거하는 제1 메사 에칭 단계; 상기 제1 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 광 흡수층을 제거하는 제2 메사 에칭 단계; 및 상기 제1 솔루션 및/또는 상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 주변층을 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함할 수 있고, 상기 2차 메사 에칭 단계는 상기 제1 솔루션 및/또는 상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제3 주변층을 제거하는 제4 메사 에칭 단계; 상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 광 흡수층을 제거하는 제5 메사 에칭 단계; 제2 솔루션 및/또는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제3 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제4 주변층을 제거하는 제6 메사 에칭 단계를 포함할 수 있다.In the case of a multi-junction structure, the first mesa etching step may include a first mesa etching step of removing the first peripheral layer of the second region using a second solution in which a first solution containing hydrochloric acid (HCl) and/or a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH)/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) is used; a second mesa etching step of removing the first light absorbing layer of the second region using the first solution; and a third mesa etching step of removing the second peripheral layer of the second region using the first solution and/or the second solution, wherein the secondary mesa etching step comprises: a fourth mesa etching step of removing the third peripheral layer of the second region using the first solution and/or the second solution; a fifth mesa etching step of removing the second light absorbing layer of the second region using the second solution; A sixth mesa etching step of removing the fourth peripheral layer of the second region using a second solution and/or a third solution in which a mixture of phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) is used.

본 발명의 한 측면에 따르면, 단일 접합 구조의 경우에는 제2 주변층, 및 다중 접합 구조의 경우에는 제4 주변층 중에서 상기 후면 전극과 직접 접촉하고 있는 최하부층을 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 형성할 수 있으며, 상기 최하부층은 상기 제3 솔루션을 사용하여 제거할 수 있다.According to one aspect of the present invention, among the second peripheral layer in the case of a single junction structure and the fourth peripheral layer in the case of a multi-junction structure, the lowermost layer directly contacting the rear electrode may be formed based on gallium arsenide (GaAs), and the lowermost layer may be removed using the third solution.

상기 제3 솔루션은 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 1:0.3 내지3:5 내지 20의 비율로 혼합하여 형성할 수 있다.The third solution may be formed by mixing phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) at a ratio of 1:0.3 to 3:5 to 20.

그리고 상기 보호층을 형성하는 단계는 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 제1 보호층을 상기 제1 주변층 위에 형성하는 단계, 구리(Cu)로 형성된 제2 보호층을 상기 제1 보호층 위에 형성하는 단계, 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중에서 선택된 적어도 하나 또는 이의 합금으로 형성된 제3 보호층을 상기 제2 보호층 위에 형성하는 단계, 및 보호 필름을 상기 제3 보호층 위에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.And the forming of the protective layer may include forming a first protective layer based on indium phosphorus (InP) on the first peripheral layer, forming a second protective layer made of copper (Cu) on the first protective layer, forming a third protective layer formed of at least one selected from silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), nickel (Ni), and molybdenum (Mo) or an alloy thereof on the second protective layer, and attaching a protective film on the third protective layer.

그리고 상기 1차 메사 에칭을 실시하는 단계 및 상기 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는 서로 동일한 식각 방지막을 사용하여 실시할 수 있다. The performing of the first mesa etching and the performing of the second mesa etching may be performed using the same etch stop layer.

이 경우, 상기 1차 메사 에칭을 실시하기 위한 식각 방지막은 1차 메사 에칭을 완료한 후에 제거되지 않으며, 상기 2차 메사 에칭을 실시한 후에 제거할 수 있다.In this case, the anti-etching layer for performing the first mesa etching is not removed after completing the first mesa etching, and may be removed after performing the second mesa etching.

이와 달리, 상기 1차 메사 에칭을 실시하는 단계 및 상기 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는 서로 다른 식각 방지막을 사용하여 실시할 수 있다. Alternatively, the performing of the first mesa etching and the performing of the second mesa etching may be performed using different etch stop layers.

이 경우, 상기 제2 영역에 형성한 식각 방지막을 사용하여 1차 메사 에칭을 실시한 후 상기 식각 방지막을 제거하고, 상기 2차 메사 에칭을 실시하기 위한 다른 식각 방지막을 상기 제2 영역에 형성할 수 있다.In this case, after the first mesa etching is performed using the anti-etching layer formed on the second region, the anti-etching layer is removed, and another anti-etching layer for performing the secondary mesa etching may be formed on the second region.

본 발명에 따른 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 따르면, 후면 전극을 형성할 때 고가의 금(Au)을 사용하지 않아도 되며, 금에 비해 매우 저렴한 구리(Cu)/은(Ag)을 사용하여 후면 전극을 형성할 수 있으므로, 화합물 반도체 태양전지의 제조 원가를 낮출 수 있다.According to the method for manufacturing a compound semiconductor solar cell according to the present invention, it is not necessary to use expensive gold (Au) when forming a rear electrode, and since the rear electrode can be formed using copper (Cu)/silver (Ag), which is very inexpensive compared to gold, the manufacturing cost of the compound semiconductor solar cell can be reduced.

그리고 후면 전극을 형성하기 전에 1차 메사 에칭을 실시하고, 후면 전극을 형성한 후에 2차 메사 에칭을 실시하므로, 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 광 흡수층 또는 주변층에 비해 산화 경향이 높은 구리(Cu)나 은(Ag)을 후면 전극 재료로 사용하더라도 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 광 흡수층 또는 주변층이 제1 솔루션에 의해 잘 제거되지 않는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the first mesa etching is performed before forming the back electrode and the second mesa etching is performed after forming the back electrode, it is possible to prevent the indium phosphorus (InP) based light absorbing layer or the surrounding layer from not being well removed by the first solution even when copper (Cu) or silver (Ag) having a higher oxidation tendency than the indium phosphorus (InP) based light absorbing layer or the surrounding layer is used as the rear electrode material.

또한, 후면 전극의 제1 전극층을 형성하는 은(Ag)이 내식각성을 갖는 제3 솔루션을 사용하여 제2 주변층의 최하부층을 제거하므로, 최하부층이 제거되는 순간 제1 전극층이 제3 솔루션에 노출되더라도 제1 전극층이 식각되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the lowermost layer of the second peripheral layer is removed using a third solution in which silver (Ag) forming the first electrode layer of the rear electrode has etching resistance, the first electrode layer can be prevented from being etched even if the first electrode layer is exposed to the third solution at the moment the lowermost layer is removed.

이에 따라, 메사 에칭(mesa etching) 공정에서의 안정성을 확보하여 수율을 향상시킬 수 있으며 제조 원가를 낮출 수 있다.Accordingly, stability in a mesa etching process may be secured, yield may be improved, and manufacturing cost may be reduced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 희생층 형성 단계 및 화합물 반도체층 형성 단계를 나타내는 공정도이다.
도 3은 도 1에 도시한 1차 메사 에칭 단계의 제1 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 4는 도 1에 도시한 보호층 형성 단계를 나타내는 공정도이다.
도 5는 도 1에 도시한 분리 단계를 나타내는 공정도이다.
도 6은 도 1에 도시한 후면 전극 형성 단계를 나타내는 공정도이다.
도 7은 도 1에 도시한 2차 메사 에칭 단계의 제1 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 8은 도 1에 도시한 스크라이빙 단계를 나타내는 공정도이다.
도 9는 도 1에 도시한 제조 방법에 의해 제조한 단일 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지의 단면도이다.
도 10은 후면 전극 형성 물질의 파장별 광 반사도를 비교한 그래프이다.
도 11은 도 1에 도시한 1차 메사 에칭 단계의 제2 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 12는 도 1에 도시한 2차 메사 에칭 단계의 제2 실시예를 나타내는 공정도이다.
도 13은 도 1에 도시한 제조 방법에 의해 제조한 이중 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지의 단면도이다.
1 is a block diagram showing a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram illustrating the step of forming the sacrificial layer and the step of forming the compound semiconductor layer shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a process chart showing a first embodiment of the primary mesa etching step shown in FIG. 1 .
4 is a process chart showing the protective layer forming step shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a process chart showing the separation step shown in FIG. 1 .
FIG. 6 is a process chart showing a step of forming a back electrode shown in FIG. 1 .
FIG. 7 is a process chart showing a first embodiment of the secondary mesa etching step shown in FIG. 1 .
FIG. 8 is a process chart showing the scribing step shown in FIG. 1 .
FIG. 9 is a cross-sectional view of a compound semiconductor solar cell having a single junction structure compound semiconductor layer manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 1 .
10 is a graph comparing light reflectivity for each wavelength of back electrode forming materials.
FIG. 11 is a process chart showing a second embodiment of the primary mesa etching step shown in FIG. 1 .
FIG. 12 is a process chart showing a second embodiment of the secondary mesa etching step shown in FIG. 1 .
FIG. 13 is a cross-sectional view of a compound semiconductor solar cell having a double junction structure compound semiconductor layer manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 1 .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it can be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.The term “and/or” can include a combination of a plurality of related recited items or any one of a plurality of related recited items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, it may be directly connected or coupled to the other element, but it may be understood that another element may exist in the middle.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly coupled” to another component, it may be understood that no other component exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to specify that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is shown enlarged to clearly express the various layers and regions. When a part such as a layer, film, region, or plate is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" the other part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be "directly on" another part, it means that there is no other part in between.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries may be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and may not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more completely explain to those with average knowledge in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 희생층 형성 단계 및 화합물 반도체층 형성 단계를 나타내는 공정도이며, 도 3은 도 1에 도시한 1차 메사 에칭 단계의 제1 실시예를 나타내는 공정도이다.1 is a block diagram showing a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a process diagram showing the sacrificial layer formation step and the compound semiconductor layer formation step shown in FIG.

그리고 도 4는 도 1에 도시한 보호층 형성 단계를 나타내는 공정도이고, 도 5는 도 1에 도시한 분리 단계를 나타내는 공정도이며, 도 6은 도 1에 도시한 후면 전극 형성 단계를 나타내는 공정도이다.4 is a process chart showing the protective layer formation step shown in FIG. 1, FIG. 5 is a process chart showing the separation step shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a process chart showing the rear electrode formation step shown in FIG.

그리고 도 7은 도 1에 도시한 2차 메사 에칭 단계의 제1 실시예를 나타내는 공정도이고, 도 8은 도 1에 도시한 스크라이빙 단계를 나타내는 공정도이다.7 is a process chart showing a first embodiment of the secondary mesa etching step shown in FIG. 1, and FIG. 8 is a process chart showing the scribing step shown in FIG.

그리고 도 9는 도 1에 도시한 제조 방법에 의해 제조한 단일 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지의 단면도이며, 도 10은 후면 전극 형성 물질의 파장별 광 반사도를 비교한 그래프이다.9 is a cross-sectional view of a compound semiconductor solar cell having a compound semiconductor layer having a single junction structure manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a graph comparing light reflectivity for each wavelength of a back electrode forming material.

먼저, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 단일 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지에 대해 도 9를 참조하여 설명한다.First, a compound semiconductor solar cell having a single junction structure compound semiconductor layer manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. 9 .

단일 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지는 하나의 셀, 즉 제1 셀(C1)만 구비하며, 제1 셀(C1)을 형성하는 각 층은 모두 화합물 반도체로 형성된다.A compound semiconductor solar cell having a compound semiconductor layer having a single junction structure includes only one cell, that is, a first cell C1, and each layer forming the first cell C1 is all formed of a compound semiconductor.

제1 셀(C1)은 제1 광 흡수층(PV1), 제1 광 흡수층(PV1)의 제1 면, 예를 들어 전면(front surface)에 위치하는 제1 윈도우층(WD1), 제1 광 흡수층(PV1)의 제2 면, 예를 들어 후면에 위치하는 제1 후면 전계층(BSF1), 제1 윈도우층(WD1)의 전면에 위치하는 전면 콘택층(FC), 및 제1 후면 전계층(BSF1)의 후면에 위치하는 후면 콘택층(BC)을 포함한다.The first cell C1 includes a first light absorbing layer PV1, a first window layer WD1 positioned on a first surface of the first light absorbing layer PV1, for example, a front surface, a first back surface electric field layer BSF1 positioned on a second surface of the first light absorbing layer PV1, for example, a rear surface, a front contact layer FC positioned on the front surface of the first window layer WD1, and a first back surface electric field layer BSF1. It includes a back contact layer (BC) located on the back side.

여기에서, 전면 윈도우층(WD1)과 전면 콘택층(FC)은 제1 주변층(BL1)을 형성하고, 후면 전계층(BSF1)과 후면 콘택층(BC)은 제2 주변층(BL2)을 형성한다.Here, the front window layer WD1 and the front contact layer FC form a first peripheral layer BL1, and the back surface electric layer BSF1 and the back contact layer BC form a second peripheral layer BL2.

그리고 단일 접합 구조의 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지는 상기 제1 셀(C1)에 더하여, 전면 콘택층(FC) 위에 위치하는 그리드 형상의 전면 전극(100)과, 후면 콘택층(BC)의 후면에 위치하는 시트(sheet) 형상의 후면 전극(200)을 더 포함한다.In addition to the first cell C1, the compound semiconductor solar cell having a single junction structure compound semiconductor layer further includes a grid-shaped front electrode 100 positioned on the front contact layer FC and a sheet-shaped rear electrode 200 positioned on the rear surface of the rear contact layer BC.

제1 광 흡수층(PV1)은 n형 불순물을 포함하며 제1 윈도우층(WD1)과 접촉하는 제1 베이스층(PV1-1)과, p형 불순물을 포함하여 제1 베이스층(PV1-1)과 pn 접합을 형성하며 제1 베이스층(PV1-1)의 후면에 위치하는 제1 에미터층(PV1-2)을 포함하며, 제1 베이스층(PV1-1)과 제1 에미터층(PV1-2)은 인듐 인(이하, InP라 함) 기반의 화합물 반도체로 형성된다.The first light absorbing layer PV1 includes a first base layer PV1-1 containing n-type impurities and in contact with the first window layer WD1, and a first emitter layer PV1-2 containing p-type impurities and forming a pn junction with the first base layer PV1-1 and positioned on the rear surface of the first base layer PV1-1. The first base layer PV1-1 and the first emitter layer PV1-2 ) is formed of a compound semiconductor based on indium phosphorus (hereinafter referred to as InP).

한 예로, 제1 베이스층(PV1-1)은 n형 GaInP로 형성되고, 제1 에미터층(PV1-2)은 p형 GaInP로 형성된다.For example, the first base layer PV1-1 is formed of n-type GaInP, and the first emitter layer PV1-2 is formed of p-type GaInP.

제1 에미터층(PV1-2)에 도핑되는 p형 불순물은 탄소(C), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, 제1 베이스층(PV1-1)에 도핑되는 n형 불순물은 실리콘(Si), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.The p-type impurity doped into the first emitter layer PV1-2 may be selected from carbon (C), magnesium (Mg), zinc (Zn), or a combination thereof, and the n-type impurity doped into the first base layer PV1-1 may be selected from silicon (Si), selenium (Se), tellurium (Te), or a combination thereof.

제1 베이스층(PV1-1)은 전면 전극(100)에 인접한 영역에 위치할 수 있으며, 제1 에미터층(PV1-2)은 제1 베이스층(PV1-1) 바로 아래에서 후면 전극(200)에 인접한 영역에 위치할 수 있다.The first base layer PV1-1 may be located in an area adjacent to the front electrode 100, and the first emitter layer PV1-2 may be positioned immediately below the first base layer PV1-1 and in an area adjacent to the rear electrode 200.

즉, 제1 베이스층(PV1-1)과 전면 전극(100) 사이의 간격은 제1 에미터층(PV1-2)과 전면 전극(100) 사이의 간격보다 작으며, 제1 베이스층(PV1-1)과 후면 전극(200) 사이의 간격은 제1 에미터층(PV1-2)과 후면 전극(200) 사이의 간격보다 크다.That is, the distance between the first base layer PV1-1 and the front electrode 100 is smaller than the distance between the first emitter layer PV1-2 and the front electrode 100, and the distance between the first base layer PV1-1 and the rear electrode 200 is greater than the distance between the first emitter layer PV1-2 and the rear electrode 200.

이에 따라, 제1 광 흡수층(PV1)의 내부에는 제1 에미터층(PV1-2)과 제1 베이스층(PV1-1)이 접합된 pn 접합이 형성되므로, 제1 광 흡수층(PV1)에 입사된 빛에 의해 생성된 전자-정공 쌍은 제1 광 흡수층(PV1)의 pn 접합에 의해 형성된 내부 전위차에 의해 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고, 정공은 p형 쪽으로 이동한다.Accordingly, since a pn junction in which the first emitter layer PV1-2 and the first base layer PV1-1 are bonded is formed inside the first light absorbing layer PV1, electron-hole pairs generated by light incident on the first light absorbing layer PV1 are separated into electrons and holes due to an internal potential difference formed by the pn junction of the first light absorbing layer PV1, so electrons move toward the n-type side and holes move toward the p-type side.

따라서, 제1 광 흡수층(PV1)에서 생성된 정공은 후면 콘택층(BC)을 통하여 후면 전극(200)으로 이동하고, 제1 광 흡수층(PV1)에서 생성된 전자는 제1 윈도우층(WD1)과 전면 콘택층(FC)을 통해 전면 전극(100)으로 이동한다.Accordingly, holes generated in the first light absorbing layer PV1 move to the rear electrode 200 through the back contact layer BC, and electrons generated in the first light absorbing layer PV1 move to the front electrode 100 through the first window layer WD1 and the front contact layer FC.

이와 달리, 제1 에미터층(PV1-2)과 제1 베이스층(PV1-1)의 위치가 서로 바뀐 경우, 제1 광 흡수층(PV1)에서 생성된 정공은 전면 콘택층(FC)을 통하여 전면 전극(100)으로 이동하고, 제1 광 흡수층(PV1)에서 생성된 전자는 후면 콘택층(BC)을 통하여 후면 전극(200)으로 이동한다.In contrast, when the positions of the first emitter layer PV1-2 and the first base layer PV1-1 are reversed, holes generated in the first light absorbing layer PV1 move to the front electrode 100 through the front contact layer FC, and electrons generated in the first light absorbing layer PV1 move to the rear electrode 200 through the rear contact layer BC.

제1 셀(C1)이 제1 후면 전계층(BSF1)을 포함하는 경우, 제1 후면 전계층(BSF1)은 직접 접촉하는 상부의 층, 즉 제1 에미터층(PV1-2)과 동일한 도전성 타입을 가지며, 제1 윈도우층(WD1)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.When the first cell C1 includes the first back surface electric field layer BSF1, the first back surface electric field layer BSF1 has the same conductivity type as an upper layer that is in direct contact with, that is, the first emitter layer PV1-2, and may be formed of the same material as the first window layer WD1.

제1 후면 전계층(BSF1)은 전면 전극(100) 쪽으로 이동해야 할 전하(정공 또는 전자)가 후면 전극(200) 쪽으로 이동하는 것을 효과적으로 차단(blocking)하기 위해, 직접 접촉하는 상부의 층, 즉 제1 에미터층(PV1-2)의 후면에 전체적으로(entirely) 형성된다.The first back surface electric field layer BSF1 is formed entirely on the rear surface of the first emitter layer PV1-2, i.e., an upper layer in direct contact, in order to effectively block the movement of charges (holes or electrons) that should move toward the front electrode 100 toward the rear electrode 200.

즉, 도 9에 도시한 태양전지에 있어서, 제1 에미터층(PV1-2)의 후면에 제1 후면 전계층(BSF1)이 형성된 경우, 제1 후면 전계층(BSF1)은 전자가 후면 전극(200) 쪽으로 이동하는 것을 차단하는 작용을 하며, 후면 전극(200) 쪽으로 전자가 이동하는 것을 효과적으로 차단하기 위해, 제1 후면 전계층(BSF1)은 제1 에미터층(PV1-2)의 후면 전체에 위치한다.That is, in the solar cell shown in FIG. 9, when the first back surface electric field layer (BSF1) is formed on the rear surface of the first emitter layer (PV1-2), the first back surface electric field layer (BSF1) acts to block electrons from moving toward the rear electrode 200. located

제1 에미터층(PV1-2)과 제1 베이스층(PV1-1)은 서로 동일한 밴드갭을 갖는 서로 동일한 물질로 이루어질 수 있고(동종 접합), 이와 달리, 서로 다른 밴드갭을 갖는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다(이종 접합).The first emitter layer PV1-2 and the first base layer PV1-1 may be made of the same material having the same band gap (homojunction), or may be made of different materials having different band gaps (heterojunction).

동종 접합의 경우, 제1 베이스층(PV1-1)은 n형 GaInP로 형성될 수 있고, 제1 에미터층(PV1-2)은 p형 GaInP로 형성될 수 있다.In the case of a homogeneous junction, the first base layer PV1 - 1 may be formed of n-type GaInP, and the first emitter layer PV1 - 2 may be formed of p-type GaInP.

제1 윈도우층(WD1)은 제1 광 흡수층(PV1)과 전면 전극(100) 사이에 형성될 수 있으며, 4성분계 III-VI족 반도체 화합물에 제2 도전성 타입, 즉 n형의 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다.The first window layer WD1 may be formed between the first light absorbing layer PV1 and the front electrode 100, and may be formed by doping a 4-component group III-VI semiconductor compound with a second conductivity type, that is, an n-type impurity.

그러나, 제1 에미터층(PV1-2)이 제1 베이스층(PV1-1) 위에 위치하고 제1 윈도우층(WD1)이 제1 에미터층(PV1-2) 위에 위치하는 경우, 제1 윈도우층(WD1)은 제1 도전성 타입, 즉 p형의 불순물을 포함할 수 있다.However, when the first emitter layer PV1-2 is positioned on the first base layer PV1-1 and the first window layer WD1 is positioned on the first emitter layer PV1-2, the first window layer WD1 may include impurities of the first conductivity type, that is, p-type.

제1 윈도우층(WD1)은 제1 광 흡수층(PV1)의 전면(front surface)을 패시베이션(passivation)하는 기능을 한다. 따라서, 제1 광 흡수층(PV1)의 표면으로 캐리어(전자나 정공)가 이동할 경우, 제1 윈도우층(WD1)은 캐리어가 제1 광 흡수층(PV1)의 표면에서 재결합하는 것을 방지할 수 있다.The first window layer WD1 serves to passivate the front surface of the first light absorbing layer PV1. Therefore, when carriers (electrons or holes) move to the surface of the first light absorbing layer PV1, the first window layer WD1 can prevent the carriers from recombination on the surface of the first light absorbing layer PV1.

아울러, 제1 윈도우층(WD1)은 제1 광 흡수층(PV1)의 전면, 즉 광 입사면에 배치되므로, 제1 광 흡수층(PV1)으로 입사되는 빛을 거의 흡수하지 않도록 하기 위하여 제1 광 흡수층(PV1)의 에너지 밴드갭보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 필요가 있다.In addition, since the first window layer WD1 is disposed on the front surface of the first light absorbing layer PV1, that is, on the light incident surface, it needs to have an energy bandgap higher than that of the first light absorbing layer PV1 in order to absorb almost no light incident on the first light absorbing layer PV1.

또한, 불산을 이용한 ELO 공정에서 용해되기 어려운 물질로 제1 윈도우층(WD1)을 형성할 필요가 있다.In addition, it is necessary to form the first window layer WD1 with a material that is difficult to dissolve in the ELO process using hydrofluoric acid.

따라서, 본 발명에서는 AlInP 또는 AlGaInP로 제1 윈도우층(WD1)을 형성할 수 있다.Therefore, in the present invention, the first window layer WD1 may be formed of AlInP or AlGaInP.

AlGaInP는 알루미늄(Al)의 함량을 적절히 조절하는 것에 의해 AlInP와 유사한 밴드갭 특성을 나타낼 수 있으며, AlInP와 달리 ELO 공정에서 사용되는 불산에 의한 용해 현상을 억제할 수 있다.AlGaInP can exhibit bandgap characteristics similar to those of AlInP by appropriately adjusting the aluminum (Al) content, and unlike AlInP, it can suppress the dissolution by hydrofluoric acid used in the ELO process.

AlGaInP의 밴드갭은 알루미늄의 함량이 53%일 때 직접/간접 전이(direct/indirect transition)가 발생하며, 알루미늄의 함량이 53% 이하인 구간에서는 알루미늄의 함량 감소에 따라 밴드갭이 급격히 작아지고, 알루미늄의 함량이 53% 이상인 구간에서는 AlInP와 거의 유사한 밴드갭을 갖는 것을 알 수 있다.In the band gap of AlGaInP, a direct/indirect transition occurs when the aluminum content is 53%, and in the section where the aluminum content is 53% or less, the band gap rapidly decreases as the aluminum content decreases, and in the section where the aluminum content is 53% or more, it can be seen that it has a band gap almost similar to that of AlInP.

한 예로, 알루미늄의 함량이 50%인 경우, 즉 알루미늄과 갈륨의 함량이 1:1인 경우 AlGaInP는 AlInP의 밴드갭인 2.3eV와 유사한 2.22Ev의 밴드갭을 갖는 것을 알 수 있다.For example, when the content of aluminum is 50%, that is, when the content of aluminum and gallium is 1:1, it can be seen that AlGaInP has a band gap of 2.22Ev, similar to that of 2.3eV, which is the band gap of AlInP.

그리고 알루미늄의 함량에 따른 AlGaInP의 용해 성향을 테스트해본 결과, 알루미늄의 함량이 70%가 넘은 경우에는 ELO 공정 후에 100㎛ 이상의 크기를 갖는 결함이 발생되는 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of testing the dissolution tendency of AlGaInP according to the aluminum content, it was found that defects having a size of 100 μm or more occur after the ELO process when the aluminum content exceeds 70%.

따라서, AlInP와 유사한 밴드갭, 예를 들어 2.2eV 이상의 밴드갭을 가지면서 불산에 의한 결함 발생을 억제할 수 있는 범위 내에서 알루미늄 함량을 조절하는 것이 바람직하며, 상기한 조건을 만족시키는 알루미늄의 함량 범위는 알루미늄과 갈륨의 함량을 100으로 할 때 알루미늄의 함량이 45 내지 70인 것을 알 수 있다.Therefore, it is desirable to control the aluminum content within a range capable of suppressing the occurrence of defects due to hydrofluoric acid while having a band gap similar to that of AlInP, for example, 2.2 eV or more.

여기에서, 알루미늄의 최소 함량을 45로 한정하는 이유는 AlGaInP의 밴드갭을 2.2ev 이상으로 형성하기 위한 것이고, 알루미늄의 최대 함량을 70으로 한정하는 이유는 불산에 의해 용해되는 것을 억제하기 위한 것이다.Here, the reason for limiting the minimum aluminum content to 45 is to form a band gap of 2.2ev or more of AlGaInP, and the reason for limiting the maximum aluminum content to 70 is to suppress dissolution by hydrofluoric acid.

따라서, 제1 윈도우층(WD1)은 X가 0.45 내지 0.7인 n형 AlxGa1 - xInP로 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the first window layer WD1 is preferably formed of n-type Al x Ga 1 - x InP having X of 0.45 to 0.7.

AlGaInP로 형성된 제1 윈도우층(WD1)은 20 내지 35nm의 두께로 형성될 수 있으며, 제1 후면 전계층(BSF1)은 제1 윈도우층(WD1)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The first window layer WD1 formed of AlGaInP may be formed to a thickness of 20 to 35 nm, and the first back surface electric layer BSF1 may be formed of the same material as the first window layer WD1.

그리고 제1 후면 전계층(BSF1)은 제1 윈도우층(WD1)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 한 예로, 제1 후면 전계층(BSF1)은 50 내지 100nm의 두께로 형성될 수 있다.Also, the first back surface electric field layer BSF1 may be formed thicker than the thickness of the first window layer WD1. For example, the first back surface field layer BSF1 may be formed to a thickness of 50 to 100 nm.

반사 방지막(도시하지 않음)은 제1 윈도우층(WD1)의 전면 위 중에서 전면 전극(100) 및/또는 전면 콘택층(FC)이 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역에 위치할 수 있다.The anti-reflection film (not shown) may be positioned on the entire surface of the first window layer WD1 except for the area where the front electrode 100 and/or the front contact layer FC are positioned.

이와 달리, 반사 방지막은 제1 윈도우층(WD1) 뿐만 아니라, 전면 콘택층(FC) 및 전면 전극(100) 위에도 배치될 수 있다.Alternatively, the anti-reflection layer may be disposed not only on the first window layer WD1 but also on the front contact layer FC and the front electrode 100 .

이러한 구성의 반사 방지막은 불화마그네슘, 황화아연, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 이들의 유도체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The antireflection film of this configuration may include magnesium fluoride, zinc sulfide, titanium oxide, silicon oxide, a derivative thereof, or a combination thereof.

도 9에 도시하지는 않았지만 화합물 반도체 태양전지는 복수의 전면 전극(100)을 물리적으로 연결하는 버스바 전극을 더 구비할 수 있으며, 버스바 전극은 반사 방지막에 의해 덮여지지 않고 외부로 노출될 수 있다.Although not shown in FIG. 9 , the compound semiconductor solar cell may further include a bus bar electrode that physically connects the plurality of front electrodes 100 , and the bus bar electrode may be exposed to the outside without being covered by an anti-reflection film.

전면 전극(100)은 제1 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있으며, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(Y-Y')을 따라 복수개가 일정한 간격으로 이격될 수 있다.The front electrode 100 may be formed to elongate in a first direction, and may be spaced apart at regular intervals along a second direction (YY′) orthogonal to the first direction.

이러한 구성의 전면 전극(100)은 전기 전도성 물질을 포함하여 형성될 수 있으며, 일례로 금속인 금(Au), 게르마늄(Ge), 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The front electrode 100 having this configuration may be formed of an electrically conductive material, and for example, may include at least one of metals such as gold (Au), germanium (Ge), and nickel (Ni).

제1 윈도우층(WD1)과 전면 전극(100) 사이에 위치하는 전면 콘택층(FC)은 III-VI족 반도체 화합물에 제2 도전성 타입의 불순물을 제1 베이스층(PV1-1)보다 높은 도핑농도로 도핑하여 형성할 수 있다. 한 예로, 전면 콘택층(FC)은 n+형 GaAs로 형성할 수 있다.The front contact layer FC positioned between the first window layer WD1 and the front electrode 100 may be formed by doping a group III-VI semiconductor compound with impurities of the second conductivity type at a higher doping concentration than that of the first base layer PV1-1. For example, the front contact layer FC may be formed of n+ type GaAs.

전면 콘택층(FC)은 제1 윈도우층(WD1)과 전면 전극(100) 간에 오믹 콘택(ohmic contact)을 형성한다. 즉, 전면 전극(100)이 제1 윈도우층(WD1)에 바로 접촉하는 경우, 제1 윈도우층(WD1)의 불순물 도핑농도가 낮음으로 인해 전면 전극(100)과 제1 광 흡수층(PV1) 간의 오믹 콘택이 잘 형성되지 않는다. The front contact layer FC forms an ohmic contact between the first window layer WD1 and the front electrode 100 . That is, when the front electrode 100 directly contacts the first window layer WD1, the ohmic contact between the front electrode 100 and the first light absorbing layer PV1 is not well formed due to the low impurity doping concentration of the first window layer WD1.

따라서, 제1 윈도우층(WD1)으로 이동한 캐리어가 전면 전극(100)으로 쉽게 이동하지 못하고 소멸될 수 있다.Therefore, the carriers that have migrated to the first window layer WD1 cannot easily move to the front electrode 100 and can disappear.

그러나, 전면 전극(100)과 제1 윈도우층(WD1) 사이에 전면 콘택층(FC)이 형성된 경우, 전면 전극(100)과 오믹 콘택을 형성하는 전면 콘택층(FC)에 의해 캐리어의 이동이 원활하게 이루어져 화합물 반도체 태양전지의 단락전류밀도(Jsc)가 증가한다. 이에 따라 태양전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.However, when the front contact layer FC is formed between the front electrode 100 and the first window layer WD1, carriers are smoothly moved by the front contact layer FC forming an ohmic contact with the front electrode 100, thereby increasing the short-circuit current density (Jsc) of the compound semiconductor solar cell. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be further improved.

전면 콘택층(FC)은 전면 전극(100)과 동일한 평면 형상으로 형성할 수 있다.The front contact layer FC may be formed in the same planar shape as the front electrode 100 .

제1 후면 전계층(BSF1)의 후면 위에 위치하는 후면 콘택층(BC)은 제1 후면 전계층(BSF1)의 후면에 전체적으로 위치하며, III-VI족 반도체 화합물에 제1 도전성 타입의 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다. 한 예로, 후면 콘택층(BC)은 p형 GaAs로 형성할 수 있다.The back surface contact layer BC positioned on the rear surface of the first back surface electric field layer BSF1 is entirely positioned on the rear surface of the first back surface electric field layer BSF1, and may be formed by doping a III-VI semiconductor compound with impurities of the first conductivity type. For example, the back contact layer BC may be formed of p-type GaAs.

이러한 후면 콘택층(BC)은 후면 전극(200)과 오믹 콘택을 형성할 수 있어, 화합물 반도체 태양전지의 단락전류밀도(Jsc)를 보다 향상시킬 수 있다. 이에 따라 태양전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.The back contact layer BC can form an ohmic contact with the back electrode 200, so that the short-circuit current density (Jsc) of the compound semiconductor solar cell can be further improved. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be further improved.

전면 콘택층(FC)의 두께와 후면 콘택층(BC)은 각각 100nm 내지 300nm의 두께로 형성될 수 있다. 한 예로, 전면 콘택층(FC)은 100nm의 두께로 형성되고 후면 콘택층(BC)은 300nm의 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the front contact layer FC and the back contact layer BC may each be formed to a thickness of 100 nm to 300 nm. For example, the front contact layer FC may be formed to a thickness of 100 nm and the back contact layer BC may be formed to a thickness of 300 nm.

그리고 후면 콘택층(BC)의 후면 위에 위치하는 후면 전극(200)은 전면 전극(100)과는 다르게 후면 콘택층(BC)의 후면에 전체적으로 위치하는 시트(Sheet) 형상의 도전체로 형성될 수 있다. 즉, 후면 전극(200)은 후면 콘택층(BC)의 후면 전체에 위치하는 면 전극(sheet electrode)이라고 말할 수 있다.Unlike the front electrode 100, the rear electrode 200 positioned on the rear surface of the rear contact layer BC may be formed of a sheet-shaped conductor entirely located on the rear surface of the rear contact layer BC. That is, the rear electrode 200 may be referred to as a sheet electrode located on the entire rear surface of the rear contact layer BC.

이때, 후면 전극(200)은 제1 광 흡수층(PV1)과 동일한 평면적으로 형성될 수 있으며, 제1 전극층(200A)과 제2 전극층(200B)으로 구성될 수 있다.In this case, the back electrode 200 may be formed on the same plane as the first light absorbing layer PV1 and may include a first electrode layer 200A and a second electrode layer 200B.

제1 전극층(200A)은 제1 셀(C1)의 제2 주변층(BL2)의 최하부층, 예컨대 후면 콘택층(BC)의 후면에 위치하여 후면 콘택층(BC)의 후면과 직접 접촉하여 전하(carrier)를 전송하며, 제2 전극층(200B)은 제1 전극층(200A)을 지지하기 위하여 제1 전극층(200A)의 후면에 위치한다.The first electrode layer 200A is located on the lowermost layer of the second peripheral layer BL2 of the first cell C1, for example, on the rear surface of the back contact layer BC, and directly contacts the rear surface of the rear contact layer BC to transmit carriers. The second electrode layer 200B is located on the rear surface of the first electrode layer 200A to support the first electrode layer 200A.

이때, 전하(carrier)를 전송하는 제1 전극층(200A)은 종래의 후면 전극 형성 물질, 즉 금(Au)과 유사한 수준의 접촉 저항을 갖는 물질로 형성함과 아울러, 높은 반사도를 갖는 물질로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the first electrode layer 200A that transmits the charge (carrier) is formed of a material having a similar level of contact resistance as the conventional back electrode forming material, that is, gold (Au), and high reflectivity. It is preferable to form.

이에, 아연(Zn)이 1e19/㎤ 수준의 고농도로 도핑된 p+GaAs층과의 접촉 저항을 확인한 바에 따르면, 금(Au)은 대략 3.5×10- 3Ω㎠의 접촉 저항을 갖고, 은(Ag)은 대략 3.6×10- 3Ω㎠의 접촉 저항을 가지며, 구리(Cu)는 대략 5.2×10- 2Ω㎠의 접촉 저항을 갖는 것을 알 수 있다.Accordingly, as the zinc (Zn) confirmed the contact resistance with the P+GAAS layer doped at a high concentration of 1E19/cm 3, gold (AU) has a contact resistance of approximately 3.5 × 10-3 Ω cm 2, and the silver (AG) has a contact resistance of approximately 3.6 × 10-3 ω , and copper (Cu) is approximately 5.2 × 10-2. It can be seen that it has a contact resistance of Ω cm 2 .

또한, 도 10을 참조하여 파장별 광 반사도를 확인한 바에 따르면, 관심 파장 범위인 600nm 내지 950nm의 파장에서 은(Ag)은 평균 95% 이상의 반사도를 갖지만, 구리(Cu)는 은(Ag)에 비해 반사도가 낮은 것을 알 수 있다.In addition, according to the confirmation of the light reflectivity for each wavelength with reference to FIG. 10, silver (Ag) has an average reflectance of 95% or more in the wavelength range of interest from 600 nm to 950 nm, but copper (Cu) It can be seen that the reflectance is lower than that of silver (Ag).

따라서, 후면 콘택층과 직접 접촉하는 제1 전극층(200A)으로는 후면 콘택층(BC)과의 전기적 접합 특성이 우수하며 600nm 내지 950nm의 파장대에서 95% 이상의 평균 반사도를 갖는 은(Ag)을 물리적 기상 증착법(physical vapour deposition)에 의해 50 내지 500nm의 두께로 증착하는 것에 의해 형성할 수 있다.Therefore, as the first electrode layer 200A directly in contact with the back contact layer, silver (Ag) having excellent electrical bonding characteristics with the back contact layer BC and having an average reflectance of 95% or more in a wavelength range of 600 nm to 950 nm can be formed by depositing silver (Ag) to a thickness of 50 to 500 nm by physical vapor deposition.

그리고 제2 전극층(200B)으로는 제1 전극층(200B)을 형성하는 은(Ag)에 비해 접촉 저항이 높고 600nm 내지 950nm의 파장대에서 반사도가 낮지만 재료비가 저렴한 구리(Cu)를 전기도금법(electroplating)에 의해 1 내지 10㎛의 두께로 도금하는 것에 의해 형성할 수 있다.And, as the second electrode layer 200B, copper (Cu), which has a higher contact resistance than silver (Ag) forming the first electrode layer 200B and has a low reflectivity in a wavelength range of 600 nm to 950 nm, but a low material cost, can be formed by plating to a thickness of 1 to 10 μm by electroplating.

이와 같이, 제1 전극층(200A)을 형성하는 물질로 후면 콘택층(BC)과의 접촉 저항이 낮고 600nm 내지 950nm의 파장대에서 평균 반사도가 높은 은(Ag)을 사용하면, 후면 콘택층(BC)과의 접촉 저항을 양호하게 유지함과 아울러, 광 손실 감소로 인해 광자 재활용(photon recycling)을 증가시킬 수 있어 태양전지의 효율을 개선할 수 있다.As described above, when silver (Ag) having a low contact resistance with the back contact layer (BC) and a high average reflectance in a wavelength range of 600 nm to 950 nm is used as a material forming the first electrode layer (200A), the contact resistance with the back contact layer (BC) is maintained well, and photon recycling can be increased due to light loss reduction, thereby improving the efficiency of the solar cell.

이러한 구성의 화합물 반도체 태양전지는 ELO 공정을 이용하여 제조할 수 있다.A compound semiconductor solar cell having such a configuration can be manufactured using an ELO process.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 도 9에 도시한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the compound semiconductor solar cell shown in FIG. 9 will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .

본 발명의 제조 방법은 크게, 모기판(300) 위에 희생층(400)을 형성하는 단계(S10), 상기 희생층(400) 위에 제1 화합물 반도체층(CS1)을 형성하는 단계(S20), 1차 메사 에칭을 실시하여 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 영역(A2)을 제1 영역(A1)의 제1 두께(T1)에 비해 작은 제2 두께(T2)로 형성하는 단계(S30), 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제1 면 위에 보호층(PL)을 형성하는 단계(S40), 제1 화합물 반도체층(CS1)을 모기판(300)과 분리하는 단계(S50), 제1 면의 반대쪽인 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 면 위에 후면 전극(200)을 형성하는 단계(S60), 보호층(PL)을 제거하는 단계(S70), 2차 메사 에칭을 실시하여 제2 영역(A2)에 위치한 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 부분(P2)을 제거하는 단계(S80), 및 제2 영역(A2)에 위치한 후면 전극(200)을 스크라이빙하는 단계(S90)를 포함할 수 있다.The manufacturing method of the present invention largely includes: forming the sacrificial layer 400 on the mother substrate 300 (S10), forming the first compound semiconductor layer CS1 on the sacrificial layer 400 (S20), and performing primary mesa etching to form the second region A2 of the first compound semiconductor layer CS1 to a smaller second thickness T2 than the first thickness T1 of the first region A1 (S30). , Forming a protective layer PL on the first surface of the first compound semiconductor layer CS1 (S40), separating the first compound semiconductor layer CS1 from the mother substrate 300 (S50), forming a back electrode 200 on the second surface of the first compound semiconductor layer CS1 opposite to the first surface (S60), removing the protective layer PL (S70), performing secondary mesa etching to obtain a second region ( It may include removing the second portion P2 of the first compound semiconductor layer CS1 located in A2) (S80), and scribing the back electrode 200 located in the second region A2 (S90).

이에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저, 제1 화합물 반도체층(CS1)이 형성되는 적절한 격자 구조를 제공하기 위한 베이스층으로 작용하는 모기판(300), 예를 들어 GaAs 기판의 한쪽 면에 희생층(400)을 형성하고(S10), 희생층(400) 위에 제1 화합물 반도체층(CS1)을 형성한다(S20).To explain this in detail, first, the sacrificial layer 400 is formed on one side of the mother substrate 300, for example, the GaAs substrate, which serves as a base layer to provide an appropriate lattice structure on which the first compound semiconductor layer CS1 is formed (S10), and the first compound semiconductor layer CS1 is formed on the sacrificial layer 400 (S20).

희생층(400)과 제1 화합물 반도체층(CS1)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법, MBE(Molecular Beam Epitaxy) 방법 또는 에피택셜층을 형성하기 위한 임의의 다른 적절한 방법에 의해 형성할 수 있다.The sacrificial layer 400 and the first compound semiconductor layer CS1 may be formed by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, or any other suitable method for forming an epitaxial layer.

이때, 모기판(300)은 복수의 화합물 반도체 태양전지를 제조할 수 있는 크기를 가지며, 모기판(300)의 희생층(400) 위에 형성되는 제1 화합물 반도체층(CS1) 또한 모기판(300)과 동일한 크기를 갖는다. 예를 들면, 모기판(300)의 평면적과 제1 화합물 반도체층(CS1)의 평면적은 서로 동일하다.At this time, the mother substrate 300 has a size capable of manufacturing a plurality of compound semiconductor solar cells, and the first compound semiconductor layer CS1 formed on the sacrificial layer 400 of the mother substrate 300 also has the same size as the mother substrate 300. For example, the planar area of the mother substrate 300 and the planar area of the first compound semiconductor layer CS1 are equal to each other.

도면의 간략화를 위해, 도 2 내지 도 9에서는 모기판(300)에서 분리된 1개의 제1 화합물 반도체층(CS1)이 2개의 화합물 반도체 태양전지를 형성하는 것을 예로 들어 설명하지만, 화합물 반도체 태양전지의 개수는 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다.For simplification of the drawings, FIGS. 2 to 9 illustrate an example in which one first compound semiconductor layer CS1 separated from the mother substrate 300 forms two compound semiconductor solar cells, but the number of compound semiconductor solar cells may be appropriately selected as needed.

제1 화합물 반도체층(CS1)은 p형 GaAs로 형성된 후면 콘택층(BC)과 p형 AlGaInP로 형성된 제1 후면 전계층(BSF1)을 순차적으로 형성하여 제2 주변층(BL2)을 형성하고, p형 GaInP로 형성된 제1 에미터층(PV1-2)과 n형 GaInP로 형성된 제1 베이스층(PV1-1)을 순차적으로 형성하여 제1 광 흡수층(PV1)을 형성하며, n형 AlGaInP로 형성된 제1 윈도우층(WD1)과 n+형 GaAs로 형성된 전면 콘택층(FC)을 순차적으로 형성하여 제1 주변층(BL1)을 형성하는 것에 의해 제조할 수 있다.In the first compound semiconductor layer CS1, a back contact layer BC formed of p-type GaAs and a first back surface electric field layer BSF1 formed of p-type AlGaInP are sequentially formed to form a second peripheral layer BL2, and a first emitter layer PV1-2 formed of p-type GaInP and a first base layer PV1-1 formed of n-type GaInP are sequentially formed to form a first light absorption layer PV1, n-type AlGa The first peripheral layer BL1 may be manufactured by sequentially forming a first window layer WD1 formed of InP and a front surface contact layer FC formed of n+ type GaAs to form the first peripheral layer BL1.

이때, 제1 주변층(BL1)을 구성하는 복수의 층 중에서 적어도 하나의 층은 생략이 가능하고, 제2 주변층(BL2)을 구성하는 복수의 층 중에서 적어도 하나의 층도 생략이 가능하다.In this case, at least one layer among the plurality of layers constituting the first peripheral layer BL1 may be omitted, and at least one layer among the plurality of layers constituting the second peripheral layer BL2 may also be omitted.

이어서, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 영역(A2)을 노출하는 식각 방지막(500A)을 제1 영역(A1)의 제1 주변층(BL1) 위에 형성하고, 식각 방지막(500A)을 마스크로 사용하여 1차 메사 에칭을 실시한다(S30).Subsequently, an anti-etching film 500A exposing the second area A2 of the first compound semiconductor layer CS1 is formed on the first peripheral layer BL1 of the first area A1, and a first mesa etching is performed using the anti-etching film 500A as a mask (S30).

본 발명에 있어서, 후면 전극(200)을 형성하기 전에 1차 메사 에칭을 실시하는 이유는 제1 셀(C1)을 형성하는 제1 주변층(BL1) 중에서 GaInP, AlInP, 또는 AlGaInP 등의 InP를 기반으로 하여 형성된 층을 제거하기 위해 염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션을 사용한 식각 공정을 실시할 때, 후면 전극(200)을 형성하는 물질인 은(Ag)/구리(Cu)의 산화 경향이 InP를 기반으로 하는 화합물 반도체층에 비해 높음으로 인해 InP를 기반으로 하는 화합물 반도체층들의 식각이 잘 이루어지지 않는 것을 방지하기 위함이다.In the present invention, the reason why the first mesa etching is performed before forming the rear electrode 200 is that when an etching process using a first solution containing hydrochloric acid (HCl) is performed to remove a layer formed based on InP such as GaInP, AlInP, or AlGaInP among the first peripheral layers BL1 forming the first cell C1, silver (Ag) / copper (Cu), which is a material forming the rear electrode 200, is oxidized This is to prevent poor etching of InP-based compound semiconductor layers due to a higher tendency than that of InP-based compound semiconductor layers.

이와 같이, 후면 전극을 형성하기 전에 1차 메사 에칭을 실시하면, 제1 화합물 반도체층(CS1) 중에서 GaInP, AlInP, 또는 AlGaInP로 형성된 층의 제거하고자 하는 부분을 제1 솔루션을 사용하여 효과적으로 제거할 수 있다.In this way, if the first mesa etching is performed before forming the back electrode, the portion to be removed of the layer formed of GaInP, AlInP, or AlGaInP in the first compound semiconductor layer CS1 can be effectively removed using the first solution.

단일 접합 구조의 제1 화합물 반도체층(CS1)을 구비한 경우, 1차 메사 에칭 단계(S30)는 염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션 및/또는 수산화 암모늄(NH4OH)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제2 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제1 주변층(BD1)을 제거하는 제1 메사 에칭 단계를 포함한다.When the first compound semiconductor layer CS1 having a single junction structure is provided, the first mesa etching step S30 includes a first mesa etching step of removing the first peripheral layer BD1 of the second region A2 by using a first solution containing hydrochloric acid (HCl) and/or a second solution in which ammonium hydroxide (NH 4 OH)/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) is mixed.

구체적으로, 제1 주변층(BL1)의 n+형 GaAs로 형성된 전면 콘택층(FC) 중에서 제2 영역(A2)에 위치하는 부분은 수산화 암모늄과 과산화수소 및 탈이온수를 1:2:10의 비율로 혼합하여 형성한 제2 솔루션을 사용하여 제거하고, 이후, n형 AlInP 또는 n형 AlGaInP로 형성된 제1 윈도우층(WD1) 중에서 제2 영역(A2)에 위치하는 부분은 제1 솔루션을 사용하여 제거한다.Specifically, the portion located in the second region A2 of the front contact layer FC formed of n+ type GaAs of the first peripheral layer BL1 is removed using a second solution formed by mixing ammonium hydroxide, hydrogen peroxide and deionized water in a ratio of 1:2:10, and then, the portion located in the second region A2 of the first window layer WD1 formed of n-type AlInP or n-type AlGaInP is removed using the first solution. do

제1 주변층(BL1)이 한 개의 층으로만 형성된 경우, 1차 메사 에칭 단계에서는 제1 솔루션 또는 제2 솔루션 중 한 개의 솔루션만 사용하여 해당 층을 제거할 수 있다.When the first peripheral layer BL1 is formed of only one layer, the corresponding layer may be removed using only one of the first solution and the second solution in the first mesa etching step.

이러한 제1 메사 에칭 단계를 실시하면, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제1 영역(A1)은 제1 두께(T1)의 제1 부분(P1)으로 형성되고, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 영역(A2)은 제1 두께(T1)에 비해 작은 제2 두께(T2)의 제2 부분(P2)으로 형성된다.When the first mesa etching step is performed, the first region A1 of the first compound semiconductor layer CS1 is formed of a first portion P1 of a first thickness T1, and the second region A2 of the first compound semiconductor layer CS1 is formed of a second portion P2 of a second thickness T2 smaller than the first thickness T1.

1차 메사 에칭 단계(S30)를 실시하기 위한 식각 방지막(500A)은 1차 메사 에칭 단계를 실시한 후에 제거한다. 하지만, 1차 메사 에칭 단계를 실시한 후 식각 방지막(500A)을 제거하지 않고 2차 메사 에칭 단계에서 마스크로 사용하는 것도 가능하다.The anti-etching layer 500A for performing the first mesa etching step (S30) is removed after performing the first mesa etching step. However, it is also possible to use it as a mask in the second mesa etching step without removing the anti-etching layer 500A after performing the first mesa etching step.

이어서, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제1 면 위에 보호층(PL)을 형성한다(S40).Subsequently, a protective layer PL is formed on the first surface of the first compound semiconductor layer CS1 (S40).

상기 보호층(PL)을 형성하는 단계는 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 제1 보호층(PL1)을 제1 주변층(BL1) 위에 형성하고, 구리(Cu)로 형성된 제2 보호층(PL2)을 제1 보호층(PL1) 위에 형성하며, 제2 보호층(PL2)의 표면이 산화되는 것을 방지할 수 있는 금속, 예를 들면 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중에서 선택된 적어도 하나 또는 이의 합금으로 형성된 제3 보호층(PL3)을 제2 보호층(PL2) 위에 형성한 후, 라미네이션 필름으로 형성된 제4 보호층(PL4)을 제3 보호층(PL3) 위에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the protective layer PL may include forming a first protective layer PL1 based on indium phosphide (InP) on the first peripheral layer BL1, and forming a second protective layer PL2 made of copper (Cu) on the first protective layer PL1, and a metal capable of preventing the surface of the second protective layer PL2 from being oxidized, such as silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), nickel After forming a third protective layer (PL3) formed of at least one selected from (Ni) and molybdenum (Mo) or an alloy thereof on the second protective layer (PL2), a fourth protective layer (PL4) formed of a lamination film may be attached on the third protective layer (PL3).

이와 같이, 제1 보호층(PL1)과 전면 콘택층(FC)을 서로 다른 화합물 반도체로 형성하면, 복수 회의 식각 공정, 특히 ELO 공정을 실시하는 동안 제1 화합물 반도체층(CS1)과 보호층(PL), 특히 제1 화합물 반도체층(CS1)과 제2 보호층(PL2)이 박리되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 보호층(PL)을 제거하는 공정을 실시하는 동안 제1 화합물 반도체층(CS1)의 일부분이 식각되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.As such, if the first protective layer PL1 and the front contact layer FC are formed of different compound semiconductors, it is possible to effectively prevent a phenomenon in which the first compound semiconductor layer CS1 and the protective layer PL, in particular, the first compound semiconductor layer CS1 and the second protective layer PL2 are separated during a plurality of etching processes, particularly the ELO process, and a phenomenon in which a portion of the first compound semiconductor layer CS1 is etched during the process of removing the protective layer PL can be effectively prevented. can

제3 보호층(PL3)은 제1 보호층(PL1)과 제2 보호층(PL2) 사이에 형성할 수도 있으며, 제2 보호층(PL2)이 적어도 2개인 경우 2개의 제2 보호층(PL2) 사이에 제3 보호층(PL3)을 형성할 수도 있다.The third protective layer PL3 may be formed between the first protective layer PL1 and the second protective layer PL2, and when there are at least two second protective layers PL2, the third protective layer PL3 may be formed between the two second protective layers PL2.

제4 보호층(PL4)을 형성하는 라미네이션 필름은 지지 기판으로 작용하는 PET 필름 및 상기 PET 필름의 한쪽 면에 위치하며 접착제로 작용하는 EVA 필름으로 형성할 수 있다.The lamination film forming the fourth protective layer PL4 may be formed of a PET film acting as a support substrate and an EVA film positioned on one side of the PET film and acting as an adhesive.

이때, PET 필름 및 EVA 필름의 두께를 각각 25㎛ 내지 75㎛의 두께로 형성하고, 제4 보호층(PL4)을 70℃ 내지 150℃의 온도에서 부착하면, ELO 공정을 실시할 때 제4 보호층(PL4)의 온도 저하로 인해 PET 필름이 응축되어 크게 변형되므로, ELO 공정을 실시하기 위한 시간을 단축할 수 있으며, 대면적의 화합물 반도체 태양전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.At this time, if the thickness of the PET film and the EVA film are respectively formed to be 25 μm to 75 μm, and the fourth protective layer (PL4) is attached at a temperature of 70 ° C to 150 ° C, the PET film is condensed and greatly deformed due to the temperature decrease of the fourth protective layer (PL4) during the ELO process.

한 예로, PET 필름 및 EVA 필름의 두께를 각각 50㎛로 형성하고, 제4 보호층(PL4)을 100℃의 온도에서 부착할 수 있다.For example, each of the PET film and the EVA film may have a thickness of 50 μm, and the fourth protective layer PL4 may be attached at a temperature of 100° C.

보호층(PL)을 형성한 후, ELO(Epitaxial Lift Off) 공정을 실시하여 희생층(400)을 제거함으로써 제1 화합물 반도체층(CS1)을 모기판(300)과 분리한다(S50).After forming the protective layer PL, the first compound semiconductor layer CS1 is separated from the mother substrate 300 by removing the sacrificial layer 400 by performing an epitaxial lift off (ELO) process (S50).

ELO 공정에서는 불산(HF)을 식각 용액으로 사용할 수 있으며, ELO 공정을 실시하면 불산(HF)에 의해 희생층(400)이 제거되므로, 제1 화합물 반도체층(CS1) 및 보호층(PL)을 모기판(300)과 분리할 수 있으며, PET 필름의 응축으로 인해 제4 보호층(PL4)이 변형되어 분리 공정을 빠른 시간 내에 완료할 수 있다.In the ELO process, hydrofluoric acid (HF) can be used as an etching solution. In the ELO process, since the sacrificial layer 400 is removed by the hydrofluoric acid (HF), the first compound semiconductor layer CS1 and the protective layer PL can be separated from the mother substrate 300, and the fourth protective layer PL4 is deformed due to condensation of the PET film, so that the separation process can be completed within a short time.

이어서, 제1 면의 반대쪽인 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 면 위에 후면 전극(200)을 형성한다(S60).Then, the back electrode 200 is formed on the second surface of the first compound semiconductor layer CS1 opposite to the first surface (S60).

후면 전극 형성 단계(S60)에서, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 후면에는 제2 주변층(BL2)의 후면 콘택층(BC)과 직접 접촉하는 제1 전극층(200A) 및 제1 전극층(200A)의 후면에 위치하는 제2 전극층(200B)을 포함하는 면(sheet) 형상의 후면 전극(200)을 형성한다.In the rear electrode forming step (S60), a sheet-shaped rear electrode 200 including a first electrode layer 200A directly contacting the rear surface contact layer BC of the second peripheral layer BL2 and a second electrode layer 200B located on the rear surface of the first electrode layer 200A is formed on the rear surface of the first compound semiconductor layer CS1.

이때, 제1 전극층(200A)은 물리적 기상 증착법(physical vapour deposition)을 이용하여 은(Ag)을 50 내지 500nm의 두께로 증착하는 것에 의해 형성할 수 있고, 제2 전극층(200B)은 전기도금법(electroplating)을 이용하여 구리(Cu)를 1 내지 10㎛의 두께로 도금하는 것에 의해 형성할 수 있다.In this case, the first electrode layer 200A may be formed by depositing silver (Ag) to a thickness of 50 to 500 nm using physical vapor deposition, and the second electrode layer 200B may be formed by plating copper (Cu) to a thickness of 1 to 10 μm using an electroplating method.

그리고, 제2 전극층(200B)의 두께는 후면 전극(200)의 전체 두께의 70% 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.Also, the thickness of the second electrode layer 200B is preferably formed to be 70% or more of the total thickness of the back electrode 200 .

도 6에서, 미설명 도면부호 600은 후면 전극(200)의 후면에 부착되는 지지 기판이다.In FIG. 6 , non-explained reference numeral 600 denotes a support substrate attached to the rear surface of the rear electrode 200 .

이어서, 보호층(PL)을 제거한다(S70).Subsequently, the protective layer PL is removed (S70).

제3 보호층(PL3)을 제거할 때에는 제2 보호층(PL2)을 형성하는 금속 물질이 내식각성을 갖는 식각 용액을 사용한다. 이러한 공정에 따르면, 제3 보호층(PL3)을 제거하는 동안 제2 보호층(PL2)이 제거되지 않는다.When the third passivation layer PL3 is removed, an etching solution in which a metal material forming the second passivation layer PL2 has corrosion resistance is used. According to this process, the second passivation layer PL2 is not removed while the third passivation layer PL3 is removed.

그리고 제1 보호층(PL1)은 GaAs로 형성된 전면 콘택층(FC)이 내식각성을 갖는 제1 솔루션으로 제거할 수 있다.Also, the first protective layer PL1 may be removed with a first solution in which the front contact layer FC formed of GaAs has etch resistance.

보호층(PL)을 제거한 후, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제2 영역(A2)을 노출하는 식각 방지막(500B)을 제1 화합물 반도체층(CS1)의 제1 영역(A1)에 형성하고, 식각 방지막(500B)을 마스크로 사용하여 2차 메사 에칭을 실시한다(S80).After removing the protective layer PL, an anti-etching film 500B exposing the second area A2 of the first compound semiconductor layer CS1 is formed on the first area A1 of the first compound semiconductor layer CS1, and secondary mesa etching is performed using the anti-etching film 500B as a mask (S80).

이와 같이, 1차 메사 에칭을 실시하는 단계 및 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는 서로 다른 식각 방지막을 사용하여 실시할 수 있다.As described above, the step of performing the first mesa etching and the step of performing the second mesa etching may be performed using different etch stop films.

이 경우, 위에서 설명한 바와 같이 1차 메사 에칭을 실시한 후 식각 방지막(500A)을 제거하고, 2차 메사 에칭을 실시하기 위한 다른 식각 방지막(500B)을 제2 영역에 형성할 수 있다.In this case, after performing the first mesa etching as described above, the anti-etching layer 500A may be removed, and another anti-etching layer 500B for performing the second mesa etching may be formed in the second region.

이와 달리, 1차 메사 에칭을 실시하는 단계 및 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는 서로 동일한 식각 방지막을 사용하여 실시할 수 있다. Alternatively, the step of performing the first mesa etching and the step of performing the second mesa etching may be performed using the same etch stop layer.

이 경우, 1차 메사 에칭을 실시하기 위한 식각 방지막(500A)은 1차 메사 에칭을 완료한 후에 제거되지 않으며, 2차 메사 에칭을 실시한 후에 제거할 수 있다.In this case, the anti-etching layer 500A for performing the first mesa etching is not removed after completing the first mesa etching and may be removed after performing the second mesa etching.

2차 메사 에칭 단계(S80)는 제2 영역(A2)에 위치하며 GaInP로 형성된 제1 광 흡수층(PV1)을 제1 솔루션을 사용하여 제거하는 제2 메사 에칭 단계와, 제1 솔루션 및/또는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제3 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제2 주변층(BL2)을 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함할 수 있다.The second mesa etching step (S80) includes a second mesa etching step of removing the first light absorbing layer PV1 located in the second region A2 and formed of GaInP using a first solution, and removing the second peripheral layer BL2 of the second region A2 using a third solution obtained by mixing the first solution and/or phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI). A third mesa etching step may be included.

제3 메사 에칭 단계에서는 제2 영역(A2)에 위치하며 AlGaInP로 형성된 제1 후면 전계층(BSF1)을 제1 솔루션을 사용하여 제거하고, 제2 영역(A2)에 위치하며 GaAs로 형성된 후면 콘택층(BC)을 제3 솔루션을 사용하여 제거한다.In the third mesa etching step, the first back surface electric layer layer BSF1 located in the second region A2 and formed of AlGaInP is removed using the first solution, and the back contact layer BC formed of GaAs located in the second region A2 is removed using the third solution.

통상적으로, 후면 전극(200)과 직접 접촉하는 제2 주변부(BL2)의 최하부층은 GaAs 또는 AlGaAs로 형성된 후면 콘택층(BC)이다.Typically, the lowermost layer of the second peripheral portion BL2 directly contacting the rear electrode 200 is a rear contact layer BC formed of GaAs or AlGaAs.

그런데, 제2 솔루션을 이용하여 상기 최하부층, 예를 들어 후면 콘택층(BC)을 제거하면, 후면 콘택층(BC)을 제거하는 순간 제1 전극층(200A)이 제2 솔루션에 노출되는데, 제1 전극층(200A)을 형성하는 은(Ag)은 제2 솔루션에 의해 용해된다.However, when the lowermost layer, for example, the back contact layer (BC) is removed using the second solution, the first electrode layer 200A is exposed to the second solution the moment the back contact layer (BC) is removed. Silver (Ag) forming the first electrode layer 200A is dissolved by the second solution.

따라서, 본 발명에서는 GaAs 또는 AlGaAs로 형성되는 후면 콘택층(BC)을 제거하는 것이 가능하면서도 은(Ag)으로 형성된 제1 전극층(200A)이 용해되는 것을 방지할 수 있는 제3 솔루션을 사용한 제3 메사 에칭 단계를 이용하여 제2 주변층(BL2)의 최하부층(예, 후면 콘택층)을 에칭한다.Therefore, in the present invention, the lowermost layer (eg, the back contact layer) of the second peripheral layer BL2 is etched using a third mesa etching step using a third solution capable of removing the back contact layer BC formed of GaAs or AlGaAs and preventing the first electrode layer 200A formed of silver (Ag) from being dissolved.

제3 솔루션으로는 제1 전극층(200A)을 형성하는 은(Ag)이 내식각성을 갖는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)의 혼합 용액을 사용할 수 있으며, 제3 솔루션은 인산:과산화수소:탈이온수를 1:0.3 내지3:5 내지 20의 비율로 혼합하여 형성할 수 있다.As the third solution, a mixed solution of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) / hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) / deionized water (DI), in which silver (Ag) forming the first electrode layer 200A has corrosion resistance, may be used. The third solution may be formed by mixing phosphoric acid: hydrogen peroxide: deionized water in a ratio of 1:0.3 to 3:5 to 20.

제3 솔루션을 이용한 제3 메사 에칭 단계는 위에서 설명한 바와 같이, 메사 에칭 공정에서 가장 마지막 공정으로 실시할 수 있다.As described above, the third mesa etching step using the third solution may be performed as the last step in the mesa etching process.

이와 같이, 제3 솔루션을 사용한 제3 메사 에칭 단계를 이용하여 제2 주변층(BL2)의 최하부층(BC)을 에칭하면, 최하부층(BC)이 제거되는 순간 제1 전극층(200A)이 제3 솔루션에 노출된다. 하지만 제1 전극층(200A)을 형성하는 은(Ag)이 제3 솔루션에 대해 내식각성을 가지므로, 제1 전극층(60)은 제3 솔루션에 의해 용해되지 않는다.In this way, when the lowermost layer BC of the second peripheral layer BL2 is etched using the third mesa etching step using the third solution, the first electrode layer 200A is exposed to the third solution as soon as the lowermost layer BC is removed. However, since silver (Ag) forming the first electrode layer 200A has etching resistance to the third solution, the first electrode layer 60 is not dissolved by the third solution.

제2 주변층(BL2)이 제1 후면 전계층(BSF1)을 구비하지 않는 경우, 제2 주변층(BL2)은 제3 솔루션을 사용한 1회의 식각 공정으로 제거할 수 있다.When the second peripheral layer BL2 does not include the first back surface electric layer BSF1, the second peripheral layer BL2 may be removed by a single etching process using the third solution.

2차 메사 에칭 단계(S80)를 완료하면, 제1 화합물 반도체층(CS1)의 셀간 분리가 완료되며, 1개의 모기판(300)에서 복수의 화합물 반도체 태양전지를 제조할 수 있게 된다.When the secondary mesa etching step ( S80 ) is completed, cell-to-cell separation of the first compound semiconductor layer CS1 is completed, and a plurality of compound semiconductor solar cells can be manufactured from one mother substrate 300 .

2차 메사 에칭 단계(S80)를 완료한 후에는 제2 영역(A2)에 위치하는 후면 전극 부분을 스크라이빙한다(S90). 스크라이빙은 레이저 등의 절단장치를 이용하여 실시할 수 있다.After the secondary mesa etching step (S80) is completed, the back electrode portion located in the second region A2 is scribed (S90). Scribing may be performed using a cutting device such as a laser.

그리고 전면 전극(100)은 스크라이빙 단계(S90)를 실시하기 이전, 또는 스크라이빙 단계(S90)를 실시한 이후에 형성할 수 있으며, 전면 콘택층(FC)은 전면 전극(100)을 마스크로 사용한 에칭 공정에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 전면 전극(100)과 동일한 패턴으로 전면 콘택층(FC)을 형성할 수 있다.The front electrode 100 may be formed before or after the scribing step S90, and the front contact layer FC may be removed by an etching process using the front electrode 100 as a mask. Therefore, as shown in FIG. 9 , the front contact layer FC may be formed in the same pattern as the front electrode 100 .

이상에서 설명한 방법에 따라 제조한 화합물 반도체 태양전지는 금(Au)에 비해 원자재 가격이 매우 저렴한 은(Ag)과 구리(Cu)를 사용하여 후면 전극(200)을 형성하면서도 화합물 반도체 태양전지의 제조 공정 중에 발생하는 문제점, 예컨대 제1 화합물 반도체층(CS1) 중에서 인듐 인(InP)을 기반으로 하는 층이 식각되지 않는 현상 및 후면 전극(200)의 일부가 용해되는 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.In the compound semiconductor solar cell manufactured according to the method described above, while forming the back electrode 200 using silver (Ag) and copper (Cu), which are very inexpensive as raw materials compared to gold (Au), problems occurring during the manufacturing process of the compound semiconductor solar cell, such as the phenomenon that the indium phosphide (InP)-based layer in the first compound semiconductor layer CS1 is not etched and the phenomenon that a part of the back electrode 200 is dissolved, can be effectively suppressed.

아래의 표 1은 금(Au)으로 형성된 후면 전극을 구비하는 종래의 화합물 반도체 태양전지와, 은(Ag)으로 형성된 제1 전극층(200A)과 구리로 형성된 제2 전극층(200B)을 포함하는 후면 전극(200)을 구비하는 실시예 1 및 2의 화합물 반도체 태양전지의 전기적 특성을 측정한 것이다.Table 1 below measures the electrical characteristics of a conventional compound semiconductor solar cell having a back electrode formed of gold (Au) and the compound semiconductor solar cell of Examples 1 and 2 having a back electrode 200 including a first electrode layer 200A formed of silver (Ag) and a second electrode layer 200B formed of copper.

아래의 표 1에서, 실시예 1의 화합물 반도체 태양전지와 실시예 2의 화합물 반도체 태양전지는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조한 복수의 태양전지 중에서 선택된 2개의 태양전지이다.In Table 1 below, the compound semiconductor solar cell of Example 1 and the compound semiconductor solar cell of Example 2 are two solar cells selected from a plurality of solar cells manufactured by the manufacturing method of the present invention.

개방전압(Voc)Open circuit voltage (Voc) 곡선인자(FF)Curve factor (FF) 효율(Eff)Efficiency (Eff) 종래예Conventional example 2.5282.528 82.182.1 21.621.6 실시예 1Example 1 2.5212.521 81.981.9 21.721.7 실시예 2Example 2 2.5352.535 81.981.9 21.621.6

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2의 화합물 반도체 태양전지가 종래예의 화합물 반도체 태양전지와 동일 내지 유사한 전기적 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the compound semiconductor solar cells of Examples 1 and 2 exhibit the same or similar electrical characteristics as those of the conventional compound semiconductor solar cell.

이상에서는 화합물 반도체 태양전지가 단일 접합 구조의 제1 화합물 반도체층(CS1)을 구비한 것을 예로 들어 설명하였지만, 화합물 반도체 태양전지는 다중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층을 구비하는 것도 가능하다.In the above description, the compound semiconductor solar cell having the first compound semiconductor layer CS1 having a single junction structure has been described as an example, but the compound semiconductor solar cell may also have a second compound semiconductor layer having a multi-junction structure.

즉, 본 발명의 제조 방법은 다중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지를 제조할 때에도 사용이 가능하다.That is, the manufacturing method of the present invention can be used even when manufacturing a compound semiconductor solar cell having a second compound semiconductor layer having a multi-junction structure.

이하에서는 이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 구비한 화합물 반도체 태양전지를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 제조 방법은 삼중 접합 이상의 구조를 갖는 화합물 반도체층을 구비한 화합물 반도체 태양전지를 제조할 때에도 사용할 수 있음이 자명하다.Hereinafter, a compound semiconductor solar cell having a second compound semiconductor layer CS2 having a double junction structure will be described as an example, but it is obvious that the manufacturing method of the present invention can also be used when manufacturing a compound semiconductor solar cell having a compound semiconductor layer having a triple junction or higher structure.

이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 구비한 화합물 반도체 태양전지에 대해 도 1 및 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 화합물 반도체 태양전지는 제1 셀(C1-1)과, 제1 셀(C1-1)의 후면에 위치하는 제2 셀(C2), 및 제1 셀(C1-1)과 제2 셀(C2)의 사이에 위치하는 제1 터널층(TRJ1)을 포함할 수 있다.1 and 11 to 13, the compound semiconductor solar cell having the double junction structure second compound semiconductor layer CS2 may include a first cell C1-1, a second cell C2 positioned on the rear surface of the first cell C1-1, and a first tunnel layer TRJ1 positioned between the first cell C1-1 and the second cell C2.

이때, 제1 셀(C1-1)은 제2 주변층(BL2-1)이 후면 콘택층(BC)을 구비하지 않는 점을 제외하면 나머지 구성이 도 9에 도시한 제1 셀(C1)과 동일하므로, 제1 셀(C1-1)에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, the first cell C1-1 has the same configuration as the first cell C1 shown in FIG. 9 except that the second peripheral layer BL2-1 does not include the back contact layer BC. Therefore, a detailed description of the first cell C1-1 will be omitted.

즉, 이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 구비한 화합물 반도체 태양전지에서, 전면 콘택층(FC)은 탑 셀(top cell)에만 위치하며, 후면 콘택층(BC)은 바텀 셀(bottom cell)에만 위치한다.That is, in the compound semiconductor solar cell having the second compound semiconductor layer CS2 of the double junction structure, the front contact layer FC is positioned only on the top cell, and the rear contact layer BC is positioned only on the bottom cell.

도 13에 있어서, 탑 셀(top cell)은 제1 셀(C1-1)이며, 바텀 셀(bottom cell)은 제2 셀(C2)이다.In FIG. 13 , the top cell is the first cell C1-1, and the bottom cell is the second cell C2.

이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 구비한 화합물 반도체 태양전지의 제2 셀(C2)은 GaAs를 기반으로 하는 제2 광 흡수층(PV2), 제2 광 흡수층(PV2)의 제1 면에 위치하며 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제3 주변층(BL3), 및 제2 광 흡수층(PV2)의 제2 면에 위치하며 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제4 주변층(BL4)을 더 포함한다.The second cell C2 of the compound semiconductor solar cell having the second compound semiconductor layer CS2 of the double junction structure has a second light absorbing layer PV2 based on GaAs, a third peripheral layer BL3 positioned on the first surface of the second light absorbing layer PV2 and based on indium phosphorus (InP) and/or gallium arsenide (GaAs), and a second light absorbing layer positioned on the second surface of the second light absorbing layer PV2, and indium phosphorus ( InP) and/or gallium arsenide (GaAs) based on at least one fourth peripheral layer (BL4) is further included.

이러한 구성에서, 제1 셀(C1-1)과 제2 셀(C2) 사이에 위치하는 제1 터널층(TRJ1)은 제1 셀(C1-1)의 제2 주변층(BL2)의 구성 요소로 정의할 수도 있고, 제2 셀(C2)의 제3 주변층(BL3)의 구성 요소로 정의할 수도 있으며, 제2 주변층(BL2) 및 제3 주변층(BL3)과 별개의 층으로 정의할 수도 있다.In this configuration, the first tunnel layer TRJ1 positioned between the first cell C1-1 and the second cell C2 may be defined as a component of the second peripheral layer BL2 of the first cell C1-1, may be defined as a component of the third peripheral layer BL3 of the second cell C2, or may be defined as a layer separate from the second peripheral layer BL2 and the third peripheral layer BL3.

이하의 설명에서는 제1 터널층(TRJ)을 제3 주변층(BL3)의 구성 요소로 정의하고 설명한다.In the following description, the first tunnel layer TRJ is defined and described as a component of the third peripheral layer BL3.

제2 셀(C2)은 GaAs 기반의 화합물 반도체, 예를 들어 n형 GaAs로 형성되는 제2 베이스층(PV2-1) 및 제2 베이스층(PV2-1)과 pn 접합을 형성하며 p형 GaAs로 형성되는 제2 에미터층(PV2-2)을 포함하는 제2 광 흡수층(PV2), 제1 터널층(TRJ1)과 제2 베이스층(PV2-1) 사이에 위치하며 n형 GaInP로 형성되는 제2 윈도우층(WD2) 및 상기 제1 터널층(TRJ1)을 포함하는 제3 주변층(BL3), 및 제2 에미터층(PV2-2)의 후면에 위치하며 p형 GaAs로 형성되는 제2 후면 전계층(BSF2) 및 제2 후면 전계층(BSF2)과 후면 전극(200) 사이에 위치하는 후면 콘택층(BC)을 포함하는 제4 주변층(BL4)을 포함한다.The second cell C2 is formed of a GaAs-based compound semiconductor, for example, a second base layer PV2-1 formed of n-type GaAs and a second emitter layer PV2-2 formed of p-type GaAs and forming a pn junction with the second base layer PV2-1, located between the second light absorbing layer PV2, the first tunnel layer TRJ1 and the second base layer PV2-1, and formed of n-type GaInP A third peripheral layer BL3 including the second window layer WD2 and the first tunnel layer TRJ1, and a second back surface electric layer BSF2 positioned on the rear surface of the second emitter layer PV2-2 and formed of p-type GaAs, and a fourth peripheral layer BL4 including a back contact layer BC positioned between the second back surface electric field layer BSF2 and the rear electrode 200.

제2 셀(C2)은 제1 셀(C1-1)에서 흡수되지 못하고 제1 셀(C1-1)을 투과한 장파장의 빛을 흡수하기 위해 제1 셀(C1-1)의 후면에 위치한다.The second cell C2 is positioned on the rear side of the first cell C1-1 to absorb long-wavelength light that is not absorbed by the first cell C1-1 and passes through the first cell C1-1.

따라서, 제2 베이스층(PV2-1)과 제2 에미터층(PV2-2)은 제1 셀(C1-1)의 제1 베이스층(PV1-1)과 제1 에미터층(PV1-2)을 형성하는 GaInP의 밴드갭(대략 1.9Ev)보다 낮은 밴드갭을 갖는 물질, 예를 들어 대략 1.42eV의 밴드갭을 갖는 GaAs로 형성된다.Accordingly, the second base layer PV2-1 and the second emitter layer PV2-2 are formed of a material having a band gap lower than that of GaInP (approximately 1.9Ev) forming the first base layer PV1-1 and the first emitter layer PV1-2 of the first cell C1-1, for example, GaAs having a band gap of approximately 1.42 eV.

그리고, 제2 셀(C2)의 제2 윈도우층(WD2)과 제2 후면 전계층(BSF2)은 제2 베이스층(PV2-1)과 제2 에미터층(PV2-2)보다 높은 밴드갭을 갖는 물질, 예를 들어 GaInP 또는 AlGaInP로 형성될 수 있다.Also, the second window layer WD2 and the second back surface electric layer BSF2 of the second cell C2 may be formed of a material having a higher bandgap than the second base layer PV2-1 and the second emitter layer PV2-2, for example, GaInP or AlGaInP.

이때, 제2 셀(C2)의 제2 윈도우층(WD2) 및 제2 후면 전계층(BSF2)이 제1 윈도우층(WD1) 및 제1 후면 전계층(BSF1)과 달리 알루미늄을 포함하지 않는 GaInP로 형성될 수도 있는데, 그 이유는 제2 셀(C2)의 제2 베이스층(PV2-1)과 제2 에미터층(PV2-2)의 밴드갭이 제1 셀(C1)의 제1 베이스층(PV1-1)과 제1 에미터층(PV1-2)의 밴드갭보다 낮기 때문이다.At this time, the second window layer WD2 and the second back surface electric layer BSF2 of the second cell C2 may be formed of GaInP that does not contain aluminum, unlike the first window layer WD1 and the first back surface electric layer BSF1, because the band gap between the second base layer PV2-1 and the second emitter layer PV2-2 of the second cell C2 is 1-1) and the first emitter layer PV1-2.

제1 터널층(TRJ1)은 p형 불순물이 제1 후면 전계층(BSF1)보다 고농도로 도핑된 p+형 AlGaAs로 형성되며 제1 후면 전계층(BSF1)과 물리적으로 직접 접촉하는 제1 층(TRJ1-1)과, n형 불순물이 제2 윈도우층(WD2)보다 고농도로 도핑된 n+형 GaInP로 형성되며 제2 윈도우층(WD2)과 물리적으로 직접 접촉하는 제2 층(TRJ1-2)을 포함할 수 있다.The first tunnel layer TRJ1 includes a first layer TRJ1-1 formed of p+ type AlGaAs doped with p-type impurities at a higher concentration than the first back surface electric field layer BSF1 and in direct physical contact with the first back surface electric field layer BSF1, and a second layer TRJ1-2 formed of n+ type GaInP doped with n-type impurities at a higher concentration than the second window layer WD2 and in direct physical contact with the second window layer WD2. can include

이하에서 도 13에 도시한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the compound semiconductor solar cell shown in FIG. 13 will be described.

본 실시예의 제조 방법에 있어서, 화합물 반도체층 형성 단계(S20)와 1차 메사 에칭 단계(S30) 및 2차 메사 에칭 단계(S80)를 제외한 나머지 구성은 단일 접합 구조의 제1 화합물 반도체층(CS1)을 구비한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법과 서로 동일하므로, 이에 대해 상세한 설명은 생략한다.In the manufacturing method of this embodiment, except for the compound semiconductor layer forming step (S20), the first mesa etching step (S30), and the second mesa etching step (S80), the rest of the components are the same as the manufacturing method of the compound semiconductor solar cell having the first compound semiconductor layer CS1 having a single junction structure, and thus a detailed description thereof will be omitted.

즉, 본 실시예의 제조 방법에 있어서, 희생층 형성 단계(S10)는 도 2에 도시한 구성과 동일하고, 보호층 형성 단계(S40)는 도 4에 도시한 구성과 동일하며, 분리 단계는 도 5에 도시한 구성과 동일하다.That is, in the manufacturing method of this embodiment, the sacrificial layer forming step (S10) is the same as the configuration shown in FIG. 2, the protective layer forming step (S40) is the same as the configuration shown in FIG. 4, and the separation step is the same as the configuration shown in FIG. 5.

그리고 후면 전극 형성 단계는 도 6에 도시한 구성과 동일하며, 스크라이빙 단계는 도 8에 도시한 구성과 동일하다.The back electrode formation step is the same as the configuration shown in FIG. 6, and the scribing step is the same as the configuration shown in FIG.

그리고 보호층 제거 단계(S70)도 전술한 실시예의 구성과 동일하다.And the protective layer removal step (S70) is also the same as the configuration of the above-described embodiment.

본 실시예의 제조 방법은 후면 전극(200)을 형성하기 이전에 1차 메사 에칭 단계를 실시하여 제2 화합물 반도체층(CS2)을 형성하는 복수의 층 중에서 제1 셀(C1-1)을 형성하는 복수의 층을 메사 에칭하고, 후면 전극(200)을 형성한 후, 2차 메사 에칭 단계를 실시하여 제2 화합물 반도체층(CS2) 중에서 제2 셀(C2)을 형성하는 복수의 층을 메사 에칭하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method according to the present embodiment is characterized in that, before forming the back electrode 200, a first mesa etching step is performed to mesa-etch the plurality of layers forming the first cell C1-1 among the plurality of layers forming the second compound semiconductor layer CS2, and after forming the back electrode 200, a second mesa etching step is performed to mesa-etch the plurality of layers forming the second cell C2 in the second compound semiconductor layer CS2.

즉, 이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 구비한 화합물 반도체 태양전지를 제조할 때, 제1 셀(C1-1)을 형성하는 화합물 반도체층을 메사 에칭하는 1차 메사 에칭 단계는 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제1 주변층(BL1)을 제거하는 제1 메사 에칭 단계, 제1 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제1 광 흡수층(PV1)을 제거하는 제2 메사 에칭 단계, 및 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제2 주변층(BL2)을 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함한다.That is, when manufacturing the compound semiconductor solar cell having the second compound semiconductor layer CS2 of the double junction structure, the first mesa etching step of mesa etching the compound semiconductor layer forming the first cell C1-1 includes the first mesa etching step of removing the first peripheral layer BL1 of the second region A2 using the first solution and/or the second solution, and the second mesa etching step of removing the first light absorbing layer PV1 of the second region A2 using the first solution. A mesa etching step and a third mesa etching step of removing the second peripheral layer BL2 of the second region A2 using the first solution and/or the second solution.

그리고 제2 셀(C2)을 형성하는 화합물 반도체층을 메사 에칭하는 2차 메사 에칭 단계는 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제3 주변층(BL3)을 제거하는 제4 메사 에칭 단계, 제2 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제2 광 흡수층(PV2)을 제거하는 제5 메사 에칭 단계, 및 제2 솔루션 및/또는 제3 솔루션을 사용하여 제2 영역(A2)의 제4 주변층(BL4)을 제거하는 제6 메사 에칭 단계를 포함할 수 있다.The secondary mesa etching step of mesa-etching the compound semiconductor layer forming the second cell C2 includes a fourth mesa etching step of removing the third peripheral layer BL3 of the second region A2 using the first solution and/or the second solution, a fifth mesa etching step of removing the second light absorbing layer PV2 of the second region A2 using the second solution, and a fourth mesa etching step of the second region A2 using the second solution and/or the third solution. A sixth mesa etching step of removing the peripheral layer BL4 may be included.

도 11 및 도 12에서는 모기판(300)에서 분리된 1개의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 사용하여 2개의 화합물 반도체 태양전지를 형성하는 것을 예로 들어 설명하지만, 화합물 반도체 태양전지의 개수는 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다.11 and 12 describe forming two compound semiconductor solar cells using one second compound semiconductor layer CS2 separated from the mother substrate 300 as an example, but the number of compound semiconductor solar cells can be appropriately selected as needed.

이에 대해 구체적으로 설명하면, 모기판(300)에 희생층(400)을 형성한 후, 희생층(400) 위에 이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 형성한다.Specifically, after the sacrificial layer 400 is formed on the mother substrate 300 , the second compound semiconductor layer CS2 having a double junction structure is formed on the sacrificial layer 400 .

이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)은 후면 콘택층(BC)과 제2 후면 전계층(BSF2)을 포함하는 제4 주변층(BL4)을 희생층(400) 위에 형성하고, 제2 에미터층(PV2-2)과 제2 베이스층(PV2-1)을 포함하는 제2 광 흡수층(PV2), 제2 윈도우층(WD2)과 제1 터널층(TRJ1)을 포함하는 제3 주변층(BL3), 제1 후면 전계층(BSF1)을 포함하는 제2 주변층(BL2), 제1 에미터층(PV1-2)과 제1 베이스층(PV1-1)을 포함하는 제1 광 흡수층(PV1), 및 제1 윈도우층(WD1)과 전면 콘택층(FC)을 포함하는 제1 주변층(BL1)을 제4 주변층(BL4) 위에 순차적으로 형성하는 것에 의해 제조할 수 있다.In the second compound semiconductor layer CS2 having a double junction structure, a fourth peripheral layer BL4 including a back surface contact layer BC and a second back surface electric field layer BSF2 is formed on the sacrificial layer 400, a second light absorbing layer PV2 including a second emitter layer PV2-2 and a second base layer PV2-1, and a third peripheral layer BL including a second window layer WD2 and a first tunnel layer TRJ1. 3), a second peripheral layer BL2 including a first back surface electric layer layer BSF1, a first light absorbing layer PV1 including a first emitter layer PV1-2 and a first base layer PV1-1, and a first peripheral layer BL1 including a first window layer WD1 and a front contact layer FC on the fourth peripheral layer BL4 in order.

이때, 제1 주변층(BL1) 내지 제4 주변층(BL4) 중에서 복수의 층으로 이루어진 주변층의 경우 적어도 하나의 층은 생략이 가능하다.In this case, in the case of a peripheral layer composed of a plurality of layers among the first peripheral layer BL1 to the fourth peripheral layer BL4 , at least one layer may be omitted.

이중 접합 구조의 제2 화합물 반도체층(CS2)을 형성한 다음, 제2 화합물 반도체층(CS2)의 제2 영역(A2)을 노출하는 식각 방지막(500A)을 사용하여 1차 메사 에칭을 실시한다.After the double junction structure of the second compound semiconductor layer CS2 is formed, primary mesa etching is performed using the etch stop layer 500A exposing the second region A2 of the second compound semiconductor layer CS2.

본 실시예에서, 후면 전극(200)을 형성하기 전에 1차 메사 에칭을 실시하는 이유는 제2 셀(C2)을 형성하는 화합물 반도체층(CS) 중에서 InP를 기반으로 형성된 층을 제거하기 위해 제1 솔루션을 사용한 식각 공정을 실시할 때, 후면 전극(200)을 형성하는 물질인 은(Ag)/구리(Cu)의 산화 경향이 InP를 기반으로 형성된 층(GaInP, AlInP, AlGaInP 등)에 비해 높음으로 인해 상기 층들의 식각이 잘 이루어지지 않는 것을 방지하기 위함이다.In this embodiment, the reason why the first mesa etching is performed before forming the back electrode 200 is that when the etching process using the first solution is performed to remove the InP-based layer from the compound semiconductor layer (CS) forming the second cell (C2), silver (Ag) / copper (Cu), which is a material forming the back electrode 200, has higher oxidation tendency than InP-based layers (GaInP, AlInP, AlGaInP, etc.) This is to prevent poor etching of the layers due to this.

이와 같이, 후면 전극(200)을 형성하기 전에 제1 셀(C1-1)을 형성하는 화합물 반도체층을 1차 메사 에칭하면, 제2 셀(C2)을 형성하는 화합물 반도체층(CS) 중에서 GaInP, AlInP, 또는 AlGaInP로 형성된 층의 제거하고자 하는 부분을 효과적으로 제거할 수 있다.In this way, if the compound semiconductor layer forming the first cell C1-1 is subjected to primary mesa etching before forming the back electrode 200, a portion of the layer formed of GaInP, AlInP, or AlGaInP to be removed can be effectively removed from the compound semiconductor layer CS forming the second cell C2.

제1 셀(C1-1)을 메사 에칭하는 1차 메사 에칭 단계는 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 주변층(BL1) 부분을 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제거하는 제1 메사 에칭 단계, 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 광 흡수층(PV1) 부분을 제1 솔루션을 사용하여 제거하는 제2 메사 에칭 단계, 및 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 주변층(BL2) 부분을 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함한다.The first mesa etching step of mesa-etching the first cell C1-1 includes a first mesa etching step of removing a portion of the first peripheral layer BL1 positioned in the second region A2 using the first solution and/or a second solution, a second mesa etching step of removing a portion of the first light absorbing layer PV1 positioned in the second region A2 using the first solution, and a portion of the second peripheral layer BL2 positioned in the second region A2. and a third mesa etching step to remove using the first solution and/or the second solution.

구체적으로, 제2 영역(A2)에 위치하며 n+형 GaAs로 형성된 전면 콘택층(FC)을 제2 솔루션을 사용하여 제거하고, n형 AlGaInP로 형성된 제1 윈도우층(WD1)을 제1 솔루션을 사용하여 제거한다(제1 주변층을 제거하기 위한 제1 메사 에칭 단계).Specifically, the front contact layer FC located in the second region A2 and formed of n+ type GaAs is removed using the second solution, and the first window layer WD1 formed of n-type AlGaInP is removed using the first solution (first mesa etching step for removing the first peripheral layer).

이어서, GaInP로 형성된 제1 광 흡수층(PV1) 및 p형 AlGaInP로 형성된 제1 후면 전계층(BSF1)을 제1 솔루션을 사용하여 순차적으로 제거한다(제1 광 흡수층을 제거하기 위한 제2 메사 에칭 단계 및 제2 주변층을 제거하기 위한 제3 메사 에칭 단계).Subsequently, the first light absorbing layer PV1 formed of GaInP and the first back surface electric field layer BSF1 formed of p-type AlGaInP are sequentially removed using the first solution (a second mesa etching step to remove the first light absorbing layer and a third mesa etching step to remove the second peripheral layer).

이러한 1차 메사 에칭 단계(S30)를 실시하면, 제2 화합물 반도체층(CS2) 중 제2 영역(A2)에 위치하며 제1 셀(C1-1)을 형성하는 화합물 반도체층이 제거되므로, 제1 영역(A1)은 제1 두께(T1)의 제1 부분(P1)으로 형성되고, 제2 화합물 반도체층(CS2)의 제2 영역(A2)은 제1 두께(T1)에 비해 작은 제3 두께(T3)의 제3 부분(P3)으로 형성된다.When the first mesa etching step (S30) is performed, the compound semiconductor layer located in the second region A2 of the second compound semiconductor layer CS2 and forming the first cell C1-1 is removed, so that the first region A1 is formed of the first portion P1 of the first thickness T1, and the second region A2 of the second compound semiconductor layer CS2 is a third portion of the third thickness T3 smaller than the first thickness T1. (P3).

1차 메사 에칭 단계(S30)를 실시하기 위한 식각 방지막(500A)은 1차 메사 에칭 단계(S30)를 실시한 후에 제거할 수도 있지만, 1차 메사 에칭 단계(S30)를 실시한 후 식각 방지막(500A)을 제거하지 않고 2차 메사 에칭 단계(S80)에서 마스크로 사용할 수도 있다.The anti-etching film 500A for performing the first mesa etching step (S30) may be removed after performing the first mesa etching step (S30), but may be used as a mask in the second mesa etching step (S80) without removing the anti-etching film 500A after performing the first mesa etching step (S30).

이어서, 제2 화합물 반도체층(CS2)의 제1 면 위에 보호층(PL)을 형성하고(S40), ELO(Epitaxial Lift Off) 공정을 실시하여 희생층(400)을 제거함으로써 제2 화합물 반도체층(CS2)을 모기판(300)과 분리한다(S50).Subsequently, the passivation layer PL is formed on the first surface of the second compound semiconductor layer CS2 (S40), and the sacrificial layer 400 is removed by performing an epitaxial lift off (ELO) process to separate the second compound semiconductor layer CS2 from the mother substrate 300 (S50).

이어서, 제1 면의 반대쪽인 제2 화합물 반도체층(CS2)의 제2 면 위에 후면 전극(200)을 형성하고(S60), 보호층(PL)을 제거한 후(S70), 2차 메사 에칭을 실시한다(S80).Subsequently, the back electrode 200 is formed on the second surface of the second compound semiconductor layer CS2 opposite to the first surface (S60), the protective layer PL is removed (S70), and secondary mesa etching is performed (S80).

제2 셀(C2)을 형성하는 화합물 반도체층을 메사 에칭하는 2차 메사 에칭 단계(S80)는 제2 영역(A2)에 위치하는 제3 주변층(BL3) 부분을 제1 솔루션 및/또는 제2 솔루션을 사용하여 제거하는 제4 메사 에칭 단계, 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 광 흡수층(PV2) 부분을 제2 솔루션을 사용하여 제거하는 제5 메사 에칭 단계, 및 제2 영역(A2)에 위치하는 제4 주변층(BL4) 부분을 제2 솔루션 및/또는 제3 솔루션을 사용하여 제거하는 제6 메사 에칭 단계를 포함할 수 있다.The secondary mesa etching step S80 of mesa etching the compound semiconductor layer forming the second cell C2 includes a fourth mesa etching step of removing a portion of the third peripheral layer BL3 located in the second region A2 using the first solution and/or a second solution, a fifth mesa etching step of removing a portion of the second light absorbing layer PV2 located in the second region A2 using the second solution, and a fourth mesa etching step located in the second region A2. A sixth mesa etching step of removing a portion of the peripheral layer BL4 using the second solution and/or the third solution may be included.

이에 대해 구체적으로 설명하면, 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 터널층(TRJ1)의 제1 층(TRJ1-1) 부분을 제2 솔루션을 사용하여 제거하고, 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 터널층(TRJ1)의 제2 층(TRJ1-2) 부분 및 제2 윈도우층(WD2) 부분을 제1 솔루션을 사용하여 제거하여 제3 주변층(BL3)을 제거한다(제3 주변층을 제거하기 위한 제4 메사 에칭 단계).Specifically, the portion of the first layer TRJ1-1 of the first tunnel layer TRJ1 positioned in the second area A2 is removed using the second solution, and the portion of the second layer TRJ1-2 and the portion of the second window layer WD2 of the first tunnel layer TRJ1 positioned in the second area A2 are removed using the first solution to remove the third peripheral layer BL3 (the fourth mesa for removing the third peripheral layer). etching step).

이어서 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 광 흡수층(PV2) 부분을 제2 솔루션을 사용하여 제거한다(제2 광 흡수층을 제거하기 위한 제5 메사 에칭 단계).Subsequently, a portion of the second light absorbing layer PV2 located in the second region A2 is removed using a second solution (a fifth mesa etching step for removing the second light absorbing layer).

계속하여, 제2 솔루션을 사용하여 제2 후면 전계층(BSF2)을 제거하고, 제3 솔루션을 사용하여 후면 콘택층(BC)을 제거한다(제4 주변층을 제거하기 위한 제6 메사 에칭 단계).Subsequently, the second back surface electric layer layer (BSF2) is removed using the second solution, and the back surface contact layer (BC) is removed using the third solution (a sixth mesa etching step to remove the fourth peripheral layer).

2차 메사 에칭 단계(S80)를 완료하면, 제2 화합물 반도체층(CS2)의 셀간 분리가 완료된다.When the secondary mesa etching step ( S80 ) is completed, cell separation of the second compound semiconductor layer CS2 is completed.

이어서, 제2 영역(A2)에 위치하는 후면 전극(200) 부분을 스크라이빙하며(S90), 스크라이빙 단계(S90)를 실시하기 이전, 또는 스크라이빙 단계(S90)를 실시한 이후에 전면 전극(100)을 형성하고, 전면 전극(100)을 마스크로 사용한 에칭 공정에 의해 전면 콘택층(FC)을 패터닝한다.Then, the back electrode 200 located in the second region A2 is scribed (S90), the front electrode 100 is formed before or after the scribing step S90 is performed, and the front contact layer FC is patterned by an etching process using the front electrode 100 as a mask.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention.

C1: 제1 셀 C2: 제2 셀
FC: 전면 콘택층 BC: 후면 콘택층
C1: first cell C2: second cell
FC: front contact layer BC: back contact layer

Claims (10)

모기판 위에 희생층을 형성하는 단계;
상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계;
1차 메사 에칭을 실시하여, 상기 화합물 반도체층의 제1 영역을 제1 두께의 제1 부분으로 형성함과 아울러, 상기 화합물 반도체층의 제2 영역을 상기 제1 두께에 비해 작은 제2 두께의 제2 부분으로 형성하는 단계;
상기 화합물 반도체층의 제1 면 위에 보호층을 형성하는 단계;
상기 희생층을 제거하여 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계;
상기 제1 면의 반대쪽인 상기 화합물 반도체층의 제2 면 위에 후면 전극을 형성하는 단계;
상기 보호층을 제거하는 단계;
2차 메사 에칭을 실시하여, 상기 제2 영역의 상기 화합물 반도체층의 상기 제2 부분을 제거하는 단계; 및
상기 제2 영역의 후면 전극을 스크라이빙하는 단계
를 포함하고,
상기 화합물 반도체층은,
인듐 인(InP)을 기반으로 하는 제1 광 흡수층;
상기 제1 광 흡수층의 제1 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제1 주변층; 및
상기 제1 광 흡수층의 제2 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제2 주변층
을 포함하고,
상기 1차 메사 에칭을 실시하는 단계는,
염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션 및/또는 수산화 암모늄(NH4OH)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 주변층을 제거하는 제1 메사 에칭 단계를 포함하고,
상기 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는,
상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 광 흡수층을 제거하는 제2 메사 에칭 단계; 및
상기 제1 솔루션 및/또는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제3 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 주변층을 제거하는 제3 메사 에칭 단계를 포함하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
forming a sacrificial layer on the mother substrate;
forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer;
performing primary mesa etching to form a first region of the compound semiconductor layer as a first portion having a first thickness and forming a second region of the compound semiconductor layer as a second portion having a second thickness smaller than the first thickness;
forming a protective layer on the first surface of the compound semiconductor layer;
separating the compound semiconductor layer from the mother substrate by removing the sacrificial layer;
forming a rear electrode on a second surface of the compound semiconductor layer opposite to the first surface;
removing the protective layer;
removing the second portion of the compound semiconductor layer in the second region by performing secondary mesa etching; and
scribing the back electrode of the second region;
including,
The compound semiconductor layer,
a first light absorbing layer based on indium phosphorus (InP);
at least one first peripheral layer located on the first surface of the first light absorption layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs); and
Located on the second surface of the first light absorption layer, at least one second peripheral layer based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs)
including,
The step of performing the first mesa etching,
A first mesa etching step of removing the first peripheral layer of the second region using a first solution containing hydrochloric acid (HCl) and/or a second solution containing a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH)/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI);
In the step of performing the secondary mesa etching,
a second mesa etching step of removing the first light absorbing layer in the second region using the second solution; and
and a third mesa etching step of removing the second peripheral layer of the second region using a third solution obtained by mixing the first solution and/or phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI).
제1항에서,
상기 후면 전극을 형성하는 단계는,
상기 화합물 반도체층의 제2 면과 직접 접촉하는 제1 전극층을 은(Ag)으로 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극층의 후면에 구리(Cu)로 제2 전극층을 형성하는 단계
를 포함하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 1,
Forming the rear electrode,
forming a first electrode layer directly contacting the second surface of the compound semiconductor layer with silver (Ag); and
Forming a second electrode layer of copper (Cu) on the rear surface of the first electrode layer
Method for manufacturing a compound semiconductor solar cell comprising a.
삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 화합물 반도체층은,
갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 제2 광 흡수층;
상기 제2 광 흡수층의 제1 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제3 주변층; 및
상기 제2 광 흡수층의 제2 면에 위치하며, 인듐 인(InP) 및/또는 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 하는 적어도 한 층 이상의 제4 주변층
을 더 포함하며,
상기 제2 광 흡수층은 상기 제1 광 흡수층과 상기 후면 전극 사이에 위치하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 1,
The compound semiconductor layer,
a second light absorbing layer based on gallium arsenide (GaAs);
at least one third peripheral layer located on the first surface of the second light absorption layer and based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs); and
Located on the second surface of the second light absorbing layer, at least one fourth peripheral layer based on indium phosphide (InP) and/or gallium arsenide (GaAs)
Including more,
The second light absorbing layer is a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell positioned between the first light absorbing layer and the rear electrode.
제5항에서,
상기 1차 메사 에칭을 실시하는 단계는,
염산(HCl)을 포함하는 제1 솔루션 및/또는 수산화 암모늄(NH4OH)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 주변층을 제거하는 제1 메사 에칭 단계;
상기 제1 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제1 광 흡수층을 제거하는 제2 메사 에칭 단계; 및
상기 제1 솔루션 및/또는 상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 주변층을 제거하는 제3 메사 에칭 단계
를 포함하고,
상기 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는,
상기 제1 솔루션 및/또는 상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제3 주변층을 제거하는 제4 메사 에칭 단계;
상기 제2 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제2 광 흡수층을 제거하는 제5 메사 에칭 단계; 및
상기 제2 솔루션 및/또는 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 혼합한 제3 솔루션을 사용하여 상기 제2 영역의 상기 제4 주변층을 제거하는 제6 메사 에칭 단계
를 포함하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 5,
The step of performing the first mesa etching,
A first mesa etching step of removing the first peripheral layer of the second region using a first solution containing hydrochloric acid (HCl) and/or a second solution in which ammonium hydroxide (NH 4 OH)/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) is mixed;
a second mesa etching step of removing the first light absorbing layer of the second region using the first solution; and
A third mesa etching step of removing the second peripheral layer of the second region using the first solution and/or the second solution.
including,
In the step of performing the secondary mesa etching,
a fourth mesa etching step of removing the third peripheral layer of the second region using the first solution and/or the second solution;
a fifth mesa etching step of removing the second light absorbing layer of the second region using the second solution; and
A sixth mesa etching step of removing the fourth peripheral layer of the second region by using the second solution and/or a third solution in which phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) is mixed.
Method for manufacturing a compound semiconductor solar cell comprising a.
제6항에서,
상기 제2 주변층 또는 상기 제4 주변층 중에서 상기 후면 전극과 직접 접촉하고 있는 최하부층은 갈륨 아세나이드(GaAs)를 기반으로 형성하며, 상기 최하부층은 상기 제3 솔루션을 사용하여 제거하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 6,
Among the second peripheral layer or the fourth peripheral layer, the lowermost layer directly contacting the back electrode is formed based on gallium arsenide (GaAs), and the lowermost layer is removed using the third solution. Manufacturing method of a compound semiconductor solar cell.
제7항에서,
상기 제3 솔루션은 인산(H3PO4)/과산화수소(H2O2)/탈이온수(DI)를 1:0.3 내지3:5 내지 20의 비율로 혼합하여 형성하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 7,
The third solution is formed by mixing phosphoric acid (H 3 PO 4 )/hydrogen peroxide (H 2 O 2 )/deionized water (DI) at a ratio of 1:0.3 to 3:5 to 20. Method for manufacturing a compound semiconductor solar cell.
제8항에서,
상기 보호층을 형성하는 단계는,
인듐 인(InP)을 기반으로 하는 제1 보호층을 상기 제1 주변층 위에 형성하는 단계;
구리(Cu)로 형성된 제2 보호층을 상기 제1 보호층 위에 형성하는 단계;
은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중에서 선택된 적어도 하나 또는 이의 합금으로 형성된 제3 보호층을 상기 제2 보호층 위에 형성하는 단계; 및
보호 필름을 상기 제3 보호층 위에 부착하는 단계
를 포함하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 8,
Forming the protective layer,
forming a first passivation layer based on indium phosphorus (InP) on the first peripheral layer;
forming a second passivation layer made of copper (Cu) on the first passivation layer;
Forming a third protective layer formed of at least one selected from among silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), nickel (Ni), and molybdenum (Mo) or an alloy thereof on the second protective layer; and
Attaching a protective film on the third protective layer
Method for manufacturing a compound semiconductor solar cell comprising a.
제8항에서,
상기 1차 메사 에칭을 실시하는 단계 및 상기 2차 메사 에칭을 실시하는 단계는 서로 다른 식각 방지막을 사용하여 실시하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In paragraph 8,
The method of manufacturing a compound semiconductor solar cell in which the performing of the first mesa etching and the performing of the second mesa etching are performed using different anti-etching films.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014017366A (en) * 2012-07-09 2014-01-30 Sharp Corp Thin film compound solar battery cell and manufacturing method of the same
US20150255668A1 (en) * 2011-09-30 2015-09-10 Microlink Devices, Inc. Thin film inp-based solar cells using epitaxial lift-off
KR101840800B1 (en) * 2017-01-31 2018-03-22 엘지전자 주식회사 Compound semiconductor solar cell and method for manufacturing the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106098842B (en) * 2011-07-06 2018-12-18 密歇根大学董事会 Use the integrated solar collector for the semiconductor solar cell that extension removing and cold welding combine
JP5469145B2 (en) * 2011-10-11 2014-04-09 日本電信電話株式会社 Tandem solar cell and method of manufacturing the same
EP2645429A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 Soitec Manufacture of multijunction solar cell devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150255668A1 (en) * 2011-09-30 2015-09-10 Microlink Devices, Inc. Thin film inp-based solar cells using epitaxial lift-off
JP2014017366A (en) * 2012-07-09 2014-01-30 Sharp Corp Thin film compound solar battery cell and manufacturing method of the same
KR101840800B1 (en) * 2017-01-31 2018-03-22 엘지전자 주식회사 Compound semiconductor solar cell and method for manufacturing the same

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