KR20070077108A - 광기전력 소자, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈및 광기전력 소자의 제조 방법 - Google Patents

광기전력 소자, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈및 광기전력 소자의 제조 방법 Download PDF

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다께시 나까시마
에이지 마루야마
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

내후성을 향상시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자를 얻을 수 있다. 이 광기전력 소자는 광전변환층과, 광전변환층의 표면 상에 형성되고 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 구비하고, 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어진다.
광기전력 소자, 투명 도전막, 집전극, 반도체, 표면 보호재, 광기전력 모듈

Description

광기전력 소자, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈 및 광기전력 소자의 제조 방법 {Photovoltaic Element, Photovoltaic Module Having The Same And Manufacturing Method thereof}
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈의 구조를 도시하는 단면도.
도2는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력과, 투명 도전막의 X선 회절 스펙트럼의 관계를 설명하기 위한 도면.
도3은 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력과, 광기전력 소자의 규격화 셀 출력(Pmax)의 관계를 설명하기 위한 도면.
도4는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력 및 타겟 내의 WO3의 함유율과, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)와의 관계를 설명하기 위한 도면.
도5는 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)와, 광기전력 소자의 규격화 내후성의 관계를 설명하기 위한 도면.
도6은 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력 및 타겟 내의 WO3의 함유율과, 광기전력 소자의 규격화 셀 출력(Pmax)의 관계를 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광기전력 소자
1a : 반도체
1b : 투명 도전막
1c : 집전극
2 : 탭 전극
3 : 충전재
4 : 표면 보호재
5 : PVF 필름
10 : 광기전력 모듈
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-281586호 공보
본 발명은 광기전력 소자와, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈 및 광기전력 소자의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자와, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈 및 광기전력 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자가 일본 특허 공개 제2004-281586호 공보에 개시되어 있다. 이 광기전력 소자에서는 광전변환층과, 광전변환층의 표면 상에 형성되고, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐 주석(ITO : Indium Tin Oxide)층으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 광기전력 장치(광기전력 소자)가 개시되어 있다. 이 광기전력 장치에서는 산화인듐 주석층의 2개의 X선 회절 피크는 저각측(低角側, 낮은 각도측)의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측(高角側, 높은 각도측)의 피크를 포함하고 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2004-281586호 공보에 개시된 광기전력 장치에서는 투명 도전막을 산화인듐 주석층이 저각측의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측의 피크의 2개의 X선 회절 피크를 갖도록 형성함으로써, 산화인듐층이 1개의 X선 회절 피크만을 가질 경우에 비해 투명 도전막의 저항을 저감할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 투명 도전막을 형성함으로써, 산화인듐층이 1개의 X선 회절 피크만을 가질 경우에 비해 투명 도전막의 광흡수 손실을 저감할 수 있다. 또한, 광기전력 장치(광기전력 소자)에 있어서, 투명 도전막은 저항이 낮고 또한 광흡수 손실이 낮은 것이 광기전력 소자의 셀 출력(Pmax)을 증가시키는 데 유효한 것이 알려져 있다. 일본 특허 공개 제2004-281586호 공보에 개시된 광기전력 장치에서는 산화인듐층이 1개의 X선 회절 피크만을 가질 경우에 비해 투명 도전막의 저항 및 광흡수 손실을 저감할 수 있으므로, 광기전력 장치의 셀 출력(Pmax)을 증가시킬 수 있다.
그러나, 일본 특허 공개 제2004-281586호 공보에 개시된 광기전력 장치에서 는 내후성에 대해 충분한 검토가 행해지고 있지 않으므로, 내후성을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 일 목적은 내후성을 향상시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자와, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈 및 광기전력 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 국면에 있어서의 광기전력 소자는 광전 변환층과, 광전변환층의 표면 상에 형성되고 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 구비하고, 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어진다.
이 제1 국면에 의한 광기전력 소자에서는, 상기한 바와 같이 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 설치하는 동시에, 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성함으로써, 산화인듐층이 저각측의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측의 피크의 2개의 X선 회절 피크를 가질 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 내후성을 향상시키는 동시에, 장시간 경과 후의 셀 출력(Pmax)을 더 증가시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자를 얻을 수 있다. 또한, 상기의 효과에 대해서는, 후술하는 실험에 의해 확인된다.
상기 제1 국면에 의한 광기전력 소자에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층의 저각측의 제1 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1도 근방이며, 산화인듐층의 고각측의 제2 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6도 근방이다. 이와 같은 2θ의 각도 위치에 제1 피크 및 제2 피크를 갖고, 또한 저각측의 제1 피크가 고각측의 제2 피크보다도 클 경우에 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 광기전력 소자에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비는 1 이상이다. 이와 같이 구성하면, 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비가 1 미만일 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 이 효과에 대해서도, 후술하는 실험에 의해 확인된다.
이 경우, 바람직하게는 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비는 2 이하이다. 이와 같이 구성하면, 셀 출력(Pmax)을 증가시킬 수 있다. 이 효과에 대해서도, 후술하는 실험에 의해 확인된다.
상기 제1 국면에 의한 광기전력 소자에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층은 W를 포함한다. 이와 같이 구성하면, W를 포함하는 산화인듐층(IW0층)으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 광기전력 장치에 있어서 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 광기전력 소자에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층은 Sn을 포함한다. 이와 같이 구성하면, Sn을 포함하는 산화인듐층(ITO층)으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 광기전력 장치에 있어서 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 광기전력 소자에 있어서, 투명 도전막이 그 위에 형성되고, 비정질 반도체 및 미결정 반도체 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 반도체층과, 투명 도전막 상에 형성되는 집전극을 더 구비하고 있어도 좋다.
이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘층을 포함하고 있어도 좋다.
본 발명의 제2 국면에 있어서의 광기전력 모듈은 광전변환층과, 광전변환층의 표면 상에 형성되고 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 포함하는 복수의 광기전력 소자와, 복수의 광기전력 소자의 투명 도전막의 표면 상에 배치되는 투명한 표면 보호재와, 표면 보호재에 의해 복수의 광기전력 소자를 끼워 넣도록 배치되는 수지 필름을 구비하고, 광기전력 소자의 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어진다.
제2 국면에 의한 광기전력 모듈에서는, 상기한 바와 같이 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 포함하는 복수의 광기전력 소자를 구비하는 동시에 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성함으로써, 산화인듐층이 저각측의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측의 피크의 2개의 X선 회절 피크를 가질 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 내후성을 향상시키는 동시에 장시간 경과 후의 셀 출력(Pmax)을 더 증가시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기 전력 모듈을 얻을 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 광기전력 모듈에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층의 저각측의 제1 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1도 근방이며, 산화인듐층의 고각측의 제2 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6도 근방이다. 이와 같은 2θ의 각도 위치에 제1 피크 및 제2 피크를 갖고, 또한 저각측의 제1 피크가 고각측의 제2 피크보다도 큰 경우에 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 광기전력 모듈에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비는 1 이상이다. 이와 같이 구성하면, 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비가 1 미만일 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 이 효과에 대해서도, 후술하는 실험에 의해 확인된다.
이 경우, 바람직하게는 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비는 2 이하이다. 이와 같이 구성하면, 셀 출력(Pmax)을 증가시킬 수 있다. 이 효과에 대해서도, 후술하는 실험에 의해 확인된다.
상기 제2 국면에 의한 광기전력 모듈에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층은 W를 포함한다. 이와 같이 구성하면, W를 포함하는 산화인듐층(IW0층)으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 광기전력 장치에 있어서 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 광기전력 모듈에 있어서, 바람직하게는 산화인듐층은 Sn을 포함한다. 이와 같이 구성하면, Sn을 포함하는 산화인듐층(IT0층)으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 광기전력 장치에 있어서 내후성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 광기전력 모듈에 있어서, 투명 도전막이 그 위에 형성 되고, 비정질 반도체 및 미결정 반도체 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 반도체층과, 투명 도전막 상에 형성되는 집전극을 더 구비해도 좋다.
이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘층을 포함해도 좋다.
본 발명의 제3 국면에 있어서의 광기전력 소자의 제조 방법은 광전변환층을 형성하는 공정과, 이온 도금법을 이용하여 광전변환층의 표면 상에 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 형성하는 공정을 구비하고, 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어진다.
이 제3 국면에 의한 광기전력 소자의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 형성하는 동시에, 산화인듐층의 2개의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성함으로써, 산화인듐층이 저각측의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측의 피크의 2개의 X선 회절 피크를 가질 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 내후성을 향상시키는 동시에, 장시간 경과 후의 셀 출력(Pmax)을 더 증가시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자를 제조할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 광기전력 소자의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 투명 도전막을 형성하는 공정은 10 eV 이상 20 eV 이하의 이온 에너지의 조건 하에 서 이온 도금법을 이용하여 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 광전변환층의 이온에 의한 손상을 저감할 수 있으므로, 광전변환층의 이온에 의한 손상에 기인하는 내후성의 저하를 억제할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 광기전력 소자의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 투명 도전막을 형성하는 공정은 타겟에 포함되는 WO3 분말이 1 중량 % 이상 3 중량 % 이하이고, 또한 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 0.7 ㎩ 이상 1.0 ㎩ 이하의 조건 하에서, 이온 도금법을 이용하여 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 용이하게 산화인듐층의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성할 수 있는 동시에, 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비를 1 이상 2 이하로 할 수 있다.
상기 제3 국면에 의한 광기전력 소자의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 투명 도전막을 형성하는 공정은 SnO2 분말을 포함하는 타겟을 이용하는 동시에, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 0.4 ㎩ 이상 1.0 ㎩ 이하의 조건 하에서, 이온 도금법을 이용하여 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 용이하게 산화인듐층의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성할 수 있는 동시에, 산화인듐층의 제1 피크와 제2 피크의 강도비를 1 이상 2 이하로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다.
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)의 구조에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)에서는, 도1에 도시한 바와 같이 광전변환층을 포함하는 반도체(1a)의 상면 상에 투명 도전막(1b)이 형성되어 있다. 또한, 투명 도전막(1b)의 상면 상에 집전극(1c)이 형성되어 있다. 광전변환층을 포함하는 반도체(1a)는, 약 1 Ωㆍ㎝의 저항률과 약 200 ㎛의 두께를 갖는 n형 (100) 단결정 실리콘 기판(광전변환층)(이하, n형 단결정 실리콘 기판이라고 함)과, n형 단결정 실리콘 기판의 상면 상에 형성된 약 5 ㎚의 두께를 갖는 실질적으로 진성인 i형 비정질 실리콘층과, i형 비정질 실리콘층 상에 형성된 약 5 ㎚의 두께를 갖는 p형 비정질 실리콘층으로 구성되어 있다. 또한, p형 비정질 실리콘층 상에는 약 100 ㎚의 두께를 갖는 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막(1b)이 형성되어 있다.
여기서, 본 실시 형태에서는 투명 도전막(1b)은 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐막에 의해 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 투명 도전막(1b)의 2개의 X선 회절 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1±0.1도인 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 동시에, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도인 각측의 제2 피크(P2)로 구성되어 있다. 또한, 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)는 1 이상 2 이하로 형성되어 있다.
또한, 투명 도전막(1b)의 상면 상의 소정 영역에는 은(Ag)으로 이루어지는 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께를 갖는 집전극(1c)이 형성되어 있다. 이 집전 극(1c)은 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 연장되도록 형성된 복수의 핑거 전극부와, 핑거 전극부에 흐르는 전류를 집합시키는 버스바(busbar) 전극부로 구성되어 있다. 또한, n형 단결정 실리콘 기판의 이면 상에는 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께를 갖는 은(Ag)으로 이루어지는 이면 전극이 형성되어 있다. 이 이면 전극은 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 연장되도록 형성된 복수의 핑거 전극부와, 핑거 전극부에 흐르는 전류를 집합시키는 버스바 전극부로 구성되어 있다.
다음에, 도1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)를 구비한 광기전력 모듈(10)의 구조에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 모듈(10)은 상술한 구조를 갖는 복수의 광기전력 소자(1)를 구비하고 있고, 이 복수의 광기전력 소자(1)의 각각은 스텝형으로 절곡된 탭 전극(2)을 거쳐서, 인접하는 광기전력 소자(1)에 접속되어 있다. 또한, 탭 전극(2)을 거쳐서 접속되는 광기전력 소자(1)는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate : 에틸렌 비닐 아세테이트) 수지로 이루어지는 충전재(3)에 의해 밀봉되어 있다. 또한, 복수의 광기전력 소자(1)를 밀봉한 충전재(3)의 상면 상(광입사면측)에는 표면 보호용의 유리로 이루어지는 표면 보호재(4)가 배치되어 있다. 또한, 복수의 광기전력 소자(1)를 밀봉한 충전재(3)의 하면 상에는 PVF(Poly Vinyl Fluoride : 폴리 불화 비닐) 필름(수지 필름)(5)이 배치되어 있다.
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)의 제조 프로세스에 대해 설명한다. 우선, 약 1 Ωㆍ㎝의 저항률과 약 300 ㎛의 두께를 갖는 n형 단결정 실리콘 기판을 세정함으로써 불순물을 제거하고, 에칭 등에 의해 텍스 쳐(texture) 구조(요철 형상)를 형성한다. 그리고 RF 플라즈마 CVD법을 이용하여, 주파수 : 약 13.56 ㎒, 형성 온도 : 약 100 ℃ 내지 약 300 ℃, 반응 압력 : 약 5 ㎩ 내지 약 100 ㎩, RF 파워 : 약 1 ㎽/㎠ 내지 약 500 ㎽/㎠의 조건 하에서, n형 단결정 실리콘 기판 상에 i형 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층을 각각 약 5 ㎚의 두께로 순차 퇴적한다. 이에 의해, pin 접합을 형성한다. 또한, p형 비정질 실리콘층을 형성할 때 p형 불순물로서는 3족 원소인 B, Al, Ga, In을 들 수 있다. p형 비정질 실리콘층의 형성 시에, SiH4(실란) 가스 등의 원료 가스에 상기한 p형 불순물의 적어도 1개를 포함하는 화합물 가스를 혼합함으로써, p형 비정질 실리콘층을 형성하는 것이 가능하다.
다음에, 본 실시 형태에서는 p형 비정질 실리콘층 상에 이온 도금법을 이용하여, 약 100 ㎚의 두께를 갖는 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성한다. 구체적으로는, 도핑용으로서 WO3 분말 또는 SnO2 분말을 약 1 내지 약 5 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 챔버(도시하지 않음) 내의 기판과 대향하는 위치에 설치한다. 이 경우, WO3 분말 또는 SnO3 분말의 양을 변화시킴으로써, 산화인듐막 중의 W 또는 Sn양을 변화시키는 것이 가능하다. 본 실시 형태에서는 이온 도금법을 이용하여 p형 비정질 실리콘층 상에 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성함으로써, p형 비정질 실리콘층 상에 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 10 eV 내지 약 20 eV까지 작게 하는 것이 가능하므로, 예를 들어 통상의 스패터법을 이용하여 투명 도전막을 형성할 경우와 같이 이 온의 에너지가 수백 eV 이상이 될 경우에 비해 이온의 에너지를 대폭 줄이는 것이 가능하다. 이에 의해, p형 비정질 실리콘층, i형 비정질 실리콘층 및 n형 단결정 실리콘 기판으로의 손상을 줄이는 것이 가능하다.
그리고, p형 비정질 실리콘층이 형성된 n형 단결정 실리콘 기판을 타겟과 평행하게 대향 배치한 상태로 챔버(도시 생략)를 진공 배기한다. 그 후, Ar과 O2의 혼합 가스를 흐르게 하여 압력을 약 0.4 ㎩ 내지 약 1.0 ㎩로 유지하고 방전을 개시한다. 또한, Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 일정하게 한다. 이 경우, n형 단결정 실리콘 기판을 타겟에 대해 정지시킨 상태로 성막 속도는 약 10 ㎚/min 내지 약 80 ㎚/min이 된다. 이상과 같이 하여, 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 약 100 ㎚의 두께로 형성한 후 방전을 정지한다.
다음에, 스크린 인쇄법을 이용하여 투명 도전막의 상면 상의 소정 영역에, 에폭시 수지에 은(Ag) 미분말을 침투시킨 Ag 페이스트를 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께와, 약 100 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 폭을 갖도록 형성한 후, 약 200 ℃에서 약 80분간 소성함으로써 경화한다. 이에 의해, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 연장되도록 형성된 복수의 핑거 전극부와, 핑거 전극부에 흐르는 전류를 집합시키는 버스바 전극부로 이루어지는 집전극이 형성된다. 그 후, 스크린 인쇄법을 이용하여 n형 단결정 실리콘 기판의 하면 상에, 에폭시 수지에 은(Ag) 미분말을 침투시킨 Ag 페이스트를 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 두께를 갖도록 형성한 후, 약 200 ℃에서 약 80분간 소성함으로써 경화한다. 이에 의해, 소정의 간격을 두고 서로 평행하게 연 장되도록 형성된 복수의 핑거 전극부와, 핑거 전극부에 흐르는 전류를 집합시키는 버스바 전극부로 이루어지는 이면 전극이 형성된다. 이상과 같이 하여, 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)가 형성된다.
다음에, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)를 구비한 광기전력 모듈(10)의 제조 프로세스에 대해 설명한다. 도1에 도시한 바와 같이 상기한 바와 같이 하여 형성한 복수의 광기전력 소자(1)의 집전극의 버스바 전극부에 동박으로 이루어지는 탭 전극(2)의 일방 단부측을 접속한다. 그리고, 탭 전극(2)의 다른 쪽 단부측을 인접하는 광기전력 소자(1)의 이면 전극의 버스바 전극부(도시 생략)에 접속한다. 이와 같이 하여, 도1에 도시한 바와 같이 복수의 광기전력 소자(1)를 직렬로 접속한다.
다음에, 유리로 이루어지는 표면 보호재(4)와 PVF 필름(5) 사이에 표면 보호재(4) 측으로부터 차례로, 후에 충전재(3)가 되는 EVA 시트, 탭 전극(2)에 의해 접속한 복수의 광기전력 소자(1) 및 후에 충전재(3)가 되는 EVA 시트를 배치한다. 이후, 가열하면서 진공 라미네이트 처리를 행함으로써, 도1에 도시한 본 실시 형태에 의한 광기전력 모듈(10)이 형성된다.
본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐막을 포함하는 투명 도전막을 설치하는 동시에, 산화인듐막의 2개의 X선 회절 피크를 저각측의 제1 피크와, 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 구성함으로써, 산화인듐막이 저각측의 피크와, 저각측의 피크의 강도보다도 큰 강도를 갖는 고각측의 피크의 2개 의 X선 회절 피크를 가질 경우에 비해 내후성을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 내후성을 향상시킬 수 있는 동시에, 장시간 경과 후 셀 출력(Pmax)을 더 증가시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자(1)를 얻을 수 있다.
도2 내지 도6은, 도1에 도시한 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자 및 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈의 효과를 확인하기 위해 행한 실험을 설명하기 위한 도면이다. 다음에, 도2 내지 도6을 참조하여, 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1) 및 광기전력 소자(1)를 구비한 광기전력 모듈(10)의 효과를 확인하기 위해 행한 실험에 대해 설명한다.
우선, 도2를 참조하여 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력과, 투명 도전막의 X선 회절 스펙트럼의 관계에 대해 평가한 실험에 대해 설명한다. 또한, 본 실험에서는 본 실시 형태에 대응하는 제1-1 및 제1-2 실시예에 의한 시료와, 제1-1 및 제1-2 비교예에 의한 시료를 제작하는 동시에, 그러한 제작한 시료에 대해 투명 도전막의 X선 회절 스펙트럼을 측정하였다.
제1-1 실시예에 의한 시료는 WO3 분말을 약 1 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하여, 이온 도금법에 의해 p형 비정질 실리콘층 상에 약 100 ㎚의 두께를 갖는 투명 도전막(IWO막)이 형성된 광기전력 소자(1)를 제작하였다. 이때 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력은 약 0.7 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하였다. 또한, X선 회절 스펙트럼의 신호를 양호하게 검출하기 위해, n형 단결정 실리콘 기판으로서 표면이 비교적 평탄한 형태 로 형성된 기판을 이용하였다. 또한, 제1-1 실시예에 의한 시료에서는 집전극 및 이면 전극은 형성하지 않고, 집전극 및 이면 전극을 형성할 때의 열처리를 고려하여, 약 200 ℃의 온도로 약 80분의 열처리를 행하였다. 본 제1-1 실시예에 의한 시료의 그 밖의 구조 및 예비 제작 프로세스는 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)와 마찬가지이다. 또한, 제1-2 실시예에 의한 시료는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.0 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성하였다. 또한, 제1-1 비교예에 의한 시료는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.4 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성하였다. 또한, 제1-2 비교예에 의한 시료는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.3 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성하였다. 또한, 제1-2 실시예, 제1-1 및 제1-2 비교예에 의한 시료는, 상기 이외의 조건을 제1-1 실시예에 의한 시료와 같은 방법으로 제작하였다. 또한, Ar 가스의 부분압(약 0.36 ㎩)은 제1-1 및 제1-2 실시예, 제1-1 및 제1-2 비교예와 같으므로, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 클수록 혼합 가스 중 산소(O2)의 양이 증가되어 있는 것을 도시하고 있다. 이러한 시료에 대해, X선 분석 장치를 이용하여 X선 회절 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 도2에 나타낸다.
도2에 나타낸 바와 같이 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 제어함으로써, 투명 도전막의 X선 회절 피크를 제어하는 것이 가능한 것이 판명되었다. 구체적으로는, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.7 ㎩ 및 약 1.0 ㎩로 하여 각각 투명 도전막을 형성한 제1-1 실시예에 의한 시료 및 제1-2 실시예에 의한 시료에서는, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1±0.1도인 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 동시에, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도인 고각측의 제2 피크(P2)의 2개의 피크를 갖고 있다. 또한, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.4 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성한 제1-1 비교예에 의한 시료에서는, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1±0.1도인 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 큰 피크 강도를 갖는 동시에, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도인 고각측의 제2 피크(P2)의 2개의 피크를 갖고 있다. 또한, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.3 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성한 제1-2 비교예에 의한 시료에서는, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도인 피크만을 갖고 있다. 또한, 제1-1 및 제1-2 실시예, 제1-1 및 제1-2 비교예의 투명 도전막의 비저항은 도시하지 않지만, 약 3 × 10-4(Ωㆍ㎝) 내지 약 9 × 10-4(Ωㆍ㎝)였다. 그리고, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.3 ㎩로 하여 투명 도전막을 형성한 제1-2 비교예의 비저항이 가장 작고, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 증가함으로써 투명 도전막의 비저항이 감소되는 경향이 보였다.
다음에, 도3을 참조하여 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력과, 광기전력 소자(1)의 규격화 셀 출력(Pmax)의 관계에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다. 또한, 이 실 험에서는 본 실시 형태에 대응하는 제2-1 및 제2-2 실시예에 의한 시료와, 제2-1 및 제2-2 비교예에 의한 시료를 제작하는 동시에, 그들의 제작한 시료에 대해 규격화 셀 출력(Pmax)을 측정하였다.
제2-1 및 제2-2 실시예, 제2-1 및 제2-2 비교예에 의한 시료는, 상기 제1-1 및 제1-2 실시예, 제1-1 및 제1-2 비교예에 의한 시료와는 다르고, n형 단결정 실리콘 기판으로서 텍스쳐 구조(요철 형상)가 표면으로 형성된 기판을 이용하는 동시에, p형 비정질 실리콘층의 상면 상에 형성된 투명 도전막(IWO막 상) 및 n형 단결정 실리콘 기판의 하면 상에 집전극 및 이면 전극을 각각 형성하였다. 이들 제2-1 및 제2-2 실시예, 제2-1 및 제2-2 비교예에 의한 시료의 그 밖의 구조 및 IW0막의 제작 프로세스는, 각각 상기 제1-1 및 제1-2 실시예, 제1-1 및 제1-2 비교예에 의한 시료와 마찬가지이다. 구체적으로는, 제2-1 실시예에서는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.7 ㎩로 하고, 제2-2 실시예에서는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.0 ㎩로 하였다. 또한, 제2-1 비교예에서는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.4 ㎩로 하고, 제2-2 비교예에서는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.3 ㎩로 하였다. 이에 의해, 제2-1 및 제2-2 실시예에서는, 각각 도2에 도시한 제1-1 및 제1-2 실시예와 같이 저각측의 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)가 얻어진다. 또한, 제2-1 비교예에서는, 도2에 도시한 제1-1 비교예와 같이 저각측의 제1 피크(P1)보다도 큰 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)가 얻어진다. 또한, 제2-2 비교예에서는, 도2에 도시한 제1-2 비교예와 같 이 1개의 피크(P2)만이 얻어진다. 이들의 제2-1, 제2-2 실시예, 제2-1 및 제2-2 비교예에 의한 시료에 대해 셀 출력(Pmax)을 측정하고 셀 출력(Pmax)의 규격화를 행하였다. 그 결과를 도3에 나타낸다.
또한, 셀 출력(Pmax)의 규격화는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1±0.1도인 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 큰 피크 강도를 갖는 동시에, 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도인 고각측의 제2 피크(P2)의 2개의 피크를 갖는 ITO막으로 이루어지는 투명 도전막을 구비한 규격화용 광기전력 소자에 의한 셀 출력(Pmax)에 의해 행하였다. 이 규격화용 광기전력 소자는 SnO2 분말을 약 5 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하여, DC 스패터법에 의해 투명 도전막(ITO막)을 형성하였다. 이 DC 스패터법에 의한 투명 도전막(ITO막)의 형성 조건은 기판 온도 : 60 ℃, Ar 유량 : 200 sc㎝, 압력 : 0.5 ㎩, DC 전력 : 1 ㎾, 캐소드로의 인가 자기장 : 2000 Gauss였다. 또한, 규격화용 광기전력 소자의 그 밖의 구조 및 제작 프로세스는, 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)와 마찬가지이다.
도3에 나타낸 바와 같이 투명 도전막이 IWO막으로 이루어지고, 저각측의 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖고 있는 제2-1 및 제2-2 실시예에 의한 시료는, 저각측의 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 큰 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖고 있는 제2-1 비교예에 의한 시료 및 1개의 피크(P2)를 갖는 제2-2 비교예에 의한 시료에 비해, 셀 출 력(Pmax)이 증가되는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 저각측의 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖고 있는 제2-1 및 제2-2 실시예에 의한 시료에서는, 각각 규격화 셀 출력(Pmax)은 약 102.7 % 및 101.9 %였다. 그 한편, 저각측의 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 큰 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖고 있는 제2-1 비교예에 의한 시료에서는 규격화 셀 출력(Pmax)은 약 100.1 %였다. 또한, 1개의 피크를 갖는 제2-2 비교예에 의한 시료에서는 규격화 셀 출력(Pmax)은 약 98.9 %였다. 또한, 제2-2 비교예에 의한 시료의 규격화 셀 출력(Pmax)이 100 %보다도 작은 값이 된 것은 규격화용 광기전력 소자는 2개의 피크를 갖는 데 반해, 제2-2 비교예에 의한 시료는 1개의 피크밖에 갖지 않기 때문이라고 생각된다.
다음에, 도4를 참조하여 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력 및 타겟 내의 WO3의 함유율과, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)와의 관계에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다. 또한, 이 실험에서는, 본 실시 형태에 대응하는 제3-1 내지 제3-7 실시예에 의한 시료와, 제3-1 내지 제3-9 비교예에 의한 시료를 제작하는 동시에, 그들의 제작한 시료에 대해 투명 도전막의 X선 회절 스펙트럼을 측정하고, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)를 산출하였다.
제3-1 실시예에 의한 시료는 WO3 분말을 약 1 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하여, 이온 도금법에 의해 p형 비정질 실리콘층 상에 약 100 ㎚의 두께를 갖는 투명 도전막(IWO막)이 형성된 광기전력 소자(1)를 제작하였다. 이때의 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력은 약 0.7 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Al 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하였다. 또한, X선 회절 스펙트럼의 신호를 양호하게 검출하기 위해, n형 단결정 실리콘 기판으로서 표면이 비교적 평탄한 형태로 형성된 기판을 이용하였다. 또한, 제3-1 실시예에 의한 시료에서는 집전극 및 이면 전극은 형성하지 않고, 집전극 및 이면 전극을 형성할 때의 열처리를 고려하고, 약 200 ℃에서의 온도로 약 80분의 열처리를 행하였다. 이 광기전력 소자(1)의 그 밖의 구조 및 제작 프로세스는, 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)와 마찬가지이다. 또한, 제3-2, 제3-3, 제3-4, 제3-5, 제3-6 및 제3-7 실시예에 의한 시료는, 각각 WO3 분말의 함유율이 약 1 중량 %, 약 3 중량, 약 3 중량 %, 약 4 중량 %, 약 4 중량 % 및 약 4 중량 %인 타겟을 이용하여 제작하였다. 또한, 제3-2, 제3-3, 제3-4, 제3-5, 제3-6 및 제3-7 실시예에 의한 시료는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을, 각각 약 1.0 ㎩, 약 0.7 ㎩, 약 1.0 ㎩, 약 0.4 ㎩, 약 0.7 ㎩ 및 약 1.0 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하여 제작하였다. 또한, 제3-1, 제3-2, 제3-3, 제3-4, 제3-5, 제3-6, 제3-7, 제3-8 및 제3-9 비교예에 의한 시료는, 각각 WO3 분말의 함유율이 약 1 중량 %, 약 1 중량 %, 약 3 중량 %, 약 3 중량 %, 약 4 중량 %, 약 5 중량 %, 약 5 중량 %, 약 5 중량 % 및 약 5 중량 %인 타겟을 이용하여 제작하였다. 또한, 제3-1, 제3-2, 제3-3, 제3-4, 제3-5, 제3-6, 제3-7, 제3-8 및 제3-9 비교예에 의한 시료는 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을, 각각 약 0.4 ㎩, 약 1.3 ㎩, 약 0.4 ㎩, 약 1.3 ㎩, 약 1.3 ㎩, 약 0.4 ㎩, 약 0.7 ㎩, 약 1.0 ㎩ 및 약 1.3 ㎩로 하고, 혼합 가스 중 Ar 가스의 부분압은 약 0.36 ㎩로 하여 제작하였다. 또한, 제3-2 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-9 비교예에 의한 시료는, 상기 이외의 조건을 제3-1 실시예에 의한 시료와 같은 방법으로 제작하였다. 이러한 제3-1 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-7 비교예의 시료에 대해, X선 분석 장치를 이용하여 X선 회절 스펙트럼을 측정하고, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)를 측정하였다. 그 결과를 도4에 나타낸다.
도4에 나타낸 바와 같이 타겟 내의 WO3의 함유율이 약 1 중량 %, 약 4 중량 %의 범위에서는 WO3의 함유율이 증가됨에 따라서, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 증가되는 것이 판명되었다. 또한, Al과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.7 ㎩ 및 약 1.0 ㎩로 설정한 경우에는, WO3 분말의 함유율의 약 1 중량 %, 약 4 중량 %의 시료(제3-1, 제3-2, 제3-3, 제3-4, 제3-6 및 제3-7 실시예)이고, 투명 도전막의 제1 피크(P1)가 제2 피크(P2)보다도 커졌다. 또한, WO3 분말의 함유율이 약 5 중량 %의 타겟을 이용하여 제작한 제3-6 내지 제3-8 비교예에 의한 시료에서는 제2 피크(P2)의 피크 강도가 나타나지 않고, 제1 피크(P1)만이 나타나므로 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)는 도4에 나타나지 않는다. 또한, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 1.3 ㎩로 하여 제작한 제3-2, 제3-4, 제3-5 및 제3-9 비교예에 의한 시료에서는 제2 피크(P2)만이 나타났다. 또한, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.4 ㎩로 설정한 경우에는, WO3 분말의 함유율의 약 1 중량 % 및 약 3 중량 %의 시료(제3-1 및 제3-3 비교예)이고, 투명 도전막의 제1 피크(P1)가 제2 피크(P2)보다도 작아지고, 제1 피크(P1)가 제2 피크(P2)보다도 큰 X선 회절 스펙트럼은 얻을 수 없었다. 한편, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.4 ㎩로 설정한 경우에도, 제3-5 실시예와 마찬가지로 타겟 내의 WO3 분말의 함유율을 약 4 중량 %로 하면, 투명 도전막이 저각측의 제1 피크(P1)가 고각측의 제2 피크(P2)보다도 큰 X선 회절 스펙트럼을 얻을 수 있는 것이 판명되었다.
다음에, 도5를 참조하여 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)와, 광기전력 소자(1)의 규격화 내후성의 관계에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다. 또한, 이 실험에서는 본 실시 형태에 대응하는 제4-1 내지 제4-7 실시예에 의한 시료와, 제4-1 내지 제4-3 비교예에 의한 시료를 제작하였다.
제4-1 내지 제4-7 실시예 및 제4-1 내지 제4-3 비교예에 의한 시료는, 상기 제3-1 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-3 비교예에 의한 시료와는 다르고, n형 단결정 실리콘 기판으로서 텍스쳐 구조(요철 형상)가 표면으로 형성된 기판을 이용하는 동시에, p형 비정질 실리콘층의 상면 상에 형성된 투명 도전막(IWO막) 상 및 n형 단결정 실리콘 기판의 하면 상에 집전극 및 이면 전극을 각각 형성하였다. 이들 제4-1 내지 제4-7 실시예 및 제4-1 내지 제4-3 비교예에 의한 시료(광기전력 소자)의 그 밖의 구조 및 IWO막의 제작 프로세스는, 각각 상기 제3-1 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-3 비교예에 의한 시료와 마찬가지이다. 그리고, 이들 제4-1 내지 제4-7 실시예 및 제4-1 내지 제4-3 비교예에 의한 광기전력 소자를 포함하는 광기전력 모듈을, 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 모듈(10)과 마찬가지의 제작 프로세스를 이용하여 제작하였다. 또한, 제4-1 내지 제4-7 실시예 및 제4-1 내지 제4-3 비교예에 의한 시료에서는 EVA의 하측에 투습성이 높은 PVF 필름(5)을 이용하여 가속 시험을 행하였다. 이 가속 시험은 습도 : 85 %, 온도 : 85 ℃, 시간 : 2000h의 조건으로 행하였다. 그리고, 가속 시험 전과 가속 시험 후의 셀 출력(Pmax)을 측정하고, 가속 시험 후의 셀 출력(Pmax)을 가속 시험 전의 셀 출력(Pmax)으로 나눔으로써 내후성을 산출하고 내후성의 규격화를 행하였다. 그 결과를 도5에 나타낸다. 또한, 내후성의 규격화는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6±0.1도의 피크만을 나타내는 제4-2 비교예에 의한 시료에 의해 행하였다.
도5에 나타낸 바와 같이 투명 도전막이 IWO막으로 이루어지고, 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 큰 제4-1 내지 제4-7 실시예에 의한 시료가, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 작은 제4-1 및 제4-3 비교예에 의한 시료와, 1개의 피크를 갖는 제4-2 비교예에 의한 시료에 비해 내후성이 향상되는 것이 판명되었다. 이는 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 제4-1 내지 제4-7 실시예에서는 투명 도전막의 형성 시에 이온 도금법을 이용하여 p형 비정질 실리콘층 상에 투명 도전막을 형성함으로써, 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 10 eV 내지 약 20 eV까지 작게 할 수 있고, 이에 의해 p형 비정질 실리콘층, i형 비정질 실리콘층 및 n형 단결정 실리콘 기판의 이온에 의한 손상을 저감하는 것이 가능하므로, p형 비정질 실리콘층, i형 비정질 실리콘층 및 n형 단결정 실리콘 기판의 이온에 의한 손상에 기인하는 내후성의 저하를 억제하는 것이 가능해졌기 때문이라고 생각된다. 또한, 제4-1 내지 제4-7 실시예에서는 이온 도금법과 같이 스패터 재료의 재배열이 촉진되는 조건으로 투명 도전막을 형성함으로써, 투명 도전막의 치밀성을 향상시키는 것이 가능해졌기 때문이라고 생각된다. 또한, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 작은 제4-1 및 제4-3 비교예에 의한 시료와, 1개의 피크를 갖는 제4-2 비교예에 의한 시료로는 큰 차가 나타나지 않은 것이 판명되었다. 이는, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 작은 제4-1 및 제4-3 비교예에 의한 시료에서는 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 큰 제4-1 내지 제4-7 실시예와 다르고, 상세한 메카니즘은 불명확하지만 투명 도전막의 치밀성이 향상되지 않았다고 생각된다.
또한, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 큰 제4-1 내지 제4-7 실시예에 의한 시료에서는, 규격화 내후성은 약 100.92 % 내지 약 101.63%였다. 또한, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 1보다도 작은 제4-1 및 제4-3 비교예에 의한 시료에서는, 각각 규격화 내후성은 약 99.90 % 및 약 100.20 %였다.
다음에, 도6을 참조하여 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력 및 타겟 내의 WO3의 함 유율과, 광기전력 소자(1)의 규격화 셀 출력(Pmax)의 관계에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다. 또한, 이 실험에서는 본 실시 형태에 대응하는 제5-1 내지 제5-7 실시예에 의한 시료와, 제5-1 내지 제5-9 비교예에 의한 시료를 제작하는 동시에, 그들의 제작한 시료에 대해 셀 출력(Pmax)을 측정하였다.
제5-1 내지 제5-7 실시예 및 제5-1 내지 제5-9 비교예에 의한 시료는, 상기 제3-1 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-9 비교예에 의한 시료와는 다르고, n형 단결정 실리콘 기판으로서 텍스쳐 구조(요철 형상)가 표면으로 형성된 기판을 이용하는 동시에, p형 비정질 실리콘층의 상면 상에 형성된 투명 도전막(IWO막) 상 및 n형 단결정 실리콘 기판의 하면 상에 집전극 및 이면 전극을 각각 형성하였다. 이들 제5-1 내지 제5-7 실시예 및 제5-1 내지 제5-9 비교예에 의한 시료의 그 밖의 구조 및 IWO막의 제작 프로세스는, 각각 상기 제3-1 내지 제3-7 실시예 및 제3-1 내지 제3-9 비교예에 의한 시료와 마찬가지이다. 이러한 시료에 대해, 셀 출력(Pmax)을 측정하고, 셀 출력(Pmax)의 규격화를 행하였다. 그 결과를 도6에 나타낸다. 또한, 셀 출력(Pmax)의 규격화는 도3에 나타낸 제2-1 및 제2-2 실시예, 제2-1 및 제2-2 비교예의 규격화 셀 출력(Pmax)을 산출할 때에 이용한 것과 같은 규격화용 광기전력 소자에 의한 셀 출력(Pmax)에 의해 행하였다.
도6에 나타낸 바와 같이 타겟 내의 WO3의 함유율이 증가됨에 따라서, 광기전력 소자(1)의 셀 출력(Pmax)이 감소되는 경향이 나타나는 것이 판명되었다. 이는, 이하의 이유에 의한 것으로 생각된다. 즉, 타겟 내의 WO3의 함유율이 증가됨에 따 라서, 투명 도전막의 비저항을 저하시키는 것이 가능한 한편, 투명 도전막 내의 W가 증가됨으로써, 광의 투과율이 투명 도전막의 비저항의 저하율 이상으로 저하되기 때문이라고 생각된다. 또한, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 약 0.4 ㎩ 내지 약 1.0 ㎩의 조건에 있어서, 타겟 내의 WO3의 함유율이 1 중량 % 또는 3 중량 %인 제5-1 내지 제5-4 실시예, 제5-1 내지 제5-3 비교예에서는 모든 규격화 셀 출력(Pmax)이 1 이상이었다. 또한, 타겟 내의 WO3의 함유율이 4 중량 %인 제5-5 내지 제5-7 실시예의 중, 제5-5 및 제5-6 실시예에서는 규격화 셀 출력(Pmax)은 1 이상인 한편, 제5-7 실시예에서는 규격화 셀 출력(Pmax)은 1보다도 작아졌다. 또한, 타겟 내의 WO3의 함유율이 5 중량 %인 제5-6 내지 제5-9 비교예에서는 모든 규격화 셀 출력(Pmax)이 1보다도 작아졌다. 또한, 타겟 내의 WO3의 함유율이 약 1 중량 % 내지 약 5 중량 %의 범위 내에 있어서, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 약 1.3 ㎩인 제5-2, 제5-4, 제5-5 및 제5-9 비교예에서는 모든 규격화 셀 출력(Pmax)이 1보다도 작아졌다.
또한, 규격화 셀 출력(Pmax)이 1 이상이었던 타겟 내의 WO3의 함유율이 1 중량 % 또는 3 중량 %의 제5-1 내지 제5-4 실시예와 마찬가지의 구조를 갖는 동시에, 같은 제작 프로세스에 의해 제작한 상기 제3-1 내지 제3-4 실시예에 의한 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)는, 도4에 나타낸 바와 같이 2 이하이다. 이상으로, 광기전력 소자(1)의 셀 출력(Pmax) 및 내후성을 향상시 키기 위해서는, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)는 1 이상 2 이하인 것이 바람직하다고 생각된다.
다음에, 도2 내지 도6에 나타낸 투명 도전막을 IWO막에 의해 형성한 경우와 다르고, 투명 도전막을 IT0막에 의해 형성한 경우의 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)와, 광기전력 소자(1)의 규격화 내후성의 관계에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다. 또한, 이 실험에서는 본 실시 형태에 대응하는 제6-1 실시예에 의한 시료를 제작하는 동시에, 그 제작한 시료에 대해 셀 출력(Pmax)을 측정하였다.
제6-1 실시예에 의한 시료는 SnO2 분말을 약 3 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하고, 이온 도금법에 의해 p형 비정질 실리콘층 상에 약 100 ㎚의 두께를 갖는 투명 도전막(ITO막)이 형성된 광기전력 소자(1)를 제작하였다. 이 광기전력 소자(1)의 그 밖의 구조 및 제작 프로세스는, 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 소자(1)와 마찬가지이다. 그리고, 이 제6-1 실시예에 의한 광기전력 소자(1)를 포함하는 광기전력 모듈을, 상기한 본 실시 형태에 의한 광기전력 모듈(10)과 마찬가지의 제작 프로세스를 이용하여 제작하였다. 또한, 제6-1 실시예에 의한 시료에서는 EVA의 하측에 투습성이 높은 PVF 필름(5)을 이용하여 가속 시험을 행하였다. 가속 시험은 습도 : 85 %, 온도 : 85 ℃, 시간 : 2000h의 조건으로 행하였다. 그리고, 가속 시험 전과 가속 시험 후의 셀 출력(Pmax)을 측정하고, 가속 시험 후의 셀 출력(Pmax)을 가속 시험 전의 셀 출 력(Pmax)으로 나눔으로써 내후성을 산출하고 내후성의 규격화를 행하였다. 제6-1 실시예에 의한 시료의 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)는 약 1.3이었다. 또한, 제6-1 실시예에 의한 시료의 규격화 내후성은 1.012였다. 이에 의해, 이온 도금법을 이용함으로써, 투명 도전막을 ITO막에 의해 형성할 경우에도, 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)를 1 이상으로 할 수 있는 동시에, 투명 도전막으로 IWO막을 이용할 경우뿐만 아니라, ITO막을 이용하는 경우에도 내후성을 향상시키는 것이 가능한 것이 판명되었다.
또한, 내후성의 규격화는 투명 도전막의 제1 피크(P1)와 제2 피크(P2)의 강도비(P1/P2)가 약 0.5인 규격화용 광기전력 모듈에 의해 행하였다. 이 규격화용 광기전력 모듈에서는 SnO2 분말을 약 5 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하여, DC 스패터법에 의해 투명 도전막(ITO막)을 형성하였다. 이 DC 스패터법에 의한 투명 도전막(ITO막)의 형성 조건은 기판 온도 : 60 ℃, Ar 유량 : 200 sc㎝, 압력 : 0.5 ㎩, DC 전력 : 1 ㎾, 캐소드로의 인가 자기장 : 2000 Gauss였다. 또한, 규격화용 광기전력 모듈의 그 밖의 구조 및 제작 프로세스는, 상기 제6-1 실시예에 의한 규격화용 광기전력 모듈과 마찬가지이다.
또한, 박막계의 광기전력 소자에 있어서도, 투명 도전막에 IW0막을 이용함으로써, 투명 도전막에 ITO막을 이용할 경우에 비해, 셀 출력(Pmax) 및 내후성이 향상되는 것이 본원 발명자의 실험에 의해 판명되어 있다. 구체적으로는, 이 실험에서는 WO3 분말을 약 3 중량 % 포함하는 In2O3 분말의 소결체로 이루어지는 타겟을 이용하는 동시에, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.7 ㎩로 한 상태로 금속 기판 상에 IWO막을 형성하였다. 그리고, IWO막 상에 n형 미결정 실리콘막, i형 미결정 실리콘 막 및 p형 미결정 실리콘막을 형성한 것을 2개 준비하였다. 그리고, 한쪽에는 p형 미결정 실리콘막 상에 IW0막 및 집전극을 형성하는 동시에, 다른 쪽에는 p형 미결정 실리콘막 상에 ITO막 및 집전극을 형성하였다. 또한, IWO막의 형성 조건은 WO3 분말의 함유율을 약 3 중량 %로 하고, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력을 약 0.7 ㎩로 하였다. 또한, ITO막의 형성 조건은 도3에 나타낸 제2-1 및 제2-2 실시예, 제2-1 및 제2-2 비교예의 규격화 셀 출력(Pmax)을 산출할 때에 이용한 규격화용 광기전력 소자와 같은 형성 조건으로 하였다. 이러한 셀 출력(Pmax) 및 내후성을 비교한 결과, IWO막을 이용한 시료가 ITO막을 이용한 시료에 비해 셀 출력(Pmax) 및 내후성이 향상되었다. 또한, 금속 기판과 n형 미결정 실리콘 막 사이에 IWO막을 형성함으로써, 금속 기판과 n형 미결정 실리콘막 사이에 ITO막이나 ZnO막을 형성할 경우에 비해 셀 출력(Pmax)이 향상되었다.
또한, 이번 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각해야만 하는 것이다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 나타내고, 또한 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함한다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는 n형 단결정 실리콘 기판으로 이루어지는 광전변환층을 이용할 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, p 형 단결정 실리콘 기판 또는 비정질 실리콘층으로 이루어지는 광전변환층을 이용할 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 투명 도전막을 갖는 동시에, n형 단결정 실리콘 기판 상에 i형 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층을 형성한 구조를 갖는 광기전력 소자에 본 발명을 적용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 투명 도전막을 갖고 있으면, 상기 구조를 갖지 않는 광기전력 소자에 적용해도 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 비정질 실리콘층 상에 투명 도전막을 형성하였을 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 미결정 실리콘층, 비정질 SiC층, 비정질 Si0층 상에 본 발명에 의한 투명 도전막을 형성한 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 투명 도전막을 구성하는 재료로서, W 또는 Sn을 도프한 산화인듐(IWO 또는 ITO)막을 이용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 산화인듐에 W 또는 Sn에 가하여 다른 재료를 도프한 투명 도전막을 사용해도 좋다. 예를 들어, Ti, Zn, Ta 및 Re의 적어도 1개, 또는 2개 이상을 조합하여 투명 도전막에 도프해도 좋다. 예를 들어, W에다가 Ti, Sn 및 Zn 중 적어도 1개 이상을 도프해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 이온 도금법을 사용함으로써, 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 10 eV 내지 약 20 eV까지 작게 함으로써, 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 이 온 도금법 이외의 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 100 eV 이하로 하는 것이 가능한 방법을 이용하고, 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖는 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성해도 좋다. 예를 들어, 강한 자기장을 인가하면서 DC에 RF를 겹친 스패터법, 펄스 변조 DC 방전, RF 방전, VHF 방전, 마이크로파 방전 또는 이온빔 증착법 등을 이용하는 동시에, 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 100 eV 이하로 하는 것이 가능한 형성 조건을 설정함으로써도 저각측의 제1 피크(P1)와, 제1 피크(P1)의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크(P2)를 갖는 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성할 수 있다. 이 경우에도, 2개의 피크를 갖는 (222) 피크를 포함하는 산화인듐막으로 이루어지는 투명 도전막을 형성하면, 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 강한 자기장을 인가하면서 DC에 RF를 겹친 스패터법을 이용하는 경우에는 인가 자기장 : 약 3000 Gauss, DC 전력 : 1.2 ㎾, RF 전력 : 0.6 ㎾의 조건 하에서 형성함으로써, 투명 도전막을 형성할 때 이온의 에너지를 약 100 eV 이하까지 작게 하는 것이 가능한 동시에, 투명 도전막의 바탕이 되는 반도체층에 대한 플라즈마 손상을 억제하는 것이 가능한 것이 확인된다. 또한, 강한 자기장을 인가하면서 DC에 RF를 겹친 스패터법, 펄스 변조 DC 방전, RF 방전, VHF 방전 또는 마이크로파 방전을 이용하는 경우에는, 스패터 재료(W 또는 Sn)의 재배열로 촉진시키기 위해 약 150 ℃ 내지 약 200 ℃의 온도로 투명 도전막을 성막하는 것이 바람직하다. 또한, 이온빔 증착법을 이용하는 경우는 이온 도금법을 이용한 상기 실시 형태와 같이 성막 시의 가 열은 없어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 n형 단결정 실리콘 기판의 표면측에만 i형 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층을 형성한 광기전력 소자에 본 발명을 적용한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, n형 단결정 실리콘 기판의 표면측에 i형 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층을 형성하는 동시에, n형 단결정 실리콘 기판의 이면측에 i형 비정질 실리콘층 및 n형 비정질 실리콘층을 형성한 광기전력 소자에 본 발명을 적용한 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, n형 단결정 실리콘 기판의 하면(이면) 상에, 약 5 ㎚의 두께를 갖는 i형 비정질 실리콘층 및 약 5 ㎚의 두께를 갖는 n형 비정질 실리콘층을 차례로 형성하면 좋다. 또한, n형 비정질 실리콘층의 형성에는 5족 원소인 P, N, As, Sb 중 적어도 1 개를 포함하는 화합물 가스를 이용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 투명 도전막을 구성하는 산화인듐막의 형성 시에 Ar 가스를 이용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, He, Ne, Kr, Xe의 다른 불활성 가스 또는 이러한 혼합 기체를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는 RF 플라즈마 CVD법을 이용하여 i형 비정질 실리콘층 및 p형 비정질 실리콘층을 형성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 증착법, 스패터법, 마이크로파 플라즈마 CVD법, ECR법, 열CVD법, LPCVD(감압 CVD)법 등 다른 방법을 이용하여 비정질 실리콘층을 형성해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 반도체 재료로서 실리콘(Si)을 이용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, SiGe, SiGeC, SiC, SiN, SiGeN, SiSn, SiSnN, SiSnO, SiO, Ge, GeC, GeN 중 어느 하나의 반도체를 사용해도 좋다. 이 경우, 이러한 반도체는 결정질, 또는 수소 및 불소의 적어도 한쪽을 포함하는 비정질 또는 미결정이라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 광기전력 소자에 1개의 pin 구조를 형성한 예에 대해 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광기전력 소자에 복수의 pin 구조를 적층에 의해 형성해도 좋다.
본 발명에 따르면, 내후성을 향상시키는 것이 가능한 투명 도전막을 구비한 광기전력 소자와, 그 광기전력 소자를 구비한 광기전력 모듈 및 광기전력 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 광전변환층과,
    상기 광전변환층의 표면 상에 형성되고 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 구비하고,
    상기 산화인듐층의 상기 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 상기 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어지는 광기전력 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 저각측의 제1 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1도 근방이며,
    상기 산화인듐층의 상기 고각측의 제2 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6도 근방인 광기전력 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 제1 피크와 상기 제2 피크의 강도비는 1 이상인 광기전력 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 제1 피크와 상기 제2 피크의 강도비는 2 이하인 광기전력 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 산화인듐층은 W를 포함하는 광기전력 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산화인듐층은 Sn을 포함하는 광기전력 소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 투명 도전막이 그 위에 형성되고, 비정질 반도체 및 미결정 반도체 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 반도체층과,
    상기 투명 도전막 상에 형성되는 집전극을 더 구비하는 광기전력 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반도체층은 비정질 실리콘층을 포함하는 광기전력 소자.
  9. 광전변환층과, 상기 광전변환층의 표면 상에 형성되고 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 포함하는 복수의 광기전력 소자와,
    상기 복수의 광기전력 소자의 상기 투명 도전막의 표면 상에 배치되는 투명한 표면 보호재와,
    상기 표면 보호재에 의해 상기 복수의 광기전력 소자를 끼워 넣도록 배치되는 수지 필름을 구비하고,
    상기 광기전력 소자의 상기 산화인듐층의 상기 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 상기 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측 의 제2 피크로 이루어지는 광기전력 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 저각측의 제1 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.1도 근방이며,
    상기 산화인듐층의 상기 고각측의 제2 피크는 2θ(θ : X선 회절각)가 30.6도 근방인 광기전력 모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 제1 피크와 상기 제2 피크의 강도비는 1 이상인 광기전력 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 산화인듐층의 상기 제1 피크와 상기 제2 피크의 강도비는 2 이하인 광기전력 모듈.
  13. 제9항에 있어서, 상기 산화인듐층은 W를 포함하는 광기전력 모듈.
  14. 제9항에 있어서, 상기 산화인듐층은 Sn을 포함하는 광기전력 모듈.
  15. 제9항에 있어서, 상기 투명 도전막이 그 위에 형성되고, 비정질 반도체 및 미결정 반도체 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 반도체층과,
    상기 투명 도전막 상에 형성되는 집전극을 더 구비하는 광기전력 모듈.
  16. 제9항에 있어서, 상기 반도체층은 비정질 실리콘층을 포함하는 광기전력 모듈.
  17. 광전변환층을 형성하는 공정과,
    이온 도금법을 이용하여 상기 광전변환층의 표면 상에 (222)의 배향을 갖는 동시에, 2개의 X선 회절 피크를 갖는 산화인듐층을 포함하는 투명 도전막을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 산화인듐층의 상기 2개의 X선 회절 피크는 저각측의 제1 피크와, 상기 제1 피크의 피크 강도보다도 작은 피크 강도를 갖는 고각측의 제2 피크로 이루어지는 광기전력 소자의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 투명 도전막을 형성하는 공정은 10 eV 이상 20 eV 이하의 이온 에너지의 조건 하에서 이온 도금법을 이용하여 상기 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함하는 광기전력 소자의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 투명 도전막을 형성하는 공정은 타겟에 포함되는 WO3 분말이 1 중량 % 이상 3 중량 % 이하로, 또한 Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 0.7 ㎩ 이상 1.O ㎩ 이하의 조건 하에서, 이온 도금법을 이용하여 상기 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함하는 광기전력 소자의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 투명 도전막을 형성하는 공정은 SnO2 분말을 포함하는 타겟을 이용하는 동시에, Ar과 O2의 혼합 가스의 압력이 0.4 ㎩ 이상 1.0 ㎩ 이하의 조건 하에서, 이온 도금법을 이용하여 상기 투명 도전막을 형성하는 공정을 포함하는 광기전력 소자의 제조 방법.
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