KR20110011048A - 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 박막형 태양전지의 제조 방법은 기판 상에 전면전극을 형성하는 공정; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 전극 분리부를 형성하는 공정; 상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하는 기판 전면에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하는 기판 전면에 투명도전층을 형성하는 공정; 상기 투명도전층 상에 확산방지층을 형성하는 공정; 및 화학기상증착(CVD) 공정을 이용하여 상기 확산방지층 상에 후면전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
태양전지, 후면전극, 확산방지층, 텅스텐, CVD

Description

박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치{Thin film type Solar Cell, Method and Apparatus for manufacturing thereof}
본 발명은 박막형 태양전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(Hole)과 전자(Electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.
이러한, 태양전지는 박막형 태양전지와 기판형 태양전지로 구분할 수 있다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승되는 단점이 있다.
상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있어 대량생산에 적합하다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 상기 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조되는데, 이하, 도면을 참조로 종래의 박막형 태양전지에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막형 태양전지의 제조공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1a에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 전면전극 물질(20a)을 형성한다.
다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정을 통해 전면전극 물질(20a)의 소정영역을 제거하여 전극 분리부(25)를 사이에 두고 이격되는 전면전극(20)을 형성한다.
다음, 도 1c에서 알 수 있듯이, 기판(10) 전면에 반도체 물질(30a)을 형성한다.
다음, 도 1d에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 반도체 물질(30a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(35)를 사이에 두고 이격되는 반도체층(30)을 형성한다.
다음, 도 1e에서 알 수 있듯이, 스퍼터링(Sputtering) 공정을 이용하여 기판(10) 전면에 후면전극 물질(40a)을 형성한다.
다음, 도 1f에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 반도체층(30), 및 후면전극 물질(40a)의 소정영역을 제거하여 셀 분리부(45)를 형성한다. 따라서, 셀 분리부(45)를 사이에 두고 이격되는 후면전극(40)이 형성된다.
이와 같은 종래의 박막형 태양전지의 제조 방법은 후면전극(40)의 물질이 반도체층(30)으로 확산되어 광여기된 캐리어들이 재결합하는 장소를 제공하기 때문에 광여기된 캐리어들이 손실되어 태양전지의 효율이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 박막형 태양전지의 제조 방법에서는 후면전극(40) 형성시 스퍼터링 공정을 이용하여 때문에 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 후면전극의 제조 장비의 크기가 커지고 고가의 부재가 많이 사용되기 때문에 장비의 원가가 상승되어 태양전지의 제조 원가를 낮추는데 한계가 있다.
둘째, 주기적인 타겟의 교체가 필요하며, 챔버 내부의 오염 부분을 주기적으로 해체하여 세정해야 하므로 장비의 가동률이 저하되어 생산성이 저하된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 태양전지의 제조 원가를 낮출 수 있도록 한 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법 및 장치를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 방법은 기판 상에 전면전극을 형성하는 공정; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 전극 분리부를 형성하는 공정; 상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하는 기판 전면에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하는 기판 전면에 투명도전층을 형성하는 공정; 상기 투명도전층 상에 확산방지층을 형성하는 공정; 및 화학기상증착(CVD) 공정을 이용하여 상기 확산방지층 상에 후면전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 후면전극은 WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정을 통해 W(텅스텐) 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산방지층은 Ge, Al2O3, 및 SiO2 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산방지층은 상기 투명도전층 또는 상기 후면전극을 형성하기 위한 공정 챔버 내에서 공정 가스의 교체를 통해 차례로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산방지층은 상기 공정 챔버로 공급되는 TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 형성되거나, GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 형성되거나, SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 투명도전층 및 상기 후면전극은 동일한 화학기상증착 장치에서 화학기상증착 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지는 기판 상의 전극 분리부에 의해 소정 간격으로 이격되도록 형성된 전면전극; 상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하도록 기판 전면에 형성된 반도체층; 상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부; 상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하도록 기판 전면에 형성된 투명도전층; 상기 투명도전층 상에 형성된 확산방지층; 및 화학기상증착(CVD) 공정을 통해 상기 확산방지층 상에 형성된 후면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 투명도전층 및 상기 후면전극은 동일한 화학기상증착(CVD) 장치의 서로 다른 공정 챔버에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 확산방지층은 상기 투명도전층 또는 상기 후면전극을 형성하기 위한 공정 챔버 내에서 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 형성되거나, PECVD 공정을 통해 Ge 또는 SiO2 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조 장치는 기판 상에 전면전극을 형성하기 위한 제 1 공정부; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 전극 분리부를 형성하기 위한 전극 분리부 형성부; 상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하는 기판 전면에 반도체층을 형성하기 위한 제 2 공정부; 상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하기 위한 콘택부 형성부; 및 상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하는 기판 전면에 투명도전층, 확산방지층, 및 화학기상증착(CVD) 공정을 통해 후면전극을 형성하기 위한 제 3 공정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 공정부는 상기 기판의 공급을 위한 로드락 챔버; 공정 가스의 교체를 통해 상기 투명도전층 및 상기 확산방지층을 차례로 형성하기 위한 적어도 하나의 제 1 공정 챔버; 및 상기 확산방지층 상에 상기 후면전극을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 2 공정 챔버를 포함하여 구성되는 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 제 1 공정 챔버는 TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 이루어지거나, GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 이루어지거나, SiH4 물질을 포함하는 공 정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 이루어진 상기 확산방지층을 상기 투명도전층 상에 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 W 물질로 이루어진 상기 후면전극을 상기 확산방지층 상에 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 공정부는 상기 기판의 공급을 위한 로드락 챔버; 상기 투명도전층을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 1 공정 챔버; 및 공정 가스의 교체를 통해 상기 확산방지층 및 상기 후면전극을 차례로 형성하기 위한 적어도 하나의 제 2 공정 챔버를 포함하여 구성되는 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 이루어지거나, SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 이루어지거나, TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 이루어진 상기 확산방지층을 상기 투명도전층 상에 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 상기 확산방지층을 형성한 이후에, WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 W 물질로 이루어진 상기 후면전극을 상기 확산방지층 상에 형성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 확산방지층을 통해 후면전극 물질이 반도체층으로 확산되는 것을 방지함으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
둘째, 화학기상증착 공정이 가능한 W 물질로 후면전극을 형성함으로써 챔버 내부의 오염 부분에 대한 챔버 내부에서의 세정이 가능하므로 장비의 가동률을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있으며, 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.
셋째, 복수의 공정 챔버를 포함하여 구성된 하나의 클러스터에서 투명도전층, 확산방지층 및 후면전극을 차례로 형성함으로써 기판의 이송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있으며, 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200); 전면전극(200)을 소정 간격으로 분리하기 위한 전극 분리부(250); 전면전극(200)과 전극 분리부(250)를 포함하도록 기판 전면에 형성된 반도체층(300); 반도체층(300)의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부(350); 콘택부(350)를 포함하도록 반도체층(300) 상에 형성된 투명도전층(400); 투명도전층(400) 상에 형성된 확산방지층(500); 확산방지층(500) 상에 형성된 후면전극(600); 및 후면전극(600), 확산방지층(500), 투명도전층(400), 반도체층(300)의 소정 영역이 제거되어 형성된 셀 분리부(650)를 포함하여 구성된다.
기판(100)은 유리, 투명한 플라스틱, 또는 가요성 플라스틱이 될 수 있다.
전면전극(200)은 기판(100)의 전면에 형성되는 것으로, Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성하거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)로 이루어질 수 있다.
한편, 전면전극(200)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해서 상기 전면전극(200)은 요철구조로 형성될 수 있다. 전면전극(200)이 요철구조로 형성될 경우 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율은 감소하게 되며, 그와 더불어 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율은 증가하게 되어, 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다.
전극 분리부(250)는 전면전극(200)을 분리하기 위하여 전면전극(200)의 소정 영역이 제거되어 형성됨으로써 전면전극(200)이 소정 간격으로 이격되도록 한다.
반도체층(300)은 전면전극(200)과 전극 분리부(250)를 포함하도록 기판(100) 의 전면에 형성된다.
반도체층(300)은 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 반도체층(300)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체 물질이 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질에서 수집되게 된다. 한편, 반도체층(300)을 PIN구조로 형성할 경우에는 전면전극(200) 상부에 P형 반도체 물질을 형성하고 이어서 I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.
콘택부(350)는 전극 분리부(250)에 인접한 전면전극(200) 상의 반도체층(300)의 소정 영역이 제거되어 형성된다. 이에 따라, 반도체층(300)은 콘택부(350)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격된다.
투명도전층(400)은 콘택부(350)를 포함하도록 반도체층(300) 상에 형성된다. 이때, 투명도전층(400)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. 이러한, 투명도전층(400)은 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 후술하는 후면전극에서 반사되어 반도체층(300)으로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.
확산방지층(500)은 투명도전층(400) 상에 형성되는 것으로, Ge, Al2O3, SiO2 등의 물질로 이루어질 수 있다. 이러한, 확산방지층(500)은 후면전극(600)의 물질이 반도체층(300)으로 확산되는 것을 방지함으로써 광여기된 캐리어들이 손실되는 것을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시킨다.
후면전극(600)은 콘택부(350)에 형성된 확산방지층(500)과 투명도전층(400)을 통해 전면전극(200)에 전기적으로 접속되도록 확산방지층(500) 상에 형성된다. 이때, 후면전극(600)은 W(텅스텐) 물질로 이루어질 수 있다.
후면전극(600)을 W 물질로 이용할 경우, 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition) 공정을 통해 후면전극(600)을 형성할 수 있기 때문에 투명도전층(400) 및/또는 확산방지층(500)을 형성하는 장비와 함께 구성이 가능하여 장비의 원가를 절감할 수 있다.
셀 분리부(650)는 콘택부(350)에 인접한 전면전극(200) 상의 후면전극(600), 확산방지층(500), 투명도전층(400), 반도체층(300)의 소정 영역이 제거되어 형성됨으로써 인접한 태양전지 셀의 분리하여 직렬 접속되도록 한다. 이때, 셀 분리부(650)는 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정을 통해 형성될 수 있다.
여기서, 하나의 태양전지 셀은 셀 분리부(650)를 사이에 두고 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200), 반도체층(300), 투명도전층(500), 확산방지층(500) 및 후면전극(600)으로 이루어진다. 또한, 인접한 태양전지 셀은 콘택부(350)에 형성된 투명도전층(400) 및 확산방지층(500)을 통해 인접한 전면전극(200)에 전기적으 로 접속되는 후면전극(600)에 의해 직렬 접속된다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 투명도전층(400)과 후면전극(600) 사이에 확산방지층(500)을 형성하여 후면전극(600) 물질이 반도체층(400)으로 확산되는 것을 방지함으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 스퍼터링 공정 대신에 화학기상증착 공정이 가능한 W 물질로 후면전극(600)을 형성함으로써 챔버 내부의 오염 부분에 대한 챔버 내부에서의 세정이 가능하므로 장비의 가동률을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있으며, 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 위에 전면전극 물질(200a)을 형성한다.
기판(100)으로는 유리, 투명한 플라스틱, 또는 가요성 플라스틱을 이용할 수 있다.
전면전극 물질(200a)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정 또는 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 이때, 전면전극 물질(200a)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성하거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)을 이용하여 형성할 수 있다.
이러한, 전면전극 물질(200a)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해서 전면전극 물질(200a)에 텍스처(Texturing) 가공공정을 추가로 수행할 수 있다.
텍스처 가공공정은 전면전극 물질(200a)의 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하여 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공하는 공정으로서, 포토리소그라피법(Photolithography)을 이용한 식각공정, 화학용액을 이용한 이방성 식각공정(Anisotropic Etching), 기계적 가공, 또는 물리적 가공을 이용한 홈 형성 공정 등을 통해 수행할 수 있다. 이와 같은 텍스처 가공공정을 전면전극 물질(200a)에 수행할 경우 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율은 감소하게 되며, 그와 더불어 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율은 증가하게 되어, 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다.
한편, 텍스처 가공공정에서는 상술한 홈 형성 공정을 이용하여 기판(100)의 표면에 울퉁불퉁한 요철구조로 형성할 수 있다. 이렇게, 기판(100)의 표면에 형성되는 요철구조로 인하여 전면전극 물질(200a)의 표면은 기판(100)의 표면에 형성된 요철구조와 동일한 요철구조를 가지게 된다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정을 통해 전면전극 물질(200a)의 소정영역을 제거하여 전극 분리부(250)를 사이에 두고 이격되는 복수의 전면전극(200)을 형성한다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 복수의 전면전극(200) 및 전극 분리부(250)를 포함하는 기판(100) 전면에 반도체 물질(300a)을 형성한다.
반도체 물질(300a)은 실리콘계 반도체 물질을 화학기상증착 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다
반도체 물질(300a)은 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 반도체 물질(300a)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체 물질이 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질에서 수집되게 된다. 한편, 반도체 물질(300a)을 PIN구조로 형성할 경우에는 전면전극(200) 상부에 P형 반도체 물질을 형성하고 이어서 I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 전극 분리부(250)에 인접한 전면전극(200) 상에 형성된 반도체 물질(300a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(350)를 형성한다. 이에 따라, 전극 분리부(250)를 사이에 두고 이 격되는 복수의 반도체층(300)이 형성된다.
다음, 도 3e에서 알 수 있듯이, 콘택부(350)를 포함하도록 반도체층(300) 상에 투명도전 물질(400a)을 형성한다.
투명도전 물질(400a)은 MOCVD 공정을 통해 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질로 형성된다. 이러한, 투명도전 물질(400a)은 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 후술하는 후면전극에서 반사되어 반도체층(300)로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.
다음, 도 3f에서 알 수 있듯이, 투명도전 물질(400a) 상에 확산방지층(500)을 형성한다. 이때, 확산방지층(500)은 Ge, Al2O3, 또는 SiO2 등의 물질로 이루어질 수 있다. 이러한, 확산방지층(500)은 후면전극(600)의 물질이 반도체층(300)으로 확산되는 것을 방지함으로써 광여기된 캐리어들이 손실되는 것을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시킨다.
한편, 확산방지층(500)이 Al2O3 물질로 이루어진 경우, 확산방지층(500)은 투명도전 물질(400a)의 형성 공정과 동일한 MOCVD 공정을 통해 형성될 수 있는데, 투명도전 물질(400a)의 형성 공정 이후에 공급되는 TMA, 또는 TMA+H2O 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 형성될 수 있다. 즉, 투명도전 물질(400a)과 확산방지층(500)은 동일한 공정 챔버 내에서 공정 가스의 교체를 통해 차례로 형성된다. 이로 인하여, 태양전지의 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 확산방지층(500)이 Ge 또는 SiO2 물질로 이루어진 경우, 확산방지 층(500)은 GeH4 또는 GeH4+H2 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 형성되거나, SiH4 또는 SiH4+O2 물질을 포함하는 공정 가스를 이용하여 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 형성될 수 있다.
다음, 도 3g에서 알 수 있듯이, 확산방지층(500) 상에 후면전극 물질(600a)를 형성한다.
후면전극 물질(600a)은 WF6, SiH4, WF6+H2, 또는 WF6+H2+SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 확산방지층(500) 상에 W 물질로 형성된다. 이와 같이, 후면전극 물질(600a)의 물질을 W 물질로 형성할 경우, 화학기상증착 장비를 이용할 수 있기 때문에 투명도전층(400) 및/또는 확산방지층(500)을 형성하는 장비와 함께 구성이 가능하여 장비의 원가를 절감할 수 있다.
다음, 도 3h에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 콘택부(350)에 인접한 전면전극(200) 상의 후면전극(600), 확산방지층(500), 투명도전층(400), 반도체층(300)의 소정 영역을 제거하여 셀 분리부(650)를 형성한다. 이에 따라, 확산방지층(500) 상에는 셀 분리부(650)를 사이에 두고 소정 간격 이격되는 후면전극(600)이 형성된다. 이에 따라, 셀 분리부(650)에 의해 소정 간격으로 이격된 각 후면전극(600)은 콘택부(350)에 형성된 투명도전층(500) 및 확산방지층(500)을 통해 인접한 태양전지 셀의 전면전극(200)에 전기적으로 접속되어 인접한 태양전지 셀을 전기적으로 직렬 접속시킨다. 여기서, 하나의 태양전지 셀은 셀 분리부(650)를 사이에 두고 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200), 반도체층(300), 투명도전 층(500), 확산방지층(500) 및 후면전극(600)으로 이루어진다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 방법은 투명도전층(400)과 후면전극(600) 사이에 확산방지층(500)을 형성하여 후면전극(600) 물질이 반도체층(400)으로 확산되는 것을 방지함으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 스퍼터링 공정 대신에 화학기상증착 공정이 가능한 텅스텐 물질로 후면전극(600)을 형성함으로써 챔버 내부의 오염 부분에 대한 챔버 내부에서의 세정이 가능하므로 장비의 가동률을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있으며, 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 장치는 기판 로딩부(1000); 기판 이송부(1100); 제 1 공정부(1200); 전극 분리부 형성부(1300); 제 2 공정부(1300); 콘택부 형성부(1400); 제 3 공정부(1500); 셀 분리부 형성부(1600); 및 기판 언로딩부(1700)를 포함하여 구성된다.
기판 로딩부(1000)는 유리, 투명한 플라스틱, 또는 가요성 플라스틱 등과 같은 기판(100)을 기판 이송부(1100)에 공급한다.
제 1 공정부(1200)는 기판 이송부(1100)를 통해 공급되는 기판(100) 상에, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전면전극 물질(200a)을 형성한다. 이를 위해, 제 1 공정부(1200)는 클러스터 형태로 구성된 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 예열 챔버(HC), 및 복수의 공정 챔버(PC)를 포함하여 구성된다.
로드락 챔버(LC)는 기판 이송부(1100) 상의 기판(100)을 트랜스퍼 챔버(TC)에 공급하거나, 트랜스퍼 챔버(TC) 상의 기판(100)을 기판 이송부(110)로 공급한다.
트랜스퍼 챔버(TC)는 전면전극 물질(200a)의 형성 공정에 따라 전면전극 물질(200a)의 형성 공정이 원활하게 이루어지도록 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 적어도 하나의 예열 챔버(HC), 및 복수의 공정 챔버(PC)에 기판(100)을 이송한다.
적어도 하나의 예열 챔버(HC)는 기판(100)의 온도를 소정의 온도로 예열한다.
각 공정 챔버(PC)는 MOCVD 공정 또는 PECVD 공정을 이용하여 트랜스퍼 챔버(TC)로부터 로딩되는 기판(100) 상에 전면전극 물질(200a)을 형성한다. 이때, 각 공정 챔버(PC)에는 예열 챔버(HC)에 의해 소정 온도로 예열된 기판(100)이 로딩되는 것이 바람직하지만, 예열되지 않은 기판(100)이 로딩될 수도 있다.
한편, 제 1 공정부(1200)는 클러스터 형태 대신에 인-라인 형태로 기판 이송부(1100)에 설치되는 하나의 로드락 챔버(LC) 및 공정 챔버(PC) 만으로 구성될 수도 있다.
전극 분리부 형성부(1300)는 제 1 공정부(1200)에 의해 기판(100) 상에 형성된 전면전극 물질(200a)의 소정 영역을 제거하여, 도 3b에 도시된 바와 같이, 소정 간격으로 이격되는 전극 분리부(250)를 형성함으로써 전극 분리부(250)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 전면전극(200)을 형성한다. 이때, 전극 분리부 형성부(1300)는 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 전극 분리부(250)를 형성할 수 있다.
한편, 전면전극 물질(200a)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해, 전극 분리부(250)의 형성 공정 이전에 전면전극 물질(200a)의 표면에 상술한 텍스처(Texturing)를 형성하는 텍스처링 공정을 추가로 수행하는 것이 바람직하다.
제 2 공정부(1400)는 기판 이송부(1100)를 통해 공급되는 전극 분리부(250)가 형성된 기판(100) 전면에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 반도체 물질(300a)을 형성한다. 이를 위해, 제 2 공정부(1400)는 클러스터 형태로 구성된 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 적어도 하나의 예열 챔버(HC), 및 복수의 공정 챔버(PC1, PC2, PC3)를 포함하여 구성된다.
로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 및 예열 챔버(HC) 각각은 상술한 제 1 공정부(1200)의 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 및 예열 챔버(HC)와 유사하므로 이들에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
한편, 반도체 물질(300a)은 상술한 바와 같이 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성될 수 있다. 이를 위해, 복수의 공정 챔버(PC1, PC2, PC3)는 P형 반도체 물질을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1), I형 반도체 물질을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2), 및 N형 반도체 물질을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 3 공정 챔버(PC3)를 포함하여 이루어진다.
이러한, 제 2 공정부(1400)는 화학기상증착 공정을 수행하는 제 1 내지 제 3 공정 챔버(PC1, PC2, PC3)를 이용하여 전극 분리부(250)가 형성된 기판(100) 전면에 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조의 반도체 물질(300a)을 형성한다.
콘택부 형성부(1500)는, 도 3d에 도시된 바와 같이, 전극 분리부(250)에 인접한 전면전극(200) 상에 형성된 반도체 물질(300a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(350)를 형성함으로써 콘택부(350)를 사이에 두고 소정 간격으로 이격되는 반도체층(300)을 형성한다. 이때, 콘택부 형성부(1500)는 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 콘택부(350)를 형성할 수 있다.
제 3 공정부(1600)는 기판 이송부(1100)를 통해 공급되는 콘택부(350)가 형성된 기판(100) 전면에 투명도전 물질(400a), 확산방지 물질(500a), 및 후면전극 물질(600a)을 차례로 형성한다. 즉, 제 3 공정부(1600)는 동일한 화학기상증착(CVD) 장치에서 화학기상증착(CVD) 공정을 통해 투명도전 물질(400a), 확산방지 물질(500a), 및 후면전극 물질(600a)을 형성한다.
이를 위해, 제 3 공정부(1500)는 클러스터 형태로 구성된 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 적어도 하나의 예열 챔버(HC), 및 복수의 공정 챔버(PC1, PC2)를 포함하여 구성된다.
로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 및 예열 챔버(HC) 각각은 상술한 제 1 공정부(1200)의 로드락 챔버(LC), 트랜스퍼 챔버(TC), 및 예열 챔버(HC)와 유사하 므로 이들에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
복수의 공정 챔버(PC1, PC2)는 투명도전 물질(400a)을 형성하거나 투명도전 물질(400a)을 형성한 후 확산방지 물질(500a)을 형성하는 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1); 및 제 1 공정 챔버(PC1)에 의해 형성된 투명도전 물질(400a) 상에 확산방지 물질(500a)을 형성한 후 후면전극 물질(600a)을 형성하거나 제 1 공정 챔버(PC1)에 의해 형성된 확산방지 물질(500a) 상에 후면전극 물질(600a)을 형성하는 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)를 포함하여 구성된다.
제 1 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1)는 MOCVD 공정을 이용하여, 도 3e에 도시된 바와 같이, 콘택부(350)가 형성된 기판(100) 전면에 투명도전 물질(400a)을 형성한다. 이때, 투명도전 물질(400a)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.
제 2 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1)는 MOCVD 공정을 이용하여, 도 3e에 도시된 바와 같이, 콘택부(350)가 형성된 기판(100) 전면에 투명도전 물질(400a)을 형성한 후, 공정 가스의 교체를 이용한 MOCVD 공정을 통해, 도 3f에 도시된 바와 같이, 투명도전 물질(400a) 상에 확산방지 물질(500a)을 형성할 수 있다. 즉, 제 2 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1)는 투명도전 물질(400a)을 형성한 이후에, TMA 또는 TMA+H2O 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 이루어진 확산방지 물질(500a)을 투명도전 물질(400a) 상에 형성한다.
제 1 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)는 상술한 제 1 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1)에 의해 형성된 투명도전 물질(400a) 상에, 도 3f에 도시된 바와 같이, 확산방지 물질(500a)을 형성한 후, 공정 가스의 교체를 이용한 PECVD 공정을 통해 W 물질로 이루어진 후면전극 물질(600a)을 확산방지 물질(500a) 상에 형성한다.
구체적으로, 제 1 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)는 외부로부터 공급되는 Ge, SiH4, GeH4+H2 또는 SiH4+O2 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 또는 SiO2 물질로 이루어진 확산방지 물질(500a)을 투명도전 물질(400a) 상에 형성한다.
그런 다음, 제 1 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)는 확산방지 물질(500a)의 형성 공정 이후에 교체되어 공급되는 WF6, SiH4, WF6+H2, 또는 WF6+H2+SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해, 도 3g에 도시된 바와 같이, W 물질로 이루어진 후면전극 물질(600a)을 확산방지 물질(500a) 상에 형성한다.
제 2 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)는 상술한 제 2 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 1 공정 챔버(PC1)에 의해 형성된 확산방지 물질(500a) 상에 후면전극 물질(600a)을 형성한다. 이때, 제 2 실시 예에 따른 적어도 하나의 제 2 공정 챔버(PC2)는 상술한 PECVD 공정을 통해, 도 3g에 도시된 바와 같이, W 물질로 이루어진 후면전극 물질(600a)을 확산방지 물질(500a) 상에 형성한 다.
셀 분리부 형성부(1700)는, 도 3h에 도시된 바와 같이, 콘택부(350)에 인접한 전면전극(200) 상의 후면전극 물질(600a), 확산방지 물질(500a), 투명도전 물질(400a), 반도체층(300)의 소정 영역을 제거하여 셀 분리부(650)를 형성함으로써 셀 분리부(650)를 사이에 두고 소정 간격 이격되는 후면전극(600), 확산방지층(500), 및 투명도전층(400)이 형성된다. 이에 따라, 셀 분리부(650)에 의해 소정 간격으로 이격된 각 후면전극(600)은 콘택부(350)에 형성된 투명도전층(500) 및 확산방지층(500)을 통해 인접한 태양전지 셀이 전면전극(200)에 전기적으로 직렬 접속된다. 여기서, 하나의 태양전지 셀은 셀 분리부(650)를 사이에 두고 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200), 반도체층(300), 투명도전층(500), 확산방지층(500) 및 후면전극(600)으로 이루어진다.
기판 언로딩부(1800)는 기판 이송부(1100)로부터 이송되는 기판(100)을 외부로 언로딩시킨다.
이와 같은, 본 발명의 박막형 태양전지의 제조 장치는 복수의 공정 챔버(PC)를 포함하여 구성된 하나의 클러스터에서 투명도전층(500), 확산방지층(500) 및 후면전극(600)을 차례로 형성함으로써 기판(100)의 이송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 후면전극 물질(600a)을 W 물질로 형성하여 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 박막형 태양전지, 및 그의 제조 방법에 있어서, 반도체층(300)은 PIN 구조를 형성되는 것을 설명하였으나, 반도체층(300)은 버퍼층을 포함하는 다층 구조로 형성될 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막형 태양전지의 제조공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 기판 200: 전면전극
250: 전극 분리부 300: 반도체층
400: 투명도전층 450: 콘택부
500: 후면전극 510: 분리 영역
550: 셀 분리부

Claims (16)

  1. 기판 상에 전면전극을 형성하는 공정;
    상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 전극 분리부를 형성하는 공정;
    상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하는 기판 전면에 반도체층을 형성하는 공정;
    상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정;
    상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하는 기판 전면에 투명도전층을 형성하는 공정;
    상기 투명도전층 상에 확산방지층을 형성하는 공정; 및
    화학기상증착(CVD) 공정을 이용하여 상기 확산방지층 상에 후면전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후면전극은 WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정을 통해 W(텅스텐) 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산방지층은 Ge, Al2O3, 및 SiO2 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산방지층은 상기 투명도전층 또는 상기 후면전극을 형성하기 위한 공정 챔버 내에서 공정 가스의 교체를 통해 차례로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확산방지층은 상기 공정 챔버로 공급되는 TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 형성되거나, GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 형성되거나, SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명도전층 및 상기 후면전극은 동일한 화학기상증착 장치에서 화학기 상증착 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.
  7. 기판 상의 전극 분리부에 의해 소정 간격으로 이격되도록 형성된 전면전극;
    상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하도록 기판 전면에 형성된 반도체층;
    상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부;
    상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하도록 기판 전면에 형성된 투명도전층;
    상기 투명도전층 상에 형성된 확산방지층; 및
    화학기상증착(CVD) 공정을 통해 상기 확산방지층 상에 형성된 후면전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명도전층 및 상기 후면전극은 동일한 화학기상증착(CVD) 장치의 서로 다른 공정 챔버에서 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산방지층은 상기 투명도전층 또는 상기 후면전극을 형성하기 위한 공정 챔버 내에서 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 형성되거나, PECVD 공정을 통해 Ge 또는 SiO2 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.
  10. 기판 상에 전면전극을 형성하기 위한 제 1 공정부;
    상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 전극 분리부를 형성하기 위한 전극 분리부 형성부;
    상기 전면전극과 상기 전극 분리부를 포함하는 기판 전면에 반도체층을 형성하기 위한 제 2 공정부;
    상기 전면전극 상에 형성된 상기 반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하기 위한 콘택부 형성부; 및
    상기 반도체층과 상기 콘택부를 포함하는 기판 전면에 투명도전층, 확산방지층, 및 화학기상증착(CVD) 공정을 통해 후면전극을 형성하기 위한 제 3 공정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 공정부는,
    상기 기판의 공급을 위한 로드락 챔버;
    공정 가스의 교체를 통해 상기 투명도전층 및 상기 확산방지층을 차례로 형성하기 위한 적어도 하나의 제 1 공정 챔버; 및
    상기 확산방지층 상에 상기 후면전극을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 2 공정 챔버를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 공정 챔버는 TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 이루어지거나, GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 이루어지거나, SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 이루어진 상기 확산방지층을 상기 투명도전층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 W 물질로 이루어진 상기 후면전극을 상기 확산방지층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 공정부는,
    상기 기판의 공급을 위한 로드락 챔버;
    상기 투명도전층을 형성하기 위한 적어도 하나의 제 1 공정 챔버; 및
    공정 가스의 교체를 통해 상기 확산방지층 및 상기 후면전극을 차례로 형성 하기 위한 적어도 하나의 제 2 공정 챔버를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 GeH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 Ge 물질로 이루어지거나, SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 SiO2 물질로 이루어지거나, TMA 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 MOCVD 공정을 통해 Al2O3 물질로 이루어진 상기 확산방지층을 상기 투명도전층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 공정 챔버는 상기 확산방지층을 형성한 이후에, WF6 또는 SiH4 물질을 포함하는 공정 가스를 이용한 PECVD 공정을 통해 W 물질로 이루어진 상기 후면전극을 상기 확산방지층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 장치.
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JP5232362B2 (ja) * 2006-04-17 2013-07-10 株式会社カネカ 集積化薄膜光電変換装置の製造方法および、その製造方法で得られうる集積化薄膜光電変換装置。

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