KR20120085573A - 태양전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120085573A
KR20120085573A KR1020110006989A KR20110006989A KR20120085573A KR 20120085573 A KR20120085573 A KR 20120085573A KR 1020110006989 A KR1020110006989 A KR 1020110006989A KR 20110006989 A KR20110006989 A KR 20110006989A KR 20120085573 A KR20120085573 A KR 20120085573A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
back electrode
electrode layer
light absorbing
diffusion barrier
Prior art date
Application number
KR1020110006989A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101173401B1 (ko
Inventor
이동근
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110006989A priority Critical patent/KR101173401B1/ko
Priority to EP11855921.0A priority patent/EP2656395A4/en
Priority to CN201180042768.XA priority patent/CN103098231B/zh
Priority to US13/634,440 priority patent/US20130000700A1/en
Priority to PCT/KR2011/007397 priority patent/WO2012102451A1/en
Priority to JP2013550372A priority patent/JP5901656B2/ja
Publication of KR20120085573A publication Critical patent/KR20120085573A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101173401B1 publication Critical patent/KR101173401B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명에 따른 태양전지는 나트륨 성분이 함유된 기판과, 상기 기판 상에 형성된 이면 전극층과, 상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층과, 상기 광 흡수층 상에 형성되어 광 흡수층의 일부가 노출되도록 분리 라인이 형성된 윈도우층과, 상기 기판과 이면 전극층 사이에 형성된 나트륨 확산 방지층을 포함한다.
상기와 같은 발명은 기판과 이면 전극층 사이에 나트륨 확산 방지층을 형성함으로써, 이면 전극층과 윈도우층 사이에 이셀렌화몰리브덴층이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양전지 및 그의 제조방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
실시예는 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 하며, 이러한 태양전지는 최근 에너지의 수요가 증가함에 따라 상업적으로 널리 이용되고 있다.
종래 태양전지는 나트륨을 포함하는 기판, 이면 전극층, 광 흡수층, 윈도우층의 박막을 순차적으로 형성시키고, 그 위에 그리드 전극을 형성시켜 제조된다. 여기서, 광 흡수층으로는 CIGS 화합물이 사용되며, CIGS 화합물이 이면 전극층 상에 형성될 시 이면 전극층과 광 흡수층 사이에는 이셀렌화몰리브덴층이 형성된다.
이셀렌화몰리브덴층은 이면 전극층과 광 흡수층 사이의 계면 접착력을 증가시키는 장점을 가지고 있으나, 이면 전극층에 비해 저항이 높기 때문에 윈도우층과 이면 전극층 사이의 접촉 저항을 증가시키며 이는 태양전지의 전체 효율을 감소시키는 문제점을 발생시킨다.
실시예는 이셀렌화몰리브덴층에 의해 이면 전극층과 윈도우층 사이의 접촉 저항이 증가되는 것을 방지하기 위한 태양전지 및 태양전지 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 태양전지는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 이면 전극층과, 상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층과, 상기 광 흡수층 상에 형성되어 광 흡수층의 일부가 노출되도록 분리 라인이 형성된 윈도우층과, 상기 기판과 이면 전극층 사이에 형성된 나트륨 확산 방지층을 포함한다.
또한, 다른 실시예에 따른 태양전지 제조방법은 소다라임 기판을 마련하는 단계와, 상기 소다라임 기판 상에 분할 형성된 나트륨 확산 방지층을 형성하는 단계와, 상기 나트륨 확산 방지층 상에 이면 전극층을 증착하는 단계와, 상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 증착하여 이면 전극층과 광 흡수층 사이에 이셀렌화몰리브덴층을 형성시키는 단계와, 상기 나트륨 확산 방지층의 위치에 대응되는 광 흡수층 상에 패터닝 공정을 수행하는 단계와, 상기 광 흡수층 상에 윈도우층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지는 기판과 이면 전극층 사이에 나트륨 확산 방지층을 형성함으로써, 이면 전극층과 윈도우층 사이에 이셀렌화몰리브덴층이 형성되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 나트륨 확산 방지층을 중심으로 나타낸 태양전지의 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 나트륨 확산 방지층의 작용을 설명하기 위한 단면도. 및
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 배선, 전지, 장치, 면 또는 패턴 등이 각 패턴, 배선, 전지, 면 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 나트륨 확산 방지층을 중심으로 나타낸 태양전지의 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 나트륨 확산 방지층의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지는 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 순차적으로 형성된 이면 전극층(200)과, 광 흡수층(300), 제1버퍼층(400), 제2버퍼층(500) 및 윈도우층(600)과, 상기 이면 전극층(200)과 광 흡수층(300) 사이에 선택적으로 형성된 이셀렌화몰리브덴층(800)과, 상기 기판(100)과 이면 전극층(200) 사이에 형성된 나트륨 확산 방지층(700)을 포함한다.
기판(100)은 플레이트 형상의 투명한 유리로 형성될 수 있다. 이러한 기판(100)은 리지드(Rigid)하거나 플렉서블(Flexible)할 수 있으며, 유리 기판 이외에 플라스틱 또는 금속 재질의 기판이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 기판(100)으로 나트륨 성분이 포함된 소다 라임 글래스(Soda Lime Glass) 기판이 사용될 수 있다.
기판(100) 상에는 이면 전극층(200)이 형성된다. 이면 전극층(200)은 n형 전극 기능의 역할을 하며, 이면 전극층(200)은 도전층으로서 몰리브덴(Mo)을 사용하여 형성될 수 있다.
이면 전극층(200)은 몰리브덴 외에 다양한 전도성 재질을 사용하여 형성할 수 있으며, 동종 또는 이종 금속을 이용하여 두 개 이상의 층을 이루도록 형성될 수도 있다. 여기서, 이면 전극층(200)은 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있으며, 스퍼터링법 이외에도 CVD, E-Beam을 사용하여 형성될 수 있다..
이면 전극층(200) 상에는 이면 전극층(200)을 스트립 형태로 분할하는 패터닝 공정이 수행되며, 이로 인해 이면 전극층(200)에는 제1 분리라인(P1)이 형성될 수 있다.
광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함하며, 예컨대 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다. 여기서, 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
광 흡수층(300)의 상부에는 제1버퍼층(400)이 직접 접촉되어 형성되며, 광 흡수층(300)과 이후 설명될 윈도우층(600)과의 에너지 갭 차이를 완화시켜 주는 역할을 한다.
제1버퍼층(400)은 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 물질로 형성될 수 있으며, 에너지 밴드갭은 이면 전극층(200)과 윈도우층(600)의 중간 정도의 크기인 약 1.9eV 내지 약 2.3eV 인 것이 바람직하다.
제1버퍼층(400)의 상부에는 광투과율과 전기전도성이 높은 산화아연(ZnO) 재질의 제2버퍼층(500)이 형성되며, 제2버퍼층(500)은 고저항을 가지도록 형성되어 윈도우층(600)과의 절연 및 충격 데미지(Damege)를 방지할 수 있는 효과가 있다.
제2버퍼층(500) 상에는 제2버퍼층(500), 제1버퍼층(400) 및 광 흡수층(300)을 걸쳐 스트립 형태로 분할하는 패터닝 공정이 수행되어 제2 분리라인(P2)이 형성되며, 제2 분리라인(P2)은 제1 분리라인(P1)과 일정 간격으로 인접되도록 형성될 수 있다.
윈도우층(600)은 p형 전극 기능을 수행하는 투명한 형태의 도전성 재질로서, 알루미늄이 도핑된 산화 아연인 AZO(ZnO:Al) 재질의 물질이 사용될 수 있다. 물론, 윈도우층(600)의 재질은 이에 한정되지 않으며, 광투과율과 전기전도성이 높은 물질인 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화인듐주석(ITO) 등으로 형성될 수 있다.
윈도우층(600) 상에는 윈도우층(600), 제2버퍼층(500), 제1버퍼층(400) 및 광 흡수층(300)에 걸쳐 스트립 형태로 분할하는 패터닝 공정에 의해 제3 분리라인(P3)이 형성되며. 제3 분리라인(P3)은 제2 분리라인(P2)과 일정 간격 이격되도록 인접 형성된다.
한편, 이면 전극층(200)과 광 흡수층(300) 사이에는 본 발명에 따른 이셀렌화몰리브덴층(이하 'MoSe2층'이라 칭함, 800)이 선택적으로 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MoSe2층(800)은 이면 전극층(200)의 상부에 형성되며, 구체적으로는 광 흡수층(300) 상에 형성된 제2 분리라인(P2)과 간섭되지 않도록 이면 전극층(200)의 상부 일측에만 형성될 수 있다.
MoSe2층(800)은 광 흡수층(300)인 CIGS 화합물이 이면 전극층(200) 상에 동시 증착될 때 자연적으로 형성될 수 있으며, 이는 기판(100)에 함유된 나트륨 성분에 의해 형성될 수 있다. 기판(100)에 함유된 나트륨 성분은 광 흡수층(300)의 Se 성분과 이면 전극층(200)의 Mo 성분의 결합 및 생성이 촉진시키는 것으로 알려져 있다.
상기와 같이, MoSe2층(800)을 이면 전극층(200) 상의 일측에만 형성시킬 수 있도록 기판(100)과 이면 전극층(200) 사이에는 나트륨 확산 방지층(700)이 형성될 수 있다. 나트륨 확산 방지층(700)은 이면 전극층(200)의 하부, 더욱 구체적으로는 광 흡수층(300)에 형성된 제2 분리라인(P2)에 대응되는 이면 전극층(200)의 영역에 형성될 수 있다.
나트륨 확산 방지층(700)은 SiO2 또는 Si3O4의 재질로 형성될 수 있다. 나트륨 확산 방지층(700)의 폭 길이(L2)는 이면 전극층(200) 폭 길이(L1)의 1/3 내지 2/3 범위에서 형성될 수 있으며, 나트륨 확산 방지층(700)의 두께(T3)는 이면 전극층(200) 두께(T1)의 1/5 내지 1/3로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300)이 증착되면, 기판(100)에 함유된 나트륨 성분은 이면 전극층(200)을 향해 이동한다. 이때, 나트륨 확산 방지층(700) 하부에 존재하는 나트륨 성분은 나트륨 확산 방지층(700)에 의해 이동되지 못한다.
반면, 나트륨 확산 방지층(700)이 형성되지 않은 영역으로부터 통과하는 나트륨 성분은 이면 전극층(200)의 상부면을 향해 이동되며, 나트륨 확산 방지층(700)이 형성된 이면 전극층(200)의 상부면으로 이동되는 나트륨은 나트륨 확산 방지층(700)이 형성되지 않은 이면 전극층(200)의 상부면으로 이동되는 나트륨의 양보다 적게 된다.
이로 인해 이면 전극층(200)의 상부면에서 나트륨 성분과 광 흡수층(300)에 포함된 이셀렌이 결합되는 양은 서로 다르게 되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(200)의 일정 영역 즉, 나트륨 확산 방지층(700)이 형성되지 않은 영역에 MoSe2층(800)이 형성될 수 있다.
물론, 하부에 나트륨 확산 방지층(700)이 형성된 이면 전극층(200)의 상부면에도 기판(100)의 나트륨 성분과 이셀렌 성분이 결합하게 되지만, 그 결합하는 양이 상당히 적어 MoSe2층(800)의 두께는 미비하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 MoSe2층(800)은 나트륨 확산 방지층(700)에 의해 광 흡수층(300)에 형성된 제2 분리라인(P2)과 간섭되지 않도록 이면 전극층(200) 상의 일부에만 형성될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법을 살펴본다.
도 5 내지 도 12는 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 나트륨을 포함하는 소다라임 기판(100)이 마련되면 기판(100)의 일면에 나트륨 확산 방지층(700)을 증착하는 단계를 수행한다. 이때, 나트륨 확산 방지층(700)은 CVD, 스퍼터링 법에 의해 형성될 수 있으며, 0.3㎛ 내지 0.6㎛의 두께로 형성할 수 있다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 나트륨 확산 방지층(700)이 다수개로 분할 형성되도록 패터닝 공정을 수행한다. 패터닝 공정은 레이저 스크라이빙, 습식, 건식 식각 등에 의해 형성될 수 있다.
상기와 같이 나트륨 확산 방지층(700)의 형성을 마치면, 도 7에 도시된 바와 같이, Mo를 증착하여 이면 전극층(200)을 형성하는 단계를 수행한다. 이면 전극층(200)은 스퍼터링 법에 의해 일정 두께 예컨대, 1㎛로 증착될 수 있다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 나트륨 확산 방지층(700)이 이면 전극층(200)의 일정 영역에 위치하도록 이면 전극층(200)에 패터닝 공정을 수행하여 제1 분리라인(P1)을 형성하는 단계를 수행한다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(200) 상에 CIGS계 화합물을 동시 증착법으로 증착하여 이면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300)을 형성하는 단계를 수행한다.
이때, 광 흡수층(300)과 이면 전극층(200) 사이에는 광 흡수층(300)에 포함된 이셀렌과 소다라임 기판(100)에 포함된 나트륨 성분이 결합하여 MoSe2층(800)이 형성되며, 소다라임 기판(100) 상에 형성된 나트륨 확산 방지층(700)에 의해 MoSe2층(800)은 이면 전극층(200) 상의 일정 영역에만 형성된다.
이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 광 흡수층(300) 상에 황하 카드뮴(CdS)와 ZnO을 각각 화학 용액 성장법(Chemical Bath Deposition; CBD)과 스퍼터링 법에 의해 증착하여 제1버퍼층(400)과 제2버퍼층(500)을 형성한다.
이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2버퍼층(500), 제1버퍼층(400), 광 흡수층(300)의 일부를 제1 분리라인(P1)과 일정 간격을 두어 스크라이빙 법에 의한 제2 분리라인(P2)을 형성한다. 여기서, 제2 분리라인(P2)은 본 발명에 따른 MoSe2층(800)과 간섭되지 않도록 형성된다.
이어서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2버퍼층(500) 상에 AZO를 스퍼터링 법으로 증착하여 윈도우층(600)을 형성하는 단계를 수행한다. 윈도우층(600)의 증착을 마치면 증착된 윈도우층(600), 제2버퍼층(500), 제1버퍼층(400), 광 흡수층(300)에 제2 분리라인(P2)과 일정 간격을 두어 스트립 형태로 분할하도록 스크라이빙 법에 의해 패터닝 공정을 수행한다.
상기와 같은 패터닝 공정에 의해 AZO층(600), ZnO층(500), CdS층(400), CIGS층(300)에 제3 분리라인(P3)이 형성되고, 이로부터 고효율 태양전지의 제조가 완료된다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 200: 이면 전극층
300: 광 흡수층 400: 제1버퍼층
500: 제2버퍼층 600: 윈도우층
700: 나트륨 확산 방지층 800: 이셀렌화몰리브덴층

Claims (13)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 이면 전극층;
    상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층;
    상기 광 흡수층 상에 형성되어 광 흡수층의 일부가 노출되도록 분리 라인이 형성된 윈도우층; 및
    상기 기판과 이면 전극층 사이에 형성된 나트륨 확산 방지층;
    을 포함하는 태양전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층은 분리 라인에 대응되는 영역에 형성된 태양전지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층의 폭은 이면 전극층 폭의 1/3 내지 2/3로 형성된 태양전지.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층의 두께는 이면 전극층 두께의 1/5 내지 1/3로 형성된 태양전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층은 SiO2 또는 Si3O4를 포함하는 태양전지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이면 전극층과 광 흡수층 사이에는 이셀렌화몰리브덴층이 형성되는 태양전지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 이셀렌화몰리브덴층은 분리 라인이 형성되지 않은 영역에 더 형성되는 태양전지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 흡수층은 CIGS 화합물로 형성된 태양전지.
  9. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 상에 분할 형성된 나트륨 확산 방지층을 형성하는 단계;
    상기 나트륨 확산 방지층 상에 이면 전극층을 증착하는 단계;
    상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 증착하여 이면 전극층과 광 흡수층 사이에 이셀렌화몰리브덴층을 형성시키는 단계;
    상기 나트륨 확산 방지층의 위치에 대응되는 광 흡수층 상에 패터닝 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 광 흡수층 상에 윈도우층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 태양전지 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 이셀렌화몰리브덴층은 광 흡수층에 형성된 패턴과 간섭되지 않도록 형성되는 태양전지 제조방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층의 두께는 0.2㎛ 내지 0.3㎛로 형성되는 태양전지 제조방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 나트륨 확산 방지층 상에 이면 전극층을 증착하는 단계 이후, 상기 이면 전극층에 나트륨 확산 방지층과 간섭되지 않도록 패터닝 공정을 수행하는 단계를 포함하는 태양전지 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 광 흡수층은 CIGS계 화합물인 태양전지 제조방법.
KR1020110006989A 2011-01-24 2011-01-24 태양전지 및 그의 제조방법 KR101173401B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110006989A KR101173401B1 (ko) 2011-01-24 2011-01-24 태양전지 및 그의 제조방법
EP11855921.0A EP2656395A4 (en) 2011-01-24 2011-10-06 Solar cell and manufacturing method of the same
CN201180042768.XA CN103098231B (zh) 2011-01-24 2011-10-06 太阳能电池及其制造方法
US13/634,440 US20130000700A1 (en) 2011-01-24 2011-10-06 Solar cell and manufacturing method of the same
PCT/KR2011/007397 WO2012102451A1 (en) 2011-01-24 2011-10-06 Solar cell and manufacturing method of the same
JP2013550372A JP5901656B2 (ja) 2011-01-24 2011-10-06 太陽電池およびその製造方法｛ｓｏｌａｒｃｅｌｌａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｓａｍｅ｝

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110006989A KR101173401B1 (ko) 2011-01-24 2011-01-24 태양전지 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120085573A true KR20120085573A (ko) 2012-08-01
KR101173401B1 KR101173401B1 (ko) 2012-08-10

Family

ID=46581003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110006989A KR101173401B1 (ko) 2011-01-24 2011-01-24 태양전지 및 그의 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130000700A1 (ko)
EP (1) EP2656395A4 (ko)
JP (1) JP5901656B2 (ko)
KR (1) KR101173401B1 (ko)
CN (1) CN103098231B (ko)
WO (1) WO2012102451A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7634584B2 (en) 2005-04-27 2009-12-15 Solarflare Communications, Inc. Packet validation in virtual network interface architecture
CN103733350A (zh) * 2011-06-10 2014-04-16 Posco公司 太阳能电池基底、其制备方法以及使用其的太阳能电池
US8763018B2 (en) 2011-08-22 2014-06-24 Solarflare Communications, Inc. Modifying application behaviour
US9391840B2 (en) 2012-05-02 2016-07-12 Solarflare Communications, Inc. Avoiding delayed data
US9391841B2 (en) 2012-07-03 2016-07-12 Solarflare Communications, Inc. Fast linkup arbitration
US9246039B2 (en) * 2012-10-12 2016-01-26 International Business Machines Corporation Solar cell with reduced absorber thickness and reduced back surface recombination
CN103904233B (zh) * 2012-12-25 2016-04-20 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法
US10742604B2 (en) 2013-04-08 2020-08-11 Xilinx, Inc. Locked down network interface
US9426124B2 (en) 2013-04-08 2016-08-23 Solarflare Communications, Inc. Locked down network interface
KR20140141791A (ko) * 2013-05-30 2014-12-11 삼성에스디아이 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
EP2809033B1 (en) 2013-05-30 2018-03-21 Solarflare Communications Inc Packet capture in a network
US10394751B2 (en) 2013-11-06 2019-08-27 Solarflare Communications, Inc. Programmed input/output mode
US20150206994A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Tsmc Solar Ltd. Solar cell front contact with thickness gradient
US9876049B2 (en) 2014-12-05 2018-01-23 Seiko Epson Corporation Photoelectric conversion device, method for manufacturing photoelectric conversion device, and electronic apparatus
CN106024937A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 盐城普兰特新能源有限公司 一种cigs基薄膜太阳能电池及其制备方法
KR102089558B1 (ko) * 2018-07-11 2020-03-16 주식회사 프런티어에너지솔루션 페로브스카이트 태양 전지 모듈
KR102182618B1 (ko) * 2018-07-12 2020-11-24 (주)프런티어에너지솔루션 페로브스카이트 태양 전지 모듈 및 페로브스카이트 태양 전지 모듈 제조 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4442824C1 (de) * 1994-12-01 1996-01-25 Siemens Ag Solarzelle mit Chalkopyrit-Absorberschicht
JP2002319686A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造方法
CN100456502C (zh) * 2004-04-09 2009-01-28 本田技研工业株式会社 黄铜矿型薄膜太阳能电池用光吸收层的制造方法
JP4681352B2 (ja) * 2005-05-24 2011-05-11 本田技研工業株式会社 カルコパイライト型太陽電池
JP4730740B2 (ja) * 2006-01-30 2011-07-20 本田技研工業株式会社 太陽電池およびその製造方法
US8389852B2 (en) * 2006-02-22 2013-03-05 Guardian Industries Corp. Electrode structure for use in electronic device and method of making same
KR101047941B1 (ko) * 2007-10-31 2011-07-11 주식회사 엘지화학 Ｃｉ(ｇ)ｓ 태양전지 후면 전극의 제조방법
KR20100006205A (ko) * 2008-07-09 2010-01-19 (주)텔리오솔라코리아 Ｃｉｇｓ 태양전지 모듈 및 그 제조방법
EP2200097A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-23 Saint-Gobain Glass France S.A. Method of manufacturing a photovoltaic device and system for patterning an object
JP4782855B2 (ja) * 2009-03-12 2011-09-28 昭和シェル石油株式会社 化合物系薄膜太陽電池、及びその製造方法
TWI520367B (zh) * 2010-02-09 2016-02-01 陶氏全球科技公司 具透明導電阻擋層之光伏打裝置
JP5602700B2 (ja) * 2010-11-02 2014-10-08 富士フイルム株式会社 光電変換素子およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103098231A (zh) 2013-05-08
KR101173401B1 (ko) 2012-08-10
EP2656395A1 (en) 2013-10-30
US20130000700A1 (en) 2013-01-03
CN103098231B (zh) 2016-08-03
EP2656395A4 (en) 2017-06-21
JP2014503127A (ja) 2014-02-06
JP5901656B2 (ja) 2016-04-13
WO2012102451A1 (en) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101173401B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
CN102844879B (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
KR101219948B1 (ko) 태양광 발전장치 및 제조방법
KR100999797B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
US9818897B2 (en) Device for generating solar power and method for manufacturing same
KR101154654B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101243877B1 (ko) 태양전지 및 태양전지의 제조 방법
KR101114079B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101244355B1 (ko) 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비
KR20120085577A (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR101283163B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
CN104350612A (zh) 太阳能电池及其制造方法
KR101349429B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101210073B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR101306525B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR20130070461A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
CN104011876A (zh) 太阳能电池装置及其制造方法
KR20130014271A (ko) 탠덤형 태양전지 및 그의 제조방법
KR101262573B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR20120085571A (ko) 태양 전지
KR101219861B1 (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR101382819B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR20120137943A (ko) 태양전지 및 그의 제조방법
KR20150082978A (ko) 태양전지 및 이의 제조 방법
KR20130058553A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150706

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160707

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee