KR20140066285A - 태양 전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

발전 효율이 개선된 태양 전지 및 이의 제조 방법이 제공된다. 상기 태양 전지는 기판, 후면 전극층, 윈도우 전극층, 광 흡수층 및 절연층을 포함한다. 상기 후면 전극층은 상기 기판 상에 배치되고, 서로 이격되는 제1 후면 전극과 제2 후면 전극을 포함한다. 상기 윈도우 전극층은 상기 후면 전극층 상에 배치되고, 상기 제2 후면 전극 상에 정의되는 콘택 영역에서 상기 제2후면 전극과 전기적으로 연결되는 제1 윈도우 전극을 포함한다. 상기 광 흡수층은 상기 후면 전극층과 상기 윈도우 전극층 사이에 배치된다. 상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 상기 제1 후면 전극 방향의 에지와 상기 콘택 영역 사이로 정의되는 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면의 적어도 일부를 덮는다.

Description

태양 전지 및 이의 제조 방법{Solar cell and method of fabricating the same}
본 발명은 태양 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 누설 전류를 감소시켜 발전 효율을 개선할 수 있는 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 에너지의 수요가 증가하고 기존 화석 연료의 가격이 상승함에 따라서, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양 전지에 대한 개발이 진행되고 있다. 특히, 기판, 후면 전극층, p형 광 흡수층, 버퍼층, 및 n형 윈도우 전극층을 포함하는 박막 구조의 태양 전지가 각광받고 있다.
이러한 박막 태양 전지는 발전에 사용되지 않는 데드 존을 포함한다. 발전 효율의 증가를 위해 데드 존의 치수를 줄일 경우, 누설 전류로 인하여 오히려 발전 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 발전 효율이 개선된 태양 전지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하려는 과제는 발전 효율이 개선된 태양 전지를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지는, 기판, 후면 전극층, 윈도우 전극층, 광 흡수층 및 절연층을 포함한다. 상기 후면 전극층은 상기 기판 상에 배치되고, 서로 이격되는 제1 후면 전극과 제2 후면 전극을 포함한다. 상기 윈도우 전극층은 상기 후면 전극층 상에 배치되고, 상기 제2 후면 전극 상에 정의되는 콘택 영역에서 상기 제2후면 전극과 전기적으로 연결되는 제1 윈도우 전극을 포함한다. 상기 광 흡수층은 상기 후면 전극층과 상기 윈도우 전극층 사이에 배치된다. 상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 상기 제1 후면 전극 방향의 에지와 상기 콘택 영역 사이로 정의되는 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면의 적어도 일부를 덮는다.
상기 태양 전지의 일 특징에 따르면, 상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면을 전부 덮을 수 있다. 또한, 상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면의 일부를 덮을 수 있다.
상기 태양 전지의 다른 특징에 따르면, 상기 절연층은 폴리이미드, 케블라, 노볼락, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌비닐아세테이트, 및 폴리카보네이트 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 절연층은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 질산화물 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 태양 전지의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 흡수층은 상기 제1 후면 전극과 상기 제1 윈도우 전극 사이의 제1 광 흡수부를 포함하고, 상기 제1 광 흡수부는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 이격 공간을 매립하는 광 흡수 매립부를 포함할 수 있다.
상기 태양 전지의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 후면 전극의 측면, 상기 제2 후면 전극의 측면, 및 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 상기 기판과 직접 접촉할 수 있다. 또한, 상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 광 흡수부보다 도전성이 높을 수 있다. 또한, 상기 광 흡수 매립부는 상기 기판에 가까워질수록 도전성이 높을 수 있다. 또한, 상기 광 흡수 매립부는 상기 광 흡수부와 일체로 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 후면 전극의 전위가 상기 제2 후면 전극의 전위보다 낮아지는 경우, 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 션트 전류 경로로 기능할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 방법에 따르면, 기판 상에 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역 사이의 제3 영역이 정의된 도전층이 형성된다. 상기 제1 영역의 상기 도전층을 제거하여, 서로 이격되는 제1 후면 전극과 제2 후면 전극을 포함하는 후면 전극층이 형성되고, 상기 제3 영역의 상기 도전층의 상부 표면의 적어도 일부 상에 절연층이 형성된다. 상기 후면 전극층 상에 광 흡수층이 형성된다. 상기 광 흡수층 상에 윈도우 전극층이 형성된다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 일 특징에 따르면, 상기 윈도우 전극층이 형성되는 동안, 상기 제2 영역에서 상기 제2후면 전극과 전기적으로 연결되는 제1 윈도우 전극이 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 다른 특징에 따르면, 상기 후면 전극층 및 상기 절연층이 형성되는 단계에서, 상기 도전층을 패터닝하여, 상기 제1 영역에서 서로 이격되는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극을 포함하는 상기 후면 전극층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 후면 전극층이 형성된 후에, 상기 제2 후면 전극 상에 정의되는 상기 제3 영역의 상부 표면의 적어도 일부 상에 상기 절연층이 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 또 다른 특징에 따르면, 상기 후면 전극층 및 상기 절연층이 형성되는 단계에서, 상기 제3 영역의 상기 도전층의 상부 표면의 적어도 일부 상에 상기 절연층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층이 형성된 후에, 상기 도전층을 패터닝하여, 상기 제1 후면 전극과 상기 절연층이 상부에 형성된 제2 후면 전극을 포함하는 상기 후면 전극층이 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 또 다른 특징에 따르면, 상기 절연층은 잉크젯 프린팅 방법 또는 스크린 프린팅 방법에 의해 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층은 쉐도우 마스크를 이용한 화학적 기상 증착 방법 또는 스퍼터링 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 흡수층을 형성하는 단계에서, 상기 제1 후면 전극과 상기 제1 윈도우 전극 사이의 제1 광 흡수부를 포함하고, 상기 제1 광 흡수부는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 이격 공간을 매립하는 광 흡수 매립부가 형성될 수 있다.
상기 태양 전지의 제조 방법의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 흡수 매립부를 형성하는 단계에서, 알칼리 이온이 상기 기판으로부터 상기 광 흡수 매립부로 확산될 수 있다.
본 발명의 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법에 따르면, 광 흡수층의 홀이 후면 전극의 전자와 재결합하는 것을 방지함으로써 누설 전류를 줄 일 수 있다. 또한, 홀과 전자의 재결합을 방지할 수 있는 구조를 채용함으로써 후면 전극들 사이의 간격은 좁혀질 수 있다. 즉, 데드 존이 차지하는 면적은 감소될 수 있다. 따라서, 총 면적 대비 발전 효율이 개선될 수 있다. 뿐만 아니라, 부분 음영 발생시 태양 전지 셀에 역전압이 발생할 수 있으며, 본 발명에 따른 태양 전지는 역전압이 크게 올라가지 않도록 션트 전류 경로를 구비할 수 있다. 그 결과, 역전압에 의해 영구적인 불량인 하드 브레이크 다운이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 역전압의 크기를 낮춤으로써 역전압에 의한 불필요한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 태양 전지의 II-II'의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2에 도시된 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도에 따른 단면도들이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 2에 도시된 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 아래에 제시되는 실시예들은 여러 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면들을 설명하면서 유사한 구성요소에 대해 유사한 참조 부호를 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 오로지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백히 다른 경우를 제외하고는 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 나열된 특징들의 존재를 특정하는 것이지, 하나 이상의 다른 특징들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서, 용어 "및/또는"은 열거된 특징들 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합들을 포함하기 위해 사용된다. 본 명세서에서, "제1", "제2" 등의 용어가 다양한 특징들을 설명하기 위하여 하나의 특징을 다른 특징과 구별하기 위한 의도로만 사용되며, 이러한 특징들은 이들 용어에 의해 한정되지 않는다. 아래의 설명에서 하나의 요소가 다른 요소 "상에" 위치한다고 기재되는 경우, 이는 하나의 요소가 다른 요소의 바로 위에 위치하는 경우뿐만 아니라, 하나의 요소와 다른 요소 사이에 또 다른 요소가 개재되는 경우를 모두 포함한다.
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 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 태양 전지의 II-II'의 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지(100)는 제2 방향으로 연장되는 복수의 태양 전지 셀들(C1-Cn)을 포함한다. 태양 전지 셀들(C1-Cn)은 제1 방향으로 배열되며, 서로 직렬로 연결될 수 있다. 태양 전지(100)의 원하는 출력 전압 및 출력 전류에 따라 태양 전지 셀들은 도 1과 다르게 배치될 수도 있다.
태양 전지(100)는 기판(110), 기판(110) 상의 후면 전극층(120), 후면 전극층(120) 상의 광 흡수층(130), 광 흡수층(130) 상의 버퍼층(140), 버퍼층(140) 상의 윈도우 전극층(150), 및 절연층(160a)을 포함할 수 있다.
후면 전극층(120)은 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122)을 포함할 수 있다. 광 흡수층(130)은 제1 광 흡수부(131)와 제2 광 흡수부(132)를 포함할 수 있다. 버퍼층(140)은 제1 버퍼부(141)과 제2 버퍼부(142)를 포함할 수 있다. 윈도우 전극층(150)은 제1 윈도우 전극(151)과 제2 윈도우 전극(152)을 포함할 수 있다.
제1 후면 전극(121), 제1 광 흡수부(131), 제1 버퍼부(141) 및 제1 윈도우 전극(151)은 제1 태양 전지 셀(C1), 특히, 제1 태영 전지 셀(C1)의 활성 영역(AR)을 구성하고, 제2 후면 전극(122), 제2 광 흡수부(132), 제2 버퍼부(142) 및 제2 윈도우 전극(152)은 제2 태양 전지 셀(C2), 특히, 제2 태영 전지 셀(C2)의 활성 영역(AR)을 구성할 수 있다. 제1 태영 전지 셀(C1)의 활성 영역(AR)과 제2 태양 전지 셀(C2)의 활성 영역(AR) 사이에는 비활성 영역(NAR)이 존재한다. 비활성 영역(NAR)은 태양광으로부터 전기를 생산할 수 없는 영역으로서, 데드 존(dead zone)으로 지칭될 수 있다.
데드 존은 발전에 기여할 수 없기 때문에, 전체 면적에서 데드 존이 차지하는 면적이 커질수록 전체 발전 효율은 낮아진다. 발전 효율을 높이기 위해, 데드 존이 차지하는 면적을 줄여야 한다. 도 1을 참조하면, 데드 존은 태양 전지 셀들 사이에 존재하기 때문에 제2 방향의 길이를 줄여 데드 존이 차지하는 면적을 줄이는 것은 어렵다. 데드 존의 제1 방향의 폭을 줄이는 것은 가능하다. 그러나, 도 2를 참조하면, 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이로 한정되는 제1 갭(P1)을 줄일 경우, 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 간의 전위차로 인하여 제1 갭(P1)과 이의 주변에 강한 전기장이 발생할 수 있다. 제1 갭(P1) 주변의 광 흡수층(130)의 홀들은 강한 전기장에 의해 윈도우 전극층(150)으로 향하지 못하고, 제1 갭(P1) 주변의 제2 후면 전극(122)으로 향하게 되고, 제2 후면 전극(122)의 전자와 재결합(recombination)하는 문제가 발생한다. 이러한 재결합은 누설 전류로 나타나며, 오히려 발전 효율을 낮추게 된다.
본 발명에 따르면, 제1 갭(P1) 주변의 광 흡수층(130)의 홀들이 제2 후면 전극(122)과 재결합하는 것을 방지하기 위해, 재결합이 발생하는 부위에 절연층(160a)이 배치된다. 절연층(160a)에 의해 광 흡수층(130)의 홀과 제2 후면 전극(122)의 전자가 재결합하는 것이 차단되므로, 재결합으로 인한 누설 전류가 방지된다.
제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이의 거리는 제1 갭(P1)에서 가장 짧기 때문에, 가장 강한 전기장이 발생한다. 이에 반하여, 제1 후면 전극(121)의 상부 표면에서 제2 후면 전극(122)의 상부 표면으로 향하는 전기장의 세기는 제1 갭(P1)에서 멀어질수록 약해진다. 그러나, 광 흡수층(130)에 광이 흡수하면서 발생하는 홀의 밀도는 광 흡수층(130)의 상부 표면이 하부 표면보다 높다. 예컨대, 광 흡수층(130)의 상부에서의 홀 밀도는 제1 갭(P1) 사이의 홀 밀도보다 대략 백배 정도 높다. 따라서, 광 흡수층(130)의 홀과 제2 후면 전극(122)의 전자 간의 재결합은 제1 갭(P1)을 통한 경로보다 제1 후면 전극(121)의 상부 표면에서 제2 후면 전극(122)의 상부 표면으로 향하는 경로에서 더 우세하게 발생한다.
만약 제2 후면 전극(122)의 상부 표면뿐만 아니라, 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이인 제1 갭(P1)도 절연 물질로 매립될 경우, 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 간에는 완전히 절연될 될 수 있다. 이 경우, 태양 전지 셀(C1, C2)이 광을 조사받을 경우, 제1 후면 전극(121)은 제2 후면 전극(122)보다 전위가 높아지고, 재결합으로 인한 누설 전류는 제거될 수 있다.
그러나, 다른 태양 전지 셀들은 광을 조사받지만, 어느 한 태양 전지 셀만 광이 조사되지 않을 경우가 있다. 이러한 경우는 부분 음영(partial shading)이라고 지칭된다. 부분 음영이 있는 경우, 예컨대, 태양 전지 셀(C1)에만 광이 조사되지 않고, 나머지 태양 전지 셀들(C2-Cn)에 광이 조사되는 경우, 태양 전지 셀(C1)에는 역전압이 생길 수 있다. 특히 최대 출력점 추적(Max Power Point Tracking) 기술이 적용된 경우에 부분 음영 아래에 있는 태양 전지 셀에는 역 전압이 발생할 수 있다.
역 전압이 발생할 경우, 제1 후면 전극(121)의 전위가 제2 후면 전극(122)의 전위보다 낮아질 수 있다. 예컨대, 제1 후면 전극(121)의 전위는 제2 후면 전극(122)의 전위보다 약 1V 내지 2V 정도 낮을 수 있다. 이러한 전위차는 발전 전압의 2배 내지 3배 정도로 큰 전압이다. 이렇게 큰 전압이 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이에 인가될 경우, 태양 전지 셀(C1) 내부의 약한 부위에서 션팅(shunting)이 발생할 수 있다. 션팅이 발생한 부위는 줄 열에 의해 영구적인 변화가 발생할 수 있으며, 이러한 영구적인 변화는 하드 브레이크-다운(Hard Break-down)로 지칭될 수 있다.
이러한 물리적 변화는 해당 태양 전지 셀에 가해졌던 부분 음영이 사라지더라도 그대로 남게 되며, 영구적인 불량으로 작용하여 태양 전지의 전체 효율을 낮출 수 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해, 본 발명에 따르면 제1 갭(P1)을 션트 전류 경로로 이용할 수 있다. 션트 전류 경로는 소정 전압보다 전압이 상승하는 것을 방지하기 위해 양 단자 사이에 미세한 전류가 흐르게 한 것이다. 이러한 션트 전류 경로에 의해 하드 브레이크-다운이 발생하지 않게 된다. 만약 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이에 션트 전류 경로가 없다면, 부분 음영이 발생할 경우, 태양 전지 셀은 역 전압을 이기지 못하고 하드 브레이크-다운이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지가 션트 전류 경로를 구비함에 따라, 부분 음영이 발생하더라도 태양 전지 셀에 가해지는 역전압의 크기는 제한될 수 있다. 역전압이 발생한 태양 전지 셀은 저항으로 동작하며, 전력을 소모한다. 그러나, 역전압의 크기가 제한됨으로써 소모되는 전력의 크기도 감소될 수 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 태양 전지(100)의 단면 구조에 대하여 자세히 설명한다.
기판(110)은 플레이트 형상을 가지는 절연 기판일 수 있다. 기판(100)은 광 투광성이 우수한 유리(Glass), 폴리머 기판, 또는 금속 기판일 수 있다. 예를 들어, 유리 기판으로는 소다라임 유리(sodalime glass) 또는 고변형점 소다유리(high strained point soda glass)이 사용될 수 있고, 폴리머 기판으로는 폴리이미드(polyimide)가 사용될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 또한, 유리 기판은, 외부의 충격 등으로부터 내부의 소자를 보호하고, 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화 유리로 형성될 수 있다. 특히, 저철분 소다라임 유리는, 500℃가 넘는 공정 온도에서 유리 내부의 나트륨 이온(Na+)이 용출되어, CIGS로 형성되는 광 흡수층(130)의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 기판(110)은 투명할 수 있으며, 리지드할 수도 있고 플렉서블할 수도 있다.
후면 전극층(120)은 광전 효과에 의해 형성된 전하를 수집하고, 광 흡수층(130)을 투과한 광을 반사시켜 광 흡수층(130)에 의해 재흡수될 수 있도록, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등과 같은 전도성과 광 반사율이 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 후면 전극층(120)은 높은 전도도, 광 흡수층(130)과의 오믹(ohmic) 콘택, 셀레늄(Se) 분위기 하에서의 고온 안정성 등을 고려하여, 몰리브덴(Mo)을 포함하여 형성될 수 있다.
후면 전극층(120)은 200nm 내지 500nm의 두께를 가질 수 있으며, 제1 갭(P1)들에 의해 복수의 후면 전극들로 구분될 수 있다. 제1 갭(P1)은 기판(110)의 제1 방향을 따라 연장되는 홈(Groove)일 수 있다. 제1 갭(P1)은 10 nm 내지 70㎛일 수 있다. 후면 전극층(120)은 제1 갭(P1)에 의해 분리되는 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122)을 포함할 수 있다. 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122)은 기판(110)의 제1 방향을 따라 연장되는 스트라이프 형상을 가질 수 있다.
한편, 후면 전극층(120)에는 나트륨 이온 등과 같은 알카리 이온이 도핑될 수 있다. 예를 들어, CIGS 광 흡수층(130)의 성장 시, 후면 전극층(120)에 도핑된 알카리 이온은 광 흡수층(130)에 혼입되어 광 흡수층(130)에 구조적으로 유리한 영향을 미치고, 광 흡수층(130)의 전도성을 향상시켜, 태양 전지(100)의 개방전압(Voc)을 증가시킬 수 있다.
또한, 후면 전극층(120)은 기판(110)과의 접합 및 후면 전극층(120) 자체의 저항 특성의 확보를 위해 다중 막으로 형성될 수도 있다.
광 흡수층(130)은 Ⅰ족-Ⅲ족-Ⅵ족 계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광 흡수층(130)은 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 셀레늄(Se)을 포함하는 구리-인듐-갈륨-셀레나이드(Cu(In, Ga)Se2, CIGS)계 화합물로 형성되어 P형 반도체 층을 이루고, 입사하는 태양광을 흡수할 수 있다. 광 흡수층(130)은 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수도 있다. 광 흡수층(130)은 0.7 내지 2㎛의 두께로 다양하게 형성될 수 있다. 광 흡수층(130)의 에너지 밴드갭은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
광 흡수층(130)은 제3 갭(P3)에 의해 복수의 광 흡수부들로 분할될 수 있다. 광 흡수층(130)은 제3 갭(P3)에 의해 분리되는 제1 광 흡수부(131)과 제2 광 흡수부(132)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 광 흡수부(131)는 제2 갭(P2)에 의해서도 분리될 수 있다. 제2 갭(P2)은 제1 윈도우 전극(151)이 제2 후면 전극(122)과 전기적으로 연결되기 위한 콘택 플러그가 형성되는 공간이다.
제3 갭(P3)과 제2 갭(P2)은 제1 갭(P1)과 상이한 위치에서 제1 갭(P1)과 평행하게 형성된 홈(Groove)일 수 있다. 제2 갭(P2)은 콘택 플러그에 의해 매립될 수 있다. 이러한 점에서, 제2 갭(P2)은 콘택 영역으로 지칭될 수도 있다. 제3 갭(P3)은 제2 후면 전극(122)의 상부 표면을 노출할 수 있다.
광 흡수층(130)은 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이의 제1 갭(P1) 내에도 매립될 수 있다. 제1 갭(P1) 내에 매립된 부분은 광 흡수 매립부(131c)로 지칭될 수 있다. 또한, 제1 광 흡수부(131)에서 광 흡수 매립부(131c)를 제외한 부분은 광 흡수 베이스부(131b)로 지칭될 수 있다. 즉, 제1 광 흡수부(131)는 광 흡수 베이스부(131b)와 광 흡수 매립부(131c)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 흡수 매립부(131c)는 제1 후면 전극(121)의 측면, 제2 후면 전극(122)의 측면, 및 기판(110)의 제1 갭(P1) 부분과 직접 접촉할 수 있다.
광 흡수 매립부(131c)는 제1 후면 전극(121)과 제2 후면 전극(122) 사이에 션트 전류 경로를 제공하기 위해, 광 흡수 베이스(131b)보다 도전성이 높을 수 있다. 광 흡수 매립부(131c)는 광 흡수 베이스(131b)와 동일한 물질로 일체로 형성될 수 있다. 광 흡수 매립부(131c)는 기판(110)의 제1 갭(P1) 부분과 직접 접촉하여, 기판(110)으로부터 확산된 알칼리 이온, 예컨대 나트륨 이온(Na+)을 흡수할 수 있다. 상기 알칼리 이온의 영향으로 광 흡수 매립부(131c)는 광 흡수 베이스(131b)보다 도전성이 높을 수 있다. 또한, 광 흡수 매립부(131c)는 기판(110)에 가까울수록 도전성이 높을 수 있다. 예컨대, 광 흡수 매립부(131c)는 10-4/Ω㎠보다 높은 도전성을 가질 수 있다. 광 흡수 베이스(131b)는 10-4/Ω㎠정도의 도전성을 가질 수 있다.
그 결과, 광 흡수 매립부(131c)는 부분 음영에 의해 태양 전지 셀(C1)에 역 전압이 발생하는 경우, 션트 전류 경로로 기능할 수 있다.
다른 예에 따르면, 광 흡수 베이스부(131b)와 광 흡수 매립부(131c)는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 광 흡수 매립부(131c)는 션트 전류 경로로 기능하기 위해, 광 흡수 베이스(131b)보다 높은 도전성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.
절연층(160a)은 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a)의 상부 표면 상에 배치될 수 있다. 제1 부분(122a)은 제1 갭(P1)과 제2 갭(P2) 사이에 위치한 제2 후면 전극(122)의 일부로 정의될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 절연층(160a)은 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a)의 상부 표면을 전부 덮을 수 있다.
절연층(160a)은 케블라, 노볼락, 폴리이미드(polyimide;PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene Terephthalate;PET), 에틸렌비닐아세테이트(ethylenevinylacetate;EVA), 및 폴리카보네이트(polycarbonate;PC) 등과 같은 투광성이 우수한 고분자 물질들 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연층(160a)은 스크린 프린팅 방법에 의해 형성되거나, 잉크젯 프린팅 방법에 의해 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 절연층(160a)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 질산화물 중에서 선택되는 적어도 하나의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연층(160a)은 화학기상증착(CVD) 공정 또는 스퍼터링 공정을 이용하여 증착될 수 있다. 또한, 이러한 증착 공정에 절연층(160a)이 형성될 부분에 대응하는 개구부를 갖는 쉐도우 마스크가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 절연층(160a)은 제1 광 흡수부(131)가 광을 조사받아 생성되는 홀이 제2 하면 전극(122)의 상부 표면에 위치한 전자와 재결합하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과 누설 전류를 줄일 수 있으며, 발전 효율을 높일 수 있다.
뿐만 아니라, 절연층(160a)에 의해 재결합을 억제할 수 있으므로, 제1 갭(P1)의 크기를 줄일 수 있다. 즉, 데드 존이 차지하는 면적을 줄일 수 있다. 따라서, 발전 효율이 개선될 수 있다.
윈도우 전극층(150)은 광 흡수층(130) 상에 형성되어 광 흡수층(130)과 P-N 접합을 이룬다. 또한, 윈도우 전극층(150)은 ZnO:B, ITO 또는 IZO 등과 같은 투명한 전도성 재질로 이루어지며, 광전 효과에 의해 형성된 전하를 포획한다.
도면에 도시하지는 않았으나, 윈도우 전극층(150)의 상면은 입사하는 태양광의 반사를 줄이고, 광 흡수층(130)으로의 광 흡수를 증가시키기 위해, 텍스쳐링(Texturing)될 수 있다.
윈도우 전극층(150)은 제3 갭(P3)에 의해 복수의 윈도우 전극들로 나뉠 수 있다. 윈도우 전극층(150)은 제3 갭(P3)에 의해 분리되는 제1 윈도우 전극(151)과 제2 윈도우 전극(152)을 포함할 수 있다. 제3 갭(P3)은 약 10㎚ 내지 약 70㎛일 수 있다. 제3 갭(P3)은 제1 태양 전지 셀(C1)과 제2 태양 전지 셀(C2)을 나누는 기준일 수 있다.
한편, 제1 윈도우 전극(151)은 제2 갭(P2) 내에 매립되어 제2 후면 전극(122)과 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 갭(P2) 내에 매립된 부분은 제1 윈도우 전극 콘택(151c)으로 지칭될 수 있으며, 제1 윈도우 전극(151)은 제1 윈도우 전극 콘택(151c)을 포함할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 공정 상의 이유로 절연층(160a)은 제1 윈도우 전극 콘택(151c)과 제2 후면 전극(122) 사이의 일부에도 개재될 수 있다.
제3 갭(P3)에는 공기, 또는 유기 또는 무기 절연 물질이 충진되어, 다수의 태양 전지 셀들(C1-Cn)을 서로 절연시킬 수 있다.
버퍼층(140)은 광 흡수층(130)과 윈도우 전극층(150) 사이에 형성되어, 광 흡수층(130)과 윈도우 전극층(150) 간의 밴드 갭 차이를 줄이고, 광 흡수층(130)과 윈도우 전극층(150) 계면 사이에서 발생할 수 있는 전자와 정공의 재결합을 감소시킨다. 이러한 버퍼층(140)은 황화 카드뮴(CdS), 황화 아연(ZnS), 황화 인듐(In2S3), 아연 마그네슘 산화물(ZnxMg(1-x)O) 등으로 형성될 수 있다. 버퍼층(140)의 에너지 밴드갭은 약 2.2eV 내지 2.4eV일 수 있다. 버퍼층(140)도 제3 갭(P3)에 의해 분리되는 제1 버퍼부(141)과 제2 버퍼부(142)를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 버퍼층(140)과 윈도우 전극층(150) 사이에 고저항 버퍼층(미 도시)이 개재될 수도 있다. 상기 고저항 버퍼층은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함할 수 있다. 상기 고저항 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 절연층(160b)의 크기를 제외하고는 도 2와 실질적으로 동일하다. 실질적으로 동일한 구성요소들에 대해서는 반복하여 설명하지 않는다.
태양 전지(100b)는 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a)의 상부 표면의 일부를 덮는 절연층(160b)을 포함할 수 있다. 절연층(160b)은 공정 상의 이유로 인하여 제2 후면 전극(122) 의 제2 갭(P2) 부근을 노출하는 것일 수 있다.
도 4a 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2에 도시된 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도에 따른 단면도들이다. 본 실시예에서는 앞에서 설명한 실시예를 참조한다. 앞에서 설명한 태양 전지에 대한 설명은 본 실시예에 따른 제조 방법에 대한 설명에 결합될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 기판(110) 상에 후면 전극층(120)이 형성된다. 후면 전극층(120)은 도전성 페이스트를 기판(110) 상에 도포한 후 열처리하여 형성하거나, 도금법 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 몰리브덴(Mo) 타겟을 사용하여 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 형성할 수 있다.
후면 전극층(120)은 패터닝되며, 제1 갭(P1)이 형성된다. 패터닝은 예를 들어, 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 공정에 의할 수 있다. 레이저 스크라이빙 공정은 기판(110)의 하부로부터 기판(110) 쪽으로 레이저를 조사하여 후면 전극층(120)의 일부를 증발시키는 공정으로서, 이에 의해, 후면 전극층(120)을 일정한 간격으로 서로 이격되도록 복수의 후면 전극들로 분할하는 제1 갭(P1)이 형성될 수 있다.
이에 따라서, 기판(110) 상에 제1 후면 전극(121) 및 제2 후면 전극(122)을 포함하는 다수의 후면 전극들이 형성된다. 제1 갭(P1)은 기판(110)의 상부 표면을 노출하며, 약 10㎚ 내지 약 70㎚의 폭을 가질 수 있다.
또한, 기판(110)과 후면 전극층(120) 사이에 확산 방지막 등과 같은 추가적인 기능층이 개재될 수 있다. 이 경우, 제1 갭(P1)은 상기 추가적인 기능층의 상부 표면을 노출하게 된다.
도 5를 참조하면, 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a) 상에 절연층(160a)이 형성된다. 전술한 바와 같이, 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a)은 제1 갭(P1)과 제2 갭(P2) 사이에 위치한 제2 후면 전극(122)의 일부로 정의될 수 있다.
절연층(160a)을 형성하기 위해서, 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a) 상에 열경화 수지 조성물이 도포될 수 있다. 상기 열경화 수지 조성물은 열경화 수지를 형성하기 위한 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 열경화 수지 조성물은 EVA, PET, PC 또는 PI 등을 형성하기 위한, 비스페놀 A, 이미드계 단량체, 테레프탈산, 에틸렌글리콜, 에틸렌 및 아세트산 비닐 등과 같은 단량체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 열경화 수지 조성물은 열경화 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 열경화 수지 조성물은 잉크젯 프린팅 방식 또는 스크린 프린팅 방식에 의해 도포될 수 있다.
제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a) 이외의 영역, 예컨대, 제1 갭(P1) 내에 도포될 수 있는 불필요한 열경화 수지 조성물을 제거하는 공정이 추가로 수행될 수 있다.
제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a) 상에 도포된 상기 열경화 수지 조성물은 추가적인 열처리 공정 또는 이후의 고온의 증착 공정에서 열경화됨으로써, 절연층(160a)이 형성될 수 있다.
절연층(160a)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연층(160a)은 쉐도우 마스크를 이용한 화학적 기상 증착 공정 또는 스퍼터링 공정을 통해 증착될 수도 있다.
도 3에 도시된 절연층(160b)도 동일한 방식으로 형성될 수 있다. 다만, 절연층(160b)은 절연층(160a)보다 폭을 얇게 형성하여, 제2 후면 전극(122)의 제1 부분(122a)의 상부 표면의 일부에만 형성될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 2에 도시된 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 기판(110) 상에 도전층(120')이 형성된다. 도전층(120')은 도전성 페이스트를 기판(110) 상에 도포한 후 열처리하여 형성하거나, 도금법 등의 공정을 통해 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 몰리브덴(Mo) 타겟을 사용하여 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 형성할 수 있다.
도전층(120')의 제1 부분(120a') 상에 절연층(160a)이 형성된다. 도전층(120')의 제1 부분(120a')은 제1 갭(P1)과 제2 갭(P2) 사이에 위치한 도전층(120')의 일부로 정의될 수 있다. 절연층(160a)의 형성 방법은 도 5를 참조로 앞에서 설명되어 있으므로 반복하지 않는다.
도 5를 참조하면, 절연층(160a)이 형성된 도전층(120')은 패터닝되며, 절연층(160a) 옆에 제1 갭(P1)이 형성된다. 패터닝은 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 공정에 의할 수 있다. 이 후의 단계는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법과 동일하므로, 일 실시예에 따른 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 6을 참조하면, 후면 전극층(120) 상에 광 흡수층(130') 및 버퍼층(140')이 차례로 형성된다.
광 흡수층(130')은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다. 광 흡수층(130')은, 진공 챔버 내에 설치된 작은 전기로의 내부에 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se) 등을 넣고, 이를 가열하여 진공 증착시키는 동시증착(co-evaporation)법에 의해 형성되거나, 구리(Cu) 타겟, 인듐(In) 타겟, 갈륨(Ga) 타겟을 사용하여, 후면 전극층(120) 상에 CIG계 금속 프리커서막(precusor)막을 형성한 후, 셀렌화수소(H2Se) 가스 분위기에서 열처리함으로써 금속 프리커서막이 셀레늄(Se)과 반응하여 CIGS계 광 흡수층(130')을 형성하는 스퍼터링/셀레니제이션 법에 의해 형성될 수 있다. 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다. 이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(130')이 형성될 수 있다.
또한, 전착(electro-deposition)법, 유기금속 기상성장법(molecular organic chemical vapor deposition, 이하 MOCVD) 등에 의해 광 흡수층(130')이 형성될 수도 있다.
버퍼층(140')은 P형인 광 흡수층(130')과 N형인 윈도우 전극층(150) 간의 밴드 갭 차이를 줄이고, 광 흡수층(130')과 윈도우 전극층(150) 계면 사이에서 발생할 수 있는 전자와 정공의 재결합을 감소시키는 층으로, 화학적 용액성장법(Chemical bath deposition, CBD), 원자층 증착(Atomic layer deposition, ALD), ILGAR(Ion lay gas reaction)법 등에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 광 흡수층(130') 상에 황화 카드뮴을 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착함으로써, 버퍼층(140')을 형성할 수 있다.
도 7를 참조하면, 광 흡수층(130'), 및 버퍼층(140')을 패터닝하여, 광 흡수층(130'') 및 버퍼층(140'')을 관통하는 제2 갭(P2)이 형성된다. 제2 갭(P2)에 의해 제1 광 흡수부(131'')와 제2 광 흡수부(132'')가 분리되고, 제1 버퍼부(141'')와 제2 버퍼버(142'')가 분리된다. 제2 갭(P2)은 제2 후면 전극(122)의 상면의 일부를 노출하도록 형성된다.
제2 갭(P2)은 제1 갭(P1)에 인접하여 형성된다. 절연층(160a)은 제1 갭(P1)과 제2 갭(P2) 사이에 위치한다. 제2 갭(P2)은 바늘과 같은 끝이 날카로운 기구를 이동시켜 형성하는 기계적 스크라이빙 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 약 50㎛ 내지 약 110㎛의 폭을 가지는 바늘에 의해서, 버퍼층(140')과 광 흡수층(130')은 패터닝될 수 있다.
또한, 제2 갭(P2)은 레이저 스크라이빙 방법에 의해 형성될 수도 있다. 이때, 약 200 내지 600㎚의 파장을 가지는 레이저가 이용될 수 있다. 제2 갭(P2)의 폭은 약 100㎛ 내지 약 200㎛ 일 수 있다.
도 8을 참조하면, 버퍼층(140'') 상에 윈도우 전극층(150')이 형성된다. 이때, 제2 갭(P2) 내에도 윈도우 전극층(150')이 매립된다. 제2 갭(p2) 내에 매립된 윈도우 전극층(150')의 일부는 윈도우 전극 콘택(151c)으로 지칭될 수 있다. 이에 따라서, 윈도우 전극층(150')으로부터 연장되어, 제2 후면 전극(122)에 직접 연결되는 윈도우 전극 콘택(151c)가 제2 갭(P2) 내에 형성된다.
윈도우 전극층(150')을 형성하기 위해서, 버퍼층(140'') 상에 ZnO:B, ITO 또는 IZO 등과 같은 투명한 도전성 물질이 적층될 수 있다. 유기금속 화학증착(Metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD), 저압 화학 기상증착법(Low pressure chemical vapor deposition, LPCVD) 또는 스퍼터링(Sputtering)법 등에 의해 윈도우 전극층(150')이 형성될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 윈도우 전극층(150'), 버퍼층(140''), 및 광 흡수층(130'')이 패터닝되어, 윈도우 전극층(150), 버퍼층(140), 및 광 흡수층(130)을 관통하여 제2 후면 전극(122)을 노출하는 제3 갭(P3)이 형성된다. 제3 갭(P3)에 의해 제1 윈도우 전극(151)과 제2 윈도우 전극(152)은 분리된다.
제3 갭(P3)을 형성하기 위한 패터닝은 기계적 스크라이빙(Mechanical scribing) 또는 레이저 스크라이빙에 의해 수행될 수 있다. 제3 갭(P3)의 폭은 약 10㎛ 내지 약 100㎛ 일 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 윈도우 전극층(150)의 상면은 텍스쳐된 표면을 가질 수 있다. 텍스쳐링(texturing)이란 물리적 또는 화학적 방법에 의해 표면에 요철 형상의 패턴을 형성하는 것을 의미하는 것으로, 이와 같이 텍스쳐링(texturing)으로 윈도우 전극층(150)의 표면이 거칠어지면 입사된 빛의 반사율이 감소됨으로써 광 포획량이 증가할 수 있다. 따라서 광학적 손실이 저감되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 태양 전지 110: 기판
120: 후면 전극층 130: 광 흡수층
140: 버퍼층 150: 윈도우 전극층
160: 절연층 P1: 제1 갭
P2: 제2 갭 P3: 제3 갭

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 서로 이격되는 제1 후면 전극과 제2 후면 전극을 포함하는 후면 전극층;
    상기 후면 전극층 상에 배치되고, 상기 제2 후면 전극 상에 정의되는 콘택 영역에서 상기 제2후면 전극과 전기적으로 연결되는 제1 윈도우 전극을 포함하는 윈도우 전극층;
    상기 후면 전극층과 상기 윈도우 전극층 사이에 배치되는 광 흡수층;
    상기 제2 후면 전극의 상기 제1 후면 전극 방향의 에지와 상기 콘택 영역 사이로 정의되는 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면의 적어도 일부를 덮는 절연층을 포함하는 태양 전지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면을 전부 덮는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제2 후면 전극의 제1 부분의 상부 표면의 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 폴리이미드, 케블라, 노볼락, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌비닐아세테이트, 및 폴리카보네이트 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 질산화물 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광 흡수층은 상기 제1 후면 전극과 상기 제1 윈도우 전극 사이의 제1 광 흡수부를 포함하고, 상기 제1 광 흡수부는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 이격 공간을 매립하는 광 흡수 매립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 후면 전극의 측면, 상기 제2 후면 전극의 측면, 및 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 상기 기판과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 광 흡수부보다 도전성이 높은 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부는 상기 기판에 가까워질수록 도전성이 높은 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부는 상기 광 흡수부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부는 상기 제1 후면 전극의 전위가 상기 제2 후면 전극의 전위보다 낮아지는 경우, 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 션트 전류 경로로 기능하는 것을 특징으로 하는 태양 전지.
  12. 기판 상에 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역 사이의 제3 영역이 정의된 도전층을 형성하는 단계;
    상기 제1 영역의 상기 도전층을 제거하여, 서로 이격되는 제1 후면 전극과 제2 후면 전극을 포함하는 후면 전극층을 형성하고, 상기 제3 영역의 상기 도전층의 상부 표면의 적어도 일부 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
    상기 광 흡수층 상에 윈도우 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 태양 전지의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 윈도우 전극층을 형성하는 단계는 상기 제2 영역에서 상기 제2후면 전극과 전기적으로 연결되는 제1 윈도우 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 후면 전극층 및 상기 절연층을 형성하는 단계는,
    상기 도전층을 패터닝하여, 상기 제1 영역에서 서로 이격되는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극을 포함하는 상기 후면 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 후면 전극층을 형성한 후에, 상기 제2 후면 전극 상에 정의되는 상기 제3 영역의 상부 표면의 적어도 일부 상에 상기 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 후면 전극층 및 상기 절연층을 형성하는 단계는,
    상기 제3 영역의 상기 도전층의 상부 표면의 적어도 일부 상에 상기 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 절연층을 형성한 후에, 상기 도전층을 패터닝하여, 상기 제1 후면 전극과 상기 절연층이 상부에 형성된 제2 후면 전극을 포함하는 상기 후면 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계는 잉크젯 프린팅 방법 또는 스크린 프린팅 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계는 쉐도우 마스크를 이용한 화학적 기상 증착 방법 또는 스퍼터링 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 광 흡수층을 형성하는 단계는 상기 제1 후면 전극과 상기 제1 윈도우 전극 사이의 제1 광 흡수부를 포함하고, 상기 제1 광 흡수부는 상기 제1 후면 전극과 상기 제2 후면 전극 사이의 이격 공간을 매립하는 광 흡수 매립부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 광 흡수 매립부를 형성하는 단계는 알칼리 이온이 상기 기판으로부터 상기 광 흡수 매립부로 확산되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지의 제조 방법.
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