KR20180094808A - Method of fabrication see-through cigs thin film solar cell and see-through cigs thin film solar cell - Google Patents

Method of fabrication see-through cigs thin film solar cell and see-through cigs thin film solar cell Download PDF

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Abstract

Disclosed is a manufacturing method of an open light-transmitting CIGS thin film solar cell which can increase permeability of an opening part. The manufacturing method of an open light-transmitting CIGS thin film solar cell comprises: (a) a step of preparing a transparent base material; (b) a step of forming a transparent conductive layer on the transparent base material; (c) a step of forming a rear electrode layer on a generation unit on the transparent conductive layer and patterning a portion of a connection unit in the transparent conductive layer to form a transparent base material exposure region; (d) a step of sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an intrinsic-ZnO (IZO) layer on the transparent conductive layer and the rear electrode layer; (e) a step of removing a portion excluding the transparent base material exposure region in the connection unit from the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer to form a transparent conductive layer exposure region; and (f) a step of forming a front electrode layer. The step (e) uses a laser.

Description

개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지{METHOD OF FABRICATION SEE-THROUGH CIGS THIN FILM SOLAR CELL AND SEE-THROUGH CIGS THIN FILM SOLAR CELL}Technical Field [0001] The present invention relates to a method of manufacturing an open-type CIGS thin film solar cell, and a method of fabricating the open-type CIGS thin film solar cell using the CIGS thin-

본원은 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell and an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell.

솔라 윈도우(solar window)는 태양광을 이용하여 전력을 생산함과 동시에 창호로서 빛을 투과하는 역할을 한다. 또한, 솔라 윈도우로 적용 가능한 태양 전지는 기본적으로 최대한 빛을 많이 흡수하여 전력을 생산해야 하기 때문에 광학적으로 가시광 대역에서 불투명하다.The solar window uses solar light to produce electricity and also acts as a window to transmit light. In addition, the solar cell applicable to the solar window is optically opaque in the visible light band since it basically needs to absorb power as much as possible and produce electric power.

따라서, 태양 전지에 있어서, 투광 영역이 형성되기 위해서는 흡수재 필름이 선택적으로 제거되어야 한다. 그런데, 종래에 흡수재 소재로 CIGS 박막을 사용하는 태양전지는 기계적인 방식의 스크라이빙(mechanical scribing) 방식에 의해 흡수재 필름이 긁어져 개구부가 확보되었다. 이에 따르면, 기계적 방식에 의해 흡수재 필름이 긁어지므로, 일부 CIGS 박막이 필름에 잔류하고 있어 개구부의 투광성이 떨어진다.Therefore, in the solar cell, the absorber film must be selectively removed in order to form the light-transmitting region. Conventionally, in a solar cell using a CIGS thin film as an absorbing material, the absorber film is scratched by a mechanical scribing method to secure an opening. According to this, since the absorber film is scratched by a mechanical method, a part of the CIGS thin film is left on the film, and the light transmittance of the opening is lowered.

본원의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0071458호에 개시되어 있다.The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0071458.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개구부의 투과성을 향상시킬 수 있는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지를제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell and an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell which can improve the permeability of an opening portion.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법은, (a) 투명 모재를 준비하는 단계; (b) 상기 투명 모재 상에 투명 전도층을 형성하는 단계; (c) 상기 투명 전도층 상에서 상기 발전부에 후면전극층을 형성하고, 상기 투명 전도층 중 상기 연결부의 일부를 패터닝하여 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계; (d) 상기 투명 전도층 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계; (e) 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부를 제거하여 투명 전도층 노출 영역을 형성하는 단계; 및 (f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 (e) 단계는 레이저를 이용하는 것일 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating an opening type CIGS thin film solar cell comprising: (a) preparing a transparent base material; (b) forming a transparent conductive layer on the transparent base material; (c) forming a rear electrode layer on the power generation portion on the transparent conductive layer, and patterning a part of the connection portion of the transparent conductive layer to form a transparent parent material exposed region; (d) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent conductive layer and the rear electrode layer; (e) forming a transparent conductive layer exposed region in the back electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer by removing a portion of the connection portion except the transparent base material exposed region; And (f) forming a front electrode layer, wherein the step (e) may be a laser.

본원의 제2 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법은, (a) 투명 모재를 준비하는 단계; (b) 상기 투명 모재 상에 후면전극층을 형성하고, 상기 후면전극층 중 상기 연결부의 일부를 패터닝하여 제1 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계; (c) 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계; (d) 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제1 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부를 제거하여 제2 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계; (e) 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제2 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부를 제거하여, 상기 후면전극층의 일부의 전면을 컨택부로서 노출시키는 단계; 및 (f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 (d) 단계는 레이저를 이용하는 것일 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell comprising the steps of: (a) preparing a transparent base material; (b) forming a rear electrode layer on the transparent base material and patterning a part of the rear electrode layer to form a first transparent base material exposed region; (c) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent base material and the rear electrode layer; (d) forming a second transparent base material exposed region by removing a portion of the connection portion except for the first transparent base material exposed region in the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer; (e) removing a portion of the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer opposite to the power generation portion based on the second transparent base material exposed region of the connecting portion, thereby exposing a part of the rear electrode layer as a contact portion ; And (f) forming a front electrode layer, wherein the step (d) may be performed using a laser.

본원의 제3 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법은, (a) 투명 모재를 준비하는 단계; (b) 상기 투명 모재 상에서 상기 발전부에 후면전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계; (d) 상기 CIGS 흡수층의 적어도 일부가 상기 투명 모재와 접촉하도록, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 일부를 제거하여 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계; (e) 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부를 제거하여, 상기 후면전극층의 일부의 전면을 컨택부로서 노출시키는 단계; 및 (f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 (d) 단계는 레이저를 이용하는 것일 수 있다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating an open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell comprising the steps of: (a) preparing a transparent base material; (b) forming a rear electrode layer on the power generating unit on the transparent base material; (c) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent base material and the rear electrode layer; (d) removing a portion of the connecting portion from the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer so that at least a portion of the CIGS absorbing layer is in contact with the transparent base material, thereby forming a transparent base material exposed region; (e) removing a portion of the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer opposite to the power generation portion with respect to the transparent base material exposed region of the connection portion, thereby exposing a front surface of a part of the rear electrode layer as a contact portion; And (f) forming a front electrode layer, wherein the step (d) may be performed using a laser.

본원의 제4 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는, 투명 모재; 상기 투명 모재 상에 형성되며 투명 모재 노출 영역을 갖는 투명 전도층; 상기 투명 전도층 상에서 상기 발전부에 형성되는 후면전극층; 상기 투명 전도층 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및 전면전극층을 포함하되, 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 투명 전도층 노출 영역을 가지고, 상기 투명 모재 노출 영역 상에는 상기 CIGS 흡수층이 적층되며, 상기 IZO층 및 상기 투명 전도층 노출 영역 상에는 상기 전면전극층이 적층되고, 상기 투명 전도층 및 상기 투명 모재는 가시광선 대역에서 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역에서 상기 투명 전도층 및 상기 투명 모재보다 흡수율이 높을 수 있다.The open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell according to the fourth aspect of the present invention is a transparent base material; A transparent conductive layer formed on the transparent base material and having a transparent base material exposed region; A rear electrode layer formed on the power generation portion on the transparent conductive layer; A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent conductive layer and the rear electrode layer; And a front electrode layer, wherein the rear electrode layer, the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer have a transparent conductive layer exposed region formed by removing a portion of the connecting portion except the transparent base material exposed region by a laser, The CIGS absorption layer is stacked on the transparent base material exposed region, the front electrode layer is laminated on the IZO layer and the transparent conductive layer exposed region, and the transparent conductive layer and the transparent base material are laminated on the CIGS absorption layer, The CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer may have higher absorption ratios than the transparent conductive layer and the transparent base material in the visible light band than the IZO layer.

본원의 제5 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는, 투명 모재; 상기 투명 모재 상에 형성되며 제1 투명 모재 노출 영역을 갖는 후면전극층; 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및 전면전극층을 포함하되, 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 연결부 중 상기 제1 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 제2 투명 모재 노출 영역을 가지고, 상기 후면전극층은 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제2 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부를 가지며, 상기 제1 투명 모재 노출 영역 상에는 상기 CIGS 흡수층이 적층되고, 상기 IZO층, 상기 제2 투명 모재 노출 영역 및 상기 컨택부 상에는 상기 전면전극층이 적층되며, 상기 투명 모재는 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 상기 투명 모재보다 흡수율이 높을 수 있다.The open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell according to the fifth aspect of the present invention is a transparent base material; A rear electrode layer formed on the transparent base material and having a first transparent base material exposed region; A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent base material and the rear electrode layer; And a front electrode layer, wherein the rear electrode layer, the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer are formed by removing a portion of the connecting portion except for the first transparent base material exposing region by a laser to form a second transparent base material exposing region Wherein the rear electrode layer has a contact portion in which a portion of the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer is removed from a portion of the connection portion opposite to the second transparent base material exposed region, , The CIGS absorbing layer is laminated on the first transparent base material exposed region, the front electrode layer is laminated on the IZO layer, the second transparent base material exposed region, and the contact portion, and the transparent base material is laminated on the transparent base material in the visible light band to the infrared ray band The CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer are higher than those of the back electrode layer, the CIGS absorption layer, The rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer may have a higher absorption rate than the transparent base material in a visible light band to an infrared light band.

본원의 제6 측면에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는, 투명 모재; 상기 투명 모재 상에서 상기 발전부에 형성되는 후면전극층; 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및 전면전극층을 포함하되, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 CIGS 흡수층의 적어도 일부가 상기 투명 보재와 접촉하도록 상기 연결부 중 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 투명 모재 노출 영역을 가지고, 상기 후면전극층은 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부를 가지며, 상기 IZO 층, 상기 투명 모재 노출 영역 및 상기 컨택부 상에는 상기 전면전극층이 적층되며, 상기 투명 모재는 가시광선 대역에서 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역에서 상기 투명 모재보다 흡수율이 높을 수 있다.The open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell according to the sixth aspect of the present invention is a transparent base material; A rear electrode layer formed on the power generating unit on the transparent base material; A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent base material and the rear electrode layer; And a front electrode layer, wherein the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer have a transparent parent material exposing region formed by removing a part of the connection portion by a laser so that at least a part of the CIGS absorption layer comes into contact with the transparent primer, Wherein the rear electrode layer has a contact portion formed by exposing a part of an opposite side of the power generation portion with respect to the transparent base material exposed region of the connection portion in the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer, The transparent base material layer is laminated on the transparent base material exposed region and the contact portion and the transparent base material has a higher transmittance than the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer in the visible light band, and the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO Layer may have a higher absorption rate than the transparent base material in the visible light band.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 레이저를 이용하여 CIGS 흡수층을 제거하기 때문에 잔여물이 없어 개구부의 투과도를 향상시킬 수 있고, 종래의 CIGS 박막 태양 전지의 제조 공정과 호환성을 가지면서 간단한 방법으로 개구부를 확보할 수 있다.According to the present invention, since the CIGS absorption layer is removed by using a laser, there is no residue, and thus the transmittance of the opening can be improved. In addition, the CIGS thin film solar cell is compatible with the conventional CIGS thin- An opening can be secured.

도 1 내지 도 3은 본원의 제1 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본원의 제1 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 따라 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본원의 제1 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법의 다른 구현예에 따른 전면전극층의 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본원의 제2 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9는 본원의 제2 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 따라 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 10 내지 도 12의 (a)는 본원의 제3 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 12의 (b)는 본원의 제3 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 따라 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 13은 본원의 제1 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.FIGS. 1 to 3 are schematic cross-sectional views illustrating a method of fabricating an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell manufactured according to the method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a method of forming a front electrode layer according to another embodiment of the method of manufacturing an opening type light-transmitting type CIGS thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 6 to 8 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell manufactured according to a method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 10 to 12 (a) are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12B is a schematic cross-sectional view of an open-type light-emitting type CIGS thin film solar cell manufactured according to the method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell according to the third embodiment of the present invention.
13 is a schematic plan view illustrating a window-type solar cell according to the first embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(전방, 후방 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 1 내지 도 12를 보았을 때 전반적으로 12시 방향이 전방, 전반적으로 6시 방향이 후방 등이 될 수 있다.In the description of the embodiments of the present invention, terms relating to directions and positions (front, rear, and the like) are set based on the arrangement state of each structure shown in the drawings. For example, as shown in Figs. 1 to 12, the 12 o'clock direction may be generally front, and the 6 o'clock direction may be rearward.

본원은 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell and an open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cell.

일반적으로 CIGS박막 태양전지는기판 글래스 상에 후면전극층이 성막되고, P1 패터닝(전면전극 패터닝)이 이루어지며, CIGS흡수층, Buffer층이 형성되며, P2 패터닝(CIGS 흡수층 패터닝)이 이루어지고, 전면전극(Front electrode)층이 성막되며, P3 패터닝(CIGS흡수층-전면전극층 동시 패터닝)이 차례로 이루어져 형성되는 구조이다. 또한, 일반적으로 후면전극은 Mo 금속을 사용하고 전면전극은 Al이 도핑된 ZnO (ZnO:Al 혹은 AZO) 금속을 사용한다. 또한 불투명한 Mo 금속 특성상 일반 CIGS모듈은 불투명셀이 된다. 이러한 종래의 제조 방법은 P2 패터닝 및 P3 패터닝을 뾰족하고 단단한 금속팁을 이용하여 부드러운 CIGS흡수층을 긁어내는 기계적 패터닝(Mechanical scribing)으로 수행한다.Generally, a CIGS thin film solar cell has a rear electrode layer formed on a substrate glass, a P1 patterning (front electrode patterning), a CIGS absorption layer, a buffer layer, a P2 patterning (CIGS absorption layer patterning) (Front electrode) layer is formed, and P3 patterning (CIGS absorption layer-front electrode layer simultaneous patterning) are sequentially formed. In general, Mo metal is used for the back electrode and ZnO (ZnO: Al or AZO) metal doped with Al is used for the front electrode. Also, due to the nature of opaque Mo metal, the general CIGS module becomes an opaque cell. This conventional manufacturing method is performed by mechanical scribing in which P2 patterning and P3 patterning are sharpened and scraped off a soft CIGS absorbing layer using a hard metal tip.

혹은, 일반적으로 고효율 CIGS태양전지를 제조하기 위해서 CIGS와 금속전극의 접합은 Mo가 유리하기 때문에 투명전극위에 얇은 Mo를 성막한 구조를 사용하거나 일반 CIGS 박막 태양전지와 같이 Mo 전극을 그대로 사용한다. 이 경우 개구부에 Mo 물질이 남아 있지 않도록 패터닝 혹은 마스킹을 통해 발전부에만 Mo가 형성하도록 하는 공정을 선택할 필요가 있다.Alternatively, in order to fabricate a high-efficiency CIGS solar cell, since the Mo is advantageous in bonding the CIGS and the metal electrode, a structure in which a thin Mo film is formed on the transparent electrode or a Mo electrode similar to a general CIGS thin film solar cell is used. In this case, it is necessary to select the step of forming Mo only in the power generation portion through patterning or masking so that the Mo material does not remain in the opening portion.

본원은 이러한 공정들과 관련된 것으로서, 연결부의 개구부를 통해 투광이 가능하도록 연결부 후면전극에 불투명한 Mo 금속대신 투명전극(예시적으로, 투명전극으로는 ITO(Indium tin oxide), 혹은 Al, Ga, 등의 불순물이 도핑된 SnOx(Tin oxide), ZnO(Zinc oxide) 계 물질을 사용할 수 있다)이 적용되는 공정 및 연결부의인 개구부에 Mo 물질이 남아 있지 않도록 패터닝 혹은 마스킹을 통해 발전부에만 Mo가 형성하도록 하는 공정을 위한 몇가지 제조 공정안을 제시하고자 한다. 이하에서 구체적으로 상술한다.The present invention relates to such processes, and a transparent electrode (for example, indium tin oxide (ITO) or a transparent electrode such as Al, Ga, or the like is used instead of the Mo metal opaque to the rear electrode of the connection unit so that light can be transmitted through the opening of the connection unit. (Tin oxide) and ZnO (zinc oxide) based materials doped with impurities such as ZnO (zinc oxide) can be used), Mo is deposited only in the power generation portion through patterning or masking And the like. This will be described in detail below.

먼저, 본원의 제1 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법(이하 '본 제1 제조 방법'이라 함)에 대하여 설명한다.First, a description will be given of a method of manufacturing an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "first manufacturing method").

본 제1 제조 방법은 발전부와 연결부(투명전극(Transparent electrode)의 연결부)로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 관한 것이다.The first manufacturing method relates to a method of fabricating an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion (a connection portion of a transparent electrode).

발전부는 불투명한 CIGS 박막으로 태양광을 흡수하여 전력을 생산하는 기능을 담당한다. 또한 투명 모재 및 전면전극층(투명전극)으로 구성된 연결부는 복수 개의 발전부를 구체적으로, 복수 개의 발전부 각각의 CIGS 셀을 전기적으로 직렬 연결하는 기능을 담당할 뿐만 아니라, 불투명한 복수 개의 발전부 간의 벌어진 간격사이에 개구부(투광 영역)가 형성되게 하여 가시광선이 투과되게 한다. 투광형 태양전지는 이러한 불투명한 발전부와 개구형 연결부의 면적비에 따라서 발전 효율과 전체 유효 투과율이 결정된다. 본원에서는 이 발전부의 CIGS 필름을 선택적으로 패터닝하여 개구부로 만들 수 있게 하는 전체 소자 구조와 공정 방법에 대한 것이다. The power generation part is responsible for the function of generating electricity by absorbing sunlight with opaque CIGS thin film. In addition, the connection part composed of the transparent base material and the front electrode layer (transparent electrode) functions not only to electrically connect the CIGS cells of each of the plurality of power generation parts electrically in series, but also to connect the plurality of opaque power generation parts So that an opening (light-transmitting region) is formed between the gaps to allow visible light to pass through. In the light projecting type solar cell, the power generation efficiency and the total effective transmittance are determined according to the area ratio of the opaque power generation section and the open type connection section. The present invention relates to an overall device structure and a process method for selectively patterning a CIGS film of the power generation portion into an opening portion.

본 제1 제조 방법에 따라 제조되는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는 발전부와 투명전극(Transparent electrode)의 연결부로 구분할 수 있다. 위아래 방향의 불투명한 셀들이 가로 방향으로 투명전극으로 서로 직렬 연결되어 있는 구조이다.The open type CIGS thin film solar cell manufactured according to the first production method can be classified into a connection part between a power generation part and a transparent electrode. Opaque cells in the up and down directions are connected in series to one another in the transverse direction as transparent electrodes.

본 제1 제조 방법은 투명 모재(11)를 준비하는 단계를 포함한다. 예시적으로, 투명 모재는 글래스(glass) 기판일 수 있다.The first manufacturing method includes a step of preparing a transparent base material 11. Illustratively, the transparent base material may be a glass substrate.

또한, 도 1의 (a)를 참조하면, 본 제1 제조 방법은 투명 모재(11) 상에 투명 전도층(12)(TE, Transparent electrode)을 형성하는 단계를 포함한다. 투명 전도층(12)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO, 도핑된 SnO 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다시 말해, 투명 전도층(12)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO 및 도핑된 SnO 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 예시적으로, 도핑된 SnO로는 Al, Ga, 등의 불순물이 도핑된 SnOx(Tin oxide)계 물질이 사용될 수 있고, 도핑된 ZnO로는 Al, Ga, 등의 불순물이 도핑된 ZnO계 물질이 사용될 수 있다. 또한, 투명 전도층(12)의 성막법으로는 sputter, 화학적 기상증착방법 (CVD), 전자빔 증착방식 등이 이용될 수 있다.1 (a), the first manufacturing method includes a step of forming a transparent conductive layer 12 (TE, Transparent electrode) on the transparent base material 11. The material of the transparent conductive layer 12 may include one or more of ITO, doped ZnO, doped SnO, and the like. In other words, the material forming the transparent conductive layer 12 may include a combination of at least one of ITO, doped ZnO, and doped SnO. Illustrative examples of the doped SnO 2 include SnO x (Tin oxide) -based materials doped with impurities such as Al and Ga, and ZnO-based materials doped with impurities such as Al and Ga are used as doped ZnO . The transparent conductive layer 12 may be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD), an electron beam evaporation method, or the like.

또한, 도 1의 (b) 및 (c)를 참조하면, 본 제1 제조 방법은 투명 전도층(12) 상에서 발전부에 후면전극층(13)을 형성하고 투명 전도층(12) 중 연결부의 일부를 패터닝하여 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 단계를 포함한다.1 (b) and 1 (c), in the first manufacturing method, the rear electrode layer 13 is formed on the transparent conductive layer 12 in the power generation portion and a part of the connection portion of the transparent conductive layer 12 Thereby forming a transparent base material exposed region 111. [0031] As shown in FIG.

도 1의 (b)를 참조하면, 마스크(91)를 이용한 선택적 성막에 의해 투명 전도층(12) 상에서 발전부에 후면전극층(13)이 형성될 수 있다. 마스크는 쉐도우 마스크(shadow mask)일 수 있다. 마스크(91)의 폭(도 1의 (b) 참조 3시-9시 방향의 길이)과 주기는 발전부의 면적과 연결부의 면적비에 의해 결정될 수 있고, 이는 유효투과율을 결정할 수 있다. 참고로, 마스크(91)의 주기라 함은, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는 복수 개가 나열되는 형태로 제조될 수 있는데, 이때, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지와 이웃하는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 형성시 배치되는 마스크(91) 간의 배치 간격을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 1 (b), the rear electrode layer 13 may be formed on the power generating portion on the transparent conductive layer 12 by selective film formation using the mask 91. The mask may be a shadow mask. The width and the period of the mask 91 (the length in the direction of 3 o'clock-9 o'clock with reference to Fig. 1 (b)) can be determined by the area of the power generation portion and the area ratio of the connecting portion, which can determine the effective transmittance. For reference, the period of the mask 91 may be a plurality of open-type light-emitting type CIGS thin-film solar cells. In this case, the open-type light-emitting type CIGS thin- And the spacing between the masks 91 disposed in the formation of the CIGS thin film solar cell.

또한, 후면전극층(13)을 형성하는 물질은 Mo 금속을 포함할 수 있다.In addition, the material forming the back electrode layer 13 may include a Mo metal.

또한, 도 1의 (c)를 참조하면, 투명 전도층(12) 중 연결부의 일부를 패터닝해 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 것은 레이저를 통한 패터닝에 의해 이루어질 수 있다. 레이저는 연속 출력레이저와 펄스 출력레이저 등이 있다. 이 중 연속 출력레이저는 가공부위 주위에 열에 의한 변형이 많이 발생해 패터닝과 같은 미세가공에는 적용하기 어려워 철판 등의 금속을 절단하는 용도나 용접 등에 주로 사용된다. 펄스 출력레이저는 순간적인 가열과 냉각을 반복하기 때문에 연속 출력레이저보다 상대적으로 가공부위 주위에 열에 의한 변형이 적다. 따라서 패터닝 등과 같은 미세가공에 보다 더 적합하다. 열에 의한 변형은 태양전지의 효율이나 개방전압을 감소시키는 영향을 줄 수 있으므로 본 원에서는 열에 의한 변형이 적은 펄스 출력레이저를 사용한다. 예시적으로, 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저에 의해 패터닝이 이루어질 수 있는데, 이를테면, 적외선 펄스 레이저에 의해 패터닝이 이루어지거나, 가시광선 레이저에 의해 패터닝이 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 1 (c), forming a transparent base material exposed region 111 by patterning a part of the connection portion of the transparent conductive layer 12 may be performed by laser patterning. The laser may be a continuous output laser or a pulse output laser. Among them, the continuous output laser is mainly used for the purpose of cutting metal such as an iron plate and welding, because it is hardly applied to fine processing such as patterning due to a lot of heat deformation around a processing part. Pulse output laser has less thermal deformation around the processing area than continuous output laser because it repeats instantaneous heating and cooling. Therefore, it is more suitable for fine processing such as patterning. Thermal deformation may affect the efficiency and open-circuit voltage of a solar cell, so we use a pulse-output laser with less heat distortion. Illustratively, the patterning can be performed by a laser in the visible light band or the infrared light band, such as by an infrared pulse laser, or by a visible light laser.

본원에 있어서, 레이저에 의한 층 제거시, 제거해야 하는 대상에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상이 포함될 때에는 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저를 이용할 수 있고, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)을 남기면서 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 상의 다른 층들을 제거할 때에는 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다.In the present invention, when one or more of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 is included in the object to be removed when the layer is removed by the laser, a laser of a visible light band to an infrared band can be used, A visible light band laser may be used to remove other layers on the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 while leaving the rear electrode layer 12 and the rear electrode layer 13. [

이 때, 제거 대상이 되는 물질의 증착 위치에 따라 레이저의 초점(포커스)의 위치가 달라질 수 있다. 레이저가 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사될 때, 제거 대상이 여러 층인 경우, 레이저의 초점 위치를 상기 여러 층 중 가장 후방에 있는 층(투명 모재에 가장 가까운 층)의 후면(후방으로 이웃하는 층과의 경계면)에 맞춤이 바람직하고, 제거 대상이 단일 층인 경우, 레이저의 초점 위치를 상기 단일 층의 후면(후방으로 이웃하는 층과의 경계면)에 맞춤이 바람직하다. 예시적으로, 제거해야 하는 대상이 투명 전도층(12)인 경우, 레이저의 초점 위치를 투명 모재(11)와 투명 전도층(12) 사이의 경계면(투명 전도층(12)의 후면)에 맞출 수 있다. 또한, 투명전도층(12) 을 남기면서 투명전도층(12) 상의 다른 층들을 제거할 때에는 레이저의 초점 위치를 투명 전도층(12)과 다른 층들과의 경계면(다른 층들 중 투명 전도층과 맞닿는 층의 후면)에 맞출 수 있다.At this time, the position of the laser focus (focus) may be changed depending on the deposition position of the substance to be removed. When the laser is irradiated forward from the rear of the transparent base material, when the object to be removed is a plurality of layers, the focus position of the laser is changed from the rear side of the most rear layer (the layer closest to the transparent base material) , And when the object to be removed is a single layer, it is preferable that the focal position of the laser is aligned with the rear surface (interface with the layer adjacent to the rear side) of the single layer. Illustratively, when the object to be removed is the transparent conductive layer 12, the focus position of the laser is matched to the interface between the transparent base material 11 and the transparent conductive layer 12 (the rear surface of the transparent conductive layer 12) . When the other layers on the transparent conductive layer 12 are removed while leaving the transparent conductive layer 12, the focus position of the laser is set to the interface between the transparent conductive layer 12 and the other layers The back side of the layer).

다만, 레이저의 포커스의 오차 범위는 사용되는 레이저에 따라 조금씩 차이가 있으나 박막의 경우, 사용되는 물질의 두께가 포커스의 오차 범위에 포함되는 경우가 있다. 이 때에는 일반적으로 포커스(초점)의 위치를 투명모재(11)와 투명 모재(11) 바로 위(전면 상)에 증착된 물질의 경계면에 맞춘다. 또한 패터닝의 횟수를 조정할 수 있으며 일반적으로 원하는 규격의 패턴을 제작하기 위해 한 번의 패터닝 공정을 진행하나 필요에 따라 두 번 이상의 패터닝 공정을 진행할 수 있다.However, the focus error range of the laser differs slightly depending on the laser used, but in the case of a thin film, the thickness of the material used may be included in the focus error range. In this case, the position of the focus (focus) is generally matched to the interface between the transparent base material 11 and the material deposited just above the transparent base material 11 (on the front side). Also, the number of times of patterning can be adjusted, and in general, one patterning process is performed to fabricate a pattern of a desired standard, but the patterning process can be performed twice or more as needed.

또한 효과적인 공정을 위해 각 공정별로 서로 다른 펄스 폭을 가진 레이저를 이용할 수 있다. 제거해야 하는 대상에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상이 포함될 때에는 펄스 폭을 수백ps(picosecond)에서 수 ns(nanosecond)의 범위의 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 투명전도층(12)을 남기면서 투명전도층(12) 상의 다른 층들을 제거할 때에는 수십ns의 범위를 가지는 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 그 중, 최적 ns의 범위는 10~30ns의 범위이다.Also, for effective processing, lasers with different pulse widths can be used for each process. When one or more of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 is included in the object to be removed, a laser beam having a pulse width ranging from several hundred picoseconds to several ns (nanoseconds) . On the other hand, when removing the transparent conductive layer 12 and other layers on the transparent conductive layer 12 while leaving the transparent conductive layer 12, it is preferable to use a laser of a visible light band or an infrared band having a range of several tens of ns. The optimum range of ns is 10 to 30 ns.

가시광선 대역의 레이저의 경우, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상을 제거할 수 있는 레이저 출력과 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)은 제거하지 않으면서 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 전방의 다른 층들을 선택적으로 제거할 수 있는 레이저 출력은 서로 다르게 제어될 수 있다.The laser output capable of removing at least one of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 and the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 can be removed without removing the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, The laser output capable of selectively removing the layer 12 and the other layers in front of the back electrode layer 13 can be controlled differently.

레이저의 출력은 일반적으로 Shot energy density로 비교하게 되는데 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상을 제거할 시 필요한 shot energy density는 60~100nJ/um2의 출력 범위를 가지도록 레이저의 출력에 영향을 주는 전류, 주파수 등을 조절하며 투명 전도층(12)은 남기고 투명 전도층(12) 상의 다른 층을 선택적으로 제거할 시 필요한 shot energy density는 10~30nJ/um2의 출력을 가지도록 레이저의 출력에 영향을 주는 전류, 주파수 등을 조절한다.Laser output is generally there is the comparison with Shot energy density transparent conductive layer 12 and rear electrode layer (13) shot required when you want to remove one or more of the energy density of the laser to have an output range of 60 ~ 100nJ / um 2 Frequency and the like, and the shot energy density required to selectively remove other layers on the transparent conductive layer 12 while leaving the transparent conductive layer 12 is an output of 10 to 30 nJ / um 2 Adjust the current, frequency, etc. that affect the output of the laser to have.

구체적으로, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)은 다른 층(이를테면, CIGS 흡수층(14) 버퍼층(15) 및 IZO층(16))들보다 가시광선 대역의 레이저에 대한 흡수율이 상당히 낮으나 흡수가 일어나지 않는 것은 아니다. 따라서, 가시광선 대역 레이저의 파워(출력) 제어에 따라, 다른 층을 제거할 때 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)을 함께 제거하거나, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)은 남기면서 다른 층을 선택적으로 제거할 수 있다. 따라서, 제거해야 하는 대상에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상이 포함되었을 때 가시광선 대역의 레이저를 이용하는 경우, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)이 제거될 수 있도록 레이저의 파워(출력)가 제어될 수 있다.Specifically, the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 have a significantly lower absorption rate for the laser in the visible light band than the other layers (such as the CIGS absorption layer 14, buffer layer 15 and IZO layer 16) Absorption does not occur. The transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 may be removed together or the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 may be removed together with the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, Lt; RTI ID = 0.0 > layer < / RTI > Therefore, when a laser in the visible light band is used when at least one of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 is included in the object to be removed, the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 are removed The power (output) of the laser can be controlled.

한편, 적외선 대역의 레이저의 경우, 가시광선 대역의 레이저에 비해 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)의 흡수율이 더 높다. 따라서, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상을 제거할 때에는 적외선 대역의 레이저를 이용함이 보다 바람직할 수 있다. 이러한 의미에서, 제거해야 하는 대상에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상이 포함되면, 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저로서 적외선 대역의 레이저가 이용될 수 있다. 적외선 대역의 레이저는 980 nm 내지 1300 nm 파장 대역을 가질 수 있다. 예시적으로, 상기 적외선 대역은 1050 nm 파장 대역일 수 있다. 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상을 제거할 시 필요한 shot energy density는 60~100nJ/um2의 출력 범위를 가지도록 레이저의 출력에 영향을 주는 전류, 주파수 등을 조절한다.On the other hand, in the case of an infrared band laser, the absorption rate of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 is higher than that of the laser in the visible light band. Therefore, when removing at least one of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, it may be more preferable to use an infrared band laser. In this sense, if at least one of the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 is included in the object to be removed, a laser in the infrared band can be used as the laser in the visible light band or the infrared light band. A laser in the infrared band can have a wavelength band from 980 nm to 1300 nm. Illustratively, the infrared band may be a 1050 nm wavelength band. Transparent shot energy density required when you want to remove one or more of the conductive layer 12 and rear electrode layer 13 is adjusted to so as to have an output range of 60 ~ 100nJ / um 2 that affect the laser output current, frequency, etc. .

도 1의 (c)를 참조하면, 투명 전도층(12) 중 연결부의 일부를 패터닝해 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 것은, 적외선 대역(980 nm 내지 1300 nm 파장 대역)의 레이저를 shot energy density 60~100nJ/um2의 출력 범위로 투명모재(11)의 후방에서 전방으로 조사함으로써 수행되는 레이저 패터닝에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 이때 레이저 포커스(초점)는 투명모재(11)와 투명모재(11) 바로 위에 적층된 투명 전도층(12) 사이의 경계면(투명 모재의 상면)에 맞출 수 있다. 이때 레이저는 펄스 레이저일 수 있으며, 상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 투명 전도층(12)을 제거하기 위한 패터닝 수행을 위해 수백ps(picosecond)에서 수 ns(nanosecond)의 범위(100 ps 이상, 10 ns 미만)로 설정함이 바람직하다.Referring to FIG. 1 (c), forming a transparent base material exposed region 111 by patterning a part of the connection portion of the transparent conductive layer 12 is performed by irradiating a laser beam of an infrared band (980 nm to 1300 nm wavelength band) by irradiating the transparent base material 11 forward from the rear with an output range of energy density of 60 to 100 nJ / um 2 . At this time, the laser focus (focus) can be aligned with the interface (the upper surface of the transparent base material) between the transparent base material 11 and the transparent conductive layer 12 stacked just above the transparent base material 11. The pulse width of the pulsed laser may range from several hundred picoseconds to several nanoseconds (100 ps or more, 10 ns or more) for patterning to remove the transparent conductive layer 12, ) Is preferable.

투명 모재(11)는 투명 전도층(12)보다 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저에 대한 투과율이 높고, 투명 전도층(12)은 투명 모재(11)보다 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저에 대한 흡수율이 높을 수 있다.The transmittance of the transparent base material 11 to the visible light band to the infrared band laser is higher than that of the transparent conductive layer 12 and the transmittance of the transparent conductive layer 12 to the visible light band to the infrared band laser Can be high.

또한, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저는 투명 모재 노출 영역(111)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다. 이에 따라, 상기 레이저는 투명 모재(11)를 통과하여 투명 전도층(12)을 선택적으로 제거할 수 있다. 이때, 후면전극층(13)의 경계와 패턴(투명 모재 노출 영역(111))의 마진(b)은 0 um 초과, 100 um 이하일 수 있다. 또한, 패턴(투명 모재 노출 영역(111))의 폭(a)은 20 um 내지 100 um일 수 있다.In addition, the visible light band or the infrared band laser may be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the transparent base material exposed region 111. Accordingly, the laser can selectively remove the transparent conductive layer 12 through the transparent base material 11. At this time, the margin (b) of the boundary of the rear electrode layer 13 and the pattern (transparent parent material exposed region 111) may be more than 0 um and less than 100 um. Further, the width (a) of the pattern (transparent parent material exposed region 111) may be 20 [mu] m to 100 [mu] m.

또한, 도 2의 (a)를 참조하면, 본 제1 제조 방법은 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 상에 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 순차적으로 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 단계에서, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 후면전극층(13), 후면전극층(13)이 형성되지 않아 노출된 투명 전도층(12) 및 투명 모재 노출 영역(111) 상에 적층될 수 있다. 이에 따라, CIGS 흡수층(14)은 투명 모재 노출 영역(111)을 통해 투명 모재(11)에 접촉될 수 있다.2 (a), the first manufacturing method includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and an IZO (intrinsic) layer on the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, -ZnO) layer 16 in this order. In this step, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 are formed on the exposed transparent conductive layer 12 and the transparent parent material exposed region (not shown) in which the rear electrode layer 13, the rear electrode layer 13, 111). ≪ / RTI > Thus, the CIGS absorption layer 14 can be contacted to the transparent base material 11 through the transparent base material exposed region 111. [

예시적으로, CIGS 흡수층(14)을 이루는 물질은 Cu, In, Ga, Se 및 S 중 하나 이상의 조합을 포함할수 있다. 또한, CIGS 흡수층(14)을 이루는 물질의 조합은 필요에 따라 Na, Pd, Ag 등의 불순물을 포함할 수 있다. 또한, CIGS 흡수층(14)의 성막법에는 스퍼터를 통한 전착후 Se 및 S가 포함된 외기에 노출시켜 열처리를 통해 결정화 하는 것, thermal evaporation, 전기도금방식, 액상 코팅후 열처리 등 과 같은 일반적인 CIGS박막 태양전지에서 사용하는 방식들이 사용될 수 있다.Illustratively, the material forming the CIGS absorption layer 14 may comprise a combination of at least one of Cu, In, Ga, Se, and S. In addition, the combination of the materials constituting the CIGS absorption layer 14 may contain impurities such as Na, Pd and Ag, if necessary. The CIGS absorption layer 14 may be formed by a conventional CIGS thin film such as crystallization through heat treatment after exposure to external air containing Se and S after sputtering, thermal evaporation, electroplating, and heat treatment after liquid coating Methods used in solar cells can be used.

또한, 버퍼층(15)을 이루는 물질은 ZnO 및 CdS 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 버퍼층(15)을 이루는 물질의 조합은 S, O 등의 불순물을 포함할 수 있다. 또한, 버퍼층(15)의 성막법에는 chemical bath deposition, automiclayer deposition, CVD 등 일반적인 반도체 성막법이 가능하며 본원에서는 버퍼층(15)의 성막법을 한정하지 않는다. 이와 같이, 본원에서는 , CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16) 각각의 특별한 성장 및 성막법을 한정하지 않는다.In addition, the material forming the buffer layer 15 may include a combination of at least one of ZnO and CdS. In addition, the combination of materials constituting the buffer layer 15 may include impurities such as S, O, and the like. The buffer layer 15 may be formed by a general semiconductor deposition method such as chemical bath deposition, automotive layer deposition, or CVD. The buffer layer 15 is not limited to the deposition method. As described above, the present invention does not limit the special growth and film formation methods of the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, respectively.

또한, 도 2의 (b)를 참조하면, 본 제1 제조 방법은 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 투명 모재 노출 영역(111)에 대응하는 부분을 제외한 일부를 제거하여 투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 단계를 포함한다. 도 2의 (b)를 참조하면, 투명 전도층 노출 영역(121)은 투명 모재 노출 영역(111)을 사이에 두고, 다시 말해, CIGS 흡수층(14)과 투명 모재(11)가 접촉하는 영역을 사이에 두고 발전부의 반대측에 형성될 수 있다. 투명 전도층 노출 영역(121)은 개구부를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the first manufacturing method of the present embodiment includes a transparent base material exposed region 111 in the connection portion in the rear electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, To form a transparent conductive layer exposed region 121 by removing a portion except a portion corresponding to the transparent conductive layer exposed region 121. Referring to FIG. 2B, the transparent conductive layer exposed region 121 has a transparent base material exposed region 111 therebetween, that is, a region where the CIGS absorption layer 14 and the transparent base material 11 are in contact with each other And can be formed on the opposite side of the power generation section. The transparent conductive layer exposed region 121 may form an opening.

투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 단계는 레이저를 이용한다. 예시적으로, 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 구체적으로, 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)는 가시광선 대역에서 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역에서 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 단계는 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 이와 같이, 본 제1 제조 방법은 가시광선 대역 레이저를 이용하여 투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 단계를 수행함으로써, 투명 전도층(12)을 남겨두고 투명 전도층(12) 상의 CIGS 흡수층(14) 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 선택적으로 제거되게 할 수 있다. 예를 들어, 400 nm 내지 600 nm 대역 레이저가 사용될 수 있다. 또한, 가시광선 대역 계열의 펄스 레이저가 이용될 수 있다. 이에 따라, 가시광선 대역 레이저는 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)를 통과하여 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)을 선택적으로 제거할 수 있다. 또한, 레이저는 펄스 레이저일 수 있다. 이 공정은 레이저 출력에 의해 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)을 효과적으로 제거할 수 있으며 투명 전도층(12) 상에 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)들의 잔여물을 남기지 않아 높은 투과율을 유지하며 잔여물을 제거하기 위한 추가적인 공정이 없는 장점을 가진다.The step of forming the transparent conductive layer exposed region 121 uses a laser. Illustratively, a visible light band laser can be used. Specifically, the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 have a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 in the visible light band, and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 And the IZO layer 16 may have a higher absorption rate than the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 in the visible light band. Thus, the step of forming the transparent conductive layer exposed region 121 may be performed in such a manner that the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 are selectively left and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 A visible light band laser can be used. Thus, in the first manufacturing method, the transparent conductive layer 12 is left as it is by performing the step of forming the transparent conductive layer exposed region 121 using the visible light band laser to form the CIGS absorption layer 12 on the transparent conductive layer 12 (14) The buffer layer 15 and the IZO layer 16 can be selectively removed. For example, a 400 nm to 600 nm band laser may be used. Also, a pulse laser of the visible light band series can be used. Accordingly, the visible light band laser can selectively remove the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 through the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11. The laser may also be a pulsed laser. This process can effectively remove the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 by the laser output and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are formed on the transparent conductive layer 12, Leaving the remainder of the strips 16 to remain at high transmittance and there is no additional process to remove the remainder.

도 2의 (b)를 참조하면, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 투명 모재 노출 영역(111)에 대응하는 부분을 제외한 일부를 제거하여 투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 것은, 가시광선 대역(400 nm 내지 600 nm 파장 대역)의 레이저를 shot energy density 10~30nJ/um2의 출력 범위로 투명모재(11)의 후방에서 전방으로 조사함으로써 수행되는 레이저 패터닝에 의해 투명 전도층(12)을 제거하지 않는 방향으로 선택적으로 이루어질 수 있다. 또한, 이때 레이저 포커스(초점)는, 전술한 바와 같이 본원의 각 층들이 레이저의 포커스의 오차 범위에 포함되는 매우 얇은 박막임을 고려하여, 투명모재(11)와 투명모재(11) 바로 위에 적층된 투명 전도층(12) 사이의 경계면(투명 모재의 상면)에 맞출 수 있다. 그 대신에, 레이저의 대역, 출력 및 펄스 폭을 조절함으로써 투명모재(11) 및 투명 전도층(12)을 남기고 투명 전도층(12) 상의 층들을 선택적으로 제거하는 공정이 수행될 수 있다. 레이저는 펄스 레이저일 수 있으며, 상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 투명모재(11) 및 투명 전도층(12)은 남기고 투명 전도층(12) 상측의 층들을 제거하기 위한 패터닝 수행을 위해 수십 ns의 범위(10 ns 이상, 100 ns 미만, 바람직하게는 10~30 ns)로 설정함이 바람직하다. 이와 같은 조건에 따른 레이저 조사에 의하면, 제거 대상층들 중 최후단에 위치한 CIGS 흡수층(14)이 기화되면서 그 상부의 층들은 CIGS 흡수층(14)이 기화되면서 발생되는 압력에 의해 물리적으로(기계적으로) 뜯겨나가는 형태로 효과적으로 제거될 수 있다.Referring to FIG. 2 (b), a portion of the connection portion excluding the portion corresponding to the transparent base material exposed region 111 is removed from the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, the formation of the region 121, performed by irradiating a laser of a visible light band (400 nm to 600 nm wavelength band) in the forward direction from the rear of the transparent base material 11 to the output range of the shot energy density 10 ~ 30nJ / um 2 The transparent conductive layer 12 may be selectively removed by laser patterning. In this case, considering the fact that the laser focus (focus) is a very thin film in which the layers of the present invention are included in the focus error range of the laser as described above, the laser focus (focus) (The upper surface of the transparent base material) between the transparent conductive layers 12. Instead, the process of selectively removing the layers on the transparent conductive layer 12 while leaving the transparent base material 11 and the transparent conductive layer 12 by adjusting the band, the output, and the pulse width of the laser can be performed. The pulse width of the pulsed laser may be in the range of several tens of nanoseconds (ns) for performing the patterning to leave the transparent base material 11 and the transparent conductive layer 12 and to remove the layers above the transparent conductive layer 12 (10 ns or more, less than 100 ns, preferably 10 to 30 ns). According to the laser irradiation according to the above conditions, the CIGS absorption layer 14 located at the rear end of the removal target layers is vaporized, and the upper layers thereof are physically (mechanically) moved by the pressure generated as the CIGS absorption layer 14 is vaporized. It can be effectively removed in a tear-off form.

또한, 가시광선 대역 레이저는 투명 전도층 노출 영역(121)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다. 또한, 참고로, 레이저가 투명 전도층 노출 영역(121)의 폭에 대응하여 조사된다는 것은, 투명전도층 노출 영역(121)이 미리 설정된 폭을 가지고 형성되도록 가시광선 대역 레이저가 조시되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 참고로, 투명 전도층 노출 영역(121)의 패턴 마진(pattern margin)(c, d)은 0 um초과, 100 um 이하일 수 있다. 구체적으로, 투명 전도층 노출 영역(121)과 투명 모재 노출 영역(111) 사이의 패턴 마진(c) 및 투명 전도층 노출 영역(121)과 후면 전극층(13) 사이의 패턴 마진(d)은 0 um 초과, 100 um 이하일 수 있다.Further, the visible light band laser can be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the transparent conductive layer exposed region 121. [ Note that the fact that the laser is irradiated corresponding to the width of the transparent conductive layer exposed region 121 means that the visible light band laser is turned on so that the transparent conductive layer exposed region 121 is formed with a predetermined width . Also, for reference, the pattern margin (c, d) of the transparent conductive layer exposed region 121 may be more than 0 um and less than 100 um. Specifically, the pattern margin (c) between the transparent conductive layer exposed region 121 and the transparent parent material exposed region 111 and the pattern margin d between the transparent conductive layer exposed region 121 and the back electrode layer 13 are 0 gt; um, < / RTI >

또한, 도 3의 (a)를 참조하면, 본 제1 제조 방법은 전면전극층(17)을 형성하는 단계를 포함한다. 전면전극층(17)은 일반적인 방식의 증착방식들에 의해 형성될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)을 이루는 물질은 도핑된 ZnO를 포함하거나, 또는 투명 전도층(12)을 이루는 물질과 동일할 수 있다. 전면전극층(17)은 투명할 수 있다.3 (a), the first manufacturing method includes the step of forming the front electrode layer 17. The front electrode layer 17 may be formed by conventional deposition methods. The material of the front electrode layer 17 may include doped ZnO or may be the same material as the transparent conductive layer 12. The front electrode layer 17 may be transparent.

또한, 전면전극층(17)을 형성하는 단계에서, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다.In addition, in the step of forming the front electrode layer 17, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion.

예시적으로, 도 3의 (b)를 참조하면, 전면전극층(17)이 형성된 후, 전면전극층(17)은 투명 전도층(12)과 전면전극층(17)간의 전기 절연을 위해 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16) 혹은 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16) 과 함께 패터닝될 수 있다. 이를테면, 전면전극층(17)이 발전부와 연결부 전체 영역에 적층된 후 상기와 같은 패터닝이 이루어질 수 있다. 전면전극층(17), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)의 패터닝은 기계적 스크라이빙 방식에 의해 이루어질 수 있다. 혹은 상술한 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 투명 모재 노출 영역(111)에 대응하는 부분을 제외한 일부를 제거하는 단계에서는 사용된 레이저 방식에 의해 상기 패터닝이 이루어질 수 있다. 패터닝 공정에 따라 후면전극층(13)은 잔류할 수 있다. 패터닝의 폭(e)은 20 um 내지 100 um일 수 있다. Referring to FIG. 3B, after the front electrode layer 17 is formed, the front electrode layer 17 is formed on the rear electrode layer 13 for electrical insulation between the transparent conductive layer 12 and the front electrode layer 17 The CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 or the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, as shown in FIG. For example, the front electrode layer 17 may be deposited over the entire area of the power generation portion and the connection portion, and then patterned as described above. Patterning of the front electrode layer 17, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 can be performed by a mechanical scribing method. In the step of removing a portion of the connecting portion except the portion corresponding to the transparent base material exposed region 111 in the rear electrode layer 13, the CIGS absorbing layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16, The patterning can be performed. Depending on the patterning process, the back electrode layer 13 may remain. The width (e) of the patterning may be between 20 um and 100 um.

참고로, 전기 절연을 위해 전면전극층(17)이 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝되어 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 단면도가 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 이러한 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지는 전면전극층(17)이 IZO층(16)의 전면 상, 투명 전도층 노출 영역(121)의 전면 상 및 투명 전도층 노출 영역(121)을 둘러싸는 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)의 내측면 상에 형성될 수 있다. For reference, a cross-sectional view of an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell manufactured by patterning the front electrode layer 17 together with the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 for electrical insulation is shown in FIG. . 4, in the opening type CIGS thin film solar cell, the front electrode layer 17 is formed on the front surface of the IZO layer 16, on the front surface of the transparent conductive layer exposed region 121, and on the transparent conductive layer exposed region 121 The CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 surrounding the IZO layer 16.

또는, 도 5의 (a)를 참조하면, 전면전극층(17)은 투명 전도층(12)과 상기 전면전극층(13)간의 전기 절연을 위해 연결부 중 일부를 마스킹한 상태에서 증착 형성될 수 있다. 이에 따르면, 도 5의 (b)를 참조하면, 전면전극층(17)이 IZO층(16)의 전면 상, 및 투명 전도층 노출 영역(121)의 투명 모재 노출 영역(111)에 가까운 부분의 전면 상에 형성될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)은 투명 전도층 노출 영역(121)을 둘러싸는 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)의 내측면의 일부(이를 테면, 내측면 중 투명 모재 노출 영역(111)을 향하는 부분)에 형성될 수 있다. 참고로, 전면전극층(17)의 형성시 마스크가 이용되되, 일반적인 방식의 증착 방식은 모두 적용 가능할 수 있다. 또한, 마스크 얼라인 마진(c)은 0 um 초과, 100 um 이하일 수 있다. 이를 통해 투광부의 전면전극층(13)에 의한 추가적인 투과율 손실 없이 기존에 증착된 투명 전도층(12)의 투과율만을 이용해 보다 높은 투과율을 유지할 수 있다.5 (a), the front electrode layer 17 may be formed by vapor deposition in a state where a part of the connection portions is masked for electrical insulation between the transparent conductive layer 12 and the front electrode layer 13. 5B, the front electrode layer 17 is formed on the front surface of the IZO layer 16 and on the front surface of the transparent conductive material exposed region 121 near the transparent mother material exposed region 111 Lt; / RTI > The front electrode layer 17 is formed on the inner surface of the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 surrounding the transparent conductive layer exposed region 121 The region facing the region 111). For reference, a mask is used in forming the front electrode layer 17, but a general deposition method may be applicable. In addition, the mask alignment margin (c) may be more than 0 um and less than 100 um. Accordingly, a higher transmittance can be maintained by using only the transmittance of the transparent conductive layer 12 that has been deposited without any additional loss of transmittance by the front electrode layer 13 of the transparent portion.

이하에서는, 본원의 제2 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법(이하 '본 제2 제조 방법'이라 함)에 대하여 설명한다. 다만, 본 제2 제조 방법의 설명과 관련하여 앞서 살핀 본 제1 제조 방법에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as " second manufacturing method ") will be described. It should be noted that the same reference numerals are used for the same or similar components as those described in the first manufacturing method of the present invention, with reference to the description of the second manufacturing method, and redundant descriptions will be simplified or omitted.

본 제2 제조 방법은 투명 모재(11)를 준비하는 단계를 포함한다. 예시적으로, 투명 모재는 글래스(glass) 기판일 수 있다.The second manufacturing method includes a step of preparing a transparent base material 11. Illustratively, the transparent base material may be a glass substrate.

또한, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 제2 제조 방법은 투명 모재(11) 상에 후면전극층(13)을 형성하고 후면전극층(13) 중 연결부의 일부를 패터닝하여 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 단계를 포함한다.6 (a) and 6 (b), in the second manufacturing method, the rear electrode layer 13 is formed on the transparent base material 11 and a part of the connection portion of the rear electrode layer 13 is patterned 1 transparent base material exposed area 111. [0033] FIG.

후면전극층(13)을 형성하는 물질은 Mo 금속을 포함할 수 있다. 또한, 도 6의 (b)를 참조하면, 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 것은 레이저를 통한 패터닝에 의해 이루어질 수 있다. 예시적으로, 가시광선 대역 내지 적외선(IR) 대역 레이저에 의해 패터닝이 이루어질 수 있다. 투명 모재(11)는 후면전극층(13)보다 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저에 대한 투과율이 높고, 후면전극층(13)은 투명 모재(11)보다 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저에 대한 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저는 투명 모재(11)를 통과하여 후면전극층(13)을 선택적으로 제거할 수 있다. 가시광선 대역 레이저로 투명 모재 노출 영역(111)을 형성할 경우, 가시광선 대역 레이저의 파워(출력)는 후면전극층(13)을 선택적으로 제거할 수 있도록 제어될 수 있다.The material forming the back electrode layer 13 may comprise Mo metal. 6 (b), the formation of the transparent base material exposed region 111 can be achieved by patterning with a laser. By way of example, patterning may be performed by a visible light band or an infrared (IR) band laser. The transmittance of the transparent base material 11 to the visible light band to the infrared band laser is higher than that of the back electrode layer 13 and the absorption ratio of the back electrode layer 13 to the visible light band to the infrared band laser is higher than that of the transparent base material 11. [ have. Accordingly, the visible light band to the infrared band laser can selectively pass through the transparent base material 11 to selectively remove the rear electrode layer 13. When the transparent base material exposed region 111 is formed with the visible light band laser, the power (output) of the visible light band laser can be controlled so as to selectively remove the rear electrode layer 13.

한편, 가시광선 대역 레이저보다는 적외선 대역 레이저에 대해 후면전극층(13)의 흡수율이 더 높으므로, 적외선 대역 레이저를 이용한 후면전극층(13)의 제거가 보다 효과적일 수 있다. 상기 적외선 대역은 980 nm 내지 1300 nm 이하일 수 있다. 예시적으로, 상기 적외선 대역은 1050 nm 파장 대역일 수 있다.On the other hand, since the absorption rate of the rear electrode layer 13 is higher than that of the infrared band laser rather than the visible light band laser, the removal of the rear electrode layer 13 using the infrared band laser may be more effective. The infrared band may be 980 nm to 1300 nm or less. Illustratively, the infrared band may be a 1050 nm wavelength band.

또한, 레이저는 투명 모재 노출 영역(111)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다. 또한, 투명 모재 노출 영역(111)의 폭(a)은 20 um내지 100 um일 수 있다.Further, the laser can be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the transparent base material exposed region 111. In addition, the width a of the transparent parent material exposed region 111 may be 20 [mu] m to 100 [mu] m.

도 6의 (b)를 참조하면, 후면전극층(13) 중 연결부의 일부를 패터닝하여 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 형성하는 것은, 적외선 대역(980 nm 내지 1300 nm 파장 대역)의 레이저를 shot energy density 60~100nJ/um2의 출력 범위로 투명모재(11)의 후방에서 전방으로 조사함으로써 수행되는 레이저 패터닝에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 이때 레이저 포커스(초점)는 투명모재(11)와 투명모재(11) 바로 위에 적층된 후면전극층(13) 사이의 경계면(투명모재의 상면)에 맞출 수 있다. 이때 레이저는 펄스 레이저일 수 있으며, 상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 후면전극층(13)을 제거하기 위한 패터닝 수행을 위해 수백ps(picosecond)에서 수 ns(nanosecond)의 범위(100 ps 이상, 10 ns 미만)로 설정함이 바람직하다.6B, forming the first transparent base material exposed region 111 by patterning a part of the connection part of the rear electrode layer 13 is performed by using a laser of an infrared band (980 nm to 1300 nm wavelength band) shot energy density of 60 to 100 nJ / um < 2 > to the front side of the transparent base material 11. At this time, the laser focus (focus) can be aligned with the interface (the upper surface of the transparent base material) between the transparent base material 11 and the rear electrode layer 13 stacked just above the transparent base material 11. The pulse width of the pulsed laser may be in the range of several hundreds picosecond to several ns (nanoseconds) (more than 100 ps and less than 10 ns for patterning to remove the back electrode layer 13) ).

또한, 도 6의 (c)를 참조하면, 본 제2 제조 방법은 투명 모재(11) 및 후면전극층(13) 상에 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 순차적으로 형성하는 단계를 포함한다. 이 단계에서, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 후면전극층(13)과 후면전극층(13)이 형성되지 않은 투명 모재(11)(투명 모재 노출 영역(111)) 상에 적층될 수 있다. 이에 따라, CIGS 흡수층(14)은 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 통해 투명 모재(11)에 접촉될 수 있다.6 (c), the second manufacturing method includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and an IZO (intrinsic-dielectric) layer on the transparent base material 11 and the rear electrode layer 13, ZnO) layer 16 in this order. The CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are formed in the transparent base material 11 (transparent base material exposed region 111) where the back electrode layer 13 and the back electrode layer 13 are not formed, Lt; / RTI > Accordingly, the CIGS absorption layer 14 can be contacted to the transparent base material 11 through the first transparent base material exposed region 111. [

또한, 도 7의 (a)를 참조하면, 본 제2 제조 방법은 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 제외한 일부를 제거하여 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계를 포함한다. 제2 투명 모재 노출 영역(112)은 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 사이에 두고, 다시 말해, CIGS 흡수층(14)과 투명 모재(11)가 접촉하는 영역을 사이에 두고 발전부의 반대측에 형성될 수 있다. 또한, 제2 투명 모재 노출 영역(112)은 개구부를 형성할 수 있다.7A, the second manufacturing method includes the steps of forming a first transparent base material exposing region (a first transparent base material exposing region) of the connection portion in the rear electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 111) is removed to form a second transparent base material exposed region 112. The second transparent base material exposed region 112 is located on the opposite side of the power generation section with the region where the CIGS absorbent layer 14 and the transparent base material 11 are in contact with each other with the first transparent parent material exposed region 111 therebetween, . In addition, the second transparent base material exposed region 112 can form an opening.

제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계는 레이저를 이용한다. 예시적으로, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 구체적으로, 투명 모재(11)는 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 제2 투명 모재 노출 영역(11)을 형성하는 단계는 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 이에 따르면, 후면전극층(13)이 기화되면서 그 상부의 층들(CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16))은 물리적으로(기계적으로) 뜯겨지는 형태로 제거될 수 있다. 상기 레이저는 펄스 레이저일 수 있다. 또한, 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계에서 가시광선 대역 레이저가 이용되는 경우, 가시광선 대역 레이저의 파워는 후면전극층(13)을 제거할 수 있도록 제어될 수 있다. 상기 가시광선 대역 레이저는 400 nm 내지 600 nm의 파장을 갖는 레이저일 수 있다. The step of forming the second transparent base material exposed region 112 uses a laser. Illustratively, a visible light band or an infrared band laser can be used. Specifically, the transparent base material 11 has a higher transmittance than the rear electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 in the visible light band to the infrared light band, The absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 may have a higher absorption rate than the transparent base material 11 in the visible light band to the infrared light band. Thus, the step of forming the second transparent base material exposed region 11 is performed by forming the transparent base material 11 selectively and leaving the rear electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 A visible light band or an infrared band laser may be used. According to this, as the rear electrode layer 13 is vaporized, the upper layers (the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16) can be removed in a physically (mechanically) torn form. The laser may be a pulsed laser. Further, when the visible light band laser is used in the step of forming the second transparent base material exposed region 112, the power of the visible light band laser can be controlled so as to remove the rear electrode layer 13. The visible light band laser may be a laser having a wavelength of 400 nm to 600 nm.

한편, 가시광선 대역 레이저보다는 적외선 대역 레이저에 대해 후면전극층(13)의 흡수율이 더 높으므로, 적외선 대역 레이저를 이용하여 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계를 수행하는 것이 보다 효과적일 수 있다. 상기 적외선 대역은 980 nm 내지 1300 nm 이하일 수 있다. 예시적으로, 상기 적외선 대역은 1050 nm 파장 대역일 수 있다. 후면전극층(13)을 제거할 시 필요한 shot energy density는 60~100nJ/um2의 출력 범위를 가지도록 레이저의 출력에 영향을 주는 전류, 주파수 등을 조절한다.On the other hand, since the absorption rate of the rear electrode layer 13 is higher than that of the infrared band laser rather than the visible light band laser, it is more effective to perform the step of forming the second transparent base material exposed region 112 using the infrared band laser . The infrared band may be 980 nm to 1300 nm or less. Illustratively, the infrared band may be a 1050 nm wavelength band. The shot energy density required to remove the back electrode layer 13 is adjusted to have an output range of 60 to 100 nJ / um 2 , which affects the output of the laser.

도 7의 (a)를 참조하면, 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 제외한 일부를 제거하여 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 것은, 제거 대상층들에 후면전극층(13)이 포함되고, 후면전극층(13)이 제거 대상층들 중 최후단에 위치(투명모재와 이웃)하므로, 적외선 대역(980 nm 내지 1300 nm 파장 대역)의 레이저를 shot energy density 60~100nJ/um2의 출력 범위로 투명모재(11)의 후방에서 전방으로 조사함으로써 수행되는 레이저 패터닝에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 이때 레이저 포커스(초점)는 투명모재(11)와 투명모재(11) 바로 위에 적층된 투명 전도층(12) 사이의 경계면(투명 모재의 상면)에 맞출 수 있다. 이때 레이저는 펄스 레이저일 수 있으며, 상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 투명 전도층(12)을 제거하기 위한 패터닝 수행을 위해 수백ps(picosecond)에서 수 ns(nanosecond)의 범위(100 ps 이상, 10 ns 미만)로 설정함이 바람직하다. 이와 같은 조건에 따른 레이저 조사에 의하면, 제거 대상층들 중 최후단에 위치한 후면전극층(13)이 기화되면서 그 상부의 층들(CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16))은 후면전극층(13)이 기화되면서 발생되는 압력에 의해 물리적으로(기계적으로) 뜯겨나가는 형태로 효과적으로 제거될 수 있다.Referring to FIG. 7A, a portion of the connection portion excluding the first transparent base material exposed region 111 is removed from the back electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 The second transparent base material exposed region 112 is formed because the rear electrode layer 13 is included in the removal target layers and the rear electrode layer 13 is located at the rear end of the removal target layers (adjacent to the transparent base material) Band laser beam (980 nm to 1300 nm wavelength band) is irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 with an output power range of 60 to 100 nJ / um 2 in shot energy density. At this time, the laser focus (focus) can be aligned with the interface (the upper surface of the transparent base material) between the transparent base material 11 and the transparent conductive layer 12 stacked just above the transparent base material 11. The pulse width of the pulsed laser may range from several hundred picoseconds to several nanoseconds (100 ps or more, 10 ns or more) for patterning to remove the transparent conductive layer 12, ) Is preferable. According to the laser irradiation according to this condition, the rear electrode layer 13 located at the rear end of the removal target layers is vaporized and the upper layers (the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16) It can be effectively removed in a form that the electrode layer 13 is physically (mechanically) torn off by the pressure generated while being vaporized.

또한, 도 7의 (a)를 참조하면, 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계는 제2 투명 모재 노출 영역(112)의 패턴 마진(b)이 0 um 초과, 100 um 이하가 되도록 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성할 수 있다. 이를테면, 제2 투명 모재 노출 영역(112)과 제1 투명 모재 노출 영역(111) 사이의 최단 간격은 0 um 초과, 100 um 이하가 될 수 있다.7A, the step of forming the second transparent base material exposed region 112 is performed such that the pattern margin (b) of the second transparent base material exposed region 112 is more than 0 um and less than 100 um The second transparent base material exposed region 112 may be formed. For example, the shortest interval between the second transparent base material exposed area 112 and the first transparent base material exposed area 111 may be more than 0 um and less than 100 um.

또한, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저는 제2 투명 모재 노출 영역(112)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다. 다시 말해, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저는 제2 투명 모재 노출 영역(112)이 미리 설정된 폭을 가지고 형성되도록 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다. 이처럼 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저가 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사됨으로써, 전술한 바와 같이 후면전극층(13)이 기화되면서 그 상부의 층들(CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16))은 후면전극층(13)의 기화되면서 발생되는 압력에 의해 물리적으로(기계적으로) 뜯겨나가는 형태로 제거될 수 있다.In addition, the visible ray band or the infrared ray band laser may be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the second transparent base material exposed region 112. In other words, the visible ray band or the infrared ray band laser can be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 so that the second transparent base material exposed region 112 is formed with a predetermined width. As described above, the rear electrode layer 13 is vaporized and the upper layers (the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the upper layer) are irradiated from the back side of the transparent base material 11, IZO layer 16) may be removed in a form that is physically (mechanically) torn off by the pressure generated as the back electrode layer 13 is vaporized.

또한, 도 7의 (b)를 참조하면, 본 제2 제조 방법은 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계와 후술하는 전면전극층(17)을 형성하는 단계 사이에 컨택부(113)를 형성하는 단계를 포함한다. 다시 말해, 본 제2 제조 방법은 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 제2 투명 모재 노출 영역(112)를 기준으로 발전부의 반대측 일부를 제거하여 후면전극층(13)의 일부의 전면을 컨택부(113)로서 노출시키는 단계를 포함한다. 컨택부(113)를 형성하는 단계는 기계적 스크라이빙 방식으로 컨택부(113)를 형성할 수 있다. 또한, 컨택부 마진(c)은 20 um 내지 100 um일 수 있다. 컨택부(113)는 전기 전도를 위해 형성될 수 있다.7 (b), the second manufacturing method includes the step of forming the contact portion 113 between the step of forming the second transparent base material exposed region 112 and the step of forming the front electrode layer 17 described later. . In other words, in the second manufacturing method, the opposite side portion of the power generation section is removed from the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 based on the second transparent base material exposed region 112 of the connection portion, 13 as a contact portion 113. In this case, The step of forming the contact part 113 may form the contact part 113 by a mechanical scribing method. In addition, the contact part margin (c) may be 20 [mu] m to 100 [mu] m. The contact portion 113 may be formed for electrical conduction.

또한, 도 8의 (a)를 참조하면, 본 제2 제조 방법은 전면전극층(17)을 형성하는 단계를 포함한다. 전면전극층(17)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO 및 도핑된 SnO 등 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 전면전극층(17)은 투명할 수 있다.8 (a), the second manufacturing method includes the step of forming the front electrode layer 17. The material of the front electrode layer 17 may include at least one of ITO, doped ZnO, and doped SnO. The front electrode layer 17 may be transparent.

또한, 도 8의 (a)를 참조하면, 전면전극층(17)을 형성하는 단계에서, 전면전극층(17)은 발전부와 연결부의 적어도 일부를 덮으며 형성될 수 있다. 도 8의 (b)를 참조하면, 전면전극층(17)은 발전부, 제2 투명 모재 노출 영역(112) 및 컨택부(113)를 덮으며 형성될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)은 제2 투명 모재 노출 영역(112)과 컨택부(113)를 둘러싸는 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)의 내측면 상에 형성될 수 있다.8 (a), in the step of forming the front electrode layer 17, the front electrode layer 17 may be formed covering at least a part of the power generation part and the connection part. Referring to FIG. 8 (b), the front electrode layer 17 may be formed to cover the power generation portion, the second transparent base material exposed region 112, and the contact portion 113. The front electrode layer 17 may be formed on the inner sides of the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 surrounding the second transparent base material exposed region 112 and the contact portion 113 have.

또한, 전면전극층(17)을 형성하는 단계에서, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다.In addition, in the step of forming the front electrode layer 17, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion.

예시적으로, 도 8의 (b)를 참조하면, 전면전극층(17)은 층간의 전기 절연(이를테면, 후면전극층(13)과 전면전극층(17)간의 전기 절연)을 위해 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝될 수 있다. 이를테면, 전면전극층(17)이 발전부와 연결부 전체 영역에 걸쳐 적층된 후 상기와 같은 패터닝이 이루어질 수 있다. 패터닝은 기계적 스크라이빙 방식에 의해 이루어질 수 있다. 패터닝의 폭(d)은 20 um 내지 100 um일 수 있다. 또한 마진(e)은 0 um 초과, 100 um 이하일 수 있다.8 (b), the front electrode layer 17 includes a CIGS absorption layer 14 for electrically insulating layers (such as electrical insulation between the rear electrode layer 13 and the front electrode layer 17) Can be patterned together with the buffer layer 15 and the IZO layer 16. For example, the front electrode layer 17 may be deposited over the entire area of the power generation portion and the connection portion, and then patterning may be performed as described above. The patterning can be done by a mechanical scribing method. The width d of the patterning may be between 20 um and 100 um. The margin e may be more than 0 um and less than 100 um.

참고로, 본 제2 제조 방법에 의해 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 단면도가 도 9에 도시되었다.For reference, FIG. 9 shows a sectional view of an aperture-type light-projecting type CIGS thin film solar cell manufactured by the second manufacturing method.

본 제2 제조방법에 의하면 투광부에 투명 전도층(12)을 포함하지 않는 구조가 제조될 수 있다. 투광부에 투명 전도층(12) 혹은 투명 전도층(12)과 투명 전도층(12) 상에 후면 전극층(13)이나 CIGS 흡수층(14)이 포함되는 경우, 제조 공정에 포함되는 열 처리 과정에서 Se 혹은 S와 같이 이동성이 강한 기체와 결합하거나 표면에 후면 전극층(13)이나 CIGS 흡수층(14)의 소재와 함께 합성되어 얇은 합금(Alloy)층이 부산물로 생성될 수 있으며, 이는 전도성이나 투과율을 떨어뜨리게 되는 원인이 될 수 있다. 본 제2 제조방법에 의하면, 투광부에 이러한 부산물들이 형성되는 것을 구조적으로 방지할 수 있어 투명 모재(11)의 높은 투과율을 유지할 수 있다. 따라서 투광 영역 상에 부산물을 제거하는 공정이 필요로 하지 않으며 후면 전극층(13) 공정시 마스크를 이용해 후면 전극층(13)을 선택적으로 증착하므로 제 1 투명 모재 노출영역(111) 형성을 위한 공정을 필요로 하지 않아 공정 과정을 단축해 공정의 효율성을 높일 수 있다.According to the second manufacturing method, a structure that does not include the transparent conductive layer 12 in the transparent portion can be manufactured. In the case where the transparent electrode 12 or the transparent conductive layer 12 and the back electrode layer 13 or the CIGS absorption layer 14 are included on the transparent conductive layer 12 in the transparent portion, Se or S, or may be combined with the surface of the back electrode layer (13) or the material of the CIGS absorption layer (14) to form a thin Alloy layer as a byproduct, It can cause to be dropped. According to the second manufacturing method, it is possible to structurally prevent such by-products from being formed in the light transmitting portion, thereby maintaining a high transmittance of the transparent base material 11. Therefore, a process for removing the byproducts on the light-transmitting region is not required, and the rear electrode layer 13 is selectively deposited using the mask in the process of the rear electrode layer 13, so that a process for forming the first transparent base material exposed region 111 is required The process can be shortened and the efficiency of the process can be improved.

이하에서는, 본원의 제3 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법(이하 '본 제3 제조 방법'이라 함)에 대하여 설명한다. 다만, 본 제3 제조 방법의 설명과 관련하여 앞서 살핀 본 제1 제조 방법 및 제2 제조 방법에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an aperture-type light-projecting type CIGS thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention (hereinafter referred to as " third manufacturing method ") will be described. It should be noted that the same reference numerals are used for the same or similar components as those described in the first and second manufacturing methods of the third manufacturing method of the present invention, do.

본 제3 제조 방법은 투명 모재(11)를 준비하는 단계를 포함한다. 예시적으로, 투명 모재는 글래스(glass) 기판일 수 있다.The third manufacturing method includes a step of preparing a transparent base material 11. Illustratively, the transparent base material may be a glass substrate.

또한, 본 제3 제조 방법은 투명 모재(11) 상에서 발전부에 후면전극층(13)을 형성하는 단계를 포함한다. 도 10의 (a)를 참조하면, 마스크(91)를 이용한 선택적 성막에 의해 후면전극층(13)이 형성될 수 있다. 마스크(91)는 쉐도우 마스크일 수 있다. 또한, 후면전극층(13)을 형성하는 물질은 Mo 금속을 포함할 수 있다.In addition, the third manufacturing method includes forming the rear electrode layer 13 on the power generation portion on the transparent base material 11. Referring to FIG. 10 (a), the rear electrode layer 13 can be formed by selective film formation using the mask 91. The mask 91 may be a shadow mask. In addition, the material forming the back electrode layer 13 may include a Mo metal.

또한, 도 10의 (b)를 참조하면, 본 제3 제조 방법은 투명 모재(11) 및 후면전극층(13) 상에 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 순차적으로 형성하는 단계를 포함한다. 이 단계에서, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 후면전극층(13)과 후면전극층(13)이 형성되지 않은 투명 모재(11) 상에 적층될 수 있다.10 (b), the third manufacturing method includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and an IZO (intrinsic-dielectric) layer on the transparent base material 11 and the rear electrode layer 13, ZnO) layer 16 in this order. In this step, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 may be laminated on the transparent base material 11 on which the rear electrode layer 13 and the back electrode layer 13 are not formed.

또한, 본 제3 제조 방법은 CIGS 흡수층(14)의 적어도 일부(115)가 투명 모재(11)와 접촉하도록 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 일부를 제거하여 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계를 포함한다.The CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 are formed so that at least a portion 115 of the CIGS absorption layer 14 is in contact with the transparent base material 11, The transparent base material exposed region 116 is formed by removing a part of the connection portion.

다시 말해, 도 10의 (c)를 참조하면, 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계에서, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 적어도 일부(115)는 CIGS 흡수층(14)이 투명 모재(11)와 접촉하도록 제거되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 제3 제조 방법에 따라 제조되는 개구형 투과타입 CIGS박막 태양 전지는 CIGS 흡수층(14)과 투명 모재(11)가 접촉하는 영역(115)을 가질 수 있다. 예시적으로, 도 10의 (c)를 참조하면, 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계는 패턴 마진(a, b)이 0 um 초과, 100 um 이하가 되도록 투명 모재 노출 영역(116)을 형성할 수 있다. 이에 따르면, CIGS 흡수층(14)과 투명 모재(11)가 접촉하는 영역(115)의 폭은 100 um 이하가 될 수 있다.10 (c), at least a part 115 of the connection portion in the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 is formed in the step of forming the transparent parent material exposed region 116. In other words, The CIGS absorption layer 14 may not be removed so as to contact the transparent base material 11. Accordingly, the opening type CIGS thin film solar cell manufactured according to the third manufacturing method can have the region 115 where the CIGS absorption layer 14 and the transparent base material 11 are in contact with each other. 10 (c), the step of forming the transparent base material exposed region 116 is performed such that the transparent base material exposed region 116 is formed such that the pattern margins (a, b) Can be formed. According to this, the width of the region 115 where the CIGS absorbing layer 14 and the transparent base material 11 are in contact with each other can be 100 μm or less.

이에 따르면, 투명 모재 노출 영역(116)은 CIGS 흡수층(14)과 투명 모재(11)가 접촉하는 영역(115)을 사이에 두고 발전부의 반대측에 형성될 수 있다. 투명 모재 노출 영역(116)은 개구부를 형성할 수 있다.The transparent base material exposed region 116 can be formed on the opposite side of the power generating portion with the region 115 where the CIGS absorbing layer 14 and the transparent base material 11 are in contact with each other. The transparent parent material exposed area 116 may form an opening.

도 10의 (c)를 참조하면, 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계는 레이저를 이용한다. 예시적으로, 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 구체적으로, 투명 모재(11)는 가시광선 대역에서 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역에서 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계는 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 특히, 400 nm 내지 600 nm 대역 레이저가 사용될 수 있다. 또한, 가시광선 대역 펄스 레이저를 이용함이 바람직하다. 또한, 가시광선 대역 레이저는 투명 모재 노출 영역(116)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다.Referring to FIG. 10 (c), the step of forming the transparent base material exposed region 116 uses a laser. Illustratively, a visible light band laser can be used. Specifically, the transparent base material 11 has a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 in the visible light band, and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, The absorption rate of the transparent base material 11 may be higher than that of the transparent base material 11 in the visible light band. Thus, the step of forming the transparent parent material exposed region 116 includes the step of exposing the transparent base material 11 to a visible light band laser such that the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are removed. Can be used. In particular, a 400 nm to 600 nm band laser may be used. Further, it is preferable to use a visible light band pulse laser. In addition, the visible light band laser can be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the transparent base material exposed area 116. [

도 10의 (c)를 참조하면, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 일부를 제거하여 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 것은, 제거 대상층들에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)이 포함되지 않고, CIGS 흡수층(14)이 제거 대상층들 중 최후단에 위치(투명모재와 이웃)하므로, 가시광선 대역(400 nm 내지 600 nm 파장 대역)의 레이저를 shot energy density 10~30nJ/um2의 출력 범위로 투명모재(11)의 후방에서 전방으로 조사함으로써 수행되는 레이저 패터닝에 의해 투명모재(11)를 남기는 방향으로 선택적으로 이루어질 수 있다. 또한, 이때 레이저 포커스(초점)는, 전술한 바와 같이 본원의 각 층들이 레이저의 포커스의 오차 범위에 포함되는 매우 얇은 박막임을 고려하여, 투명모재(11)와 투명모재(11) 바로 위에 적층된 CIGS 흡수층(14) 사이의 경계면(투명 모재의 상면)에 맞출 수 있다. 그 대신에, 레이저의 대역, 출력 및 펄스 폭을 조절함으로써 투명모재(11)를 남기고 투명모재(11) 상의 층들을 선택적으로 제거하는 공정이 수행될 수 있다. 레이저는 펄스 레이저일 수 있으며, 상기 펄스 레이저의 펄스 폭은 투명모재(11)를 남기고 투명모재(11) 상측의 층들을 제거하기 위한 패터닝 수행을 위해 수십 ns의 범위(10 ns 이상, 100 ns 미만, 바람직하게는 10~30 ns)로 설정함이 바람직하다. 이와 같은 조건에 따른 레이저 조사에 의하면, 제거 대상층들 중 최후단에 위치한 CIGS 흡수층(14)이 기화되면서 그 상부의 층들은 CIGS 흡수층(14)이 기화되면서 발생되는 압력에 의해 물리적으로(기계적으로) 뜯겨나가는 형태로 효과적으로 제거될 수 있다.10C, the transparent base material exposed region 116 is formed by removing a part of the connection portions from the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, (400 nm to 600 nm wavelength band) since the conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 are not included and the CIGS absorption layer 14 is positioned at the rear end of the removal target layers (adjacent to the transparent base material) Can be made selectively in a direction to leave the transparent base material 11 by laser patterning performed by irradiating the laser of the laser with a shot energy density of 10 to 30 nJ / um 2 forward from the rear of the transparent base material 11. In this case, considering the fact that the laser focus (focus) is a very thin film in which the layers of the present invention are included in the focus error range of the laser as described above, the laser focus (focus) (The upper surface of the transparent base material) between the CIGS absorption layer 14 and the CIGS absorption layer 14. Instead, the process of selectively removing the layers on the transparent base material 11 while leaving the transparent base material 11 by adjusting the band, the output and the pulse width of the laser can be performed. The pulse width of the pulse laser may be in the range of several tens ns (10 ns or more, less than 100 ns) for performing the patterning for removing the layers above the transparent base material 11 while leaving the transparent base material 11 , Preferably 10 to 30 ns). According to the laser irradiation according to the above conditions, the CIGS absorption layer 14 located at the rear end of the removal target layers is vaporized, and the upper layers thereof are physically (mechanically) moved by the pressure generated as the CIGS absorption layer 14 is vaporized. It can be effectively removed in a tear-off form.

또한, 도 11의 (a)를 참조하면, 본 제3 제조 방법은 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계와 후술하는 전면전극층(17)을 형성하는 단계 사이에 컨택부(117)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 다시 말해, 본 제3 제조 방법은 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO 층(16)에서 연결부 중 투명 모재 노출 영역(116)을 기준으로 발전부의 반대측 일부를 제거하여 후면전극층(13)의 일부의 전면을 컨택부(117)로서 노출시키는 단계를 포함한다. 컨택부(117)를 형성하는 단계는 기계적 스크라이빙 방식으로 컨택부(131)를 형성할 수 있다. 또한, 컨택부 마진(c)은 20 um 내지 100 um일 수 있다. 컨택부(117)는 전기 전도를 위해 형성될 수 있다.11 (a), the third manufacturing method forms the contact portion 117 between the step of forming the transparent base material exposed region 116 and the step of forming the front electrode layer 17 described later . In other words, in the third manufacturing method, the opposite side portion of the power generation section is removed from the CIGS absorbing layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 based on the transparent parent material exposed region 116 of the connection portion, As a contact portion 117. The contact portion 117 is formed of a conductive material. The step of forming the contact portion 117 may form the contact portion 131 by a mechanical scribing method. In addition, the contact part margin (c) may be 20 [mu] m to 100 [mu] m. The contact portion 117 may be formed for electrical conduction.

또한, 도 11의 (b)를 참조하면, 본 제3 제조 방법은 전면전극층(17)을 형성하는 단계를 포함한다. 전면전극층(17)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO 및 도핑된 SnO 등 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 전면전극층(17)은 투명할 수 있다.11 (b), the third manufacturing method includes the step of forming the front electrode layer 17. The material of the front electrode layer 17 may include at least one of ITO, doped ZnO, and doped SnO. The front electrode layer 17 may be transparent.

또한, 전면전극층(17)을 형성하는 단계에서, 전면전극층(17)은 발전부와 연결부의 적어도 일부를 덮으며 형성될 수 있다. 도 11의 (b)를 참조하면, 전면전극층(17)은 발전부, 투명 모재 노출 영역(116) 및 컨택부(117)를 덮으며 형성될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)은 투명 모재 노출 영역(116)과 컨택부(117)를 둘러싸는 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)의 내측면 상에 형성될 수 있다.Also, in the step of forming the front electrode layer 17, the front electrode layer 17 may be formed covering at least a part of the power generation part and the connection part. Referring to FIG. 11 (b), the front electrode layer 17 may be formed to cover the power generation portion, the transparent base material exposed region 116, and the contact portion 117. The front electrode layer 17 may be formed on the inner sides of the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 surrounding the transparent parent material exposed region 116 and the contact portion 117.

또한, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다.In addition, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion.

도 12의 (a)를 참조하면, 예시적으로, 전면전극층(17)은 층간의 전기 절연(이를테면, 후면전극층(13)과 전면전극층(17)간의 전기 절연)을 위해 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝될 수 있다. 이를테면, 전면전극층(17)이 발전부와 연결부 전체 영역에 대하여 적층된 후, 상기와 같은 패터닝이 이루어질 수 있다. 패터닝은 기계적 스크라이빙 방식에 의해 이루어질 수 있다. 패터닝의 폭(d)은 20 um 내지 100 um일 수 있다. 또한 마진(e)은 0 um 초과, 100 um 이하일 수 있다.Referring to FIG. 12A, for example, the front electrode layer 17 includes a CIGS absorbing layer 14 for electrically insulating layers (for example, electrical insulation between the rear electrode layer 13 and the front electrode layer 17) Can be patterned together with the buffer layer 15 and the IZO layer 16. For example, the front electrode layer 17 may be deposited over the entire area of the power generation portion and the connection portion, and then patterning may be performed as described above. The patterning can be done by a mechanical scribing method. The width d of the patterning may be between 20 um and 100 um. The margin e may be more than 0 um and less than 100 um.

본 제3 제조 방법에 의해 제조된 제조된 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 단면도가 도 12의 (b)에 도시되었다. 본 제3 제조방법에 의하면 투광부에 투명 전도층(12)을 포함하지 않는 구조가 제조될 수 있다. 투광부에 투명 전도층(12) 혹은 투명 전도층(12)과 투명 전도층(12) 상에 후면 전극층(13)이나 CIGS 흡수층(14)이 포함되는 경우, 제조 공정에 포함되는 열 처리 과정에서 Se 혹은 S와 같이 이동성이 강한 기체와 결합하거나 표면에 후면 전극층(13)이나 CIGS 흡수층(14)의 소재와 함께 합성되어 얇은 합금(Alloy)층이 부산물로 생성될 수 있으며, 이는 전도성이나 투과율을 떨어뜨리게 되는 원인이 될 수 있다. 본 제3 제조방법에 의하면, 투광부에 이러한 부산물들이 형성되는 것을 구조적으로 방지할 수 있어 투명 모재(11)의 높은 투과율을 유지할 수 있다. 따라서 투광 영역 상에 부산물을 제거하는 공정이 필요로 하지 않으며 후면 전극층(13) 공정시 마스크를 이용해 후면 전극층(13)을 선택적으로 증착하므로 제 1 투명 모재 노출영역(111) 형성을 위한 공정을 필요로 하지 않아 공정 과정을 단축해 공정의 효율성을 높일 수 있다.FIG. 12 (b) shows a sectional view of the open-type light-projecting type CIGS thin film solar cell manufactured by the third manufacturing method. According to the third manufacturing method, a structure not including the transparent conductive layer 12 in the transparent portion can be manufactured. In the case where the transparent electrode 12 or the transparent conductive layer 12 and the back electrode layer 13 or the CIGS absorption layer 14 are included on the transparent conductive layer 12 in the transparent portion, Se or S, or may be combined with the surface of the back electrode layer (13) or the material of the CIGS absorption layer (14) to form a thin Alloy layer as a byproduct, It can cause to be dropped. According to the third manufacturing method, it is possible to structurally prevent such by-products from being formed in the transparent portion, and thus the high transmittance of the transparent base material 11 can be maintained. Therefore, a process for removing the byproducts on the light-transmitting region is not required, and the rear electrode layer 13 is selectively deposited using the mask in the process of the rear electrode layer 13, so that a process for forming the first transparent base material exposed region 111 is required The process can be shortened and the efficiency of the process can be improved.

상술한 본 제1 내지 제3 제조 방법에 의하면, 연결부의 투과성이 향상될 수 있다. 종래의 기계적 스크라이빙으로 CIGS흡수층(14)을 제거하는 경우 투명 모재(11) 또는 투명 전도층(12) 상에 광 흡수도가 높은 CIGS흡수층(14)의 잔류물이 남게 되어 연결부의 투광성이 떨어졌다. 반면에, 본 제1 내지 제3 제조 방법은 레이저를 이용하여 CIGS흡수층(14) 등을 제거하기 때문에, 잔여물 없이 제거가 이루어질 수 있어 연결부의 투과성이 향상될 수 있다.According to the first to third manufacturing methods described above, the permeability of the connecting portion can be improved. When the CIGS absorption layer 14 is removed by conventional mechanical scribing, the residue of the CIGS absorption layer 14 having high light absorbance remains on the transparent base material 11 or the transparent conductive layer 12, fell. On the other hand, since the CIGS absorbing layer 14 and the like are removed using the laser in the first to third manufacturing methods, the removal can be performed without the residue, and the permeability of the connecting portion can be improved.

상술한 본 제1 내지 제3 제조 방법은 레이저를 이용한 층의 제거시 각 층의 특성을 이용한다. 예시적으로, 본 제1 내지 제3 제조 방법 각각은 개구부 확보를 위한 투명 전도층 노출 영역(121)을 형성하는 단계, 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 형성하는 단계 및 투명 모재 노출 영역(116)을 형성하는 단계 각각의 수행 시, 제거해야 하는 대상에 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상이 포함되면, 가시광선 대역 내지 적외선 대역의 레이저를 이용하고, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)을 남기면서 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 상의 층들을 제거할 때는 가시광선 대역 레이저를 이용할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 가시광선 대역 레이저를 이용하는 경우, 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13)의 제거 여부와 관련하여 레이저의 파워(출력)가 제어될 수 있다. 또한, 가시광선 대역보다 적외선 대역에서 투명 전도층(12)의 흡수가 더 잘 이루어짐을 고려하면, 적외선 대역 레이저를 이용하였을 때 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 중 하나 이상의 제거가 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.The above-described first to third manufacturing methods use the characteristics of each layer when the layer is removed using a laser. Illustratively, each of the first to third manufacturing methods includes the steps of forming a transparent conductive layer exposed region 121 for ensuring an opening, forming a second transparent parent material exposed region 112, and forming a transparent parent material exposed region 116 and the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 are included in the object to be removed in each of the steps of forming the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, A visible light band laser may be used to remove the layers on the transparent conductive layer 12 and the back electrode layer 13 while leaving the back electrode layer 12 and the back electrode layer 13. [ However, as described above, when the visible light band laser is used, the power (output) of the laser can be controlled in relation to whether or not the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13 are removed. Considering that the absorption of the transparent conductive layer 12 is better in the infrared band than in the visible light band, removal of at least one of the transparent conductive layer 12 and the back electrode layer 13 when the infrared band laser is used Can be effectively achieved.

또한, 본원에서 이용되는 레이저는 펄스형 레이저일 수 있다.In addition, the laser used herein may be a pulsed laser.

이하에서는 본원의 제1 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지(이하 '본 제1 태양 전지'라 함)에 대하여 설명한다. 본 제1 태양 전지는 전술한 본 제1 제조 방법에 의해 제조되는 것으로서, 앞에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell (hereinafter referred to as "first solar cell") according to the first embodiment of the present invention will be described. The first solar cell is manufactured by the first manufacturing method described above, and the same reference numerals are used for the same or similar components as those described above, and a duplicate description will be simplified or omitted.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.Will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

본 제1 태양 전지는 투명 모재(11)를 포함한다. 또한, 본 제1 태양 전지는 투명 모재(11) 상에 형성되며 투명 모재 노출 영역(111)을 갖는 투명 전도층(12)을 포함한다. 투명 전도층(12)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO, 도핑된 SnO등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 투명 모재 노출 영역(11) 상에는 후술하는 CIGS 흡수층(14)이 적층될 수 있다. 이에 따라, CIGS 흡수층(14)은 투명 모재 노출 영역(111)을 통해 투명 모재(11)에 접촉될 수 있다.The first solar cell includes a transparent base material (11). The first solar cell further includes a transparent conductive layer 12 formed on the transparent base material 11 and having a transparent base material exposed region 111. The material of the transparent conductive layer 12 may include one or more of ITO, doped ZnO, doped SnO, and the like. A CIGS absorption layer 14 to be described later may be laminated on the transparent base material exposed region 11. Thus, the CIGS absorption layer 14 can be contacted to the transparent base material 11 through the transparent base material exposed region 111. [

또한, 본 제1 태양 전지는 투명 전도층(12) 상에서 발전부에 형성되는 후면전극층(13)을 포함한다.The first solar cell also includes a rear electrode layer 13 formed on the power generation portion on the transparent conductive layer 12. [

또한, 본 제1 태양 전지는 투명 전도층(12) 및 후면전극층(13) 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 포함한다.The first solar cell includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15 and an IZO (intrinsic-ZnO) layer 16 sequentially formed on the transparent conductive layer 12 and the rear electrode layer 13, .

또한, 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 연결부 중 투명 모재 노출 영역(111)을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거됨으로써 형성되는 투명 전도층 노출 영역(121)을 포함한다,The transparent conductive layer exposed region 16 formed by removing the rear electrode layer 13, the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, except for the transparent base material exposed region 111, (121)

예시적으로, 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)는 가시광선 대역에서 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역에서 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 투명 전도층(12) 및 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 레이저가 이용됨으로써, 투명 전도층 노출 영역(121)이 형성될 수 있다.Illustratively, the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 have a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 in the visible light band, and the CIGS absorption layer 14, 15 and the IZO layer 16 may have a higher absorption rate than the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 in the visible light band. By using the visible light band laser so that the transparent conductive layer 12 and the transparent base material 11 are selectively left and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are removed, Layer exposed region 121 may be formed.

참고로, 가시광선 대역 레이저가 투명 전도층 노출 영역(121)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사됨으로써, 투명 전도층 노출 영역(121)이 형성될 수 있다.For reference, the transparent conductive layer exposed region 121 can be formed by irradiating the visible light band laser forward from the rear of the transparent base material 11 corresponding to the width of the transparent conductive layer exposed region 121. [

또한, 본 제1 태양 전지는 전면전극층(17)을 포함한다. 전면전극층(17)은 IZO층(16) 및 투명 전도층 노출 영역(121) 상에 적층될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)을 이루는 물질은 도핑된 ZnO를 포함하거나, 또는 투명 전도층(12)을 이루는 물질과 동일할 수 있다. 전면전극층(17)은 투명할 수 있다.The first solar cell includes a front electrode layer 17. The front electrode layer 17 may be stacked on the IZO layer 16 and the transparent conductive layer exposed region 121. [ The material of the front electrode layer 17 may include doped ZnO or may be the same material as the transparent conductive layer 12. The front electrode layer 17 may be transparent.

또한, 전면전극층(17)을 형성하는 단계에서, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다.In addition, in the step of forming the front electrode layer 17, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion.

예시적으로, 도 4를 참조하면, 전면전극층(17)이 형성된 후, 전면전극층(17)은 투명 전도층(12)과 전면전극층(17)간의 전기 절연을 위해 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝될 수 있다.4, after the front electrode layer 17 is formed, the front electrode layer 17 is electrically connected to the rear electrode layer 13, the CIGS absorbing layer 13, and the rear electrode layer 14 for electrical insulation between the transparent conductive layer 12 and the front electrode layer 17. [ The buffer layer 15, and the IZO layer 16, as shown in FIG.

또한, 도 5를 참조하면, 전면전극층(17)은 투명 전도층(12)과 상기 전면전극층(13)간의 전기 절연을 위해 연결부 중 일부를 마스킹한 상태에서 증착 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the front electrode layer 17 may be deposited in a state where a part of the connection portions is masked for electrical insulation between the transparent conductive layer 12 and the front electrode layer 13. FIG.

이하에서는 본원의 제2 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지(이하 '본 제2 태양 전지'라 함)에 대하여 설명한다. 본 제2 태양 전지는 전술한 본 제2 제조 방법에 의해 제조되는 것으로서, 앞에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell (hereinafter referred to as 'the present second solar cell') according to the second embodiment of the present invention will be described. The second solar cell is manufactured by the second manufacturing method described above, and the same reference numerals are used for the same or similar components as those described above, and a duplicate description will be simplified or omitted.

도 9를 참조하여 설명한다.Will be described with reference to FIG.

본 제2 태양 전지는 투명 모재(11)를 포함한다. 또한, 본 제2 태양 전지는 투명 모재(11) 상에 형성되며 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 갖는 후면전극층(13)을 포함한다. 제1 투명 모재 노출 영역(11) 상에는 CIGS 흡수층(14)이 적층될 수 있다. 이에 따라, 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 통해 CIGS 흡수층(14)은 투명 모재(11)에 접촉될 수 있다.The second solar cell includes a transparent base material 11. The second solar cell further includes a rear electrode layer 13 formed on the transparent base material 11 and having a first transparent base material exposing region 111. A CIGS absorption layer 14 may be laminated on the first transparent base material exposed region 11. Thus, the CIGS absorption layer 14 can be brought into contact with the transparent base material 11 through the first transparent base material exposed region 111. [

또한, 본 제2 태양 전지는 투명 모재(11) 및 후면전극층(13) 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 포함한다. 후면전극층(13), CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 연결부 중 제1 투명 모재 노출 영역(111)을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 포함한다.The second solar cell includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer 16 sequentially formed on the transparent base material 11 and the rear electrode layer 13 . The second transparent base material exposed by the laser is partially removed except for the first transparent base material exposed region 111 of the connecting portion of the back electrode layer 13, the CIGS absorbing layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, Region 112. The region 112 includes a plurality of regions.

투명 모재(11)는 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저가 이용됨으로써, 제2 투명 모재 노출 영역(11)이 형성될 수 있다. 가시광선 대역 내지 적외선 대역 레이저는 제2 투명 모재 노출 영역(112)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사됨으로써, 제2 투명 모재 노출 영역(112)이 형성될 수 있다.The transparent base material 11 has a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 in the visible light band or the infrared light band and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16, May have a higher absorption rate than the transparent base material 11 in the visible light band or the infrared light band. The visible light band or the infrared band laser is used so that the transparent base material 11 is selectively left and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are removed, (11) may be formed. The visible ray band or the infrared ray band laser is irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the second transparent base material exposed region 112 so that the second transparent base material exposed region 112 can be formed.

또한, 본 제2 태양 전지에 있어서, 후면전극층(13)은 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 제2 투명 모재 노출 영역(112)을 기준으로 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부(113)를 갖는다.In the second solar cell, the rear electrode layer 13 is formed on the opposite side of the power generation section with respect to the second transparent base material exposed region 112 of the connection portion in the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16 And has a contact portion 113 in which a part of it is removed so that the front surface of the part thereof is exposed and formed.

또한, 본 제2 태양 전지는 전면전극층(17)을 포함한다. 전면전극층(17)은 IZO층(16), 제2 투명 모재 노출 영역(112) 및 컨택부(113) 상에 적층될 수 있다. 전면전극층(17)을 이루는 물질은 ITO, 도핑된 ZnO 및 도핑된 SnO 등 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 9를 참조하면, 전면전극층(17)은 층간의 전기 절연(이를테면, 후면전극층(13)과 전면전극층(17)간의 전기 절연)을 위해 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝될 수 있다.In addition, the second solar cell includes the front electrode layer 17. The front electrode layer 17 may be laminated on the IZO layer 16, the second transparent base material exposed region 112, and the contact portion 113. The material of the front electrode layer 17 may include at least one of ITO, doped ZnO, and doped SnO. In addition, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. 9, the front electrode layer 17 includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and a CIGS absorption layer 14 for interlayer electrical insulation (such as electrical insulation between the rear electrode layer 13 and the front electrode layer 17) And the IZO layer 16, as shown in FIG.

이하에서는 본원의 제3 실시예에 따른 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지(이하 '본 제3 태양 전지'라 함)에 대하여 설명한다. 본 제3 태양 전지는 전술한 본 제3 제조 방법에 의해 제조되는 것으로서, 앞에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, an opening type light-projecting type CIGS thin film solar cell (hereinafter referred to as "the third solar cell") according to the third embodiment of the present invention will be described. The third solar cell is manufactured by the above-described third manufacturing method, and the same reference numerals are used for the same or similar components as those described above, and a duplicate description will be simplified or omitted.

도 12의 (b)를 참조하여 설명한다.Will be described with reference to Fig. 12 (b).

본 제3 태양 전지는 투명 모재(11)를 포함한다. 또한, 본 제3 태양 전지는 투명 모재(11)의 발전부 상에 형성되는 후면전극층(13)을 포함한다. 또한, 본 제3 태양 전지는 투명 모재(11) 및 후면전극층(13) 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층(14), 버퍼(Buffer)층(15) 및 IZO(intrinsic-ZnO)층(16)을 포함한다. CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 CIGS 흡수층(14)의 적어도 일부가(115) 투명 모재(11)와 접촉하도록 연결부 중 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 투명 모재 노출 영역(116)을 포함한다.The third solar cell includes a transparent base material 11. The third solar cell also includes a rear electrode layer 13 formed on the power generation portion of the transparent base material 11. The third solar cell includes a CIGS absorption layer 14, a buffer layer 15, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer 16 sequentially formed on the transparent base material 11 and the rear electrode layer 13 . The CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are formed by removing at least part of the CIGS absorption layer 14 from the transparent base material 11, And an exposed area 116.

투명 모재(11)는 가시광선 대역에서 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)보다 투과율이 높고, CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)은 가시광선 대역에서 투명 모재(11)보다 흡수율이 높을 수 있다. 이에 따라, 투명 모재(11)가 선택적으로 남겨지고 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)이 제거되도록, 가시광선 대역 레이저가 이용됨으로써, 투명 모재 노출 영역(116)이 형성될 수 있다. 가시광선 대역 레이저는 투명 모재 노출 영역(116)의 폭에 대응하여 투명 모재(11)의 후방에서 전방으로 조사될 수 있다.The transparent base material 11 has a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 in the visible light band and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 have a higher transmittance than the CIGS absorption layer 14, The absorption rate of the transparent base material 11 may be higher than that of the transparent base material 11. The visible ray band laser is used so that the transparent base material 11 is selectively left and the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15 and the IZO layer 16 are removed, . The visible light band laser can be irradiated forward from the rear of the transparent base material 11 in correspondence with the width of the transparent base material exposed area 116. [

또한, 본 제3 태양 전지에 있어서, CIGS 흡수층(14)에서 연결부 중 다른 일부는 투명 모재(11)와 접촉할 수 있다. 다시 말해, CIGS 흡수층(14)는 투명 모재(11)에 접촉하는 영역(115)을 가질 수 있다.In the third solar cell, another part of the connection portion in the CIGS absorption layer 14 may be in contact with the transparent base material 11. In other words, the CIGS absorption layer 14 may have a region 115 in contact with the transparent base material 11.

또한, 본 제3 태양 전지에 있어서, 후면전극층(13)은 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)에서 연결부 중 투명 모재 노출 영역(116)을 기준으로 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부(117)를 가질 수 있다.In the third solar cell, the rear electrode layer 13 is formed such that a part of the rear portion of the CIGS absorption layer 14, the buffer layer 15, and the IZO layer 16, And a contact portion 117 formed by exposing the front surface of a part thereof.

또한, 본 제3 태양 전지는 전면전극층(17)을 포함한다. 전면전극층(17)은 IZO층(16), 투명 모재 노출 영역(116) 및 컨택부(117) 상에 적층될 수 있다. 또한, 전면전극층(17)은 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 연결부에서 연속성이 단절되게 형성될 수 있다. 도 12의 (b)를 참조하면, 예시적으로, 전면전극층(17)은 층간의 전기 절연(이를테면, 후면전극층(13)과 전면전극층(17)간의 전기 절연)을 위해 CIGS 흡수층(14), 버퍼층(15) 및 IZO층(16)과 함께 패터닝될 수 있다.In addition, the third solar cell includes the front electrode layer 17. The front electrode layer 17 may be laminated on the IZO layer 16, the transparent parent material exposed region 116, and the contact portion 117. [ In addition, the front electrode layer 17 may be formed to be disconnected from the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. Referring to FIG. 12B, for example, the front electrode layer 17 includes a CIGS absorbing layer 14 for electrically insulating layers (for example, electrical insulation between the rear electrode layer 13 and the front electrode layer 17) Can be patterned together with the buffer layer 15 and the IZO layer 16.

또한, 본원은 창호형 태양 전지를 제공한다. 이하에서는 도 13을 이용해 이를 설명한다. 도 13은 본원의 제1 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 13의 A-A'에 따른 단면도는 도 4일 수 있다. 다만, 도 13은 본원의 제2 실시예에 따른 창호형 태양 전지 또는 제3 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 설명하는데 적용될 수도 있다. 이러한 경우, 도 13의 A-A'에 따른 단면도는 도 9 또는 도 12의 (b)일 수 있다.The present invention also provides a window-type solar cell. This will be described below with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic plan view for explaining a window-shaped solar cell according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. However, FIG. 13 may be applied to explain a window-type solar cell according to the second embodiment of the present invention or a window-type solar cell according to the third embodiment. In this case, the sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 13 may be the one shown in FIG. 9 or 12 (b).

또한, 본원은 본원의 제1 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 제공한다. 도 13을 참조하면, 본원의 제1 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 본 제1 태양 전지 복수 개가 배열된 발전 영역(Photovoltaic area)을 포함한다. 이러한 경우, 본 제1 태양 전지의 투명 모재는 글래스 기판이다. 발전 영역은 태양광 스펙트럼의 일부를 흡수하여 전기에너지를 발생시키고 태양광의 다른 스펙트럼 부분을 투과시켜 가시성을 확보할 수 있다. The present invention also provides a window-type solar cell according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, a window-type solar cell according to the first embodiment of the present invention includes a photovoltaic area in which a plurality of first solar cells are arranged. In this case, the transparent base material of the first solar cell is a glass substrate. The power generation area absorbs a part of the solar spectrum to generate electrical energy and transmit the other spectral part of the sunlight to ensure visibility.

또한, 본원의 제1 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 발전 영역을 지지하는 테두리 영역을 형성하는 창호 프레임부를 갖는 비발전 영역을 포함한다. 다시 발해, 비발전 영역은 발전 영역을 건물에 지지 혹은 발전 영역의 조립이 가능하게 하는 프레임을 포함할 수 있다.In addition, the window-type solar cell according to the first embodiment of the present invention includes a non-power generation region having a window frame portion forming a rim region for supporting the power generation region. The rebuilt, non-generating area may include a frame that allows the generating area to be supported on the building or to assemble the generating area.

또한, 본원은 본원의 제2 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 제공한다. 도 13을 참조하면, 본원의 제2 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 본 제2 태양 전지 복수 개가 배열된 발전 영역(Photovoltaic area)을 포함한다. 이러한 경우, 본 제2 태양 전지의 투명 모재는 글래스 기판이다. 발전 영역은 태양광 스펙트럼의 일부를 흡수하여 전기에너지를 발생시키고 태양광의 다른 스펙트럼 부분을 투과시켜 가시성을 확보할 수 있다. 또한, 본원의 제2 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 발전 영역을 지지하는 테두리 영역을 형성하는 창호 프레임부를 갖는 비발전 영역을 포함한다. 다시 발해, 비발전 영역은 발전 영역을 건물에 지지 혹은 발전 영역의 조립이 가능하게 하는 프레임을 포함할 수 있다.The present invention also provides a window-type solar cell according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, the window-type solar cell according to the second embodiment of the present invention includes a photovoltaic area in which a plurality of second solar cells are arranged. In this case, the transparent base material of the second solar cell is a glass substrate. The power generation area absorbs a part of the solar spectrum to generate electrical energy and transmit the other spectral part of the sunlight to ensure visibility. In addition, the window-type solar cell according to the second embodiment of the present invention includes a non-power generation region having a window frame portion forming an edge region for supporting the power generation region. The rebuilt, non-generating area may include a frame that allows the generating area to be supported on the building or to assemble the generating area.

또한, 본원은 본원의 제3 실시예에 따른 창호형 태양 전지를 제공한다. 도 13을 참조하면, 본원의 제3 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 본 제3 태양 전지 복수 개가 배열된 발전 영역(Photovoltaic area)을 포함한다. 이러한 경우, 본 제3 태양 전지의 투명 모재는 글래스 기판이다. 발전 영역은 태양광 스펙트럼의 일부를 흡수하여 전기에너지를 발생시키고 태양광의 다른 스펙트럼 부분을 투과시켜 가시성을 확보할 수 있다. 또한, 본원의 제3 실시예에 따른 창호형 태양 전지는 발전 영역을 지지하는 테두리 영역을 형성하는 창호 프레임부를 갖는 비발전 영역을 포함한다. 다시 발해, 비발전 영역은 발전 영역을 건물에 지지 혹은 발전 영역의 조립이 가능하게 하는 프레임을 포함할 수 있다.The present invention also provides a window-type solar cell according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, the window-type solar cell according to the third embodiment of the present invention includes a photovoltaic area in which a plurality of the third solar cells are arranged. In this case, the transparent base material of the third solar cell is a glass substrate. The power generation area absorbs a part of the solar spectrum to generate electrical energy and transmit the other spectral part of the sunlight to ensure visibility. In addition, the window-type solar cell according to the third embodiment of the present invention includes a non-power generation region having a window frame portion forming an edge region for supporting the power generation region. The rebuilt, non-generating area may include a frame that allows the generating area to be supported on the building or to assemble the generating area.

이와 같이, 본원은 건물 외벽 및 창호에 적용이 가능한 발전 능력을 갖는 윈도우형 태양 전지에 적용 가능하다. 최근 건물집적형 태양전지(BIPV, Buildingintegrated photovoltaics)의 시장이 성장하고 있어 본원의 응용 범위는 확대될 수 있을 것이다.Thus, the present invention is applicable to a window-type solar cell having power generation capability applicable to exterior walls and windows of a building. Recently, the market for building integrated photovoltaics (BIPV) has been growing, so that the application range of the present invention can be extended.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

11: 투명 모재
111: 투명 모재 노출 영역, 제1 투명 모재 노출 영역
112: 제2 투명 모재 노출 영역
115: CIGS 흡수층과 투명 모재가 접촉하는 영역
116: 투명 모재 노출 영역
117: 컨택부
12: 투명 전도층
121: 투명 전도층 노출 영역
13: 후면전극층
14: CIGS 흡수층
15: 버퍼층
16: IZO층
17: 전면전극층
91: 마스크11: Transparent base material
111: transparent base material exposed area, first transparent base material exposed area
112: second transparent base material exposure area
115: region where the CIGS absorption layer and the transparent base material come into contact with each other
116: transparent base material exposure area
117:
12: transparent conductive layer
121: transparent conductive layer exposed area
13: rear electrode layer
14: CIGS absorbing layer
15: buffer layer
16: IZO layer
17: front electrode layer
91: Mask

Claims (21)

발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 있어서,
(a) 투명 모재를 준비하는 단계;
(b) 상기 투명 모재 상에 투명 전도층을 형성하는 단계;
(c) 상기 투명 전도층 상에서 상기 발전부에 후면전극층을 형성하고, 상기 투명 전도층 중 상기 연결부의 일부를 패터닝하여 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계;
(d) 상기 투명 전도층 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계;
(e) 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부를 제거하여 투명 전도층 노출 영역을 형성하는 단계; 및
(f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 (e) 단계는 레이저를 이용하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.A method of manufacturing an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
(a) preparing a transparent base material;
(b) forming a transparent conductive layer on the transparent base material;
(c) forming a rear electrode layer on the power generation portion on the transparent conductive layer, and patterning a part of the connection portion of the transparent conductive layer to form a transparent parent material exposed region;
(d) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent conductive layer and the rear electrode layer;
(e) forming a transparent conductive layer exposed region in the back electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer by removing a portion of the connection portion except the transparent base material exposed region; And
(f) forming a front electrode layer,
Wherein the step (e) uses a laser. 제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서, 상기 CIGS 흡수층은 상기 투명 모재 노출 영역을 통해 상기 투명 모재에 접촉되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the CIGS absorption layer is in contact with the transparent base material through the transparent base material exposed region in the step (d). 제1항에 있어서,
상기 (c) 단계는, 상기 투명 모재가 선택적으로 남겨지고 상기 투명 전도층이 제거되어 상기 투명 모재 노출 영역이 형성되도록, 적외선 대역의 레이저를 상기 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사함으로써 레이저 패터닝을 수행하고,
상기 (e) 단계는, 상기 투명 전도층 및 상기 투명 모재가 선택적으로 남겨지고 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층이 제거되도록, 가시광선 대역의 레이저를 상기 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사함으로써 레이저 패터닝을 수행하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
In the step (c), laser patterning is performed by irradiating an infrared band laser beam from the rear of the transparent base material forward so that the transparent base material is selectively left and the transparent conductive layer is removed to form the transparent base material exposed region and,
The step (e) may include irradiating a laser beam in the visible ray band from the back of the transparent base material so that the transparent conductive layer and the transparent base material are selectively left and the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer are removed Wherein the laser patterning is performed using a laser beam. 제3항에 있어서,
상기 (c) 단계의 적외선 대역의 레이저는 펄스 폭 100 ps 이상, 10 ns 미만의 펄스 폭 및 shot energy density 60~100 nJ/um2의 출력 범위로 설정되는 펄스 레이저이고,
상기 (e) 단계의 가시광선 대역의 레이저는 펄스 폭 10 ns 이상, 100 ns 미만의 펄스 폭 및 shot energy density 10~30 nJ/um2의 출력 범위로 설정되는 펄스 레이저인 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method of claim 3,
(C) the laser in the infrared band of the steps is a pulsed laser that is set as the output range of the pulse width of 100 ps or more and less than 10 ns pulse width and the shot energy density 60 ~ 100 nJ / um 2,
The laser of the step (e) the visible light range of the pulse width of 10 ns or more, it is a pulsed laser that is set to less than 100 ns pulse width and the shot energy density 10 ~ 30 output range nJ / um 2, two rectangular light-transmitting Type CIGS thin film solar cell. 제1항에 있어서,
상기 (f) 단계에서,
상기 전면전극층은, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 1,
In the step (f)
Wherein the front electrode layer is formed to be disconnected from the connection part so as not to be connected to a neighboring power generation part. 발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 있어서,
(a) 투명 모재를 준비하는 단계;
(b) 상기 투명 모재 상에 후면전극층을 형성하고, 상기 후면전극층 중 상기 연결부의 일부를 패터닝하여 제1 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계;
(c) 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계;
(d) 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제1 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부를 제거하여 제2 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계;
(e) 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제2 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부를 제거하여, 상기 후면전극층의 일부의 전면을 컨택부로서 노출시키는 단계; 및
(f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 (d) 단계는 레이저를 이용하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.A method of manufacturing an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
(a) preparing a transparent base material;
(b) forming a rear electrode layer on the transparent base material and patterning a part of the rear electrode layer to form a first transparent base material exposed region;
(c) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent base material and the rear electrode layer;
(d) forming a second transparent base material exposed region by removing a portion of the connection portion except for the first transparent base material exposed region in the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer;
(e) removing a portion of the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer opposite to the power generation portion based on the second transparent base material exposed region of the connecting portion, thereby exposing a part of the rear electrode layer as a contact portion ; And
(f) forming a front electrode layer,
Wherein the step (d) uses a laser. 제6항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 투명 모재가 선택적으로 남겨지고 상기 후면전극층이 제거되어 상기 제1 투명 모재 노출 영역이 형성되도록, 적외선 대역의 레이저를 상기 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사함으로써 레이저 패터닝을 수행하고,
상기 (d) 단계는, 상기 투명 모재가 선택적으로 남겨지고 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층이 제거되도록, 적외선 대역의 레이저를 상기 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사함으로써 레이저 패터닝을 수행하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 6,
The laser patterning may be performed by irradiating a laser beam of an infrared band from the rear of the transparent base material so that the transparent base material is selectively left and the rear electrode layer is removed to form the first transparent base material exposed region, And,
In the step (d), a laser of an infrared band is irradiated forward from the rear of the transparent base material so that the transparent base material is selectively left and the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer are removed, Of the light emitting type CIGS thin film solar cell. 제7항에 있어서,
상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계 각각의 레이저는 펄스 폭 100 ps 이상, 10 ns 미만의 펄스 폭 및 shot energy density 60~100 nJ/um2의 출력 범위로 설정되는 적외선 대역의 펄스 레이저인 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.8. The method of claim 7,
The (b) step and the (c) step, respectively of the laser is a pulsed laser in the infrared band, which is set by the output range of less than 10 ns pulse width of 100 ps or more in width and shot energy density 60 ~ 100 nJ / um 2 Gt; CIGS < / RTI > thin film solar cell. 제6항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 CIGS 흡수층은 상기 제1 투명 모재 노출 영역을 통해 상기 투명 모재에 접촉되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.The method according to claim 6,
Wherein the CIGS absorption layer is in contact with the transparent base material through the first transparent base material exposed region in the step (c). 제6항에 있어서,
상기 (f) 단계에서,
상기 전면전극층은, 층간의 전기 절연을 위해 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층과 함께 패터닝되어, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법. The method according to claim 6,
In the step (f)
Wherein the front electrode layer is patterned together with the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer for electrical insulation between the layers, and the continuity is cut off at the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. (Method for manufacturing CIGS thin film solar cell). 발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법에 있어서,
(a) 투명 모재를 준비하는 단계;
(b) 상기 투명 모재 상에서 상기 발전부에 후면전극층을 형성하는 단계;
(c) 상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층을 순차적으로 형성하는 단계;
(d) 상기 CIGS 흡수층의 적어도 일부가 상기 투명 모재와 접촉하도록, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 일부를 제거하여 투명 모재 노출 영역을 형성하는 단계; 및
(e) 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부를 제거하여, 상기 후면전극층의 일부의 전면을 컨택부로서 노출시키는 단계; 및
(f) 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 (d) 단계는 레이저를 이용하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.A method of manufacturing an opening type light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
(a) preparing a transparent base material;
(b) forming a rear electrode layer on the power generating unit on the transparent base material;
(c) sequentially forming a CIGS absorption layer, a buffer layer, and an IZO (intrinsic-ZnO) layer on the transparent base material and the rear electrode layer;
(d) removing a portion of the connecting portion from the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer so that at least a portion of the CIGS absorbing layer is in contact with the transparent base material, thereby forming a transparent base material exposed region; And
(e) removing a portion of the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer opposite to the power generation portion with respect to the transparent base material exposed region of the connection portion, thereby exposing a front surface of a part of the rear electrode layer as a contact portion; And
(f) forming a front electrode layer,
Wherein the step (d) uses a laser. 제11항에 있어서,
상기 (d) 단계는, 상기 투명 모재가 선택적으로 남겨지고 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층이 제거되도록, 가시광선 대역의 레이저를 상기 투명 모재의 후방에서 전방으로 조사함으로써 레이저 패터닝을 수행하는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
In the step (d), laser patterning is performed by irradiating a laser beam in the visible ray band from the rear of the transparent base material forward so that the transparent base material is selectively left and the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer are removed Gt; CIGS < / RTI > thin film solar cell. 제12항에 있어서,
상기 (e) 단계의 가시광선 대역의 레이저는 펄스 폭 10 ns 이상, 100 ns 미만의 펄스 폭 및 shot energy density 10~30 nJ/um2의 출력 범위로 설정되는 펄스 레이저인 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법13. The method of claim 12,
The laser of the step (e) the visible light range of the pulse width of 10 ns or more, it is a pulsed laser that is set to less than 100 ns pulse width and the shot energy density 10 ~ 30 output range nJ / um 2, two rectangular light-transmitting Method of manufacturing type CIGS thin film solar cell 제11항에 있어서,
상기 (f) 단계에서,
상기 전면전극층은, 층간의 전기 절연을 위해 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층과 함께 패터닝되어, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지의 제조 방법.12. The method of claim 11,
In the step (f)
Wherein the front electrode layer is patterned together with the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer for electrical insulation between the layers, and the continuity is cut off at the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. (Method for manufacturing CIGS thin film solar cell). 발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지에 있어서,
투명 모재;
상기 투명 모재 상에 형성되며 투명 모재 노출 영역을 갖는 투명 전도층;
상기 투명 전도층 상에서 상기 발전부에 형성되는 후면전극층;
상기 투명 전도층 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및
전면전극층을 포함하되,
상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 투명 전도층 노출 영역을 가지고,
상기 투명 모재 노출 영역 상에는 상기 CIGS 흡수층이 적층되며,
상기 IZO층 및 상기 투명 전도층 노출 영역 상에는 상기 전면전극층이 적층되고,
상기 투명 전도층 및 상기 투명 모재는 가시광선 대역에서 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역에서 상기 투명 전도층 및 상기 투명 모재보다 흡수율이 높은 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.A light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
Transparent base material;
A transparent conductive layer formed on the transparent base material and having a transparent base material exposed region;
A rear electrode layer formed on the power generation portion on the transparent conductive layer;
A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent conductive layer and the rear electrode layer; And
A front electrode layer,
Wherein the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer have a transparent conductive layer exposed region formed by removing a portion of the connection portion except the transparent base material exposed region by a laser,
The CIGS absorption layer is laminated on the transparent base material exposed region,
The front electrode layer is stacked on the IZO layer and the transparent conductive layer exposed region,
Wherein the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer have a higher transmittance than the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer in the visible light band, and the transparent conductive layer and the transparent base material A light emitting type CIGS thin film solar cell having a higher absorption rate than the base material. 제15항에 있어서,
상기 전면전극층은, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.16. The method of claim 15,
Wherein the front electrode layer is formed to be disconnected from the connection part so as not to be connected to a neighboring power generation part. 제16항에 있어서,
상기 전면전극층은 상기 투명 전도층과 상기 전면전극층간의 전기 절연을 위해 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층과 함께 패터닝되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.17. The method of claim 16,
Wherein the front electrode layer is patterned together with the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer for electrical insulation between the transparent conductive layer and the front electrode layer. 발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지에 있어서,
투명 모재;
상기 투명 모재 상에 형성되며 제1 투명 모재 노출 영역을 갖는 후면전극층;
상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및
전면전극층을 포함하되,
상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 연결부 중 상기 제1 투명 모재 노출 영역을 제외한 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 제2 투명 모재 노출 영역을 가지고,
상기 후면전극층은 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 제2 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부를 가지며,
상기 제1 투명 모재 노출 영역 상에는 상기 CIGS 흡수층이 적층되고,
상기 IZO층, 상기 제2 투명 모재 노출 영역 및 상기 컨택부 상에는 상기 전면전극층이 적층되며,
상기 투명 모재는 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 후면전극층, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역 내지 적외선 대역에서 상기 투명 모재보다 흡수율이 높은 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.A light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
Transparent base material;
A rear electrode layer formed on the transparent base material and having a first transparent base material exposed region;
A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent base material and the rear electrode layer; And
A front electrode layer,
Wherein the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer have a second transparent mother material exposing region formed by removing a part of the connection portion except for the first transparent mother material exposing region by a laser,
Wherein the rear electrode layer has a contact portion in which a portion of the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer is removed from a portion of the connecting portion opposite to the second transparent base material exposed region,
The CIGS absorption layer is stacked on the first transparent base material exposed region,
The front electrode layer is laminated on the IZO layer, the second transparent base material exposed region, and the contact portion,
Wherein the transparent base material has a higher transmittance than the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer in a visible light band to an infrared band, and the rear electrode layer, the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer have a transmittance higher than that of the visible light band, Type transparent CIGS thin film solar cell having a higher absorptivity than the transparent base material. 제18항에 있어서,
상기 전면전극층은, 층간의 전기 절연을 위해 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층과 함께 패터닝되어, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.19. The method of claim 18,
Wherein the front electrode layer is patterned together with the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer for electrical insulation between the layers, and the continuity is cut off at the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. CIGS thin film solar cell. 발전부와 연결부로 구획되는 발전 영역을 갖는 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지에 있어서,
투명 모재;
상기 투명 모재 상에서 상기 발전부에 형성되는 후면전극층;
상기 투명 모재 및 상기 후면전극층 상에서 순차적으로 형성되는 CIGS 흡수층, 버퍼(Buffer)층 및 IZO(intrinsic-ZnO)층; 및
전면전극층을 포함하되,
상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 상기 CIGS 흡수층의 적어도 일부가 상기 투명 모재와 접촉하도록 상기 연결부 중 일부가 레이저에 의해 제거되어 형성되는 투명 모재 노출 영역을 가지고,
상기 후면전극층은 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층에서 상기 연결부 중 상기 투명 모재 노출 영역을 기준으로 상기 발전부의 반대측 일부가 제거되어 그의 일부의 전면이 노출되어 형성되는 컨택부를 가지며,
상기 IZO 층, 상기 투명 모재 노출 영역 및 상기 컨택부 상에는 상기 전면전극층이 적층되고,
상기 투명 모재는 가시광선 대역에서 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층보다 투과율이 높고, 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층은 가시광선 대역에서 상기 투명 모재보다 흡수율이 높은 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.A light emitting type CIGS thin film solar cell having a power generation region divided into a power generation portion and a connection portion,
Transparent base material;
A rear electrode layer formed on the power generating unit on the transparent base material;
A CIGS absorption layer, a buffer layer and an IZO (intrinsic-ZnO) layer sequentially formed on the transparent base material and the rear electrode layer; And
A front electrode layer,
Wherein the CIGS absorbing layer, the buffer layer, and the IZO layer have a transparent mother material exposing area formed by removing a part of the connecting portion by a laser so that at least a part of the CIGS absorbing layer is in contact with the transparent preform,
Wherein the rear electrode layer has a contact portion in which a portion of an opposite side of the power generation portion is removed from a portion of the connection portion exposed in the transparent base material exposed region of the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer,
The front electrode layer is laminated on the IZO layer, the transparent base material exposed region, and the contact portion,
Wherein the transparent base material has a transmittance higher than that of the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer in a visible light band, and the CIGS absorption layer, the buffer layer and the IZO layer have a higher absorption ratio than the transparent base material in a visible light band. Light emitting type CIGS thin film solar cell. 제20항에 있어서,
상기 전면전극층은, 층간의 전기 절연을 위해 상기 CIGS 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 IZO층과 함께 패터닝되어, 이웃하는 발전부와 연결되지 않도록 상기 연결부에서 연속성이 단절되게 형성되는 것인, 개구형 투광타입 CIGS박막 태양 전지.21. The method of claim 20,
Wherein the front electrode layer is patterned together with the CIGS absorption layer, the buffer layer, and the IZO layer for electrical insulation between the layers, and the continuity is cut off at the connection portion so as not to be connected to the neighboring power generation portion. CIGS thin film solar cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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