KR20210012030A - 태양전지 제조장치 - Google Patents

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KR20210012030A
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Abstract

본 발명은 태양전지 제조장치에 관한 것으로, 대면적에 걸쳐 균일한 셀레늄 증기의 공급이 가능하다.

Description

태양전지 제조장치{DEVICE FOR MANUFACTURING SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지 제조장치에 관한 것으로, 특히, 박막태양전지 제조용 셀레늄공급 장치에 관한 것이다.
태양 전지는 p-형 반도체 층과 n-형 반도체 층이 접합된 p-n 접합을 가지며, 상기 p-n 접합에 태양광이 도달하여 광기전력을 발생시켜 전기 에너지를 생성한다. 현재 1세대 태양 전지인 실리콘 반도체계 태양 전지가 주로 사용되고 있으나, 경박단소화, 경제성, 생산성, 제품 적용성 등을 이유로 2세대 태양 전지인 화합물 박막 태양 전지의 개발이 이루어 지고 있다.
화합물 박막 태양 전지에서의 광흡수층으로 사용되기 위한 물질로서 황동석(Chalcopyrite)계 화합물 반도체 물질이 있으며 예를 들어 CuInSe2이 있다. 또한, 구리-인듐-갈륨-셀레륨을 포함하는 사원 화합물을 CIGS로 지칭하고, 구리- 인듐-갈륨-셀레륨-황을 포함하는 물질을 CIGSS로 지칭하기도 한다.
한편, CIGS 또는 CIGSS는 다원 화합물이기 때문에, 이러한 물질을 사용한 광흡수층의 제조는 매우 어렵다. 또한, 특히 광흡수층의 제조 공정 중에 수행되는 셀렌화는 유독성과 부식성이 높은 H2Se가스를 사용하므로, 사용상 주의가 요구되며, 특수한 폐가스 처리장치 설치에 따른 추가비용이 발생하는 단점을 안고 있다. 또한, 셀레늄은, 증착이나 증발에 의한 셀레늄 층을 형성할 때에, 높은 분자량의 기체를 형성하는 경향이 크고, 챔버 내의 작은 온도 구배에도 불균일한 고상화가 빠르게 발생하므로, 광흡수층이 불균일한 셀레늄 농도 구배를 가질 수 있고, 이에 따라 칼코겐화 반응성이 저하되고 표면 거칠기가 큰 광츱수층을 형성시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점들은 태양 전지의 효율을 감소시킬 우려가 있다.
본 출원의 발명자는 대한민국 등록 특허 (등록번호 10-1326770)에서 제시된 "노즐이 없는 셀레늄 샤워" 공정 및 장치와 관련하여, 다공성 매질을 이용하여 대면적에 걸쳐 균일한 셀레늄 증기의 공급이 가능함을 밝혔다.
이 기술은 Nozzle Free Shower (NFS)로 명명하여 학술지에 소개하였고, 기술의 우수성을 인정받아 2018년 3월호 Progress in Photovoltaics의 표지논문 (Vol 26, No. 3)으로 게재되었으며, 현재 한국에너지기술연구원으로부터 공인받은 태양전지 효율은 16.02%로서, 셀레늄 증기를 이용하여 제조한 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)박막태양전지 중 세계 최고 수준이다.
그러나, 4인치 면적의 NFS가 검증된 상태이며, CIGS 양산용 장치로서 활용하기 위해서는 0.7x1.6 m2 이상의 면적에서 작동해야한다. 한편, 대표적인 다공성 매질인 흑연은 시중에서 0.7x1.2 m2 이상의 크기로 공급되지 않기 때문에, 양산용 장치에 필요한 NFS를 제조할 수 없는 한계를 가진다.
본 발명은 대면적에 걸쳐 균일한 셀레늄 증기의 공급이 가능한 태양전지 제조장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 양산용 1.1x1.25 m2 이상의 크기의 샤워 모듈을 구비하는 태양전지 제조장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 기판이 안착되도록 마련된 챔버, 챔버 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 공간부를 갖는 복수 개의 샤워 헤드를 포함하는 샤워 모듈, 및 챔버 내 샤워 모듈을 가열하도록 마련된 제1 히터를 포함하고, 각각의 샤워 헤드는, 공간부에 수용된 칼코겐 소스가 샤워헤드를 통과하도록 마련된 기공을 포함하며, 각각의 샤워 헤드는, 챔버 내에 안착된 기판의 일면과 마주하도록 배치된 바닥부재 및 상기 공간부를 형성하도록 바닥부재의 가장자리에 마련되며, 적어도 일부영역에 하나 이상의 관통홀을 갖는 측벽을 포함하며, 태양전지 제조장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부에 기판이 안착되도록 마련된 챔버, 챔버 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 복수 개의 제1 공간부를 갖고, 인접하는 공간부는 격벽을 통해 구획되며, 상기 격벽에 하나 이상의 관통홀이 형성된 샤워 모듈, 및 챔버 내 샤워 모듈을 가열하도록 마련된 제1 히터를 포함하며, 샤워 모듈은, 제1 공간부에 수용된 칼코겐 소스가 샤워 모듈을 통과하도록 마련된 기공을 포함하는 태양 전지 제조 장치가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 태양전지 제조장치에 따르면, 대면적에 걸쳐 균일한 셀레늄 증기의 공급이 가능하고, 양산용 1.1x1.25 m2 이상의 크기의 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 태양전지 제조장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 샤워 모듈을 나타내는 도면들이다.
도 4는 샤워 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 태양전지 제조장치를 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 샤워모듈의 평면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 제조장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(100)를 나타내는 개략도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 샤워 모듈(200)을 나타내는 도면들이며, 도 4는 샤워 헤드(210)를 나타내는 평면도이다.
본 문서에서, 태양전지는 기판(101), 기판(101) 상에 순차적으로 위치하는 하부 전극, 광흡수층, 버퍼층, 및 상부 전극을 포함할 수 있다.
기판(101)은, 웨이퍼, 칩, 석영 기판, 유리 기판, 또는 PCB 기판 등 태양 전지를 제작할 수 있는 모든 구조체로서, 모든 형태의 기판 또는 다양한 층들이 형성될 수 있는 기판일 수 있다. 예를 들어, 본 문서에서 기판이라 함은 기재 상에 구리, 인듐, 갈륨 중 적어도 어느 하나를 포함하는 적어도 하나의 층이 형성된 구조체이거나, 구리층, 인듐층 및 갈륨층으로 이루어진 복합층이 형성된 구조체일 수 있다.
또한, 광흡수층은 태양 광을 흡수하여 전기적 신호로 변환하는 물질을 포함할 수 있고, p-형 반도체 물질을 포함할 수 있다. 광흡수층은, 예를 들어 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 광흡수층은 칼코겐계 물질을 더 포함할 수 있고, 예를 들어, 셀레늄(Se), 황(S), 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광흡수층은 구리-인듐-갈륨-셀레늄(CIGS)의 4원계 물질을 포함하거나 또는 구리-인듐-갈륨-셀레늄-황(CIGSS)의 5원계 물질을 포함할 수 있다.
본 문서에서, 태양전지 제조장치(100)는 미세 기공체 구조를 갖는 샤워 모듈(200)을 통하여 칼코겐 물질을 칼코겐화 반응이 수행되는 기판 인입시키는 장치로서, 양산화를 위한 대면적의 광흡수층을 형성할 수 있다.
본 문서에서, 샤워모듈(200)은, 배경기술에서 소개한 NFS를 의미하며, 양산용이라 의미는, 1.1x1.25 m2 크기 이상의 광흡수층을 형성함을 의미한다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(100)는 챔버(110), 샤워 모듈(200), 및 제1 히터(130)를 포함한다.
태양전지 제조장치(100)는 내부에 기판(101)이 안착되도록 마련된 챔버(110)를 포함한다. 상기 챔버(110)는 분위기 제어가 가능한 공간부를 포함한다. 또한, 상기 챔버(110)는, 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속, 강화 유리, 석영, 또는 흑연으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 챔버(110)가 강화 유리나 석영과 같은 투명한 물질로 구성되는 경우에는 급속 열처리가 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 태양전지 제조장치(100)는 챔버(110) 내에 안착된 기판(101)에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포(F)될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 공간부(211, 221, 231)를 갖는 복수 개의 샤워 헤드(210, 220, 230)를 포함하는 샤워 모듈(200)을 포함한다. 또한, 태양전지 제조장치(100)는 챔버(110) 내 샤워 모듈(200)을 가열하도록 배치된 제1 히터(130)를 포함한다. 상기 제1 히터(130)는 챔버 내부에 배치될 수도 있고, 챔버 외부에 배치될 수 있다.
또한, 태양전지 제조장치(100)는 챔버(110) 내 기판(101)을 지지하기 위한 지지부(120)를 포함하며, 상기 지지부(120)는 기판(101)을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
상기 칼코겐 소스는, 칼코겐 물질인 셀레늄(Se) 또는 황(S)을 포함하며, 유동 상태, 예를 들어, 기체 또는 액체 상태일 수 있다. 이러한 상기 칼코겐 소스는 온도에 따라서 액상 또는 기상으로 변화할 수 있다.
각각의 샤워 헤드(210, 220, 230)는, 공간부에 수용된 칼코겐 소스가 샤워헤드를 통과하도록 마련된 기공을 포함한다.
또한, 본 문서에서, 샤워모듈(200, 300)은 기공을 갖는 흑연 또는 석영으로 형성될 수 있다. 또한, 샤워모듈(200)을 구성하는 각각의 샤워헤드(210, 220, 230)는 예를 들어, 1.75 g/cm3 내지 1.86 g/cm3 범위의 밀도를 가지는 흑연으로 형성될 수 있다. 또는, 예를 들어 6% 내지 11% 범위의 기공도(porosity)를 가지는 가지는 흑연으로 형성될 수 있으며, 다른 예로서 미세 기공을 가지는 석영(quartz)일 수 있다.
각각의 샤워 헤드(210, 220, 230)는, 챔버(110) 내에 안착된 기판(101)의 일면(101a)과 마주하도록 배치된 바닥부재(212, 222, 232) 및 상기 공간부(211, 221, 231)를 형성하도록 바닥부재(212, 222, 232)의 가장자리에 마련되며, 적어도 일부영역에 하나 이상의 관통홀(214, 224, 234)을 갖는 측벽(213, 223, 233)을 포함한다. 예를 들어, 샤워 헤드(210, 220, 230)는 상부가 개방된 공간부를 갖는 블록 형태일 수 있다. 상기 블록은 대략 육면체(예를 들어, 직육면체) 형상을 가질 수 있다.
상기 샤워모듈(200)은, 각각의 샤워헤드(210, 220, 230)의 바닥부재 및 챔버(110) 내부의 기판(101)의 일면(101a)이 제1 간격만큼 떨어져 배치되도록 설치될 수 있고, 예를 들어, 제1 간격은 대략 0.1 mm 내지 대략 3 mm 의 범위일 수 있고, 그 사이에는 불활성 가스들이 충진될 수 있다.
샤워헤드의 공간부(211, 221, 231)로 액상의 칼코겐 소스(151)가 공급될 수 있다. 예를 들어 칼코겐 소스(151)가 셀레늄으로 구성되는 경우에는, 셀레늄의 녹는점인 220℃ 이상 셀레늄의 끓는점인 685℃ 사이의 온도로 고체의 셀레늄을 가열하여 액상화된 셀레늄이 샤워헤드의 공간부(211, 221, 231)로 공급될 수 있다.
또한, 액체 상태의 칼코겐 소스(151)는 각각의 샤워헤드 내의 기공 내로 인입될 수 있다. 한편, 샤워헤드(210, 220, 230) 내 기공은 액체 상태의 칼코겐 소스을 직접적으로 통과시키지 않고, 기상화된 칼코겐 기체만 통과시킬 수 있도록 마련된다. 샤워헤드를 통과한 기체 상태의 칼코겐(부호 F 참조)은 기판(101)의 일면(101a)으로 균일하게 공급된다.
또한, 기판(101)의 일면에 양산용으로, 1.1x1.25 m2 이상의 크기의 광흡수층을 형성하기 위해서는, 샤워모듈(200)은 복수 개의 샤워헤드(210, 220, 230)가 모자이크 배열된 형태를 가질 수 있다.
또한, 샤워헤드(210, 220, 230)의 바닥부재는 기판의 일면(101a)과 마주하는 제1 면(바닥부재의 하부면)이 사각 형상을 가질 수 있다. 이때, 바닥부재의 상기 제1 면의 단면적은 칼코겐 성분이 도포될 기판(101)의 일면의 단면적보다 작게 되며, 예를 들어, 도 4를 참조하면, 제1 면은 한 변의 길이(v)가 0.7m 이상이고, 또 다른 한 변의 길이(h)가 0.55m 이상일 수 있다. 또한, 상기 측벽(213)의 두께는 1 cm 이상일 수 있다. 또한, 상기 측벽(213)의 두께 및 바닥부재(212)는 동일하게 구성될 수도 있다.
즉, 0.55x0.7 m2 크기의 샤워 헤드(210, 220, 230)를 3개 이상 연결함으로써 해결할 수도 있다. 이때, 샤워 헤드(210, 220, 230)의 측벽(213, 223, 233)에는 다수의 관통홀(214, 224, 234)을 형성하여, 인접하는 샤워 헤드끼리 체결하는 용도로 사용할 수 있다.
또한, 상기 샤워 모듈은, 인접하는 2개의 샤워헤드(210, 220, 230)가 관통홀(214, 224, 234)이 형성된 측벽(213, 223, 233)끼리 접촉하도록 배열된다.
또한, 또한, 태양전지 제조장치(100)는 인접하는 2개의 샤워헤드(210, 220, 230)의 각 측벽에 형성된 관통홀들(214, 224, 234)을 통과하여 샤워헤드들을 고정시키기 위한 체결수단(250)을 포함할 수 있다.
상기 체결수단(250)은 통상의 스크류 및 너트 등을 포함할 수 있다.
이와는 다르게, 각각의 샤워헤드에 마련된 복수 개의 관통홀(214, 224, 234) 중 적어도 일부의 관통홀은 샤워 헤드의 공간부 내 셀레늄 증기압을 균일하게 유지하는 기능을 수행하도록, 2개의 샤워 헤드를 인접하게 배열할 때, 인접하는 2개의 샤워헤드의 공간부들을 유체 이동 가능하게 연결하도록, 관통된 홀 형태로 남겨둘 수 있다.
예를 들어, 샤워모듈에서, 인접하는 2개의 샤워헤드의 관통홀 중 일부에는 체결수단이 마련되고, 나머지 관통홀에는 체결수단이 마련되지 않을 수 있다.
또한, 샤워바디(210, 220, 230)는, 공간부(211, 222, 232)에 칼코겐 성분(액상의 칼코겐 소스)이 수용되면, 상기 칼코겐 성분이 바닥부재(212, 222, 232) 및 측벽(213, 223, 233)을 각각 통과하도록 마련된다. 또한, 샤워모듈(200)에서, 하나의 샤워바디의 측벽을 통과한 칼코겐 성분은 관통홀을 통해 인접하는 샤워바디의 공간부로 이동되거나, 측벽을 통해 인접하는 샤워바디의 공간부로 이동 가능하다.
또한, 제1 히터(130)는, 열선 코일 또는 발열선 등을 갖는 전열식 히터나 레이저 또는 유도 가열식 히터, 기타 연소식 히터 등 다양한 형태의 히터로 구성될 수 있다. 또한, 제1 히터(130)는 박스형, 실린더형 또는 전열선 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1 히터(130)는 공간부(211, 222, 232)에 수용된 액상화된 셀레늄이 기화하도록 샤워모듈(200) 측으로 열을 발산하도록 마련된다. 또한, 도 1을 참조하면, 제1 히터(130)는 샤워헤드(210, 220, 230)의 공간부(211, 222, 232)의 개방된 상부 측에 배치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(100)는 내부에 기판이 안착되도록 마련된 챔버(110), 챔버 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 공간부를 갖는 복수 개의 샤워 헤드를 포함하는 샤워 모듈(200), 챔버 내에 샤워 모듈을 가열하도록 배치된 제1 히터(130) 및 칼코겐 소스(151)가 수용되고, 각각의 샤워헤드의 공간부로 칼코겐 소스를 공급하도록 마련된 공급부(140)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 각각의 샤워 헤드는, 공간부에 수용된 칼코겐 소스가 샤워헤드를 통과하도록 마련된 기공을 포함하며, 각각의 샤워 헤드는, 챔버 내에 안착된 기판의 일면과 마주하도록 배치된 바닥부재 및 상기 공간부를 형성하도록 바닥부재의 가장자리에 마련되며, 적어도 일부영역에 하나 이상의 관통홀을 갖는 측벽을 포함한다.
또한, 공급부(140)는, 칼코겐 소스(151)가 수용된 하나 이상의 수용부(150), 수용부(150)를 가열하도록 마련된 제3 히터(160) 및 수용부 및 샤워헤드의 공간부를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련된 하나 이상의 공급 라인(170)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 히터는 수용부 내의 칼코겐 소스를 액체 상태로 유지하도록 마련될 수 있다. 즉, 제3 히터(160)는 수용부(150) 내 수용된 셀레늄이 액상화된 상태로 유지되도록 가열하는 기능을 수행한다.
또한, 공급부를 샤워헤드 별로 복수 개로 구비할 수도 있고, 공급라인을 샤워헤드 별로 복수 개 구비할 수 있으며, 이러한 구조를 통해 각각의 샤워 헤드 내부의 셀레늄 공급량을 균일하게 유지시킬 수 있다.
또한, 도 5는 본 발명의 제2 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(200)를 나타내는 개략도이고, 도 6은 도 5에 도시된 샤워모듈(300)의 평면도이다.
제2 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(200)는 샤워모듈(300)의 구조에서만 제1 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(100)와 차이를 가지며, 나머지 구성요소는 동일하다.
제2 실시예와 관련된 태양전지 제조장치(200)는 내부에 기판(201)이 안착되도록 마련된 챔버(210), 챔버(210) 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 복수 개의 제1 공간부(S1 내지 S9)를 갖고, 인접하는 제1 공간부(S1 내지 S9)는 격벽을 통해 구획되며, 상기 격벽(330)에 하나 이상의 관통홀(341, 351)이 형성된 샤워 모듈(30) 및 챔버(210) 내 샤워 모듈을 가열하도록 마련된 제1 히터(230)를 포함한다.
또한, 태양전지 제조장치(200)는 챔버(210) 내 기판(201)을 지지하기 위한 지지부(220)를 포함하며, 상기 지지부(220)는 기판(201)을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
또한, 샤워 모듈(300)은, 제1 공간부(S1 내지 S9)에 수용된 칼코겐 소스가 샤워 모듈(300)을 통과하도록 마련된 기공을 포함한다.
상기 샤워 모듈(300)은 기공을 갖는 흑연 또는 석영으로 형성될 수 있다. 또한, 샤워모듈(300)은 예를 들어, 1.75 g/cm3 내지 1.86 g/cm3 범위의 밀도를 가지는 흑연으로 형성될 수 있다. 또는, 상기 샤워 모듈은 소정의 기공도를 갖도록 마련된 흑연을 포함하며, 예를 들어 6% 내지 11% 범위의 기공도(porosity)를 가지는 가지는 흑연으로 형성될 수 있으며, 다른 예로서 미세 기공을 가지는 석영(quartz)일 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 샤워 모듈(300)은, 챔버(210) 내에 안착된 기판(201)의 일면(201a)과 마주하도록 배치된 바닥부재(310) 및 제2 공간부를 형성하도록 바닥부재(310)의 가장자리에 마련된 측벽(320)을 포함한다.
또한, 상기 격벽(300)은 상기 측벽(320) 내측에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 제1 부재(340) 및 제1 부재(340)와 교차하도록 배치된 제2 부재(350)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 부재(340)와 제2 부재(350)는 직교하도록 교차하여 배치될 수 있다.
제1 부재(340) 및 제2 부재(350)는 샤워 모듈(300)의 변형을 방지하기 위한 것으로, 예를 들어, 1 X 1 m2 크기의 흑연판은 자중에 의해 휘어질 수 있으며, 제1 부재(340) 및 제2 부재(350)는 이러한 처짐을 방지하기 위한 보강 부재의 기능을 수행한다.
또한, 제1 부재(340) 및 제2 부재(350)는, 각각, 측벽(320)을 가로지르는 방향을 따라 연속적인 형태로 구성될 수도 있고, 단속적으로 복수 개의 바(bar)가 소정 간격으로 떨어져 배열된 형태로 구성될 수도 있다.
이때, 제2 공간부는 제1 및 제2 부재에 의하여 복수 개의 제1 공간부(S1 내지 S9)로 구획된다.
또한, 샤워모듈(300)에서, 어느 한 제1 공간부(S1 내지 S9)에 수용된 칼코켄 성분은 격벽(330) 또는 관통홀(341, 351)을 통과하여 인접한 또 다른 제1 공간부(S1 내지 S9)로 이동 가능하다.
또한, 샤워모듈(300)의 바닥부재(310), 측벽(320) 및 격벽(330)은 일체로 형성된다. 즉, 단일의 샤워 모듈(300)을 통해, 가로 길이 및 세로 길이의 곱이 1.1x1.25 m2 이상의 크기를 갖는 바닥부재(310)를 구성할 수도 있다.
또한, 태양전지 제조장치(200)는 내부에 기판이 안착되도록 마련된 챔버(210), 챔버 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 복수 개의 제1 공간부를 갖고, 인접하는 공간부는 격벽(330)을 통해 구획되며, 상기 격벽(330)에 하나 이상의 관통홀이 형성된 샤워 모듈(300), 챔버 내에 샤워 모듈을 가열하도록 배치된 제1 히터(230) 및 챔버 외부에 배치되고, 칼코겐 소스가 수용되며, 각각의 제1 공간부로 칼코겐 소스(251)를 공급하도록 마련된 공급부(240)를 포함한다.
또한, 공급부(240)는, 칼코겐 소스(251)가 수용된 하나 이상의 수용부(250) 및 수용부(250)를 가열하도록 마련된 제3 히터(260)를 포함한다. 또한, 상기 공급부(240)는 수용부(250) 및 샤워헤드(300)의 제1 공간부(S1 내지 S9)를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련된 하나 이상의 공급 라인(270)을 포함한다.
또한, 제3 히터(260)는 수용부(250) 내의 칼코겐 소스를 액체 상태로 유지하도록 마련될 수 있다. 즉, 제3 히터(260)는 수용부(250) 내 수용된 셀레늄이 액상화된 상태로 유지되도록 가열하는 기능을 수행한다.
또한, 공급부(240)를 샤워모듈 내 제1 공간부 별로 복수 개로 구비할 수도 있고, 공급라인을 샤워모듈 내 제1 공간부 별로 복수 개 구비할 수 있으며, 이러한 구조를 통해 샤워모듈 내 각각의 제1 공간부의 셀레늄 공급량을 균일하게 유지시킬 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100, 200: 태양전지 제조장치
200, 300: 샤워 모듈
210, 220, 230: 샤워헤드

Claims (4)

  1. 내부에 기판이 안착되도록 마련된 챔버;
    챔버 내에 안착된 기판에 칼코겐 성분이 기체 상태로 도포될 수 있도록, 칼코겐 소스가 수용되기 위한 복수 개의 제1 공간부를 갖고, 인접하는 공간부는 격벽을 통해 구획되며, 상기 격벽에 하나 이상의 관통홀이 형성된 샤워 모듈; 및
    챔버 내에 샤워 모듈을 가열하도록 배치된 제1 히터를 포함하며,
    샤워 모듈은,
    제1 공간부에 수용된 칼코겐 소스가 샤워 모듈을 통과하도록 마련된 기공을 포함하고, 챔버 내에 안착된 기판의 일면과 마주하도록 배치된 바닥부재 및 제2 공간부를 형성하도록 바닥부재의 가장자리에 마련된 측벽을 포함하며,
    상기 격벽은 상기 측벽 내측에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 제1 부재 및 제1 부재와 교차하도록 배치된 제2 부재를 포함하고,
    제2 공간부는 제1 및 제2 부재에 의하여 복수 개의 제1 공간부로 구획되며,
    샤워모듈에서, 어느 한 제1 공간부에 수용된 칼코켄 성분은 격벽 또는 관통홀을 통과하여 인접한 또 다른 제1 공간부로 이동 가능하게 마련되되,
    바닥부재, 측벽 및 격벽은 일체로 형성된, 태양 전지 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤워 모듈은 소정의 기공도를 갖도록 마련된 흑연을 포함하는, 태양전지 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    챔버 외부에 배치되고, 칼코겐 소스가 수용되며, 각각의 제1 공간부로 칼코겐 소스를 공급하도록 마련된 공급부를 포함하는 태양전지 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    공급부는, 칼코겐 소스가 수용된 하나 이상의 수용부;
    수용부를 가열하도록 마련된 제3 히터; 및
    수용부 및 샤워헤드의 공간부를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련된 하나 이상의 공급 라인을 포함하는 태양전지 제조장치.
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