KR20220141015A - 태양 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 일면 상에 구비된 제1 투명 전극층; 및 상기 제1 투명 전극층의 일면 상에 구비된 제1 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성된 제1 패턴층을 포함하여 이루어진 태양 전지 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

태양 전지 및 그 제조 방법{Solar Cell and Method of manufacturing the same}
본 발명은 태양 전지에 관한 것으로, 특히 태양 전지의 전극에 관한 것이다.
태양 전지는 기판 상에 구비된 반도체층 및 전극을 포함하여 이루어진다.
일 예로서, 종래의 태양 전지는 반도체 기판의 일면 상에 형성된 n형 반도체층, 반도체 기판의 타면 상에 형성된 p형 반도체층, 상기 p형 반도체층과 상기 n형 반도체층 상에 각각 형성된 전극을 포함하여 이루어진다.
이때, 종래에는 상기 전극을 포토리소그라피 공정을 통해 형성하였으며, 그로 인해서 제조 공정이 복잡하고 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 포토리소그라피 공정 대신에 쉐도우 마스크 공정을 통해서 전극을 형성할 수 있는 태양 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 일면 상에 구비된 제1 투명 전극층; 및 상기 제1 투명 전극층의 일면 상에 구비된 제1 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성된 제1 패턴층을 포함하여 이루어진 태양 전지를 제공한다.
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제1 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제1 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많을 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제1 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제1 투명 전극층의 산소의 함량보다 적을 수 있다.
상기 제1 전극은 상기 제1 패턴층 상에 구비된 제1 시드층 및 상기 제1 시드층 상에 구비된 제1 금속층을 추가로 포함하여 이루어지고, 상기 제1 시드층은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성되고, 상기 제1 금속층은 마스크 없이 선택적 증착(selective deposition) 공정으로 패턴 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴층, 상기 제1 시드층 및 상기 제1 금속층은 서로 동일한 패턴으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체 기판과 상기 제1 투명 전극층 사이에 제1 반도체층 및 제2 반도체층이 추가로 구비되어 있고, 상기 제1 반도체층은 진성 비정질 실리콘층으로 이루어지고, 상기 제2 반도체층은 n형 비정질 실리콘층으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 투명 전극층과 상기 제1 패턴층 사이에 구비된 페로브 스카이트 태양 전지를 추가로 포함하고, 상기 페로브 스카이트 태양 전지는 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 도전성 전하 전달층과 상기 제1 패턴층 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 포함되고, 상기 제3 투명 전극층은 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 투명 전극층과 상기 제1 패턴층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소의 함량보다 적을 수 있다.
본 발명은 또한, 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어진 페로브 스카이트 태양 전지; 및 상기 제2 도전성 전하 전달층의 일면 상에 구비된 제1 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 전극은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성된 제1 패턴층을 포함하여 이루어진 태양 전지를 제공한다.
상기 제2 도전성 전하 전달층과 상기 제1 패턴층 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 포함되고, 상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층과 상기 제3 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많고, 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소의 함량보다 적을 수 있다.
본 발명은 또한, 반도체 기판의 일면 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 투명 전극층의 일면 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 공정은, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 상기 제1 투명 전극층을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율보다 크고, 상기 제1 패턴층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소를 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소를 포함하는 재료의 투입량 비율보다 작을 수 있다.
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 공정은, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소를 포함하는 재료를 투입하여 상기 제1 투명 전극층을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 반도체 기판의 일면 상에 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어진 페로브 스카이트 태양 전지를 형성하는 단계; 상기 제2 도전성 전하 전달층의 일면 상에 제3 투명 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 제3 투명 전극층의 일면 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법을 제공한다.
상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극을 형성하는 단계는 상기 제1 패턴층 상에 제1 시드층을 형성하는 공정 및 상기 제1 시드층 상에 제1 금속층을 형성하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 제1 시드층은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성하고, 상기 제1 금속층은 마스크 없이 선택적 증착(selective deposition) 공정으로 패턴 형성할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 투명 전극층 상에 제1 패턴층을 포함한 제1 전극을 형성함으로써 상기 제1 패턴층을 포토리소그라피 공정 대신에 쉐도우 마스크 공정을 통해서 형성할 수 있어 제조 공정이 단순하고 생산성이 향상될 수 있다.
특히, 제1 투명 전극층과 제1 패턴층을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있기 때문에 생산성이 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지는 반도체 기판(100), 제1 반도체층(210), 제2 반도체층(220), 제3 반도체층(230), 제4 반도체층(240), 제1 투명 전극층(310), 제2 투명 전극층(320), 제1 전극(410) 및 제2 전극(420)을 포함하여 이루어진다.
상기 반도체 기판(100)은 N형 반도체 웨이퍼로 이루어질 수 있다. 상기 반도체 기판(100)의 일면과 타면, 구체적으로 상면과 하면은 요철 구조로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 반도체 기판(100)의 일면 상에 적층되는 다수의 층들 및 상기 반도체 기판(100)의 타면 상에 적층되는 다수의 층들은 상기 반도체 기판(100)의 요철 구조에 대응하는 요철 구조로 적층될 수 있다. 다만, 상기 반도체 기판(100)의 일면과 타면 중 어느 하나의 면에만 요철 구조가 형성되는 것도 가능하고, 상기 반도체 기판(100)의 일면과 타면 모두에 요철 구조가 형성되지 않을 수도 잇다.
상기 제1 반도체층(210)은 상기 반도체 기판(100)의 일면, 예로서 상면에 형성된다. 상기 제1 반도체층(210)은 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 진성 반도체층, 예로서 진성 비정질 실리콘층으로 이루어질 수 있다. 다만, 경우에 따라서 상기 제1 반도체층(210)이 미량의 도펀트, 예로서 미량의 n형 도펀트가 도핑된 반도체층, 예로서 미량의 n형 도펀트가 도핑된 비정질 실시콘층으로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 반도체층(220)은 상기 제1 반도체층(210)의 일면, 예로서 상면에 형성된다. 상기 제2 반도체층(220)은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 상기 반도체 기판(100) 또는 상기 제1 반도체층(210)과 동일한 극성인, 예로서, n형 반도체층으로 이루어질 수 있다. 상기 제2 반도체층(220)은 n형 비정질 실리콘층으로 이루어질 수 있다.
상기 제3 반도체층(230)은 상기 반도체 기판(100)의 타면, 예로서 하면에 형성된다. 상기 제3 반도체층(230)은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 진성 반도체층, 예로서 진성 비정질 실리콘층으로 이루어질 수 있다. 다만, 경우에 따라서 상기 제3 반도체층(230)이 미량의 도펀트, 예로서 미량의 p형 도펀트가 도핑된 비정질 실리콘층으로 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 제3 반도체층(230)에 도핑된 도펀트의 극성은 상기 제1 반도체층(210)에 도핑된 도펀트의 극성과 반대이다.
상기 제4 반도체층(240)은 상기 제3 반도체층(230)의 타면, 예로서 하면에 형성된다. 상기 제4 반도체층(240)은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 소정의 도펀트가 도핑된 반도체층으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제4 반도체층(240)에 도핑된 도펀트의 극성은 상기 제2 반도체층(220)에 도핑된 도펀트의 극성과 반대이다. 상기 제4 반도체층(240)은 p형 비정질 실리콘층으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 투명 전극층(310)은 상기 제2 반도체층(220)의 일면, 예로서 상면에 형성된다. 상기 제1 투명 전극층(310)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 상기 제1 투명전극층(310)은 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다.
상기 제2 투명 전극층(320)은 상기 제4 반도체층(240)의 타면, 예로서 하면에 형성된다. 상기 제2 투명 전극층(320)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성될 수도 있다. 상기 제2 투명 전극층(320)은 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 상기 제2 투명 전극층(320)은 상기 제1 투명 전극층(310)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(410)은 상기 제1 투명 전극층(310)의 일면, 예로서 상면에 형성된다. 구체적으로, 상기 제1 전극(410)은 태양광이 입사하는 입사 면에 형성되며 따라서 상기 제1 전극(410)으로 인해서 태양광의 입사 량이 감소하는 것을 방지하기 위해서, 상기 제1 전극(410)은 소정 형태로 패턴 형성된다. 상기 제1 전극(410)은 요철 구조로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 전극(410)이 포함하는 다수의 층들은 요철 구조로 적층될 수 있다. 다만, 상기 제1 전극(410)은 이에 한정되는 것은 아니고, 요철 구조가 형성되지 않을 수도 잇다.
상기 제1 전극(410)은 제1 패턴층(411), 제1 시드층(seed layer)(412) 및 제1 금속층(413)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층(411)은 상기 제1 투명 전극층(310)의 일면, 예로서 상면에 형성될 수 있다.
상기 제1 패턴층(411)은 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층(411)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD) 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 이때, 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 패턴 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 쉐도우 마스크 없이 박막 증착 공정으로 상기 제1 투명 전극층(310)을 먼저 형성하고 그 후에 동일한 공정 장비 내에서 상기 쉐도우 마스크를 이용한 박막 증착 공정으로 상기 제1 패턴층(411)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 투명 전극층(310)과 상기 제1 패턴층(411)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량이 상기 제1 투명 전극층(310)의 인듐 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량이 상기 제1 투명 전극층(310)의 산소 함량보다 적을 수 있다.
상기 제1 투명 전극층(310)의 인듐 함량보다 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량이 많고 상기 제1 투명 전극층(310)의 산소 함량보다 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량이 적은 경우, 상기 제1 투명 전극층(310)에 비하여 제1 패턴층(411)의 전기전도도가 우수하게 되고, 그에 따라, 상기 제1 투명 전극층(310)과 제1 시드층(412) 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량보다 상기 제1 투명 전극층(310)의 인듐 함량이 적고 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량보다 상기 제1 투명 전극층(310)의 산소 함량이 많은 경우, 제1 패턴층(411)의 광투과율에 비하여 상기 제1 투명 전극층(310)의 광투과율이 우수하게 되어 태양 전지 내부로 입사되는 태양광의 광량이 증가될 수 있다.
상기 제1 시드층(412)은 상기 제1 패턴층(411)의 일면, 예로서 상면에 형성될 수 있다.
상기 제1 시드층(412)은 도전물, 예로서 인듐(In), 주석(Sn), 탄탈륨(Ta) 및 아연(Zn)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 시드층(412)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 또한, 상기 제1 시드층(412)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 상기 제1 패턴층(411)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 시드층(412)은 상기 제1 패턴층(411)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있으며, 이와 같은 연속 공정의 공정 효율을 위해서 상기 제1 시드층(412)은 상기 제1 패턴층(411) 내에 포함된 물질과 동일한 물질, 예로서 인듐(In) 또는 주석(Sn)을 포함하여 이루어진 것이 바람직할 수 있다.
상기 제1 금속층(413)은 상기 제1 시드층(412)의 일면, 예로서 상면에 형성될 수 있다.
상기 제1 금속층(413)은 당업계에 공지된 다양한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 금속층(413)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 또한, 상기 제1 금속층(413)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 형성될 수도 있고, 또는 쉐도우 마스크 없이 당업계에 공지된 선택적 증착(selective deposition) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제1 금속층(413)이 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정에 의하여 형성되는 경우, 상기 제1 금속층(413)은 상기 제1 시드층(412)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 상기 제1 금속층(413)은 상기 제1 시드층(seed layer)(412)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
경우에 따라서, 상기 제1 시드층(seed layer)(412) 및 상기 제1 금속층(413)은 생략될 수도 있고, 그 경우 상기 제1 전극(410)은 상기 제1 패턴층(411)으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 전극(420)은 상기 제2 투명 전극층(320)의 타면, 예로서 하면에 형성된다. 상기 제2 전극(420)은 태양광이 입사하는 입사 면과 반대 면에 형성되므로, 상기 제2 투명 전극층(320)의 하면 전체에 형성될 수도 있다. 다만, 전술한 제1 전극(410)과 유사하게 상기 제2 전극(420)도 소정 형태로 패턴 형성됨으로써 태양광의 반사광이 상기 제2 투명 전극층(320)의 통해서 태양 전지 내부로 입사될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 제2 전극(420)은 요철 구조로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 전극(420)이 포함하는 다수의 층들은 요철 구조로 적층될 수 있다. 다만, 상기 제2 전극(420)은 이에 한정되는 것은 아니고, 요철 구조가 형성되지 않을 수도 잇다.
상기 제2 전극(420)은 제2 패턴층(421), 제2 시드층(seed layer)(422) 및 제2 금속층(423)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴층(421)은 상기 제2 투명 전극층(320)의 타면, 예로서 하면에 형성될 수 있다.
상기 제2 패턴층(421)은 상기 제2 투명 전극층(320)과 동일하게 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴층(421)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되며, 이때, 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 패턴 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 쉐도우 마스크 없이 박막 증착 공정으로 상기 제2 투명 전극층(320)을 먼저 형성하고 그 후에 동일한 공정 장비 내에서 상기 쉐도우 마스크를 이용한 박막 증착 공정으로 상기 제2 패턴층(421)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제2 투명 전극층(320)과 상기 제2 패턴층(421)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 제2 패턴층(421)의 인듐 함량이 상기 제2 투명 전극층(320)의 인듐 함량보다 많고, 상기 제2 패턴층(421)의 산소 함량이 상기 제2 투명 전극층(320)의 산소 함량보다 적을 수 있다.
상기 제2 투명 전극층(320)의 인듐 함량보다 상기 제2 패턴층(421)의 인듐 함량이 많고 상기 제2 투명 전극층(320)의 산소 함량보다 상기 제2 패턴층(421)의 산소 함량이 적은 경우, 상기 제2 투명 전극층(320)에 비하여 제2 패턴층(421)의 전기전도도가 우수하게 되고, 그에 따라, 상기 제2 투명 전극층(320)과 제2 시드층(422) 사이의 접촉저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 패턴층(421)의 인듐 함량보다 상기 제2 투명 전극층(320)의 인듐 함량이 적고 상기 제2 패턴층(421)의 산소 함량보다 상기 제2 투명 전극층(320)의 산소 함량이 많은 경우, 제2 패턴층(421)의 광투과율에 비하여 상기 제2 투명 전극층(320)의 광투과율이 우수하게 되어 태양 전지 내부로 입사되는 태양광의 광량이 증가될 수 있다.
상기 제2 시드층(422)은 상기 제2 패턴층(421)의 타면, 예로서 하면에 형성될 수 있다.
상기 제2 시드층(422)은 도전물, 예로서 인듐(In), 주석(Sn), 탄탈륨(Ta) 및 아연(Zn)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 시드층(422)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 또한, 상기 제2 시드층(422)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 상기 제2 패턴층(421)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2 시드층(422)은 상기 제2 패턴층(421)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있으며, 이와 같은 연속 공정의 공정 효율을 위해서 상기 제2 시드층(422)은 상기 제2 패턴층(421) 내에 포함된 물질과 동일한 물질, 예로서 인듐(In) 또는 주석(Sn)을 포함하여 이루어진 것이 바람직할 수 있다.
상기 제2 금속층(423)은 상기 제2 시드층(422)의 타면, 예로서 하면에 형성될 수 있다.
상기 제2 금속층(423)은 당업계에 공지된 다양한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 금속층(423)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 또한, 상기 제2 금속층(423)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 형성될 수도 있고, 또는 쉐도우 마스크 없이 당업계에 공지된 선택적 증착(selective deposition) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제2 금속층(423)이 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정에 의하여 형성되는 경우, 상기 제2 금속층(423)은 상기 제2 시드층(422)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 상기 제2 금속층(423)은 상기 제2 시드층(seed layer)(422)과 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.
경우에 따라서, 상기 제2 시드층(seed layer)(422) 및 상기 제2 금속층(423)은 생략될 수도 있고, 그 경우 상기 제2 전극(420)은 상기 제2 패턴층(421)으로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지는 반도체 기판(100), 제1 반도체층(210), 제2 반도체층(220), 제3 반도체층(230), 제4 반도체층(240), 제1 투명 전극층(310), 제2 투명 전극층(320), 제1 전극(410), 제2 전극(420) 및 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)를 포함하여 이루어진다.
도 2에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지는 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)가 추가된 점을 제외하고 전술한 도 1에 따른 태양 전지와 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고, 이하에서는 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 도 1의 구조에서 제1 투명 전극층(310)과 제1 전극(410) 사이에 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)가 추가로 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지는, 상기 반도체 기판(100), 제1 반도체층(210), 제2 반도체층(220), 제3 반도체층(230), 제4 반도체층(240), 제1 투명 전극층(310), 및 제2 투명 전극층(320)을 포함하는 기판형 태양 전지, 및 상기 기판형 태양 전지 위에 형성된 상기 페로브스카이트 태양 전지(500)를 포함한 탠덤(tandem) 구조의 태양 전지가 된다.
이때, 상기 제1 투명 전극층(310)이 상기 기판형 태양 전지와 상기 페로브스카이트 태양 전지(500) 사이의 버퍼층으로 기능할 수 있어서 별도의 버퍼층이 필요하지 않다.
상기 페로브스카이트 태양 전지(500)는 도전성 전하 전달층(520, 530) 및 광흡수층(510)을 포함한다.
상기 페로브스카이트 태양 전지(500)는 하나 이상의 도전성 전하 전달층(520, 530)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 페로브스카이트 태양 전지(500)는 상기 제1 투명 전극층(310) 상에서 상기 제1 투명 전극층(310)과 접하는 제1 도전성 전하 전달층(520), 상기 제1 도전성 전하 전달층(520) 상에 구비된 광흡수층(510), 및 상기 광흡수층(510) 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층(530)을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 도전성 전하 전달층(520, 530)이 상기 광흡수층(510)의 양면 중 어느 하나의 면에만 배치될 수도 있다.
상기 제1 도전성 전하 전달층(520)은 상기 제2 반도체층(220)과 상이한 극성, 예로서 p형 극성을 가지도록 구성되고, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)은 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)과 상이한 극성, 예로서 n형 극성을 가지도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)은 정공 전달층(Hole transporting layer; HTL)으로 이루어지고 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)은 전자 전달층(Electron transporting layer; ETL)으로 이루어질 수 있다.
상기 정공 전달층은 Spiro-MeO-TAD, Spiro-TTB, 폴리아닐린, 폴리피놀, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 또는 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), Poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT) 등과 같은 당업계에 공지된 다양한 P-type 유기물을 포함하여 이루어질 수도 있고, Ni산화물, Mo산화물 또는 V산화물, W산화물, Cu 산화물 등과 같은 당업계에 공지된 다양한 P-type 금속 산화물과 그에 더불어 다양한 P-type 유기 또는 무기물을 포함한 화합물로 이루어질 수도 있다.
상기 전자 전달층은 BCP(Bathocuproine), C60, 또는 PCBM(Phenyl-C61-butyric acid methyl ester) 등과 같은 N-type 유기물 또는 ZnO, c-TiO2/mp-TiO2, SnO2, 또는 IZO와 같은 당업계에 공지된 다양한 N-type 금속 산화물과 그에 더불어 다양한 N-type 유기 또는 무기물을 포함한 화합물로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)이 상기 제1 전극(410)의 상기 제1 패턴층(411)과 접할 수 있고, 이 경우 전술한 도 1에서 상기 제1 투명 전극층(310)과 상기 제1 패턴층(411)을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 것과 마찬가지로, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)과 상기 제1 패턴층(411)을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정을 형성할 수 있으며, 이를 위해서, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)은 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD) 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다.
다만, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)과 상기 제1 패턴층(411) 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 형성되어, 상기 제3 투명 전극층이 상기 제1 패턴층(411)과 접할 수 있다. 이 경우, 상기 제3 투명 전극층은 전술한 제1 투명 전극층(310)과 마찬가지로 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되고, 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 따라서, 이때, 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소 함량보다 적을 수 있다.
상기 광흡수층(510)은 당업계에 공지된 페로브스카이트 화합물로 이루어진다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지는 제1 전극(410), 제2 전극(420) 및 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)를 포함하여 이루어진다.
도 3에 도시한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지는 전술한 도 2의 태양 전지에서 기판형 태양 전지가 제거된 구조로서, 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)의 일면, 예로서 상면에 상기 제1 전극(410)이 형성되고, 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)의 타면, 예로서 하면에 상기 제2 전극(420)이 형성된 구조이다.
이때, 상기 제1 전극(410), 상기 제2 전극(420), 및 상기 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)의 구체적인 구성은 전술한 도 2에서와 동일할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 제2 도전성 전하 전달층(530)과 제1 패턴층(411) 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 형성되어, 상기 제3 투명 전극층이 상기 제1 패턴층(411)과 접할 수 있다. 이 경우, 상기 제3 투명 전극층은 전술한 제1 투명 전극층(310)과 마찬가지로 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되고, 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 따라서, 이때, 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소 함량보다 적을 수 있다.
한편, 도 3의 경우 제2 전극(420)의 제2 패턴층(421)이 상기 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지(500)의 제1 도전성 전하 전달층(520)과 접하게 된다. 이때, 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)이 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어지 않는 경우에는 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)과 상기 제2 패턴층(421)은 연속 공정으로 형성되지 않을 수 있다. 다만, 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)이 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어지는 경우에는 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)과 상기 제2 패턴층(421)은 연속 공정으로 형성되고, 이때, 상기 제2 패턴층(421)의 인듐 함량이 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)의 인듐 함량보다 많고, 상기 제2 패턴층(421)의 산소 함량이 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)의 산소 함량보다 적을 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 1에 따른 태양 전지의 제조 공정에 관한 것이다. 이하에서는, 재료 등과 같은 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 반도체 기판(100)의 일면, 예로서 상면에 제1 반도체층(210)을 형성하고, 상기 제1 반도체층(210)의 일면, 예로서 상면에 제2 반도체층(220)을 형성한다.
상기 제1 반도체층(210)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 진성 반도체층, 예로서 진성 비정질 실리콘층, 또는 미량의 n형 도펀트가 도핑된 반도체층, 예로서 미량의 n형 도펀트가 도핑된 비정질 실시콘층으로 형성할 수 있다.
상기 제2 반도체층(220)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 n형 도펀트가 도핑된 반도체층, 예로서 n형 도펀트가 도핑된 비정질 실리콘층으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1 반도체층(210)과 상기 제2 반도체층(220)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 구체적으로, 챔버 내에서 Si의 소스 물질을 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)으로 진성 비정질 실리콘층으로 이루어진 상기 제1 반도체층(210)을 형성하고, 이어서 상기 Si의 소스 물질에 n형 도펀트 물질을 추가로 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)으로 n형 비정질 실리콘층으로 이루어진 제2 반도체층(220)을 형성할 수 있다.
다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 기판(100)의 타면, 예로서 하면에 제3 반도체층(230)을 형성하고, 상기 제3 반도체층(230)의 타면, 예로서 하면에 제4 반도체층(240)을 형성한다.
상기 제3 반도체층(230)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 진성 반도체층, 예로서 진성 비정질 실리콘층, 또는 미량의 p형 도펀트가 도핑된 반도체층, 예로서 미량의 p형 도펀트가 도핑된 비정질 실시콘층으로 형성할 수 있다.
상기 제4 반도체층(240)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 p형 도펀트가 도핑된 반도체층, 예로서 p형 도펀트가 도핑된 비정질 실시콘층으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 제3 반도체층(230)과 상기 제4 반도체층(240)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 구체적으로, 챔버 내에서 Si의 소스 물질을 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)으로 진성 비정질 실리콘층으로 이루어진 상기 제3 반도체층(230)을 형성하고, 이어서 상기 Si의 소스 물질에 p형 도펀트 물질을 추가로 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)으로 p형 비정질 실리콘층으로 이루어진 제4 반도체층(240)을 형성할 수 있다.
한편, 도 4a 공정과 도 4b 공정 사이에 특별한 순서가 있는 것은 아니다. 즉, 도 4b 공정을 먼저 수행하고, 그 후에 도 4a 공정을 수행하는 것도 가능하다.
다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 제2 반도체층(220)의 일면, 예로서 상면에 제1 투명 전극층(310)을 형성하고, 상기 제1 투명 전극층(310)의 일면, 예로서 상면에 제1 전극(410)을 형성한다.
상기 제1 투명 전극층(310)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등을 이용하여 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 형성할 수 있다.
상기 제1 투명 전극층(310)의 형성 공정은 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 ITO를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 SnO2를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
상기 제1 전극(410)을 형성하는 공정은 제1 패턴층(411)을 형성하는 공정, 상기 제1 패턴층(411)의 상면 상에 제1 시드층(412)을 형성하는 공정 및 상기 제1 시드층(412)의 상면 상에 제1 금속층(413)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 패턴층(411)은 쉐도우 마스크를 이용한 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명산화막으로 형성할 수 있다.
상기 제1 패턴층(411)의 형성 공정은 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 ITO를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 SnO2를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 제1 패턴층(411)과 상기 제1 투명 전극층(310)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 예로서, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐(Indium)을 포함하는 재료를 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제1 투명 전극층(310)을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하되 상기 제1 투명 전극층(310)에서와 상이한 함량의 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제1 패턴층(411)을 형성할 수 있다.
다른 예로서, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제1 투명 전극층(310)을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제1 패턴층(411)을 형성할 수도 있다.
상기 제1 패턴층(411)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층(310)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율보다 더 크고, 상기 제1 패턴층(411)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소(O)를 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층(310)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소(O)를 포함하는 재료의 투입량 비율보다 더 작을 수 있다. 이로써, 상기 제1 투명 전극층(310)의 인듐의 함량보다 상기 제1 패턴층(411)의 인듐의 함량이 많고, 상기 제1 투명 전극층(310)의 산소의 함량보다 상기 제1 패턴층(411)의 산소의 함량은 적어지게 되어 상기 제1 패턴층(411)의 전기전도도가 증가할 수 있다.
상기 제1 시드층(412)은 쉐도우 마스크를 이용한 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 도전물, 예로서 인듐(In), 주석(Sn), 탄탈럼(Ta) 및 아연(Zn)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료를 투입하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1 시드층(412)은 상기 제1 패턴층(411)과 동일한 공정 장비 내에서 쉐도우 마스크를 이용한 연속 공정으로 형성할 수 있다.
상기 제1 금속층(413)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 이때, 상기 제1 금속층(413)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 형성될 수도 있고, 또는 쉐도우 마스크 없이 당업계에 공지된 선택적 증착(selective deposition) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제1 금속층(413)이 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정에 의하여 형성되는 경우, 상기 제1 금속층(413)은 상기 제1 시드층(412)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
상기 제1 금속층(413)은 당업계에 공지된 다양한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 상기 제4 반도체층(240)의 타면, 예로서 하면에 제2 투명전극층(320)을 형성하고, 상기 제2 투명전극층(320)의 타면, 예로서 하면에 제2 전극(420)을 형성한다.
상기 제2 투명 전극층(320)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 형성할 수 있다.
상기 제2 투명 전극층(320)의 형성 공정은 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 ITO를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 SnO2를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
상기 제2 전극(420)을 형성하는 공정은 제2 패턴층(421)을 형성하는 공정, 상기 제2 패턴층(421)의 하면 상에 제2 시드층(422)을 형성하는 공정 및 상기 제2 시드층(422)의 하면 상에 제2 금속층(423)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴층(421)은 쉐도우 마스크를 이용한 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명산화막으로 형성할 수 있다.
상기 제2 패턴층(421)의 형성 공정은 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 ITO를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 SnO2를 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 제2 패턴층(421)과 상기 제2 투명 전극층(320)은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다. 예로서, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐(Indium)을 포함하는 재료를 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제2 투명 전극층(320)을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하되 상기 제2 투명 전극층(320)에서와 상이한 함량의 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제2 패턴층(421)을 형성할 수 있다.
다른 예로서, 동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소(O)를 포함하는 재료를 투입하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제2 투명 전극층(320)을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 쉐도우 마스크를 이용하여 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 제2 패턴층(421)을 형성할 수도 있다.
상기 제2 패턴층(421)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제2 투명 전극층(320)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율보다 더 크고, 상기 제2 패턴층(421)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소(O)를 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제2 투명 전극층(320)의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소(O)를 포함하는 재료의 투입량 비율보다 더 작을 수 있다. 이로써, 상기 제2 투명 전극층(320)의 인듐의 함량보다 상기 제2 패턴층(421)의 인듐의 함량이 많고, 상기 제2 투명 전극층(320)의 산소의 함량보다 상기 제2 패턴층(421)의 산소의 함량은 적어지게 되어 상기 제2 패턴층(421)의 전기전도도가 증가할 수 있다.
상기 제2 시드층(422)은 쉐도우 마스크를 이용한 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD)을 이용하여 도전물, 예로서 인듐(In), 주석(Sn), 탄탈럼(Ta) 및 아연(Zn)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료를 투입하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 제2 시드층(422)은 상기 제2 패턴층(421)과 동일한 공정 장비 내에서 쉐도우 마스크를 이용한 연속 공정으로 형성할 수 있다.
상기 제2 금속층(423)은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성된다. 이때, 상기 제2 금속층(423)은 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정으로 형성될 수도 있고, 또는 쉐도우 마스크 없이 당업계에 공지된 선택적 증착(selective deposition) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제2 금속층(423)이 쉐도우 마스크를 이용한 상기 박막 증착 공정에 의하여 형성되는 경우, 상기 제2 금속층(423)은 상기 제2 시드층(422)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
상기 제2 금속층(423)은 당업계에 공지된 다양한 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 도 4c 공정과 도 4d 공정 사이에 특별한 순서가 있는 것은 아니다. 즉, 도 4d 공정을 먼저 수행하고 그 후에 도 4c 공정을 수행할 수도 있다.
경우에 따라서, 도 4a 공정 이후에 도 4c 공정을 수행하고, 그 이후에 도 4b 공정과 도 4d 공정을 연속으로 수행하는 것도 가능하다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지의 제조 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 2에 따른 태양 전지의 제조 공정에 관한 것이다.
우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 반도체 기판(100)의 일면, 예로서 상면에 제1 반도체층(210)을 형성하고, 상기 제1 반도체층(210)의 일면, 예로서 상면에 제2 반도체층(220)을 형성하고, 상기 제2 반도체층(220)의 일면, 예로서 상면에 제1 투명 전극층(310)을 형성하고, 상기 제1 투명 전극층(310)의 일면, 예로서 상면에 페로브스카이트 태양 전지(500)의 제1 도전성 전하 전달층(520)을 형성하고, 상기 제1 도전성 전하 전달층(520)의 일면, 예로서 상면에 광흡수층(510)을 형성한다.
상기 제1 반도체층(210)의 형성 공정, 상기 제2 반도체층(220)의 형성 공정, 상기 제1 투명 전극층(310)의 형성 공정은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 도전성 전하 전달층(520)의 형성 공정은 증발법(Evaporation) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해서 유기물로 이루어진 정공 전달층(HTL)을 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있고 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해서 무기물로 이루어진 정공 전달층(HTL)을 형성하는 공정으로 이루어질 수도 있다.
상기 광흡수층(510)의 형성 공정은 용액 공정 또는 화학 기상 증착법(CVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 페로브스카이트 화합물을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 페로브스카이트 태양 전지(500)의 광흡수층(510)의 일면, 예로서 상면 상에 제2 도전성 전하 전달층(530)을 형성하고, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)의 일면, 예로서 상면 상에 제1 전극(410)을 형성한다.
상기 제2 도전성 전하 전달층(530)의 형성 공정은 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해서 무기물로 이루어진 전자 전달층(ETL), 특히 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(410)의 형성 공정은 제1 패턴층(411)을 형성하는 공정, 상기 제1 패턴층(411)의 상면 상에 제1 시드층(412)을 형성하는 공정 및 상기 제1 시드층(412)의 상면 상에 제1 금속층(413)을 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있으며, 각각의 공정은 전술한 바와 동일하다. 다만, 상기 제1 패턴층(411)은 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)과 접하게 형성되므로, 상기 제1 패턴층(411)은 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
다만, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 도전성 전하 전달층(530)과 상기 제1 패턴층(411) 사이에 제3 투명 전극층을 추가로 형성하여, 상기 제3 투명 전극층이 상기 제1 패턴층(411)과 접할 수 있다. 이 경우, 상기 제3 투명 전극층은 전술한 제1 투명 전극층(310)과 마찬가지로 화학 기상 증착법(CVD), 원자층 증착법(ALD), 또는 물리적 기상 증착법(PVD) 등과 같은 박막 증착 공정을 통해 형성되고, 인듐 및 주석 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화막, 예로서 ITO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 따라서, 이때, 상기 제1 패턴층(411)의 인듐 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층(411)의 산소 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소 함량보다 적을 수 있다. 또한, 상기 제1 패턴층(411)은 상기 제3 투명 전극층과 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성할 수 있다.
다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 상기 반도체 기판(100)의 타면, 예로서 하면에 제3 반도체층(230)을 형성하고, 상기 제3 반도체층(230)의 타면, 예로서 하면에 제4 반도체층(240)을 형성한다.
상기 제3 반도체층(230)의 형성 공정 및 상기 제4 반도체층(240)의 형성 공정은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 상기 제4 반도체층(240)의 타면, 예로서 하면에 제2 투명전극층(320)을 형성하고, 상기 제2 투명전극층(320)의 타면, 예로서 하면에 제2 전극(420)을 형성한다.
상기 제2 투명전극층(320)의 형성 공정 및 상기 제2 전극(420)의 형성 공정은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도시하지는 않았지만, 우선, 반도체 기판(100)의 상면에 제1 반도체층(210)과 제2 반도체층(220)을 차례로 형성하고, 그 후, 상기 반도체 기판(100)의 하면에 제3 반도체층(230)과 제4 반도체층(240)을 차례로 형성하고, 그 후, 상기 제2 반도체층(220)의 상면에 제1 투명 전극층(310)과 제1 전극(410)을 차례로 형성하고, 그 후, 상기 제4 반도체층(240)의 하면에 제2 투명 전극층(320)과 제2 전극(420)을 차례로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 반도체 기판(100)의 하면 상에 형성되는 구성을 상기 반도체 기판(100)의 상면 상에 형성되는 구성보다 먼저 형성하는 것도 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 반도체 기판
210, 220, 230, 240: 제1, 제2, 제3, 제4, 반도체층
310, 320: 제1, 제2, 투명 전극층
410, 420: 제1, 제2 전극
411, 421: 제1, 제2 패턴층
412, 422: 제1, 제2 시드층
413, 423: 제1, 제2 금속층
500: 페로브스카이트 태양 전지 510: 광흡수층
520, 530: 제1, 제2 도전성 전하 전달층

Claims (20)

  1. 반도체 기판;
    상기 반도체 기판의 일면 상에 구비된 제1 투명 전극층; 및
    상기 제1 투명 전극층의 일면 상에 구비된 제1 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성된 제1 패턴층을 포함하여 이루어진 태양 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어진 태양 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제1 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제1 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많은 태양 전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제1 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제1 투명 전극층의 산소의 함량보다 적은 태양 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 제1 패턴층 상에 구비된 제1 시드층 및 상기 제1 시드층 상에 구비된 제1 금속층을 추가로 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 시드층은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성되고, 상기 제1 금속층은 선택적 증착(selective deposition) 공정으로 패턴 형성된 태양 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 패턴층, 상기 제1 시드층 및 상기 제1 금속층은 서로 동일한 패턴으로 이루어진 태양 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 기판과 상기 제1 투명 전극층 사이에 제1 반도체층 및 제2 반도체층이 추가로 구비되어 있고,
    상기 제1 반도체층은 진성 비정질 실리콘층으로 이루어지고,
    상기 제2 반도체층은 n형 비정질 실리콘층으로 이루어진 태양 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극층과 상기 제1 패턴층 사이에 구비된 페로브 스카이트 태양 전지를 추가로 포함하고,
    상기 페로브 스카이트 태양 전지는 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어진 태양 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 도전성 전하 전달층과 상기 제1 패턴층 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 포함되고,
    상기 제3 투명 전극층은 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 투명 전극층과 상기 제1 패턴층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많고, 상기 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소의 함량보다 적은 태양 전지.
  10. 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어진 페로브 스카이트 태양 전지; 및
    상기 제2 도전성 전하 전달층의 일면 상에 구비된 제1 전극을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 전극은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성된 제1 패턴층을 포함하여 이루어진 태양 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 도전성 전하 전달층과 상기 제1 패턴층 사이에 제3 투명 전극층이 추가로 포함되고,
    상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어진 태양 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 패턴층과 상기 제3 투명 전극층은 서로 접하고, 상기 제1 패턴층의 인듐의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 인듐의 함량보다 많고, 제1 패턴층의 산소의 함량이 상기 제3 투명 전극층의 산소의 함량보다 적은 태양 전지.
  13. 반도체 기판의 일면 상에 제1 투명 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 투명 전극층의 일면 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어진 태양 전지의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 공정은,
    동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료, 산소를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하여 상기 제1 투명 전극층을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 상기 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 상기 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 태양 전지의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 인듐을 포함하는 재료의 투입량 비율보다 크고,
    상기 제1 패턴층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소를 포함하는 재료의 투입량 비율은 상기 제1 투명 전극층의 형성 공정시의 전체 재료의 투입량에 대한 상기 산소를 포함하는 재료의 투입량 비율보다 작은 태양 전지의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층을 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 공정은,
    동일한 챔버 내에서 Sn을 포함하는 재료 및 산소를 포함하는 재료를 투입하여 상기 제1 투명 전극층을 형성하고, 이어서 상기 Sn을 포함하는 재료, 상기 산소(O)를 포함하는 재료 및 인듐을 포함하는 재료를 투입하면서 상기 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 태양 전지의 제조 방법.
  18. 반도체 기판의 일면 상에 제1 도전성 전하 전달층, 상기 제1 도전성 전하 전달층 상에 구비된 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 구비된 제2 도전성 전하 전달층을 포함하여 이루어진 페로브 스카이트 태양 전지를 형성하는 단계;
    상기 제2 도전성 전하 전달층의 일면 상에 제3 투명 전극층을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 투명 전극층의 일면 상에 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 제1 패턴층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 동일한 공정 장비 내에서 연속 공정으로 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제3 투명 전극층 및 상기 제1 패턴층은 각각 인듐(In) 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하는 투명 산화물을 포함하여 이루어진 태양 전지의 제조 방법.
  20. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는 상기 제1 패턴층 상에 제1 시드층을 형성하는 공정 및 상기 제1 시드층 상에 제1 금속층을 형성하는 공정을 추가로 포함하고,
    상기 제1 시드층은 쉐도우 마스크를 이용한 증착 공정으로 패턴 형성하고,
    상기 제1 금속층은 선택적 증착(selective deposition) 공정으로 패턴 형성하는 태양 전지의 제조 방법.
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