KR101053782B1 - Thin film type solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지의 효율을 향상시키고 태양전지의 생산 설비 비용을 절감할 수 있도록 한 박막형 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 박막형 태양전지의 제조방법은 기판 상에 형성된 전면전극을 형성하는 공정; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 반도체층 상에 투명도전층을 형성하는 공정; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되며, 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지는 소정 패턴의 후면전극을 형성하는 공정; 및 상기 후면전극을 마스크로 하여 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층을 제거하여 제 2 분리부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a thin-film solar cell and a method for manufacturing the thin-film solar cell to improve the efficiency of the solar cell and to reduce the production cost of the solar cell, the manufacturing method of the thin-film solar cell is a step of forming a front electrode formed on a substrate ; Removing a predetermined region of the front electrode to form a first separator; Forming a semiconductor layer on the front electrode and the first separator; Forming a transparent conductive layer on the semiconductor layer; Forming a contact portion by removing predetermined regions of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; Forming a back electrode having a predetermined pattern electrically connected to the front electrode through the contact portion and having a separation region on the transparent conductive layer; And removing the transparent conductive layer in the separation region using the back electrode as a mask to form a second separation portion.

태양전지, 후면전극, 투명도전층, 분리부, 식각 Solar cell, back electrode, transparent conductive layer, separator, etching

Description

박막형 태양전지 및 그 제조방법{Thin film type Solar Cell, and Method for manufacturing the same}Thin film type solar cell and its manufacturing method {Thin film type Solar Cell, and Method for manufacturing the same}

본 발명은 박막형 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 태양전지의 효율을 향상시키고 태양전지의 생산 설비 비용을 절감할 수 있도록 한 박막형 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin-film solar cell and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a thin-film solar cell and a method for manufacturing the same to improve the efficiency of the solar cell and to reduce the production cost of the solar cell.

태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.Solar cells are devices that convert light energy into electrical energy using the properties of semiconductors.

태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(Hole)과 전자(Electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체 쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체 쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 된다.The structure and principle of the solar cell will be described briefly. The solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (Negative) type semiconductor are bonded to each other. Holes and electrons are generated in the semiconductor by the energy of the incident solar light. At this time, the holes (+) are moved toward the P-type semiconductor by the electric field generated in the PN junction. Negative (-) is moved toward the N-type semiconductor to generate a potential to produce power.

이러한, 태양전지는 박막형 태양전지와 기판형 태양전지로 구분할 수 있다.Such a solar cell may be classified into a thin film solar cell and a substrate solar cell.

상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.The thin film solar cell is a solar cell manufactured by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass, the substrate solar cell is a solar cell manufactured by using a semiconductor material such as silicon itself as a substrate.

상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승되는 단점이 있다.Although the substrate type solar cell is somewhat superior in efficiency to the thin film type solar cell, there is a limitation in minimizing the thickness in the process and the manufacturing cost is increased because an expensive semiconductor substrate is used.

상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있어 대량생산에 적합하다. Although the thin film type solar cell has a somewhat lower efficiency than the substrate type solar cell, the thin film solar cell is suitable for mass production because the thin film solar cell can be manufactured in a thin thickness and a low cost material can be used to reduce the manufacturing cost.

상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 상기 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조되는데, 이하, 도면을 참조로 종래의 박막형 태양전지에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.The thin film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate such as glass, forming a semiconductor layer on the front electrode, and forming a back electrode on the semiconductor layer, hereinafter, a conventional thin film solar cell with reference to the drawings. This will be described in more detail.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막형 태양전지의 제조공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.1A to 1F are diagrams for explaining a manufacturing process of a conventional thin film solar cell step by step.

먼저, 도 1a에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 전면전극 물질(20a)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, the front electrode material 20a is formed on the substrate 10.

다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정을 통해 전면전극 물질(20a)의 소정영역을 제거하여 제 1 분리부(25)를 사이에 두고 이격되는 전면전극(20)을 형성한다.Next, as can be seen in Figure 1b, by removing the predetermined region of the front electrode material (20a) through a laser scribing (Laser Scribing) process, the front electrode 20 spaced apart with the first separation unit 25 therebetween. To form.

다음, 도 1c에서 알 수 있듯이, 기판(10) 전면에 반도체 물질(30a) 및 투명도전 물질(40a)을 차례로 형성한다.Next, as shown in FIG. 1C, the semiconductor material 30a and the transparent conductive material 40a are sequentially formed on the entire surface of the substrate 10.

다음, 도 1d에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 반도체 물질(30a) 및 투명도전 물질(40a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(35)를 사이에 두고 이격되는 반도체층(30) 및 투명도전층(40)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1D, the semiconductor layer 30 is spaced apart from the contact portion 35 by removing a predetermined region of the semiconductor material 30a and the transparent conductive material 40a through a laser scribing process. And a transparent conductive layer 40.

다음, 도 1e에서 알 수 있듯이, 기판(10) 전면에 후면전극 물질(50a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 1E, a back electrode material 50a is formed on the entire surface of the substrate 10.

다음, 도 1f에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 반도체층(30), 투명도전층(40), 및 후면전극 물질(50a)의 소정영역을 제거하여 제 2 분리부(45)를 형성한다. 따라서, 제 2 분리부(45)를 사이에 두고 이격되는 후면전극(50)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 1F, the second separator 45 is removed by removing predetermined regions of the semiconductor layer 30, the transparent conductive layer 40, and the back electrode material 50a by using a laser scribing process. Form. Accordingly, the rear electrode 50 spaced apart from each other with the second separator 45 therebetween is formed.

그러나, 이와 같은 종래의 박막형 태양전지의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다. However, the conventional method of manufacturing a thin film solar cell has the following problems.

첫째, 제 2 분리부(45)의 형성시 레이저 스크라이빙 공정의 공정 마진 확보를 위하여 제 2 분리부(45)를 콘택부(35)로부터 250㎛ 이상 이격되도록 형성하기 때문에 제 1 분리부(25)와 제 2 분리부(45) 사이의 간격이 넓어져 태양전지로서 작동할 수 없는 데드 존(Dead Zone)이 증가되어 태양전지의 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.First, since the second separation part 45 is formed to be spaced apart from the contact part 35 by 250 μm or more in order to secure the process margin of the laser scribing process when the second separation part 45 is formed, the first separation part ( The gap between 25 and the second separator 45 is widened so that a dead zone that cannot operate as a solar cell is increased, thereby degrading the efficiency of the solar cell.

둘째, 제 2 분리부(45)의 형성을 위하여 고가의 레이저 공정을 이용하기 때문에 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용이 증가한다는 문제점이 있다.Second, since an expensive laser process is used to form the second separator 45, there is a problem in that facility cost for manufacturing a solar cell increases.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지의 효율을 향상시키고 태양전지의 생산 설비 비용을 절감할 수 있도록 한 박막형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems, to provide a thin-film solar cell and a method of manufacturing the same to improve the efficiency of the solar cell and to reduce the production equipment cost of the solar cell.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은 기판 상에 형성된 전면전극을 형성하는 공정; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 반도체층 상에 투명도전층을 형성하는 공정; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되며, 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지는 소정 패턴의 후면전극을 형성하는 공정; 및 상기 후면전극을 마스크로 하여 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층을 제거하여 제 2 분리부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention for achieving the above technical problem is a step of forming a front electrode formed on a substrate; Removing a predetermined region of the front electrode to form a first separator; Forming a semiconductor layer on the front electrode and the first separator; Forming a transparent conductive layer on the semiconductor layer; Forming a contact portion by removing predetermined regions of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; Forming a back electrode having a predetermined pattern electrically connected to the front electrode through the contact portion and having a separation region on the transparent conductive layer; And removing the transparent conductive layer in the separation region using the back electrode as a mask to form a second separation portion.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지의 제조방법은 기판 상에 형성된 전면전극을 형성하는 공정; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 반도체층 상에 투명도전층을 형성하는 공정; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공 정; 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되며, 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지는 소정 패턴의 후면전극을 형성하는 공정; 및 상기 후면전극을 마스크로 하여 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층과 상기 반도체층을 제거하여 제 2 분리부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention for achieving the above technical problem is a step of forming a front electrode formed on a substrate; Removing a predetermined region of the front electrode to form a first separator; Forming a semiconductor layer on the front electrode and the first separator; Forming a transparent conductive layer on the semiconductor layer; Removing a predetermined region of the semiconductor layer and the transparent conductive layer to form a contact portion; Forming a back electrode having a predetermined pattern electrically connected to the front electrode through the contact portion and having a separation region on the transparent conductive layer; And removing the transparent conductive layer and the semiconductor layer in the separation region using the back electrode as a mask to form a second separation portion.

상기 소정 패턴의 후면전극은 상기 분리 영역을 제외한 나머지 투명도전층 상에 형성되어 상기 분리 영역에 의해 소정 간격으로 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The back electrode of the predetermined pattern is formed on the remaining transparent conductive layer except for the separation region, and is spaced apart by a predetermined interval by the separation region.

상기 분리 영역은 상기 콘택부에 인접하도록 상기 전면전극 상의 투명도전층 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.The isolation region is formed on the transparent conductive layer on the front electrode so as to be adjacent to the contact portion.

상기 후면전극은 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 그라비아 프린팅(gravure printing), 그라비아 오프셋 프린팅(gravure offset printing), 리버스 오프셋 프린팅(reverse offset printing, 플렉소 프린팅(flexo printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(microcontact printing)에 의해 소정 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 한다.The back electrode may include screen printing, inkjet printing, gravure printing, gravure offset printing, reverse offset printing, flexo printing, Or it is characterized by forming in a predetermined pattern by microcontact printing (microcontact printing).

상기 제 2 분리부를 형성하는 공정은 건식 식각 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.Forming the second separator is characterized in that it is made through a dry etching process.

상기 제 2 분리부를 형성하는 공정은 식각액을 이용한 습식 식각 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.The process of forming the second separator is characterized in that the wet etching process using an etching solution.

상기 식각액은 NaOH, KOH, HCl, HNO3, H2SO4, H3PO3, H2O2, 및 C2H2O4 중 적어도 하 나의 식각 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The etchant is characterized in that it comprises at least one of the etching material of NaOH, KOH, HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 3 , H 2 O 2 , and C 2 H 2 O 4 .

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지는 기판 상에 형성된 전면전극; 상기 전면전극의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 1 분리부; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 형성된 반도체층; 상기 반도체층 상에 형성된 투명도전층; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부; 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지도록 소정 패턴으로 형성되어 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되는 후면전극; 및 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층이 제거되어 형성된 제 2 분리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The thin film solar cell according to the present invention for achieving the above technical problem is a front electrode formed on a substrate; A first separator formed by removing a predetermined region of the front electrode; A semiconductor layer formed on the front electrode and the first separator; A transparent conductive layer formed on the semiconductor layer; A contact portion formed by removing a predetermined region of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; A rear electrode formed in a predetermined pattern on the transparent conductive layer to have a separation region and electrically connected to the front electrode through the contact portion; And a second separation part formed by removing the transparent conductive layer in the separation area.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막형 태양전지는 기판 상에 형성된 전면전극; 상기 전면전극의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 1 분리부; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 형성된 반도체층; 상기 반도체층 상에 형성된 투명도전층; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부; 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지도록 소정 패턴으로 형성되어 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되는 후면전극; 및 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층과 상기 반도체층이 제거되어 형성된 제 2 분리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The thin film solar cell according to the present invention for achieving the above technical problem is a front electrode formed on a substrate; A first separator formed by removing a predetermined region of the front electrode; A semiconductor layer formed on the front electrode and the first separator; A transparent conductive layer formed on the semiconductor layer; A contact portion formed by removing a predetermined region of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; A rear electrode formed in a predetermined pattern on the transparent conductive layer to have a separation region and electrically connected to the front electrode through the contact portion; And a second separator formed by removing the transparent conductive layer and the semiconductor layer in the isolation region.

상기 후면전극은 상기 분리 영역을 제외한 나머지 상기 투명도전층 상에 형성되어 상기 분리 영역에 의해 소정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 한다.The back electrode is formed on the transparent conductive layer except for the separation region and is spaced apart by a predetermined interval by the separation region.

상기 분리 영역은 상기 콘택부에 인접하도록 상기 전면전극 상의 투명도전층 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.The isolation region is formed on the transparent conductive layer on the front electrode so as to be adjacent to the contact portion.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막형 태양전지 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the thin film solar cell and the method of manufacturing the same according to the present invention have the following effects.

첫째, 후면전극을 마스크로 하여 투명도전층을 소정 영역을 제거하여 제 2 분리부를 형성하기 때문에 콘택부와 제 2 분리부간의 이격 간격을 최소화할 수 있어 데드 존의 감소를 통해 태양전지의 효율을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.First, since the second conductive part is formed by removing a predetermined area from the transparent conductive layer using the rear electrode as a mask, the separation distance between the contact part and the second separating part can be minimized, thereby increasing the efficiency of the solar cell by reducing the dead zone. The effect is that you can.

둘째, 식각 공정을 통해 제 2 분리부를 형성하기 때문에 제 2 분리부의 형성을 위한 공정이 단순해지고, 레이저 스크라이빙 공정의 수를 저감할 수 있어 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.Second, since the second separation portion is formed through an etching process, the process for forming the second separation portion is simplified, and the number of laser scribing processes can be reduced, thereby reducing the cost of manufacturing a solar cell. It works.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200); 전면전극(200)을 소정 간격으로 분리하기 위한 제 1 분리부(250); 전면전극(200)과 제 1 분리부(250) 상에 형성된 반도체층(300); 반도체층(300) 상에 형성된 투명도전층(400); 반도체층(300)과 투명도전층(400)의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부(350); 콘택부(350)를 통해 전면전극(200)에 전기적으로 접속된 후면전극(500); 및 콘택부(350)에 인접하도록 후면전 극(500)과 투명도전층(400)의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 2 분리부(550)를 포함하여 구성된다.2, a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention includes a front electrode 200 formed on a substrate 100; A first separator 250 for separating the front electrode 200 at predetermined intervals; A semiconductor layer 300 formed on the front electrode 200 and the first separator 250; A transparent conductive layer 400 formed on the semiconductor layer 300; A contact portion 350 formed by removing predetermined regions of the semiconductor layer 300 and the transparent conductive layer 400; A rear electrode 500 electrically connected to the front electrode 200 through the contact unit 350; And a second separator 550 formed by removing a predetermined region of the rear electrode 500 and the transparent conductive layer 400 so as to be adjacent to the contact portion 350.

기판(100)은 유리, 투명한 플라스틱, 또는 가요성 플라스틱이 될 수 있다.Substrate 100 may be glass, transparent plastic, or flexible plastic.

전면전극(200)은 기판(100)의 전면에 형성되는 것으로, Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성하거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)로 이루어질 수 있다.The front electrode 200 is formed on the entire surface of the substrate 100, and includes Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag It is formed using a metal material such as + Cu or Ag + Al + Zn, or ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ag, SnO 2 , SnO 2 : F, ZnO: Ga 2 O 3 , ZnO: Al 2 O 3 , SnO 2 : Sb 2 O 3 It may be made of a transparent conductive material (TCO, Transparent Conductive Oxide).

한편, 전면전극(200)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해서 상기 전면전극(200)은 요철구조로 형성될 수 있다. 전면전극(200)이 요철구조로 형성될 경우 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율은 감소하게 되며, 그와 더불어 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율은 증가하게 되어, 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다.On the other hand, since the front electrode 200 is the surface where the sunlight is incident, it is important to allow the incident sunlight to be absorbed to the inside of the solar cell as much as possible, for this purpose, the front electrode 200 may be formed of an uneven structure. have. When the front electrode 200 is formed of an uneven structure, the ratio of incident sunlight to the outside of the solar cell is reduced, and the ratio of sunlight absorbed into the solar cell by scattering of incident sunlight is To increase, there is an effect that the efficiency of the solar cell is enhanced.

제 1 분리부(250)는 전면전극(200)을 분리하기 위하여 전면전극(200)의 소정 영역이 제거되어 형성됨으로써 전면전극(200)이 소정 간격으로 이격되도록 한다.The first separator 250 is formed by removing a predetermined region of the front electrode 200 to separate the front electrode 200 so that the front electrode 200 is spaced at a predetermined interval.

반도체층(300)은 전면전극(200)과 제 1 분리부(250)를 포함하도록 기판(100)의 전면에 형성된다.The semiconductor layer 300 is formed on the entire surface of the substrate 100 to include the front electrode 200 and the first separator 250.

반도체층(300)은 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 반도체층(300)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체 물질이 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질에서 수집되게 된다. 한편, 반도체층(300)을 PIN구조로 형성할 경우에는 전면전극(200) 상부에 P형 반도체 물질을 형성하고 이어서 I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.The semiconductor layer 300 may have a PIN structure in which a P-type semiconductor material, an I-type semiconductor material, and an N-type semiconductor material are sequentially stacked. When the semiconductor layer 300 is formed in the PIN structure as described above, the I-type semiconductor material is depleted by the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material to generate an electric field therein, and is generated by sunlight. The resulting holes and electrons are drift by the electric field and are collected in the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material, respectively. Meanwhile, when the semiconductor layer 300 is formed in a PIN structure, it is preferable to form a P-type semiconductor material on the front electrode 200 and then form an I-type semiconductor material and an N-type semiconductor material. The reason is that since the drift mobility of the holes is generally low due to the drift mobility of the electrons, the P-type semiconductor material is formed close to the light receiving surface in order to maximize the collection efficiency due to incident light.

투명도전층(400)은 반도체층(300)과 동일한 형태를 가지도록 반도체층(300) 상에 형성된다. 이때, 투명도전층(400)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. 이러한, 투명도전층(400)은 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 후술하는 후면전극에서 반사되어 반도체층(300)으로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.The transparent conductive layer 400 is formed on the semiconductor layer 300 to have the same shape as the semiconductor layer 300. In this case, the transparent conductive layer 400 may be made of a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ag. The transparent conductive layer 400 serves to increase the proportion of light reflected from the back electrode described later by scattering sunlight and proceeding at various angles to be reincident to the semiconductor layer 300.

콘택부(350)는 전면전극(200) 상에 형성된 반도체층(300) 및 투명도전층(400)의 소정영역이 제거되어 형성됨으로써 전면전극(200)의 소정 영역을 노출시킨다.The contact unit 350 is formed by removing predetermined regions of the semiconductor layer 300 and the transparent conductive layer 400 formed on the front electrode 200 to expose the predetermined region of the front electrode 200.

후면전극(500)은 콘택부(350)를 통해 전면전극(200)에 전기적으로 접속됨과 아울러 제 2 분리부(550)가 형성될 콘택부(350)에 인접한 분리 영역을 제외한 나머지 투명도전층(400) 상에 패턴 형태로 형성된다. 이때, 후면전극(500)은 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등의 재질로 이루어질 수 있다.The rear electrode 500 is electrically connected to the front electrode 200 through the contact portion 350 and the remaining transparent conductive layer 400 except for the isolation region adjacent to the contact portion 350 where the second separation portion 550 is to be formed. It is formed in a pattern form on). At this time, the back electrode 500 may be made of a material such as Ag, Al, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu.

제 2 분리부(550)는 투명도전층(400) 상에 후면전극(500)이 형성되지 않은 분리 영역 내의 투명도전층(400)이 제거되어 형성됨으로써 인접한 후면전극(500)을 전기적으로 분리한다. 이때, 제 2 분리부(550)는 후면전극(500)을 마스크로 하여 투명도전층(400)을 제거하는 식각 공정에 의해 형성된다.The second separator 550 electrically separates the adjacent rear electrode 500 by removing the transparent conductive layer 400 in the separation region in which the rear electrode 500 is not formed on the transparent conductive layer 400. In this case, the second separator 550 is formed by an etching process of removing the transparent conductive layer 400 using the back electrode 500 as a mask.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 후면전극(500)을 마스크로 하여 투명도전층(400)을 소정 영역을 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성하기 때문에 콘택부(350)와 제 2 분리부(550)간의 이격 간격을 최소화할 수 있어 데드 존의 감소를 통해 태양전지의 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, the thin film solar cell according to the exemplary embodiment of the present invention uses the back electrode 500 as a mask so that the contact portion 350 is formed by removing the predetermined region from the transparent conductive layer 400. Since the separation distance between the second separation unit 550 can be minimized, the efficiency of the solar cell can be increased by reducing the dead zone.

또한, 본 발명은 제 2 분리부(550)의 형성을 위한 공정이 단순해지고, 레이저 스크라이빙 공정의 수를 저감할 수 있어 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the process for forming the second separation unit 550 can be simplified, and the number of laser scribing processes can be reduced, thereby reducing the equipment cost for manufacturing the solar cell.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 기판(100) 상에 형성된 전면전극(200); 전면전극(200)을 소정 간격으로 분리하기 위한 제 1 분리부(250); 전면전극(200)과 제 1 분리부(250) 상에 형성된 반도체층(300); 반도체층(300) 상에 형성된 투명도전층(400); 반도체층(300)과 투명도전 층(400)의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부(350); 콘택부(350)를 통해 전면전극(200)에 전기적으로 접속된 후면전극(500); 및 콘택부(350)에 인접하도록 후면전극(500)과 투명도전층(400)의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 2 분리부(550)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention includes a front electrode 200 formed on a substrate 100; A first separator 250 for separating the front electrode 200 at predetermined intervals; A semiconductor layer 300 formed on the front electrode 200 and the first separator 250; A transparent conductive layer 400 formed on the semiconductor layer 300; A contact portion 350 formed by removing predetermined regions of the semiconductor layer 300 and the transparent conductive layer 400; A rear electrode 500 electrically connected to the front electrode 200 through the contact unit 350; And a second separator 550 formed by removing a predetermined region of the back electrode 500 and the transparent conductive layer 400 so as to be adjacent to the contact portion 350.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 제 2 분리부(550)를 제외한 나머지 구성은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일하기 때문에 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.In the thin film solar cell according to the second exemplary embodiment of the present invention having the above configuration, the rest of the configuration except for the second separation unit 550 is the same as that of the first exemplary embodiment of the present invention. I will replace it with one explanation.

제 2 분리부(550)는 투명도전층(400) 상에 후면전극(500)이 형성되지 않은 분리 영역 내의 투명도전층(400)과 반도체층(300)이 제거되어 형성됨으로써 인접한 후면전극(500)과 투명도전층(400) 및 반도체층(300)을 전기적으로 분리한다. 이때, 제 2 분리부(550)는 후면전극(500)을 마스크로 하여 투명도전층(400) 및 반도체층(300)을 제거하는 식각 공정에 의해 형성된다.The second separator 550 is formed by removing the transparent conductive layer 400 and the semiconductor layer 300 in the separation region in which the back electrode 500 is not formed on the transparent conductive layer 400. The transparent conductive layer 400 and the semiconductor layer 300 are electrically separated. In this case, the second separator 550 is formed by an etching process of removing the transparent conductive layer 400 and the semiconductor layer 300 using the back electrode 500 as a mask.

이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 효과를 제공할 수 있다.As described above, the thin film solar cell according to the second embodiment of the present invention may provide the same effects as the first embodiment of the present invention described above.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.4A to 4F are diagrams for explaining a manufacturing process of a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention step by step.

우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 위에 전면전극 물질(200a)을 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, the front electrode material 200a is formed on the substrate 100.

기판(100)으로는 유리, 투명한 플라스틱, 또는 가요성 플라스틱을 이용할 수 있다.As the substrate 100, glass, transparent plastic, or flexible plastic may be used.

전면전극 물질(200a)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정, PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정, 스퍼터링(Sputtering) 공정, e빔(e-beam) 공정 또는 열적(Thermal) 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 이때, 전면전극 물질(200a)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성하거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)을 이용하여 형성할 수 있다.The front electrode material 200a may be formed by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) process, a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process, a sputtering process, an e-beam process, or a thermal process. Can be formed. In this case, the front electrode material 200a may be formed of Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, or Ag + Al +. It is formed using a metal material such as Zn, ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ag, SnO 2 , SnO 2 : F, ZnO: Ga 2 O 3 , ZnO: Al 2 O 3 , SnO 2 : Sb 2 O 3 It may be formed using a transparent conductive material (TCO, Transparent Conductive Oxide).

이러한, 전면전극 물질(200a)은 태양광이 입사되는 면이기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하는 것이 중요하며, 이를 위해서 전면전극 물질(200a)에 텍스처(Texturing) 가공공정을 추가로 수행할 수 있다.Since the front electrode material 200a is a surface on which solar light is incident, it is important to allow the incident solar light to be absorbed to the inside of the solar cell as much as possible. For this purpose, the front electrode material 200a may be textured. The process can be carried out further.

텍스처 가공공정은 전면전극 물질(200a)의 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하여 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공하는 공정으로서, 포토리소그라피법(Photolithography)을 이용한 식각공정, 화학용액을 이용한 이방성 식각공정(Anisotropic Etching), 기계적 가공, 또는 물리적 가공을 이용한 홈 형성 공정 등을 통해 수행할 수 있다. 이와 같은 텍스처 가공공정을 전면전극 물질(200a)에 수행할 경우 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율은 감소하게 되며, 그와 더불어 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율은 증가하게 되어, 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다.The texturing process is a process of forming the surface of the front electrode material 200a into an uneven structure and processing it into a shape similar to the surface of a fabric. Anisotropic etching may be performed through a groove forming process using mechanical processing, or physical processing. When such a texture processing process is performed on the front electrode material 200a, the ratio of incident solar light to the outside of the solar cell is reduced, and sunlight is emitted into the solar cell by scattering of incident sunlight. The rate of absorption is increased, thereby increasing the efficiency of the solar cell.

한편, 텍스처 가공공정에서는 상술한 홈 형성 공정을 이용하여 기판(100)의 표면에 울퉁불퉁한 요철구조로 형성할 수 있다. 이렇게, 기판(100)의 표면에 형성되는 요철구조로 인하여 전면전극 물질(200a)의 표면은 기판(100)의 표면에 형성된 요철구조와 동일한 요철구조를 가지게 된다.On the other hand, in the texture processing step, it is possible to form a bumpy concave-convex structure on the surface of the substrate 100 using the above-described groove forming step. Thus, due to the uneven structure formed on the surface of the substrate 100, the surface of the front electrode material 200a has the same uneven structure as the uneven structure formed on the surface of the substrate 100.

다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정을 통해 전면전극 물질(200a)의 소정영역을 제거하여 제 1 분리부(250)를 사이에 두고 이격되는 복수의 전면전극(200)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4B, a plurality of front electrodes spaced apart with a first separator 250 therebetween by removing a predetermined region of the front electrode material 200a through a laser scribing process. 200).

다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 기판(100) 전면에 반도체 물질(300a) 및 투명도전 물질(400a)을 차례로 형성한다.Next, as shown in FIG. 4C, the semiconductor material 300a and the transparent conductive material 400a are sequentially formed on the entire surface of the substrate 100.

반도체 물질(300a)은 실리콘계 반도체 물질을 CVD 공정 등을 이용하여 형성할 수 있다 The semiconductor material 300a may be formed of a silicon-based semiconductor material using a CVD process or the like.

반도체 물질(300a)은 P형 반도체 물질, I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 반도체 물질(300a)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체 물질이 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질에서 수집되게 된다. 한편, 반도체 물질(300a)을 PIN구조로 형성할 경우에는 전면전극(200) 상부에 P형 반도체 물질을 형성하고 이어서 I형 반도체 물질 및 N형 반도체 물질을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으 로 정공의 드리프트 이동도(Drift Mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.The semiconductor material 300a may have a PIN structure in which a P-type semiconductor material, an I-type semiconductor material, and an N-type semiconductor material are sequentially stacked. When the semiconductor material 300a is formed in the PIN structure as described above, the I-type semiconductor material is depleted by the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material to generate an electric field therein, and is generated by sunlight. The resulting holes and electrons are drift by the electric field and are collected in the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material, respectively. Meanwhile, when the semiconductor material 300a is formed in a PIN structure, it is preferable to form a P-type semiconductor material on the front electrode 200 and then form an I-type semiconductor material and an N-type semiconductor material. The reason is that since the drift mobility of the holes is generally low due to the drift mobility of the holes, the P-type semiconductor material is formed close to the light receiving surface in order to maximize the collection efficiency by incident light.

투명도전 물질(400a)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(Sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 투명도전 물질(400a)은 태양광을 산란시켜 다양한 각으로 진행하도록 함으로써 후술하는 후면전극에서 반사되어 반도체 물질(300a)로 재입사되는 광의 비율을 증가시키는 역할을 한다.The transparent conductive material 400a may be formed by sputtering or metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) using a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, or Ag. The transparent conductive material 400a scatters sunlight and proceeds at various angles, thereby increasing the proportion of light reflected from the rear electrode, which will be described later, and reincident into the semiconductor material 300a.

다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙 공정을 통해 반도체 물질(300a) 및 투명도전 물질(400a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(350)를 사이에 두고 이격되는 반도체층(300) 및 투명도전층(400)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4D, the semiconductor layer 300 spaced apart from the contact portion 350 by removing a predetermined region of the semiconductor material 300a and the transparent conductive material 400a through a laser scribing process. And a transparent conductive layer 400.

다음, 도 4e에서 알 수 있듯이, 콘택부(350)를 통해 전면전극(100)에 전기적으로 접속됨과 아울러 콘택부(350)에 최대한 인접한 투명도전층(400) 상의 분리 영역에 의해 소정 간격으로 이격되는 패턴 형태의 후면전극(500)을 투명도전층(400) 상에 형성한다. 이러한 패턴 형태의 후면전극(500)은 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등과 같은 금속 페이스트(Paste)를 이용한 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 그라비아 프린팅(gravure printing), 그라비아 오프셋 프린팅(gravure offset printing), 리버스 오프셋 프린팅(reverse offset printing, 플렉소 프린팅(flexo printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(microcontact printing) 등의 프린팅 공정에 의해 형성될 수 있다.Next, as can be seen in FIG. 4E, the front electrode 100 is electrically connected to the front electrode 100 through the contact portion 350 and spaced apart by a separation region on the transparent conductive layer 400 as close as possible to the contact portion 350. A back electrode 500 having a pattern shape is formed on the transparent conductive layer 400. The patterned back electrode 500 may include screen printing, inkjet printing, and gravure printing using a metal paste such as Ag, Al, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, or the like. (gravure printing), gravure offset printing (gravure offset printing), reverse offset printing (reverse offset printing, flexo printing, or microcontact printing) or the like (printing process).

한편, 후면전극(500)의 형성 공정에서는 프린팅 공정의 공정 마진에 따라 콘택부(350)에 최대한 인접하도록 투명도전층(400) 상에 분리 영역(510)을 미리 설정하고, 설정된 분리 영역(510)을 제외한 나머지 투명도전층(400) 상에 후면전극(500)을 형성하게 된다.Meanwhile, in the process of forming the back electrode 500, the separation region 510 is preset on the transparent conductive layer 400 to be as close to the contact portion 350 as possible according to the process margin of the printing process, and the set separation region 510 is set. Except for forming the rear electrode 500 on the transparent conductive layer (400).

다음, 도 4f에서 알 수 있듯이, 후면전극(500)을 마스크로 하는 식각 공정을 통해 분리 영역(510)에 의해 노출된 투명도전층(400)을 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성한다. 이러한, 제 2 분리부(550)에 의해 인접한 후면전극(500)이 전기적으로 분리됨으로써 원하는 박막형 태양전지가 완성된다.Next, as shown in FIG. 4F, the second conductive part 550 is formed by removing the transparent conductive layer 400 exposed by the isolation region 510 through an etching process using the back electrode 500 as a mask. The adjacent back electrode 500 is electrically separated by the second separator 550, thereby completing a desired thin film solar cell.

식각 공정으로는 건식 식각 공정 또는 습식 식각 공정이 사용될 수 있다.As an etching process, a dry etching process or a wet etching process may be used.

건식 식각 공정은 식각 가스를 이용하여 분리 영역(510)에 의해 노출된 투명도전층(400)을 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성한다. 이때, 식각 가스는 Ar 또는 Cl2 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 투명도전층(400)의 물질을 제거할 수 있는 가스 또는 혼합 가스가 될 수 있다.In the dry etching process, the second conductive portion 550 is formed by removing the transparent conductive layer 400 exposed by the separation region 510 using an etching gas. In this case, the etching gas may be Ar or Cl 2 , but is not limited thereto. The etching gas may be a gas or a mixed gas capable of removing the material of the transparent conductive layer 400.

습식 식각 공정은 식각액(미도시)이 저장된 식각 베스(미도시)에 기판(100)을 침지시켜 투명도전층(400)을 제거하거나, 노즐(미도시)을 통해 이송되는 기판(100) 상에 식각액을 분사하여 투명도전층(400)을 제거할 수 있다. 이때, 식각액은 NaOH, KOH, HCl, HNO3, H2SO4, H3PO3, H2O2, 및 C2H2O4 등의 알칼리 용액 중에서 적어도 하나의 식각 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, NaOH를 식각액으로 사용할 경우, NaOH는 ZnO2의 물질로 이루어진 투명도전층(400)을 수초 내에 Zn2SiO3 형태로 빠르게 제거하여 제 2 분리부(550)가 형성되도록 한다.In the wet etching process, the substrate 100 is immersed in an etching bath (not shown) in which an etching solution (not shown) is removed to remove the transparent conductive layer 400 or the etching solution is deposited on the substrate 100 transferred through a nozzle (not shown). Spraying may remove the transparent conductive layer 400. In this case, the etchant may include at least one etching material among alkaline solutions such as NaOH, KOH, HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 3 , H 2 O 2 , and C 2 H 2 O 4 . have. For example, when NaOH is used as an etchant, NaOH quickly removes the transparent conductive layer 400 made of ZnO 2 material in the form of Zn 2 SiO 3 within a few seconds to form a second separator 550.

한편, 상술한 제 2 분리부(550)의 형성 공정에서는 식각 공정의 식각 온도와 식각 시간 등의 공정 조건을 변화시켜, 도 3에 도시된 바와 같이, 분리 영역(510)에 대응되는 투명도전층(400) 및 반도체층(300)을 동시에 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성함으로써 상술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양전지를 완성할 수도 있다.Meanwhile, in the process of forming the second separator 550, the process conditions such as the etching temperature and the etching time of the etching process may be changed, and as illustrated in FIG. 3, the transparent conductive layer corresponding to the separation region 510 ( The thin film type solar cell according to the second embodiment of the present invention may be completed by forming the second separator 550 by simultaneously removing the 400 and the semiconductor layer 300.

한편, 습식 식각 공정을 통해, 분리 영역(510) 내의 투명도전층(400) 및 반도체층(300)을 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성할 경우, 식각액의 온도는 20 ~ 200 ℃로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 식각액의 온도를 50 ~ 100 ℃로 유지하는 것이다. 식각액의 온도를 20 ℃ 미만으로 유지할 경우에는 식각이 원활히 이루어지지 않고, 식각 공정시간이 장시간 소요되는 문제가 발생할 수 있고, 식각액의 온도를 200 ℃ 초과할 경우에는 식각이 급속하게 진행되어 식각공정 컨트롤이 어려워지며, 그에 따라 과식각(over-etching)의 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, when the second conductive portion 550 is formed by removing the transparent conductive layer 400 and the semiconductor layer 300 in the separation region 510 through a wet etching process, the temperature of the etching solution is maintained at 20 to 200 ° C. It is preferable to, and more preferably to maintain the temperature of the etching solution at 50 ~ 100 ℃. If the temperature of the etchant is kept below 20 ℃, etching may not be performed smoothly, and the etching process may take a long time. If the temperature of the etchant exceeds 200 ℃, the etching may proceed rapidly to control the etching process. This becomes difficult, and thus problems of over-etching may occur.

그리고, 식각 시간은 30초 ~ 10분으로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2분 ~ 5분 동안 유지하는 것이 바람직하다. 식각 시간이 30초 미만일 경우에는 원하는 식각이 이루어지지 않을 수 있다.In addition, the etching time is preferably maintained for 30 seconds to 10 minutes, more preferably for 2 minutes to 5 minutes. If the etching time is less than 30 seconds, the desired etching may not be performed.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 방법은 프린팅 공정을 통해 후면전극(500)을 패턴 형태로 형성하고, 패턴 형태의 후면전극(500)을 마스크로 하여 투명도전층(400)을 제거하여 제 2 분리부(550)를 형성하 기 때문에 콘택부(350)와 제 2 분리부(550)간의 이격 간격을 최소화할 수 있어 데드 존의 감소를 통해 태양전지의 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the thin film solar cell according to the embodiment of the present invention, the back electrode 500 is formed in a pattern through a printing process, and the transparent conductive layer 400 is formed using the patterned back electrode 500 as a mask. Since the second separation portion 550 is formed to remove the gap, the separation distance between the contact portion 350 and the second separation portion 550 can be minimized, thereby increasing the efficiency of the solar cell through the reduction of the dead zone. have.

또한, 본 발명은 제 2 분리부(550)의 형성을 위한 공정이 단순해지고, 레이저 스크라이빙 공정의 수를 저감할 수 있어 태양전지를 제조하기 위한 설비 비용을 저감시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the process for forming the second separation unit 550 can be simplified, and the number of laser scribing processes can be reduced, thereby reducing the equipment cost for manufacturing the solar cell.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 박막형 태양전지의 제조공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.1A to 1F are diagrams for explaining a manufacturing process of a conventional thin film solar cell step by step.

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막형 태양 전지를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시 예에 따른 박막형 태양 전지의 제조 공정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.4A to 4F are diagrams for explaining a manufacturing process of a thin film solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention step by step.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

100: 기판 200: 전면전극100: substrate 200: front electrode

250: 제 1 분리부 300: 반도체층250: first separator 300: semiconductor layer

400: 투명도전층 450: 콘택부400: transparent conductive layer 450: contact portion

500: 후면전극 510: 분리 영역500: rear electrode 510: separation region

550: 제 2 분리부550: second separator

Claims (12)

기판 상에 형성된 전면전극을 형성하는 공정;Forming a front electrode formed on the substrate; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정;Removing a predetermined region of the front electrode to form a first separator; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 반도체층을 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the front electrode and the first separator; 상기 반도체층 상에 투명도전층을 형성하는 공정;Forming a transparent conductive layer on the semiconductor layer; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정;Forming a contact portion by removing predetermined regions of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되며, 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지는 소정 패턴의 후면전극을 형성하는 공정; 및Forming a back electrode having a predetermined pattern electrically connected to the front electrode through the contact portion and having a separation region on the transparent conductive layer; And 상기 후면전극을 마스크로 하여 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층을 제거하여 제 2 분리부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.And removing the transparent conductive layer in the separation region using the back electrode as a mask to form a second separation portion. 기판 상에 형성된 전면전극을 형성하는 공정;Forming a front electrode formed on the substrate; 상기 전면전극의 소정 영역을 제거하여 제 1 분리부를 형성하는 공정;Removing a predetermined region of the front electrode to form a first separator; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 반도체층을 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the front electrode and the first separator; 상기 반도체층 상에 투명도전층을 형성하는 공정;Forming a transparent conductive layer on the semiconductor layer; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정;Forming a contact portion by removing predetermined regions of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되며, 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지는 소정 패턴의 후면전극을 형성하는 공정; 및Forming a back electrode having a predetermined pattern electrically connected to the front electrode through the contact portion and having a separation region on the transparent conductive layer; And 상기 후면전극을 마스크로 하여 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층과 상기 반도체층을 제거하여 제 2 분리부를 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.And removing the transparent conductive layer and the semiconductor layer in the separation region using the back electrode as a mask to form a second separation portion. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 소정 패턴의 후면전극은 상기 분리 영역을 제외한 나머지 투명도전층 상에 형성되어 상기 분리 영역에 의해 소정 간격으로 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The back electrode of the predetermined pattern is formed on the remaining transparent conductive layer except for the separation region is a thin film solar cell manufacturing method characterized in that formed to be spaced apart by a predetermined interval by the separation region. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 분리 영역은 상기 콘택부에 인접하도록 상기 전면전극 상의 투명도전층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.And the separation region is formed on the transparent conductive layer on the front electrode so as to be adjacent to the contact portion. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 후면전극은 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 그라비아 프린팅(gravure printing), 그라비아 오프셋 프린팅(gravure offset printing), 리버스 오프셋 프린팅(reverse offset printing, 플렉소 프린팅(flexo printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(microcontact printing)에 의해 소정 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.The back electrode may include screen printing, inkjet printing, gravure printing, gravure offset printing, reverse offset printing, flexo printing, Or forming a predetermined pattern by microcontact printing. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 2 분리부를 형성하는 공정은 건식 식각 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The process of forming the second separator is a method of manufacturing a thin film solar cell, characterized in that made through a dry etching process. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제 2 분리부를 형성하는 공정은 식각액을 이용한 습식 식각 공정을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조 방법.The process of forming the second separation unit is a method of manufacturing a thin-film solar cell, characterized in that through a wet etching process using an etching solution. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 식각액은 NaOH, KOH, HCl, HNO3, H2SO4, H3PO3, H2O2, 및 C2H2O4 중 적어도 하나의 식각 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.The etchant comprises at least one of the etching material of NaOH, KOH, HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 3 PO 3 , H 2 O 2 , and C 2 H 2 O 4 Thin-film sun characterized in that Method for producing a battery. 기판 상에 형성된 전면전극;A front electrode formed on the substrate; 상기 전면전극의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 1 분리부;A first separator formed by removing a predetermined region of the front electrode; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 형성된 반도체층;A semiconductor layer formed on the front electrode and the first separator; 상기 반도체층 상에 형성된 투명도전층;A transparent conductive layer formed on the semiconductor layer; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부;A contact portion formed by removing a predetermined region of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지도록 소정 패턴으로 형성되어 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되는 후면전극; 및A rear electrode formed in a predetermined pattern on the transparent conductive layer to have a separation region and electrically connected to the front electrode through the contact portion; And 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층이 제거되어 형성된 제 2 분리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.And a second separator formed by removing the transparent conductive layer in the separation region. 기판 상에 형성된 전면전극;A front electrode formed on the substrate; 상기 전면전극의 소정 영역이 제거되어 형성된 제 1 분리부;A first separator formed by removing a predetermined region of the front electrode; 상기 전면전극과 상기 제 1 분리부 상에 형성된 반도체층;A semiconductor layer formed on the front electrode and the first separator; 상기 반도체층 상에 형성된 투명도전층;A transparent conductive layer formed on the semiconductor layer; 상기 반도체층과 상기 투명도전층의 소정 영역이 제거되어 형성된 콘택부;A contact portion formed by removing a predetermined region of the semiconductor layer and the transparent conductive layer; 상기 투명도전층 상에 분리 영역을 가지도록 소정 패턴으로 형성되어 상기 콘택부를 통해 상기 전면전극에 전기적으로 접속되는 후면전극; 및A rear electrode formed in a predetermined pattern on the transparent conductive layer to have a separation region and electrically connected to the front electrode through the contact portion; And 상기 분리 영역 내의 상기 투명도전층과 상기 반도체층이 제거되어 형성된 제 2 분리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.And a second separator formed by removing the transparent conductive layer and the semiconductor layer in the separation region. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,11. The method according to claim 9 or 10, 상기 후면전극은 상기 분리 영역을 제외한 나머지 상기 투명도전층 상에 형성되어 상기 분리 영역에 의해 소정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.The back electrode is formed on the transparent conductive layer except for the separation region, the thin film type solar cell, characterized in that spaced apart by a predetermined interval by the separation region. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,11. The method according to claim 9 or 10, 상기 분리 영역은 상기 콘택부에 인접하도록 상기 전면전극 상의 투명도전층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지.The separation region is formed on the transparent conductive layer on the front electrode so as to be adjacent to the contact portion thin film type solar cell.
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