KR101189340B1 - Solar cell and preparing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.An embodiment relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로 정의할 수 있다. 태양전지는 접합 다이오드로 사용되는 물질에 따라, 실리콘 태양전지, I-III-VI족 또는 III-V족 화합물로 대표되는 화합물 반도체 태양전지, 염료감응 태양전지, 유기물 태양전지로 나눌 수 있다. A solar cell may be defined as a device that converts light energy into electrical energy using a photovoltaic effect in which electrons are generated when light is applied to a p-n junction diode. The solar cell may be divided into a silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell represented by a group I-III-VI or a group III-V compound, a dye-sensitized solar cell, and an organic solar cell according to a material used as a junction diode.
I-III-VI족 Chalcopyrite계 화합물 반도체 중 하나인 CIGS(CuInGaSe) 태양전지는 광 흡수가 뛰어나고, 얇은 두께로도 높은 광전 변환효율을 얻을 수 있으며, 전기 광학적 안정성이 매우 우수하여 기존 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 태양전지로 부각되고 있다. CIGS (CuInGaSe) solar cell, one of the I-III-VI Chalcopyrite compound semiconductors, has excellent light absorption, high photoelectric conversion efficiency with thin thickness, and excellent electro-optical stability. It is emerging as a replaceable solar cell.
CIGS 태양전지는 외부로부터 수분(H2O) 또는 산소(O2) 등에 저항력이 있어야 하며, 이러한 신뢰성 문제를 해결 하는 것은 CIGS 태양전지 성능에 있어 상당히 중요한 요소 중 하나이다. 일반적으로 CIGS 태양전지는 각층의 계면, 특히 전면 전극층과 인접한 층간의 계면을 통하여 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 태양전지 내부로 침투하게 된다. 한편, 종래 CIGS 태양전지의 전면 전극층은 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(AZO)를 사용하는데, AZO는 저저항성 및 고투과성 등의 장점이 있으나, 수분(H2O) 또는 산소(O2)의 침투에는 매우 약한 단점이 있다. CIGS solar cells must be resistant to moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) from the outside, and solving these reliability problems is one of the important factors in CIGS solar cell performance. In general, CIGS solar cells penetrate moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) into the solar cell through the interface of each layer, in particular, the interface between the front electrode layer and the adjacent layer. Meanwhile, the front electrode layer of the conventional CIGS solar cell uses zinc oxide (AZO) doped with aluminum, but AZO has advantages such as low resistance and high permeability, but penetration of moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ). There is a very weak disadvantage.
실시예는 신뢰성 및 안정성이 향상되고, 광-전 변환효율이 향상된 태양전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다. The embodiment is to provide a solar cell and a manufacturing method thereof having improved reliability and stability, and improved photoelectric conversion efficiency.
실시예에 따른 태양전지는 내부 영역 및 상기 내부 영역을 둘러싸는 외곽 영역을 포함하는 지지기판; 상기 지지기판 상에 배치되는 후면 전극층; 상기 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상의 내부 영역에 배치되는 전면 전극층; 및 상기 광 흡수층 상의 외곽 영역에 배치되는 배리어층을 포함한다. A solar cell according to an embodiment includes a support substrate including an inner region and an outer region surrounding the inner region; A rear electrode layer disposed on the support substrate; A light absorbing layer disposed on the back electrode layer; A front electrode layer disposed in an inner region on the light absorbing layer; And a barrier layer disposed in an outer region on the light absorbing layer.
실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 지지기판 상에 후면 전극층을 형성하는 단계; 상기 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 전면 전극층을 형성하는 단계; 및 상기 전면 전극층의 측면에 배리어층을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a back electrode layer on a support substrate; Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; Forming a front electrode layer on the light absorbing layer; And forming a barrier layer on a side of the front electrode layer.
실시예에 따른 태양전지는 수분침투가 용이한 태양전지의 외곽 영역 상에 수분침투 차단력이 우수한 배리어층을 형성한다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 태양전지 내부로 침투하는 것을 최소화 할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양전지는 수분과 산소로부터 태양전지 셀들을 효과적으로 보호함으로써, 소자의 안정성 및 신뢰성 확보에 크게 기여할 수 있다. 또한, 태양전지의 내부 영역 상에는 투과성 및 전기전도도가 우수한 전면 전극층을 형성함으로써, 태양전지의 광-전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. The solar cell according to the embodiment forms a barrier layer having excellent moisture permeation blocking ability on the outer region of the solar cell which is easy to penetrate moisture. Accordingly, the solar cell according to the embodiment may minimize the penetration of moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) into the solar cell. That is, the solar cell according to the embodiment effectively contributes to securing the stability and reliability of the device by effectively protecting the solar cells from moisture and oxygen. In addition, by forming the front electrode layer having excellent transparency and electrical conductivity on the inner region of the solar cell, it is possible to improve the photo-electric conversion efficiency of the solar cell.
또한, 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 수분이 침투할 수 있는 최소한의 외곽 영역에만 고가의 원료를 사용하고, 나머지 내부 영역에는 비교적 저가의 원료를 사용함으로써 제조공정비용을 절감할 수 있다. In addition, the manufacturing method of the solar cell according to the embodiment can reduce the manufacturing process cost by using expensive raw materials only in the minimum outer region where moisture can penetrate, and using relatively inexpensive raw materials in the remaining inner regions.
도 1은 실시예에 따른 태양전지의 평면을 도시한 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지의 단면을 도시한 단면도들이다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 태양전지의 제조공정을 나타내는 단면도들이다. 1 is a plan view illustrating a plane of a solar cell according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view showing a cross section of the solar cell according to the embodiment.
3 to 6 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a solar cell according to an embodiment.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
In the description of the embodiments, where each substrate, layer, film, or electrode is described as being formed "on" or "under" of each substrate, layer, film, or electrode, etc. , “On” and “under” include both “directly” or “indirectly” other components. In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 1은 실시예에 따른 태양전지의 상면을 도시한 평면도이다. 또한, 도 2는 실시예에 따른 태양전지의 단면을 도시한 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a top surface of a solar cell according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the solar cell according to the embodiment.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 태양전지는 지지기판(100), 후면 전극층(200), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500), 전면 전극층(600), 배리어층(610)을 포함한다. 2, a solar cell according to an embodiment includes a
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 태양전지 패널(100)은 내부 영역(CR) 및 외곽 영역(OR)을 포함한다. 상기 내부 영역(CR)의 상기 태양전지 패널(100)의 내부 부분에 정의되고, 상기 외곽 영역(OR)은 상기 내부 영역(CR)의 주위를 둘러싸며 정의된다.The
상기 지지기판(100)은 상기 후면 전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500), 상기 전면 전극층(600), 상기 배리어층(610)을 지지한다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있고 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.The
또한, 상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 이와는 다르게, 상기 지지기판(100)의 재질로 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, 유연성이 있는 고분자 등이 사용될 수 있다. In addition, the
상기 후면 전극층(200)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 후면 전극층(200)은 도전층이다. 상기 후면 전극층(200)은 몰리브덴(Mo), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 가운데, 특히 몰리브덴(Mo)은 다른 원소에 비해 상기 지지기판(100)과 열팽창 계수의 차이가 적기 때문에, 접착성이 우수하여 박리현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
상기 광 흡수층(300)은 상기 후면 전극층(200) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)(Se,S)2; CIGSS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.The light absorbing
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 황화 카드뮴, ZnS, InXSY 및 InXSeYZn(O, OH) 등을 포함한다. 상기 버퍼층(400)의 두께는 약 50 ㎚ 내지 약 150 ㎚ 일 수 있으며, 상기 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 약 2.2 eV 내지 2.4 eV 일 수 있다.The
상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1 eV 내지 약 3.3 eV 일 수 있다. 또한, 상기 고저항 버퍼층(500)은 생략될 수 있다.The high
상기 전면 전극층(600)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 전면 전극층(600)은 상기 광 흡수층(300) 상의 상기 고저항 버퍼층(500)과 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 전면 전극층(600)은 상기 지지기판(100)의 내부 영역(OR) 상에 형성된다. The
상기 전면 전극층(610)은 투광성 전도성 물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 전면 전극층(610)은 태양전지의 전면 전극층으로써 기능을 할 수 있다.The
또한, 상기 전면 전극층(610)은 n 형 반도체의 특성을 가질 수 있다. 이 때, 상기 전면 전극층(610)은 상기 버퍼층(400)과 함께 n 형 반도체층을 형성하여 p 형 반도체층인 상기 광 흡수층(300)과 pn 접합을 형성할 수 있다. 상기 전면 전극층(610)의 두께는 약 100 nm 내지 약 500 nm 일 수 있다.In addition, the
상기 전면 전극층(610)은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 전극층(610)은 B, F, Ga, Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 도핑된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예로, 상기 전면 전극층(610)은 알루미늄(Al)이 도핑된 산화아연(ZnO: Al)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전면 전극층(610)은 알루미늄(Al)이 도핑된 산화아연(ZnO: Al)으로 구성될 수 있다. The
상기 배리어층(620)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 배리어층(620)은 외부로부터 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 침투하는 것을 방지하는 수분침투방지층으로써 기능을 할 수 있다. 더 상세하게, 상기 배리어층(620)은 상기 광 흡수층(300)과 상기 배리어층(630) 사이로 침투되는 수분 또는 산소를 용이하게 차단할 수 있다.The barrier layer 620 is disposed on the
더 자세하게, 상기 배리어층(620)은 상기 광 흡수층(300) 상의 고저항 버퍼층(500) 상에 배치된다. 또한, 상기 배리어층(620)은 상기 지지기판(100) 상의 외곽 영역(OR)에 배치된다. 또한, 상기 배리어층(620)은 상기 전면 전극층(610)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 배리어층(620)은 상기 전면 전극층(610)의 네 측면과 직접 접촉하여 배치될 수 있다.
In more detail, the barrier layer 620 is disposed on the high
상기 배리어층(620)은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어층(620) 각각은 B, F, Ga, Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 도핑된 산화아연을 포함할 수 있다. The barrier layer 620 may include zinc oxide (ZnO). For example, each of the barrier layers 620 includes B, F, Ga, Ni, Pd, Ti, Ag, Au, Al, Sn, Sb, Cu, Co, Mo, Tr, Ru, Rh, Cd, Pt, and Any one selected from the group consisting of combinations thereof may include doped zinc oxide.
예를 들어, 상기 배리어층(620)은 인듐주석산화물(Indium-Tin-Oxide; ITO), 갈륨이 도핑된 산화아연(Ga-doped ZnO; GZO), 붕소가 도핑된 산화아연(B-doped ZnO; BZO) 또는 풀루오르가 도핑된 주석산화물(F-doped SnO2)을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 배리어층(620)은 인듐주석산화물(Indium-Tin-Oxide; ITO), 갈륨이 도핑된 산화아연(Ga-doped ZnO; GZO), 붕소가 도핑된 산화아연(B-doped ZnO; BZO) 또는 풀루오르가 도핑된 주석산화물(F-doped SnO2)로 이뤄질 수 있다. For example, the barrier layer 620 may be formed of indium tin oxide (ITO), gallium-doped zinc oxide (Ga-doped ZnO; GZO), or boron-doped zinc oxide (B-doped ZnO). BZO) or pullulor-doped tin oxide (F-doped SnO 2 ). In more detail, the barrier layer 620 includes indium tin oxide (ITO), gallium-doped zinc oxide (Ga-doped ZnO; GZO), boron-doped zinc oxide (B-doped ZnO); BZO) or pullulor-doped tin oxide (F-doped SnO 2 ).
일 구현예로, 상기 전면 전극층(610)은 알루미늄이 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO; AZO)을 포함하고, 상기 배리어층(620)은 갈륨이 도핑된 산화아연(Ga-doped ZnO; GZO)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 배리어층(620)이 갈륨(Ga)이 도핑된 산화아연(ZnO: Ga)을 포함할 수 있다. 상기 배리어층(620)에 대한 갈륨의 농도는 약 0.3 wt% 내지 약 6 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 갈륨의 농도가 0.3 wt% 보다 낮은 경우, 상기 배리어층(620)의 저항이 증가되어, 결과적으로 태양전지의 효율은 감소될 수 있다. 또한, 상기 갈륨의 농도가 0.6 wt% 보다 큰 경우, 상기 배리어층(620)의 빛에 대한 투과율은 매우 감소될 수 있으며, 결국 태양전지의 효율은 감소될 수 있다. In an embodiment, the
또한, 상기 배리어층(620)의 폭(W1)은 약 5 mm 내지 약 100 nm 일 수 있으며, 더 자세하게, 상기 배리어층(620)의 폭(W1)은 약 30 mm 내지 약 70 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 배리어층(620)의 두께가 약 5 nm 이하인 경우, 상기 배리어층(620)은 수분(H2O) 또는 산소(O2)의 침투가 용이해져 태양전지의 신뢰성 및 내구성이 문제가 될 수 있다. 또한, 상기 배리어층(620)의 두께가 약 100 nm 이상인 경우, 상기 배리어층(620)의 빛에 대한 투과율은 매우 감소될 수 있고, 제조 비용이 증가할 수 있다. In addition, the width W 1 of the barrier layer 620 may be about 5 mm to about 100 nm, and more specifically, the width W 1 of the barrier layer 620 may be about 30 mm to about 70 nm. May be, but is not limited thereto. When the thickness of the barrier layer 620 is about 5 nm or less, the barrier layer 620 may easily penetrate moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ), which may cause reliability and durability of the solar cell. have. In addition, when the thickness of the barrier layer 620 is about 100 nm or more, the transmittance of light of the barrier layer 620 may be greatly reduced, and manufacturing cost may increase.
즉, 실시예에 따른 태양전지는 전기전도도 및 투과성이 우수한 전면 전극층(610) 및 수분침투 차단력이 우수한 배리어층(620)을 동시에 포함한다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 광-전 변환 효율이 향상됨과 동시에, 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 태양전지 내부로 침투하는 것을 최소화 할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양전지는 수분과 산소로부터 태양전지 셀들을 효과적으로 보호함으로써, 소자의 안정성 및 신뢰성 확보에 크게 기여할 수 있다. That is, the solar cell according to the embodiment simultaneously includes a
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 실시예에 따른 태양전지는 고분자 수지층, 보호 패널 등을 더 포함할 수 있다.Although not shown in the drawings, the solar cell according to the embodiment may further include a polymer resin layer, a protective panel, and the like.
상기 고분자 수지층(미도시)은 상기 태양전지 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 고분자 수지층은 상기 태양전지들과 상기 보호 패널 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 고분자 수지층(230)은 상기 태양전지의 상면 및/또는 측면에 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 상기 고분자 수지층은 상기 태양전지와 상기 보호 패널 간의 접착력을 향상 시킬 뿐만 아니라, 외부의 충격으로부터 상기 태양전지를 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 수지층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 필름으로 이루어 질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The polymer resin layer (not shown) is disposed on the solar cell. In more detail, the polymer resin layer is disposed between the solar cells and the protective panel. For example, the polymer resin layer 230 may be disposed in direct contact with the top and / or side surfaces of the solar cell. The polymer resin layer may not only improve the adhesion between the solar cell and the protective panel, but also protect the solar cell from an external impact. For example, the polymer resin layer may be made of an ethylene vinyl acetate (EVA) film, but is not limited thereto.
상기 보호 패널(미도시)은 상기 고분자 수지층 상에 배치된다. 상기 보호 패널은 외부의 물리적인 충격 및/또는 이물질로부터 상기 태양전지를 보호한다. 상기 보호 패널은 투명하며, 예를 들어, 강화 유리 등을 포함할 수 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저(low) 철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다.
The protective panel (not shown) is disposed on the polymer resin layer. The protection panel protects the solar cell from external physical shocks and / or foreign matter. The protective panel is transparent and may include, for example, tempered glass. In this case, the tempered glass may be a low iron tempered glass having a low iron content.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시하는 단면도들이다. 본 제조방법에 관한 설명은 앞서 설명한 태양전지에 대한 설명을 참고한다. 도 3을 참조하면, 지지기판(100) 상에 후면 전극층(200)이 형성된다. 상기 후면 전극층(200)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 도금의 방법으로 형성될 수 있다. 3 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the solar cell according to the embodiment. For a description of the present manufacturing method, refer to the description of the solar cell described above. Referring to FIG. 3, the
도 4를 참조하면, 상기 후면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 전면 전극층(600)이 형성된다. Referring to FIG. 4, the
상기 광 흡수층(300)은 예를 들어, 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2; CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.The light
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다. 이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.When the metal precursor film is formed and selenization is subdivided, a metal precursor film is formed on the
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.Alternatively, the copper target, the indium target, the sputtering process using the gallium target, and the selenization process may be performed simultaneously.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.Alternatively, the CIS-based or CIG-based
이후, 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 황화 카드뮴이 화학 용액 증착법(chemical bath deposition; CBD)에 의해서 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층(500)이 형성된다. Thereafter, the
도 5를 참조하면, 상기 전면 전극층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 형성된다. 보다 상세하게, 상기 전면 전극층(600)은 상기 내부 영역(OR) 상에만 선택적으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the
상기 전면 전극층(610)은 상기 내부 영역(OR) 상에만 투명한 도전물질을 선택적으로 적층하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 전극층(610)은 스퍼터링(sputtering) 또는 화학기상증착법(chemical vapor deposition)에 의하여 형성될 수 있으며, 더 자세하게, 상기 전면 전극층(610)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면 전극층(610)은 RF 스퍼터링방법으로 ZnO 타겟을 사용하여 증착하는 방법과 Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링 공정에 의해 제조될 수 있다. 또한, 상기 전면 전극층(610)은 유기금속화학증착법에 의하여 제조될 수 있다. The
또한, 상기 전면 전극층(610)는 개구부를 포함하는 제 1 마스크(미도시)를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 마스크는 상기 외곽 영역(CR)에 대응하는 영역 상에 형성될 수 있다. In addition, the
예를 들어, 상기 마스크를 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 배치시키고, 스퍼터링 또는 화학기상증착 공정을 수행함으로써, 상기 내부 영역(OR) 상에만 상기 전면 전극층(610)을 선택적으로 형성시킬 수 있다. For example, the
도 6을 참조하면, 상기 배리어층(620)을 상기 전면 전극층(610)의 측면에 형성한다. 더 자세하게, 상기 배리어층(620)은 상기 외곽 영역(OR) 상에 형성된다. Referring to FIG. 6, the barrier layer 620 is formed on the side surface of the
상기 배리어층(620)은 상기 전면 전극층(610)과 동일한 공정에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 배리어층(620)은 스퍼터링 공정에 의하여 제조될 수 있다. 실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 상기 전면 전극층(610) 및 상기 배리어층(620)을 동일한 공정에 의하여 제조함으로써 공정비용을 절감할 수 있다. The barrier layer 620 may be manufactured by the same process as the
또한, 상기 배리어층(620)은 개구부를 포함하는 제 2 마스크(미도시)를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 마스크는 상기 내부 영역(OR)에 대응하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크를 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 배치시키고, 스퍼터링 또는 화학기상증착 공정을 수행함으로써, 상기 외곽 영역 (OR) 상에만 상기 배리어층 (610)을 선택적으로 형성시킬 수 있다. In addition, the barrier layer 620 may be formed using a second mask (not shown) including an opening. The mask may be formed to correspond to the inner region OR. For example, the
한편, 지금까지는 상기 전면 전극층(610)을 형성한 후 상기 배리어층(620)을 형성하는 방법에 대해 개시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 배리어층(620)을 우선 형성한 후, 상기 전면 전극층(610)을 형성하는 공정도 본 실시예에 포함될 수 있다.
Meanwhile, a method of forming the barrier layer 620 after forming the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (7)
상기 지지기판 상에 배치되는 후면 전극층;
상기 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층;
상기 광 흡수층 상의 내부 영역에 배치되는 전면 전극층; 및
상기 광 흡수층 상의 외곽 영역에 배치되는 배리어층을 포함하는 태양전지.
A support substrate comprising an inner region and an outer region surrounding the inner region;
A rear electrode layer disposed on the support substrate;
A light absorbing layer disposed on the back electrode layer;
A front electrode layer disposed in an inner region on the light absorbing layer; And
A solar cell comprising a barrier layer disposed in an outer region on the light absorbing layer.
상기 배리어층은 인듐주석산화물(Indium-Tin-Oxide; ITO), 갈륨이 도핑된 산화아연(Ga-doped ZnO; GZO), 붕소가 도핑된 산화아연(B-doped ZnO; BZO) 또는 풀루오르가 도핑된 주석산화물(F-doped SnO2)으로 형성된 태양전지.
The method of claim 1,
The barrier layer may be formed of indium tin oxide (ITO), gallium-doped zinc oxide (Ga-doped ZnO; GZO), boron-doped zinc oxide (BZO), or pullulorga. Solar cell formed of doped tin oxide (F-doped SnO 2 ).
상기 배리어층은 상기 전면 전극층의 네 측면 상에 모두 배치되는 태양전지.
The method of claim 1,
The barrier layer is disposed on all four sides of the front electrode layer.
상기 배리어층의 폭은 5 mm 내지 100 mm 인 태양전지.
The method of claim 1,
The barrier layer has a width of 5 mm to 100 mm.
상기 태양전지의 측면을 둘러 감싸는 프레임을 추가 포함하는 태양전지.
The method of claim 1,
The solar cell further comprises a frame surrounding the side of the solar cell.
상기 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;
상기 광 흡수층 상에 전면 전극층을 형성하는 단계; 및
상기 전면 전극층의 측면에 배리어층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
Forming a back electrode layer on the support substrate;
Forming a light absorbing layer on the back electrode layer;
Forming a front electrode layer on the light absorbing layer; And
Forming a barrier layer on the side of the front electrode layer manufacturing method of a solar cell.
상기 지지기판은 내부 영역 및 상기 내부 영역을 둘러싸는 외곽 영역을 포함하며,
상기 전면 전극층은 상기 지지기판의 내부 영역 상에 선택적으로 증착되고,
상기 배리어층은 상기 지지기판의 외곽 영역 상에 선택적으로 증착되는 태양전지의 제조방법.The method according to claim 6,
The support substrate includes an inner region and an outer region surrounding the inner region,
The front electrode layer is selectively deposited on the inner region of the support substrate,
The barrier layer is a method of manufacturing a solar cell is selectively deposited on the outer region of the support substrate.
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|---|---|---|---|---|
| KR101154774B1 (en) | 2011-04-08 | 2012-06-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell apparatus and method of fabricating the same |
| KR101180998B1 (en) | 2011-07-29 | 2012-09-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and method of fabricating the same |
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