KR101244355B1 - Method for manufacturing solar cell and apparatus for manufacturing solar cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비에 관한 것이다. 상기 태양전지의 제조방법은, 기판 위에 후면 전극을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 위에 확산방지층을 형성하는 단계; 상기 확산방지층 위에 보조층을 형성하는 단계; 상기 후면 전극, 상기 확산 방지층 및 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 레이저 스크라이빙을 하는 단계; 상기 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물과 상기 보조층을 제거하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 확산차단층 위에 보조층을 증착한 후 P1 레이저 스크라이빙을 하고, P1 레이저 스크라이빙 시에 생성되는 부산물과 함께 보조층을 제거함으로써, 부산물에 의해 태양전지의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. The present invention relates to a solar cell manufacturing method and a solar cell production equipment. The method of manufacturing the solar cell includes forming a back electrode on a substrate; Forming a diffusion barrier layer on the back electrode; Forming an auxiliary layer on the diffusion barrier layer; Laser scribing the back electrode, the diffusion barrier layer and the auxiliary layer along a first line; Removing the byproduct and the auxiliary layer generated by the laser scribing; And a control unit.
According to this configuration, by depositing an auxiliary layer on the diffusion barrier layer, P1 laser scribing, and by removing the auxiliary layer with the by-products generated during P1 laser scribing, by-products decrease the efficiency of the solar cell Can be prevented.

Description

태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비 {Method for manufacturing solar cell and apparatus for manufacturing solar cell}Method for manufacturing solar cell and solar cell production equipment {Method for manufacturing solar cell and apparatus for manufacturing solar cell}

본 발명은 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell manufacturing method and a solar cell production equipment.

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.

태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)가 발생하고, 이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 정공(+)은 P형 반도체쪽으로 이동하고 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전기를 생산할 수 있다.The solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (negative) type semiconductor are bonded together. Holes and electrons are generated within the holes, whereby holes (+) move toward the P-type semiconductor and electrons (-) move toward the N-type semiconductor due to the electric field generated from the PN junction. This can produce electricity.

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

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

기판형 태양전지는 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승되는 단점이 있다.Substrate-type solar cells, although somewhat superior in efficiency compared to thin-film solar cells, there is a limitation in minimizing the thickness in the process and there is a disadvantage that the manufacturing cost is increased because the use of expensive semiconductor substrates.

박막형 태양전지는 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되고 대량생산에 적합하다.Although thin-film solar cells are less efficient than substrate-type solar cells, they can be manufactured in a thin thickness and inexpensive materials can be used to reduce manufacturing costs and to be suitable for mass production.

박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 이러한 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조된다. 여기서, 전면전극은 광이 입사되는 수광면을 형성하기 때문에 전면전극으로는 ZnO와 같은 투명도전물이 이용되는데, 기판이 대면적화됨에 따라 투명도전물의 저항으로 인해서 전력손실이 커지는 문제가 발생하게 된다.The thin film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate such as glass, a semiconductor layer on the front electrode, and a back electrode on the semiconductor layer. In this case, since the front electrode forms a light receiving surface on which light is incident, a transparent conductor such as ZnO is used as the front electrode. As the substrate becomes larger, the power loss increases due to the resistance of the transparent conductor. .

따라서, 일반적으로 박막형 태양전지를 복수 개의 단위셀로 나누고, 복수 개의 단위셀을 직렬로 연결하는 구조로 형성함으로써, 투명도전물의 저항으로 인한 전력손실을 최소화하는 방법을 사용하게 된다.Therefore, in general, the thin film solar cell is divided into a plurality of unit cells, and a plurality of unit cells are connected in series, thereby minimizing power loss due to the resistance of the transparent conductive material.

도 1a 내지 도 1f는 종래에 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖는 박막형 태양전지의 제조공정을 순차적으로 도시하는 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell having a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.

도 1a를 참조하면, 기판(10) 상에 전면전극(20)을 형성한다.Referring to FIG. 1A, the front electrode 20 is formed on the substrate 10.

도 1b를 참조하면, 전면전극(20)을 다수개로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙 공정(P1)에 의해 전면전극(20)의 소정 영역을 제거하여 제1 트렌치(t1)를 형성한다.Referring to FIG. 1B, a first trench t1 is formed by removing a predetermined region of the front electrode 20 by a laser scribing process P1 to divide the front electrode 20 into a plurality.

도 1c를 참조하면, 전면전극(20)을 포함한 기판(10) 전면에 반도체층(30)을 형성한다.Referring to FIG. 1C, the semiconductor layer 30 is formed on the entire surface of the substrate 10 including the front electrode 20.

도 1d를 참조하면, 반도체층(30)을 다수개로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙 공정(P2)에 의해 반도체층(30)의 소정 영역을 제거하여 제2 트렌치(t2)를 형성한다. Referring to FIG. 1D, a second trench t2 is formed by removing a predetermined region of the semiconductor layer 30 by a laser scribing process P2 to divide the semiconductor layer 30 into a plurality.

도 1e를 참조하면, 반도체층(30) 위에 후면전극(50)을 형성한다.Referring to FIG. 1E, the back electrode 50 is formed on the semiconductor layer 30.

도 1f를 참조하면, 레이저 스크라이빙 공정(P3)에 의해 후면전극(50) 및 반도체층(30)의 소정 영역을 제거하여 제3 트렌치(t3)를 형성한다. 이렇게 하면, 박막형 태양전지는 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖게 된다. Referring to FIG. 1F, a third trench t3 is formed by removing predetermined regions of the back electrode 50 and the semiconductor layer 30 by a laser scribing process P3. In this way, the thin film solar cell has a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.

이러한 박막형 태양전지는 유리와 같은 투명 기판을 통해 태양광이 직접 입사하는 수퍼스트레이트(superstrate)형과, 투과도가 낮은 플렉시블(flexible) 기판을 사용하고 태양광은 기판 위에 적층된 투명 도전층을 통해 입사하는 서브스트레이트(substrate)형으로 구분할 수 있다. The thin film solar cell uses a superstrate type in which sunlight directly enters through a transparent substrate such as glass, and a flexible substrate having low transmittance, and the solar light is incident through a transparent conductive layer stacked on the substrate. It can be divided into the substrate (substrate) type.

도 2는 종래의 수퍼스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙을 하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 3은 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙하는 방법을 도시하는 도면이다.2 is a view showing a method for laser scribing in a conventional super-straight type solar cell. 3 is a diagram illustrating a method of laser scribing in a conventional substrate type solar cell.

도 2를 참조하면, 수퍼스트레이트형 태양전지의 경우, 레이저의 투과가 가능한 투명 유리를 기판(60)으로 사용하므로, 레이저는 기판(60)을 투과하여 기판(60) 아래의 투명 도전층(61)을 제거할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제거된 투명 도전층(61)의 파티클들은 기판(60) 아래 쪽으로 비산하여 투명 도전층(61) 위에는 남지 않고 깨끗하게 제거된다. 2, in the case of a super-straight type solar cell, since transparent glass capable of transmitting a laser is used as the substrate 60, the laser penetrates the substrate 60 and the transparent conductive layer 61 under the substrate 60. ) Can be removed. As shown, the particles of the removed transparent conductive layer 61 are scattered downward below the substrate 60 and are removed cleanly without remaining on the transparent conductive layer 61.

한편, 도 3을 참조하면, 서브스트레이트형 태양전지의 경우, 광투과도가 낮은 플렉시블 기판(70)을 사용하므로, 기판(70)을 통해 레이저의 투과가 불가능하여 막면 가공을 실시하게 된다.Meanwhile, referring to FIG. 3, in the case of the substrate type solar cell, since the flexible substrate 70 having a low light transmittance is used, the laser may not be transmitted through the substrate 70, so that the surface is processed.

기판(70) 위에 후면 전극(71), 확산방지층(72)이 차례로 적층된 상태에서, 레이저를 조사하여 후면 전극(71) 및 확산방지층(72)을 제거하는 P1 레이저 스크라이빙을 실시한다. P1 레이저 스크라이빙을 할 때 발생하는 파티클들은 확산방지층(72) 위에 잔류물 형태로 존재하거나 레이저의 높은 에너지에 의해 녹아서 제거된 확산방지층(72)의 에지에 적층되어 부산물(burr)(73)을 형성하게 된다.In a state where the rear electrode 71 and the diffusion barrier layer 72 are sequentially stacked on the substrate 70, P1 laser scribing is performed to remove the rear electrode 71 and the diffusion barrier layer 72 by irradiating a laser. Particles generated when P1 laser scribing are present in the form of residue on the diffusion barrier layer 72 or are deposited on the edge of the diffusion barrier layer 72 that is melted and removed by the high energy of the laser, thereby causing a burr 73. Will form.

도 4는 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙에 의해 형성된 부산물을 나타내는 도면이다. 도 5는 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 부산물에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view showing a by-product formed by laser scribing in a conventional substrate type solar cell. 5 is a view for explaining the problems caused by the by-product in the conventional substrate type solar cell.

도 4를 참조하면, 서브스트레이트형 태양전지에서 P1 레이저 스크라이빙에 의해 발생된 파티클들은 확산방지층(72)의 에지에 적층되어 부산물(73)을 형성하게 된다. 이러한 부산물(73)은 수백 nm의 높이를 가질 수 있다. Referring to FIG. 4, particles generated by P1 laser scribing in the substrate type solar cell are stacked at edges of the diffusion barrier layer 72 to form a byproduct 73. This byproduct 73 may have a height of several hundred nm.

도 5를 참조하면, 기판(70) 위에 후면 전극(71) 및 확산방지층(72)이 적층된 상태에서 P1 레이저 스크라이빙을 하면 부산물(73)이 생성된다.Referring to FIG. 5, when the P1 laser scribing is performed in a state in which the rear electrode 71 and the diffusion barrier layer 72 are stacked on the substrate 70, a byproduct 73 is generated.

P1 레이저 스크라이빙 시에 생성된 부산물(73)은 후속 공정에 의해 확산방지층(72) 위에 형성되는 반도체층(74)을 관통하여 전면 전극(75)과 접촉하게 된다. 부산물(73)이 전면 전극(75)과 접촉하게 되면, 전면 전극(75)과 후면 전극(71)이 접촉하는 결과가 되어, 태양전지의 절연을 방해함으로써 태양전지의 효율을 저하시킨다. 심한 경우, 부산물(73)에 의해 태양전지가 정상적으로 구동하지 않게 되는 문제점을 유발한다.By-products 73 generated during P1 laser scribing are brought into contact with the front electrode 75 through the semiconductor layer 74 formed on the diffusion barrier layer 72 by a subsequent process. When the by-product 73 comes into contact with the front electrode 75, the front electrode 75 and the rear electrode 71 come into contact with each other, thereby interfering with the insulation of the solar cell, thereby reducing the efficiency of the solar cell. In severe cases, the byproduct 73 causes a problem that the solar cell does not operate normally.

본 발명은 태양전지에서 레이저 스크라이빙 시에 생성되는 부산물에 의해 태양전지의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비를 제공하고자 함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solar cell manufacturing method and a solar cell production equipment that can prevent the efficiency of the solar cell is lowered by the by-products generated during laser scribing in the solar cell.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 태양전지의 제조방법은, 기판 위에 후면 전극을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 위에 확산방지층을 형성하는 단계; 상기 확산방지층 위에 보조층을 형성하는 단계; 상기 후면 전극, 상기 확산 방지층 및 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 레이저 스크라이빙을 하는 단계; 상기 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물과 상기 보조층을 제거하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a method of manufacturing a solar cell, forming a back electrode on a substrate; Forming a diffusion barrier layer on the back electrode; Forming an auxiliary layer on the diffusion barrier layer; Laser scribing the back electrode, the diffusion barrier layer and the auxiliary layer along a first line; Removing the byproduct and the auxiliary layer generated by the laser scribing; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 보조층은 에칭에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다. In addition, the auxiliary layer is characterized in that the removal by etching.

또한, 상기 보조층은 건식 에칭에 의해 제거되는 것을 특징으로 한다. In addition, the auxiliary layer is characterized in that the removal by dry etching.

또한, 상기 부산물과 상기 보조층을 제거하고 나서 반도체층을 형성하며, 상기 보조층은 상기 반도체층과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the semiconductor layer is formed after removing the by-product and the auxiliary layer, wherein the auxiliary layer is formed of the same material as the semiconductor layer.

또한, 상기 보조층은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 성분을 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the auxiliary layer is a group 4 element material containing silicon (Si) or germanium (Ge), or is characterized in that it is made of a material containing cadmium (Cd).

또한, 상기 기판은 알루미늄 호일, SUS 호일 및 반투명 필름 중 어느 하나인 플렉시블 기판인 것을 특징으로 한다. In addition, the substrate is characterized in that the flexible substrate which is any one of aluminum foil, SUS foil and translucent film.

또한, 상기 후면 전극은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 및 Ag+Al+Zn를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다. In addition, the back electrode includes Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu and Ag + Al + Zn It is characterized in that it is selected from the group.

또한, 상기 확산방지층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ge, Al2O3 및 SiO2 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The diffusion barrier layer may include any one of ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ge, Al 2 O 3, and SiO 2 .

또한, 상기 확산방지층 위에 반도체층을 형성하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 반도체층은 상기 확산방지층 위에 N형 반도체층, I형 반도체층 및 P형 반도체층이 순서대로 적층된 NIP구조를 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, forming a semiconductor layer on the diffusion barrier layer; The semiconductor layer further includes an NIP structure in which an N-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and a P-type semiconductor layer are sequentially stacked on the diffusion barrier layer.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 태양전지의 제조방법은, 기판 위에 후면 전극을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 위에 보조층을 형성하는 단계; 상기 후면 전극 및 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 레이저 스크라이빙을 하는 단계; 상기 레이저 스크라이빙에 의해 상기 제1 라인의 에지 부분에 생성되는 부산물 및 상기 보조층을 에칭에 의해 제거하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a method of manufacturing a solar cell, forming a back electrode on a substrate; Forming an auxiliary layer on the back electrode; Laser scribing the back electrode and the auxiliary layer along the first line; Etching by removing the auxiliary layer and the by-products generated in the edge portion of the first line by the laser scribing; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 부산물과 상기 보조층을 제거하고 나서 반도체층을 형성하며, 상기 보조층은 상기 반도체층과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the semiconductor layer is formed after removing the by-product and the auxiliary layer, wherein the auxiliary layer is formed of the same material as the semiconductor layer.

또한, 상기 보조층은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 성분을 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the auxiliary layer is a group 4 element material containing silicon (Si) or germanium (Ge), or is characterized in that it is made of a material containing cadmium (Cd).

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 태양전지 생산 장비는, 기판 상에 후면 전극을 형성하기 위한 제1 스퍼터 또는 CVD 장비; 상기 제1 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 후면 전극 상에 확산방지층을 형성하기 위한 제2 스퍼터 또는 CVD 장비; 상기 제2 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 확산방지층 상에 보조층을 형성하기 위한 제1 PECVD 장비; 상기 제1 PECVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 전면 전극, 상기 확산방지층, 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 제1 레이저; 상기 제1 레이저의 옆에 배치되고, 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물 및 상기 보조층을 제거하기 위한 에칭 장비; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the solar cell production equipment, the first sputter or CVD equipment for forming a back electrode on the substrate; A second sputter or CVD apparatus disposed next to the first sputter or CVD apparatus and forming a diffusion barrier layer on the back electrode; First PECVD equipment disposed next to the second sputter or CVD equipment for forming an auxiliary layer on the diffusion barrier layer; A first laser disposed next to the first PECVD apparatus and removing the front electrode, the diffusion barrier layer, and the auxiliary layer along a first line; Etching equipment disposed next to the first laser and for removing by-products and the auxiliary layer generated by laser scribing; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 에칭 장비의 옆에 배치되고, 상기 확산방지층 상에 반도체층을 증착하기 위한 제2 PECVD 장비; 상기 제2 PECVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 반도체층을 제2 라인을 따라 제거하여 복수 개의 단위 반도체층으로 분할하는 제2 레이저; 상기 제2 레이저의 옆에 배치되고, 상기 반도체층 상에 전면 전극을 형성하기 위한 제3 스퍼터 또는 CVD 장비; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a second PECVD equipment disposed next to the etching equipment, for depositing a semiconductor layer on the diffusion barrier layer; A second laser disposed next to the second PECVD apparatus and separating the semiconductor layer along a second line and dividing the semiconductor layer into a plurality of unit semiconductor layers; A third sputter or CVD apparatus disposed next to the second laser, for forming a front electrode on the semiconductor layer; And further comprising:

본 발명에 따르면, 확산차단층 위에 더미층이라 할 수 있는 보조층을 증착한 후 P1 레이저 스크라이빙을 하고, P1 레이저 스크라이빙 시에 생성되는 부산물과 함께 보조층을 제거함으로써, 부산물에 의해 태양전지의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 태양전지의 제조 방법 및 태양전지 생산 장비를 제공할 수 있다. According to the present invention, by depositing an auxiliary layer, which is a dummy layer, on the diffusion barrier layer, P1 laser scribing, and by removing the auxiliary layer together with the by-products generated during P1 laser scribing, It is possible to provide a solar cell manufacturing method and solar cell production equipment that can prevent the efficiency of the solar cell from being lowered.

도 1a 내지 도 1f는 종래에 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖는 박막형 태양전지의 제조공정을 순차적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 종래의 수퍼스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙을 하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 3은 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 레이저 스크라이빙에 의해 형성된 부산물을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 서브스트레이트형 태양전지에서 부산물에 의한 문제점을 설명하는 도면이다.
도 6a 내지 도 6k는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 순차적으로 도시하는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 적용 전의 태양전지 제조를 위한 장비의 구성도를 나타낸다.
도 7b는 본 발명의 적용 후의 태양전지 제조를 위한 장비의 구성도를 나타낸다. 1A to 1F are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell having a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.
2 is a view showing a method for laser scribing in a conventional super-straight type solar cell.
3 is a diagram illustrating a method of laser scribing in a conventional substrate type solar cell.
4 is a view showing a by-product formed by laser scribing in a conventional substrate type solar cell.
5 is a view for explaining the problems caused by the by-product in the conventional substrate type solar cell.
6A to 6K are views sequentially illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 7a shows the configuration of the equipment for manufacturing a solar cell before the application of the present invention.
Figure 7b shows a block diagram of equipment for manufacturing a solar cell after the application of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

도 6a 내지 도 6k는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 순차적으로 도시하는 도면이다. 6A to 6K are views sequentially illustrating a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment of the present invention.

실시예의 태양전지는 광투과도가 낮은 플렉시블(flexible) 기판 위에 전극층 및 반도체층을 적층하여 형성한 것으로, 가볍고, 접혀질 수 있으며, 휴대성이 좋은 장점이 있어, 선루프, 선바이저, 커텐 등에 설치될 수 있다. 실시예의 태양전지에서는, 태양광이 플렉시블 기판을 통해 입사되지 않고, 플렉시블 기판 위에 적층된 투명 도전층을 통해 입사된다. 이러한 태양전지를 서브스트레이트(substrate)형 태양전지라고도 한다. The solar cell of the embodiment is formed by stacking an electrode layer and a semiconductor layer on a flexible substrate having low light transmittance, and is light, can be folded, and has good portability, and thus is installed in a sunroof, sun visor, curtain, or the like. Can be. In the solar cell of the embodiment, sunlight is not incident through the flexible substrate, but is incident through the transparent conductive layer laminated on the flexible substrate. Such solar cells are also referred to as substrate type solar cells.

플렉시블 태양전지의 제작에 있어, 레이저를 이용한 패터닝(patterning) 공정은 매우 중요한 요소이다. 플렉시블 태양전지의 경우, 광투과도가 낮은 플렉시블 기판을 사용하므로, 플렉시블 기판을 통해 레이저의 투과가 불가능하여 막면 가공을 실시하게 된다. 레이저 스크라이빙을 할 때 발생하는 파티클들은 잔류물 형태로 존재하거나 레이저의 높은 에너지에 의해 녹아서 제거되는 전극층의 에지에 적층되어 부산물(burr)을 형성하게 된다. 이러한 부산물은 태양전지의 절연을 방해함으로써 태양전지의 효율을 저하시키는 원인이 되고, 부산물로 인해 태양전지가 정상적으로 작동하지 못하는 경우도 발생된다. 본 발명의 태양전지의 제조방법에서는 이러한 부산물을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 제공한다. In fabricating a flexible solar cell, a patterning process using a laser is a very important factor. In the case of a flexible solar cell, a flexible substrate having a low light transmittance is used, so that the laser cannot be transmitted through the flexible substrate, and the surface is processed. Particles generated during laser scribing are present in the form of residues or are laminated to the edge of the electrode layer which is melted and removed by the high energy of the laser to form a burr. These by-products cause a decrease in the efficiency of the solar cells by disturbing the insulation of the solar cells, and also occurs when the solar cells do not operate normally due to by-products. The manufacturing method of the solar cell of the present invention provides a method that can effectively remove such by-products.

먼저, 도 6a를 참조하면, 플렉시블 기판(110)(또는 기판) 위에 후면 전극(120)을 형성한다. 여기서, 플렉시블 기판(110)은 플렉시블한 성질을 가지면서 광투과도가 낮은 재질로 이루어져 레이저가 투과되지 않는 기판을 말한다. 플렉시블 기판(110)은 금속 또는 플라스틱, 예를 들어 알루미늄 호일, SUS 호일, 반투명 필름 등으로 제작될 수 있다. First, referring to FIG. 6A, the rear electrode 120 is formed on the flexible substrate 110 (or the substrate). Here, the flexible substrate 110 is made of a material having a flexible property and low light transmittance, and refers to a substrate through which a laser does not transmit. The flexible substrate 110 may be made of metal or plastic, for example, aluminum foil, SUS foil, translucent film, or the like.

후면 전극(120)은 플렉시블 기판(110) 위에 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 back electrode 120 is formed on the flexible substrate 110 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, Indium Tin Oxide (ITO), Fluorine doped Tin Oxide (FTO), ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ag, SnO2, SnO2: F , ZnO: Ga2O3, ZnO: Al2O3, SnO2: Sb2O3, and the like, and may be made of a transparent conductive material (TCO, Transparent Conductive Oxide).

도 6b를 참조하면, 후면 전극(120) 위에 확산방지층(130)을 형성한다. Referring to FIG. 6B, a diffusion barrier layer 130 is formed on the rear electrode 120.

확산방지층(130)은 후면 전극(120)의 물질이 후면 전극(120) 위에 형성되는 반도체층(150)(도 6h 참조)으로 확산되는 것을 방지함으로써, 태양전지의 효율을 향상시키는 기능을 한다. 확산방지층(130)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ge, Al2O3, SiO2 등과 같은 도전물질로 이루어질 수 있다. 확산방지층(130)은 생략될 수 있다.The diffusion barrier layer 130 prevents the material of the rear electrode 120 from being diffused into the semiconductor layer 150 (see FIG. 6H) formed on the rear electrode 120, thereby improving efficiency of the solar cell. The diffusion barrier layer 130 may be formed of a conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ge, Al2O3, SiO2, or the like. The diffusion barrier layer 130 may be omitted.

도 6c를 참조하면, 확산방지층(130) 위에 보조층(140)을 형성한다. 보조층(140)은 반도체로 이루어지고, 이러한 반도체는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)를 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)를 포함하는 물질로 이루어 질 수 있다. 이러한 반도체층의 물질은 a-Si, uc-Si, SiOx, SiN, SiC, CdS, CdTe, ZnS 물질로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6C, an auxiliary layer 140 is formed on the diffusion barrier layer 130. The auxiliary layer 140 may be made of a semiconductor, and the semiconductor may be made of a group 4 element material including silicon (Si) or germanium (Ge) or a material including cadmium (Cd). The material of the semiconductor layer may be made of a-Si, uc-Si, SiOx, SiN, SiC, CdS, CdTe, ZnS materials.

도 6d를 참조하면, 후면 전극(120)을 복수 개의 단위 후면 전극(120)으로 분할하기 위해 제1 라인을 따라 레이저 스크라이빙을 한다(P1 레이저 스크라이빙). 제1 라인은 P1 레이저 스크라이빙을 위한 라인으로 플렉시블 기판(110) 위에 복수 개가 이격될 수 있다. 레이저 스크라이빙은 후면 전극(120)을 라인을 따라 제거하기 위해 마스크 등을 사용할 필요가 없어 박막형 태양전지의 공정면에서 경제적인 이점이 있다. Referring to FIG. 6D, laser scribing is performed along the first line to divide the back electrode 120 into a plurality of unit back electrodes 120 (P1 laser scribing). A plurality of first lines may be spaced apart from the flexible substrate 110 as a line for P1 laser scribing. Laser scribing does not require the use of a mask to remove the back electrode 120 along a line, which is an economical advantage in terms of the process of thin film solar cells.

플렉시블 기판(110)은 레이저가 투과되지 않는 재질로 이루어지므로, 레이저 스크라이빙은 레이저를 직접 보조층(140) 위에 조사하여 이루어진다. Since the flexible substrate 110 is made of a material that does not transmit the laser, the laser scribing is performed by directly irradiating the laser on the auxiliary layer 140.

도 6e를 참조하면, 레이저 스크라이빙에 의해 제거된 부분에는 제1 트렌치(t1)가 형성된다. 레이저 스크라이빙에 의해 제거된 후면 전극(120), 확산방지층(130) 및 보조층(140)의 파티클들은 보조층(140) 위에 잔류물 형태로 존재하거나 레이저의 높은 에너지에 의해 녹아서 제1 트렌치(t1)의 양쪽에 있는 보조층(140)의 에지에 적층되어 부산물(145)을 형성하게 된다. 이러한 현상은 비중이 높은 물질을 가공하는 P1 레이저 스크라이빙에서 심각하게 나타난다. Referring to FIG. 6E, a first trench t1 is formed in a portion removed by laser scribing. Particles of the back electrode 120, the diffusion barrier layer 130, and the auxiliary layer 140 removed by laser scribing exist on the auxiliary layer 140 in the form of a residue or are melted by the high energy of the laser to form the first trench. The by-product 145 is formed by stacking at the edges of the auxiliary layer 140 at both sides of the t1. This phenomenon is severe in P1 laser scribing of materials with high specific gravity.

이러한 부산물(145)은 높이가 수백 nm에 이를 수 있다. 도 5를 참조하면, 부산물(73)이 반도체층(74)을 통과하여 전면 전극(75)과 접촉하게 되면 태양전지의 절연을 방해하여 태양전지의 효율을 감소시키는 원인이 된다. These by-products 145 may reach several hundred nm in height. Referring to FIG. 5, when the by-product 73 passes through the semiconductor layer 74 and comes into contact with the front electrode 75, it may interfere with the insulation of the solar cell and reduce the efficiency of the solar cell.

도 6f를 참조하면, 부산물(145)을 제거하기 위해 에칭을 실시한다. 에칭은 화학 약품을 사용하는 습식 에칭(wet etching)과, 화학적 활성 가스를 플라스마 상태로 하여 플라스마 중의 이온 작용에 의해 에칭하는 건식 에칭(dry etching)이 있다. Referring to FIG. 6F, etching is performed to remove the by-product 145. Etching includes wet etching using chemicals and dry etching in which a chemically active gas is placed in a plasma state and etched by ion action in plasma.

본 실시예에서는 건식 에칭을 이용하여 부산물(145)을 제거할 수 있다. 이 때, 부산물(145)과 함께 보조층(140)을 에칭한다. In this embodiment, the by-product 145 may be removed using dry etching. At this time, the auxiliary layer 140 is etched together with the by-product 145.

도 6g를 참조하면, 에칭에 의해 부산물(145) 및 보조층(140)이 제거되고, 플렉시블 기판(110) 위에는 후면 전극(120) 및 확산방지층(130)이 형성된 상태가 된다. Referring to FIG. 6G, the by-product 145 and the auxiliary layer 140 are removed by etching, and the rear electrode 120 and the diffusion barrier layer 130 are formed on the flexible substrate 110.

도 6h를 참조하면, 확산방지층(130) 위에 반도체층(150)이 형성된다. 상기 반도체층(150)은 N형 반도체층, I형 반도체층 및 P형 반도체층이 순서대로 적층된 NIP구조로 형성된다. 반도체층(150)은 실리콘(Si)나 게르마늄(Ge)를 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 반도체층(150)의 물질은 a-Si, uc-Si, SiOx, SiN, SiC, CdS, CdTe, ZnS를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6H, the semiconductor layer 150 is formed on the diffusion barrier layer 130. The semiconductor layer 150 has a NIP structure in which an N-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and a P-type semiconductor layer are sequentially stacked. The semiconductor layer 150 may be made of a Group 4 element material including silicon (Si) or germanium (Ge), or may be made of a material including cadmium (Cd). The material of the semiconductor layer 150 may include a-Si, uc-Si, SiOx, SiN, SiC, CdS, CdTe, ZnS.

확산방지층(130) 위에는 반도체층(150)이 형성되므로, 부산물(145)과 함께 에칭에 의해 제거되는 상기 보조층(140)은 반도체층(150)과 동일 또는 유사한 반도체로 이루어지는 것이 바람직하다. 에칭 과정에서 일부 보조층(140)이 제거되지 않고 남아있다고 해도, 보조층(140)과 반도체층(150)은 동일 또는 유사한 재질이므로 태양전지에 영향을 미치지 않게 된다. Since the semiconductor layer 150 is formed on the diffusion barrier layer 130, the auxiliary layer 140 removed by etching together with the by-product 145 may be made of the same or similar semiconductor as the semiconductor layer 150. Even if some of the auxiliary layer 140 is left without being removed in the etching process, the auxiliary layer 140 and the semiconductor layer 150 are the same or similar material, and thus do not affect the solar cell.

도 6i를 참조하면, 반도체층(150)을 복수 개의 단위 반도체층(150)으로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙을 한다(P2 레이저 스크라이빙). 이러한 P2 레이저 스크라이빙에 의해 제2 트렌치(t2)가 형성된다. Referring to FIG. 6I, laser scribing is performed to divide the semiconductor layer 150 into a plurality of unit semiconductor layers 150 (P2 laser scribing). The second trench t2 is formed by this P2 laser scribing.

도 6j를 참조하면, 제2 트렌치(t2)를 포함하여 반도체층(150) 위에는 전면 전극(160)이 형성된다. 전면 전극(160)은 태양광이 입사되는 면으로, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 6J, the front electrode 160 is formed on the semiconductor layer 150 including the second trench t2. The front electrode 160 is a surface on which sunlight is incident and may be made of a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO 2, SnO 2: F, or Indium Tin Oxide (ITO).

도 6k를 참조하면, 전면 전극(160)을 복수 개의 단위 전면 전극(160)으로 분할하기 위해 레이저 스크라이빙을 한다(P3 레이저 스크라이빙). 이러한 P3 레이저 스크라이빙에 의해 제3 트렌치(t3)가 형성된다. 이러한 방법으로, 플렉시블 태양전지는 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖게 된다. Referring to FIG. 6K, laser scribing is performed to divide the front electrode 160 into a plurality of unit front electrodes 160 (P3 laser scribing). The third trench t3 is formed by this P3 laser scribing. In this way, the flexible solar cell has a structure in which a plurality of unit cells are connected in series.

실시예의 태양전지의 제조방법에 따르면, 확산방지층(130)을 형성한 후에 바로 P1 레이저 스크라이빙을 진행하지 않고, 확산방지층(130) 위에 더미층이라 할 수 있는 보조층(140)을 한 층 더 형성한 후에, P1 레이저 스크라이빙을 진행한다. P1 레이저 스크라이빙 공정에서 생성되는 부산물(145)은 보조층(140)과 함께 에칭에 의해 제거되므로, 부산물(145)에 의한 태양전지의 절연 및 효율 저하 문제는 해결될 수 있다. According to the solar cell manufacturing method of the embodiment, after forming the diffusion barrier layer 130, P1 laser scribing is not performed immediately, and an auxiliary layer 140, which is a dummy layer, is formed on the diffusion barrier layer 130. After further forming, P1 laser scribing is performed. Since the by-product 145 generated in the P1 laser scribing process is removed by etching together with the auxiliary layer 140, the problem of insulation and efficiency degradation of the solar cell by the by-product 145 may be solved.

상기에서, 확산방지층(130)이 형성되지 않는 경우에는, 본 발명의 실시예는 후면 전극(120) 위에 보조층(140)을 형성한 후, P1 레이저 스크라이빙을 한다. 그 다음, P1 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물을 포함하여, 보조층(140)을 에칭에 의해 제거하는 방법이 될 수 있다. In the above, when the diffusion barrier layer 130 is not formed, after the auxiliary layer 140 is formed on the rear electrode 120, P1 laser scribing is performed. Then, the method may be a method of removing the auxiliary layer 140 by etching, including by-products generated by P1 laser scribing.

이러한 본 발명의 방법은 부산물을 제거하기 위한 별도의 습식 세정 공정을 하지 않음으로써, 습식 세정 공정을 위한 시간과 비용을 절감할 수 있다. 또한, 수분에 취약한 플렉시블 기판은 습식 세정 공정 이후에 별도의 건조 공정을 거쳐야 하지만, 본 발명의 방법은 이러한 건조 공정도 생략할 수 있어, 태양전지의 제조를 위한 시간과 비용을 절감할 수 있다. The method of the present invention does not have a separate wet cleaning process for removing by-products, thereby saving time and costs for the wet cleaning process. In addition, the flexible substrate, which is vulnerable to moisture, must undergo a separate drying process after the wet cleaning process, but the method of the present invention can also omit such a drying process, thereby reducing the time and cost for manufacturing the solar cell.

도 7a는 본 발명의 적용 전의 태양전지 제조를 위한 장비의 구성도를 나타낸다. 도 7b는 본 발명의 적용 후의 태양전지 제조를 위한 장비의 구성도를 나타낸다. Figure 7a shows the configuration of the equipment for manufacturing a solar cell before the application of the present invention. Figure 7b shows a block diagram of equipment for manufacturing a solar cell after the application of the present invention.

도 7a를 참조하면, 종래의 장비에서는 플렉시블 기판 상에 후면 전극을 형성하기 위한 제1 스퍼터(sputter) 또는 CVD 장비가 배치된다. 스퍼터링은 PVD(Physical Vapor Deposition, 물리기상증착)의 여러 방법 중 하나로서, 플라즈마 가스가 타겟을 쳐면 그 힘으로 튀어나온 파편들이 기판에 증착되는 방법이다. Referring to FIG. 7A, in a conventional apparatus, a first sputter or CVD apparatus for forming a back electrode on a flexible substrate is disposed. Sputtering is one of several methods of physical vapor deposition (PVD), in which debris protruding by the force when plasma gas hits a target are deposited on a substrate.

제1 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에는 후면 전극 위에 확산방지층을 형성하기 위한 제2 스퍼터 또는 CVD 장비가 배치된다. Next to the first sputter or CVD equipment, a second sputter or CVD equipment for forming the diffusion barrier layer on the back electrode is disposed.

제2 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에는 P1 레이저 스크라이빙을 위한 P1 레이저가 배치된다. A P1 laser for P1 laser scribing is placed next to the second sputter or CVD equipment.

P1 레이저의 옆에는 확산방지층 위에 반도체층을 형성하기 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, 플라즈마 화학기상증착) 장비가 배치된다. PECVD는 플라즈마에 의한 이온 활성화로 막을 증착하는 방법이다.Next to the P1 laser, a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) device is formed to form a semiconductor layer on the diffusion barrier layer. PECVD is a method of depositing a film by ion activation by plasma.

PECVD 장비의 옆에는 P2 레이저 스크라이빙을 위한 P2 레이저가 배치된다. Next to the PECVD equipment is a P2 laser for P2 laser scribing.

P2 레이저의 옆에는 반도체층 위에 전면 전극을 형성하기 위한 제3 스퍼터 또는 CVD 장비가 배치된다. 플렉시블 태양전지에서 전면 전극은 태양광이 입사되는 부분이 된다. Next to the P2 laser is a third sputter or CVD apparatus for forming the front electrode over the semiconductor layer. In the flexible solar cell, the front electrode becomes a portion where sunlight is incident.

한편, 도 7b를 참조하면, 본 발명의 적용 후 장비 구성도에서는, 제2 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에는 제1 PECVD 장비가 배치된다. 제1 PECVD 장비는 확산방지층 위에 보조층을 증착한다. On the other hand, referring to Figure 7b, in the equipment configuration after the application of the present invention, the first PECVD equipment is disposed next to the second sputter or CVD equipment. The first PECVD equipment deposits an auxiliary layer over the diffusion barrier layer.

제1 PECVD 장비의 옆에는 P1 레이저 스크라이빙을 위한 P1 레이저가 배치된다. Next to the first PECVD equipment is a P1 laser for P1 laser scribing.

P1 레이저의 옆에는 P1 레이저 스크라이빙 공정에서 생성되는 부산물 및 보조층을 제거하기 위한 에칭 장비가 배치된다. Next to the P1 laser is an etching equipment for removing the by-products and auxiliary layers produced in the P1 laser scribing process.

에칭 장비의 옆에는 반도체층을 형성하기 위한 제2 PECVD 장비가 배치되고, 제2 PECVD 장비의 옆에는 P2 레이저 스크라이빙을 위한 P2 레이저가 배치된다. P2 레이저의 옆에는 반도체층 위에 전면 전극을 형성하기 위한 제3 스퍼터 또는 CVD 장비가 배치된다.Next to the etching equipment, a second PECVD equipment for forming a semiconductor layer is disposed, and next to the second PECVD equipment, a P2 laser for P2 laser scribing is disposed. Next to the P2 laser is a third sputter or CVD apparatus for forming the front electrode over the semiconductor layer.

이러한 본 발명의 장비 구성에 의하면, 확산방지층 위에 보조층을 증착하기 위한 제1 PECVD 장비와, 보조층을 에칭하기 위한 에칭 장비가 추가되지만, 종래에 부산물을 제거하기 위한 습식 세정 및 건조 공정과 비교할 때, 장비 및 공정시간이 단축될 수 있다. According to the apparatus configuration of the present invention, the first PECVD equipment for depositing the auxiliary layer on the diffusion barrier layer and the etching equipment for etching the auxiliary layer are added, but compared with the conventional wet cleaning and drying process for removing the by-products. At the same time, equipment and process time can be shortened.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

110 : 플렉시블 기판
120 : 후면 전극
130 : 확산방지층
140 : 보조층
145 : 부산물
150 : 반도체층
160 : 전면 전극
t1 : 제1 트렌치
t2 : 제2 트렌치
t3 : 제3 트렌치110: flexible substrate
120: rear electrode
130: diffusion barrier layer
140: auxiliary layer
145: By-products
150: semiconductor layer
160: front electrode
t1: first trench
t2: second trench
t3: third trench

Claims (14)

태양전지의 제조방법에 있어서,
기판 위에 후면 전극을 형성하는 단계;
상기 후면 전극 위에 확산방지층을 형성하는 단계;
상기 확산방지층 위에 보조층을 형성하는 단계;
상기 후면 전극, 상기 확산 방지층 및 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 레이저 스크라이빙을 하는 단계;
상기 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물과 상기 보조층을 제거하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. A method of manufacturing a solar cell,
Forming a back electrode over the substrate;
Forming a diffusion barrier layer on the back electrode;
Forming an auxiliary layer on the diffusion barrier layer;
Laser scribing the back electrode, the diffusion barrier layer and the auxiliary layer along a first line;
Removing the byproduct and the auxiliary layer generated by the laser scribing;
And a second electrode formed on the second electrode. 제1항에 있어서,
상기 보조층은 에칭에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The auxiliary layer is a solar cell manufacturing method, characterized in that removed by etching. 제2항에 있어서,
상기 보조층은 건식 에칭에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 2,
And the auxiliary layer is removed by dry etching. 제1항에 있어서,
상기 부산물과 상기 보조층을 제거하고 나서 반도체층을 형성하며, 상기 보조층은 상기 반도체층과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
Removing the byproduct and the auxiliary layer to form a semiconductor layer, wherein the auxiliary layer is formed of the same material as the semiconductor layer. 제4항에 있어서,
상기 보조층은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 성분을 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 5. The method of claim 4,
The auxiliary layer is a method of manufacturing a solar cell, characterized in that made of a material containing a group 4 element material containing silicon (Si) or germanium (Ge) or cadmium (Cd). 제1항에 있어서,
상기 기판은 알루미늄 호일, SUS 호일 및 반투명 필름 중 어느 하나인 플렉시블 기판인 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The substrate is a manufacturing method of a solar cell, characterized in that the flexible substrate which is any one of aluminum foil, SUS foil and translucent film. 제1항에 있어서,
상기 후면 전극은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 및 Ag+Al+Zn를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The back electrode is from a group comprising Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu and Ag + Al + Zn Method for producing a solar cell, characterized in that selected. 제1항에 있어서,
상기 확산방지층은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ge, Al2O3 및 SiO2 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
The diffusion barrier layer is ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, Ge, Al 2 O 3 And SiO 2 manufacturing method of a solar cell comprising any one of SiO 2 . 제1항에 있어서,
상기 확산방지층 위에 반도체층을 형성하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 반도체층은 상기 확산방지층 위에 N형 반도체층, I형 반도체층 및 P형 반도체층이 순서대로 적층된 NIP구조를 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 1,
Forming a semiconductor layer on the diffusion barrier layer;
Further comprising:
And the semiconductor layer has a NIP structure in which an N-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and a P-type semiconductor layer are sequentially stacked on the diffusion barrier layer. 삭제delete 태양전지의 제조방법에 있어서,
기판 위에 후면 전극을 형성하는 단계;
상기 후면 전극 위에 보조층을 형성하는 단계;
상기 후면 전극 및 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 레이저 스크라이빙을 하는 단계;
상기 레이저 스크라이빙에 의해 상기 제1 라인의 에지 부분에 생성되는 부산물 및 상기 보조층을 에칭에 의해 제거하는 단계를 포함하며,
상기 부산물과 상기 보조층을 제거하고 나서 반도체층을 형성하며, 상기 보조층은 상기 반도체층과 동일한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.A method of manufacturing a solar cell,
Forming a back electrode over the substrate;
Forming an auxiliary layer on the back electrode;
Laser scribing the back electrode and the auxiliary layer along the first line;
Etching-removing the by-product and the auxiliary layer generated at the edge portion of the first line by the laser scribing,
Removing the byproduct and the auxiliary layer to form a semiconductor layer, wherein the auxiliary layer is formed of the same material as the semiconductor layer. 제11항에 있어서,
상기 보조층은 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 성분을 포함하는 4족 원소 물질이거나, 카드뮴(Cd)을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 11,
The auxiliary layer is a method of manufacturing a solar cell, characterized in that made of a material containing a group 4 element material containing silicon (Si) or germanium (Ge) or cadmium (Cd). 태양전지를 생산하기 위한 장비에 있어서,
기판 상에 후면 전극을 형성하기 위한 제1 스퍼터 또는 CVD 장비;
상기 제1 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 후면 전극 상에 확산방지층을 형성하기 위한 제2 스퍼터 또는 CVD 장비;
상기 제2 스퍼터 또는 CVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 확산방지층 상에 보조층을 형성하기 위한 제1 PECVD 장비;
상기 제1 PECVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 확산방지층, 상기 보조층을 제1 라인을 따라 제거하는 제1 레이저;
상기 제1 레이저의 옆에 배치되고, 레이저 스크라이빙에 의해 생성되는 부산물 및 상기 보조층을 제거하기 위한 에칭 장비;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 생산 장비.In the equipment for producing a solar cell,
First sputter or CVD equipment to form a back electrode on a substrate;
A second sputter or CVD apparatus disposed next to the first sputter or CVD apparatus and forming a diffusion barrier layer on the back electrode;
First PECVD equipment disposed next to the second sputter or CVD equipment for forming an auxiliary layer on the diffusion barrier layer;
A first laser disposed next to the first PECVD apparatus and removing the diffusion barrier layer and the auxiliary layer along a first line;
Etching equipment disposed next to the first laser and for removing by-products and the auxiliary layer generated by laser scribing;
Solar cell production equipment comprising a. 제13항에 있어서,
상기 에칭 장비의 옆에 배치되고, 상기 확산방지층 상에 반도체층을 증착하기 위한 제2 PECVD 장비;
상기 제2 PECVD 장비의 옆에 배치되고, 상기 반도체층을 제2 라인을 따라 제거하여 복수 개의 단위 반도체층으로 분할하는 제2 레이저;
상기 제2 레이저의 옆에 배치되고, 상기 반도체층 상에 전면 전극을 형성하기 위한 제3 스퍼터 또는 CVD 장비;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 생산 장비.The method of claim 13,
A second PECVD apparatus disposed next to the etching equipment and configured to deposit a semiconductor layer on the diffusion barrier layer;
A second laser disposed next to the second PECVD apparatus and separating the semiconductor layer along a second line and dividing the semiconductor layer into a plurality of unit semiconductor layers;
A third sputter or CVD apparatus disposed next to the second laser, for forming a front electrode on the semiconductor layer;
Solar cell production equipment characterized in that it further comprises.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253473A (en) 2003-02-18 2004-09-09 Sharp Corp Process for fabricating thin film solar cell, thin film solar cell, and thin film solar cell module
JP2006093418A (en) 2004-09-24 2006-04-06 Sharp Corp Manufacturing method for solar battery
KR20100118864A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253473A (en) 2003-02-18 2004-09-09 Sharp Corp Process for fabricating thin film solar cell, thin film solar cell, and thin film solar cell module
JP2006093418A (en) 2004-09-24 2006-04-06 Sharp Corp Manufacturing method for solar battery
KR20100118864A (en) * 2009-04-29 2010-11-08 주식회사 효성 A fabricating method of buried contact solar cell
KR20110025807A (en) * 2011-02-23 2011-03-11 시너스 테크놀리지, 인코포레이티드 Flexible solar cell and fabricating method for the same

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