KR101327102B1 - Solar cell and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

실시예는 태양전지 및 이의 제조방법을 제공한다. 실시예에 따른 태양전지는 지지기판 상에 배치되며, 제 1 분리 패턴이 형성된 알루미늄(Al)을 포함하는 합금 전극층; 상기 합금 전극층 상에 배치되며, 제 2 분리 패턴이 형성된 광 흡수층; 및 상기 광 흡수층 상에 배치되며, 제 3 분리 패턴이 형성된 전면 전극층을 포함한다.An embodiment provides a solar cell and a method of manufacturing the same. Solar cell according to the embodiment is disposed on a support substrate, the alloy electrode layer including aluminum (Al) formed with a first separation pattern; A light absorbing layer disposed on the alloy electrode layer and having a second separation pattern formed thereon; And a front electrode layer disposed on the light absorbing layer and having a third separation pattern formed thereon.

Description

태양전지 및 이의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}SOLAR CELL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME

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 can be defined as a device that converts light energy into electric energy by using a photovoltaic effect that generates electrons when light is applied to a p-n junction diode. The solar cell can be classified into a silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell represented by group I-III-VI or III-V, a dye-sensitized solar cell, and an organic solar cell, depending on materials 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, which is one of the I-III-VI family chalcopyrite compound semiconductors, has excellent light absorption, high photoelectric conversion efficiency even at a thin thickness, and excellent electro- It is emerging as an alternative 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. CIGS 태양전지가 수분에 노출되는 경우, CIGS 막에 균열이나 막 벗겨짐이 발생하고, CIGS 조성에도 변화를 가져온다. 또한, 수분에 노출된 CIGS 태양전지는 반사도가 증가할 뿐만 아니라 효율이 저하되는 등의 문제가 발생한다. 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. When CIGS solar cells are exposed to moisture, cracks or flaking occur in the CIGS film, and the CIGS composition is also changed. In addition, CIGS solar cells exposed to moisture not only increases the reflectivity but also lowers the efficiency.

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.

제 1 실시예에 따른 태양전지 모듈은 지지기판 상에 배치되며, 제 1 분리 패턴이 형성된 알루미늄(Al)을 포함하는 합금 전극층; 상기 합금 전극층 상에 배치되며, 제 2 분리 패턴이 형성된 광 흡수층; 및 상기 광 흡수층 상에 배치되며, 제 3 분리 패턴이 형성된 전면 전극층을 포함한다.The solar cell module according to the first embodiment includes an alloy electrode layer disposed on a support substrate and including aluminum (Al) on which a first separation pattern is formed; A light absorbing layer disposed on the alloy electrode layer and having a second separation pattern formed thereon; And a front electrode layer disposed on the light absorbing layer and having a third separation pattern formed thereon.

제 2 실시예에 따른 태양전지 모듈은 지지기판 상에 배치되며, 제 1 분리 패턴을 포함하는 복합 후면 전극층; 상기 복합 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 및 상기 광 흡수층 상에 배치되는 전면 전극층을 포함하며, 상기 복합 후면 전극층은, 상기 지지기판 상에 배치되는 제 1 후면 전극층 및 상기 제 1 후면 전극층 상에 배치되며, 알루미늄(Al)을 포함하는 제 2 후면 전극층을 포함한다.A solar cell module according to a second embodiment includes a composite rear electrode layer disposed on a support substrate and including a first separation pattern; A light absorbing layer disposed on the composite back electrode layer; And a front electrode layer disposed on the light absorbing layer, wherein the composite rear electrode layer is formed on the first back electrode layer and the first back electrode layer disposed on the support substrate, and includes aluminum (Al). 2 back electrode layer.

실시예에 따른 태양전지의 제조방법은 지지기판 상에 제 1 후면 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 후면 전극층 상에 알루미늄(Al)을 포함하는 제 2 후면 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 2 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및 상기 광 흡수층 상에 전면 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a first rear electrode layer on a support substrate; Forming a second back electrode layer including aluminum (Al) on the first back electrode layer; Forming a light absorbing layer on the second back electrode layer; And forming a front electrode layer on the light absorbing layer.

실시예에 따른 태양전지는 알루미늄을 포함하는 합금층을 제공함으로써, 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 계면을 따라 태양전지 내부로 침투하는 것을 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 수분과 산소로부터 태양전지 셀들을 효과적으로 보호함으로써, 소자의 안정성 및 신뢰성 확보에 크게 기여할 수 있다.The solar cell according to the embodiment may minimize the penetration of moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) into the solar cell along the interface by providing an alloy layer including aluminum. Accordingly, 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.

도 1 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing 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, in the case where each substrate, layer, film or electrode is described as being formed "on" or "under" of each substrate, layer, film, , "On" and "under" all include being formed "directly" or "indirectly" through "another element". 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 1 내지 도 4는 실시예에 따른 태양전지를 제조하는 방법을 나타내는 단면도들이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하며, 실시예에 따른 태양전지 및 이의 제조방법을 상세 서술하도록 한다. Figs. 1 to 4 are sectional views showing a method of manufacturing a solar cell according to an embodiment. Hereinafter, referring to Figs. 1 to 4, a solar cell according to an embodiment and a manufacturing method thereof will be described in detail.

도 1을 참조하면, 지지기판(100) 상에 제 1 후면 전극층(210)이 형성된다. 상기 후면 전극층(210)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 도금의 방법으로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 후면 전극층(210)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 잇다.Referring to FIG. 1, a first rear electrode layer 210 is formed on a support substrate 100. The back electrode layer 210 may be formed by physical vapor deposition (PVD) or plating. In more detail, the first rear electrode layer 210 may be formed by a sputtering process.

상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 제 1 후면 전극층(210), 제 2 후면 전극층(220), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 전면 전극층(600)을 지지한다.The support substrate 100 has a plate shape, and the first rear electrode layer 210, the second rear electrode layer 220, the light absorbing layer 300, the buffer layer 400, the high resistance buffer layer 500, and the front electrode layer ( 600).

상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 유리기판, 라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(100)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.The support substrate 100 may be an insulator. The support substrate 100 may be a glass substrate, a plastic substrate or a metal substrate. In more detail, the support substrate 100 may be a soda lime glass substrate. The supporting substrate 100 may be transparent. The support substrate 100 may be rigid or flexible.

상기 제 1 후면 전극층(210)은 도전층이다. 상기 제 1 후면 전극층(210)은 몰리브덴(Mo), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 가운데, 몰리브덴(Mo)은 다른 원소에 비해 상기 지지기판(100)과 열팽창 계수의 차이가 적기 때문에 접착성이 우수하여 박리현상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 상술한 후면 전극층(200)에 요구되는 특성을 전반적으로 충족시킬 수 있다.The first rear electrode layer 210 is a conductive layer. The first rear electrode layer 210 may include at least one of molybdenum (Mo), gold (Au), aluminum (Al), chromium (Cr), tungsten (W), and copper (Cu). Among these, molybdenum (Mo) has a small difference between the support substrate 100 and the coefficient of thermal expansion compared to other elements, so that it is possible to prevent the occurrence of peeling due to excellent adhesiveness, and to the rear electrode layer 200 described above. Overall required properties can be met.

도 2를 참조하면, 상기 제 1 후면 전극층(210) 상에는 제 2 후면 전극층(220)이 형성된다. 즉, 제 1 실시예에 따른 태양전지는 제 1 후면 전극층(210)및 상기 제 1 후면 전극층(210) 상에 배치되는 제 2 후면 전극층(220)을 포함하는 복합 후면 전극층을 제공한다. Referring to FIG. 2, a second back electrode layer 220 is formed on the first back electrode layer 210. That is, the solar cell according to the first embodiment provides a composite rear electrode layer including a first rear electrode layer 210 and a second rear electrode layer 220 disposed on the first rear electrode layer 210.

상기 제 2 후면 전극층(220)은 알루미늄(Al)을 포함하는 합금층이다. 상기 제 2 후면 전극층(220)은 전극으로서 기능할 뿐만 아니라, 수분(H2O) 또는 산소(O2)가 계면을 통해 태양전지 내부로 침투하는 것을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 수분과 산소로부터 태양전지 셀들을 효과적으로 보호함으로써, 소자의 안정성 및 신뢰성 확보에 크게 기여할 수 있다.The second rear electrode layer 220 is an alloy layer containing aluminum (Al). The second back electrode layer 220 may not only function as an electrode, but also minimize penetration of moisture (H 2 O) or oxygen (O 2 ) into the solar cell through an interface. Accordingly, 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.

예를 들어, 상기 제 2 후면 전극층(220)은 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo) 합금층일 수 있다. 또한, 상기 제 2 후면 전극층(220)은 알루미늄을 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt% 로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 알루미늄의 농도가 약 0.01 wt% 보다 작으면 수분 차단 특성이 충분하게 나타나지 않을 수 있고, 알루미늄의 농도가 약 5 wt% 보다 크면, 주변 층(layer)과의 접착력이 문제가 될 수 있다. For example, the second rear electrode layer 220 may be an aluminum-molybdenum (Al-Mo) alloy layer. In addition, the second rear electrode layer 220 may include aluminum in an amount of about 0.01 wt% to about 5 wt%, but is not limited thereto. If the concentration of aluminum is less than about 0.01 wt%, the moisture barrier properties may not be sufficiently exhibited. If the concentration of aluminum is greater than about 5 wt%, adhesion to the surrounding layer may be a problem.

상기 제 2 후면 전극층(220)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 도금의 방법으로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 후면 전극층(220)은 스퍼터링 공정에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 후면 전극층(210) 형성 공정 및 상기 제 2 후면 전극층(220) 형성 공정은 동일한 스퍼터링 공정으로 스퍼터링 타겟만을 달리하는 방법에 의하여 연속적으로 수행될 수 있다. The second rear electrode layer 220 may be formed by physical vapor deposition (PVD) or plating. In more detail, the second back electrode layer 220 may be formed by a sputtering process. At this time, the process of forming the first back electrode layer 210 and the process of forming the second back electrode layer 220 may be continuously performed by a method of changing only a sputtering target by the same sputtering process.

예를 들어, 상기 제 2 후면 전극층(220)은 알루미늄이 도핑된 몰리브덴을 타겟으로 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 이와는 다르게, 상기 제 2 후면 전극층(220)은 알루미늄 타겟 및 몰리브덴 타겟을 동시에 사용하여 각각 스퍼터링 파워 등을 조절함으로써 형성할 수 있다. For example, the second rear electrode layer 220 may be formed using molybdenum doped with aluminum as a target. In addition, the second rear electrode layer 220 may be formed by controlling the sputtering power and the like by using an aluminum target and a molybdenum target simultaneously.

상기 복합 후면 전극층은 제 1 분리 패턴(P1)을 포함한다. 더 자세하게, 상기 제 1 후면 전극층(210) 및 상기 제 2 후면 전극층(220) 모두 제 1 분리 패턴(P1)을 포함한다. 상기 제 1 분리 패턴(P1)은 상기 지지기판(100)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제 1 분리 패턴(P1)은 레이저에 의해 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The composite back electrode layer includes a first separation pattern P1. In more detail, both the first rear electrode layer 210 and the second rear electrode layer 220 include a first separation pattern P1. The first separation pattern P1 is an open area that exposes an upper surface of the support substrate 100. The first separation pattern P1 may be formed by a laser, but is not limited thereto.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 1 후면 전극층(210)과 상기 제 2 후면 전극층(220) 사이에는 나트륨 공급층(미도시)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 나트륨 공급층 내의 나트륨은 태양전지의 제조과정에서 광 흡수층(300)의 디펙(defect)에 도핑 되어 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 나트륨 공급층은 나트륨이 도핑된 몰리브덴(Mo)층일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 제 1 후면 전극층(210), 상기 나트륨 공급층(미도시) 및 상기 제 2 후면 전극층(220)은 모두 몰리브덴을 공통으로 포함할 수 있다. Although not shown in the drawings, a sodium supply layer (not shown) may be further included between the first rear electrode layer 210 and the second rear electrode layer 220. Sodium in the sodium supply layer may be doped to the defect of the light absorbing layer 300 in the manufacturing process of the solar cell to improve the efficiency of the solar cell. For example, the sodium supply layer may be a molybdenum (Mo) layer doped with sodium, but is not limited thereto. In this case, the first back electrode layer 210, the sodium supply layer (not shown), and the second back electrode layer 220 may all include molybdenum in common.

도 3을 참조하면, 상기 제 2 후면 전극층(220) 상에 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500)이 형성된다. Referring to FIG. 3, the light absorbing layer 300, the buffer layer 400, and the high resistance buffer layer 500 are formed on the second rear electrode layer 220.

상기 광 흡수층(300)은 상기 제 2 후면 전극층(220) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 ?-?-?족 계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1 eV 내지 약 1.8 Ev 일 수 있다.The light absorbing layer 300 is disposed on the second rear electrode layer 220. The light absorbing layer 300 includes a?-?-? Group compound. For example, the light absorbing layer 300 is copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2; CIGS-based) crystal structure, a copper-indium-selenide-based or copper-gallium-selenide Crystal structure. The band gap of the light absorption layer 300 may be about 1 eV to about 1.8 eV.

상기 광 흡수층(300)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서 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 absorption layer 300 may be formed by a sputtering process or an evaporation process. For example, a copper-indium-gallium-selenide (Cu (In, Ga) Se 2 ; CIGS system) is formed while simultaneously evaporating copper, indium, gallium, and selenium to form the light absorption layer 300. A method of forming a light absorbing layer 300 of a metal precursor film and a method of forming a metal precursor film by a selenization process are widely used.

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.After the metal precursor film is formed and then subjected to selenization, a metal precursor film is formed on the back electrode 200 by a sputtering process using a copper target, an indium target, and a gallium target. Then, the metal precursor film is formed with a light absorbing layer 300 of copper-indium-gallium-selenide (Cu (In, Ga) Se 2, CIGS system) by a selenization process.

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 optical absorption layer 300 can be formed by using only a copper target and an indium target, or by a sputtering process and a selenization process using a copper target and a gallium target.

상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 본원 발명과 같은 태양전지는 p형 반도체인 CIGS 또는 CIGSS 화합물 박막의 광 흡수층(300)과 n형 반도체인 전면 전극층(600) 간에 pn 접합을 형성한다. 하지만 두 물질은 격자상수와 밴드갭 에너지의 차이가 크기 때문에 양호한 접합을 형성하기 위해서는 밴드갭이 두 물질의 중간에 위치하는 버퍼층이 필요하다. The buffer layer 400 is disposed on the light absorbing layer 300. The solar cell according to the present invention forms a pn junction between the light absorption layer 300 of the CIGS or CIGSS compound thin film of the p-type semiconductor and the front electrode layer 600 of the n-type semiconductor. However, since the two materials have a large difference between the lattice constant and the band gap energy, a buffer layer in which a band gap is located between two materials is required in order to form a good junction.

예를 들어, 상기 버퍼층(400)은 황화 아연(ZnS)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(400)의 두께는 약 10 nm 내지 약 30 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. For example, the buffer layer 400 may include zinc sulfide (ZnS). In addition, the thickness of the buffer layer 400 may be about 10 nm to about 30 nm, but is not limited thereto.

상기 버퍼층(400)은 원자층 증착법(atomic layer deposition: ALD), 유기금속화학증착법(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD) 또는 화학 용액 증착법(chemical bath deposition; CBD) 등에 의하여 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 버퍼층(400)은 화학 용액 증착법(CBD)에 의하여 형성될 수 있다.The buffer layer 400 may be formed by atomic layer deposition (ALD), metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), or chemical vapor deposition (CBD). More specifically, the buffer layer 400 may be formed by chemical solution deposition (CBD).

상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)일 수 있다. 또한, 상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정에 의하여 증착될 수 있다. The high resistance buffer layer 500 is disposed on the buffer layer 400. The high-resistance buffer layer 500 may be zinc oxide (i-ZnO) that is not doped with impurities. The high-resistance buffer layer 500 may be formed by depositing zinc oxide on the buffer layer 400 by a sputtering process.

이후, 제 2 분리 패턴(P2)을 형성한다. 상기 제 2 분리 패턴(P2)은 상기 고저항 버퍼층(500), 상기 버퍼층(400) 및 상기 광 흡수층(300)을 관통하고, 상기 후면 전극층(200)의 일부를 노출시킨다. 상기 제 2 분리 패턴(P2)은 이후 공정에서 전면 전극층(600)과 후면 전극층(200)을 전기적으로 연결하는 통로의 기능을 할 수 있다. 상기 제 2 분리 패턴(P2)은 스크라이빙 팁(needle) 등을 사용하여 기계적 공정을 통해 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Thereafter, a second separation pattern P2 is formed. The second separation pattern P2 penetrates the high resistance buffer layer 500, the buffer layer 400, and the light absorbing layer 300 and exposes a portion of the back electrode layer 200. The second separation pattern P2 may function as a passage for electrically connecting the front electrode layer 600 and the rear electrode layer 200 in a subsequent process. The second separation pattern P2 may be formed by a mechanical process using a scribing needle or the like, but is not limited thereto.

상기 제 2 분리 패턴(P2)은 상기 제 1 관통홈(P1)에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 제 2 분리 패턴(P2)의 일부는 평면에서 보았을 때, 상기 제 1 분리 패턴(P1)의 옆에 형성된다. 상기 제 2 분리 패턴(P2)의 폭은 약 40 ㎛ 내지 약 150 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The second separation pattern P2 is formed adjacent to the first through-hole P1. That is, a part of the second separation pattern P2 is formed beside the first separation pattern P1 when viewed in plan. The width of the second separation pattern P2 may be about 40 占 퐉 to about 150 占 퐉, but is not limited thereto.

도 4를 참조하면, 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 전면 전극층(600)이 형성된다. Referring to FIG. 4, a front electrode layer 600 is formed on the high-resistance buffer layer 500.

상기 전면 전극층(600)은 n 형 반도체의 특성을 가질 수 있다. 이 때, 상기 전면 전극층(600)은 상기 버퍼층(400)과 함께 n 형 반도체층을 형성하여 p 형 반도체층인 상기 광 흡수층(300)과 pn 접합을 형성할 수 있다.The front electrode layer 600 may have the characteristics of an n-type semiconductor. At this time, the front electrode layer 600 may form an n-type semiconductor layer together with the buffer layer 400 to form a pn junction with the light absorbing layer 300 which is a p-type semiconductor layer.

상기 전면 전극층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 투명한 도전물질이 적층됨으로써 제조될 수 있다. 상기 투명한 도전물질로는, 예를 들어, 징크 옥사이드(zinc oxide), 인듐 틴 옥사이드(induim tin oxide;ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(induim zinc oxide;IZO) 등을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 전면 전극층(600)은 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped zinc oxide; AZO)로 제조될 수 있다. The front electrode layer 600 may be formed by depositing a transparent conductive material on the high-resistance buffer layer 500. The transparent conductive material may include, for example, zinc oxide, indium tin oxide (ITO), or indium zinc oxide (IZO). In more detail, the front electrode layer 600 may be made of Al-doped zinc oxide (AZO).

상기 전면 전극층(600)의 제조 과정에서, 투명한 도전물질은 상기 제 2 분리 패턴(P2)에도 갭필된다. 상기 제 2 분리 패턴(P2)에 갭필된 투명 도전물질은 상기 전면 전극층(600)과 상기 후면 전극층(200)을 전기적으로 연결하는 접속 배선의 기능을 할 수 있다. In the manufacturing process of the front electrode layer 600, the transparent conductive material is also applied to the second separation pattern P2. The transparent conductive material gap-filled with the second separation pattern P2 may function as a connection wire for electrically connecting the front electrode layer 600 and the rear electrode layer 200.

더 자세하게, 상기 전면 전극층(600)은 스퍼터링 또는 화학기상증착법(chemical vapor deposition)에 의하여 제조될 수 있다. 더 자세하게, 상기 스퍼터링에 의하여 전면 전극층(600)을 형성하기 위하여, RF 스퍼터링방법으로 ZnO 타겟을 사용하여 증착하는 방법과 Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링 등이 사용될 수 있다. More specifically, the front electrode layer 600 may be formed by sputtering or chemical vapor deposition. More specifically, in order to form the front electrode layer 600 by the sputtering, a method of depositing using a ZnO target by an RF sputtering method, reactive sputtering using a Zn target, or the like can be used.

마지막으로, 상기 전면 전극층(600)을 관통하는 제 3 분리 패턴(P3)을 형성한다. 상기 제 3 분리 패턴(P3)에 의하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2, C3)로 구분될 수 있다. Finally, a third separation pattern P3 penetrating the front electrode layer 600 is formed. According to the third separation pattern P3, the solar cell module according to the embodiment can be divided into a plurality of solar cells C1, C2, and C3.

상기 제 3 분리 패턴(P3)은 상기 전면 전극층(600), 상기 고저항 버퍼층(500), 상기 버퍼층(400) 및 상기 광 흡수층(300)을 관통하고 상기 후면 전극층(200)의 일부를 노출시킨다. The third separation pattern P3 penetrates the front electrode layer 600, the high resistance buffer layer 500, the buffer layer 400, and the light absorbing layer 300 and exposes a portion of the back electrode layer 200. .

상기 제 3 분리 패턴(P3)을 형성하기 위한 공정은 상기 언급한 제 2 분리 패턴(P2)을 형성하기 위한 공정에 개시된 내용이 모두 포함될 수 있으나, 편의상 중복기재를 생략한다. Although the process for forming the third separation pattern P3 may include all the processes disclosed in the process for forming the second separation pattern P2, the overlapping description will be omitted for the sake of convenience.

한편, 지금까지 제 1 실시예는 제 1 후면 전극층(210) 및 알루미늄을 함유하는 제 2 후면 전극층(220)을 포함하는 복합 전극층에 대해 개시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 즉, 실시예에 따른 태양전지는 알루미늄을 포함하는 합금 전극층 만을 후면 전극으로 사용할 수 있다. 이 때, 상기 합금 전극층은 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo) 합금층을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
Meanwhile, the first embodiment has been described with reference to the composite electrode layer including the first back electrode layer 210 and the second back electrode layer 220 containing aluminum, but the embodiment is not limited thereto. That is, in the solar cell according to the embodiment, only an alloy electrode layer including aluminum may be used as the rear electrode. In this case, the alloy electrode layer may be an aluminum-molybdenum (Al-Mo) alloy layer, but is not limited thereto.

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.The features, structures, effects and the like described in the 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 (10)

지지기판 상에 배치되며, 제 1 분리 패턴이 형성된 몰리브덴(Mo)을 포함하는 후면 전극층;
상기 후면 전극층 상에 배치되고, 제 1 분리 패턴이 형성된 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo)을 포함하는 합금 전극층;
상기 합금 전극층 상에 배치되며, 제 2 분리 패턴이 형성된 광 흡수층; 및
상기 광 흡수층 상에 배치되며, 제 3 분리 패턴이 형성된 전면 전극층을 포함하는 태양전지.
A rear electrode layer disposed on the support substrate and including molybdenum (Mo) having a first separation pattern formed thereon;
An alloy electrode layer disposed on the rear electrode layer and including aluminum-molybdenum (Al-Mo) on which a first separation pattern is formed;
A light absorbing layer disposed on the alloy electrode layer and having a second separation pattern formed thereon; And
A solar cell disposed on the light absorbing layer and including a front electrode layer having a third separation pattern formed thereon.
제 1 항에 있어서,
상기 합금 전극층은 상기 알루미늄을 0.01 wt% 내지 5 wt% 포함하는 태양전지.
The method of claim 1,
The alloy electrode layer is a solar cell containing 0.01 wt% to 5 wt% of aluminum.
제 1 항에 있어서,
상기 합금 전극층은 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo) 합금층인 태양전지.
The method of claim 1,
The alloy electrode layer is an aluminum molybdenum (Al-Mo) alloy layer solar cell.
지지기판 상에 배치되며, 제 1 분리 패턴을 포함하는 복합 후면 전극층;
상기 복합 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 및
상기 광 흡수층 상에 배치되는 전면 전극층을 포함하며,
상기 복합 후면 전극층은,
상기 지지기판 상에 배치되는 제 1 후면 전극층 및 상기 제 1 후면 전극층 상에 배치되며, 알루미늄(Al)을 포함하는 제 2 후면 전극층을 포함하고,
상기 제 1 후면 전극층은 몰리브덴(Mo) 층이고,
상기 제 2 후면 전극층은 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo) 합금층인 태양전지.


A composite rear electrode layer disposed on the support substrate and including a first separation pattern;
A light absorbing layer disposed on the composite back electrode layer; And
A front electrode layer disposed on the light absorbing layer,
The composite rear electrode layer,
A first rear electrode layer disposed on the support substrate and a second rear electrode layer disposed on the first rear electrode layer and including aluminum (Al);
The first rear electrode layer is a molybdenum (Mo) layer,
The second rear electrode layer is an aluminum-molybdenum (Al-Mo) alloy layer.


삭제delete 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 후면 전극층은 알루미늄을 0.01 wt% 내지 5 wt% 포함하는 태양전지.
5. The method of claim 4,
The second back electrode layer comprises 0.01 wt% to 5 wt% aluminum.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 후면 전극층과 상기 제 2 후면 전극층 사이에 배치되는 나트륨 공급층을 추가 포함하는 태양전지.
5. The method of claim 4,
And a sodium supply layer disposed between the first back electrode layer and the second back electrode layer.
제 7 항에 있어서,
상기 나트륨 공급층은 나트륨이 도핑된 몰리브덴층을 포함하는 태양전지.
The method of claim 7, wherein
The sodium supply layer comprises a molybdenum layer doped with sodium.
지지기판 상에 몰리브덴(Mo)을 포함하는 제 1 후면 전극층을 형성하는 단계;
상기 제 1 후면 전극층 상에 알루미늄-몰리브덴(Al-Mo)을 포함하는 제 2 후면 전극층을 형성하는 단계;
상기 제 1 후면 전극층 및 상기 제 2 후면 전극층을 관통하는 제 1 분리 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 2 후면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광 흡수층 상에 전면 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 제조방법.
Forming a first back electrode layer including molybdenum (Mo) on a support substrate;
Forming a second back electrode layer including aluminum-molybdenum (Al-Mo) on the first back electrode layer;
Forming a first separation pattern penetrating the first back electrode layer and the second back electrode layer;
Forming a light absorbing layer on the second back electrode layer; And
Forming a front electrode layer on the light absorbing layer manufacturing method of a solar cell.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 후면 전극층 및 상기 제 2 후면 전극층은 각각 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 태양전지의 제조방법.The method of claim 9,
The first rear electrode layer and the second rear electrode layer are each formed by a sputtering process.
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