KR101338688B1 - Solar cell and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 태양전지는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 이면 전극층과, 상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층과, 상기 광 흡수층 상에 형성된 금속 전극층을 포함하고, 상기 금속 전극층은 몰리브덴을 포함하는 합금 재질로 형성될 수 있다.
상기와 같은 발명은 전극층을 합금 재질로 형성하고 이를 직류 전류 스퍼터링 방식에 의해 증착시키기 때문에 공정 안정성, 설비 투자 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The solar cell of the present invention includes a substrate, a back electrode layer formed on the substrate, a light absorbing layer formed on the back electrode layer, and a metal electrode layer formed on the light absorbing layer, wherein the metal electrode layer comprises an alloy material including molybdenum. It can be formed as.
The invention as described above has the effect of reducing the process stability, equipment investment cost because the electrode layer is formed of an alloy material and is deposited by a DC current sputtering method.
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지의 신뢰성을 향상시키기 위한 태양전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a solar cell and a method of manufacturing the same for improving the reliability of the solar cell.
일반적으로, 태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 하며, 이러한 태양전지는 최근 에너지의 수요가 증가함에 따라 상업적으로 널리 이용되고 있다.In general, solar cells serve to convert solar energy into electrical energy, and these solar cells are widely used commercially as the demand for energy increases.
종래 태양전지는 유리 기판 상에 이면 전극층, 광 흡수층 및 투명 전극층이 순차적으로 적층 형성되며, 이면 전극층과 투명 전극층을 전기적으로 연결함으로써 태양전지가 완성된다.In the conventional solar cell, a back electrode layer, a light absorbing layer, and a transparent electrode layer are sequentially stacked on a glass substrate, and the solar cell is completed by electrically connecting the back electrode layer and the transparent electrode layer.
이러한 종래 투명 전극층으로는 알루미늄산화아연(ZnO;Al, AZO)이 주로 사용된다.As the conventional transparent electrode layer, zinc aluminum oxide (ZnO; Al, AZO) is mainly used.
하지만, 종래 투명 전극층으로 사용되는 AZO는 저항을 낮추고 투과율을 높이기 위해 낮은 전원으로 두껍게 증착해야 하기 때문에 공정 불안정, 재료 비용 증가 및 설비 투자 비용의 증가를 발생시킨다.However, AZO, which is conventionally used as a transparent electrode layer, needs to be deposited at a low power source in order to lower resistance and increase transmittance, resulting in process instability, material cost increase, and facility investment cost.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 공정 불안정, 재료 비용 및 설비 투자 비용을 감소시키기 위한 태양전지 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a solar cell and a method of manufacturing the same for reducing process instability, material cost and equipment investment cost.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 태양전지는 기판과, 상기 기판 상에 형성된 이면 전극층과, 상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층과, 상기 광 흡수층 상에 형성된 금속 전극층을 포함하고, 상기 금속 전극층은 몰리브덴을 포함하는 합금 재질로 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, the solar cell of the present invention comprises a substrate, a back electrode layer formed on the substrate, a light absorbing layer formed on the back electrode layer, and a metal electrode layer formed on the light absorbing layer, the metal The electrode layer may be formed of an alloy material including molybdenum.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 태양전지 제조방법은 기판을 마련하는 단계와, 상기 기판 상에 이면 전극층을 형성하는 단계와, 상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계와, 상기 광 흡수층 상에 합금 재질의 금속 전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, in order to achieve the above object, the solar cell manufacturing method of the present invention comprises the steps of preparing a substrate, forming a back electrode layer on the substrate, forming a light absorbing layer on the back electrode layer, The method may include forming a metal electrode layer of an alloy material on the light absorbing layer.
본 발명은 전극층을 합금 재질로 형성하고 이를 직류 전류 스퍼터링 방식에 의해 증착시키기 때문에 공정 안정성, 설비 투자 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the electrode layer is formed of an alloy material and is deposited by DC current sputtering, process stability and facility investment cost can be reduced.
또한, 본 발명은 금속 전극층을 수십 나노의 두께로 형성시키더라도 양호한 전기적인 특성을 얻을 수 있으며, 이와 함께 재료 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, even if the metal electrode layer is formed to a thickness of several tens of nanometers, it is possible to obtain good electrical properties, and at the same time has the effect of reducing the material cost.
또한, 본 발명은 금속 전극층을 금속 재질로 형성시키기 때문에 이면 전극층과의 접촉성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the contact with the back electrode layer because the metal electrode layer is formed of a metal material.
또한, 본 발명은 금속 전극층을 내식성에 강한 금속 재질로 형성되기 때문에 태양전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the reliability of the solar cell because the metal electrode layer is formed of a metal material resistant to corrosion.
도 1은 본 발명의 태양전지를 나타낸 단면도.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 태양전지의 제조방법을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a solar cell of the present invention.
2 to 8 are sectional views showing the manufacturing method of the solar cell of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 태양전지를 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a solar cell of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지(1000)는 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 형성된 이면 전극층(200)과, 상기 이면 전극층(200) 상에 형성된 광 흡수층(300)과, 상기 광 흡수층(300) 상에 형성된 제1 버퍼층(400) 및 제2 버퍼층(500)과, 상기 제2 버퍼층(500) 상에 형성된 합금 재질의 금속 전극층(600)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
기판(100)은 플레이트 형상으로 형성되며, 투명한 유리 재질로 형성될 수 있다. The
기판(100)은 리지드(Rigid)하거나 플렉서블(Flexible)할 수 있으며, 유리 기판 이외에 플라스틱 또는 금속 재질의 기판이 사용될 수 있다. 또한, 기판(100)으로 나트륨 성분이 포함된 소다 라임 글래스(Soda Lime Glass) 기판이 사용될 수 있다.The
기판(100) 상에는 이면 전극층(200)이 형성될 수 있다.The
이면 전극층(200)은 도전성 물질인 몰리브덴(Mo)을 사용하여 형성할 수 있다. 이면 전극층(200)으로서 몰리브덴 외에 다양한 금속 재질을 사용하여 형성할 수 있다. The
이면 전극층(200)은 동종 또는 이종 금속을 이용하여 두 개 이상의 층을 이루도록 형성될 수도 있다.The
이면 전극층(200) 상에는 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다. The light absorbing
광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함하며, 예컨대 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다. The light absorbing
광 흡수층(300) 상에는 제1 버퍼층(400)이 형성될 수 있다.The
제1 버퍼층(400)은 광 흡수층(300) 상에 직접 접촉되어 형성되며, 광 흡수층(300)과 이후 설명될 금속 전극층(600)의 에너지 갭 차이를 완화시키는 역할을 한다. The
제1 버퍼층(400)은 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 물질로 형성될 수 있으며, 제1 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 이면 전극층(200)과 금속 전극층(600)의 중간 정도의 크기를 가질 수 있다.The
제1 버퍼층(400)의 상부에는 제2 버퍼층(500)이 형성될 수 있다.The
제2 버퍼층(500)은 고저항 버퍼층으로서 광 투과율과 전기 전도성이 높은 산화아연(ZnO)으로 형성될 수 있다. The
이러한 제2 버퍼층(500)은 금속 전극층(600) 과의 절연 및 충격 데미지(Damege)를 방지할 수 있는 효과가 있다.The
한편, 제2 버퍼층(500) 상에는 본 발명에 따른 금속 전극층(600)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the
금속 전극층(600)은 p형 전극 기능을 수행하는 금속의 도전성 재질로 형성될 수 있다.The
금속 전극층(600)으로 몰리브덴을 포함하는 금속 합금 재질로 형성될 수 있으며, 몰리브덴(Mo)과 티타늄(Ti) 화합물인 몰리 티타늄(MoTi) 합금으로 형성될 수 있다.The
몰리브덴의 일함수(Work Function)는 4.3 내지 4.9eV이고, 티타늄의 일함수는 4.1 내지4.3eV 로서, 종래 전극으로 사용하던 AZO의 일함수(3.9eV) 보다 높아 전극으로서 충분히 사용 가능하다.The work function of molybdenum is 4.3 to 4.9 eV, and the work function of titanium is 4.1 to 4.3 eV, which is higher than the work function of AZO (3.9 eV) used as a conventional electrode, and thus can be sufficiently used as an electrode.
하지만, 금속 재질의 특성상 태양광의 투과율이 낮기 때문에 금속 전극층(600)의 두께는 최대한 얇게 형성될 수 있으며, 예컨대, 100nm 이하, 30nm 내지 70nm로 형성될 수 있다.However, due to the nature of the metal material, since the solar light transmittance is low, the thickness of the
금속 전극층(600)은 직류 전원(DC) 스퍼터링 방식에 의해 형성될 수 있으며, 이로 인해 금속 전극층(600)은 대면적 증착이 용이하며 수십 나노 미터의 두께로 형성할 수 있다.The
종래 전극층으로 사용되는 AZO는 저항을 낮추고 투과율을 높이기 위해 낮은 전원으로 두껍게 증착시키기 때문에 공정 불안정, 재료 비용 증가, 설비 투자 비용 증가의 문제가 있었다.AZO, which is used as a conventional electrode layer, has a problem of process instability, increased material cost, and increased facility investment cost because the AZO is thickly deposited with a low power source in order to lower resistance and increase transmittance.
반면, 본 발명에 따른 금속 전극층(600)은 DC 스퍼터링 방식에 의해 증착이 수행되기 때문에 공정 안정성, 설비 투자 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.On the other hand, since the
또한, 금속 전극층(600)은 수십 나노의 두께로 형성되더라도 양호한 전기적인 특성을 얻을 수 있기 때문에 재료 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, even if the
또한, 금속 전극층(600)은 금속 재질로 형성되기 때문에 이면 전극층(200) 과의 접촉성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the
또한, 금속 전극층(600)은 내식성에 강한 금속 재질로 형성되기 때문에 태양전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법을 살펴본다. 도 2 내지 도 8은 본 발명의 태양전지의 제조방법을 나타낸 단면도이다.Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 2 to 8 are cross-sectional views showing the manufacturing method of the solar cell of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 재질의 기판이 마련되면 기판(100) 상에 몰리브덴(Mo)을 스터피링 법에 의해 일정 두께를 증착하여 이면 전극층(200)을 형성한다.As shown in FIG. 2, when a transparent substrate is provided, the
이어서, 이면 전극층(200)이 스트립 형태로 분할되도록 패터닝 공정을 수행하여 제1 패턴라인(P1)을 형성한다. 여기서, 패터닝 공정은 레이저 빔에 의해 수행될 수 있다.Subsequently, the patterning process is performed to divide the
도 3에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(200) 상에 제1 패턴라인(P1)이 형성되면, 이면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 제1 버퍼층(400) 및 제2 버퍼층(500)을 순차적으로 형성한다.As illustrated in FIG. 3, when the first pattern line P1 is formed on the
광 흡수층(300)은 CIGS를 동시 증착법에 의해 형성할 수 있다. 제1 버퍼층(400)은 황하 카드뮴(CdS)(400)을 화학 용액 성장법(Chemical Bath Deposition; CBD)에 의해 형성할 수 있다. 또한, 제2 버퍼층(500)은 ZnO를 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.The light absorbing
도 4에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 제1 버퍼층(400), 제2 버퍼층(500)이 순차대로 적층 형성되면, 광 흡수층(300), 제1 버퍼층(400), 제2 버퍼층(500)의 일부에 패터닝 공정에 의해 제2 패턴라인(P2)을 형성한다.As shown in FIG. 4, when the
제2 패턴라인(P2)은 제1 패턴라인(P1)과 일정 간격을 이루도록 형성될 수 있으며, 제2 패턴라인(P2)은 스크라이빙 법 또는 레이저에 의해 형성될 수 있다.The second pattern line P2 may be formed to form a predetermined distance from the first pattern line P1, and the second pattern line P2 may be formed by a scribing method or a laser.
광 흡수층(300), 제1 버퍼층(400), 제2 버퍼층(500) 상에 제2 패턴라인(P2)이 형성되면, 제2 버퍼층(500) 상에 본 발명에 따른 금속 전극층(600)을 형성하는 단계를 수행한다.When the second pattern line P2 is formed on the
도 5에 도시된 바와 같이, 금속 전극층(600)은 몰리 티타늄 타겟(T1)을 이용하여 제2 버퍼층(600) 상에 증착시킬 수 있다. As shown in FIG. 5, the
500도 내지 1500도의 고온에서 이온 원자(800)를 타겟(T1)에 충돌시키게 되면 타겟(T1)으로부터 분리된 입자는 태양전지(100)의 제2 버퍼층 상에 증착될 수 있다.When the
몰리 티타늄 타겟(T1)은 몰리 분말과 티타늄 분말을 일정 비율로 혼합하여 형성할 수 있으며, 몰리 분말과 티타늄 분말의 혼합 비율은 미리 실험된 실험치에 의해 결정될 수 있다.The molybdenum titanium target T1 may be formed by mixing the molybdenum powder and the titanium powder in a predetermined ratio, and the mixing ratio of the molybdenum powder and the titanium powder may be determined by experimental values previously tested.
상기와 같이, 제2 버퍼층(500) 상에 형성된 금속 전극층(600)의 두께는 100nm 이하, 예컨대, 30nm 내지 70nm 이하로 형성시킬 수 있다.As described above, the thickness of the
상기에서는 금속 전극층(600)을 몰리 분말과 티타늄 분말이 혼합된 타겟을 이용하여 형성하였지만, 다음과 같이 형성될 수 있다.In the above, the
도 6에 도시된 바와 같이, 태양전지(100)의 상부에는 몰리 타겟(T2)과 티타늄 타겟(T3)이 이격 배치되어 있으며, 이온 원자(800)를 몰리 타겟(T2)과 티타늄 타겟(T3)에 각각 충돌시킴으로써 몰리 타겟(T2)과 티타늄 타겟(T3)으로부터 분리된 입자를 태양전지(100)의 제2 버퍼층 상에 증착시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, the molybdenum target T2 and the titanium target T3 are spaced apart from each other on the upper portion of the
몰리 타겟(T2)과 티타늄 타겟(T3)은 제2 버퍼층 상에 균일하게 분포시킬 수 있도록 타겟(T2, T3)들의 배치를 변경할 수 있다.The molle target T2 and the titanium target T3 may change the arrangement of the targets T2 and T3 to be uniformly distributed on the second buffer layer.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 버퍼층(500) 상에 균일한 분포를 가지는 금속 전극층(600)을 형성시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, the
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 버퍼층(500) 상에 금속 전극층(600)이 형성되면, 광 흡수층(300), 제1 버퍼층(400), 제2 버퍼층(500), 금속 전극층(600) 상에 제3 패턴라인(P3)을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 8, when the
제3 패턴라인(P3)은 제2 패턴라인(P2)과 일정 간격을 이루도록 형성될 수 있으며, 스크라이빙 법 또는 레이저에 의해 형성될 수 있다.The third pattern line P3 may be formed to form a predetermined interval with the second pattern line P2, and may be formed by a scribing method or a laser.
이로 인해 본 발명에 따른 태양전지는 합금 재질의 금속 전극층(600)을 포함할 수 있다.For this reason, the solar cell according to the present invention may include the
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 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 as defined by the appended claims. You will understand.
100: 기판 200: 이면 전극층
300: 광 흡수층 400: 제1 버퍼층
500: 제2 버퍼층 600: 금속 전극층100
300: light absorbing layer 400: first buffer layer
500: second buffer layer 600: metal electrode layer
Claims (9)
상기 기판 상에 형성된 이면 전극층;
상기 이면 전극층 상에 형성된 광 흡수층; 및
상기 광 흡수층 상에 형성된 금속 전극층을 포함하고,
상기 금속 전극층은 몰리브덴을 포함하는 합금 재질로 형성되고,
상기 금속 전극층의 두께는 30 nm 내지 70 nm 이고,
상기 광 흡수층 및 상기 금속 전극층 사이에 배치되는 제1 버퍼층 및 상기 제1 버퍼층 상에 배치되는 제2 버퍼층을 더 포함하고,
상기 제1 버퍼층의 에너지 밴드갭은 상기 이면 전극층의 에너지 밴드갭보다 크고, 상기 금속 전극층의 에너지 밴드갭보다 작고,
상기 제2 버퍼층은 산화아연을 포함하고,
상기 금속 전극층은 몰리 티타늄(MoTi)을 포함하는 합금층인 태양전지.
Board;
A back electrode layer formed on the substrate;
A light absorbing layer formed on the back electrode layer; And
A metal electrode layer formed on the light absorbing layer;
The metal electrode layer is formed of an alloy material containing molybdenum,
The thickness of the metal electrode layer is 30 nm to 70 nm,
A first buffer layer disposed between the light absorbing layer and the metal electrode layer and a second buffer layer disposed on the first buffer layer,
An energy band gap of the first buffer layer is greater than an energy band gap of the back electrode layer, and is smaller than an energy band gap of the metal electrode layer,
The second buffer layer comprises zinc oxide,
The metal electrode layer is an alloy layer containing molybdenum (MoTi).
상기 기판 상에 이면 전극층을 형성하는 단계;
상기 이면 전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광 흡수층 상에 합금 재질의 금속 전극층을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 금속 전극층의 두께는 30 nm 내지 70 nm 이고,
상기 광 흡수층을 형성하는 단계 이후에, 제1 버퍼층 및 상기 제1 버퍼층 상에 배치되는 제2 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 버퍼층의 에너지 밴드갭은 상기 이면 전극층의 에너지 밴드갭보다 크고, 상기 금속 전극층의 에너지 밴드갭보다 작고,
상기 제2 버퍼층은 산화아연을 포함하고,
상기 금속 전극층은 몰리(Mo), 티타늄(Ti)을 증착시켜 형성하는 태양전지 제조방법.Providing a substrate;
Forming a back electrode layer on the substrate;
Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And
Forming a metal electrode layer of an alloy material on the light absorbing layer;
Lt; / RTI >
The thickness of the metal electrode layer is 30 nm to 70 nm,
After forming the light absorbing layer, further comprising forming a first buffer layer and a second buffer layer disposed on the first buffer layer,
An energy band gap of the first buffer layer is greater than an energy band gap of the back electrode layer, and is smaller than an energy band gap of the metal electrode layer,
The second buffer layer comprises zinc oxide,
The metal electrode layer is formed by depositing mol (Mo), titanium (Ti).
상기 금속 전극층은 몰리 분말, 티타늄 분말이 혼합된 타겟을 스퍼터링시켜 형성하는 태양전지 제조방법.The method of claim 4,
The metal electrode layer is a method of manufacturing a solar cell formed by sputtering a target mixed with a molybdenum powder, titanium powder.
상기 금속 전극층은 몰리 타겟, 티타늄 타겟을 동시에 스퍼터링시켜 형성하는 태양전지 제조방법.The method of claim 4,
The metal electrode layer is formed by sputtering a molybdenum target and a titanium target at the same time.
상기 금속 전극층은 500도 내지 1500도의 고온 공정에서 증착이 수행되는 태양전지 제조방법.The method of claim 4,
The metal electrode layer is a solar cell manufacturing method in which the deposition is performed in a high temperature process of 500 degrees to 1500 degrees.
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|---|---|---|---|---|
| KR20080064874A (en) * | 2005-10-20 | 2008-07-09 | 에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨 | Methods of making molybdenum titanium sputtering plates and targets |
| JP2008166789A (en) | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Lg Display Co Ltd | Array substrate for liquid crystal display, and method of manufacturing the same |
| KR20100086925A (en) * | 2009-01-23 | 2010-08-02 | 삼성전자주식회사 | Solar cell |
| KR20100115011A (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-27 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell device and method for manufacturing the same |
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2011
- 2011-06-02 KR KR1020110053464A patent/KR101338688B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080064874A (en) * | 2005-10-20 | 2008-07-09 | 에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨 | Methods of making molybdenum titanium sputtering plates and targets |
| JP2008166789A (en) | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Lg Display Co Ltd | Array substrate for liquid crystal display, and method of manufacturing the same |
| KR20100086925A (en) * | 2009-01-23 | 2010-08-02 | 삼성전자주식회사 | Solar cell |
| KR20100115011A (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-27 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell device and method for manufacturing the same |
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