KR101425890B1 - Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판; 상기 기판 상에서 단위셀간 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 전면전극; 상기 전면전극 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 반도체층; 상기 반도체층 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 후면전극; 및 상기 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하기 위한 연결선을 포함하여 이루어지고, 상기 반도체층의 일측에는 콘택부가 형성되어 있어 상기 콘택부에 의해 상기 반도체층 아래의 전면전극이 노출되고, 상기 연결선은 상기 노출된 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, The present invention provides a semiconductor device comprising: a substrate; A plurality of front electrodes spaced apart from each other with a unit cell separator interposed therebetween; A plurality of semiconductor layers spaced apart from each other on the front electrode with the separator interposed therebetween; A plurality of rear electrodes spaced apart from each other on the semiconductor layer with the separator interposed therebetween; And a connection line for electrically connecting the front electrode and the rear electrode adjacent to the front electrode, wherein a contact portion is formed at one side of the semiconductor layer, and the front electrode under the semiconductor layer is exposed And the connection line electrically connects the exposed front electrode and the neighboring rear electrode, and a method of manufacturing the same,

본 발명에 따르면, 레이저 스크라이빙 공정을 2회 이하로 줄임으로써, 레이저 스크라이빙 공정을 인한 기판 오염 문제 및 세정장비 추가로 인한 제조단가 상승 문제를 최소화할 수 있다. According to the present invention, by reducing the laser scribing process to less than two times, problems of contamination of the substrate due to the laser scribing process and problems of manufacturing cost increase due to the addition of cleaning equipment can be minimized.

박막형 태양전지, 레이저 스크라이빙, 보조전극 Thin film solar cell, laser scribing, auxiliary electrode

Description

박막형 태양전지 및 그 제조방법{Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thin film solar cell and a manufacturing method thereof,

본 발명은 박막형 태양전지(Thin film type Solar Cell)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수 개의 단위셀로 분리되는 박막형 태양전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film solar cell, and more particularly, to a thin film solar cell separated into a plurality of unit cells.

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

태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 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 상기 정공(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생하게 됨으로써 전력을 생산할 수 있게 되는 원리이다. The structure and principle of a solar cell will be briefly described. A solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) semiconductor and an N (negative) semiconductor are bonded. When solar light enters the solar cell having such a structure, Holes and electrons are generated in the semiconductor due to the energy of the incident sunlight. At this time, the holes (+) move toward the P-type semiconductor due to the electric field generated at the PN junction, (-) is moved toward the N-type semiconductor to generate electric potential, thereby generating electric power.

이와 같은 태양전지는 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다. Such a solar cell can be classified into a substrate type solar cell and a thin film solar cell.

상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 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 formed by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass to manufacture a solar cell.

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

상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있어 대량생산에 적합하다. Though the efficiency of the thin-film solar cell is somewhat lower than that of the substrate-type solar cell, the thin-film solar cell can be manufactured in a thin thickness and can be made of a low-cost material.

상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 전면전극을 형성하고, 상기 전면전극 위에 반도체층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조된다. 여기서, 상기 전면전극은 광이 입사되는 수광면을 형성하기 때문에 상기 전면전극으로는 ZnO와 같은 투명도전물이 이용된다.The thin-film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate such as glass, forming a semiconductor layer on the front electrode, and forming a rear electrode on the semiconductor layer. Here, since the front electrode forms a light receiving surface on which light is incident, a transparent conductive material such as ZnO is used as the front electrode.

그러나, 기판이 대면적화됨에 따라 상기 투명도전물로 이루어진 전면전극의 저항이 증가되고 그로 인해 전력손실이 크게 되는 문제가 발생하게 된다.However, as the substrate becomes larger in size, there arises a problem that the resistance of the front electrode made of the transparent conductive material is increased and the power loss is increased.

따라서, 박막형 태양전지를 복수 개의 단위셀로 나누고 복수 개의 단위셀을 직렬로 연결하는 구조로 형성함으로써 투명도전물로 이루어진 전면전극의 저항을 최소화하는 방법이 고안되었다. Accordingly, a method has been devised in which the thin film solar cell is divided into a plurality of unit cells and a plurality of unit cells are connected in series to minimize the resistance of the front electrode made of a transparent conductive material.

이하, 도면을 참조로 종래 복수 개의 단위셀이 직렬로 연결된 구조를 갖는 박막형 태양전지의 제조방법에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a thin film solar cell having a plurality of unit cells connected in series will be described with reference to the drawings.

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

우선, 도 1a에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 ZnO와 같은 투명도전물을 이용하여 전면전극층(20a)을 형성한다. First, as shown in FIG. 1A, a front electrode layer 20a is formed on a substrate 10 by using a transparent conductive material such as ZnO.

다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙(Laser Scribing)법을 이용하여 상기 전면전극층(20a)의 소정부위를 제거하여, 소정 간격으로 이격되는 복수 개의 전면전극(20)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 1B, a predetermined portion of the front electrode layer 20a is removed using a laser scribing method to form a plurality of front electrodes 20 spaced apart at a predetermined interval.

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

다음, 도 1d에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙법을 이용하여 상기 반도체층(30a) 및 투명도전층(40a)의 소정부위를 제거하여 전극간 연결을 위한 콘택부(35)를 형성한다. 상기 콘택부(35)에 의해 소정 간격으로 이격되는 복수 개의 반도체층(30) 및 투명도전층(40)이 형성된다. 1D, predetermined portions of the semiconductor layer 30a and the transparent conductive layer 40a are removed using a laser scribing method to form a contact portion 35 for electrode-to-electrode connection. A plurality of semiconductor layers 30 and a transparent conductive layer 40 spaced apart from each other by the contact portions 35 are formed.

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

다음, 도 1f에서 알 수 있듯이, 레이저 스크라이빙법을 이용하여 상기 후면전극층(50a)의 소정부위를 제거하여 태양전지를 단위셀로 분리하는 분리부(45)를 형성한다. 상기 분리부(45)에 의해 소정 간격으로 이격되는 복수 개의 후면전극(50)이 형성된다. Next, as shown in FIG. 1F, the separator 45 is formed by removing predetermined portions of the rear electrode layer 50a by laser scribing to separate the solar cells into unit cells. A plurality of rear electrodes 50 spaced apart from each other by the separator 45 are formed.

이상과 같이, 종래에는 박막 태양전지를 복수 개의 단위셀로 나누고 복수 개 의 단위셀을 직렬로 연결하도록 구성함으로써, 기판이 대면적화된다 하더라도 전면전극의 저항이 증가되지 않아 전력손실 문제가 발생하지 않았다. As described above, in the related art, since the thin film solar cell is divided into a plurality of unit cells and a plurality of unit cells are connected in series, even if the substrate is made large, the resistance of the front electrode is not increased, .

그러나, 이와 같은 종래의 박막형 태양전지는 복수 개의 단위셀로 나누기 위해서 3회의 레이저 스크라이빙 공정을 수행하게 되는데, 이와 같이 레이저 스크라이빙 공정을 3회에 걸쳐 수행함으로 인해서 다음과 같은 문제점이 증폭된다. However, in the conventional thin-film solar cell, the laser scribing process is performed three times in order to divide the unit cell into a plurality of unit cells. As a result of performing the laser scribing process three times in this manner, do.

레이저 스크라이빙 공정을 수행하게 되면 파티클(Particle)이 다량으로 발생하게 되어 기판이 오염되는 문제가 있고 또한 파티클로 인해 소자의 단락이 생기는 문제가 있다. 또한, 파티클로 인한 문제를 해결하기 위해서 레이저 스크라이빙 공정을 수행한 후 세정공정을 추가할 수 있는데, 이 경우 세정공정이 추가되어 공정이 복잡해지고 세정장비 등이 추가로 필요하게 되므로 제조단가가 상승하는 문제가 있다. When the laser scribing process is performed, a large amount of particles are generated, which causes contamination of the substrate. In addition, there is a problem that the device is short-circuited due to particles. In order to solve the problem caused by particles, it is possible to add a cleaning process after laser scribing process. In this case, since the cleaning process is added, the process becomes complicated and an additional cleaning device is needed, There is a problem of rising.

본 발명은 전술한 종래의 박막형 태양전지의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, The present invention has been devised to solve the problems of the conventional thin film type solar cell,

본 발명은 레이저 스크라이빙 공정을 최소화하면서 박막 태양전지를 단위셀로 분리함으로써 종래 레이저 스크라이빙 공정을 3회에 걸쳐 수행하여 발생하는 문제점을 최소화할 수 있는 박막형 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a thin film solar cell capable of minimizing the problems caused by performing the conventional laser scribing process three times by separating the thin film solar cell into unit cells while minimizing the laser scribing process, and a manufacturing method thereof .

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 기판; 상기 기판 상에서 단위셀간 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 전면전극; 상기 전면전극 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 반도체층; 상기 반도체층 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 후면전극; 및 상기 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하기 위한 연결선을 포함하여 이루어지고, 상기 반도체층의 일측에는 콘택부가 형성되어 있어 상기 콘택부에 의해 상기 반도체층 아래의 전면전극이 노출되고, 상기 연결선은 상기 노출된 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device comprising: a substrate; A plurality of front electrodes spaced apart from each other with a unit cell separator interposed therebetween; A plurality of semiconductor layers spaced apart from each other on the front electrode with the separator interposed therebetween; A plurality of rear electrodes spaced apart from each other on the semiconductor layer with the separator interposed therebetween; And a connection line for electrically connecting the front electrode and the rear electrode adjacent to the front electrode, wherein a contact portion is formed at one side of the semiconductor layer, and the front electrode under the semiconductor layer is exposed And the connection line electrically connects the exposed front electrode and the neighboring rear electrode.

상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 일부 영역 위에는 절연층이 형성되어 있고, 상기 연결선은 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 나머지 영역 위에서부 터 시작하여 상기 절연층의 상면을 경유하여 상기 이웃하는 후면전극까지 연장되어 형성될 수 있다. Wherein an insulating layer is formed on a part of the front electrode exposed by the contact portion and the connecting line is formed on the remaining portion of the front electrode exposed by the contact portion, To the rear electrode.

상기 절연층은 상기 분리부에 추가로 형성될 수 있다. The insulating layer may be further formed in the separating portion.

상기 연결선의 단차를 줄이기 위해서, 상기 노출된 전면전극과 상기 연결선 사이에 도전성 부재가 추가로 형성될 수 있다. In order to reduce the level difference of the connection line, a conductive member may be additionally formed between the exposed front electrode and the connection line.

상기 전면전극과 상기 반도체층 사이에 보조전극이 추가로 형성될 수 있다. An auxiliary electrode may be additionally formed between the front electrode and the semiconductor layer.

상기 보조전극은 상기 콘택부까지 연장되어 형성될 수 있다. The auxiliary electrode may extend to the contact portion.

상기 후면전극 중 최외곽의 후면전극에는 외부의 회로와 연결하기 위한 제1 버스라인이 연결되어 있고, 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극 중 최외곽의 전면전극에는 외부의 회로와 연결하기 위한 제2 버스라인이 연결될 수 있다. A first bus line for connecting to an external circuit is connected to an outermost rear electrode of the rear electrodes, and an outermost front electrode among the front electrodes exposed by the contact unit is connected to an external circuit 2 bus lines can be connected.

상기 반도체층과 후면전극 사이에 투명도전층이 추가로 형성될 수 있다. A transparent conductive layer may be additionally formed between the semiconductor layer and the rear electrode.

본 발명은 기판 상에 전면전극층을 형성하는 공정; 상기 전면전극층 상에 반도체층을 형성하는 공정; 상기 반도체층의 소정영역을 제거하여 콘택부를 형성함으로써, 상기 반도체층 아래의 전면전극층을 노출하는 공정; 상기 전면전극층과 반도체층의 소정영역을 제거하여 분리부를 형성함으로써, 상기 분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 전면전극 및 반도체층을 형성하는 공정; 상기 반도체층 상에 후면전극을 형성하는 공정; 및 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하는 연결선을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a front electrode layer on a substrate; Forming a semiconductor layer on the front electrode layer; Exposing a front electrode layer under the semiconductor layer by removing a predetermined region of the semiconductor layer to form a contact portion; Forming a front electrode and a semiconductor layer by removing a predetermined region of the front electrode layer and the semiconductor layer to form a separation portion, thereby forming a plurality of front electrodes and a semiconductor layer spaced apart from each other by the separation portion; Forming a rear electrode on the semiconductor layer; And forming a connection line electrically connecting the front electrode exposed by the contact portion and the neighboring back electrode. The present invention also provides a method of manufacturing a thin film solar cell.

상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 일부 영역 위에 절연층을 형성하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 연결선은 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 나머지 영역 위에서부터 시작하여 상기 절연층의 상면을 경유하여 상기 이웃하는 후면전극까지 연장되도록 형성할 수 있다. The method of claim 1, further comprising forming an insulating layer on a portion of the front electrode exposed by the contact portion, wherein the connecting line extends from an upper surface of the insulating layer, To the neighboring rear electrodes.

상기 절연층은 상기 분리부에 추가로 형성할 수 있다. The insulating layer may be further formed on the separator.

상기 연결선의 단차를 줄이기 위해서, 상기 노출된 전면전극과 상기 연결선 사이에 도전성 부재를 추가로 형성할 수 있다. In order to reduce the level difference of the connection line, a conductive member may be additionally formed between the exposed front electrode and the connection line.

상기 전면전극과 상기 반도체층 사이에 보조전극을 추가로 형성할 수 있다. An auxiliary electrode may be additionally formed between the front electrode and the semiconductor layer.

상기 보조전극은 상기 콘택부까지 연장되도록 형성할 수 있다. The auxiliary electrode may extend to the contact portion.

외부의 회로와 연결하기 위해서, 상기 후면전극 중 최외곽의 후면전극에 연결되는 제1 버스라인 및 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극 중 최외곽의 전면전극에 연결되는 제2 버스라인을 추가로 형성할 수 있다. A first bus line connected to an outermost rear electrode of the rear electrodes and a second bus line connected to an outermost front electrode among the front electrodes exposed by the contacts, .

상기 반도체층과 후면전극 사이에 투명도전층을 추가로 형성할 수 있다. A transparent conductive layer may be additionally formed between the semiconductor layer and the rear electrode.

상기 반도체층 상에 후면전극을 형성하는 공정 이후에, 상기 콘택부 형성공정과 분리부 형성공정을 수행할 수 있다. After the step of forming the rear electrode on the semiconductor layer, the contact part forming step and the separating part forming step can be performed.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 본 발명은 레이저 스크라이빙 공정을 2회 이하로 줄임으로써, 레이저 스크라이빙 공정을 인한 기판 오염 문제 및 세정장비 추가로 인한 제조단가 상승 문제를 최소화할 수 있다. First, by reducing the laser scribing process to less than two times, the present invention can minimize the substrate contamination problem due to the laser scribing process and the manufacturing cost increase due to the addition of cleaning equipment.

둘째, 본 발명은 콘택부에 의해 노출된 전면전극과 연결선 사이에 도전성 부 재를 추가로 형성함으로써 연결선의 단차 문제를 해소할 수 있다. Second, according to the present invention, a conductive member is additionally formed between the front electrode and the connection line exposed by the contact portion, thereby solving the problem of the level difference of the connection line.

셋째, 본 발명은 전면전극 상에 보조전극을 추가로 형성함으로써, 전면전극의 저항으로 인한 전력손실 문제를 극소화할 수 있다. Third, the auxiliary electrode is additionally formed on the front electrode, so that the power loss due to the resistance of the front electrode can be minimized.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<박막형 태양전지><Thin-film solar cell>

제1실시예First Embodiment

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양 전지의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A라인의 단면도이고, 도 2c는 도 2a의 B-B라인의 단면도이다. 2A is a plan view of a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A, and FIG. 2C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 2A.

도 2a 내지 도 2c, 특히, 도 2b에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지는, 기판(100), 전면전극(200), 반도체층(300), 투명도전층(400), 절연층(500), 후면전극(600), 및 연결선(700)을 포함하여 이루어진다. 2B, the thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention includes a substrate 100, a front electrode 200, a semiconductor layer 300, a transparent conductive layer 400 An insulating layer 500, a rear electrode 600, and a connecting line 700.

상기 기판(100)은 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. The substrate 100 may be made of glass or transparent plastic.

상기 전면전극(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되는데, 단위셀 간의 분리를 위한 분리부(450)를 사이에 두고 복수 개가 이격 배열되어 형성된다. The front electrode 200 is formed on the substrate 100, and a plurality of the front electrodes 200 are arranged with a separation unit 450 for separating the unit cells therebetween.

상기 전면전극(200)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F, 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. 상기 전면전극(200)은 태양광이 입사되는 면에 형성되기 때문에 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하기 위해서 상기 전면전극(200)의 표면은 울퉁불퉁한 요철구조로 형성할 수 있다. The front electrode 200 is ZnO, ZnO: may be formed of a transparent conductive material, such as F, or ITO (Indium Tin Oxide): B , ZnO: Al, ZnO: H, SnO 2, SnO 2. Since the front electrode 200 is formed on the side where the sunlight is incident, the surface of the front electrode 200 may be formed in a rugged concavo-convex structure so that incident sunlight can be absorbed into the solar cell as much as possible. have.

상기 반도체층(300)은 상기 전면전극(200) 상에 형성되는데, 상기 분리부(450)를 사이에 두고 복수 개가 이격 배열되어 형성된다. 또한, 상기 반도체층(300)의 일측에는 콘택부(350)가 형성되어 있어 상기 콘택부(350)에 의해 상기 반도체층(300) 아래의 전면전극(200)이 노출된다. The semiconductor layer 300 is formed on the front electrode 200, and a plurality of the semiconductor layers 300 are spaced apart from each other with the separator 450 interposed therebetween. A contact portion 350 is formed on one side of the semiconductor layer 300 so that the front electrode 200 under the semiconductor layer 300 is exposed by the contact portion 350.

상기 반도체층(300)은 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘과 같은 실리콘계 반도체물질로 이루어질 수 있다. 상기 반도체층(300)은 P형 반도체층, I형 반도체층 및 N형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성하며, 이 경우, I형 반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어 각각 P형 반도체층 및 N형 반도체층에서 수집되게 된다. 한편, 상기 반도체층(300)을 PIN구조로 형성할 경우에는 P형 반도체층을 먼저 형성하고, 그 후에 I형 반도체층 및 N형 반도체층을 순서대로 형성하는 것이 바람직한데, 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다. The semiconductor layer 300 may be formed of a silicon-based semiconductor material such as amorphous silicon or microcrystalline silicon. The semiconductor layer 300 is formed of a PIN structure in which a P-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and an N-type semiconductor layer are stacked in this order. In this case, the I- And electrons generated by the sunlight are drifted by the electric field to be collected in the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer, respectively. On the other hand, when the semiconductor layer 300 is formed as a PIN structure, it is preferable to form the P-type semiconductor layer first and then form the I-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer in order, The drift mobility of holes is low due to the drift mobility of electrons, so that the P-type semiconductor layer is formed close to the light receiving surface in order to maximize collection efficiency by incident light.

상기 투명도전층(400)은 상기 반도체층(300) 상에 형성되는데, 상기 분리부(450)를 사이에 두고 복수 개가 이격 배열되어 형성된다. 또한, 상기 투명도전층(400)의 일측에는 콘택부(350)가 형성되어 있어 상기 콘택부(350)에 의해 상기 반도체층(300) 아래의 전면전극(200)이 노출된다. The transparent conductive layer 400 is formed on the semiconductor layer 300, and a plurality of the transparent conductive layers 400 are spaced apart from each other with the separator 450 interposed therebetween. A contact portion 350 is formed on one side of the transparent conductive layer 400 so that the front electrode 200 under the semiconductor layer 300 is exposed by the contact portion 350.

상기 투명도전층(400)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, Ag와 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. 상기 투명도전층(400)은 생략하는 것도 가능하지만, 태양전지의 효율증진을 위해서는 상기 투명도전층(400)을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 투명도전층(400)을 형성하게 되면 상기 반도체층(300)을 투과한 태양광이 상기 투명도전층(400)을 통과하면서 산란을 통해 다양한 각으로 진행하게 되어, 상기 후면전극(600)에서 반사되어 상기 반도체층(300)으로 재입사되는 광의 비율이 증가될 수 있기 때문이다. The transparent conductive layer 400 may be formed of a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, ZnO: H, and Ag. Although the transparent conductive layer 400 may be omitted, it is preferable to form the transparent conductive layer 400 in order to improve the efficiency of the solar cell. This is because, when the transparent conductive layer 400 is formed, sunlight transmitted through the semiconductor layer 300 passes through the transparent conductive layer 400 and scatters at various angles, The ratio of the light reflected back to the semiconductor layer 300 may be increased.

상기 절연층(500)은 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 일부 영역 위에 형성되어 상기 연결선(700) 형성시 쇼트(short)가 발생하는 것을 방지한다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 또한, 상기 절연층(500)은 상기 분리부(250) 내에 형성되어 단위셀 간의 분리를 강화할 수 있다. 도 2a에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(350) 및 분리부(250)에 형성되는 절연층(500)은 분리되지 않고 전체적으로 연결된 구조를 이루게 된다. 상기 절연층(500)은 광투과율 저하를 방지하기 위해서 SiO2, TiO2, SiNx, SiON와 같은 투명한 절연물질로 이루어질 수 있다. The insulating layer 500 is formed on a part of the front electrode 200 exposed by the contact part 350 to prevent a short circuit from occurring when the connection line 700 is formed. A detailed description thereof will be described later. In addition, the insulating layer 500 may be formed in the separator 250 to enhance separation between unit cells. 2A, the insulating layer 500 formed on the contact part 350 and the separating part 250 is not separated, but is integrally connected. The insulating layer 500 may be formed of a transparent insulating material such as SiO 2 , TiO 2 , SiN x , or SiON to prevent a decrease in light transmittance.

상기 후면전극(600)은 상기 투명도전층(400) 상에 형성되는데, 상기 분리부(450)를 사이에 두고 복수 개가 이격 배열되어 형성된다. 상기 후면전극(600)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. The rear electrode 600 is formed on the transparent conductive layer 400, and a plurality of the rear electrodes 600 are arranged with the separator 450 interposed therebetween. The rear electrode 600 may be formed of a material such as Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Metal.

상기 연결선(700)은 도 2a 및 도 2c에서 알 수 있듯이, 상기 전면전극(200) 및 그와 이웃하는 상기 후면전극(600)을 전기적으로 연결하여, 태양전지의 복수 개의 단위셀 들이 전체적으로 직렬로 연결될 수 있도록 한다. 상기 연결선(700)은, 상기 절연층(500)이 형성되지 않은 콘택부(350)에서부터 시작하여, 보다 구체적으로는, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 상면에서부터 시작하여, 상기 절연층(500)의 상면을 경유하여 이웃하는 후면전극(600)까지 연장됨으로써, 상기 전면전극(200) 및 그와 이웃하는 상기 후면전극(600)을 전기적으로 연결한다. 여기서, 도 2c를 참조하면, 상기 절연층(500)이 형성되어 있지 않으면, 상기 연결선(700) 형성시 상기 전면전극(200) 간의 전기적 연결이 이루어져 쇼트가 발생할 우려가 있기 때문에, 전술한 바와 같이 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 일부 영역 위에 절연층(500)을 형성한 것이다. As shown in FIGS. 2A and 2C, the connection line 700 electrically connects the front electrode 200 and the neighboring rear electrode 600, so that a plurality of unit cells of the solar cell are connected in series . The connection line 700 starts from the contact portion 350 where the insulating layer 500 is not formed, more specifically, from the top surface of the front electrode 200 exposed by the contact portion 350 And extends to the neighboring rear electrode 600 via the upper surface of the insulating layer 500 to electrically connect the front electrode 200 and the neighboring rear electrode 600. Referring to FIG. 2C, if the insulating layer 500 is not formed, electrical connection may be established between the front electrodes 200 when the connection line 700 is formed, which may cause a short circuit. Therefore, And an insulating layer 500 is formed on a part of the front electrode 200 exposed by the contact part 350.

상기 전면전극(200) 및 후면전극(600)은 각각 박막형 태양전지의 전극으로 기능하는 것으로서, 이와 같은 전면전극(200) 및 후면전극(600)은 외부의 회로와 연결되어 전지를 구성하게 된다. 따라서, 도 2a에서 알 수 있듯이, 상기 후면전극(600)을 외부의 회로와 연결하기 위해서 상기 후면전극(600) 중 최외곽의 후면전극(600)에는 제1 버스라인(800a)이 연결되어 있고, 상기 전면전극(200)을 외부의 회로와 연결하기 위해서 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200) 중 최외곽의 전면전극(200)에는 제2 버스라인(800b)이 연결되어 있다. The front electrode 200 and the rear electrode 600 function as electrodes of a thin film solar cell. The front electrode 200 and the rear electrode 600 are connected to an external circuit to form a battery. 2A, in order to connect the rear electrode 600 to an external circuit, a first bus line 800a is connected to the outermost rear electrode 600 of the rear electrodes 600 A second bus line 800b is connected to the outermost front electrode 200 among the front electrodes 200 exposed by the contact unit 350 to connect the front electrode 200 to an external circuit have.

이하에서 설명하는 제2실시예 및 제3실시예에서는 전술한 제1실시예에서와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. In the second and third embodiments described below, the same reference numerals are assigned to the same components as those in the first embodiment, and a detailed description of the same components will be omitted.

제2실시예Second Embodiment

도 3a는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A라인의 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 B-B라인의 단면도이다. 3A is a plan view of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A, and FIG. 3C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 3A.

본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지는 연결선(700)의 단차를 줄이기 위해서 전면전극(200)과 연결선(700) 사이에 도전성 부재(210)가 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지와 동일하다. The thin film solar cell according to the second embodiment of the present invention may have a structure in which the conductive member 210 is additionally formed between the front electrode 200 and the connection line 700 in order to reduce the level difference of the connection line 700, Type solar cell according to the first embodiment of the present invention.

즉, 전술한 도 2c를 참조하면, 본 발명의 제1실시예의 경우는, 연결선(700)이 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 상면에서부터 시작하여, 절연층(500)의 상면을 경유하여 이웃하는 후면전극(600)까지 연장됨으로써, 상기 전면전극(200)과 절연층(500) 사이의 높이차로 인하여 상기 연결선(700)에 단차가 생기게 된다. 2C, the connecting line 700 may be formed on the insulating layer 500, starting from the top surface of the front electrode 200 exposed by the contact portion 350. In this case, A step is formed on the connection line 700 due to a difference in height between the front electrode 200 and the insulating layer 500. In addition,

이와 같은 단점을 해결하기 위해서, 본 발명의 제2실시예의 경우는, 도 3a 내지 도 3c, 특히, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)과 상기 연결선(700) 사이에 도전성 부재(210)를 추가로 형성함으로써, 연결선(700)의 단차 문제를 해소한 것이다. In order to solve such disadvantages, in the case of the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3A to 3C, and particularly FIG. 3C, the front electrode 200 exposed by the contact portion 350, By further forming the conductive member 210 between the connection lines 700, the step difference problem of the connection line 700 is solved.

제3실시예Third Embodiment

도 4a는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A라인의 단면도이고, 도 4c는 도 4a의 B-B라인의 단면도이다. 4A is a plan view of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 4A, and FIG. 4C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 4A.

본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는 전면전극(200)과 반도체층(300) 사이에 보조전극(250)이 추가로 형성된 것을 제외하고, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지와 동일하다. The thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention is the same as the thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention except that the auxiliary electrode 250 is additionally formed between the front electrode 200 and the semiconductor layer 300 It is the same as a thin film solar cell.

기판이 대면적화될 경우 비록 박막 태양전지를 단위셀로 분리한다 하더라도 전면전극(200)의 저항 증가로 인한 전력손실이 문제될 수 있기 때문에, 본 발명의 제3실시예의 경우는 상기 전면전극(200) 상에 보조전극(250)을 추가로 형성함으로써, 전면전극(200)의 저항 증가로 인한 전력손실 문제를 극소화하도록 한 것이다. Even if the thin film solar cell is divided into unit cells, power loss due to increase in resistance of the front electrode 200 may be a problem. Therefore, in the case of the third embodiment of the present invention, the front electrode 200 The auxiliary electrode 250 is additionally formed on the front electrode 200 to minimize the power loss due to the increase in the resistance of the front electrode 200. [

상기 보조전극(250)은, 도 4a에서 알 수 있듯이, 단위셀 마다 형성되며, 도 4a에 도시된 패턴만으로 한정되는 것은 아니고, 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 4A, the auxiliary electrode 250 is formed for each unit cell, and is not limited to the pattern shown in FIG. 4A, but may be formed in various patterns.

도 4a에는 상기 보조전극(250)이 콘택부(350)에는 형성되지 않은 모습을 도시하였지만, 상기 보조전극(250)을 콘택부(350)까지 연장되도록 형성할 수 있다. 이와 같이 보조전극(250)이 콘택부(350)까지 연장될 경우에는, 전면전극(200)과 연결되는 연결선(700)이 상기 보조전극(250)을 통해 상기 전면전극(200)과 연결되도록 구성할 수 있다. 즉, 도 4c에서, 상기 전면전극(200)과 연결선(700) 사이에 보조전극(250)이 추가로 형성될 수 있다. Although the auxiliary electrode 250 is not formed in the contact portion 350 in FIG. 4A, the auxiliary electrode 250 may extend to the contact portion 350. When the auxiliary electrode 250 extends to the contact part 350, the connection line 700 connected to the front electrode 200 is connected to the front electrode 200 through the auxiliary electrode 250 can do. That is, in FIG. 4C, an auxiliary electrode 250 may be further formed between the front electrode 200 and the connection line 700.

상기 보조전극(250)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속을 이용할 수 있다. The auxiliary electrode 250 may be formed of Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Metal can be used.

한편, 본 발명은 전술한 제2실시예와 제3실시예를 조합한 박막형 태양전지를 포함한다. 즉, 연결선(700)의 단차를 줄이기 위해서 전면전극(200)과 연결선(700) 사이에 도전성 부재(210)가 추가로 형성됨과 더불어, 전면전극(200)의 저항으로 인 한 전력손실을 해소하기 위해서 전면전극(200)과 반도체층(300) 사이에 보조전극(250)이 추가로 형성될 수 있다. Meanwhile, the present invention includes a thin film solar cell in which the above-described second and third embodiments are combined. In order to reduce the level difference of the connection line 700, a conductive member 210 is additionally formed between the front electrode 200 and the connection line 700. In addition, the power loss due to the resistance of the front electrode 200 is eliminated An auxiliary electrode 250 may be additionally formed between the front electrode 200 and the semiconductor layer 300.

<박막형 태양전지의 제조방법><Manufacturing Method of Thin Film Solar Cell>

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 평면도이고, 도 6a 내지 도 6e는 각각 도 5a 내지 도 5e의 A-A라인에 해당하는 단면도이다. FIGS. 5A to 5E are plan views showing a manufacturing process of a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6E are cross-sectional views taken along line A-A of FIGS. 5A to 5E, respectively.

도 5a 내지 도 5e, 및 도 6a 내지 도 6e에 따른 박막형 태양전지의 제조공정은 전술한 도 2a 내지 도 2c에 따른 박막형 태양전지의 제조공정에 대한 것이다. 5A to 5E and FIGS. 6A to 6E, the manufacturing process of the thin film solar cell according to the above-described FIGS. 2A to 2C is described.

우선, 도 5a 및 도 6a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 전면전극층(200a)을 형성하고, 상기 전면전극층(200a) 상에 반도체층(300a)을 형성하고, 상기 반도체층(300a) 상에 투명도전층(400a)을 형성한다. 5a and 6a, a front electrode layer 200a is formed on a substrate 100, a semiconductor layer 300a is formed on the front electrode layer 200a, and the semiconductor layer 300a is formed on the front electrode layer 200a. A transparent conductive layer 400a is formed.

상기 전면전극층(200a)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide), 등과 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(Sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하기 위해서 상기 전면전극(200)에 텍스처(texturing) 가공공정을 수행하여 그 표면을 요철구조로 형성할 수 있다. The front electrode layer (200a) is ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO 2, SnO 2: F, ITO (Indium Tin Oxide), sputtering a transparent conductive material (Sputtering) method or the MOCVD (Metal Organic such as Chemical Vapor Deposition) method or the like. A texturing process may be performed on the front electrode 200 so that the sunlight can be absorbed to the inside of the solar cell as much as possible.

상기 반도체층(300a)은 실리콘계 반도체물질을 플라즈마 CVD법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The semiconductor layer 300a may be formed using a silicon-based semiconductor material by a plasma CVD method or the like.

상기 투명도전층(400a)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, Ag와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(Sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 투명도전층(400a)의 형성공정은 생략하는 것도 가능하다. The transparent conductive layer 400a may be formed using a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, or Ag by a sputtering method or an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. The process of forming the transparent conductive layer 400a may be omitted.

다음, 도 5b 및 도 6b에서 알 수 있듯이, 상기 반도체층(300a) 및 투명도전층(400a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(350)를 형성하고, 상기 전면전극층(200a), 반도체층(300a) 및 투명도전층(400a)의 소정영역을 제거하여 분리부(450)를 형성한다. 5B and 6B, a predetermined region of the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a is removed to form a contact portion 350, and the front electrode layer 200a, the semiconductor layer 300a And the predetermined region of the transparent conductive layer 400a are removed to form the separation portion 450. [

상기 콘택부(350) 및 분리부(450)는 레이저 스크라이빙 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 1회 레이저 스크라이빙 공정을 통해 상기 콘택부(350)를 먼저 형성하고 다음에 1회 레이저 스크라이빙 공정을 통해 상기 분리부(450)를 형성할 수 있다. 또한, 1회의 레이저 스크라이빙 공정을 통해 상기 콘택부(350)를 형성함과 동시에 상기 분리부(450) 중 반도체층(300a)과 투명도전층(400a)의 소정영역을 제거하고 다음에 상기 분리부(450) 중 전면전극층(200a)을 제거하여 분리부(450)를 완성할 수도 있다. The contact portion 350 and the separation portion 450 may be formed using a laser scribing process. At this time, the contact portion 350 may be formed first through the laser scribing process once, and then the separation portion 450 may be formed through the laser scribing process once. In addition, the contact portion 350 is formed through one laser scribing process, and a predetermined region of the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a in the separation portion 450 is removed, The separator 450 may be completed by removing the front electrode layer 200a.

상기 콘택부(350)는 상기 반도체층(300a) 및 투명도전층(400a)의 일측에 형성하며, 상기 콘택부(350)에 의해서 상기 반도체층(300a) 아래의 전면전극(200)이 노출된다. The contact part 350 is formed on one side of the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a and the front electrode 200 under the semiconductor layer 300a is exposed by the contact part 350. [

상기 분리부(450)는 상기 전면전극층(200a), 반도체층(300a) 및 투명도전층(400a)의 소정 영역에 형성하며, 상기 분리부(450)에 의해 기판(100)이 노출되어 박막 태양전지가 복수 개의 단위셀로 분리된다. 따라서, 상기 분리부(450)를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 전면전극(200), 반도체층(300) 및 투명도전층(400)이 형성된다. The separator 450 is formed on a predetermined region of the front electrode layer 200a, the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a. The separator 450 exposes the substrate 100, Are separated into a plurality of unit cells. Accordingly, a plurality of front electrodes 200, a semiconductor layer 300, and a transparent conductive layer 400 spaced apart from each other by the separator 450 are formed.

상기 콘택부(350) 및 분리부(450)는 도 5b에서와 같이 서로 교차되도록 형성될 수 있다. The contact part 350 and the separating part 450 may be formed to intersect with each other as shown in FIG. 5B.

한편, 상기 콘택부(350) 및 분리부(450)를 형성하기 전에 상기 투명도전층(400a)의 상면에 후면전극층을 형성하고, 그 후에 상기 콘택부(350) 및 분리부(450)를 형성할 수도 있으며, 이 경우에는 상기 반도체층(300a), 투명도전층(400a), 및 후면전극층의 소정영역을 제거하여 콘택부(350)를 형성하고, 상기 전면전극층(200a), 반도체층(300a), 투명도전층(400a), 및 후면전극층의 소정영역을 제거하여 분리부(450)를 형성한다. 상기 콘택부(350) 및 분리부(450)에 의해 소정 간격으로 이격되는 후면전극이 형성되게 되며, 후술하는 후면전극 형성공정(도 5d 및 도 6d공정)은 생략된다. A rear electrode layer is formed on the transparent conductive layer 400a before the contact part 350 and the separation part 450 are formed and then the contact part 350 and the separation part 450 are formed In this case, a predetermined region of the semiconductor layer 300a, the transparent conductive layer 400a, and the rear electrode layer is removed to form the contact portion 350, and the front electrode layer 200a, the semiconductor layer 300a, The transparent conductive layer 400a, and a predetermined region of the rear electrode layer are removed to form the separation portion 450. [ A rear electrode spaced apart by a predetermined distance is formed by the contact part 350 and the separating part 450, and a rear electrode forming step (steps of FIG. 5D and FIG. 6D) to be described later is omitted.

다음, 도 5c 및 도 6c에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 일부 영역 상면 및 상기 분리부(450) 내에 절연층(500)을 형성한다. 5C and FIG. 6C, an insulating layer 500 is formed in the upper surface of the partial area of the front electrode 200 exposed by the contact part 350 and in the separating part 450.

상기 전면전극(200)의 일부 영역 상면에 형성되는 절연층(500)은 후술하는 연결선(700) 형성시 연결선(700)이 이웃하는 전면전극(200)과 동시에 연결됨으로써 쇼트(short)가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이고, 상기 분리부(450) 내에 형성되는 절연층(500)은 단위셀 간의 분리를 강화하기 위한 것임은 전술한 바와 동일하 다. The insulating layer 500 formed on the upper surface of the front electrode 200 is connected to the adjacent front electrode 200 at the same time when the connecting line 700 is formed to form a connection line 700, And that the insulating layer 500 formed in the separating unit 450 is for enhancing separation between unit cells.

상기 절연층(500)은 SiO2, TiO2, SiNx, SiON와 같은 투명한 절연물질을 스크린인쇄법(screen printing), 잉크젯인쇄법(inkjet printing), 그라비아인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉인쇄법(microcontact printing)을 이용하여 형성할 수 있다. The insulating layer 500 may be formed by depositing a transparent insulating material such as SiO 2 , TiO 2 , SiN x , SiON or the like using a screen printing method, an inkjet printing method, a gravure printing method, (Microcontact printing).

다음, 도 5d 및 도 6d에서 알 수 있듯이, 상기 투명도전층(400) 위에 후면전극(600)을 형성한다. 5D and 6D, a rear electrode 600 is formed on the transparent conductive layer 400. The rear electrode 600 is formed on the transparent conductive layer 400 as shown in FIG.

상기 후면전극(600)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속을 스크린인쇄법(screen printing), 잉크젯인쇄법(inkjet printing), 그라비아인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉인쇄법(microcontact printing)을 이용하여 형성할 수 있다. The rear electrode 600 may be formed of a material such as Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + The metal may be formed using screen printing, inkjet printing, gravure printing, or microcontact printing.

다음, 도 5e 및 도 6e에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200) 및 그와 이웃하는 상기 후면전극(600)을 전기적으로 연결하는 연결선(700)을 형성하여, 도 2a 내지 도 2c에 따른 박막형 태양전지의 제조를 완성한다. 5E and 6E, a connection line 700 for electrically connecting the front electrode 200 exposed by the contact portion 350 and the rear electrode 600 adjacent to the front electrode 200 is formed , The fabrication of the thin film solar cell according to Figs. 2A to 2C is completed.

상기 연결선(700)은 상기 절연층(500)이 형성되지 않은 영역, 즉, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 영역 위에서부터 시작하여 상기 절연층(500)의 상면을 경유하여 이웃하는 후면전극(600)까지 연장되도록 형성한다. The connection line 700 is formed on the upper surface of the insulating layer 500 starting from a region where the insulating layer 500 is not formed, that is, a region of the front electrode 200 exposed by the contact portion 350 And extends to the neighboring rear electrode 600 through the opening.

또한, 상기 연결선(700) 형성시, 외부의 회로와 연결하기 위해서 제1버스라 인 및 제2버스라인(800a, 800b)을 형성한다. 즉, 상기 후면전극(600) 중 최외곽의 후면전극(600)에 연결되는 제1 버스라인(800a)을 형성하고, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200) 중 최외곽의 전면전극(200)에 연결되는 제2 버스라인(800b)을 형성한다. When the connection line 700 is formed, a first bus line and a second bus line 800a and 800b are formed to connect to an external circuit. That is, a first bus line 800a connected to the outermost rear electrode 600 of the rear electrode 600 is formed, and the outermost one of the front electrodes 200 exposed by the contact unit 350 is formed. A second bus line 800b connected to the front electrode 200 is formed.

한편, 상기 연결선(700)의 단차를 줄이기 위해서, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)과 상기 연결선(700) 사이에 도전성 부재(210)를 추가로 형성함으로써, 도 3a 내지 도 3c에 따른 박막형 태양전지를 제조할 수 있다. 3A to 3C, a conductive member 210 is further formed between the front electrode 200 exposed by the contact unit 350 and the connection line 700 in order to reduce the level difference of the connection line 700, The thin film solar cell according to FIG. 3C can be manufactured.

즉, 도 5b(또는 도 6b) 공정 이후에, 상기 절연층(500)이 형성되지 않은 영역, 즉, 상기 콘택부(350)에 의해 노출된 전면전극(200)의 영역 위에 도전성 부재(210)를 형성하고, 그 후에 상기 도전성 부재(210) 위에 연결선(700)을 형성할 경우, 상기 연결선(700)의 단차 문제를 해소할 수 있다. That is, after the process of FIG. 5B (or FIG. 6B), the conductive member 210 is formed on the region where the insulating layer 500 is not formed, that is, the area of the front electrode 200 exposed by the contact portion 350, And then forming the connection line 700 on the conductive member 210, the problem of the level difference of the connection line 700 can be solved.

또한, 상기 전면전극(200)과 상기 반도체층(300) 사이에 보조전극(250)을 추가로 형성함으로써, 도 4a 내지 도 4c에 따른 박막형 태양전지를 제조할 수 있다. 4A to 4C can be manufactured by further forming an auxiliary electrode 250 between the front electrode 200 and the semiconductor layer 300. FIG.

즉, 도 5a(또는 도 6a) 공정시, 상기 전면전극층(200a)을 형성하고, 상기 전면전극층(200a)의 소정영역에 보조전극(250)을 형성하고, 그 후에 반도체층(300a)을 형성함으로써, 최종적으로 제조되는 박막형 태양전지가 도 4a 내지 도 4c와 같은 구조를 이루도록 할 수 있다. 이때, 상기 보조전극(250)을 상기 콘택부(350) 영역까지 연장형성함으로써, 상기 연결선(700)이 상기 보조전극(250)을 통해 상기 전면전극(200)과 연결되도록 구성할 수 있다. That is, in the step of FIG. 5A (or FIG. 6A), the front electrode layer 200a is formed, the auxiliary electrode 250 is formed in a predetermined region of the front electrode layer 200a, and then the semiconductor layer 300a is formed Thus, the thin film solar cell to be finally manufactured can have the structure as shown in FIGS. 4A to 4C. At this time, the auxiliary electrode 250 is extended to the contact portion 350 so that the connection line 700 is connected to the front electrode 200 through the auxiliary electrode 250.

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

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양 전지의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A라인의 단면도이고, 도 2c는 도 2a의 B-B라인의 단면도이다. 2A is a plan view of a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A, and FIG. 2C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 2A.

도 3a는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A라인의 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 B-B라인의 단면도이다. 3A is a plan view of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 3A, and FIG. 3C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 3A.

도 4a는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A라인의 단면도이고, 도 4c는 도 4a의 B-B라인의 단면도이다. 4A is a plan view of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 4A, and FIG. 4C is a sectional view taken along line B-B of FIG. 4A.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 평면도이다.5A to 5E are plan views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6e는 각각 도 5a 내지 도 5e의 A-A라인에 해당하는 단면도이다. 6A to 6E are sectional views corresponding to the line A-A in Figs. 5A to 5E, respectively.

<도면의 주요부의 부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS FIG.

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

210: 도전성 부재 250: 보조전극210: conductive member 250: auxiliary electrode

300: 반도체층 350: 콘택부300: semiconductor layer 350:

400: 투명도전층 450: 분리부400: transparent top layer 450: separator

500: 절연층 600: 후면전극500: insulating layer 600: rear electrode

700: 연결선 800a, 800b: 제1, 제2버스라인700: connection line 800a, 800b: first and second bus lines

Claims (17)

기판;Board; 상기 기판 상에서 단위셀간 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 전면전극;A plurality of front electrodes spaced apart from each other with a unit cell separator interposed therebetween; 상기 전면전극 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 반도체층;A plurality of semiconductor layers spaced apart from each other on the front electrode with the separator interposed therebetween; 상기 반도체층 상에서 상기 분리부를 사이에 두고 이격 배열되는 복수 개의 후면전극; 및 A plurality of rear electrodes spaced apart from each other on the semiconductor layer with the separator interposed therebetween; And 상기 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하기 위한 연결선을 포함하여 이루어지고, And a connection line for electrically connecting the front electrode and the neighboring rear electrode, 상기 반도체층의 일측에는 콘택부가 형성되어 있어 상기 콘택부에 의해 상기 반도체층 아래의 전면전극이 노출되고, 상기 연결선은 상기 노출된 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하고, Wherein a contact portion is formed on one side of the semiconductor layer so that a front electrode under the semiconductor layer is exposed by the contact portion, the connecting line electrically connecting the exposed front electrode and the neighboring rear electrode, 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 일부 영역 위에는 절연층이 형성되어 있고, 상기 연결선은 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 나머지 영역 위에서부터 시작하여 상기 절연층의 상면을 경유하여 상기 이웃하는 후면전극까지 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. Wherein an insulating layer is formed on a portion of the front electrode exposed by the contact portion and the connecting line is formed on the upper surface of the insulating layer starting from a remaining region of the front electrode exposed by the contact portion, And extending to the back electrode. 삭제delete 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 절연층은 상기 분리부에 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. Wherein the insulating layer is further formed on the separator. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 연결선의 단차를 줄이기 위해서, 상기 노출된 전면전극과 상기 연결선 사이에 도전성 부재가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And a conductive member is additionally formed between the exposed front electrode and the connection line to reduce a level difference of the connection line. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 3, and 4, 상기 전면전극과 상기 반도체층 사이에 보조전극이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And an auxiliary electrode is further formed between the front electrode and the semiconductor layer. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 보조전극은 상기 콘택부까지 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And the auxiliary electrode extends to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 기판 상에 전면전극층을 형성하는 공정;Forming a front electrode layer on a substrate; 상기 전면전극층 상에 반도체층을 형성하는 공정;Forming a semiconductor layer on the front electrode layer; 상기 반도체층의 소정영역을 제거하여 콘택부를 형성함으로써, 상기 반도체층 아래의 전면전극층을 노출하는 공정;Exposing a front electrode layer under the semiconductor layer by removing a predetermined region of the semiconductor layer to form a contact portion; 상기 전면전극층과 반도체층의 소정영역을 제거하여 분리부를 형성함으로써, 상기 분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 전면전극 및 반도체층을 형성하는 공정; Forming a front electrode and a semiconductor layer by removing a predetermined region of the front electrode layer and the semiconductor layer to form a separation portion, thereby forming a plurality of front electrodes and a semiconductor layer spaced apart from each other by the separation portion; 상기 반도체층 상에 후면전극을 형성하는 공정; 및 Forming a rear electrode on the semiconductor layer; And 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극 및 그와 이웃하는 상기 후면전극을 전기적으로 연결하는 연결선을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지의 제조방법. And forming a connection line electrically connecting the front electrode exposed by the contact portion and the neighboring rear electrode. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 일부 영역 위에 절연층을 형성하는 공정을 추가로 포함하고, Further comprising the step of forming an insulating layer on a partial area of the front electrode exposed by the contact portion, 상기 연결선은 상기 콘택부에 의해 노출된 전면전극의 나머지 영역 위에서부터 시작하여 상기 절연층의 상면을 경유하여 상기 이웃하는 후면전극까지 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein the connecting line is formed to extend from the upper surface of the front electrode exposed by the contact portion to the neighboring rear electrode via the upper surface of the insulating layer. 제10항에 있어서, 11. The method of claim 10, 상기 절연층은 상기 분리부에 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein the insulating layer is further formed on the separator. 제10항에 있어서, 11. The method of claim 10, 상기 연결선의 단차를 줄이기 위해서, 상기 노출된 전면전극과 상기 연결선 사이에 도전성 부재를 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법.Wherein a conductive member is additionally formed between the exposed front electrode and the connection line to reduce a level difference of the connection line. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 13. The method according to any one of claims 9 to 12, 상기 전면전극과 상기 반도체층 사이에 보조전극을 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein an auxiliary electrode is additionally formed between the front electrode and the semiconductor layer. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13, 상기 보조전극은 상기 콘택부까지 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein the auxiliary electrode is formed to extend to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 반도체층 상에 후면전극을 형성하는 공정 이후에, 상기 콘택부 형성공정과 분리부 형성공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein the step of forming the contact portion and the step of forming the separating portion are performed after the step of forming the back electrode on the semiconductor layer.
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