KR101476125B1 - Thin film type Solar Cell and Method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 일면을 식각하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 소정의 요철 패턴을 일면에 구비한 기판을 형성하는 공정; 상기 요철 패턴을 일면을 구비한 기판 상에 제1전극을 형성하는 공정; 상기 제1전극 상에 제1반도체층을 형성하는 공정; 및 상기 제1반도체층 상에 제2전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지의 제조방법, 및 그 방법에 의해 제조된 박막형 태양전지에 관한 것으로서, A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a photoresist pattern on one surface of a substrate; Etching the one surface of the substrate using the photoresist pattern as a mask; Removing the photoresist pattern to form a substrate having a predetermined concavo-convex pattern on one surface thereof; Forming a first electrode on a substrate having one surface of the concavo-convex pattern; Forming a first semiconductor layer on the first electrode; And forming a second electrode on the first semiconductor layer. The present invention also relates to a thin film solar cell manufactured by the method,

본 발명에 따르면 요철패턴이 형성된 기판을 이용하여 박막형 태양전지를 제조함으로써, 태양광의 유효흡수면적이 증가되어 광투과율이 증진되고 또한 태양광의 산란효과가 증가되게 되어, 태양전지의 효율이 향상된다. According to the present invention, by manufacturing a thin film solar cell using a substrate having a concavo-convex pattern formed thereon, the effective absorption area of sunlight is increased, the light transmittance is increased, the scattering effect of sunlight is increased, and the efficiency of the solar cell is improved.

박막형 태양전지, 요철패턴 Thin-film solar cell, uneven pattern

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 투과율 및 산란율이 증진되는 기판을 이용함으로써 전지효율이 향상되는 박막형 태양전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film type solar cell, and more particularly, to a thin film type solar cell in which the cell efficiency is improved by using a substrate having improved transmittance and egg production rate.

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 있 다. Such a solar cell can be classified into a substrate type solar cell and a thin film type 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 제조되는데, 이하, 도면을 참조로 종래의 박막형 태양전지에 대해서 설명하기로 한다. 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. Hereinafter, Will be described.

도 1은 종래의 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional thin-film solar cell.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 박막형 태양전지는 기판(10), 상기 기판(10) 상에 형성된 전면전극(20), 상기 전면전극(20) 상에 형성된 반도체층(30), 상기 반도체층(30) 상에 형성된 후면전극(50)을 포함하여 이루어진다. 1, a conventional thin film solar cell includes a substrate 10, a front electrode 20 formed on the substrate 10, a semiconductor layer 30 formed on the front electrode 20, And a back electrode (50) formed on the substrate (30).

상기 전면전극(20)은 태양전지의 (+)전극을 구성하는 것으로서, 상기 전면전극(20)은 태양광이 입사되는 면에 형성되기 때문에 투명한 도전물질로 이루어진다. The front electrode 20 constitutes a positive electrode of the solar cell and the front electrode 20 is formed of a transparent conductive material since it is formed on a surface on which sunlight is incident.

상기 반도체층(30)은 실리콘과 같은 반도체물질을 이용하여 형성하는데, 보다 구체적으로는 P(positive)형 반도체층, I(Intrinsic)형 반도체층 및 N(Negative)형 반도체층으로 이루어진 소위 PIN구조로 형성한다. The semiconductor layer 30 is formed using a semiconductor material such as silicon. More specifically, the semiconductor layer 30 includes a so-called PIN structure including a P-type semiconductor layer, an I (Intrinsic) -type semiconductor layer, and an N .

상기 후면전극(50)은 태양전지의 (-)전극을 구성하는 것으로서, 상기 후면전극(50)은 Al과 같은 도전금속으로 이루어진다. The rear electrode 50 constitutes a negative electrode of the solar cell, and the rear electrode 50 is made of a conductive metal such as Al.

이와 같은 종래의 박막형 태양전지는 상기 기판(10)으로 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 이와 같이 유리로 이루어진 기판(10)을 이용하여 박막형 태양전지를 제조할 경우, 태양광이 상기 기판(10)으로 입사할 때의 방향성과 태양광이 상기 기판(10)을 경유하여 상기 전면전극(20)으로 진입할 때의 방향성 사이에 차이가 크지 않게 된다. 즉, 태양광이 상기 기판(10)을 경유하면서 그 방향성의 변화가 크지 않기 때문에 결국 태양광의 포집능력에 한계가 있게 되어 태양전지의 효율향상을 기대할 수 없다. In such a conventional thin film solar cell, glass is generally used as the substrate 10. However, when the thin film solar cell is manufactured using the substrate 10 made of glass as described above, the orientation and sunlight when the sunlight is incident on the substrate 10 are transmitted through the substrate 10 to the front surface The difference in directionality when entering the electrode 20 is not large. That is, since the change of the directionality of the sunlight passing through the substrate 10 is not large, the solar collecting ability is limited, and the efficiency improvement of the solar cell can not be expected.

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 태양광의 투과율 및 산란율을 증진시켜 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 박막형 태양전지 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a thin film solar cell and a manufacturing method which can improve the efficiency of a solar cell by improving the transmittance and the egg production rate of sunlight.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 일면을 식각하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 소정의 요철 패턴을 일면에 구비한 기판을 형성하는 공정; 상기 요철 패턴을 일면을 구비한 기판 상에 제1전극을 형성하는 공정; 상기 제1전극 상에 제1반도체층을 형성하는 공정; 및 상기 제1반도체층 상에 제2전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a photoresist pattern on one surface of a substrate; Etching the one surface of the substrate using the photoresist pattern as a mask; Removing the photoresist pattern to form a substrate having a predetermined concavo-convex pattern on one surface thereof; Forming a first electrode on a substrate having one surface of the concavo-convex pattern; Forming a first semiconductor layer on the first electrode; And forming a second electrode on the first semiconductor layer. The present invention also provides a method of manufacturing a thin-film solar cell.

여기서, 상기 제1반도체층을 형성하는 공정 이후에, 상기 제1반도체층 상에 버퍼층을 형성하는 공정; 상기 버퍼층 상에 제2반도체층을 형성하는 공정; 및 상기 제2반도체층 상에 상기 제2전극을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. Forming a buffer layer on the first semiconductor layer after the step of forming the first semiconductor layer; Forming a second semiconductor layer on the buffer layer; And forming the second electrode on the second semiconductor layer.

상기 제1반도체층을 형성하는 공정 이후에, 상기 제1반도체층 상에 중앙전극을 형성하는 공정; 상기 중앙전극 상에 제2반도체층을 형성하는 공정; 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 및 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되는 상기 제2전극을 형성하는 공정을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴을 형성하지 않을 수 있다. Forming a center electrode on the first semiconductor layer after the step of forming the first semiconductor layer; Forming a second semiconductor layer on the center electrode; Removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer to form a contact portion; And forming the second electrode connected to the first electrode through the contact portion. In this case, the concavo-convex pattern may not be formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion.

본 발명은 또한, 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 일면을 식각하는 공정; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부를 일면에 구비한 기판을 준비하는 공정; 상기 기판 상에 제1분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제1전극을 형성하는 공정; 상기 제1전극 상에 제1반도체층을 도포한 후 상기 제1반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 및 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되며, 제2분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a photoresist pattern on one surface of a substrate; Etching the one surface of the substrate using the photoresist pattern as a mask; Removing the photoresist pattern to prepare a substrate having a pattern portion on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and an un-patterned portion on which a concavo-convex pattern is not formed on one surface; Forming a plurality of first electrodes spaced apart from each other with the first separator interposed therebetween; Forming a contact portion by applying a first semiconductor layer on the first electrode and removing a predetermined region of the first semiconductor layer; And forming a plurality of second electrodes connected to the first electrode through the contact part and spaced apart by a second separation part.

여기서, 상기 제1반도체층을 도포하는 공정 이후에, 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 버퍼층을 형성하고 상기 버퍼층 상에 제2반도체층을 도포하는 공정; 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 상기 콘택부를 형성하는 공정; 및 상기 제2반도체층 상에서, 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되며, 제2분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. A step of forming a buffer layer of a predetermined pattern on the first semiconductor layer and a second semiconductor layer on the buffer layer after the step of applying the first semiconductor layer; Removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer to form the contact portion; And forming a plurality of second electrodes on the second semiconductor layer, the plurality of second electrodes being connected to the first electrode through the contact portion and spaced apart from each other with the second separation portion interposed therebetween.

상기 제1반도체층을 도포하는 공정 이후에, 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 복수 개의 중앙전극을 형성하고 상기 중앙전극 상에 제2반도체층을 도포하는 공정; 및 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 상기 콘택부를 형성하는 공정; 및 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결됨과 더불어 상기 콘택부를 통해 이웃하는 상기 중앙전극과 전기적으로 연결되며, 제2분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. Forming a plurality of center electrodes of a predetermined pattern on the first semiconductor layer and applying a second semiconductor layer on the center electrode after the step of applying the first semiconductor layer; And removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer to form the contact portion; And forming a plurality of second electrodes that are connected to the first electrode through the contact portion and are electrically connected to the center electrode neighboring through the contact portion and spaced apart from each other with the second separation portion interposed therebetween, have.

상기 제1분리부, 상기 콘택부, 및 상기 제2분리부 중 적어도 하나는 상기 기판의 미패턴부와 대응하는 위치에 형성할 수 있다. At least one of the first separator, the contact, and the second separator may be formed at a position corresponding to the uncapped portion of the substrate.

상기 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정은, 상기 기판의 일면에 인쇄법을 이용하여 포토레지스트 패턴을 도포한 후 경화시키는 공정으로 이루어질 수 있다. The step of forming a photoresist pattern on one surface of the substrate may include a step of applying a photoresist pattern on one surface of the substrate using a printing method and curing the surface.

상기 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정은, 상기 기판의 일면에 포토레지스트층을 도포하는 공정; 상기 포토레지스트층 위에 소정의 마스크를 위치시키고 광을 조사하는 공정; 및 상기 광이 조사된 포토레지스트층을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정으로 이루어질 수 있다. The step of forming a photoresist pattern on one surface of the substrate includes the steps of: applying a photoresist layer to one surface of the substrate; Placing a predetermined mask on the photoresist layer and irradiating light; And developing the photoresist layer irradiated with the light to form a photoresist pattern.

상기 제2전극의 하면에 투명도전층을 형성하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. And forming a transparent conductive layer on the lower surface of the second electrode.

본 발명은 또한, 소정의 요철 패턴을 구비한 기판; 상기 기판 상에 형성된 제1전극; 상기 제1전극 상에 형성된 제1반도체층; 및 상기 제1반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지를 제공한다. The present invention also relates to a substrate having a predetermined concavo-convex pattern; A first electrode formed on the substrate; A first semiconductor layer formed on the first electrode; And a second electrode formed on the first semiconductor layer.

여기서, 상기 제1반도체층 상에 버퍼층이 형성되고, 상기 버퍼층 상에 제2반도체층이 형성되고, 상기 제2반도체층 상에 상기 제2전극이 형성될 수 있다. Here, a buffer layer may be formed on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer may be formed on the buffer layer, and the second electrode may be formed on the second semiconductor layer.

상기 제1반도체층 상에 중앙전극이 형성되고, 상기 중앙전극 상에 제2반도체층을 형성되고, 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역에는 콘택부가 형성되어 있고, 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 상기 제2전극이 연결될 수 있으며, 이때, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴이 형성되지 않을 수 있다. A center electrode is formed on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer is formed on the center electrode, a contact portion is formed in a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, The first electrode and the second electrode may be connected to each other. At this time, a concave-convex pattern may not be formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion.

본 발명은 또한, 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부를 구비한 기판; 상기 기판 상에 제1분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제1전극; 상기 제1전극 상에 콘택부를 구비하여 형성되는 제1반도체층; 및 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되며, 제2분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지를 제공한다. The present invention also relates to a substrate having a pattern portion on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and an un-patterned portion on which no concavo-convex pattern is formed; A plurality of first electrodes spaced apart from each other with a first separator interposed therebetween; A first semiconductor layer formed on the first electrode and having a contact portion; And a plurality of second electrodes connected to the first electrode through the contact portion and spaced apart by a second separator.

여기서, 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 버퍼층이 형성되어 있고, 상기 버퍼층 상에 상기 콘택부를 구비하는 제2반도체층이 형성되어 있고, 상기 제2반도체층 상에 상기 제2전극이 형성되어 있고, 상기 제2전극은 상기 제1반도체층 및 제2반도체층에 구비된 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결될 수 있다. Here, a buffer layer of a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer having the contact portion is formed on the buffer layer, and the second electrode is formed on the second semiconductor layer And the second electrode may be connected to the first electrode through the contact portion provided in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer.

상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 중앙전극을 형성되어 있고, 상기 중앙전극 상에 상기 콘택부를 구비하는 제2반도체층이 형성되어 있고, 상기 제2반도체층 상에 상기 제2전극이 형성되어 있고, 상기 제2전극은 상기 제1반도체층 및 제2반도체층에 구비된 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결됨과 더불어 이웃하는 상기 중앙전극과 연결될 수 있다. Wherein a center electrode of a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer having the contact portion is formed on the center electrode, and the second electrode is formed on the second semiconductor layer And the second electrode is connected to the first electrode through the contact portion provided in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and to the adjacent center electrode.

상기 제1분리부, 상기 콘택부, 및 상기 제2분리부 중 적어도 하나는 상기 기 판의 미패턴부와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. At least one of the first separator, the contact, and the second separator may be formed at a position corresponding to the micropattern of the substrate.

상기 제2전극 하면에 투명도전층이 추가로 형성될 수 있다. A transparent conductive layer may be further formed on the second electrode.

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 요철패턴이 형성된 기판을 이용하여 박막형 태양전지를 제조함으로써, 태양광의 유효흡수면적이 증가되어 광투과율이 증진되고 또한 태양광의 산란효과가 증가되게 된다. 따라서, 태양전지의 효율이 향상된다. First, according to the present invention, by manufacturing a thin film solar cell using a substrate having a concavo-convex pattern formed thereon, the effective absorption area of sunlight is increased, so that the light transmittance is increased and the scattering effect of sunlight is increased. Thus, the efficiency of the solar cell is improved.

둘째, 본 발명은 PIN구조의 제1반도체층 및 PIN구조의 제2반도체층을 형성함으로써 2개의 태양전지가 직렬로 연결되어 고효율을 달성할 수 있다.Second, by forming the first semiconductor layer having the PIN structure and the second semiconductor layer having the PIN structure, two solar cells can be connected in series to achieve high efficiency.

셋째, 본 발명은 제1전극, 제1반도체층 및 중앙전극의 조합에 의해 제1태양전지가 구성되고, 중앙전극, 제2반도체층 및 제2전극의 조합에 의해 제2태양전지가 구성되며, 상기 제1전극 및 제2전극이 연결되는 구조로 형성됨으로써, 2개의 태양전지가 병렬로 연결되어 고효율을 달성할 수 있다. Third, the first solar cell is constituted by the combination of the first electrode, the first semiconductor layer and the center electrode, and the second solar cell is constituted by the combination of the center electrode, the second semiconductor layer and the second electrode , And the first electrode and the second electrode are connected to each other. Thus, two solar cells are connected in parallel to achieve high efficiency.

넷째, 제1분리부, 콘택부 및 제2분리부 등을 레이저 스크라이빙 공정을 통해 형성할 때, 레이저 빔이 조사되는 기판의 영역에는 요철패턴을 형성하지 않음으로써 레이저 빔이 요철패턴으로 인해 굴절되는 것을 방지하여, 제1분리부, 콘택부 및 제2분리부 등을 정확한 위치에 형성할 수 있다. Fourth, when forming the first separator, the contact, and the second separator through the laser scribing process, the concavo-convex pattern is not formed in the region of the substrate to which the laser beam is irradiated, The first separator, the contact, and the second separator can be formed at precise positions.

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

제1실시예First Embodiment

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도이다. 2A to 2C are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.

우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, 소정의 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)을 준비한다. 2A, a substrate 100 having a predetermined concavo-convex pattern 110 on one surface thereof is prepared.

상기 소정의 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)은 도 7a 내지 도 7d에 도시한 공정을 통해 준비할 수 있는데, 이하 설명한다. The substrate 100 having the predetermined concavo-convex pattern 110 on one surface thereof can be prepared through the processes shown in FIGS. 7A to 7D, which will be described below.

도 7a에서 알 수 있듯이, 기판(100)을 준비한다. As shown in FIG. 7A, the substrate 100 is prepared.

상기 기판(100)의 준비공정은 기판(100)의 표면을 세정한 후 그 표면의 균일도를 검사하는 공정을 포함할 수 있다. The step of preparing the substrate 100 may include a step of cleaning the surface of the substrate 100 and then examining the uniformity of the surface of the substrate 100.

도 7b에서 알 수 있듯이, 상기 기판(100)의 일면에 포토레지스트(Photoresist) 패턴(130a)을 형성한다. 7B, a photoresist pattern 130a is formed on one surface of the substrate 100. As shown in FIG.

상기 포토레지스트 패턴(130a)은 스크린 인쇄법(screen printing), 잉크젯 인쇄법(inkjet printing), 그라비아 인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉 인쇄법(microcontact printing) 등과 같은 인쇄법을 이용하여 기판(100) 상에 직접 도포한 후 경화시키는 공정을 통해 형성할 수 있다. The photoresist pattern 130a is formed on the substrate 100 using a printing method such as screen printing, inkjet printing, gravure printing, or microcontact printing. ), And then curing it.

도 7c에서 알 수 있듯이, 상기 포토레지스트 패턴(130a)을 마스크로 하여 상기 기판(100)의 일면을 식각한다. 상기 기판(100)의 일면을 식각하는 공정은, 건식 식각 공정, 습식 식각 공정, 또는 연마재를 이용한 식각 공정으로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 7C, one surface of the substrate 100 is etched using the photoresist pattern 130a as a mask. The step of etching the first surface of the substrate 100 may include a dry etching process, a wet etching process, or an etching process using an abrasive.

도 7d에서 알 수 있듯이, 상기 포토레지스트 패턴(130a)을 제거하여, 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)을 완성한다. As shown in FIG. 7D, the photoresist pattern 130a is removed to complete the substrate 100 having the uneven pattern 110 on one surface.

상기 소정의 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)은 도 8a 내지 도 8f에 도시한 공정을 통해 준비할 수도 있다. 전술한 도 7a 내지 도 7d에 따른 공정과 동일한 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다. The substrate 100 having the predetermined concavo-convex pattern 110 on one surface thereof may be prepared through the processes shown in FIGS. 8A to 8F. A detailed description of the same portions as those of the processes according to the above-described Figs. 7A to 7D will be omitted.

도 8a에서 알 수 있듯이, 기판(100)을 준비한다. As shown in FIG. 8A, the substrate 100 is prepared.

도 8b에서 알 수 있듯이, 상기 기판(100)의 일면에 포토레지스트층(Photoresist)(130)을 형성한다. As shown in FIG. 8B, a photoresist 130 is formed on one surface of the substrate 100.

상기 포토레지스트층(130)을 형성하는 공정은, 롤을 이용하여 포토레지스트 필름을 기판(100)의 일면에 부착하는 공정으로 이루어질 수도 있고, 슬릿 노즐을 이용하여 포토레지스트 코팅액을 기판(100)의 일면에 도포하는 공정으로 이루어질 수도 있다. The step of forming the photoresist layer 130 may include a step of attaching a photoresist film to one surface of the substrate 100 by using a roll or a step of forming a photoresist coating solution on the substrate 100 using a slit nozzle And a step of applying the coating solution on one surface.

도 8c에서 알 수 있듯이, 상기 포토레지스트층(130) 위에 소정의 마스크(140)를 위치시키고 광을 조사한다. 상기 마스크(140)는 광이 투과되는 제1영역(142)과 광이 투과되지 않는 제2영역(144)으로 이루어진다. 상기 제1영역(142) 및 제2영역(142)은 최종적인 기판의 요철 패턴(110)을 감안하여 적절히 조절한다. As shown in FIG. 8C, a predetermined mask 140 is placed on the photoresist layer 130 and light is irradiated. The mask 140 includes a first region 142 through which light is transmitted and a second region 144 through which light is not transmitted. The first region 142 and the second region 142 are appropriately adjusted in consideration of the final concavo-convex pattern 110 of the substrate.

도 8d에서 알 수 있듯이, 상기 광이 조사된 포토레지스트층(130)을 현상하여 포토레지스트 패턴(130a)을 형성한다. 도면에는 현상에 의해 광이 조사된 포토레지스트층(130)이 제거되어 포토레지스트 패턴(130a)이 완성된 경우를 도시하였지만, 포토레지스트층(130)을 구성하는 물질에 따라서 광이 조사되지 않은 포토레지스트층(130)이 현상에 의해 제거될 수도 있다. As shown in FIG. 8D, the photoresist layer 130 irradiated with the light is developed to form a photoresist pattern 130a. Although the photoresist pattern 130a having been irradiated with light by the development is removed to complete the photoresist pattern 130a in the drawing, the photoresist pattern 130a may be formed on the photoresist layer 130, The resist layer 130 may be removed by development.

도 8e에서 알 수 있듯이, 상기 포토레지스트 패턴(130a)을 마스크로 하여 상기 기판(100)의 일면을 식각한다. 8E, one surface of the substrate 100 is etched using the photoresist pattern 130a as a mask.

도 8f에서 알 수 있듯이, 상기 포토레지스트 패턴(130a)을 제거하여, 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)을 완성한다. As shown in FIG. 8F, the photoresist pattern 130a is removed, and the substrate 100 having the uneven pattern 110 on one surface is completed.

다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100) 상에 제1전극(200)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2B, the first electrode 200 is formed on the substrate 100 having the uneven pattern 110 on one surface thereof.

상기 제1전극(200)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. The first electrode 200 is ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO 2, SnO 2: F, ITO (Indium Tin Oxide), Metal ( a transparent conductive material sputtered (Sputtering) method, such as or MOCVD Organic Chemical Vapor Deposition) method or the like.

태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하기 위해서 상기 제1전극(200)에 텍스처(texturing) 가공공정을 수행하여 그 표면을 요철구조로 형성할 수 있다. 상기 텍스처 가공공정이란 물질 표면을 울퉁불퉁한 요철구조로 형성하여 마치 직물의 표면과 같은 형상으로 가공하는 공정으로서, 포토리소그라피법(photolithography)을 이용한 식각공정, 화학용액을 이용한 이방성 식각공 정(anisotropic etching), 또는 기계적 스크라이빙(mechanical scribing)을 이용한 홈 형성 공정 등을 통해 수행할 수 있다. 이와 같은 텍스처 가공공정을 상기 제1전극(200)에 수행하게 되면 입사되는 태양광이 태양전지 외부로 반사되는 비율은 감소하게 되며, 그와 더불어 입사되는 태양광의 산란에 의해 태양전지 내부로 태양광이 흡수되는 비율은 증가하게 되어, 태양전지의 효율이 증진되는 효과가 있다. A texturing process may be performed on the first electrode 200 so that solar light can be absorbed to the inside of the solar cell as much as possible so that the surface of the first electrode 200 may have a concave-convex structure. The texturing process is a process in which the surface of the material is formed into a rugged concave-convex structure so as to be processed into the same shape as the surface of the fabric. The process includes an etching process using photolithography, an anisotropic etching process using a chemical solution ), Or a groove forming process using mechanical scribing, or the like. If the texture process is performed on the first electrode 200, the ratio of the incident sunlight to the outside of the solar cell is reduced. In addition, scattering of the incident sunlight causes the sunlight And the efficiency of the solar cell is increased.

다음, 도 2c에서 알 수 있듯이, 상기 제1전극(200) 상에 반도체층(300), 투명도전층(400), 및 제2전극(500)을 차례로 형성한다. 2C, a semiconductor layer 300, a transparent conductive layer 400, and a second electrode 500 are sequentially formed on the first electrode 200. Next, as shown in FIG.

상기 반도체층(300)은 실리콘계 반도체물질을 플라즈마 CVD법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 반도체층(300)은 P형 반도체층, I형 반도체층 및 N형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있으며, 이와 같이 상기 반도체층(300)을 PIN구조로 형성하게 되면, 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 상기 제1전극(200) 상부에 P형 반도체층을 형성하고 이어서 I형 반도체층 및 N형 반도체층을 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 can be formed using a silicon-based semiconductor material by a plasma CVD method or the like. The semiconductor layer 300 may have a PIN structure in which a P-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and an N-type semiconductor layer are sequentially stacked. If the semiconductor layer 300 is formed in a PIN structure, The I-type semiconductor layer is depleted by the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer, and an electric field is generated therein, and holes and electrons generated by the sunlight are drifted by the electric field, The P-type semiconductor layer, and the N-type semiconductor layer. Meanwhile, when the semiconductor layer 300 is formed in a PIN structure, it is preferable to form a P-type semiconductor layer on the first electrode 200 and then form an I-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer. The reason for this is to form the P-type semiconductor layer close to the light receiving surface in order to maximize the collection efficiency by the incident light since the drift mobility of holes is low due to drift mobility of electrons.

상기 투명도전층(400)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(400)의 형성공정은 생략하는 것도 가능하지만, 태양전지의 효율증진을 위해서는 상기 투명도전층(400)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 투명도전층(400)을 형성하게 되면 상기 반도체층(300)을 투과한 태양광이 투명도전층(400)을 통과하면서 산란을 통해 다양한 각으로 진행하게 되어 상기 제2전극(500)에서 반사되어 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, or Ag by a sputtering method or an MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. Although it is possible to omit the step of forming the transparent conductive layer 400, it is preferable to form the transparent conductive layer 400 in order to improve the efficiency of the solar cell. That is, when the transparent conductive layer 400 is formed, the solar light transmitted through the semiconductor layer 300 passes through the transparent conductive layer 400 and propagates at various angles through scattering, And the proportion of the light re-incident on the semiconductor layer 300 can be increased.

상기 제2전극(500)은 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등과 같은 금속을 스퍼터링(Sputtering)법, 또는 인쇄(Printing)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The second electrode 500 may be formed of a metal such as Ag, Al, Ag + Mo, Ag + Ni, or Ag + Cu by a sputtering method or a printing method.

이와 같이, 본 발명은 요철패턴(110)이 형성된 기판(100)을 이용함으로써, 태양광의 유효흡수면적이 증가되어 광투과율이 증진되고 또한 태양광의 산란효과가 증가되게 된다. As described above, according to the present invention, by using the substrate 100 on which the concavo-convex pattern 110 is formed, the effective absorption area of sunlight is increased, the light transmittance is increased, and the scattering effect of sunlight is increased.

제2실시예Second Embodiment

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도로서, 이는 소위 탠덤(Tandem)구조의 박막형 태양전지의 제조공정에 관한 것이다. 전술한 제1실시예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention, which relates to a manufacturing process of a thin film solar cell of a so-called tandem structure. A detailed description of the same configuration as that of the above-described first embodiment will be omitted.

우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 소정의 요철 패턴(110)을 일면에 구비한 기판(100)을 준비한다. 3A, a substrate 100 having a predetermined concavo-convex pattern 110 on one surface thereof is prepared.

다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 기판(100) 상에 제1전극(200)을 형성한 다. Next, as shown in FIG. 3B, a first electrode 200 is formed on the substrate 100.

다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 제1전극(200) 상에 제1반도체층(310),버퍼층(330), 제2반도체층(350), 투명도전층(400), 및 제2전극(500)을 차례로 형성한다. 3C, a first semiconductor layer 310, a buffer layer 330, a second semiconductor layer 350, a transparent conductive layer 400, and a second electrode (not shown) are formed on the first electrode 200, 500 are sequentially formed.

상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)은 모두 P형 반도체층, I형 반도체층 및 N형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. The first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350 may be formed in a PIN structure in which a P-type semiconductor layer, an I-type semiconductor layer, and an N-type semiconductor layer are sequentially stacked.

상기 제1반도체층(310)은 PIN구조의 비정질 반도체물질로 형성하고, 상기 제2반도체층(350)은 PIN구조의 미세결정질 반도체물질로 형성할 수 있다. The first semiconductor layer 310 may be formed of an amorphous semiconductor material having a PIN structure and the second semiconductor layer 350 may be formed of a microcrystalline semiconductor material having a PIN structure.

상기 비정질 반도체물질은 단파장의 광을 잘 흡수하고 상기 미세결정질 반도체물질은 장파장의 광을 잘 흡수하는 특성이 있기 때문에, 비정질 반도체물질과 미세결정질 반도체물질을 조합할 경우 광흡수효율이 증진될 수 있다. 또한, 비정질 반도체물질은 장시간 빛에 노출될 경우 열화현상이 가속되는 문제가 있는데, 비정질 반도체물질을 태양광이 입사되는 면에 형성하고 미세결정질 반도체물질을 그 반대면에 형성할 경우 태양전지의 열화를 줄일 수 있는 효과가 있다. 따라서, 태양광이 입사되는 면에서 가까운 제1반도체층(310)을 비정질 반도체물질로 형성하고, 태양광이 입사되는 면에서 먼 제2반도체층(350)을 미세결정질 반도체물질로 형성할 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1반도체층(310)으로서 비정질반도체/게르마늄, 미세결정질 반도체 물질 등 다양하게 변경 이용할 수 있고, 상기 제2반도체층(350)으로서 비정질 반도체물질, 비정질반도체/게르마늄 등 다양하게 변경 이용할 수 있다.Since the amorphous semiconductor material absorbs light having a short wavelength and the microcrystalline semiconductor material has a property of absorbing light having a long wavelength, the light absorption efficiency can be improved when the amorphous semiconductor material and the microcrystalline semiconductor material are combined . In addition, there is a problem that the amorphous semiconductor material accelerates the deterioration phenomenon when exposed to light for a long time. When the amorphous semiconductor material is formed on the side where the sunlight is incident and the microcrystalline semiconductor material is formed on the opposite side, Can be reduced. Accordingly, the first semiconductor layer 310, which is closer to the side where the sunlight is incident, is formed of an amorphous semiconductor material and the second semiconductor layer 350 farther from the side where the sunlight is incident is formed of a microcrystalline semiconductor material . Alternatively, the first semiconductor layer 310 may be formed of amorphous semiconductor / germanium or a microcrystalline semiconductor material, and the second semiconductor layer 350 may include amorphous semiconductor material, amorphous semiconductor material, / Germanium and so on.

상기 버퍼층(330)은 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)의 사이에서 터널접합을 통해 생성된 정공 및 전자의 이동을 원활히 하는 역할을 하는 것으로서, ZnO와 같은 투명한 물질을 이용하여 형성할 수 있다. The buffer layer 330 functions to smooth the movement of holes and electrons generated through the tunnel junction between the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350. The buffer layer 330 may be formed of a transparent material such as ZnO Can be formed.

본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지는 PIN구조의 제1반도체층(310) 및 PIN구조의 제2반도체층(350)을 형성함으로써 2개의 태양전지가 직렬로 연결된 구조를 가지게 되어 태양전지의 개방전압을 높일 수 있기 때문에 보다 고효율을 달성할 수 있다.The thin film solar cell according to the second embodiment of the present invention has a structure in which two solar cells are connected in series by forming the first semiconductor layer 310 having the PIN structure and the second semiconductor layer 350 having the PIN structure, The open-circuit voltage of the battery can be increased, so that a higher efficiency can be achieved.

제3실시예Third Embodiment

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 4A to 4D are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention. A detailed description of the same configuration as that of the above-described embodiment will be omitted.

우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부(110) 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부(120)를 일면에 구비한 기판(100)을 준비한다. First, as shown in FIG. 4A, a substrate 100 having a pattern portion 110 having a predetermined concavo-convex pattern formed thereon and a pattern portion 120 having no concavo-convex pattern formed thereon is prepared.

상기 패턴부(110) 및 미패턴부(120)를 일면에 구비한 기판(100)은 도 7a 내지 도 7d에 도시한 공정 또는 도 8a 내지 도 8f에 도시한 공정에서 포토레지스트(Photoresist) 패턴(130a)을 변경함으로써 얻을 수 있다. The substrate 100 having the pattern unit 110 and the micro pattern unit 120 on one surface may be patterned by using a photoresist pattern in the process shown in FIGS. 7A to 7D or FIGS. 8A to 8F 130a.

다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 기판(100) 상에 소정 패턴의 제1전극(200)을 형성하고, 상기 제1전극(200) 상에 제1반도체층(310)을 형성하고, 상기 제1반도체층(310) 상에 소정 패턴의 중앙전극(370)을 형성하고, 상기 중앙전극(370) 상에 제2반도체층(350)을 형성한다. 4B, a first electrode 200 having a predetermined pattern is formed on the substrate 100, a first semiconductor layer 310 is formed on the first electrode 200, A center electrode 370 having a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer 310 and a second semiconductor layer 350 is formed on the center electrode 370.

상기 제1반도체층(310)은 P형 반도체층, I형 반도체층 및 N형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성하고, 상기 제2반도체층(350)은 N형 반도체층, I형 반도체층 및 P형 반도체층이 순서대로 적층된 NIP구조로 형성한다. The first semiconductor layer 310 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 laminated in order. The second semiconductor layer 350 includes an N-type semiconductor layer, an I- A semiconductor layer and a P-type semiconductor layer are stacked in this order.

상기 제1반도체층(310)은 비정질 반도체물질로 형성하고, 상기 제2반도체층(350)은 미세결정질 반도체물질로 형성할 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The first semiconductor layer 310 may be formed of an amorphous semiconductor material and the second semiconductor layer 350 may be formed of a microcrystalline semiconductor material. However, the present invention is not limited thereto.

상기 중앙전극(370)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질을 이용하여 형성한다. Be formed using a transparent conductive material, such as F, or ITO (Indium Tin Oxide): the center electrode (370) is ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO 2, SnO 2.

다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)의 소정 영역을 제거하여 콘택부(390)를 형성한다. 4C, a predetermined region of the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350 is removed to form a contact portion 390. Next, as shown in FIG.

상기 콘택부(390)를 형성하는 공정은 레이저 스크라이빙 공정을 이용할 수 있으며, 이때 상기 제1전극(200)이 노출되도록 상기 콘택부(390)를 형성한다. The contact portion 390 may be formed using a laser scribing process, and the contact portion 390 may be formed to expose the first electrode 200.

한편, 레이저 스크라이빙 공정시 레이저 빔이 조사되는 영역에 요철패턴이 형성되어 있으면 레이저 빔이 굴절되어 소정의 영역에 정확하게 콘택부(390)를 형성할 수 없게 된다. 따라서, 상기 레이저 빔은 요철패턴이 형성되지 않은 영역으로 조사되어야 하며, 그를 위해서 상기 콘택부(390)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. On the other hand, if a concave-convex pattern is formed in a region irradiated with a laser beam during the laser scribing process, the laser beam is refracted and the contact portion 390 can not be accurately formed in a predetermined region. Accordingly, the laser beam should be irradiated to a region where the concavo-convex pattern is not formed. For this purpose, the contact portion 390 is preferably formed at a position corresponding to the un-patterned portion 120 of the substrate 100.

다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200)과 연결되는 제2전극(500)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4D, a second electrode 500 connected to the first electrode 200 is formed through the contact portion 390.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 제2반도체층(350)과 제2전극(500) 사이에 투명도전층이 추가로 형성될 수 있다. Although not shown, a transparent conductive layer may be additionally formed between the second semiconductor layer 350 and the second electrode 500.

본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는, 상기 제1반도체층(310)이 PIN구조로 형성되고, 상기 제2반도체층(350)이 NIP구조로 형성됨으로써, 태양광에 의해 생성되는 정공은 P형 반도체층을 통해 제1전극(200) 및 제2전극(500)으로 수집되고 전자는 N형 반도체층을 통해 중앙전극(370)으로 수집된다. 한편, 상기 제1반도체층(310)이 NIP구조로 형성되고, 상기 제2반도체층(350)이 PIN구조로 형성될 수도 있다. In the thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention, the first semiconductor layer 310 is formed in a PIN structure and the second semiconductor layer 350 is formed in an NIP structure, The holes are collected into the first electrode 200 and the second electrode 500 through the P-type semiconductor layer, and the electrons are collected into the center electrode 370 through the N-type semiconductor layer. Meanwhile, the first semiconductor layer 310 may have a NIP structure and the second semiconductor layer 350 may have a PIN structure.

본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는, 제1전극(200), 제1반도체층(310) 및 중앙전극(370)의 조합에 의해 제1태양전지가 구성되고, 중앙전극(370), 제2반도체층(350) 및 제2전극(500)의 조합에 의해 제2태양전지가 구성되며, 제1전극(200) 및 제2전극(500)이 연결됨으로써, 도 9a에서와 같이 상기 제1태양전지와 제2태양전지가 병렬로 연결되는 구성을 갖게 된다. The thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention includes a first solar cell formed by a combination of a first electrode 200, a first semiconductor layer 310 and a center electrode 370, The second semiconductor layer 350 and the second electrode 500 constitute a second solar cell and the first electrode 200 and the second electrode 500 are connected to each other, And the first solar cell and the second solar cell are connected in parallel.

이와 같은 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는 전술한 제2실시예에 따른 박막형 태양전지와 비교할 때 제1태양전지 및 제2태양전지 사이에서 전류 매칭(Current matching)을 위한 공정이 요구되지 않는다는 장점이 있다. The thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention has a process for current matching between the first solar cell and the second solar cell as compared with the thin film solar cell according to the second embodiment There is an advantage that it is not required.

즉, 전술한 제2실시예에 따른 박막형 태양전지는 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350) 사이에서 전류 매칭(Current matching)을 위한 공정이 요구되는데, 이와 같은 전류 매칭을 위한 공정이 매우 까다로우며 만약 전류 매칭이 정확히 이루어지지 않을 경우에는 고효율을 달성할 수 없는 문제가 있다. That is, in the thin film solar cell according to the second embodiment, a process for current matching is required between the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350, And if the current matching is not performed correctly, there is a problem that high efficiency can not be achieved.

보다 구체적으로 설명하면, 전술한 제2실시예에서와 같이 2개의 태양전지가 직렬로 연결된 구조에서는 상기 제1반도체층(310)에서 생성된 전자가 상기 제2반도체층(350)으로 이동하기 위해서 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350) 사이에서 터널링 과정을 거처야 하고, 이와 같은 터널링이 최대화되면 전류 매칭이 이루어지게 된다. 이때, 상기 터널링을 최대화하기 위해서는 상기 버퍼층(330)의 두께, 상기 제2반도체층(350)의 두께 등을 최적화해야 하는데 그를 위해 작업시간이 많이 소요될 수 있고, 또한, 만약 그에 대한 최적화된 치수를 얻지 못할 경우에는 전류 매칭이 정확히 이루어지지 않게 되어 고효율의 태양전지를 구현할 수 없게 된다. More specifically, in the structure in which two solar cells are connected in series as in the second embodiment, electrons generated in the first semiconductor layer 310 are transferred to the second semiconductor layer 350 A tunneling process must be performed between the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350. When such tunneling is maximized, current matching is performed. At this time, in order to maximize the tunneling, the thickness of the buffer layer 330, the thickness of the second semiconductor layer 350 and the like must be optimized. Therefore, it takes a long time to perform the operation, If it is not obtained, the current matching is not accurately performed, and thus a high efficiency solar cell can not be realized.

그에 반하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는 제1전극(200), PIN구조의 제1반도체층(310) 및 중앙전극(370)의 조합에 의해 구성되는 제1태양전지와, 중앙전극(370), NIP구조의 제2반도체층(350) 및 제2전극(500)의 조합에 의해 구성되는 제2태양전지가 병렬로 연결되는 구성을 가짐으로써 제1태양전지 및 제2태양전지 사이에서 전류 매칭(Current matching)을 위한 공정이 요하지 않게 된다. 따라서, 전류 매칭을 위한 공정이 요하지 않으면서도, 기판에 입사된 태양광은 제1태양전지 및 제2태양전지 각각에서 흡수되어 전체 박막형 태양전지의 효율이 증진되는 효과를 얻을 수 있다. On the other hand, the thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention includes a first solar cell constituted by a combination of a first electrode 200, a first semiconductor layer 310 having a PIN structure, and a center electrode 370, The center electrode 370, the second semiconductor layer 350 of the NIP structure, and the second electrode 500 are connected in parallel to each other, so that the first and second solar cells and the second A process for current matching between the solar cells is not required. Accordingly, the solar light incident on the substrate is absorbed by each of the first solar cell and the second solar cell, so that the efficiency of the entire thin film solar cell can be improved without requiring a process for current matching.

제4실시예Fourth Embodiment

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제4실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도로서, 이는 박막형 태양전지를 복수 개의 단위셀로 나 누고 복수 개의 단위셀을 직렬로 연결한 구조를 갖는 박막형 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 5A to 5G are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin-film solar cell according to a fourth embodiment of the present invention, in which a thin-film solar cell is divided into a plurality of unit cells and a plurality of unit cells are connected in series Type solar cell having a structure of a thin film solar cell. A detailed description of the same configuration as that of the above-described embodiment will be omitted.

우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부(110) 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부(120)를 일면에 구비한 기판(100)을 준비한다. First, as shown in FIG. 5A, a substrate 100 having a pattern 110 on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and a pattern 120 on which a concavo-convex pattern is not formed is provided on one surface.

상기 패턴부(110)와 미패턴부(120)는 교번적으로 형성된다. The pattern units 110 and the non-pattern units 120 are alternately formed.

상기 패턴부(110) 및 미패턴부(120)를 일면에 구비한 기판(100)은 도 7a 내지 도 7d에 도시한 공정 또는 도 8a 내지 도 8f에 도시한 공정에서 포토레지스트(Photoresist) 패턴(130a)을 변경함으로써 얻을 수 있다. The substrate 100 having the pattern unit 110 and the micro pattern unit 120 on one surface may be patterned by using a photoresist pattern in the process shown in FIGS. 7A to 7D or FIGS. 8A to 8F 130a.

다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 기판(100) 상에 제1전극층(200a)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5B, a first electrode layer 200a is formed on the substrate 100. FIG.

다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 상기 제1전극층(200a)의 소정영역을 제거하여 제1분리부(250)를 형성한다. 따라서, 상기 제1분리부(250)를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제1전극(200)이 형성된다. Next, as shown in FIG. 5C, the first separator 250 is formed by removing a predetermined region of the first electrode layer 200a. Accordingly, a plurality of first electrodes 200 spaced apart from each other by the first separator 250 are formed.

상기 제1분리부(250)를 형성하는 공정은 레이저 빔을 이용한 레이저 스크라이빙 공정을 통해 수행할 수 있는데, 상기 레이저 빔이 조사되는 영역에 요철패턴이 형성되어 있으면 레이저 빔이 굴절되어 소정의 영역에 제1분리부(250)를 형성할 수 없게 된다. 따라서, 상기 레이저 빔은 요철패턴이 형성되지 않은 영역으로 조사되어야 하며, 그를 위해서 상기 제1분리부(250)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. The process of forming the first separator 250 may be performed through a laser scribing process using a laser beam. If a concave-convex pattern is formed in a region irradiated with the laser beam, the laser beam is refracted, The first separator 250 can not be formed. Therefore, it is preferable that the laser beam should be irradiated to a region where the concavo-convex pattern is not formed, and the first separator 250 is preferably formed at a position corresponding to the micropattern 120 of the substrate 100 Do.

다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 상기 제1전극(200) 상에 반도체층(300a) 및투명도전층(400a)을 차례로 도포한다. 5D, the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a are sequentially coated on the first electrode 200. Next, as shown in FIG.

다음, 도 5e에서 알 수 있듯이, 상기 반도체층(300a) 및 투명도전층(400a)의 소정영역을 제거하여 콘택부(390)를 형성한다. 따라서, 상기 콘택부(390)를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 반도체층(300) 및 투명도전층(400)이 형성된다. 5E, a predetermined region of the semiconductor layer 300a and the transparent conductive layer 400a is removed to form a contact portion 390. Next, as shown in FIG. Accordingly, a plurality of semiconductor layers 300 and a transparent conductive layer 400 spaced apart from each other by the contact portion 390 are formed.

상기 콘택부(390)를 형성하는 공정은 레이저 빔을 이용한 레이저 스크라이빙 공정을 통해 수행할 수 있으며, 전술한 바와 동일한 이유로, 상기 콘택부(390)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. The contact portion 390 may be formed by a laser scribing process using a laser beam. For the same reason as described above, the contact portion 390 may be formed in a non- 120 at the same time.

다음, 도 5f에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200)과 연결되는 제2전극층(500a)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5F, a second electrode layer 500a connected to the first electrode 200 is formed through the contact portion 390. Referring to FIG.

다음, 도 5g에서 알 수 있듯이, 제2전극층(500a)의 소정영역을 제거하여 제2분리부(550)를 형성한다. 따라서, 상기 제2분리부(550)를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극(500)이 형성된다. 5G, the second separator 550 is formed by removing a predetermined region of the second electrode layer 500a. Accordingly, a plurality of second electrodes 500 spaced apart from each other by the second separator 550 are formed.

상기 제2분리부(550)를 형성하는 공정은 레이저 빔을 이용한 레이저 스크라이빙 공정을 통해 수행할 수 있으며, 전술한 바와 동일한 이유로, 상기 제2분리부(550)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. The second separator 550 may be formed by a laser scribing process using a laser beam. For the same reason as described above, the second separator 550 may be formed on the substrate 100 It is preferable to form it at a position corresponding to the micro pattern part 120.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 반도체층(300a)을 제1반도체층으로 하여, 상기 제1반도체층을 도포하는 공정 이후에, 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 버퍼층을 형성하고 상기 버퍼층 상에 제2반도체층을 도포한 후, 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하고, 그 후에 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되는 제2전극을 형성함으로써, 소위 탠덤 구조의 박막형 태양전지를 단위셀로 나누어 직렬로 연결한 구조를 얻을 수도 있다. Although not shown, after the step of applying the first semiconductor layer using the semiconductor layer 300a as a first semiconductor layer, a buffer layer of a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer, Forming a contact portion by removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer after applying the second semiconductor layer and then forming a second electrode connected to the first electrode through the contact portion, So-called tandem-type thin-film solar cells can be divided into unit cells and connected in series.

제5실시예Fifth Embodiment

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도이다.6A to 6F are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

우선, 도 6a에서 알 수 있듯이, 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부(110) 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부(120)를 일면에 구비한 기판(100)을 준비하고, 상기 기판(100) 상에 소정 간격으로 이격 형성되는 복수 개의 제1전극(200)을 형성한다. 6A, a substrate 100 having a pattern 110 on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and an un-patterned portion 120 on which a concavo-convex pattern is not formed on one surface is prepared, and the substrate 100 A plurality of first electrodes 200 spaced apart from each other at a predetermined interval are formed.

다음, 도 6b에서 알 수 있듯이, 상기 제1전극(200) 상에 제1반도체층(310)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6B, a first semiconductor layer 310 is formed on the first electrode 200.

다음, 도 6c에서 알 수 있듯이, 상기 제1반도체층(310) 상에 소정 간격으로 이격 형성되는 복수 개의 중앙전극(370)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6C, a plurality of center electrodes 370 are formed on the first semiconductor layer 310 at predetermined intervals.

다음, 도 6d에서 알 수 있듯이, 상기 중앙전극(370) 상에 제2반도체층(350)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6D, a second semiconductor layer 350 is formed on the center electrode 370.

다음, 도 6e에서 알 수 있듯이, 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)의 소정영역을 제거하여 콘택부(390)를 형성한다. 6E, a predetermined region of the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350 is removed to form a contact portion 390. Next, as shown in FIG.

다음, 도 6f에서 알 수 있듯이, 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200) 및 이웃하는 단위셀의 중앙전극(370)과 전기적으로 연결되며, 제2분리부(550)를 사 이에 두고 이격 형성되는 복수 개의 제2전극(500)을 형성한다. 6F, the first electrode 200 is electrically connected to the center electrode 370 of the adjacent unit cell through the contact portion 390, and the second separator 550 is electrically connected to the center electrode 370 of the adjacent unit cell. A plurality of second electrodes 500 spaced apart from each other are formed.

이와 같은 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지는, 복수 개의 단위셀 각각이 제1전극(200), 제1반도체층(310) 및 중앙전극(370)의 조합에 의한 제1태양전지, 및 중앙전극(370), 제2반도체층(350) 및 제2전극(500)의 조합에 의해 제2태양전지로 이루어지고, 상기 제1전극(200) 및 제2전극(500)이 연결됨으로써, 도 9b에서 알 수 있듯이, 각각의 단위셀 내에서 제1태양전지와 제2태양전지가 병렬로 연결된다. 따라서, 제1태양전지 및 제2태양전지 사이에서 전류 매칭(Current matching)을 위한 공정이 요구되지 않는다. 또한, 하나의 단위셀 내의 제2전극(500)이 이웃하는 단위셀의 중앙전극(370)과 연결됨으로써, 도 9b에서 알 수 있듯이, 복수 개의 단위셀 사이에는 직렬로 연결된다. 따라서, 기판이 대면적화되더라도 전극의 크기를 줄일 수 있고, 그에 따라 전극저항이 감소되는 효과가 있다. In the thin film solar cell according to the fifth embodiment of the present invention, each of the plurality of unit cells is connected to the first solar cell 200 by the combination of the first electrode 200, the first semiconductor layer 310, And a second solar cell by a combination of a center electrode 370, a second semiconductor layer 350 and a second electrode 500. The first electrode 200 and the second electrode 500 are connected As shown in Fig. 9B, the first solar cell and the second solar cell are connected in parallel in each unit cell. Therefore, a process for current matching between the first solar cell and the second solar cell is not required. Also, as shown in FIG. 9B, the second electrode 500 in one unit cell is connected to the center electrode 370 in the neighboring unit cell, thereby being connected in series between the plurality of unit cells. Therefore, even if the substrate is made larger, the size of the electrode can be reduced, thereby reducing the electrode resistance.

<박막형 태양전지><Thin-film solar cell>

이하에서 설명하는 도 10 내지 도 14에 도시한 박막형 태양전지는 각각 전술한 제1실시예 내지 제5실시예에 따른 방법에 의해 제조되는 박막형 태양전지로서, 각각의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 도 10 내지 도 14에 도시한 박막형 태양전지가 반드시 전술한 실시예에 따른 방법만으로 제조되는 것은 아니다. The thin-film solar cell shown in Figs. 10 to 14 described below is a thin-film solar cell manufactured by the methods according to the first to fifth embodiments described above, and a detailed description of each structure is omitted . The thin film type solar cell shown in Figs. 10 to 14 is not necessarily manufactured by the method according to the embodiment described above.

제1실시예First Embodiment

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 10 is a schematic cross-sectional view of a thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.

도 10에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지는 기 판(100), 제1전극(200), 반도체층(300), 투명도전층(400), 및 제2전극(500)을 포함하여 이루어진다. 10, the thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention includes a substrate 100, a first electrode 200, a semiconductor layer 300, a transparent conductive layer 400, and a second electrode 500).

상기 기판(100)은 소정의 요철 패턴을 구비한다. 상기 제1전극(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되며 태양광의 흡수율을 증진시키기 위해서 그 표면이 요철구조로 형성될 수 있다. 상기 반도체층(300)은 상기 제1전극(200) 상에 형성되며, 실리콘계 반도체 물질이 PIN구조로 형성될 수 있다. 상기 투명도전층(400)은 상기 반도체층(300) 상에 형성되며 생략이 가능하다. 상기 제2전극(500)은 상기 투명도전층(400) 상에 형성된다. The substrate 100 has a predetermined concavo-convex pattern. The first electrode 200 may be formed on the substrate 100 and may have a concavo-convex structure in order to enhance the absorption of sunlight. The semiconductor layer 300 is formed on the first electrode 200, and the silicon-based semiconductor material may have a PIN structure. The transparent conductive layer 400 is formed on the semiconductor layer 300 and can be omitted. The second electrode 500 is formed on the transparent conductive layer 400.

제2실시예Second Embodiment

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 11 is a schematic cross-sectional view of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 11에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지는 요철 패턴을 구비한 기판(100), 상기 기판(100) 상에 형성된 제1전극(200), 상기 제1전극(200) 상에 형성된 제1반도체층(310), 상기 제1반도체층(310) 상에 형성된 버퍼층(330), 상기 버퍼층(330) 상에 형성된 제2반도체층(350), 상기 제2반도체층(350) 상에 형성된 투명도전층(400), 및 상기 투명도전층(400) 상에 형성된 제2전극(500)을 포함하여 이루어진다. 11, the thin film solar cell according to the second embodiment of the present invention includes a substrate 100 having a concavo-convex pattern, a first electrode 200 formed on the substrate 100, A buffer layer 330 formed on the first semiconductor layer 310; a second semiconductor layer 350 formed on the buffer layer 330; a second semiconductor layer 350 formed on the buffer layer 330; A transparent conductive layer 400 formed on the transparent conductive layer 350 and a second electrode 500 formed on the transparent conductive layer 400.

제3실시예Third Embodiment

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 12 is a schematic cross-sectional view of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention.

도 12에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지는 기판(100), 상기 기판(100) 상에 소정 패턴으로 형성된 제1전극(200), 상기 제1전극(200) 상에 콘택부(390)를 구비하여 형성된 제1반도체층(310), 상기 제1반도체층(310) 상에 소정 패턴으로 형성된 중앙전극(370), 상기 중앙전극(370) 상에 상기 콘택부(390)를 구비하여 형성된 제2반도체층(350), 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200)과 연결되는 제2전극(500)을 포함하여 이루어진다. 12, the thin film solar cell according to the third embodiment of the present invention includes a substrate 100, a first electrode 200 formed in a predetermined pattern on the substrate 100, a first electrode 200 formed on the substrate 100 in a predetermined pattern, A center electrode 370 formed in a predetermined pattern on the first semiconductor layer 310 and a second semiconductor layer 310 formed on the center electrode 370. The first semiconductor layer 310 includes a contact portion 390 formed on the first semiconductor layer 310, And a second electrode 500 connected to the first electrode 200 through the contact portion 390. The second electrode layer 500 may include a first semiconductor layer 350 and a second semiconductor layer 350,

상기 기판(100)의 일면에는 요철패턴이 형성되지만, 상기 콘택부(390)에 대응하는 영역에는 요철패턴이 형성되지 않는다. A concavo-convex pattern is formed on one surface of the substrate 100, but a concavo-convex pattern is not formed in a region corresponding to the contact portion 390.

상기 제2반도체층(350)과 상기 제2전극(500) 사이에 투명도전층이 추가로 형성될 수 있다. A transparent conductive layer may further be formed between the second semiconductor layer 350 and the second electrode 500.

제4실시예Fourth Embodiment

도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 13 is a schematic cross-sectional view of a thin film solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

도 13에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제4실시예에 따른 박막형 태양전지는 기판(100), 제1전극(200), 반도체층(300), 투명도전층(400), 및 제2전극(500)이 차례로 적층되어 형성된다. 13, the thin film solar cell according to the fourth embodiment of the present invention includes a substrate 100, a first electrode 200, a semiconductor layer 300, a transparent conductive layer 400, and a second electrode 500 Are stacked in this order.

상기 기판(100)은 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부(110) 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부(120)를 구비한다. 상기 제1전극(200)은 제1분리부(250)를 사이에 두고 복수 개가 이격되어 형성되며, 이때, 상기 제1분리부(250)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성된다. 상기 반도체층(300) 및 투 명도전층(400)은 상기 콘택부(390)를 구비하여 형성되며, 이때, 상기 콘택부(390)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성된다. 상기 제2전극(500)은 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200)과 연결되며, 제2분리부(550)를 사이에 두고 복수 개가 이격되어 형성되며, 이때, 상기 제2분리부(550)는 상기 기판(100)의 미패턴부(120)와 대응하는 위치에 형성된다. The substrate 100 includes a pattern portion 110 having a predetermined concavo-convex pattern and a non-pattern portion 120 having no concavo-convex pattern. The first electrode 200 may be spaced apart from the first separator 250 by a predetermined distance so that the first separator 250 may be separated from the pattern 120 of the substrate 100, Are formed at corresponding positions. The semiconductor layer 300 and the transparent opaque layer 400 are formed with the contact portion 390 and the contact portion 390 is formed to correspond to the pattern portion 120 of the substrate 100 . The second electrode 500 is connected to the first electrode 200 through the contact portion 390 and a plurality of the second electrode 500 are spaced apart from each other with the second separator 550 interposed therebetween, The separating portion 550 is formed at a position corresponding to the patterned portion 120 of the substrate 100.

한편, 상기 반도체층(300)을 제1반도체층으로 하여, 제1반도체층 위에 소정 패턴의 버퍼층이 형성되고, 상기 버퍼층 위에 상기 콘택부를 구비하는 제2반도체층이 형성되고, 상기 제2반도체층 위에 상기 투명도전층(400) 및 제2전극(500)이 차례로 형성될 수도 있으며, 상기 제2전극(500)은 상기 제1반도체층 및 제2반도체층에 구비된 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결된다. A buffer layer of a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer with the semiconductor layer 300 as a first semiconductor layer, a second semiconductor layer including the contact portion is formed on the buffer layer, The transparent conductive layer 400 and the second electrode 500 may be sequentially formed on the second electrode layer 500. The second electrode 500 may be formed on the first electrode and the second electrode through a contact portion provided in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, .

제5실시예Fifth Embodiment

도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지의 개략적인 단면도이다. 14 is a schematic cross-sectional view of a thin film solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

도 14에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지는 기판(100), 제1전극(200), 제1반도체층(310), 중앙전극(370), 제2반도체층(350) 및 제2전극(500)이 차례로 적층되어 형성된다. 14, the thin film solar cell according to the fifth embodiment of the present invention includes a substrate 100, a first electrode 200, a first semiconductor layer 310, a center electrode 370, A first electrode 350 and a second electrode 500 are sequentially stacked.

상기 기판(100)은 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부(110) 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부(120)를 구비한다. The substrate 100 includes a pattern portion 110 having a predetermined concavo-convex pattern and a non-pattern portion 120 having no concavo-convex pattern.

상기 제1전극(200) 및 중앙전극(370)은 소정 패턴으로 복수 개가 이격 형성된다. The first electrode 200 and the center electrode 370 are spaced apart from each other in a predetermined pattern.

상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)은 콘택부(390)를 구비하여 형성되며, 상기 제1반도체층(310)이 PIN구조로 형성될 경우 상기 제2반도체층(350)은 NIP구조로 형성되고, 상기 제1반도체층(310)이 NIP구조로 형성될 경우 상기 제2반도체층(350)은 PIN구조로 형성된다. The first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350 are formed with a contact portion 390. When the first semiconductor layer 310 is formed in a PIN structure, Is formed in the NIP structure, and when the first semiconductor layer 310 is formed in the NIP structure, the second semiconductor layer 350 is formed in the PIN structure.

상기 제2전극(500)은 상기 제1반도체층(310) 및 제2반도체층(350)에 구비된 상기 콘택부(390)를 통해 상기 제1전극(200)과 연결됨과 더불어 이웃하는 단위셀의 상기 중앙전극(370)과 연결된다. The second electrode 500 is connected to the first electrode 200 through the contact portion 390 of the first semiconductor layer 310 and the second semiconductor layer 350, And the center electrode 370 is connected to the center electrode 370.

도 1은 종래의 박막형 태양전지의 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional thin-film solar cell.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도.2A to 2C are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a first embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도.3A to 3C are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도. 4A to 4D are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 제4실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도.5A to 5G are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도.6A to 6F are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 패턴을 일면에 구비한 기판의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도. 7A to 7D are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a substrate having a concavo-convex pattern on one side according to an embodiment of the present invention.

도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요철 패턴을 일면에 구비한 기판의 제조공정을 도시한 개략적인 단면도.8A to 8F are schematic cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a substrate having a concavo-convex pattern on one surface according to another embodiment of the present invention.

도 9a는 본 발명의 제3실시예에 따라 제조된 박막형 태양전지의 회로구성도이고, 도 9b는 본 발명의 제3실시예에 따라 제조된 박막형 태양전지의 회로구성도.FIG. 9A is a circuit diagram of a thin film solar cell manufactured according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a circuit diagram of a thin film solar cell manufactured according to the third embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막형 태양전지의 단면도. 10 is a sectional view of a thin film solar cell according to the first embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 태양전지의 단면도. 11 is a sectional view of a thin film solar cell according to a second embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 박막형 태양전지의 단면도. 12 is a sectional view of a thin film solar cell according to a third embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 박막형 태양전지의 단면도. 13 is a sectional view of a thin film solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 박막형 태양전지의 단면도. 14 is a sectional view of a thin film solar cell according to a fifth embodiment of the present invention.

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

100: 기판 110: 요철패턴, 패턴부100: substrate 110: concavo-convex pattern, pattern portion

120: 미패턴부 200: 제1전극120: micro pattern part 200: first electrode

300: 반도체층 310: 제1반도체층300: semiconductor layer 310: first semiconductor layer

330: 버퍼층 350: 제2반도체층330: buffer layer 350: second semiconductor layer

370: 중앙전극 390: 콘택부370: center electrode 390:

400: 투명도전층 500: 제2전극400: transparent top layer 500: second electrode

Claims (20)

기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;Forming a photoresist pattern on one surface of a substrate; 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 일면을 식각하는 공정; Etching the one surface of the substrate using the photoresist pattern as a mask; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 소정의 요철 패턴을 일면에 구비한 기판을 형성하는 공정;Removing the photoresist pattern to form a substrate having a predetermined concavo-convex pattern on one surface thereof; 상기 요철 패턴을 일면에 구비한 기판 상에 제1전극을 형성하는 공정;Forming a first electrode on a substrate having the uneven pattern on one surface thereof; 상기 제1전극 상에 제1반도체층을 형성하는 공정; Forming a first semiconductor layer on the first electrode; 상기 제1반도체층 상에 중앙전극을 형성하는 공정;Forming a center electrode on the first semiconductor layer; 상기 중앙전극 상에 제2반도체층을 형성하는 공정;Forming a second semiconductor layer on the center electrode; 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 및 Removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer to form a contact portion; And 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결되는 제2전극을 형성하는 공정을 포함하고, And forming a second electrode connected to the first electrode through the contact portion, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein a concave-convex pattern is not formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판의 일면에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정;Forming a photoresist pattern on one surface of a substrate; 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 기판의 일면을 식각하는 공정; Etching the one surface of the substrate using the photoresist pattern as a mask; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하여 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부를 일면에 구비한 기판을 준비하는 공정;Removing the photoresist pattern to prepare a substrate having a pattern portion on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and an un-patterned portion on which a concavo-convex pattern is not formed on one surface; 상기 기판 상에 제1분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제1전극을 형성하는 공정;Forming a plurality of first electrodes spaced apart from each other with the first separator interposed therebetween; 상기 제1전극 상에 제1반도체층을 도포한 후 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴의 복수 개의 중앙전극을 형성하고 상기 중앙전극 상에 제2반도체층을 도포하는 공정; 및Applying a first semiconductor layer on the first electrode, forming a plurality of center electrodes in a predetermined pattern on the first semiconductor layer, and applying a second semiconductor layer on the center electrode; And 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역을 제거하여 콘택부를 형성하는 공정; 및 Removing a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer to form a contact portion; And 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결됨과 더불어 상기 콘택부를 통해 이웃하는 상기 중앙전극과 전기적으로 연결되며, 제2분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제2전극을 형성하는 공정을 포함하고, And forming a plurality of second electrodes that are connected to the first electrode through the contact portion and are electrically connected to the center electrode neighboring through the contact portion and spaced apart from each other with the second separation portion interposed therebetween, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein a concave-convex pattern is not formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 제1분리부 및 상기 제2분리부 중 적어도 하나는 상기 기판의 미패턴부와 대응하는 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. Wherein at least one of the first separator and the second separator is formed at a position corresponding to a fine pattern portion of the substrate. 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제5항에 있어서, 6. The method according to claim 1 or 5, 상기 제2전극의 하면에 투명도전층을 형성하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지의 제조방법. And forming a transparent conductive layer on the lower surface of the second electrode. 소정의 요철 패턴을 구비한 기판;A substrate having a predetermined concavo-convex pattern; 상기 기판 상에 형성된 제1전극;A first electrode formed on the substrate; 상기 제1전극 상에 형성된 제1반도체층; A first semiconductor layer formed on the first electrode; 상기 제1반도체층 상에 형성된 중앙전극;A center electrode formed on the first semiconductor layer; 상기 중앙전극 상에 제2반도체층; 및A second semiconductor layer on the center electrode; And 상기 제2 반도체층 상에 형성된 제2 전극을 포함하고, And a second electrode formed on the second semiconductor layer, 상기 제1반도체층 및 제2반도체층의 소정 영역에는 콘택부가 형성되어 있고, 상기 콘택부를 통해 상기 제1전극과 상기 제2전극이 연결되고, Wherein a contact portion is formed in a predetermined region of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the first electrode and the second electrode are connected through the contact portion, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And a concavo-convex pattern is not formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 소정의 요철 패턴이 형성된 패턴부 및 요철 패턴이 형성되지 않은 미패턴부를 구비한 기판;A substrate having a pattern portion on which a predetermined concavo-convex pattern is formed and a non-concave pattern portion; 상기 기판 상에 제1분리부를 사이에 두고 이격되는 복수 개의 제1전극;A plurality of first electrodes spaced apart from each other with a first separator interposed therebetween; 상기 제1전극 상에 형성되는 제1반도체층; A first semiconductor layer formed on the first electrode; 상기 제1반도체층 상에 소정 패턴으로 형성된 복수 개의 중앙전극;A plurality of center electrodes formed on the first semiconductor layer in a predetermined pattern; 상기 중앙전극 상에 형성된 제2반도체층; 및A second semiconductor layer formed on the center electrode; And 상기 제2반도체층 상에 형성된 제2전극을 포함하고, And a second electrode formed on the second semiconductor layer, 상기 제2전극은 상기 제1반도체층 및 제2반도체층에 구비된 콘택부를 통해 상기 제1전극과 연결됨과 더불어 이웃하는 상기 중앙전극과 연결되고, 제2분리부를 사이에 두고 이격되어 있으며, The second electrode is connected to the first electrode through a contact portion provided in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and is connected to the adjacent center electrode and is spaced apart via the second separation portion, 상기 콘택부에 대응하는 기판의 영역에는 요철패턴이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And a concavo-convex pattern is not formed in a region of the substrate corresponding to the contact portion. 삭제delete 삭제delete 제16항에 있어서, 17. The method of claim 16, 상기 제1분리부 및 상기 제2분리부 중 적어도 하나는 상기 기판의 미패턴부와 대응하는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. Wherein at least one of the first separator and the second separator is formed at a position corresponding to a fine pattern portion of the substrate. 제12항 또는 제16항에 있어서, 17. The method according to claim 12 or claim 16, 상기 제2전극 하면에 투명도전층이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지. And a transparent conductive layer is further formed on the lower surface of the second electrode.
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