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KR20130070461A - Solar cell and method of fabricating the same - Google Patents

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KR20130070461A
KR20130070461A KR1020110137796A KR20110137796A KR20130070461A KR 20130070461 A KR20130070461 A KR 20130070461A KR 1020110137796 A KR1020110137796 A KR 1020110137796A KR 20110137796 A KR20110137796 A KR 20110137796A KR 20130070461 A KR20130070461 A KR 20130070461A
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KR
South Korea
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electrode layer
back electrode
solar cell
layer
forming
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Application number
KR1020110137796A
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Inventor
김경암
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 태양전지는, 지지기판; 상기 지지기판 상에 위치하는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 위치하는 광흡수층; 상기 광흡수층 상에 위치하는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 위치하는 전면전극층을 포함하고, 상기 후면전극층은 상기 후면전극층으로 입사된 빛의 파장을 변화시키는 파장변환부를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은, 기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및 상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 후면전극층을 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층에 파장변환부를 형성하는 단계를 더 포함한다.
Solar cell according to the embodiment, the support substrate; A back electrode layer on the support substrate; A light absorption layer on the back electrode layer; A buffer layer on the light absorbing layer; And a front electrode layer positioned on the buffer layer, wherein the back electrode layer includes a wavelength conversion unit for changing a wavelength of light incident on the back electrode layer.
A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a back electrode layer on a substrate; Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And forming a front electrode layer on the light absorbing layer, and the forming of the back electrode layer further includes forming a wavelength converter on the back electrode layer.

Description

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

실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.An embodiment relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.

태양광 발전을 위한 태양전지의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 기판이 제공되고, 상기 기판 상에 후면전극층이 형성되고, 레이저에 의해서 패터닝되어, 다수 개의 이면전극들이 형성된다.A manufacturing method of a solar cell for solar power generation is as follows. First, a substrate is provided, a back electrode layer is formed on the substrate, and patterned by a laser to form a plurality of back electrodes.

이후, 상기 이면전극들 상에 광 흡수층, 버퍼층 및 고저항 버퍼층이 차례로 형성된다. 상기 광 흡수층을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 광 흡수층을 형성하는 방법 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 이후, 상기 광 흡수층 상에 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 이후, 상기 버퍼층 상에 징크 옥사이드(ZnO)를 포함하는 고저항 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 이후, 상기 광 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 고저항 버퍼층에 홈 패턴이 형성될 수 있다.Thereafter, a light absorbing layer, a buffer layer, and a high resistance buffer layer are sequentially formed on the back electrodes. In order to form the light absorbing layer, various methods such as a method of forming a light absorbing layer while simultaneously or separately evaporating copper, indium, gallium, and selenium have been used. Thereafter, a buffer layer containing cadmium sulfide (CdS) is formed on the light absorbing layer by a sputtering process. Thereafter, a high resistance buffer layer including zinc oxide (ZnO) is formed on the buffer layer by a sputtering process. Thereafter, a groove pattern may be formed in the light absorbing layer, the buffer layer, and the high resistance buffer layer.

이후, 상기 고저항 버퍼층 상에 투명한 도전물질이 적층되고, 상기 홈패턴이 상기 투명한 도전물질이 채워진다. 이후, 상기 투명전극층 등에 홈 패턴이 형성되어, 다수 개의 태양전지들이 형성될 수 있다상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 서로 미스 얼라인되며, 상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 상기 접속배선들에 의해서 각각 전기적으로 연결된다. 이에 따라서, 다수 개의 태양전지들이 서로 전기적으로 직렬로 연결될 수 있다.Thereafter, a transparent conductive material is stacked on the high resistance buffer layer, and the groove pattern is filled with the transparent conductive material. A groove pattern may be formed on the transparent electrode layer to form a plurality of solar cells. The transparent electrodes and the back electrodes are misaligned with each other, and the transparent electrodes and the back electrodes are connected to the connection wirings. Each of which is electrically connected. Accordingly, a plurality of solar cells can be electrically connected in series with each other.

이와 같이, 태양광을 전기에너지로 변환시키기 위해서, 다양한 형태의 태양광 발전장치가 제조되고, 사용될 수 있다. 이와 같은 태양광 발전장치는 특허 공개 공보 10-2008-0088744 등에 개시된다.As such, in order to convert sunlight into electrical energy, various types of photovoltaic devices may be manufactured and used. Such a photovoltaic device is disclosed in Patent Publication No. 10-2008-0088744 and the like.

한편, 상기 광 흡수층에 흡수되지 못하고 투과된 장파장의 빛은 후면전극층까지 도달하게 되고, 후면전극층에서 반사된 장파장의 빛은 그대로 상기 광 흡수층으로 반사되어 흡수되지 못하게 된다. 따라서, 이는 태양전지의 효율이 감소되는 원인이 된다.On the other hand, the light of the long wavelength transmitted without being absorbed by the light absorbing layer reaches the rear electrode layer, and the light of the long wavelength reflected from the rear electrode layer is not reflected and absorbed by the light absorbing layer as it is. Therefore, this causes a decrease in the efficiency of the solar cell.

실시예는 고품질의 태양전지를 제공하고자 한다.The embodiment seeks to provide a high quality solar cell.

실시예에 따른 태양전지는, 지지기판; 상기 지지기판 상에 위치하는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 위치하는 광흡수층; 상기 광흡수층 상에 위치하는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 위치하는 전면전극층을 포함하고, 상기 후면전극층은 상기 후면전극층으로 입사된 빛의 파장을 변화시키는 파장변환부를 포함한다. Solar cell according to the embodiment, the support substrate; A back electrode layer on the support substrate; A light absorption layer on the back electrode layer; A buffer layer on the light absorbing layer; And a front electrode layer positioned on the buffer layer, wherein the back electrode layer includes a wavelength conversion unit for changing a wavelength of light incident on the back electrode layer.

실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은, 기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및 상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 후면전극층을 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층에 파장변환부를 형성하는 단계를 더 포함한다.A method of manufacturing a solar cell according to an embodiment includes forming a back electrode layer on a substrate; Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And forming a front electrode layer on the light absorbing layer, and the forming of the back electrode layer further includes forming a wavelength converter on the back electrode layer.

실시예에 따른 태양전지는 파장변환부를 포함하고, 상기 파장변환부는 홈을 포함할 수 있다. 상기 홈을 통해, 광 흡수층에 흡수 되지 못하고 후면전극층까지 도달한 장파장의 빛이 브래그 법칙에 의해 단파장의 빛으로 변화할 수 있다. 따라서, 상기 홈으로부터 반사된 상기 단파장의 빛이 다시 상기 광 흡수층에 흡수될 수 있고, 태양전지의 효율을 향상할 수 있다. 즉, 상기 파장변환부는 상기 후면전극층으로 입사된 빛의 파장을 변화시킬 수 있다.The solar cell according to the embodiment may include a wavelength converter, and the wavelength converter may include a groove. Through the groove, the light having a long wavelength, which is not absorbed by the light absorbing layer and reaches the rear electrode layer, may be changed into light having a short wavelength by Bragg's law. Therefore, the short wavelength light reflected from the groove can be absorbed by the light absorbing layer again, and the efficiency of the solar cell can be improved. That is, the wavelength converter may change the wavelength of light incident on the back electrode layer.

또한, 상기 홈을 통해 상기 후면전극층과 상기 광 흡수층의 표면적이 넓어져 접착력 향상에 도움을 줄 수 있다. In addition, the surface area of the rear electrode layer and the light absorbing layer may be widened through the groove to help improve adhesion.

실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은 상술한 효과를 가지는 태양전지를 제조할 수 있다.The method of manufacturing a solar cell according to the embodiment may produce a solar cell having the above-described effect.

도 1은 실시예에 따른 태양전지의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 A를 확대한 확대도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 개념도이다.
1 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view illustrating A of FIG. 1.
3 is a conceptual diagram illustrating a solar cell according to an embodiment.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. In the description of embodiments, each layer, region, pattern, or structure may be “on” or “under” the substrate, each layer, region, pad, or pattern. Substrate formed in ”includes all formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness or the size of each layer (film), region, pattern or structure in the drawings may be modified for clarity and convenience of explanation, and thus does not entirely reflect the actual size.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 태양전지를 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 태양전지의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 A를 확대한 확대도이다. 도 3은 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 개념도이다.Hereinafter, a solar cell according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell according to an embodiment. FIG. 2 is an enlarged view illustrating A of FIG. 1. 3 is a conceptual diagram illustrating a solar cell according to an embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지는, 지지기판(100), 후면전극층(200), 파장변환부, 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 전면전극층(600)을 포함한다.1 to 3, a solar cell according to an embodiment includes a support substrate 100, a back electrode layer 200, a wavelength converter, a light absorbing layer 300, a buffer layer 400, and a front electrode layer 600. Include.

상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 후면전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 상기 전면전극층(600)을 지지한다.The support substrate 100 has a plate shape and supports the back electrode layer 200, the light absorbing layer 300, the buffer layer 400, and the front electrode layer 600.

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

상기 후면전극층(200)은 상기 지지기판(100)의 상면에 배치된다. 상기 후면전극층(200)은 도전층이다. 상기 후면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴(Mo) 등의 금속을 들 수 있다.The back electrode layer 200 is disposed on an upper surface of the support substrate 100. The back electrode layer 200 is a conductive layer. Examples of the material used as the back electrode layer 200 may include a metal such as molybdenum (Mo).

또한, 상기 후면전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.In addition, the back electrode layer 200 may include two or more layers. In this case, each of the layers may be formed of the same metal, or may be formed of different metals.

상기 후면전극층(200)은 파장변환부(250)를 포함한다. 상기 파장변환부(250)는 상기 후면전극층(200)의 상면에 위치한다. 즉, 상기 파장변환부(250)는 상기 태양전지에서 빛이 입사되는 부분에 위치할 수 있다. The back electrode layer 200 includes a wavelength converter 250. The wavelength converter 250 is positioned on the top surface of the back electrode layer 200. That is, the wavelength converter 250 may be located at a portion where light is incident on the solar cell.

도 2를 참조하면, 상기 파장변환부(250)는 상기 후면전극층(200)의 내측으로 형성되는 홈(210)을 포함할 수 있다. 상기 홈(210)은 제1 면(211) 및 상기 제1 면(211)에서 연장되는 상기 제1 면(211)과 마주보는 제2 면(212)을 포함한다. 상기 제1 면(211) 및 상기 제2 면(212) 사이에 제1 각도(θ1)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the wavelength converter 250 may include a groove 210 formed inside the rear electrode layer 200. The groove 210 includes a first surface 211 and a second surface 212 facing the first surface 211 extending from the first surface 211. A first angle θ1 is included between the first surface 211 and the second surface 212.

상기 제1 각도(θ1)는 96 ˚내지 99 ˚일 수 있다. 상기 제1 각도(θ1)는 상기 광 흡수층(300)에서 흡수할 수 있는 빛의 파장 대역을 고려한 각도이다. 즉, 도 3을 참조하면, 상기 홈(210)을 통해, 상기 광 흡수층(300)에 흡수 되지 못하고 상기 후면전극층(200)까지 도달한 장파장의 빛(λ1)이 브래그 법칙에 의해 단파장의 빛(λ2)으로 변화할 수 있다. 따라서, 상기 홈(210)으로부터 반사된 상기 단파장의 빛(λ2)이 다시 상기 광 흡수층(300)에 흡수될 수 있고, 태양전지의 효율을 향상할 수 있다. 즉, 상기 파장변환부(250)는 상기 후면전극층(200)으로 입사된 빛의 파장을 변화시킬 수 있다.The first angle θ1 may be 96 ° to 99 °. The first angle θ1 is an angle considering a wavelength band of light that can be absorbed by the light absorbing layer 300. That is, referring to FIG. 3, the light having a short wavelength λ 1, which is not absorbed by the light absorbing layer 300 and reaches the rear electrode layer 200 through the groove 210, has a short wavelength light (Bragg's law). λ2). Accordingly, the short wavelength light λ 2 reflected from the groove 210 may be absorbed by the light absorbing layer 300 again, and the efficiency of the solar cell may be improved. That is, the wavelength converter 250 may change the wavelength of light incident on the back electrode layer 200.

상기 홈(210)이 다수개로 구비될 수 있다. 상기 홈(210)이 소정의 방향을 따라서 복수 배열되어 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 홈(210)의 개수는 상기 후면전극층(200)의 길이 당 1000개/mm 내지 1200개/mm 일 수 있다. A plurality of grooves 210 may be provided. A plurality of grooves 210 may be arranged along a predetermined direction. Specifically, the number of the grooves 210 may be 1000 / mm to 1200 / mm per length of the back electrode layer 200.

상기 홈(210)은 그레이팅(grating) 홈(210)일 수 있다.The groove 210 may be a grating groove 210.

상기 홈(210)을 통해 상기 후면전극층(200)과 상기 광 흡수층(300)의 표면적이 넓어져 접착력 향상에 도움을 줄 수 있다. The surface area of the back electrode layer 200 and the light absorbing layer 300 is widened through the groove 210 to help improve adhesion.

상기 파장변환부(250)는 상기 지지기판(100)의 상면에서 연장되는 선과 평행하는 가상의 기준선(L)으로부터 경사지는 경사면(220)을 포함할 수 있다. 상기 기준선(L)과 상기 경사면(220) 사이에 제2 각도(θ2)를 포함한다. 상기 제2 각도(θ2)는 1 ˚내지 4 ˚인 태양전지. 상기 제2 각도(θ2)는 상기 광 흡수층(300)에서 흡수할 수 있는 빛의 파장 대역을 고려한 각도이다.The wavelength converter 250 may include an inclined surface 220 that is inclined from an imaginary reference line L that is parallel to a line extending from the upper surface of the support substrate 100. A second angle θ2 is included between the reference line L and the inclined surface 220. The second angle θ2 is 1 ° to 4 ° solar cell. The second angle θ2 is an angle considering a wavelength band of light that can be absorbed by the light absorbing layer 300.

여기서, 상기 경사면(220)이 다수개로 구비될 수 있다. 상기 경사면(220)이 소정의 방향을 따라서 복수 배열되어 구비될 수 있다.Here, the inclined surface 220 may be provided in plurality. The inclined surface 220 may be arranged in a plurality in a predetermined direction.

이어서, 상기 광 흡수층(300)은 상기 후면전극층(200) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.Subsequently, the light absorbing layer 300 is disposed on the back electrode layer 200. The light absorbing layer 300 includes a group I-III-VI compound. For example, the light absorbing layer 300 may be formed of a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2; CIGS-based) crystal structure, copper-indium-selenide-based, or copper-gallium-selenide-based. It may have a crystal structure.

상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.The energy band gap of the light absorption layer 300 may be about 1 eV to 1.8 eV.

상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300)에 직접 접촉한다. The buffer layer 400 is disposed on the light absorbing layer 300. The buffer layer 400 is in direct contact with the light absorbing layer 300.

상기 버퍼층(400)은 황화 카드뮴을 포함할 수 있다. The buffer layer 400 may include cadmium sulfide.

상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV일 수 있다.The high resistance buffer layer 500 is disposed on the buffer layer 400. The high resistance buffer layer 500 includes zinc oxide (i-ZnO) that is not doped with impurities. The energy band gap of the high resistance buffer layer 500 may be about 3.1 eV to 3.3 eV.

상기 전면전극층(600)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 전면전극층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 배치된다.The front electrode layer 600 is disposed on the light absorbing layer 300. In more detail, the front electrode layer 600 is disposed on the high resistance buffer layer 500.

상기 전면전극층(600)은 투명하다. The front electrode layer 600 is transparent.

상기 전면전극층(600)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped ZnO;AZO), 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide;IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide;ITO) 등을 들 수 있다.Examples of the material used as the front electrode layer 600 include aluminum doped ZnO (AZO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITO), and the like. Can be.

상기 전면전극층(600)의 두께는 약 500㎚ 내지 약 1.5㎛일 수 있다. 또한, 상기 전면전극층(600)이 알루미늄이 도핑되는 징크 옥사이드로 형성되는 경우, 알루미늄은 약 1.5wt% 내지 약 3.5wt%의 비율로 도핑될 수 있다. 상기 전면전극층(600)은 도전층이다.The front electrode layer 600 may have a thickness of about 500 nm to about 1.5 μm. In addition, when the front electrode layer 600 is formed of zinc oxide doped with aluminum, aluminum may be doped at a rate of about 1.5 wt% to about 3.5 wt%. The front electrode layer 600 is a conductive layer.

이하, 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법을 설명한다. 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은, 후면전극층을 형성하는 단계, 광 흡수층을 형성하는 단계, 버퍼층을 형성하는 단계, 전면전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. Hereinafter, a manufacturing method of a solar cell according to an embodiment will be described. The method of manufacturing a solar cell according to the embodiment may include forming a back electrode layer, forming a light absorbing layer, forming a buffer layer, and forming a front electrode layer.

먼저, 지지기판(100) 상에 스퍼터링 공정에 의해서 몰리브덴 등과 같은 금속이 증착되고, 후면전극층(200)이 형성된다. First, a metal such as molybdenum is deposited on the support substrate 100 by a sputtering process, and the back electrode layer 200 is formed.

일반적으로, 상기 후면전극층(200)은 공정 조건이 서로 다른 두 번의 공정들에 의해서 형성될 수 있다. In general, the back electrode layer 200 may be formed by two processes having different process conditions.

한편, 상기 지지기판(100) 및 상기 후면전극층(200) 사이에는 확산 방지막과 같은 추가적인 층이 개재될 수 있다.Meanwhile, an additional layer such as a diffusion barrier may be interposed between the support substrate 100 and the back electrode layer 200.

상기 후면전극층(200)을 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층(200)에 파장변환부(250)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 파장변환부(250)를 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층(200)의 상면을 에칭하여 형성할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 파장변환부(250)를 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층(200)의 상면을 샌드블라스트(sand blast) 처리하여 형성할 수 있다. The forming of the back electrode layer 200 may further include forming a wavelength converter 250 on the back electrode layer 200. In the forming of the wavelength converter 250, an upper surface of the back electrode layer 200 may be etched. However, the embodiment is not limited thereto, and in the forming of the wavelength converter 250, a top surface of the back electrode layer 200 may be formed by sandblasting.

이어서, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300)이 형성된다. 상기 광 흡수층(300)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다.Subsequently, the light absorbing layer 300 is formed on the back electrode layer 200. The light absorption layer 300 may be formed by a sputtering process or an evaporation process.

예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.For example, a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2; CIGS-based) light-emitting layer is formed while simultaneously evaporating copper, indium, gallium, A method of forming the light absorbing layer 300 and a method of forming the metal precursor film by a selenization process are widely used.

금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.After the metal precursor film is formed and then subjected to selenization, a metal precursor film is formed on the back electrode 200 by a sputtering process using a copper target, an indium target, and a gallium target.

이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.Then, the metal precursor film is formed with a light absorbing layer 300 of copper-indium-gallium-selenide (Cu (In, Ga) Se 2, CIGS system) by a selenization process.

이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.Alternatively, the copper target, the indium target, the sputtering process using the gallium target, and the selenization process may be performed simultaneously.

이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.Alternatively, the CIS-based or CIG-based optical absorption layer 300 can be formed by using only a copper target and an indium target, or by a sputtering process and a selenization process using a copper target and a gallium target.

이어서, 상기 광 흡수층(300) 상에 버퍼층(400)을 형성하는 단계를 거친다. 여기서, 황화 카드뮴이 스퍼터링 공정 또는 용액성장법(chemical bath depositon;CBD) 등에 의해서 증착되고, 상기 버퍼층(400)이 형성된다.Subsequently, the buffer layer 400 is formed on the light absorbing layer 300. Here, cadmium sulfide is deposited by a sputtering process or a chemical bath deposit (CBD) or the like, and the buffer layer 400 is formed.

이후, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층(500)이 형성될 수 있다.Thereafter, zinc oxide may be deposited on the buffer layer 400 by a sputtering process, and the high resistance buffer layer 500 may be formed.

상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)은 낮은 두께로 증착된다. 예를 들어, 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)의 두께는 약 1㎚ 내지 약 80㎚이다.The buffer layer 400 and the high resistance buffer layer 500 are deposited to a low thickness. For example, the thickness of the buffer layer 400 and the high resistance buffer layer 500 is about 1 nm to about 80 nm.

이어서, 상기 버퍼층(400) 상에 전면전극층(600)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 전면전극층(600)은 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드 등과 같은 투명한 도전물질이 상기 버퍼층(400) 상에 스퍼터링 공정에 의해서 증착되어 형성될 수 있다.Subsequently, the front electrode layer 600 is formed on the buffer layer 400. The front electrode layer 600 may be formed by depositing a transparent conductive material such as zinc oxide doped with aluminum on the buffer layer 400 by a sputtering process.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be modified. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

Claims (17)

지지기판;
상기 지지기판 상에 위치하는 후면전극층;
상기 후면전극층 상에 위치하는 광흡수층;
상기 광흡수층 상에 위치하는 버퍼층; 및
상기 버퍼층 상에 위치하는 전면전극층을 포함하고,
상기 후면전극층은 상기 후면전극층으로 입사된 빛의 파장을 변화시키는 파장변환부를 포함하는 태양전지.
Support substrate;
A back electrode layer on the support substrate;
A light absorption layer on the back electrode layer;
A buffer layer on the light absorbing layer; And
A front electrode layer on the buffer layer;
The back electrode layer comprises a wavelength conversion unit for changing the wavelength of the light incident on the back electrode layer.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 후면전극층의 상면에 위치하는 태양전지.
The method of claim 1,
The wavelength conversion unit is a solar cell located on the upper surface of the back electrode layer.
제2항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 후면전극층의 내측으로 형성되는 홈을 포함하는 태양전지.
The method of claim 2,
The wavelength converter includes a solar cell formed in the inner side of the back electrode layer.
제3항에 있어서,
상기 홈은 제1 면 및 상기 제1 면에서 연장되는 상기 제1 면과 마주보는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에 제1 각도를 포함하는 태양전지.
The method of claim 3,
The groove includes a first surface and a second surface facing the first surface extending from the first surface, the solar cell including a first angle between the first surface and the second surface.
제4항에 있어서,
상기 제1 각도는 96 ˚내지 99 ˚인 태양전지.
5. The method of claim 4,
The first angle is a solar cell of 96 ° to 99 °.
제1항에 있어서,
상기 홈이 다수개로 구비되는 태양전지.
The method of claim 1,
Solar cell provided with a plurality of grooves.
제6항에 있어서,
상기 홈이 소정의 방향을 따라서 복수 배열되어 구비되는 태양전지.
The method according to claim 6,
A solar cell provided with a plurality of the groove is arranged along a predetermined direction.
제6항에 있어서,
상기 홈의 개수는 상기 후면전극층의 길이 당 1000개/mm 내지 1200개/mm 인 태양전지.
The method according to claim 6,
The number of the grooves is a solar cell of 1000 / mm to 1200 / mm per length of the back electrode layer.
제3항에 있어서,
상기 파장변환부는 그레이팅 홈을 포함하는 태양전지.
The method of claim 3,
The wavelength conversion unit includes a grating groove.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 지지기판의 상면에서 연장되는 선과 평행하는 가상의 기준선으로부터 경사지는 경사면을 포함하는 태양전지.
The method of claim 1,
The wavelength conversion unit includes a sloped surface inclined from an imaginary reference line parallel to the line extending from the upper surface of the support substrate.
제10항에 있어서,
상기 기준선과 상기 경사면 사이에 제2 각도를 포함하는 태양전지.
The method of claim 10,
A solar cell comprising a second angle between the reference line and the inclined surface.
제11항에 있어서,
상기 제2 각도는 1 ˚내지 4 ˚인 태양전지.
The method of claim 11,
The second angle is 1 ° to 4 ° solar cell.
제10항에 있어서,
상기 경사면이 다수개로 구비되는 태양전지.
The method of claim 10,
Solar cell provided with a plurality of the inclined surface.
제13항에 있어서,
상기 경사면이 소정의 방향을 따라서 복수 배열되어 구비되는 태양전지.
The method of claim 13,
The solar cell is provided with a plurality of the inclined surface arranged in a predetermined direction.
기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 후면전극층을 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층에 파장변환부를 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지의 제조 방법.
Forming a back electrode layer on the substrate;
Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And
Forming a front electrode layer on the light absorbing layer;
The forming of the back electrode layer, the method of manufacturing a solar cell further comprising the step of forming a wavelength conversion portion on the back electrode layer.
제15항에 있어서,
상기 파장변환부를 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층의 상면을 에칭하는 태양전지의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
The forming of the wavelength conversion unit is a method of manufacturing a solar cell to etch the top surface of the back electrode layer.
제15항에 있어서,
상기 파장변환부를 형성하는 단계에서는 상기 후면전극층의 상면을 샌드블라스트(sand blast) 처리하는 태양전지의 제조 방법.
16. The method of claim 15,
In the step of forming the wavelength conversion portion of the solar cell manufacturing method of the sand blast (sand blast) process on the top surface of the back electrode layer.
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