KR20160052665A

KR20160052665A - 광전지 형성 방법

Info

Publication number: KR20160052665A
Application number: KR1020167008779A
Authority: KR
Inventors: 아흐몽 베티넬리; 프레데릭 바흐비에
Original assignee: 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2016-05-12
Also published as: EP3042397A1; CN105518869A; US20160204287A1; WO2015032806A1; FR3010227B1; FR3010227A1; EP3042397B1; JP2016530727A

Abstract

본 발명은 반대 유형의 전도성에 따라서 도핑(doping)된 적어도 두 개의 반도전층(semi-conducting layer)들로 이루어진 적층체(stack)를 포함하는 광전지를 형성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 광전지 형성 방법은:
a) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 적어도 하나에 제1 도전 재료(first conducting material)로 만들어진 제1 패턴(first pattern; 5)들을 형성하는, 제1 패턴 형성 단계;
b) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나에 절연 재료(insulating material)로 만들어진 제2 패턴(second pattern; 7)들을 형성하되, 상기 절연 재료가 제1 패턴들의 측방 표면(lateral surface)들의 적어도 일부분과 접촉하도록 그리고 상기 제2 패턴들의 두께가 상기 제1 패턴들의 두께보다 적게 되도록 형성하는, 제2 패턴 형성 단계; 및
c) 전해침착(electrolytic deposition)에 의해서 적어도 상기 제1 패턴들 상에 적어도 하나의 제2 도전 재료(second conducting material; 13)를 형성하는, 전해침착 단계;를 포함한다.

Description

광전지 형성 방법{METHOD FOR FORMING A PHOTOVOLTAIC CELL}

본 발명은 광전지 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광전지의 금속 피복(metallisations)을 형성하는 방법에 관한 것이다.

광전지의 금속 피복은 흔히 스크린 프린팅에 의하여 형성된다. 금속 피복을 형성하기 위하여 보통 사용되는 금속은 은이다.

스크린 프린팅에 의한 프린트 방법의 단점은, 형성되는 금속 피복의 저항이 높다는 것이다.

스크린 프린팅에 의한 프린트 방법은 기반 페이스트(silver based pastes)를 사용한다.

프린트 이후에는 은 기반 페이스트의 침착물(depositions)이 열처리를 받게 됨으로써 침착물의 농도가 높아져서 은의 침착물이 얻어진다. 예를 들어 800℃ 정도의 고온에서 열처리가 수행되는 동질접합(homojunction) 광전지의 경우, 열처리 이후의 은의 침착물의 저항이 고체 은의 저항의 대략 2배 정도이다. 200℃ 정도의 온도에서 열처리가 수행되는 이질접합(heterojunction) 광전지의 경우, 열처리 이후의 은의 침착물의 저항은 고체 은의 저항의 대략 4 내지 5배이다.

광전지 상에 스크린 프린팅에 의하여 형성되는 금속 피복의 전기 저항을 저감시키기 위하여, 광전지 상에 침착된 은의 양을 증가시키는 것을 고려해볼 수 있을 것이다. 그렇게 하면, 스크린 프린팅에 의하여 금속 피복이 형성되는 광전지의 제조 비용이 증가한다.

스크린 프린팅 방법은, 특히 매우 적은 두께의 금속 호일(metal foil)("스텐실(stencil)"로도 알려져 있음)을 포함하는 스크린 프린팅용 스크린과 높은 점도의 페이스트를 이용하기 때문에 좁은 금속 피복의 형성을 가능하게 한다. 50㎛ 미만 치수의 패턴이 얻어질 수 있다. 그러나, 금속 피복의 높은 저항 때문에, 고성능의 광전지가 형성될 수는 없다.

또한, 광전지의 금속 피복이, 스크린 프린팅에 의하여 형성되는 것이 아니라, 전해침착(electrolytic deposition)(또는 전착(electrodeposition))에 의해서 형성될 수 있다.

전해침착 방법의 장점은, 고체 은의 저항에 가까운 저항을 갖는 은의 침착물을 얻을 수 있다는 사실에 있다. 이로 인하여, 전해침착에 의해 침착된 은의 양은 금속 피복의 동일한 전기 저항을 얻기 위하여 스크린 프린팅에 의하여 침착되어야 하는 양보다 현저히 적다. 전해침착 방법은, 동질접합 광전지의 경우에 스크린 프린팅 방법에 비하여 금속을 대략 2배 적게 침착시킴을 가능하게 하고, 이질접합 광전지의 경우에 스크린 프린팅 방법에 비하여 금속을 대략 4 내지 5 배 적게 침착시킴을 가능하게 한다.

전해침착 방법의 다른 장점으로서, 금속 피복이 예를 들어 구리와 같이, 은이 아닌 다른 금속으로 만들어질 수 있다는 점이 있다. 구리는 은의 저항과 가까운 저항을 가지면서도 상대적으로 저렴하기 때문에, 광전지의 제조 비용이 절감되는 결과로 이어진다.

도 5a 에는 광전지의 금속 피복이 형성된 일 예가 개략적으로 도시된 평면도가 도시되어 있다.

"손가락형상부(finger)"라고 호칭되는 도전 패턴(105)들은 서로에 대해 평행하고 규칙적인 간격으로 떨어져 이격된 좁은 라인들을 형성한다. "버스-바아(bus-bar)"라고 호칭되는 도전 패턴(111)들은 상기 손가락부(105)들보다 폭이 더 큰 라인들을 형성하며, 상기 손가락형상부들(105)에 대해 직각인 방위를 갖는다. 상기 버스-바아(111)들은 서로에 대해 평행하고 규칙적인 간격으로 떨어져 이격된 라인들을 형성한다. 광전지를 빛에 노출시키면 광전지의 노출된 구역들 모두에서 전하가 형성된다. 손가락부(105)들은 전하들이 생성된 곳으로부터 전하들을 상기 버스-바아들로 이송하도록 의도된 것이다. 상기 버스-바아(111)들은 구리의 스트립(strip)(또는 와이어(wire))들을 받아들이도록 의도된 것이고, 상기 스트립(또는 와이어)들은 상기 버스-바아들에 솔더링(soldering) 또는 본딩(bonding)되어 전류가 하나의 광전지로부터 다른 광전지로 이송됨을 가능하게 하며 광전지들을 서로 연결한다. 이로써 상호연결된 광전지들은 캡슐화(encapsulation)되어서 광전 모듈(photovoltaic module)을 형성한다.

이질접합 광전지의 경우, 금속 피복의 형성 이전에 광전지의 전방면 상에 미리 광학적으로 투명한 도전층이 형성된다. 광전지의 금속 피복을 전해침착에 의하여 형성함에 있어서는, 금속을 형성하기를 원하지 않는 투명 도전층의 구역들을 보호함이 권장된다. 이를 위하여, 절연 재료로 만들어진 패턴이 먼저 투명 도전층 상에 형성된다.

절연 재료의 패턴들은 포토리소그래피(photolithography)에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 많은 비용의 소요를 초래하고, 광전지의 제작 방법 동안에는 사용되기 어렵다.

하나의 해결안으로서, 절연 재료의 패턴들을 형성하기 위하여 레이저를 사용하는 방안이 있다. 이를 위하여는, 광전지의 전방면을 완전히 덮는 절연층이 형성되고, 원하는 패턴들을 형성하기 위해서 레이저를 사용하여 상기 절연층의 일부분들을 제거한다. 그러나, 광전지의 제작 방법의 끝에서 보존을 위하여 광학적으로 투명한 절연층이 선택되는 경우에는, 아래에 놓인 투명 도전층에 손상을 가하지 않고 상기 패턴들을 형성하는 것이 곤란한데, 이것은 제거할 층이 상부층과 마찬가지로 광학적으로 투명하기 때문이다. 투명하지 않은 절연층의 경우에는, 비록 레이저 빔의 일부가 절연층에 의하여 흡수될 수는 있어도, 아래에 놓인 투명 도전층에 손상을 가하지 않고 원하는 구역들에 있는 절연 재료를 완전히 제거하기는 역시 어렵다.

또한, 형성되는 금속 피복의 점착력(adherence)이 낮다는 것도 전해침착 방법의 단점이다.

동질접합 광전지의 경우, 광전지를 구성하는 반도전층들의 적층체의 면들 상에서 금속 피복들의 점착력을 향상시키기 위한 해결안으로서, 금속 피복의 형성 전에 예를 들어 니켈 실리사이드(nickel silicide)로 만들어진 점착 하위층(adherence sub-layer)를 형성하는 방안이 있다.

그러나, 단락(short-circuit)을 회피하면서도 높은 점착력을 갖는 금속 실리사이드를 형성하기 위한 조건들 찾는 것은 만족스러운 결과를 얻기 어려운 타협이 된다.

이질접합 광전지의 경우, 투명 도전층 상에 전해침착에 의하여 형성되는 금속 피복의 점착력은 금속 피복이 반도전층 상에 형성되는 경우에서보다 더 낮다. 또한, 금속 실리사이드는 이질접합 광전지가 견딜 수 있는 온도보다 현저히 더 높은 온도에서 형성되기 때문에, 금속 실리사이드로 만들어진 점착 하위층을 형성하는 것은 어렵다.

따라서 과제는, 높은 점착력과 낮은 저항을 갖는 광전지의 금속 피복을 형성하는 것에 있다.

또한 과제는, 낮은 비용이 소요되는 방법에 의해서 광전지의 금속 피복을 형성하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제들을 해결함을 목적으로 한다.

전술된 바와 같이 이질접합 광전지의 경우에는 투명 도전층 상에 절연 재료의 패턴들을 형성하기가 어렵기 때문에, 본원의 발명자들은 포토리소그래피와 레이저를 이용하는 방법이 아닌 다른 방법에 의하여 절연 재료의 패턴들을 형성함을 도모하였다. 발명자들은 절연 재료의 패턴들을 형성하기 위하여 스크린 프린팅 방법와 같은 프린팅 기술을 이용하였으며, 소정의 과제들을 알게 되었다.

실제에 있어서 대형 표면의 침착에 필요한 낮은 점도는 절연 재료로 프린트된 패턴들의 선명도(definition) 손실로 귀결된다.

도 6 에는 예를 들어 투명 도전층 상에 절연 재료의 패턴들을 형성하기 위하여 사용될 수 있는 스크린 프린팅용 스크린의 패턴(109)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

도 7 에는 도 6 의 스크린 프린팅용 스크린을 이용하여 스프린 프린팅에 의해서 프린트된 절연 패턴(107)들의 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

도 7 에 도시되어 있는 바와 같이, 패턴(107)들의 가장자리들에서 불규칙적인 양의 퍼짐(spreading)이 발생하여, 개구들의 치수에 상당한 변동(fluctuations)이 유발된다. 상기 개구들의 치수 변동은 프린팅이 진행됨에 따라서 증가한다. 스크린 프린팅용 스크린의 표면에 대한 규칙적인 청소를 수행함으로써, 프린팅의 진행에 따른 상기 개구들의 치수 감소를 방지할 수 있지만, 이것으로 인하여 패턴들의 가장자리들의 불규칙성이 제거되지는 않는다. 따라서, 스크린 프린팅용 스크린의 규칙적인 청소에 의하더라도, 50㎛ 정도의 치수를 갖는 개수들을 반복가능한 방식으로 형성하는 것은 어렵다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하는 것도 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 반대 유형의 전도성에 따라서 도핑(doping)된 적어도 두 개의 반도전층(semi-conducting layer)들로 이루어진 적층체(stack)를 포함하는 광전지를 형성하는 방법이 제공되는바, 상기 광전지 형성 방법은:

a) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 적어도 하나에 제1 도전 재료(first conducting material)로 만들어진 제1 패턴(first pattern)들을 형성하는, 제1 패턴 형성 단계;

b) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나에 절연 재료(insulating material)로 만들어진 제2 패턴(second pattern)들을 형성하되, 상기 절연 재료가 제1 패턴들의 측방 표면(lateral surface)들의 적어도 일부분과 접촉하도록 그리고 상기 제2 패턴들의 두께가 상기 제1 패턴들의 두께보다 적게 되도록 형성하는, 제2 패턴 형성 단계; 및

c) 전해침착(electrolytic deposition)에 의해서 적어도 상기 제1 패턴들 상에 적어도 하나의 제2 도전 재료(second conducting material)를 형성하는, 전해침착 단계;를 포함한다.

위에서 제시된 유형의 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 장점은, a) 제1 패턴 형성 단계 동안에 프린팅에 의하여 미리 형성되는 제1 도전 패턴들의 높은 점착력과, c) 전해침착 단계 동안에 전해침착에 의하여 형성되는 금속 피복의 주된 부분의 낮은 저항을 이용한다는 사실과 연관된다.

그 결과, 형성된 금속 피복의 저항이 낮게 된다.

또한, 금속 피복의 일부분만이 프린팅에 의하여 형성되기 때문에, 광전지의 제작 비용이 절감되는 결과가 얻어진다.

전술된 유형의 광전지 형성 방법의 다른 장점은, 제2 절연 패턴들의 두께가 제1 도전 패턴들의 두께보다 적게 되도록 선택된다는 사실과 연관된다. 이로 인하여, 제1 도전 패턴들의 상측 표면 상에 뿐만 아니라, 제2 절연 패턴들과 접촉하지 않는 제1 도전 패턴들의 측방 표면들의 부분들 상에서도 제2 도전 재료를 전해침착에 의하여 형성할 수 있게 된다. 그 결과, 제2 도전 재료가 제1 도전 패턴들의 상측 표면 상에만 형성되는 경우에 비하여, 제1 도전 패턴들 상에서의 제2 도전 재료의 점착력이 증가된다.

전술된 유형의 광전지 형성 방법의 다른 장점은, c) 전해침착 단계 이전의 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에 형성된 제2 절연 패턴들이 그 단계 이후에 광전지 제작 방법의 끝까지, 심지어는 광전지가 모듈로 형성된 이후까지도 보존될 수 있다는 사실에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광전지 형성 방법은, 상기 c) 전해침착 단계 이후에, d) 상기 제2 패턴들을 제거하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 제1 패턴들은 스크린 프린팅(screen printing), 또는 예를 들어 "디스펜싱(dispensing)"이라고 알려진 분배 기술과 같은 직접 무접촉식 프린팅(direct contactless printing) 기술에 의하여 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에, 제2 패턴들은 스크린 프린팅에 의하여 형성된다.

대안으로서는, 상기 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에, 제2 패턴들이 잉크젯 프린팅(ink jet printing)에 의하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 절연 패턴들의 두께에 대한 제1 도전 패턴들의 두께의 비율은 1.2 내지 2.5 사이이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 상기 패턴들의 폭에 대한 높이의 비율에 해당되는 상기 제1 패턴들의 종횡비(aspect ratio)는 0.5보다 크다.

상기 제1 도전 재료는 은, 구리, 및 알루미늄을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있고, 또는 은, 구리, 및 알루미늄을 포함하는 군으로부터 선택된 금속 원소를 포함하는 재료일 수 있다.

상기 절연 재료는 절연성 유기 수지일 수 있다.

상기 제2 도전 재료는 은 또는 구리일 수 있다.

위에서 설명된 유형의 광전지 형성 방법의 장점은, 상기 금속 피복이 예를 들어 구리와 같은, 은이 아닌 금속으로 만들어질 수 있다는 사실에 있다. 그 결과, 광전지의 제작 비용이 절감된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 c) 전해침착 단계 동안에, 도전 재료의 여러 층들로 이루어진 적층체가 전해침착에 의해서 형성된다.

상기 도전 재료의 여러 층들로 이루어진 적층체는 장벽층을 포함할 수 잇고, 상기 장벽층은 표면층에 의하여 덮인 제2 도전 재료의 층으로 덮인다.

상기 장벽층은 니켈로 만들어질 수 있다. 상기 제2 도전 재료는 은 또는 구리일 수 있다. 상기 표면층은 은 또는 주석으로 만들어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 이전에 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나는 투명 도전층에 의하여 덮인다.

투명 도전층은 ITO("indium tin oxide", 인듐과 주석의 산화물), 또는 IO(indium oxide; 인듐 산화물), 또는 IWO (oxide of indium and tungsten; 인듐과 텅스텐의 산화물), 또는 ZnO (zinc oxide; 아연 산화물)과 같은 도전성 투명 산화물을 기반으로 한 것일 수 있다.

위에서 설명된 유형의 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 장점은, 특히 금속 피복이 투명 도전층에 의하여 덮이는 경우에, 형성된 금속 피복이 광전지의 면들 상에서 높은 점착력을 갖는다는 사실에 있다. 그 결과, 상기 금속 피복과 도전 스트립 간의 추후에 형성되는 상호연결이 우수한 품질을 갖게 된다. 이것은, 향상된 성능을 갖는 광전지를 제작함을 가능하게 한다. 또한, 금속 피복을 형성하기 전에 광전지의 면들 상에 점착 하위층을 형성할 필요가 없다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 이전에, 상기 투명 도전층은 도전 점착층에 의하여 덮인다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 프린팅에 의하여 형성된 제1 패턴들은 서로에 대해 평행한 도전 라인(conducting line)들을 포함하고, 상기 도전 라인들은 잠재적으로 규칙적인 간격으로 떨어져 이격되고 그리고/또는 유리하게는 불연속적으로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에 버스 구역(bus zone)이 형성되고, 상기 버스 구역은, 잠재적으로 상기 제1 패턴들에 대해 직각인 방위를 가지며, 또한 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나의 상기 제2 패턴들에 의하여 덮이지 않은 부분에 대응된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 프린팅에 의하여 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나 상에 도전 패드(conducting pad)들이 더 형성되고, 상기 도전 패드들은 버스 구역들 안에 배치된다.

상기 버스 구역들은 불연속적일 수 있다. 이 경우, 상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에 상기 버스 구역들의 각 부분에는 적어도 하나의 도전 패드가 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 패턴들을 상기 버스 구역들과 연결하는 구역들은 상기 제1 패턴의 나머지 부분보다 더 큰 폭을 갖는다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은, 하기의 첨부 도면들을 참조로 하여 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시로서 제공되는 아래의 상세한 설명으로부터 명확이 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 본 발명에 따른 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 연속적인 단계들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 2 는 도 1b 에 대응되는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b 는 연속적인 버스 구역들의 경우 및 불연속적인 버스 구역들의 경우 각각에 있어서 본 발명에 따른 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 변형예를 도시하는 평면도들이다.
도 4 는 본 발명에 따른 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 다른 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 5a 및 도 5b 는 광전지의 금속 피복의 형성을 개략적으로 제시하는 예들의 평면도들이다.
도 6 은 스크린 프린팅용 스크린의 패턴들을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7 은 도 6 의 스크린 프린팅용 스크린을 이용하여 스크린 프린팅에 의하여 프린트된 절연 패턴들을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도면들 간의 이해를 용이하게 하기 위하여, 상이한 도면들의 동일, 유사, 또는 동등한 부분들에 동일한 참조번호가 부여되었다.
도면의 이해를 돕기 위하여, 도면들에 도시된 다양한 부분들이 반드시 일정한 축척에 따라 그려진 것은 아니다.

본원의 발명자들은 광전지의 금속 피복을 형성하기 위하여, 예를 들어 스크린 프린팅과 같은 프린팅 방법에 의하여 도전 패턴(conducting pattern)들을 미리 형성하고, 그 다음에 전해침착에 의해서 금속 피복의 주된 부분(major part)을 형성할 것을 제안한다.

도 1a 내지 도 1d 에는 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 연속적인 단계들을 개략적으로 도시하는 단면도들이 도시되어 있다. 단순명료함을 위하여, 이 도면들에는 광전지의 두 개의 면들 중 하나만이 도시되어 있다. 당연히, 아래에서 설명되는 방법은 광전지의 면들 중 한 면 및/또는 다른 면 상에 금속 피복을 형성하는데에 적용될 수 있다.

도 1a 에는 광전지의 반도전층들의 적층체의 상측 부분(1)이 도시되어 있다. 상기 적층체는 반대 유형의 도전성에 따라 도핑(doping)되어 PN접합을 형성하는 적어도 두 개의 반도전층들을 포함한다. 상기 적층체는 두 개의 주된 면(main face)들을 포함하는데, 도 1a 에는 상기 두 개의 면들중 하나만, 즉 면(2) 만이 도시되어 있다. 면(2)은 예를 들어 광전지의 전방면, 즉 빛의 방사에 노출되도록 의도된 면이다.

상기 면(2)은 예를 들어 투명 도전층(3)에 의하여 덮이는데, 상기 투명 도전층(3)은 예를 들어 ITO("indium tin oxide", 인듐과 주석의 산화물), 또는 IO(indium oxide; 인듐 산화물), 또는 IWO (oxide of indium and tungsten; 인듐과 텅스텐의 산화물), 또는 ZnO (zinc oxide; 아연 산화물)과 같은 도전성 투명 산화물을 기반으로 한 것이다. 선택에 따라서, 상기 투명 도전층(3)이 도전성 점착층(미도시), 예를 들어 물리 기상 증착(PVD, "Physical Vapour Deposition") 방법에 의하여 물리적 침착으로써 형성되는 예를 들어 티타늄 또는 은 또는 구리의 층과 함께 덮일 수 있다. 그러나, 상기 금속 피복을 형성하기 전에 상기 광전지의 면들 상에 점착 하위층을 반드시 형성해야 하는 것은 아니다.

도전 재료로 만들어진 패턴(5)이 프린팅 방법, 예를 들어 스크린 프린팅에 의하여 투명 도전층(3) 상에 형성된다. 상기 패턴(5)들은, 예를 들어 은 또는 구리 또는 알루미늄으로 만들어지거나, 또는 은, 구리, 또는 알루미늄과 같은 금속 원소를 포함하는 재료로 만들어진다. 상기 금속 피복이 은이 아닌 금속, 예를 들어 구리로 만들어지는 경우에는, 광전지의 제조 비용이 절감되는 결과가 얻어진다.

상기 도전 패턴(5)들은, 예를 들어 서로에 대해 평행하고 규칙적인 간격으로 떨어져 이격된 라인들을 형성하는데, 상기 라인들은 불연속적인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 패턴(5)들은 "손가락형상부"라 호칭된다. 도 1a 에 도시된 바와 같이, 상기 라인들의 방향에 대해 직각인 평면에 해당되는 상기 패턴(5)들의 횡단면은 예를 들어 사다리꼴 형상을 갖는다. 상기 패턴(5)들의 단면은 임의의 형상을 가질 수도 있다.

상기 패턴(5)들의 종횡비, 즉 상기 패턴들의 폭(W)에 대한 높이(h)의 비율은 높은 것이 바람직하다. 상기 패턴(5)들의 종횡비는 0.5보다 큰 것이 바람직하다. 사다리꼴 단면의 패턴인 경우, 상기 패턴의 폭(W)은 예를 들어 기저부의 폭(W_b)에 의해 정의된다. 높은 종횡비를 갖는 사다리꼴 단면의 패턴들은 높은 경사도를 갖는 측면 또는 측방 표면(6)들을 갖는다.

치수의 일 예로서, 사다리꼴 단면의 패턴(5)에 있어서는, 상기 기저부의 폭(W_b)이 32㎛ 정도일 수 있고, 중간 높이에서의 폭은 20㎛ 정도일 수 있으며, 높이(h)는 17㎛ 정도 일 수 있는데, 이 경우의 종횡비는 0.53 정도이다.

상기 치수의 다른 예를 들어보면, 사다리꼴 단면의 패턴(5)에 있어서, 상기 기저부의 폭(W_b)이 40㎛ 정도일 수 있고, 중간 높이에서의 폭은 25㎛ 정도일 수 있으며, 높이(h)는 25㎛ 정도 일 수 있는데, 이 경우의 종횡비는 0.62 정도이다.

상기 패턴(5)들이 스크린 프린팅 방법에 의하여 형성되는 경우, 매우 적은 두께를 갖는 금속 호일("스텐실(stencil)"로 알려져 있음)을 포함하는 스크린 프린팅용 스크린이 사용될 것이며, 이로써 높은 형태 인자(form factor)를 갖는 패턴들을 형성하는 것이 가능하게 된다. 바람직하게는 스텐실이 이용됨으로써, 사다리꼴 단면을 갖는 패턴(5)들이 얻어질 수 있게 된다.

예를 들어 30㎛ 정도의 두께를 가지되 광전지와 접촉하는 하측 면 측에서 대략 27㎛의 폭을 갖는 개구들과 상측 면 측에서 대략 17㎛의 폭을 갖는 개구들을 포함하는 스텐실을 이용함으로써, 중간 높이에서 대략 20㎛의 폭을 갖는 사다리꼴의 패턴(5)들이 얻어질 수 있다. 페이스트의 소비를 저감시키기 위하여, 예를 들어 20㎛ 정도와 같이 더 얇은 스텐실도 사용될 수 있다.

일단 패턴(5)들이 프린트되면, 도전 패턴(5)들에 대해 요구되는 저항과 점착력을 얻을 수 있게 하는 조건 하에서 열처리가 수행된다.

바람직하게는 "저온(low temperature)"이라고 호칭되는 페이스트가 사용될 것인데, 이는 저온의 열처리에 적합한 것이다. 페이스트로서는 예를 들어, 금속 분말들을 포함하는 에폭시 유형 수지인 유기 매트릭스(organic matrix)로 이루어진 것이 사용될 것이다. 이와 같은 "저온" 페이스트로 인하여, 투명 도전층(3) 상에 높은 점착력을 갖는 도전 패턴(5)들을 형성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 투명 도전층(3) 상에서의 상기 패턴(5)들의 점착력은, 도 1c 에 도시된 이후의 전해침착 단계 동안에도 보존될 것이다.

일 예로서, 200℃ 정도의 온도에서 열처리를 받기에 적합한 "저온" 페이스트가 사용될 것이다. 예를 들어 구리로 만들어진 산화가능한 점착층에 의하여 덮여 있는 투명 도전층(3)에 의해서 상기 면(2)이 덮이는 경우, 150℃ 정도 온도에서의 열처리에 적합한 페이스트가 선택될 것이다.

상기 도전 패턴(5)들을 스크린 프린팅 방법에 의하여 형성하는 대신에, 다른 프린팅 방법이 사용될 수 있다. 높은 점착력과 높은 형태 인자를 갖는 도전 패턴을 형성하는 것이 가능한 임의의 다른 프린팅 방법이 상기 도전 패턴(5)을 형성하는데에 사용될 수 있다. 예를 들어, "디스펜싱(dispensing)" 방법이라고 호칭되는 직접 무접촉식 프린팅 방법이 사용될 수 있다.

도 1b 에는 예를 들어 스크린 프린팅 방법과 같은 프린팅 방법에 의하여 투명 도전층(3) 상에 절연 재료로 만들어진 패턴(7)을 형성하는 모습이 도시되어 있다. 도 2 는 도 1b 에 대응되는 평면도이다.

패턴(7)은 투명한 절연 재료로 만들어질 수 있다.

이 경우, 상기 절연 패턴(7)은 금속 피복을 형성하는 방법의 끝에서 광전지 상에 남을 수 있다. 투명한 절연 재료는 예를 들어 SiO₂ 또는 SiN 과 같은 무기 재료, 또는 유기 재료일 수 있다. 바람직하게는 예를 들어 투명 폴리머와 같은 유기 재료가 선택될 것인데, 그것은 안정적이며 또한 광전지들을 모듈로 형성하는데에 사용되는 캡슐화 방법에 부합된다. 상기 절연 재료(7)는 예를 들어 실리콘 기반의 수지이거나, 또는 자외선에 대한 우수한 안정성을 가지며 스크린 프린팅에 의한 프린팅 방법에 적합한 점도를 갖는 다른 폴리머일 수 있다.

대안예에 따르면, 상기 패턴(7)은 불투명한 절연 재료로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 절연 패턴(7)은 아래에서 도 1c 를 참조하여 설명되는 전해침착 단계 이후에 제거될 것이다. 상기 불투명한 절연 재료는 무기 재료 또는 유기 재료일 수 있다. 예를 들어 수지와 같은 유기 재료가 선택되는 것이 바람직할 것이다.

상기 절연 패턴(7)이 스크린 프린팅 방법에 의해 형성되는 경우, 도전 패턴(5)의 기저부의 폭(W_b)보다 더 큰 폭(W1)의 개구(opening)들을 가진 스크린 프린팅용 스크린이 사용될 것이다. 스크린 프린팅용 스크린에 한정된 패턴들에 대응되고 또한 퍼지지 않았다면 얻어졌을 절연 재료의 패턴들이 도 1b 및 도 2 에서 점선으로 표시된 구역(9)들로 표시된다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 상기 절연 재료의 퍼짐 이후에 절연 패턴(7)들이 도 1b 및 도 2 에 도시된 바와 같이 도전 패턴(5)들의 측방 표면96)들과 접촉하게 되는 적합한 점도를 갖는 절연 재료를 선택할 수 있을 것이다.

이전 단계에서 형성된 도전 패턴(5)들은 높은 종횡비를 갖는 것이 바람직한데, 이로 인하여 높은 경사도를 갖는 측방 표면(6)들을 구비한 도전 패턴(5)들을 얻는 것이 가능하게 된다. 그 결과, (도 2 에서 화살표로 표시된) 절연 재료(7)의 퍼짐 동안에, 상기 재료가 도전 패턴(5)들의 측방 표면들 상에서 명확하게 멈추게 된다.

정밀 정렬장치와 함께 사용될 수 있는 관찰 시스템이 제공된 프린팅 장비가 사용될 것인데, 현재의 장비의 경우에는 상기 정렬 장치에 의하여 대략 15㎛ 정도 또는 이보다 우수한 정렬이 가능하다.

일 예로서, 패턴 가장자리에 있어서 대략 70㎛의 자연적 퍼짐(spreading)이 발생하는 점도를 갖는 수지의 경우, 120㎛ 정도의 폭(W1)의 개구들을 구비한 스크린 프린팅용 스크린을 사용하는 것이 가능하다. 이로 인하여 정렬 오차와 퍼짐 불규칙성을 감안할 수 있게 된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 도전 패턴(5)과 접촉하지 않는 절연 패턴(7)의 가장자리(10)들은 불규칙성을 갖는다.

그럼에도 불구하고, 상기 불규칙성은 (버스 구역이라고 호칭되는) 한정된 구역(11)들의 폭(W2)으로 인하여 중요하지 않게 된다. 버스 구역(11)들은 버스-바아들이 형성되는 위치들에 대응된다. 상기 버스 구역(11)들의 윤곽(10)은, 도 1a 에 도시된 단계 동안에 절연 패턴(7)들의 가장자리(10)들이 정지하게 되는 도전 재료의 패턴들을 형성함으로써 보다 정밀한 방식으로 한정될 수 있다. 도 2 에 도시된 예에서는, 도전 패턴(5)들이 불연속적이고, 도전 패턴(5)들이 불연속부들은 버스 구역(11) 안에 위치한다.

상기 절연 패턴(7)들의 두께(e)는 도전 패턴(5)들의 높이(h) 또는 두께보다 낮도록 선택된다. 상기 절연 패턴(7)의 두께와 도전 패턴(5)의 두께의 비율(h/e)은 1.2 내지 2.5 사이인 것이 바람직하다.

일 예로서, 상기 도전 패턴(5)들의 두께는 17㎛ 정도일 수 있고, 상기 절연 패턴(7)들의 두께는 8㎛ 정도 일 수 있는데, 이것은 2.1 정도의 비율(h/e)에 해당된다.

다른 예에 따르면, 상기 도전 패턴(5)들의 두께는 25㎛ 정도일 수 있고, 상기 절연 패턴(7)들의 두께는 15㎛ 정도 일 수 있는데, 이것은 1.7 정도의 비율(h/e)에 해당된다.

절연 패턴(7)들이 프린트된 이후에는 열처리가 수행된다. 열처리 조건은, 광전지 상의 절연 패턴(7)들의 우수한 점착력이 얻도록 선택될 것이다. 실제에 있어서, 도 1c 에 도시된 단계 동안에는, 광전지가 하나 이상의 전해침착조(electrolytic deposition bath) 안에 잠겨질 것이다. 상기 절연 패턴(7)들은 도전 재료를 형성하지 않고자 하는 영역들을 보호하도록 의도된 것이기 때문에, 광전지가 전해침착조 안에 잠긴 때에 절연 패턴(7)들은 제 위치에 적절히 남아 있어야 한다. 가능하게는, 상기 전해침착 이후에 절연 패턴(7)들이 제거될 수 있도록 상기 열처리 조건이 선택될 것이다.

일 예로서 열처리가 대략 80℃ 내지 대략 120℃ 사이의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 절연 재료가 전해침착 단계 이후에 보존되는 경우에는, 상기 열처리가 더 높은 온도에서 수행될 수 있다.

상기 절연 패턴(7)들을 스크린 프린팅에 의하여 형성하는 대신에, 예를 들어 잉크젯 프린팅 방법과 같은 다른 프린팅 방법이 사용될 수 있다.

다만, 잉크젯 프린팅 방법은 스크린 프린팅 방법에 비하여 생산성이 낮다는 단점을 갖는다.

도 1c 에는 전해침착에 의하여 적어도 하나의 도전 재료(13)를 형성하는 형성하는 모습이 도시되어 있다. 상기 도전 재료(13)는 예를 들어 은 또는 구리이다.

광전지가 하나 이상의 전해침착조 안에 잠겨진다.

도전 재료(13)는 절연 패턴(7)들과 접촉하지 않는 도전 패턴(5)들의 부분들 상에 형성된다. 또한 상기 도전 재료(13)는 절연 패턴(7)들에 의하여 덮이지 않은 투명 도전층(3)의 부분들 상에도 형성되는바, 특히 손가락형상부들과 동시에 버스-바아들을 형성하기 위하여 버스 구역(11)들 상에 형성된다. 보다 일반적으로, 절연 패턴(7)들은 전해침착 단계 동안의 마스크로서의 역할을 수행하며, 다라서 도전 재료(13)는 상기 마스크가 없는 투명 도전층(3)의 부분들과 상기 마스크 내의 개구들에 대응되는 부분들 상에 침착된다.

프린팅에 의하여 형성된 도전 패턴(5)들 상에 전해침착에 의하여 형성된 도전 재료(13)의 점착력은 금속-금속 본딩 덕분에 높다. 또한, 상기 금속 피복이 전해침착에 의하여 형성되기 때문에, 금속 피복이 낮은 저항을 갖는다.

도 1b 에 도시된 단계 동안에 형성된 절연 패턴(7)들의 두께(e)는 도전 패턴(5)들의 두께(h)보다 낮도록 선택된다. 따라서 도전 재료(13)는 도전 패턴(5)들의 상측 표면 상에 뿐만 아니라, 절연 패턴(7)들과 접촉하지 않는 도전 패턴(5)들의 측방 표면의 부분들에도 형성된다. 이것은, 도전 재료(13)가 도전 패턴(5)들의 상측 표면 상에만 형성되는 경우에 비하여, 도전 패턴(5)들 상에서의 도전 재료(13)의 점착력이 증가될 수 있게 한다.

도전 재료의 다수의 층들로 이루어진 적층체가 전해침착에 의해 형성될 수 있다. 도전층들의 적층체는 예를 들어 니켈로 만들어진 장벽층을 포함할 수 있으며, 상기 장벽층은 예를 들어 은 또는 주석으로 만들어진 얇은 표면 도전층(thin surface conducting layer)에 의하여 덮인 은 또는 구리로 만들어진 도전층(13)으로 덮인다. 상기 얇은 표면 도전층은, 광전지들을 모듈로 형성하기 위하여 추후에 형성되는 도전 스트립(conducting strip)들과 우수한 품질의 상호연결이 얻어지도록 선택된다.

상기 도전층(13)의 두께는 표면층 및 장벽층의 두께보다 더 크다.

도 1d 에는 절연 재료(7)의 선택적인 제거가 도시되어 있다. 이 선택적인 단계는 예를 들어 절연 패턴(7)가 투명하지 않은 경우, 또는 광전지를 모듈로 형성하는 추후의 단계에 상기 절연 재료(7)가 부합되지 않는 경우에 수행된다.

일 변형예에 따르면, 절연 패턴(7)들은 도 1c 에 도시된 전해침착 단계 이후에 보존된다. 상기 절연 패턴(7)들은 광전지의 제조 방법의 끝까지 보존될 수 있고, 심지어는 광전지를 모듈로 형성한 이후에도 보존될 수 있다.

도 1a 내지 도 1d 에 도시된 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법이 투명 도전층(3)이 광전지의 면(2)을 덮는 경우를 중심으로 하여 설명되었으나, 상기 방법은 (선택에 따라서 도전성 점착층에 의하여 덮이는) 광전지의 면(2) 상에 금속 피복을 직접 형성하는 경우에도 적용될 수 있다.

도 1a 내지 도 1d 를 참조로 하여 설명된 바와 같은 유형의 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 장점은, 프린팅에 의하여 미리 형성된 도전 패턴(5)들의 높은 점착력과, 전해침착에 의해 형성된 금속 피복의 주된 부분의 낮은 저항이 얻어진다는 사실과 연계된다.

도 1a 내지 도 1d 를 참조하여 설명된 것과 같은 유형의 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 다른 장점으로서, 형성된 금속 피복이 광전지의 면들에 대한 높은 점착력을 갖는다는 사실이 있는데, 이것은 특히 금속 피복이 투명 도전층에 의하여 덮인 때에 그러하다. 그 결과, 금속 피복과 도전 스트립 사이에 추후에 형성되는 상호연결부가 우수한 품질을 갖게 된다.

이것은 향상된 성능을 갖는 광전지를 제작함을 가능하게 한다.

도 1a 내지 도 1d 를 참조하여 설명된 것과 같은 유형의 광전지의 금속 피복을 형성하는 방법의 다른 장점으로서, 금속 피복의 일부분만이 스크린 프린팅에 의하여 형성된다는 사실이 있다. 손가락형상부의 일부분뿐만 아니라 버스-바아도 전해침착에 의해 형성된다. 그 결과, 광전지의 제작 비용이 절감된다.

광전지들을 모듈로 형성함을 가능하게 하는 스트립들의 상호연결 동안과, 예를 들어 온도 편차로 인하여 팽창 차이로 인해서 광전 모듈의 사용 중에 응력을 받는 동안에, 가장 큰 긴장을 겪게 되는 부분은 버스-바아인데, 상기 버스-바아 상에는 구리로 형성된 스트립들과의 상호연결부가 형성되어 있다.

상기 버스 구역들에서 금속 피복의 점착력을 강화하기 위하여, 프린팅에 의한 도전 패턴(5)들의 형성 단계 동안에 상기 버스 구역들 안에 도전 패턴들을 형성하는 것도 가능하다.

도 3a 에는 도 1a 내지 도 1d 및 도 2 를 참조로 하여 설명된 광전지의 금속 피복을 형성하기 위한 방법의 그러한 변형예의 평면도가 도시되어 있다. 도 2 에 대응되는 도 3a 에는 도 1b 에 도시된 절연 패턴(7)들의 형성 단계 이후에 얻어진 구조가 도시되어 있다.

도 1a 에 도시된 도전 패턴(5)들의 프린팅에 의한 형성 단계 동안에, 도전 패드(17)들도 버스 구역(11) 안에 형성된다.

상기 도전 패드(17)들의 치수 및 개수는, 도 1c 에 도시된 단계 동안에 전해침착에 의해 형성된 도전 재료(13)의 충분한 점착력이 얻어지면서도, 사용되는 도전 재료의 양을 최소화시키도록 선택될 것이다. 상기 도전 패드(17)들의 치수 및 개수도 상기 프린팅을 위하여 사용되는 페이스트의 성질과 상호연결되는 스트립의 치수에 따라서 선택될 것이다.

일 예로서, 버스 구역(11)들 안에서, 도전 패드(17)들은 서로에 대해 평행한 라인들의 형태를 이루면서 규칙적인 간격으로 떨어져 이격되도록 형성될 수 있다. 그 라인들은 예를 들어 200㎛ 정도인 폭(W_p)을 가지며, 예를 들어 1mm 정도인 거리(d)만큼 떨어져 이격된다.

도전 패드(17)들은 임의의 형상을 가질 수 있다. 도전 패드(17)들은 예를 들어 "S"자 형상으로 형성될 수 있는데, 이와 같은 패턴의 형상은 스텐실에 의한 스크린 프린팅 방법에 의해 잘 통제될 수 있다.

도전 패턴(5)들과 도전 패드(17)들이 프린트된 이후에는, 도전 패턴(5)들 및 도전 패드(17)들에 대해 요망되는 저항 및 점착력이 얻어짐을 가능하게 하는 조건에서 열처리가 수행된다. 은으로 만들어진 도전 페이스트의 경우, 예를 들어 대략 200℃의 온도에서 대략 10분 동안 열처리가 수행된다.

도전 패드(17)들이 예를 들어 스크린 프린팅 방법과 같은 프린팅 방법에 의하여 형성되기 때문에, 도전 패드(17)들은 투명 도전층(3) 상에서의 높은 점착력을 갖는다. 따라서, 이후에 전해침착에 의하여 형성되는 도전 재료(13)의 점착력을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 상호연결부들의 신뢰성이 향상된다.

도 4 에는 도 1a 내지 도 1d 를 참조로 하여 설명되는 방법의 다른 변형예의 평면도가 도시되어 있다. 도 2 에 대응되는 도 4 에는, 도 1b 에 도시된 절연 패턴(7)들의 형성 단계 이후에 얻어지는 구조가 도시되어 있다.

도 1a 에 도시된 프린팅 방법에 의해서 도전 패턴(5)들 및 잠재적으로는 버스 구역 안의 도전 패드(17)들을 형성하는 단계 동안에, 일정한 폭(W_b)을 갖는 패턴(5)을 형성하는 대신에, 패턴(5)들이 손가락형상부(5)들과 버스 구역(11) 사이를 연결하는 구역(19)에서 특정의 기하형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전 패턴(5)들은 구역(19)들 안에서의 폭(W_b,19)이 도전 패턴(5)들의 나머지 부분의 폭(W_b)보다 더 크게 형성될 수 있다. 이것은 전하의 도전성을 향상시키는 한편, 스트립들의 상호연결 구역들에 인접한 곳에서 손가락형상부들을 기계적으로 강화시킴을 가능하게 한다.

보다 일반적으로, 상기 버스 구역 안에서의 프린팅에 의한 도전 패턴들의 형성에 의해서 버스 구역 안의 금속 피복의 점착력을 위와 같이 강화함은, 광전지의 금속 피복의 임의의 기하형태에 대해 적용될 수 있으며, 반드시 도 5a 에 예로서 제시되고 구리의 2 내지 5개 스트립으로 광전지들의 통상적인 상호연결을 위한 (연속적인 버스-바아(111)들이 손가락형상부(105)들의 네트워크에 대해 직각인) 보통의 "H" 형상 패턴에만 국한되는 것이 아니다. 상기 금속 피복은 예를 들어 불연속적인 버스-바아 또는 불규칙적인 폭을 갖는 버스-바아일 수 있다. 도전 패드(17)들은 임의의 형상을 가질 수 있으며, 향후의 버스-바아에 대응되는 연속 또는 불연속적인 버스 구역들에 형성된다.

도 5b 는 도 5a 의 실시예와 상이한, 광전지의 금속 피복의 형성에 관한 다른 일 예가 개략적으로 도시된 평면도이다. 손가락형상부(105)에 대해 직각인 버스-바아(111)들은 불연속적이다. 각각의 버스-바아(111)는 여러개의 부분(112)들로 이루어지며, 각각의 부분(112)은 하나 이상의 손가락형상부(105)에 연결된다. 도 5b 에 도시된 실시예에서, 각각의 부분(112)은 두 개의 손가락형상부(105)들에 연결된다. 각각의 버스-바아(111)의 부분(112)들은 금속 피복의 형성 동안에 반드시 전기적으로 서로 연결되는 것은 아니다. 그들은 구리의 스트립에 의하여 상호연결부들의 형성 이후에 연결된다.

도 3b 에는 도 3a 에 대응되되 버스 구역(11)들이 불연속적인 경우의 평면도가 도시되어 있다. 프린팅에 의한 도전 패턴(5)들의 형성 단계 이후에, 상기 불연속적인 버스 구역(11)들의 각 부분(12)에 적어도 하나의 도전 패드(17)가 형성된다.

Claims

반대 유형의 전도성에 따라서 도핑(doping)된 적어도 두 개의 반도전층(semi-conducting layer)들로 이루어진 적층체(stack)를 포함하는 광전지를 형성하는 방법으로서,
a) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 적어도 하나에 제1 도전 재료(first conducting material)로 만들어진 제1 패턴(first pattern; 5)들을 형성하는, 제1 패턴 형성 단계;
b) 프린팅에 의해서 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나에 절연 재료(insulating material)로 만들어진 제2 패턴(second pattern; 7)들을 형성하되, 상기 절연 재료가 제1 패턴들의 측방 표면(lateral surface)들의 적어도 일부분과 접촉하도록 그리고 상기 제2 패턴들의 두께가 상기 제1 패턴들의 두께보다 적게 되도록 형성하는, 제2 패턴 형성 단계; 및
c) 전해침착(electrolytic deposition)에 의해서 적어도 상기 제1 패턴들 상에 적어도 하나의 제2 도전 재료(second conducting material; 13)를 형성하는, 전해침착 단계;를 포함하는, 광전지 형성 방법.
제1항에 있어서,
상기 c) 전해침착 단계 이후에, d) 상기 제2 패턴(7)들을 제거하는 단계를 더 포함하는, 광전지 형성 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 제1 패턴(5)들은 스크린 프린팅(screen printing) 또는 직접 무접촉식 프린팅(direct contactless printing)에 의하여 형성되는, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에, 제2 패턴(7)들은 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅(ink jet printing)에 의하여 형성되는, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 패턴(7)들의 두께에 대한 제1 패턴(5)들의 두께의 비율은 1.2 내지 2.5 사이인, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 상기 제1 패턴(5)들의 종횡비(aspect ratio)는 0.5보다 큰, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 도전 재료는 은, 구리, 및 알루미늄을 포함하는 군으로부터 선택되거나, 또는 은, 구리, 및 알루미늄을 포함하는 군으로부터 선택된 금속 원소를 포함하는 재료인, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연 재료는 절연성 유기 수지(insulating organic resin)인, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 도전 재료(13)는 은 및 구리를 포함하는 군으로부터 선택되는, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
유리하게는 니켈로 만들어진 장벽층(barrier layer)이 상기 제2 도전 재료(13) 이전에 전해침착에 의하여 형성되고, 유리하게는 은 및 주석을 포함하는 군으로부터 선택된 도전 재료로 만들어진 표면층이 상기 제2 도전 재료(13) 이후에 전해침착에 의하여 형성됨으로써, 도전 재료의 여러 층들로 이루어진 적층체가 형성되는, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 이전에, 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나는 투명 도전층(3)에 의하여 덮이는, 광전지 형성 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 프린팅에 의하여 형성된 제1 패턴(5)들은 서로에 대해 평행한 도전 라인(conducting line)들을 포함하고, 상기 도전 라인들은 잠재적으로 규칙적인 간격으로 떨어져 이격되고 유리하게는 불연속적인, 광전지 형성 방법.
제12항에 있어서,
상기 b) 제2 패턴 형성 단계 동안에 버스 구역(bus zone; 11)이 형성되고,
상기 버스 구역(11)은, 잠재적으로 상기 제1 패턴(5)들에 대해 직각인 방위를 가지며, 또한 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나의 상기 제2 패턴들에 의하여 덮이지 않은 부분에 대응되는, 광전지 형성 방법.
제13항에 있어서,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에, 프린팅에 의하여 상기 적층체의 면들 중 상기 적어도 하나 상에 도전 패드(conducting pad; 17)들이 더 형성되고, 상기 도전 패드들은 버스 구역(11)들 안에 배치되는, 광전지 형성 방법.
제14항에 있어서,
상기 버스 구역(11)들은 불연속적이고,
상기 a) 제1 패턴 형성 단계 동안에 상기 버스 구역(11)의 각 부분(12)에는 적어도 하나의 도전 패드(17)가 형성되는, 광전지 형성 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 패턴(5)들을 상기 버스 구역(11)들과 연결시키기 위한 구역(19)들은 상기 제1 패턴의 나머지 부분보다 더 큰 폭을 갖는, 광전지 형성 방법.