(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に互いに離隔して配置された複数個の後面電極パターンと、
前記後面電極パターンが配置された前記基板の上に電極間の連結のためのコンタクトパターン及び単位セルに分けるための分離パターンが形成された光吸収層パターンと、
前記光吸収層の上に配置され、前記分離パターンにより離隔して配置された前面電極パターンと、
前記後面電極パターンの間に配置された絶縁パターンと、を含み、
前記前面電極パターンは、前記コンタクトパターンの内に挿入されて前記後面電極パターンと電気的に連結されるものを含み、
前記後面電極パターンは、前記基板の一部が除去され前記基板から延びた前記絶縁パターンが形成された後、前記絶縁パターンの間に形成され、前記後面電極パターンが前記絶縁パターンの高さより低く形成されることを特徴とする、太陽電池。
【請求項２】
前記絶縁パターンは、ＳｉＯｘ（ｘ＝２〜４）、ＳｉＮｘ（ｘ＝４）、高分子化合物ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリプロピレン（polypropylene）のうち、いずれか１つで形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記絶縁パターンは、前記基板と同じ物質で形成されたことを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、エネルギーの需要が増加するにつれて、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換させる太陽電池に対する開発が進められている。
【０００３】
特に、ガラス基板、金属後面電極層、ｐ型ＣＩＧＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ型ウィンドウ層などを含む基板構造のｐｎヘテロ接合装置であるＣＩＧＳ系太陽電池が広く使われている。
【０００４】
このような太陽電池を形成するために、機械的なパターニング工程が遂行される。機械的なパターニング工程が遂行される場合、精密なパターニングが困難であり、パターニング時に不良が発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、精密なパターニングにより各々のセルが効率的に連結され、光吸収層が広い平面的を有し、効率を増大させることができる太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、基板及び後面電極の間の結合力を向上させることができ、漏洩電流が最小化できる太陽電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池は、基板の上に互いに離隔して配置された複数個の後面電極パターン、上記後面電極パターンが配置された上記基板の上に電極間の連結のためのコンタクトパターン及び単位セルに分けるための分離パターンが形成された光吸収層パターン、上記光吸収層の上に配置され、上記分離パターンにより離隔して配置された前面電極パターン、及び上記後面電極パターンの間または上記後面電極パターンの上部に配置された絶縁パターンを含み、上記前面電極パターンは、上記コンタクトパターンの内に挿入されて上記後面電極パターンと電気的に連結されることを含む。
【０００８】
本発明に係る太陽電池の製造方法は、基板の上に互いに離隔して配置された複数個の後面電極パターン及び上記後面電極パターンの間、または上記後面電極パターンの上部に絶縁パターンを形成するステップ、上記後面電極パターンが配置された上記基板の上に電極間の連結のためのコンタクトパターン及び単位セルに分けるための分離パターンを含む光吸収層を形成するステップ、及び上記光吸収層の上に配置され、上記分離パターンにより離隔して配置された前面電極パターンを形成するステップを含み、上記前面電極パターンは、上記コンタクトパターンの内に挿入されて上記後面電極パターンと電気的に連結されることを含む。
【発明の効果】
【０００９】
第１及び第２実施形態に係る太陽電池及びその製造方法は、第１絶縁パターンが後面電極パターンの上に配置されて、各セルを区分するためのレーザーパターニング工程時、下部の後面電極パターンが損傷することを防止することができる。
【００１０】
また、分離パターンが形成された後にも第１絶縁パターンによって後面電極パターンが外部に露出せず、後面電極パターンの酸化を防止し、不純物から後面電極パターンを保護することができる。
【００１１】
また、レーザーを用いて各々のセルを分離するので、隣接するセルの間隔を縮めることができ、工程を単純化することができ、外部の光が入射される領域の面積を増大させることができる。
【００１２】
また、機械的なストレスによる損傷を減らして、太陽電池の効率を向上させることができる。
【００１３】
第３実施形態に係る太陽電池及びその製造方法は、後面電極パターンの間に第２絶縁パターンが配置されて、後面電極パターンと第２絶縁パターンとの結合力を増大させることができる。
【００１４】
即ち、後面電極パターンと第２絶縁パターンとの結合力が増大して、後面電極パターンが基板から剥離される現象を防止することができる。
【００１５】
また、後面電極パターンを形成するために、レーザーでパターニングする場合、後面電極パターンのエッジ（edge）領域が浮き上がるとか、剥離される現象が発生するが、本実施形態では後面電極パターンを形成するためにはレーザーを使用しないので、レーザーパターニングに対する後面電極パターンの変形を防止することができる。
【００１６】
また、後面電極パターンが浮き上がらないので、以後、光吸収層が安定的に形成されて太陽電池の品質及び効率を向上させることができる。
【００１７】
また、後面電極パターンの間に第２絶縁パターンが形成されて、各々の後面電極パターンの間に発生する漏洩電流を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を説明するに当たって、各基板、層、膜、または電極などが、各基板、層、膜、または電極などの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の構成要素を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するものではない。
【００２０】
図１乃至図１０は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【００２１】
まず、図１に示すように、基板１００の上に後面電極２０１を形成する。
【００２２】
上記基板１００はガラス（glass）が使われており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチール、チタニウム基板、またはポリマー基板なども使用できる。
【００２３】
ガラス基板にはソーダライムガラス（soda lime glass）を使用することができ、ポリマー基板にはポリイミド（polyimide）を使用することができる。
【００２４】
また、上記基板１００は、リジド（rigid）、またはフレキシブル（flexible）である。
【００２５】
上記後面電極２０１は、金属などの導電体で形成される。
【００２６】
例えば、上記後面電極２０１はモリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用して、スパッタリング（sputtering）工程により形成される。
【００２７】
これは、モリブデン（Ｍｏ）が有する高い電気伝導度、光吸収層とのオーミック（ohmic）接合、Ｓｅ雰囲気下での高温安全性のためである。
【００２８】
また、図面に図示してはいないが、上記後面電極２０１は、少なくとも１つ以上の層に形成される。
【００２９】
上記後面電極２０１が複数個の層に形成される時、上記後面電極２０１をなす層は互いに異なる物質で形成される。
【００３０】
そして、図２に示すように、上記後面電極２０１の上に複数個の第１絶縁パターン１０を形成する。
【００３１】
上記第１絶縁パターン１０は、上記後面電極２０１の上に絶縁膜を形成した後、上記絶縁膜にパターニング工程を進行して形成される。
【００３２】
上記絶縁膜は、スパッタリング（sputtering）工程、熱蒸着工程、スプレー（spray）工程、スピンコーティング（spin coating）工程のうち、いずれか１つで進行して形成される。
【００３３】
上記第１絶縁パターン１０を形成するためのパターニング工程は、フォトリソグラフィ（photolithography）工程を用いた湿式または乾式エッチング工程により進行される。
【００３４】
上記第１絶縁パターン１０は、上記後面電極２０１及び以後に形成される光吸収層と反応が起こらない絶縁物質または高分子化合物で形成される。
【００３５】
その例に、上記第１絶縁パターン１０は、ＳｉＯｘ（ｘ＝２〜４）、ＳｉＮｘ（ｘ＝４）、高分子化合物ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリプロピレン（polypropylene）のうち、いずれか１つで形成される。
【００３６】
この際、上記第１絶縁パターン１０は、各々のセルを分離できるように、各セルの間に配置される。
【００３７】
即ち、以後に形成される光吸収層と前面電極の位置を考慮して、各セルの間に配置されるように形成する。
【００３８】
次に、図３に示すように、上記後面電極２０１にパターニング工程を進行して後面電極パターン２００を形成する。
【００３９】
上記後面電極パターン２００は、上記第１絶縁パターン１０の間に上記基板１００が露出するように形成される。
【００４０】
また、上記後面電極パターン２００は、ストライプ（stripe）形態またはマトリックス（matrix）形態に配置され、各々のセルに対応することができる。
【００４１】
しかしながら、上記後面電極パターン２００は、上記の形態に限定されず、多様な形態に形成できる。
【００４２】
そして、図４に示すように、上記後面電極２０１の上に光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を形成する。
【００４３】
上記光吸収層３００は、Ｉｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ系の化合物を含む。
【００４４】
より詳しくは、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ２、ＣＩＧＳ系）化合物を含む。
【００４５】
これとは異なり、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−セレナイド系（ＣｕＩｎＳｅ２、ＣＩＳ系）化合物、または銅−ガリウム−セレナイド系（ＣｕＧａＳｅ２、ＣＧＳ系）化合物を含むことができる。
【００４６】
例えば、上記光吸収層３００を形成するために、銅ターゲット、インジウムターゲット、及びガリウムターゲットを使用して、上記後面電極２０１の上にＣＩＧ系金属プリカーソル（precursor）膜が形成される。
【００４７】
以後、上記金属プリカーソル膜は、セレニゼーション（selenization）工程によって、セレニウム（Ｓｅ）と反応してＣＩＧＳ系光吸収層３００が形成される。
【００４８】
また、上記金属プリカーソル膜を形成する工程及びセレニゼーション工程の間に、上記基板１００に含まれたアルカリ（alkali）成分が上記後面電極パターン２００を通じて、上記金属プリカーソル膜及び上記光吸収層３００に拡散される。
【００４９】
アルカリ（alkali）成分は、上記光吸収層３００のグレーン（grain）サイズを向上させ、結晶性を向上させることができる。
【００５０】
上記光吸収層３００は外部の光の入射を受けて、電気エネルギーに変換させる。上記光吸収層３００は光電効果により光起電力を生成する。
【００５１】
上記第１バッファ層４００は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）が上記光吸収層３００の上に積層して形成される。
【００５２】
この際、上記第１バッファ層４００はｎ型半導体層であり、上記光吸収層３００はｐ型半導体層である。したがって、上記光吸収層３００及び第１バッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
【００５３】
そして、上記第２バッファ層５００は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ｉ−ＺｎＯのうち、いずれか１つを含む透明電極層に形成される。
【００５４】
上記第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００は、上記光吸収層３００と以後に形成される前面電極との間に配置される。
【００５５】
即ち、上記光吸収層３００と前面電極は格子定数とエネルギーバンドギャップの差が大きいため、バンドギャップが２物質の中間に位置する上記第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００を挿入して良好な接合を形成することができる。
【００５６】
本実施形態では、２つのバッファ層を上記光吸収層３００の上に形成したが、これに限定されず、上記バッファ層は１つの層のみで形成されることもできる。
【００５７】
次に、図５に示すように、上記光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を貫通するコンタクトパターン３１０を形成する。
【００５８】
上記コンタクトパターン３１０は、レーザー（laser）を照射（irradiate）して形成することができ、上記後面電極パターン２００の一部が露出する。
【００５９】
この際、上記第２バッファ層５００は、上記光吸収層３００及び第１バッファ層４００と異なる波長のレーザーを使用して工程が進行されることもでき、またはレンズを介してレーザーの集光程度に従う強度（intensity）を調節して進行されることもできる。
【００６０】
上記第２バッファ層５００は、高いエネルギーバンドギャップを有するため、相対的に高い出力のレーザーを使用し、上記第１バッファ層４００及び光吸収層３００は相対的に低いエネルギーバンドギャップを有するため、相対的に低い出力のレーザーを使用して上記コンタクトパターン３１０を形成することができる。
【００６１】
そして、図６に示すように、上記第２バッファ層５００の上に透明な導電物質を積層して前面電極６００及び接続配線７００を形成する。
【００６２】
上記透明な導電物質を上記第２バッファ層５００の上に積層させる時、上記透明な導電物質が上記コンタクトパターン３１０の内部にも挿入されて、上記接続配線７００を形成することができる。
【００６３】
上記後面電極パターン２００と前面電極６００は、上記接続配線７００により電気的に連結される。
【００６４】
上記前面電極６００は、上記第２バッファ層５００の上にスパッタリング工程を進行してアルミニウムまたはアルミナでドーピングされた酸化亜鉛で形成される。
【００６５】
上記前面電極６００は、上記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ（window）層であって、太陽電池の前面の透明電極の機能をするため、光透過率が高く、電気伝導性の良い酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される。
【００６６】
この際、上記酸化亜鉛にアルミニウムまたはアルミナをドーピングすることで、低い抵抗値を有する電極を形成することができる。
【００６７】
上記前面電極６００である酸化亜鉛薄膜は、ＲＦスパッタリング方法によりＺｎＯターゲットを使用して蒸着する方法と、Ｚｎターゲットを用いた反応性スパッタリング、そして有機金属化学蒸着法等により形成できる。
【００６８】
また、電気光学的特性に優れるＩＴＯ（Indium tin Oxide）薄膜を酸化亜鉛薄膜の上に蒸着した２重構造を形成することもできる。
【００６９】
次に、図７に示すように、上記光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を貫通する分離パターン３２０を形成する。
【００７０】
上記分離パターン３２０は、レーザー（laser）を照射（irradiate）して形成することができ、上記第１絶縁パターン１０の上面が露出するように形成することができる。
【００７１】
上記分離パターン３２０を形成するためのレーザーは、５３２〜１０６４ｎｍの波長を有し、５〜２０Ｗのパワーを有することができる。
【００７２】
上記第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び前面電極６００は、上記分離パターン３２０により区分され、上記第１絶縁パターン１０と分離パターン３２０により各々のセルＣ１、Ｃ２は互いに分離できる。
【００７３】
この際、上記第１絶縁パターン１０が上記後面電極パターン２００の上に配置されて、レーザーによりパターニングされる時、下部の上記後面電極パターン２００が損傷することを防止することができる。
【００７４】
また、上記分離パターン３２０が形成された後にも上記第１絶縁パターン１０により上記後面電極パターン２００が外部に露出しないので、上記後面電極パターン２００の酸化を防止し、不純物から上記後面電極パターン２００を保護することができる。
【００７５】
この際、上記分離パターン３２０の形成時、隣り合うセルを互いに電気的に分離するために、オーバーエッチング（overetch）を進行して上記第１絶縁パターン１０の一部も除去されることもできる。
【００７６】
しかしながら、上記第１絶縁パターン１０が全て除去されることなく、上記後面電極パターン２００は露出しない。
【００７７】
本実施形態で、上記分離パターン３２０の幅と上記第１絶縁パターン１０の幅が同一に形成されたが、これに限定されず、上記分離パターン３２０の幅は上記第１絶縁パターン１０の幅より狭く形成される。
【００７８】
即ち、図８に示すように、上記分離パターン３２０は、各セルＣ１、Ｃ２を分離させることができるパターンの幅で形成され、上記第１絶縁パターン１０が上記分離パターン３２０の幅より広く形成される。
【００７９】
また、図９に示すように、上記分離パターン３２０は、上記第１絶縁パターン１０の幅より広く形成されることもできる。
【００８０】
そして、上記分離パターン３２０により上記第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び光吸収層３００は、ストライプ形態またはマトリックス形態に配置される。
【００８１】
上記分離パターン３２０は、上記の形態に限定されず、多様な形態に形成できる。
【００８２】
上記分離パターン３２０により上記後面電極パターン２００、光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び前面電極６００を含むセルＣ１、Ｃ２が形成される。
【００８３】
この際、上記接続配線７００により各々のセルＣ１、Ｃ２は互いに連結できる。即ち、上記接続配線７００は、第２セルＣ２の後面電極パターン２００と上記第２セルＣ２に隣接する上記第１セルＣ１の前面電極６００を電気的に連結する。
【００８４】
次に、図１０に示すように、上記前面電極６００の上に透明樹脂８００及び上部基板９００を形成する。
【００８５】
上記透明樹脂８００は、ＥＶＡ（Ethylene Vinyle Acetate copolymer）を用いた熱工程を進行して形成することができ、上記上部基板９００は半強化ガラスで形成することができる。
【００８６】
この際、上記透明樹脂８００は、上記分離パターン３２０の内部にも挿入されて、上記分離パターン３２０には上記第１絶縁パターン１０と透明樹脂８００の積層構造が形成される。
【００８７】
図１１乃至図１４は、本発明の第２実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【００８８】
第２実施形態において、第１実施形態と同一に構成及び動作する構成要素に対しては同一な符号を与えて、これに対する詳細な説明は省略する。
【００８９】
まず、図１１に示すように、基板１００の上に後面電極２０１を形成する。
【００９０】
上記基板１００はガラス（glass）が使われており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチール、チタニウム基板、またはポリマー基板なども使用できる。
【００９１】
上記後面電極２０１は、金属などの導電体で形成される。
【００９２】
また、図面に図示してはいないが、上記後面電極２０１は少なくとも１つ以上の層に形成される。
【００９３】
次に、図１２に示すように、上記後面電極２０１にパターニング工程を進行して後面電極パターン２００を形成する。
【００９４】
上記後面電極パターン２００は、上記基板１００が露出するように形成される。
【００９５】
また、上記後面電極パターン２００は、ストライプ（stripe）形態またはマトリックス（matrix）形態に配置され、各々のセルに対応することができる。
【００９６】
そして、図１３に示すように、上記後面電極パターン２００が形成された上記基板１００の上に絶縁膜５を形成する。
【００９７】
上記絶縁膜５は、スパッタリング（sputtering）工程、熱蒸着工程、スプレー（spray）工程、スピンコーティング（spin coating）工程のうち、いずれか１つで進行して形成される。
【００９８】
上記絶縁膜５は、上記後面電極２０１及び以後に形成される光吸収層と反応が起こらない絶縁物質または高分子化合物で形成される。
【００９９】
その例に、上記絶縁膜５は、ＳｉＯｘ（ｘ＝２〜４）、ＳｉＮｘ（ｘ＝４）、高分子化合物ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリプロピレン（polypropylene）のうち、いずれか１つで形成される。
【０１００】
次に、図１４に示すように、上記後面電極パターン２００の上に複数個の第１絶縁パターン１０を形成する。
【０１０１】
上記第１絶縁パターン１０は、上記後面電極パターン２００の上に形成された上記絶縁膜５にフォトリソグラフィ（photolithography）工程を用いた湿式または乾式エッチング工程により進行して形成される。
【０１０２】
この際、上記第１絶縁パターン１０は、各々のセルを分離することができるように、各セルの間に配置される。
【０１０３】
即ち、以後に形成される光吸収層と前面電極の位置を考慮して、各セルの間に配置されるように形成する。
【０１０４】
そして、上記第１絶縁パターン１０の上に光吸収層３００及び前面電極６００を形成する工程は、第１実施形態の図４乃至図１０に図示された方法と同一であるので、以後の工程は省略する。
【０１０５】
以上、説明した第１及び第２実施形態に係る太陽電池及びその製造方法は、第１絶縁パターンが後面電極パターンの上に配置されて、各セルを区分するためのレーザーパターニング工程時、下部の後面電極パターンが損傷することを防止することができる。
【０１０６】
また、分離パターンが形成された後にも、第１絶縁パターンによって後面電極パターンが外部に露出しないので、後面電極パターンの酸化を防止し、不純物から後面電極パターンを保護することができる。
【０１０７】
また、レーザーを用いて各々のセルを分離するので、隣接するセルの間隔を縮めることができ、工程が単純化することができ、外部の光が入射される領域の面積を増大させることができる。
【０１０８】
また、機械的なストレスによる損傷を減らして、太陽電池の効率を向上させることができる。
【０１０９】
図１５乃至図２２は、本発明の第３実施形態に係る太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【０１１０】
まず、図１５に示すように、基板１００の上に第２絶縁パターン１１０を形成する。
【０１１１】
上記基板１００はガラス（glass）が使われており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチール、チタニウム基板、またはポリマー基板なども使用できる。
【０１１２】
ガラス基板には、ソーダライムガラス（soda lime glass）を使用することができる。
【０１１３】
また、上記基板１００は、リジド（rigid）またはフレキシブル（flexible）である。
【０１１４】
上記第２絶縁パターン１１０は、上記基板１００の上に絶縁膜（図示せず）を形成した後、上記絶縁膜をパターニング（patterning）して形成することができ、上記第２絶縁パターン１１０の間の基板１００が露出するように形成される。
【０１１５】
この際、上記絶縁膜は、フォトレジスト（photoresist）で形成され、上記フォトレジスト（photoresist）にフォトリソグラフィ（photolithography）工程を進行して上記第２絶縁パターン１１０を形成することができる。
【０１１６】
しかしながら、上記第２絶縁パターン１１０を形成する方法は、これに限定されず、上記基板１００にフォトレジストまたは絶縁物質をスクリーンプリンティング（screen printing）方式を進行したり、インクジェットプリンティング（inkjet printing）、またはグラビアプリンティング（gravure printing）方式を進行して形成することができる。
【０１１７】
また、上記基板１００に直接フォトリソグラフィ工程を進行して、上記基板１００の一部を除去することで、上記第２絶縁パターン１１０を形成することができる。
【０１１８】
即ち、上記第２絶縁パターン１１０は、上記基板１００と同じ物質で形成されたり、フォトレジストまたは絶縁物質で形成される。
【０１１９】
そして、上記第２絶縁パターン１１０は、以後に形成される後面電極パターンの位置を考慮して、上記後面電極パターンの間に配置できるように形成する。
【０１２０】
そして、図１６に示すように、上記第２絶縁パターン１１０が形成された上記基板１００の上に後面電極膜２０１を形成する。
【０１２１】
上記後面電極膜２０１は、金属などの導電体で形成される。
【０１２２】
例えば、上記後面電極膜２０１は、モリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用して、スパッタリング（sputtering）工程により形成される。
【０１２３】
これは、モリブデン（Ｍｏ）が有する高い電気伝導度、光吸収層とのオーミック（ohmic）接合、Ｓｅ雰囲気下での高温安全性のためである。
【０１２４】
また、図面に図示してはいないが、上記後面電極膜２０１は、少なくとも１つ以上の層に形成される。
【０１２５】
上記後面電極膜２０１が複数個の層に形成される時、上記後面電極膜２０１をなす層は互いに異なる物質で形成される。
【０１２６】
次に、図１７に示すように、上記第２絶縁パターン１１０の間の上記基板１００の上に後面電極パターン２００を形成する。
【０１２７】
上記後面電極パターン２００は、上記第２絶縁パターン１１０が露出するように上記後面電極２０１の一部を除去して形成される。
【０１２８】
この際、化学機械的研磨（Chemical Mechanical Polishing；ＣＭＰ）、湿式エッチング（wet etch）、乾式エッチング（dry etch）、及びサンドブラスト（sandblast）のうち、いずれか１つの工程により上記後面電極２０１の一部を除去することができる。
【０１２９】
この際、上記第２絶縁パターン１１０と上記後面電極パターン２００の高さは同一に形成される。
【０１３０】
即ち、上記第２絶縁パターン１１０の上面と上記後面電極パターン２００の上面は同一水平面上に配置される。
【０１３１】
しかしながら、上記第２絶縁パターン１１０と後面電極パターン２００の高さは、これに限定されず、上記後面電極パターン２００の高さは上記第２絶縁パターン１１０の高さより低く形成される。
【０１３２】
即ち、上記第２絶縁パターン１１０が露出するように上記後面電極２０１の一部を除去する工程のうち、上記後面電極２０１にオーバーエッチング（over etch）を行って上記後面電極パターン２００の高さを上記第２絶縁パターン１１０の高さより低く形成することができる。
【０１３３】
この際、上記後面電極パターン２００の間に上記第２絶縁パターン１１０が配置されて、上記後面電極パターン２００と第２絶縁パターン１１０との結合力を増大させることができる。
【０１３４】
即ち、上記後面電極パターン２００と第２絶縁パターン１１０との結合力が増大して、上記後面電極パターン２００が上記基板１００から剥離される現象を防止することができる。
【０１３５】
そして、上記第２絶縁パターン１１０の幅は、上記後面電極パターン２００の幅より狭く形成される。
【０１３６】
また、上記後面電極パターン２００は、ストライプ（stripe）形態またはマトリックス（matrix）形態に配置され、各々のセルに対応することができる。
【０１３７】
しかしながら、上記後面電極パターン２００は、上記の形態に限定されず、多様な形態に形成できる。
【０１３８】
この際、上記第２絶縁パターン１１０が形成された後、上記第２絶縁パターン１１０の間に上記後面電極パターン２００を形成して、上記後面電極パターン２００を別にパターニングしなくてもよい。
【０１３９】
即ち、上記後面電極パターン２００を形成するために、レーザーでパターニングする場合、後面電極パターンのエッジ（edge）領域が浮き上がるとか、剥離される現象が発生するが、本実施形態では後面電極パターンを形成するためにはレーザーを使用しないので、レーザーパターニングに対する上記後面電極パターン２００の変形を防止することができる。
【０１４０】
また、上記後面電極パターン２００が浮き上がらないので、以後、光吸収層が安定的に形成されて太陽電池の品質及び効率を向上させることができる。
【０１４１】
そして、図面に図示してはいないが、上記後面電極パターン２００を形成した後、上記第２絶縁パターン１１０を除去することもできる。
【０１４２】
また、上記基板１００の上に後面電極パターン２００を形成する方法は、これに限定されるものではない。
【０１４３】
即ち、図１８に示すように、上記基板１００の一部を除去して上記基板１００から延びた第２絶縁パターン１１０を形成した後、上記後面電極パターン２００を上記第２絶縁パターン１１０の間に形成することができる。
【０１４４】
この際、上記第２絶縁パターン１１０は、上記基板１００と同じ物質で形成される。
【０１４５】
そして、図１９に示すように、上記後面電極パターン２００及び第２絶縁パターン１１０が形成された上記基板１００の上に光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を形成する。
【０１４６】
上記光吸収層３００は、Ｉｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ系の化合物を含む。
【０１４７】
より詳しくは、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ２、ＣＩＧＳ系）化合物を含む。
【０１４８】
これとは異なり、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−セレナイド系（ＣｕＩｎＳｅ２、ＣＩＳ系）化合物、または銅−ガリウム−セレナイド系（ＣｕＧａＳｅ２、ＣＧＳ系）化合物を含むことができる。
【０１４９】
例えば、上記光吸収層３００を形成するために、銅ターゲット、インジウムターゲット、及びガリウムターゲットを使用して、上記後面電極２０１の上にＣＩＧ系金属プリカーソル（precursor）膜が形成される。
【０１５０】
以後、上記金属プリカーソル膜は、セレニゼーション（selenization）工程により、セレニウム（Ｓｅ）と反応してＣＩＧＳ系光吸収層３００が形成される。
【０１５１】
また、上記金属プリカーソル膜を形成する工程及びセレニゼーション工程の間に、上記基板１００に含まれたアルカリ（alkali）成分が上記後面電極パターン２００を通じて、上記金属プリカーソル膜及び上記光吸収層３００に拡散される。
【０１５２】
アルカリ（alkali）成分は、上記光吸収層３００のグレーン（grain）サイズを向上させ、結晶性を向上させることができる。
【０１５３】
上記光吸収層３００は外部の光の入射を受けて、電気エネルギーに変換させる。上記光吸収層３００は光電効果によって光起電力を生成する。
【０１５４】
この際、上記後面電極パターン２００の間に上記第２絶縁パターン１１０が形成されて、各々の上記後面電極パターン２００の間に発生する漏洩電流を防止することができる。
【０１５５】
上記第１バッファ層４００は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）が上記光吸収層３００の上に積層して形成される。
【０１５６】
この際、上記第１バッファ層４００はｎ型半導体層であり、上記光吸収層３００はｐ型半導体層である。したがって、上記光吸収層３００及び第１バッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
【０１５７】
そして、上記第２バッファ層５００は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）をターゲットにしてスパッタリング工程を進行して形成される。
【０１５８】
上記第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００は、上記光吸収層３００と以後に形成される前面電極との間に配置される。
【０１５９】
即ち、上記光吸収層３００と前面電極は格子定数とエネルギーバンドギャップの差が大きいため、バンドギャップが２物質の中間に位置する上記第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００を挿入して良好な接合を形成することができる。
【０１６０】
次に、図２０に示すように、上記光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を貫通するコンタクトパターン３１０を形成する。
【０１６１】
上記コンタクトパターン３１０は、上記第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び光吸収層３００を貫通するように形成される。
【０１６２】
また、上記コンタクトパターン３１０は機械的パターニングにより形成され、これに限定されず、レーザー（laser）を照射（irradiate）してパターニングされることもできる。
【０１６３】
この際、上記コンタクトパターン３１０の形成により上記後面電極パターン２００の一部が露出する。
【０１６４】
そして、図２１に示すように、上記第２バッファ層５００の上に透明な導電物質を積層して前面電極６００及び接続配線７００を形成する。
【０１６５】
上記透明な導電物質を上記第２バッファ層５００の上に積層させる時、上記透明な導電物質が上記コンタクトパターン３１０の内部にも挿入されて、上記接続配線７００を形成することができる。
【０１６６】
上記後面電極パターン２００と前面電極６００は、上記接続配線７００により電気的に連結される。
【０１６７】
上記前面電極６００は、上記第２バッファ層５００の上にスパッタリング工程を進行してアルミナでドーピングされた酸化亜鉛、または酸化亜鉛に伝導性物質がドーピングされた物質で形成される。
【０１６８】
上記前面電極６００は、上記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ（window）層であって、太陽電池の前面の透明電極の機能をするため、光透過率が高く、電気伝導性の良い酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される。
【０１６９】
この際、上記酸化亜鉛に、アルミニウム、アルミナ、または伝導性物質をドーピングすることで、低い抵抗値を有する電極を形成することができる。
【０１７０】
上記前面電極６００である酸化亜鉛薄膜は、スパッタリング方法によりＺｎＯターゲットを使用して蒸着する方法と、Ｚｎターゲットを用いた反応性スパッタリング、そして有機金属化学蒸着法等により形成される。
【０１７１】
また、電気光学的特性に優れるＩＴＯ（Indium tin Oxide）薄膜を酸化亜鉛薄膜の上に蒸着した２重構造を形成することもできる。
【０１７２】
次に、図２２に示すように、上記光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００を貫通する分離パターン３２０を形成する。
【０１７３】
上記分離パターン３２０は、上記前面電極６００、光吸収層３００、第１バッファ層４００、及び第２バッファ層５００貫通するように形成される。
【０１７４】
また、上記分離パターン３２０は、機械的パターニングにより形成され、これに限定されず、レーザー（laser）を照射（irradiate）してパターニングされることもできる。
【０１７５】
また、この際、上記分離パターン３２０の形成により上記後面電極パターン２００の一部が露出する。
【０１７６】
上記第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び前面電極６００は、上記分離パターン３２０により区分され、上記分離パターン３２０により各々のセルＣ１、Ｃ２は互いに分離できる。
【０１７７】
そして、上記分離パターン３２０により上記第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び光吸収層３００は、ストライプ形態またはマトリックス形態に配置される。
【０１７８】
上記分離パターン３２０は、上記の形態に限定されず、多様な形態に形成できる。
【０１７９】
上記分離パターン３２０により上記後面電極パターン２００、光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００、及び前面電極６００を含むセルＣ１、Ｃ２が形成される。
【０１８０】
この際、上記接続配線７００により各々のセルＣ１、Ｃ２は互いに連結できる。即ち、上記接続配線７００は、第２セルＣ２の後面電極パターン２００と上記第２セルＣ２に隣接する上記第１セルＣ１の前面電極６００を電気的に連結する。
【０１８１】
そして、図２３に示すように、上記前面電極６００の上に透明樹脂８００及び上部基板９００を形成する。
【０１８２】
上記透明樹脂８００は、ＥＶＡ（Ethylene Vinyle Acetate copolymer）を用いた熱工程を進行して形成することができ、上記上部基板９００は半強化ガラスで形成することができる。
【０１８３】
以上、説明した第３実施形態に係る太陽電池及びその製造方法は、後面電極パターンの間に第２絶縁パターンが配置されて、後面電極パターンと第２絶縁パターンとの結合力を増大させることができる。
【０１８４】
即ち、後面電極パターンと第２絶縁パターンとの結合力が増大して、後面電極パターンが基板から剥離される現象を防止することができる。
【０１８５】
また、後面電極パターンを形成するために、レーザーでパターニングする場合、後面電極パターンのエッジ（edge）領域が浮き上がるとか、剥離される現象が発生するが、本実施形態では、後面電極パターンを形成するためにはレーザーを使用しないので、レーザーパターニングに対する後面電極パターンの変形を防止することができる。
【０１８６】
また、後面電極パターンが浮き上がらないので、以後、光吸収層が安定的に形成されて太陽電池の品質及び効率を向上させることができる。
【０１８７】
また、後面電極パターンの間に第２絶縁パターンが形成されて、各々の後面電極パターンの間に発生する漏洩電流を防止することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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