(57)【要約】  太陽光発電装置及びその製造方法が開示される。太陽光発電層は、基板と、前記基板上に配置される裏面電極層と、前記裏面電極層の上に配置される合金層と、前記合金層上に配置される光吸収層と、前記光吸収層上に配置される表面電極層と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置される裏面電極層と、
前記裏面電極層上に配置される合金層と、
前記合金層上に配置される光吸収層と、
前記光吸収層上に配置される表面電極層と、を含む太陽光発電装置。
【請求項２】
前記合金層は、前記裏面電極層に含まれた第１金属及び前記光吸収層に含まれた第２金属の合金を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記合金層は、前記第１金属及び第２金属の金属間化合物を含む請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記合金層は、モリブデン合金を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記表面電極層から延長され、前記合金層に直接接続される接続配線を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記合金層は、モリブデン‐Ｉ族系金属間化合物、モリブデン‐ＩＩＩ族系金属間化合物またはモリブデン‐Ｉ族‐ＩＩＩ族系金属間化合物を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記合金層は、ＭｏＩｎ、ＭｏＧａ、ＭｏＣｕ、Ｍｏ（Ｉｎ，Ｇａ）、Ｍｏ（Ｇａ，Ｃｕ）及びＭｏ（Ｉｎ，Ｇａ，Ｃｕ）のうち何れか一つを含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
前記合金層の厚さは、約１０μｍ乃至略５０μｍである請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項９】
前記裏面電極層には、複数個の第１貫通溝が形成され、
前記合金層は、前記第１貫通溝の内側面を覆う請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１０】
前記合金層は、前記裏面電極層及び前記光吸収層に直接接触する請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１１】
基板上に裏面電極層を形成するステップと、
前記裏面電極層上に合金層を形成するステップと、
前記合金層上に光吸収層を形成するステップと、
前記光吸収層上に表面電極層を形成するステップと、を含む太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１２】
前記合金層を形成するステップは、
前記裏面電極層上に第２金属を蒸着するステップと、
前記裏面電極層に含まれた第１金属及び前記第２金属を反応させて前記合金層を形成するステップと、を含む請求項１１に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２金属は、Ｉ族元素またはＩＩＩ族元素である請求項１２に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１金属はモリブデンであり、前記２金属は銅、ガリウムまたはインジウムである請求項１２に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１５】
前記合金層を形成するステップは、
前記裏面電極層上にＩ族元素及びＩＩＩ族元素を同時に蒸着するステップと、
前記裏面電極層に含まれた金属及び前記Ｉ族元素及びＩＩＩ族元素を反応させ、前記合金層を形成するステップと、を含む請求項１１に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１６】
前記光吸収層に複数個の第２貫通溝を形成するステップと、
前記第２貫通溝に前記表面電極層から延長され、前記合金層に直接接触される接続配線を形成するステップと、を含む請求項１１に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上に配置される裏面電極層と、
前記裏面電極層上に配置される光吸収層と、
前記光吸収層上に配置される表面電極層と、
前記表面電極層から延長され、前記光吸収層を貫通し、前記裏面電極層に接続される接続配線と、
前記裏面電極層及び前記接続配線の間に介在される合金層と、を含む太陽光発電装置。
【請求項１８】
前記合金層は、前記裏面電極層及び前記接続配線に直接接触する請求項１７に記載の太陽光発電装置。
【請求項１９】
前記合金層は、前記裏面電極層に含まれた第１金属及び前記光吸収層に含まれた第２金属の合金を含む請求項１に記載の太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、太陽光発電装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、エネルギーの需要が増加することによって、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、金属裏面電極層、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用されている。
【０００４】
この太陽電池は、複数個のセルが相互接続され形成されるものであり、各セルの電気的特性を向上させるための研究が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施例は、接触特性などのような電気的特性が向上されて、向上された光‐電変換効率を有する太陽光発電装置及びその製造方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例による太陽光発電装置は、基板と、前記基板上に配置される裏面電極層と、前記裏面電極層の上に配置される合金層と、前記合金層上に配置される光吸収層と、前記光吸収層上に配置される表面電極層と、を含む。
【０００７】
一実施例による太陽光発電装置の製造方法は、基板上に裏面電極層を形成するステップと、前記裏面電極層の上に合金層を形成するステップと、前記合金層上に光吸収層を形成するステップと、前記光吸収層上に表面電極層を形成するステップと、を含む。
【０００８】
一実施例による太陽光発電装置は、基板と、前記基板上に配置される裏面電極層と、前記裏面電極層の上に配置される光吸収層と、前記光吸収層上に配置される表面電極層と、前記表面電極層から延長され前記光吸収層を貫通して前記裏面電極層に接続される接続配線と、前記裏面電極層及び前記接続配線の間に介在される合金層と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
実施例による太陽光発電装置は、光吸収層のバック接点として使用される裏面電極層の表面に合金層が形成される。特に、合金層は裏面電極層に含まれる第１金属及び光吸収層に含まれる第２金属の合金を含むことができる。
【００１０】
この際、接続配線は合金層を介して裏面電極層に接続され、合金層は接続配線及び裏面電極層の間の接点抵抗を下げることができる。
【００１１】
一般的に、ＣＩＧＳ光吸収層を形成する際、裏面電極であるモリブデン薄膜とセレニウムの反応によってＭｏＳｅ２膜を形成することができる。このＭｏＳｅ２膜は、前記裏面電極層と接続配線の間の接点抵抗を上げることができる。
【００１２】
この実施例においては、合金層によって、上述と同様のＭｏＳｅ２膜の形成を抑制することができ、これによって前記裏面電極層及び前記接続配線の間の接点抵抗が上がることを防止することができる。
【００１３】
これによって、実施例による太陽光発電装置は、向上された電気的特性を有し、向上された光‐電変換効率を有することができる。
【００１４】
また、前記合金層によって前記裏面電極層の表面が損傷することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例による太陽電池パネルを示す平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ´に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図３】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図４】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図５】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図６】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図７】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図８】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【図９】実施例による太陽電池パネルを製造する過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施例の説明に当たって、各基板、層、膜、又は電極などが各の基板、層、膜、又は電極などの「上（ｏｎ）」に、又は「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものとして記載される場合において、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」又は「他の構成要素を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものを全て含む。また、各構成要素の上又は下に対する基準は、図面を基準に説明する。図面における各構成要素の大きさは説明のために誇張されてもよく、実際に適用される大きさを意味するものではない。
【００１７】
図１は、実施例による太陽電池パネルを示す平面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ´に沿って切断した断面を示す断面図である。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、実施例による太陽電池パネルは、支持基板１００、裏面電極層２００、合金層３１０、光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００、表面電極層６００及び複数個の接続配線７００を含む。
【００１９】
前記支持基板１００は、プレート状を有し、前記裏面電極層２００、合金層３１０、前記光吸収層３００、前記バッファ層４００、前記高抵抗バッファ層５００、前記表面電極層６００及び前記接続配線７００を支持する。
【００２０】
前記支持基板１００は絶縁体であってもよい。前記支持基板１００はガラス基板、プラスチック基板または金属基板であってもよい。より詳しくは、前記支持基板１００は、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ  ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）基板であってもよい。前記支持基板１００は透明であってもよい。前記支持基板１００はリジッドであるかまたはフレキシブルであってもよい。
【００２１】
前記裏面電極層２００は、前記支持基板１００上に配置される。前記裏面電極層２００は、導電層である。前記裏面電極層２００として使用される物質の例としてはモリブデンなどの金属が挙げられる。
【００２２】
また、前記裏面電極層２００は二個以上の層を含んでもよい。この際、各々の層は同じ金属で形成されるか、お互い異なる金属で形成されてもよい。
【００２３】
前記裏面電極層２００には、第１貫通溝Ｐ１が形成される。前記第１貫通溝Ｐ１は、前記支持基板１００の上面を露出するオープン領域である。前記第１貫通溝Ｐ１は、平面から見るとき、一方向に延長される形状を有することができる。
【００２４】
前記第１貫通溝Ｐ１の幅は、略８０μｍ〜２００μｍであってもよい。
【００２５】
前記第１貫通溝Ｐ１によって、前記裏面電極層２００は複数個の裏面電極に分けられる。すなわち、前記第１貫通溝Ｐ１によって、前記裏面電極が定義される。
【００２６】
前記裏面電極は、前記第１貫通溝Ｐ１によってお互い離隔される。前記裏面電極は、ストライプ状に配置される。
【００２７】
これとは異なり、前記裏面電極は、マトリックス状に配置されてもよい。この際、前記第１貫通溝Ｐ１は、平面から見るとき、格子状に形成されることができる。
【００２８】
前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００上に配置される。また、前記合金層３１０は、前記第１貫通溝Ｐ１の内側面を覆う。この際、前記合金層３１０は、前記第１貫通溝Ｐ１によって露出された支持基板１００の上面には形成されない。
【００２９】
前記合金層３１０は、合金を含む。より詳しくは、前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００に含まれた第１金属及び前記光吸収層３００に含まれた第２金属のうち少なくとも一つの合金を含む。
【００３０】
前記合金層３１０は、金属間化合物（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含んでもよい。より詳しくは、前記第１金属及び前記第２金属のうち少なくとも一つの金属間化合物を含んでもよい。
【００３１】
前記第１金属は、モリブデン（Ｍｏ）であってもよい。また、前記第２金属は、Ｉ族元素及びＩＩＩ族元素から選択されてもよい。より詳しくは、前記第２金属は、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）であってもよい。
【００３２】
これによって、前記合金層３１０は、モリブデン合金を含むことができる。より詳しくは、前記合金層３１０は、モリブデン金属間化合物を含むことができる。より詳しくは、前記合金層３１０は、モリブデン‐Ｉ族系金属間化合物、モリブデン‐ＩＩＩ族系金属間化合物またはモリブデン‐Ｉ族‐ＩＩＩ族系金属間化合物を含むことができる。より詳しくは、前記合金層３１０は、ＭｏＩｎ、ＭｏＧａ、ＭｏＣｕ、Ｍｏ（Ｉｎ，Ｇａ）、Ｍｏ（Ｇａ，Ｃｕ）及びＭｏ（Ｉｎ，Ｇａ，Ｃｕ）のうち何れか一つを含むことができる。
【００３３】
前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００及び前記光吸収層３００の間に介在する。前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００及び前記光吸収層３００に直接接触する。また、前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００及び前記接続配線７００の間に介在する。前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００及び前記接続配線７００に直接接触する。
【００３４】
前記合金層３１０の厚さは、略１０ｎｍ〜略５０ｎｍである。前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００の表面に形成されることができる。
【００３５】
前記光吸収層３００は、前記合金層３１０上に配置される。前記光吸収層３００は、前記合金層３１０に直接接触されることができる。また、前記光吸収層３００に含まれた物質は、前記第１貫通溝Ｐ１に埋められる。
【００３６】
前記光吸収層３００は、Ｉ族元素、ＩＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含む。より詳しくは、前記光吸収層３００は、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族系化合物を含む。例えば、前記光吸収層３００は銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２，ＣＩＧＳ系）結晶構造、銅‐インジウム‐セレナイド系または銅‐ガリウム‐セレナイド系結晶構造を有することができる。
【００３７】
前記光吸収層３００のエネルギーバンドギャップは、略１ｅＶ〜１．８ｅＶであることができる。
【００３８】
また、前記光吸収層３００は、前記第２貫通溝Ｐ２によって、複数個の光吸収部を定義する。すなわち、前記光吸収層３００は、前記第２貫通溝Ｐ２によって、前記光吸収部に分けられる。
【００３９】
前記バッファ層４００は、前記光吸収層３００上に配置される。前記バッファ層４００は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）を含み、前記バッファ層４００のエネルギーバンドギャップは、略２．２ｅＶ〜２．４ｅＶである。
【００４０】
前記高抵抗バッファ層５００は、前記バッファ層４００上に配置される。前記高抵抗バッファ層５００は、不純物がドーピングされない酸化亜鉛（ｉ−ＺｎＯ）を含む。前記高抵抗バッファ層５００のエネルギーバンドギャップは、略３．１ｅＶ〜３．３ｅＶである。
【００４１】
前記光吸収層３００、前記バッファ層４００及び前記高抵抗バッファ層５００には、第２貫通溝Ｐ２が形成される。前記第２貫通溝Ｐ２は、前記光吸収層３００を貫通する。また、前記第２貫通溝Ｐ２は、前記合金層３１０の上面を露出するオープン領域である。
【００４２】
前記第２貫通溝Ｐ２は、前記第１貫通溝Ｐ１に隣接して形成される。すなわち、前記第２貫通溝Ｐ２の一部は、平面から見るとき、前記第１貫通溝Ｐ１の側に形成される。
【００４３】
前記第２貫通溝Ｐ２の幅は、略８０μｍ〜略２００μｍであることができる。
【００４４】
前記表面電極層６００は、前記高抵抗バッファ層５００上に配置される。前記表面電極層６００は、透明な導電層である。
【００４５】
前記表面電極層６００は、酸化物を含む。例えば、前記表面電極層６００は、アルミニウムがドーピングされた酸化亜鉛（Ａｌ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ；ＡＺＯ）またはガリウムがドーピングされた酸化亜鉛（Ｇａ  ｄｏｐｅｄ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ；ＧＺＯ）などを含むことができる。
【００４６】
また、前記第３貫通溝Ｐ３によって、前記表面電極層６００は、複数個のウィンドウに分けられる。すなわち、前記ウィンドウは、第３貫通溝Ｐ３によって定義される。
【００４７】
前記ウィンドウは、前記裏面電極と対応する形状を有する。すなわち、前記ウィンドウは、ストライプ状に配置される。これとは異なり、前記ウィンドウは、マトリックス状に配置されてもよい。
【００４８】
また、前記第３貫通溝Ｐ３によって、複数個のセルＣ１、Ｃ２〜が定義される。より詳しくは、前記第２貫通溝Ｐ２及び前記第３貫通溝Ｐ３によって、前記セルＣ１、Ｃ２〜が定義される。すなわち、前記第２貫通溝Ｐ２及び前記第３貫通溝Ｐ３によって、実施例による太陽光発電装置は前記セルＣ１、Ｃ２〜に分けられる。
【００４９】
前記接続配線７００は、前記第２貫通溝Ｐ２の内側に配置される。前記接続配線７００は、前記表面電極層６００から下方に延長され、前記合金層３１０を介して、前記裏面電極層２００に接続される。すなわち、前記接続配線７００は、前記合金層３１０に直接接続される。例えば、前記接続配線７００は、前記第１セルＣ１のウィンドウから延長され、前記第２セルＣ２の裏面電極に接続される。
【００５０】
よって、前記接続配線７００は、お互い隣接するセルを接続する。より詳しくは、前記接続配線７００は、お互い隣接するセルＣ１、Ｃ２〜に各々含まれたウィンドウと裏面電極を接続する。
【００５１】
前記接続配線７００は、前記表面電極層６００と一体に形成される。すなわち、前記接続配線７００に使用される物質は、前記表面電極層６００に使用される物質と同じである。
【００５２】
実施例による太陽光発電装置において、前記接続配線７００は前記合金層３１０を介して、前記裏面電極層２００に接続されるため、前記合金層３１０は前記接続配線７００及び前記裏面電極層２００の間の接点抵抗を下げることができる。
【００５３】
一般的に、ＣＩＧＳ光吸収層３００を形成する際、裏面電極であるモリブデン薄膜とセレニウムの反応によって、ＭｏＳｅ２膜が形成され得る。このＭｏＳｅ２膜は、前記裏面電極層２００と接続配線７００の間の接点抵抗を上げ得る。
【００５４】
この実施例においては、前記合金層３１０によって、上述と同様のＭｏＳｅ２膜の形成を抑制することができ、これによって前記裏面電極層２００及び前記接続配線７００の間の接点抵抗が上がることを防止することができる。
【００５５】
これによって、実施例による太陽光発電装置は、向上された電気的特性を有し、向上された光‐電変換効率を有することができる。
【００５６】
また、前記合金層３１０によって前記裏面電極層２００の表面が損傷することを防止することができる。
【００５７】
図３〜図９は、実施例による太陽電池発電装置の製造方法を示す図である。この製造方法に関して先に説明した太陽電池発電装置を参考する。すなわち、先の太陽電池発電装置に対する説明は、この製造方法に関する説明に本質的に結合されることができる。
【００５８】
図３を参照すると、支持基板１００上に裏面電極層２００が形成される。前記裏面電極層２００は金属などの導電体で形成されてもよい。
【００５９】
例えば、前記裏面電極層２００はモリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用し、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工程によって形成されることができる。これはモリブデン（Ｍｏ）が有する高い伝導度、光吸収層３００との抵抗接点、Ｓｅ雰囲気下での高温安定性の影響である。
【００６０】
前記裏面電極層２００であるモリブデン（Ｍｏ）薄膜は電極として比抵抗が低くなければならず、熱膨張係数の差によって剥離現象が起こらないように前記支持基板１００への粘着性が優れるべきである。
【００６１】
一方、前記裏面電極層２００を形成する物質はこれに限定されるものではなく、ナトリウム（Ｎａ）イオンがドーピングされたモリブデン（Ｍｏ）で形成されてもよい。
【００６２】
図示されていないが、前記裏面電極層２００は少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。前記裏面電極層２００が複数個の層に形成される際、前記裏面電極層２００を構成する層はお互い異なる物質で形成されてもよい。
【００６３】
前記裏面電極層２００に第１貫通溝Ｐ１が形成され、前記裏面電極層２００はパターニングされることができる。前記第１貫通溝Ｐ１は前記支持基板１００の上面を選択的に露出させることができる。例えば、前記第１貫通溝Ｐ１は機械的装置またはレーザ装置によってパターニングされることができる。前記第１貫通溝Ｐ１の幅は、８０μｍ±２０μｍであることができる。
【００６４】
前記第１貫通溝Ｐ１によって前記裏面電極２００はストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）状またはマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置することができ、各々のセルに対応することができる。一方、前記裏面電極層２００は前記の形状に限定されず、多様な形状に形成することができる。
【００６５】
図４を参照すると、前記第１貫通溝Ｐ１が形成された裏面電極層２００上に合金層３１０が形成される。
【００６６】
前記合金層３１０を形成するために、前記光吸収層３００の形成に対する前処理工程を進行する。
【００６７】
前記前処理工程は、ＶＩ系元素を除いた雰囲気でＩ族及び／またはＩＩＩ族元素をスパッタリングまたは同時蒸着法（ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）を介して前記裏面電極層２００に蒸着する工程である。すなわち、前記スパッタリングまたは同時蒸着法によって、前記Ｉ族及び／またはＩＩＩ族元素が前記裏面電極層２００上に蒸着される。
【００６８】
この際、前記前処理工程は略５００℃〜略１５００℃の温度にて進行される高温工程であってもよい。これに従って前記蒸着されるＩ族及び／またはＩＩＩ族元素は、前記裏面電極層２００に含まれた金属とすぐ反応して、前記合金層３１０が形成されることができる。すなわち、前記前処理工程の条件は、前記合金層３１０を形成するのに十分な温度にて進行されることができる。
【００６９】
前記前処理工程によって前記裏面電極層２００上に蒸着されるＩ族、ＩＩＩ族またはＩ族‐ＩＩＩ族元素は、前記裏面電極層２００に含まれた金属と反応して、金属間化合物が形成される。
【００７０】
例えば、前記前処理工程は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、銅‐インジウム、銅‐ガリウム、インジウム‐ガリウム及び銅‐インジウム‐ガリウムのうち何れか一つを用いた蒸着工程である。
【００７１】
よって、前記裏面電極層２００の表面には、ＭｏＩｎ、ＭｏＧａ、ＭｏＣｕ、Ｍｏ（Ｃｕ，Ｉｎ）、Ｍｏ（Ｉｎ，Ｇａ）、Ｍｏ（Ｇａ，Ｃｕ）及びＭｏ（Ｉｎ，Ｇａ，Ｃｕ）のうち何れか一つで構成される前記合金層３１０が形成されることができる。
【００７２】
この際、前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００であるモリブデン薄膜との反応によって形成されるものであるので、前記支持基板１００を露出させる前記第１貫通溝Ｐ１の底面には、前記合金層３１０が形成されない。
【００７３】
前記合金層３１０は、略１０ｎｍ〜略５０ｎｍの厚さで形成されることができる。
【００７４】
前記合金層３１０が形成された後、前記合金層３１０は略１００℃〜略５００℃の温度にて追加的に熱処理されることができる。
【００７５】
前記合金層３１０は、前記裏面電極層２００の表面に沿って形成されることができる。すなわち、前記合金層３１０は裏面電極層２００の表面にだけ選択的に形成され、前記第１貫通溝Ｐ１の底面には、Ｉ族元素層、ＩＩＩ族元素層またはＩ‐ＩＩＩ族化合物層３２０が形成されることができる。
【００７６】
図５を参照すると、前記合金層３１０上に光吸収層３００が形成される。
【００７７】
前記光吸収層３００は、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族系化合物を含む。
【００７８】
より詳しくは、前記光吸収層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。
【００７９】
これとは異なり、前記光吸収層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）を含めてもよい。
【００８０】
前記光吸収層３００は、後処理工程によって形成されてもよい。
【００８１】
前記後処理工程はＶＩ系元素を含む雰囲気にて形成されてもよい。
【００８２】
前記前処理工程及び後処理工程は連続工程であってもよい。
【００８３】
例えば、前記光吸収層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用い、前記第１貫通溝Ｐ１を含む裏面電極層２００上にＣＩＧ系金属前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）膜が形成される。
【００８４】
以後、前記金属前駆物質膜はセレン化（ｓｅｌｅｎｉｚａｔｉｏｎ）工程によってセレニウム（Ｓｅ）と反応しＣＩＧＳ系の光吸収層が形成される。
【００８５】
また、前記光吸収層３００は銅、インジウム、ガリウム、セレナイド（Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ）を同時蒸着法（ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）によって形成してもよい。
【００８６】
これに従って、前記合金層３１０上に前記光吸収層３００を形成することができる。
【００８７】
特に、前記合金層３１０によって前記光吸収層３００を構成するセレニウム及び前記裏面電極層２００を構成するモリブデンの反応が防止され、ＭｏＳｅ２の形成を抑制することができる。
【００８８】
このＭｏＳｅ２層は、前記裏面電極層２００と表面電極層の接点抵抗を上げ得る。
【００８９】
従って、実施例では前記裏面電極層２００上に形成された前記合金層３１０によってＭｏＳｅ２の形成を遮断し、前記裏面電極層２００と表面電極層の接点抵抗を下げることができる。
【００９０】
一方、前記第１貫通溝Ｐ１の底面には、Ｉ族元素層、ＩＩＩ族元素層またはＩ‐ＩＩＩ族化合物層３２０は前記後処理工程によって前記光吸収層３００に形成されることができる。
【００９１】
前記光吸収層３００は外部の光が入射されて、電気エネルギーに変換される。前記光吸収層３００は光電効果によって光起電力を生成する。
【００９２】
図６を参照すると、前記光吸収層３００上にバッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００が形成される。
【００９３】
前記バッファ層４００は前記光吸収層３００上に少なくとも一つ以上の層に形成されることができる。前記バッファ層４００は化学溶液析出法（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｂａｔｈ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＢＤ）によって硫化カドミウム（ＣｄＳ）で形成されることがある。
【００９４】
この際、前記バッファ層４００はｎ型半導体層であり、前記光吸収層３００はｐ型半導体層である。よって、前記光吸収層３００及びバッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
【００９５】
前記高抵抗バッファ層５００は前記バッファ層４００上に透明電極層として形成されてもよい。
【００９６】
例えば、前記高抵抗バッファ層５００はＩＴＯ、ＺｎＯ及びｉ―ＺｎＯのうち何れか一つで形成されてもよい。
【００９７】
前記高抵抗バッファ層５００は酸化亜鉛（ＺｎＯ）をターゲットにするスパッタリング工程を進行し、酸化亜鉛層で形成されてもよい。
【００９８】
前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００は前記光吸収層３００と以後に形成される表面電極層６００の間に配置される。
【００９９】
すなわち、前記光吸収層３００と表面電極層６００は格子常数とエネルギーバンドギャップの差が大きいせいで、バンドギャップが二物質の中間に位置する前記バッファ層４００及び高抵抗バッファ層５００を挿入して良好な接合を形成することができる。
【０１００】
この実施例においては、二つのバッファ層４００、５００を前記光吸収層３００上に形成したが、これに限定されず、前記バッファ層４００、５００は単一層で形成されてもよい。
【０１０１】
図７を参照すると、前記高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００及び光吸収層３００を貫通する第２貫通溝Ｐ２が形成される。
【０１０２】
前記第２貫通溝Ｐ２は前記合金層３１０を露出させることができる。
【０１０３】
前記第２貫通溝Ｐ２は、前記第１貫通溝Ｐ１に隣接して形成されることができる。
【０１０４】
前記第２貫通溝Ｐ２はレーザを照射するか、チップ（Ｔｉｐ）のような機械的方法で形成することができる。
【０１０５】
前記合金層３１０が前記裏面電極層２００上に形成されているので、前記第２貫通溝Ｐ２を形成するためのスクライビング工程によって前記裏面電極層２００を保護することができる。
【０１０６】
図８を参照すると、前記高抵抗バッファ層５００上に透明な導電物質を積層して表面電極層６００が形成される。
【０１０７】
前記表面電極層６００が形成されるとき、前記透明な導電物質が前記第２貫通溝Ｐ２にも挿入され接続配線７００を形成することができる。
【０１０８】
前記接続配線７００は前記第２貫通溝Ｐ２を介して前記裏面電極２００と電気的に接続されることができる。
【０１０９】
特に、前記接続配線７００は前記裏面電極層２００の表面に形成される前記合金層３１０と接触し、前記裏面電極層２００と電気的に接続されることができる。
【０１１０】
これによって、前記接続配線７００と前記裏面電極層２００の接点特性を向上させることができる。特に、実施例による太陽光発電装置のバック接点（ｂａｃｋ  ｃｏｎｔａｃｔ）として用いる裏面電極層２００の表面に沿って流れる電流の移動性及び伝導性が向上されることができる。
【０１１１】
前記表面電極層６００はスパッタリング工程を進行してアルミニウム（Ａｌ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）でドーピングされた酸化亜鉛で形成される。
【０１１２】
前記表面電極層６００は前記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ層として、太陽電池表面の透明電極の機能を行なうので光透過率が高く電気伝導性がよい酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される。
【０１１３】
よって、前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。
【０１１４】
前記表面電極層６００である酸化亜鉛薄膜はＲＦスパッタリング方法でＺｎＯターゲットを使用し蒸着する方法とＺｎターゲットを用いる反応性スパッタリング、そして有機金属化学蒸着法などで形成されることができる。
【０１１５】
また、電気光学的特性が優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）薄膜を酸化亜鉛薄膜上に蒸着した２重構造を形成することもできる。
【０１１６】
図９を参照すると、前記表面電極層６００、高抵抗バッファ層５００、バッファ層４００及び光吸収層３００を貫通する第３貫通溝Ｐ３が形成される。
【０１１７】
前記第３貫通溝Ｐ３は前記合金層３１０を選択的に露出させることができる。前記第３貫通溝Ｐ３は前記第２貫通溝Ｐ２と隣接するように形成されることができる。
【０１１８】
前記第３貫通溝Ｐ３はレーザを照射するか、チップ（Ｔｉｐ）のような機械的方法で形成することができる。
【０１１９】
前記第３貫通溝Ｐ３が形成される際、前記合金層３１０によって前記裏面電極層２００の表面が保護されることができる。
【０１２０】
すなわち、前記合金層３１０が前記裏面電極層２００の表面に形成されているので、前記レーザまたはチップを用いたエッチング工程の際に前記合金層３１０が前記裏面電極層２００の保護層の役割を果たすことができる。これによって、前記裏面電極層２００が損傷されることを防止することができる。
【０１２１】
前記第３貫通溝Ｐ３によって光吸収層３００、バッファ層４００、高抵抗バッファ層５００及び表面電極層６００はセル別に相互分離されることができる。
【０１２２】
この際、前記接続配線７００によって各々のセルはお互い接続されることができる。すなわち、前記接続配線７００は相互隣接するセルの裏面電極層２００と表面電極層６００を物理的、電気的に接続させることができる。
【０１２３】
実施例においては、ＣＩＧＳ光吸収層３００の前処理工程によって裏面電極上に合金層３１０が形成されることができる。
【０１２４】
前記合金層３１０によって前記光吸収層３００を形成する際、ＭｏＳｅ２の形成を抑制し、前記裏面電極の接点特性を向上させることができる。
【０１２５】
これによって、実施例による太陽光発電装置の電気的特性及び光‐電変換効率を向上させることができる。
【０１２６】
上述の実施形態を中心として説明したがこれは但し例示に過ぎなく本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば本実施形態の本質的な特性を外さない範囲で以上に例示されない多様な変形と応用が可能であることがわかる。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができる。そしてこのような変形と応用にかかる差異点は添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれることに解析されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
実施例による太陽電池パネルは、太陽光発電分野に利用されることができる。
【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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【国際調査報告】
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