(57)【要約】太陽光発電装置及びその製造方法が開示される。太陽光発電装置は、支持基板、上記支持基板の上に配置される第１裏面電極、上記第１裏面電極の上に配置される光吸収部、上記光吸収部の上に配置される高抵抗バッファ、及び上記高抵抗バッファから延びて、上記光吸収部の側面に配置されるバリア膜を含む。
2013516784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板の上に配置される第１裏面電極と、
前記第１裏面電極の上に配置される光吸収部と、
前記光吸収部の上に配置される高抵抗バッファと、
前記高抵抗バッファから延びて、前記光吸収部の側面に配置されるバリア膜と、
を含むことを特徴とする、太陽光発電装置。
【請求項２】
前記第１裏面電極の横に配置される第２裏面電極と、
前記高抵抗バッファの上に配置されるウィンドウと、
前記ウィンドウから延びて、前記第２裏面電極に接続される接続部と、を含み、
前記バリア膜は、前記光吸収部及び前記接続部の間に介されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記バリア膜の抵抗は、前記接続部の抵抗より大きいことを特徴とする、請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記バリア膜の抵抗は、前記接続部の抵抗の約１０５乃至約１０７倍であることを特徴とする、請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記バリア膜から前記第２裏面電極の上面に沿って延びるダミー部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記高抵抗バッファ、前記バリア膜、及び前記ダミー部は、一体形成されることを特徴とする、請求項５に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記高抵抗バッファ、前記バリア膜、及び前記ダミー部はジンクオキサイドを含むことを特徴とする、請求項５に記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
前記光吸収層及び前記高抵抗バッファの間に介されるバッファを含み、
前記バリア膜は前記バッファの側面及び前記光吸収層の側面を覆うことを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項９】
前記バリア膜の厚さは約２０ｎｍ乃至約１００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１０】
支持基板と、
前記支持基板の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、貫通溝が形成される光吸収層と、
前記光吸収層の上及び前記貫通溝の内側面に配置される高抵抗バッファ層と、
前記高抵抗バッファ層の上に配置されるウィンドウ層と、
を含むことを特徴とする、太陽光発電装置。
【請求項１１】
前記高抵抗バッファ層は、前記貫通溝の底面を露出するオープン領域を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の太陽光発電装置。
【請求項１２】
前記オープン領域の幅は前記貫通溝の幅より小さいことを特徴とする、請求項１１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１３】
前記オープン領域の全体は前記貫通溝に重畳することを特徴とする、請求項１１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１４】
前記高抵抗バッファ層は、
前記光吸収層の上に配置される高抵抗バッファと、
前記貫通溝の内側面に配置されるバリア膜と、
前記貫通溝の底面に配置されるダミー部と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の太陽光発電装置。
【請求項１５】
前記ウィンドウ層から延びて、前記裏面電極層に接続され、前記貫通溝に配置される接続部を含み、
前記バリア膜は前記接続部と直接接触されることを特徴とする、請求項１４に記載の太陽光発電装置。
【請求項１６】
支持基板の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光吸収層を形成するステップと、
前記光吸収層に貫通溝を形成するステップと、
前記光吸収層の上及び前記貫通溝の内側面に高抵抗バッファ層を形成するステップと、
前記貫通溝に一部重畳され、前記裏面電極層を露出するオープン領域を前記高抵抗バッファ層に形成するステップと、
を含むことを特徴とする、太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１７】
前記貫通溝を形成するステップにおいて、
機械的な装置またはレーザーを使用して、前記裏面電極層の一部を露出するように前記光吸収層をパターニングすることを特徴とする、請求項１６に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１８】
前記オープン領域を形成するステップにおいて、
機械的な装置またはレーザーを使用して、前記裏面電極層の一部を露出するように前記高抵抗バッファ層をパターニングすることを特徴とする、請求項１６に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項１９】
前記オープン領域の幅は前記貫通溝の幅より小さいことを特徴とする、請求項１６に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【請求項２０】
前記オープン領域の中心は前記貫通溝の中心から外れることを特徴とする、請求項１６に記載の太陽光発電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置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われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、漏洩電流を抑制し、向上し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することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に従う太陽光発電装置は、支持基板、上記支持基板の上に配置される第１裏面電極、上記第１裏面電極の上に配置される光吸収部、上記光吸収部の上に配置される高抵抗バッファ、及び上記高抵抗バッファから延びて、上記光吸収部の側面に配置されるバリア膜を含む。
【０００６】
本発明の一実施形態に従う太陽光発電装置は、支持基板、上記支持基板の上に配置される裏面電極層、上記裏面電極層の上に配置され、貫通溝が形成される光吸収層、上記光吸収層の上及び上記貫通溝の内側面に配置される高抵抗バッファ層、及び上記高抵抗バッファ層の上に配置されるウィンドウ層を含む。
【０００７】
本発明の一実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法は、支持基板の上に裏面電極層を形成するステップ、上記裏面電極層の上に光吸収層を形成するステップ、上記光吸収層に貫通溝を形成するステップ、上記光吸収層の上及び上記貫通溝の内側面に高抵抗バッファ層を形成するステップ、及び上記貫通溝に一部重畳され、上記裏面電極層を露出するオープン領域を上記高抵抗バッファ層に形成するステップを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従う太陽光発電装置はバリア膜を含む。バリア膜によって光吸収部の側面が絶縁できる。これによって、本発明に従う太陽光発電装置は、光吸収部の側面を通じて漏洩される電流を防止することができる。
【０００９】
したがって、本発明に従う太陽光発電装置は、漏洩電流を防止し、向上した発電効率を有する。
【００１０】
特に、バリア膜は不純物がドーピングされないジンクオキサイドで形成され、これによって、バリア膜は高い抵抗を有する。したがって、バリア膜は効率的に漏洩電流を防止することができる。
【００１１】
また、上記バリア膜が形成されるために、追加的な層が別に形成される必要がない。即ち、上記バリア膜は高抵抗バッファが形成される時、共に形成される。したがって、本発明は、向上した電気的な特性を有する太陽光発電装置を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に従う太陽光発電装置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】
【００１３】
本発明を説明するに当たって、各基板、膜、電極、溝、または層などが、各基板、電極、膜、溝、または層などの“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。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に従う太陽光発電装置を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面を示す断面図である。
【００１５】
図１乃至図２を参照すると、太陽光発電装置は、支持基板１００、裏面電極層２００、光吸収層３１０、バッファ層３２０、高抵抗バッファ層３３０、バリア膜３３３、ウィンドウ層４００、及び接続部５００を含む。
【００１６】
上記支持基板１００はプレート形状を有し、上記裏面電極層２００、上記光吸収層３１０、上記バッファ層３２０、上記高抵抗バッファ層３３０、上記ウィンドウ層４００、及び上記接続部５００を支持する。
【００１７】
上記支持基板１００は絶縁体でありうる。上記支持基板１００は、ガラス基板、プラスチック基板、または金属基板でありうる。より詳しくは、上記支持基板１００はソーダライムガラス（soda lime glass）基板でありうる。上記支持基板１００は透明でありうる。上記支持基板１００は、リジッドまたはフレキシブルである。
【００１８】
上記裏面電極層２００は、上記支持基板１００の上に配置される。上記裏面電極層２００は導電層である。上記裏面電極層２００に使わ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。
【００１９】
また、上記裏面電極層２００は２つ以上の層を含むことができる。この際、各々の層は同一な金属で形成されるか、互いに異なる金属で形成できる。
【００２０】
上記裏面電極層２００には第１貫通溝ＴＨ１が形成される。上記第１貫通溝ＴＨ１は、上記支持基板１００の上面を露出するオープン領域である。上記第１貫通溝ＴＨ１は平面視して、一方向に延びる形状を有することができる。
【００２１】
上記第１貫通溝ＴＨ１の幅は約８０μｍ乃至２００μｍでありうる。
【００２２】
上記第１貫通溝ＴＨ１によって上記裏面電極層２００は多数個の裏面電極２１０、２２０・・・に区分される。即ち、上記第１貫通溝ＴＨ１によって上記裏面電極２１０、２２０・・・が定義される。図３では、上記裏面電極２１０、２２０・・・のうち、第１裏面電極２１０及び第２裏面電極２２０が図示される。
【００２３】
上記裏面電極２１０、２２０・・・は、上記第１貫通溝ＴＨ１によって互いに離隔する。上記裏面電極２１０、２２０・・・はストライプ形態に配置される。
【００２４】
これとは異なり、上記裏面電極２１０、２２０・・・はマトリックス形態に配置される。この際、上記第１貫通溝ＴＨ１は平面視して、格子形態に形成される。
【００２５】
上記光吸収層３１０は上記裏面電極層２００の上に配置される。また、上記光吸収層３１０に含まれた物質は、上記第１貫通溝ＴＨ１に詰められる。
【００２６】
上記光吸収層３１０はＩ-ＩＩＩ-ＶＩ族系化合物を含む。例えば、上記光吸収層３１０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。
【００２７】
上記光吸収層３１０のエネルギーバンドギャップ（band gap）は、約１ｅＶ乃至１．８ｅＶでありうる。
【００２８】
上記バッファ層３２０は上記光吸収層３１０の上に配置される。上記バッファ層３２０は硫化カドミウム（ＣｄＳ）を含み、上記バッファ層３２０のエネルギーバンドギャップは約２．２ｅＶ乃至２．４ｅＶである。
【００２９】
上記光吸収層３１０及び上記バッファ層３２０には第２貫通溝ＴＨ２が形成される。上記第２貫通溝ＴＨ２は、上記光吸収層３１０及び上記バッファ層３２０を貫通する。また、上記第２貫通溝ＴＨ２は、上記裏面電極層２００の上面を露出するオープン領域である。
【００３０】
上記第２貫通溝ＴＨ２は、上記第１貫通溝ＴＨ１に隣接して形成される。即ち、上記第２貫通溝ＴＨ２の一部は平面視して、上記第１貫通溝ＴＨ１の横に形成される。
【００３１】
上記第２貫通溝ＴＨ２の幅は、約８０μｍ乃至約２００μｍでありうる。
【００３２】
また、上記光吸収層３１０は上記第２貫通溝ＴＨ２によって多数個の光吸収部３１１、３１２・・・を定義する。即ち、上記光吸収層３１０は上記第２貫通溝ＴＨ２によって、上記光吸収部３１１、３１２・・・に区分される。
【００３３】
同様に、上記バッファ層３２０は上記第２貫通溝ＴＨ２によって、多数個のバッファら３２１、３２２・・・に定義される。
【００３４】
上記高抵抗バッファ層３３０は、上記バッファ層３２０の上に配置される。また、上記高抵抗バッファ層３３０は、上記第２貫通溝ＴＨ２の内側にも配置される。上記高抵抗バッファ層３３０は、不純物がドーピングされないジンクオキサイド（ｉ−ＺｎＯ）を含む。上記高抵抗バッファ層３３０のエネルギーバンドギャップは、約３．１ｅＶ乃至３．３ｅＶである。
【００３５】
上記高抵抗バッファ層３３０は高い抵抗を有する。より詳しくは、上記高抵抗バッファ層３３０は、上記ウィンドウ層４００及び上記接続部５００より高い抵抗を有する。より詳しくは、上記高抵抗バッファ層３３０は、上記ウィンドウ層４００及び上記接続部５００より約１０５乃至約１０７倍の抵抗を有することができる。また、上記高抵抗バッファ層３３０の厚さは約２０ｎｍ乃至約１００ｎｍでありうる。
【００３６】
上記高抵抗バッファ層３３０は上記第２貫通溝ＴＨ２に重畳するオープン領域（ＯＲ）によって、多数個の高抵抗バッファ３３１、３３２・・・、上記バリア膜３３３、及びダミー部３３４に区分される。
【００３７】
上記オープン領域ＯＲは上記高抵抗バッファ層３３０の一部を除去して、上記裏面電極層２００の上面を露出させる。上記オープン領域ＯＲは、上記第２貫通溝ＴＨ２から外れることがある。即ち、上記オープン領域ＯＲの中心は上記第２貫通溝ＴＨ２の中心から外れることがある。
【００３８】
また、上記オープン領域ＯＲの幅は、上記第２貫通溝ＴＨ２の幅よりより小さいことがある。
【００３９】
上記バリア膜３３３は、上記第１光吸収部３１１の上に配置される第１高抵抗バッファ３３１から延びて、上記第１光吸収部３１１の側面に配置される。上記バリア膜３３３は上記第１高抵抗バッファ３３１と一体形成され、上記第１光吸収部３１１と上記接続部５００との間に介される。
【００４０】
上記バリア膜３３３は、上記第１高抵抗バッファ３３１と同様に高い抵抗を有する。即ち、上記バリア膜３３３は上記接続部５００より高い抵抗を有する。より詳しくは、上記バリア膜３３３は上記接続部５００より約１０５乃至約１０７倍の抵抗を有する。例えば、上記バリア膜３３３の抵抗は約５０MΩ乃至約２００MΩでありうる。
【００４１】
また、上記バリア膜３３３の厚さは、上記高抵抗バッファ層３３０と同様に約２０ｎｍ乃至約１００ｎｍの厚さを有することができる。
【００４２】
上記ダミー部３３４は上記バリア膜３３３から上記裏面電極層２００の上面に沿って延びる。より詳しくは、上記ダミー部３３４は上記バリア膜３３３から延びて、第２裏面電極２２０の上面に接触する。上記ダミー部３３４は上記バリア膜３３３と一体形成される。
【００４３】
上記ウィンドウ層４００は上記高抵抗バッファ層３３０の上に配置される。上記ウィンドウ層４００は透明で、かつ導電層である。上記ウィンドウ層４００に使われる物質の例としては、アルミニウムがドーピングされたジンクオキサイド（Al doped ZnO；ＡＺＯ）などが挙げられる。
【００４４】
上記ウィンドウ層４００には第３貫通溝ＴＨ３が形成される。上記第３貫通溝ＴＨ３は、上記裏面電極層２００の上面を露出するオープン領域である。例えば、上記第３貫通溝ＴＨ３の幅は約８０μｍ乃至約２００μｍでありうる。
【００４５】
上記第３貫通溝ＴＨ３は、上記第２貫通溝ＴＨ２に隣接する位置に形成される。より詳しくは、上記第３貫通溝ＴＨ３は上記第２貫通溝ＴＨ２の横に配置される。即ち、平面視して、上記第３貫通溝ＴＨ３は上記第２貫通溝ＴＨ２の横に並んで配置される。
【００４６】
上記第３貫通溝ＴＨ３によって、上記ウィンドウ層４００は多数個のウィンドウ４１０、４２０・・・に区分される。即ち、上記ウィンドウ４１０、４２０・・・は上記第３貫通溝ＴＨ３によって定義される。
【００４７】
上記ウィンドウ４１０、４２０・・・は、上記裏面電極２１０、２２０・・・と対応する形状を有する。即ち、上記ウィンドウ４１０、４２０・・・は、ストライプ形態に配置される。これとは異なり、上記ウィンドウ４１０、４２０・・・はマトリックス形態に配置される。
【００４８】
また、上記第３貫通溝ＴＨ３によって、多数個のセルＣ１，Ｃ２・・・が定義される。より詳しくは、上記第２貫通溝ＴＨ２及び上記第３貫通溝ＴＨ３によって、上記セルＣ１，Ｃ２・・・が定義される。即ち、上記第２貫通溝ＴＨ２及び上記第３貫通溝ＴＨ３によって、実施形態に従う太陽光発電装置は上記セルＣ１，Ｃ２・・・に区分される。
【００４９】
即ち、実施形態に従う太陽光発電装置は、多数個のセルＣ１，Ｃ２・・・を含む。例えば、実施形態に従う太陽光発電装置は、支持基板１００の上に配置される第１セルＣ１及び第２セルＣ２を含む。
【００５０】
上記第１セルＣ１は、上記第１裏面電極２１０、上記第１光吸収部３１１、上記第１バッファ３２１、上記第１高抵抗バッファ３３１、及び上記第１ウィンドウ４１０を含む。
【００５１】
上記第１裏面電極２１０は上記支持基板１００の上に配置され、上記第１光吸収部３１１、上記第１バッファ３２１、及び上記第１高抵抗バッファ３３１は、上記第１裏面電極２１０の上に順次に積層して配置される。上記第１ウィンドウ４１０は、上記第１高抵抗バッファ３３１の上に配置される。
【００５２】
即ち、上記第１裏面電極２１０及び上記第１ウィンドウ４１０は、上記第１光吸収部３１１を挟んで互いに対向する。
【００５３】
上記第２セルＣ２は、上記第１セルＣ１に隣接して上記支持基板１００の上に配置される。上記第２セルＣ２は、上記第２裏面電極２２０、上記第２光吸収部３１２、上記第２バッファ３２２、上記第２高抵抗バッファ３３２、及び上記第２ウィンドウ４２０を含む。
【００５４】
上記第２裏面電極２２０は、上記第１裏面電極２１０に離隔して上記支持基板１００の上に配置される。上記第２光吸収部３１２は、上記第１光吸収部３１１に離隔して上記第２裏面電極２２０の上に配置される。上記第２ウィンドウ４２０は、上記第１ウィンドウ４１０に離隔して上記第２高抵抗バッファ３３２の上に配置される。
【００５５】
上記第２光吸収部３１２及び上記第２ウィンドウ４２０は、上記第２裏面電極２２０の上面の一部が露出しながら、上記第２裏面電極２２０を覆う。
【００５６】
上記接続部５００は、上記第２貫通溝ＴＨ２の内側に配置される。
【００５７】
上記接続部５００は上記ウィンドウ層４００から下方に延びて、上記裏面電極層２００に直接接触する。例えば、上記接続部５００は上記第１ウィンドウ４１０から下方に延びて、上記第２裏面電極２２０に直接接触される。
【００５８】
したがって、上記接続部５００は互いに隣接するセルＣ１，Ｃ２・・・に各々含まれたウィンドウと裏面電極を連結する。即ち、上記接続部５００は、上記第１ウィンドウ４１０及び上記第２裏面電極２２０を連結する。
【００５９】
上記接続部５００は、上記ウィンドウ４１０、４２０・・・と一体形成される。即ち、上記接続部５００に使われる物質は、上記ウィンドウ層４００に使われる物質と同一である。
【００６０】
前述したように、上記バリア膜３３３は高い抵抗を有する。これによって、上記バリア膜３３３は上記接続部５００の側面を絶縁する。また、上記バリア膜３３３は、上記光吸収部３１１、３１２・・・の側面を絶縁する。
【００６１】
即ち、上記バリア膜３３３は、上記光吸収部上げる３１１、３１２・・・及び上記接続部５００の間に各々介され、上記光吸収部３１１、３１２の側面及び上記接続部５００の間の漏洩電流を遮断することができる。例えば、上記バリア膜３３３は、上記接続部５００から上記第１光吸収部３１１の側面を通過して、上記第１裏面電極２１０に電流が漏洩する現象を防止することができる。
【００６２】
したがって、実施形態に従う太陽光発電装置は向上した電気的な特性を有することができる。
【００６３】
また、上記漏洩電流を遮断するために、上記第１貫通溝ＴＨ１の幅が十分に増加する必要がない。即ち、上記第１貫通溝ＴＨ１の幅が減少しても、上記バリア膜３３３によって、上記漏洩電流が効率的に遮断できる。
【００６４】
これによって、上記第１貫通溝ＴＨ１の幅は減少し、実施形態に従う太陽光発電装置は電力生産が不可能なデッドゾーン（dead zone）を減らすことができる。
【００６５】
したがって、実施形態に従う太陽光発電装置は向上した発電効率を有する。
【００６６】
図３乃至図７は、本発明の実施形態に従う太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。本製造方法に関する説明は、前述した太陽光発電装置に対する説明を参考にする。
【００６７】
図３を参照すると、支持基板１００の上に裏面電極層２００が形成され、上記裏面電極層２００はパターニングされて第１貫通溝ＴＨ１が形成される。これによって、上記基板の上に多数個の裏面電極２１０、２２０・・・が形成される。上記裏面電極層２００はレーザーによりパターニングされる。
【００６８】
上記第１貫通溝ＴＨ１は上記支持基板１００の上面を露出し、約８０μｍ乃至約２００μｍの幅を有することができる。
【００６９】
また、上記支持基板１００及び上記裏面電極層２００の間に拡散防止膜などの追加的な層が介されて、この際、上記第１貫通溝ＴＨ１は上記追加的な層の上面を露出するようになる。
【００７０】
図４を参照すると、上記裏面電極層２００の上に光吸収層３１０及びバッファ層３２０が順次に形成される。
【００７１】
上記光吸収層３１０は、スパッタリング工程または蒸発法等により形成できる。
【００７２】
例えば、上記光吸収層３１０を形成するために、銅、インジウム、ガリウム、セレニウムを同時または区分して蒸発させながら、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２；ＣＩＧＳ系）の光吸収層３１０を形成する方法と金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーション（Selenization）工程により形成させる方法が幅広く使われている。
【００７３】
金属プリカーソル膜を形成させた後、セレニゼーションすることを細分化すれば、銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程によって、上記裏面電極２００の上に金属プリカーソル膜が形成される。
【００７４】
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、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２；ＣＩＧＳ系）の光吸収層３１０が形成される。
【００７５】
これとは異なり、上記銅ターゲット、インジウムターゲット、ガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程及び上記セレニゼーション工程は、同時に進行できる。
【００７６】
これとは異なり、銅ターゲット及びインジウムターゲットのみを使用したり、銅ターゲット及びガリウムターゲットを使用するスパッタリング工程及びセレニゼーション工程によりＣＩＳ系またはＣＩＧ系光吸収層３１０が形成される。
【００７７】
以後、上記光吸収層３１０の上に硫化カドミウムがスパッタリング工程または溶液成長法（chemical bath depositon；ＣＢＤ）などにより蒸着され、上記バッファ層３２０が形成される。
【００７８】
以後、上記光吸収層３１０及び上記バッファ層３２０の一部が除去されて第２貫通溝ＴＨ２が形成される。
【００７９】
上記第２貫通溝ＴＨ２はチップなどの機械的な装置またはレーザー装置などにより形成される。
【００８０】
例えば、約４０μｍ乃至約１８０μｍの幅を有するチップによって、上記光吸収層３１０及び上記バッファ層３２０はパターニングされる。また、上記第２貫通溝ＴＨ２は約２００乃至６００μｍの波長を有するレーザーにより形成される。
【００８１】
この際、上記第２貫通溝ＴＨ２の幅は約１００μｍ乃至約２００μｍでありうる。また、上記第２貫通溝ＴＨ２は上記裏面電極層２００の上面の一部を露出するように形成される。
【００８２】
図５を参照すると、上記バッファ層３２０の上、及び上記第２貫通溝ＴＨ２の内側にジンクオキサイドがスパッタリング工程などにより蒸着され、上記高抵抗バッファ層３３０が形成される。
【００８３】
図６を参照すると、上記高抵抗バッファ層３３０の一部がレーザーまたは機械的なスクライビングにより除去され、オープン領域ＯＲが形成される。上記オープン領域ＯＲは上記第２貫通溝ＴＨ２と一部重畳する。即ち、上記オープン領域ＯＲは上記第２貫通溝ＴＨ２から横に外れるように形成される。より詳しくは、上記オープン領域ＯＲの中心は上記第２貫通溝ＴＨ２の中心から外れることがある。
【００８４】
これによって、光吸収部３１１、３１２・・・の側面にバリア膜３３３が形成され、上記裏面電極層２００の上にダミー部３３４が形成される。
【００８５】
即ち、上記オープン領域ＯＲが形成される工程において、上記バリア膜３３３のみが残されるようにスクライビングまたはレーザーパターニングの位置が正確に調節され難い。これによって、少しのマージンが残るように、上記高抵抗バッファ層３３０がパターニングされるため、上記ダミー部３３４が形成される。したがって、非常に精密なパターニング工程を通じて、上記バリア膜３３３のみが残されるようにスクライビングされる場合、上記ダミー部３３４は省略される。
【００８６】
図７を参照すると、上記高抵抗バッファ層３３０の上にウィンドウ層４００が形成される。この際、上記第２貫通溝ＴＨ２の内側に上記ウィンドウ層４００をなす物質が詰められる。
【００８７】
上記ウィンドウ層４００を形成するために、上記高抵抗バッファ層３３０の上に透明な導電物質が積層される。上記透明な導電物質は、上記第２貫通溝ＴＨ２の全体に詰められる。上記透明な導電物質の例としては、アルミニウムドーピングされたジンクオキサイドなどが挙げられる。
【００８８】
これによって、上記ウィンドウ層４００から延びて、上記裏面電極層２００に直接接続される接続部５００が上記第２貫通溝ＴＨ２の内側に形成される。
【００８９】
以後、上記ウィンドウ層４００の一部が除去されて第３貫通溝ＴＨ３が形成される。即ち、上記ウィンドウ層４００はパターニングされて、多数個のウィンドウ４１０、４２０・・・、及び多数個のセルＣ１，Ｃ２・・・が定義される。
【００９０】
上記第３貫通溝ＴＨ３の幅は、約８０μｍ乃至約２００μｍでありうる。
【００９１】
このように、上記バリア膜３３３を形成して、高い効率を有する太陽光発電装置が提供される。
【００９２】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【００９３】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に従う太陽光発電装置及びその製造方法は、太陽光発電分野に利用できる。
【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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【国際調査報告】
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