(57)【要約】一実施例による太陽電池は、基板上にお互い離隔されて形成される複数個の裏面電極パターンと、前記裏面電極パターン上に形成される光吸収層と、前記裏面電極パターン上に形成される表面電極と、前記表面電極の一部が前記光吸収層を貫通して前記裏面電極パターンと電機的に接続された接続配線と、前記光吸収層及び表面電極を貫通して単位セルに分けるための分離パターンと、前記接続配線と分離パターンの間にダミー層と、を含む。前記ダミー層の上面が前記表面電極の上面より低い。【選択図】図１２
2012532446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にお互い離隔され形成される複数個の裏面電極パターンと、
前記裏面電極パターン上に形成される光吸収層と、
前記裏面電極パターン上に形成される表面電極と、
前記表面電極の一部が前記光吸収層を貫通して前記裏面電極パターンと電気的に接続された接続配線と、
前記光吸収層及び表面電極を貫通し、単位セルに分けるための分離パターンと、
前記接続配線と分離パターンの間にダミー層と、を含み、
前記ダミー層の上面が前記表面電極の上面より低い太陽電池。
【請求項２】
前記光吸収層と前記表面電極の間に第１バッファ層及び第１バッファ層上の第２バッファ層が位置し、
前記ダミー層が前記光吸収層、前記第１バッファ層及び前記第２バッファ層の積層で形成される請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記分離パターンでダミー層の前記第２バッファ層と裏面電極パターンが露出されることを含む請求項２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記表面電極が前記ダミー層の前記第２バッファ層の少なくとも一部を覆うことを含む請求項２に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記光吸収層と前記表面電極の間に第１バッファ層及び第１バッファ層上の第２バッファ層が位置し、
前記ダミー層が前記光吸収層及び前記第１バッファ層の積層で形成される請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記分離パターンでダミー層の前記第１バッファ層と裏面電極パターンが露出されることを含む請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記第２バッファ層及び前記表面電極が前記ダミー層の前記第１バッファ層の少なくとも一部を覆うことを含む請求項５に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記接続配線が前記第２バッファ層と前記表面電極が積層され形成される請求項５に記載の太陽電池。
【請求項９】
前記分離パターンは前記表面電極と隣接した上部が前記裏面電極パターンと隣接した下部より広く形成されることを含む請求項１に記載の太陽電池。
【請求項１０】
基板上にお互い離隔され形成される複数個の裏面電極パターンと、
前記裏面電極パターン上に形成される光吸収層、第１バッファ層及び第２バッファ層と、
前記第２バッファ層上に形成された表面電極と、
前記第２バッファ層及び前記表面電極の一部が前記光吸収層及び第１バッファ層を貫通して前記裏面電極パターンと電気的に接続される接続配線と、
前記光吸収層、前記第１バッファ層、前記第２バッファ層及び前記表面電極を貫通し、単位セルに分けるための分離パターンと、を含み、
前記接続配線は、前記第２バッファ層と前記表面電極の積層で形成される太陽電池。
【請求項１１】
前記接続配線は、前記裏面電極パターンと前記表面電極の間に前記第２バッファ層が配置されることを含む請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１２】
前記接続配線と前記分離パターンの間には、前記光吸収層と第１バッファ層の積層で構成されるダミー層が形成され、
前記分離パターンでダミー層の前記第１バッファ層と前記裏面電極パターンが露出されることを含む請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１３】
前記接続配線と前記分離パターンの間には、前記光吸収層と第１バッファ層の積層で構成されるダミー層が形成され、
前記表面電極が前記ダミー層の前記第１バッファ層の一部を覆うことを含む請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項１４】
基板上にお互い離隔されるように複数個の裏面電極パターンを形成するステップと、
前記裏面電極パターンが形成された前記基板上に順に光吸収層及び第１バッファ層を形成するステップと、
前記光吸収層及び前記第１バッファ層を貫通する接点パターン及び分離パターンを形成するステップと、
前記接点パターンと分離パターンの間に配置される前記光吸収層及び第１バッファ層を含むダミー層及び前記分離パターンを覆うマスクを用いて前記基板表面に表面電極を形成するステップと、を含み、
前記表面電極形成の後、前記分離パターンによって前記ダミー層と前記裏面電極パターンが露出されることを含む太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
前記光吸収層及び前記第１バッファ層を形成するステップと前記接点パターン及び分離パターンを形成するステップの間に前記第１バッファ層上に第２バッファ層を形成するステップを含み、
前記接点パターン及び分離パターンが前記光吸収層、前記第１バッファ層及び前記第２バッファ層を貫通し、
前記ダミー層及び前記分離パターンを覆うマスクが前記第２バッファ層上に位置する請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
前記ダミー層が前記光吸収層、前記第１バッファ層及び前記第２バッファ層の積層で形成される請求項１５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１７】
前記表面電極を形成するステップで、前記マスクを用いて第２バッファ層を形成した後、前記第２バッファ層の上に前記表面電極を形成する請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１８】
前記ダミー層が前記光吸収層及び前記第１バッファ層の積層で形成される請求項１７に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１９】
前記第２バッファ層及び前記表面電極形成の際に、前記接点パターン内部に前記第２バッファ層と前記表面電極が形成され接続配線を形成し、
前記第２バッファ層は、前記裏面電極パターンと前記表面電極の間に形成されることを含む請求項１７に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項２０】
前記表面電極は、アルミニウムがドーピングされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成され、
前記第２バッファ層で前記アルミニウムが拡散されることを含む請求項１９に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、太陽電池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】
この太陽電池において、各の単位セルに分けるために光吸収層、バッファ層及びｎ型ウィンドウ層である表面電極をエッチングして分離パターンを形成することにこの分離パターンのための工程の際に不純物（ｐａｒｔｉｃｌｅ）が生じ素子に欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を発生させることで、太陽電池の不良を起こすという恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施例は太陽電池の形成のための工程を簡略化し不純物を減らして素子の欠陥を最小化できる太陽電池及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例による太陽電池は、基板上にお互い離隔されて形成される複数個の裏面電極パターンと、前記裏面電極パターン上に形成される光吸収層と、前記裏面電極パターン上に形成される表面電極と、前記表面電極の一部が前記光吸収層を貫通して前記裏面電極パターンと電機的に接続された接続配線と、前記光吸収層及び表面電極を貫通して単位セルに分けるための分離パターンと、前記接続配線と分離パターンの間にダミー層と、を含む。前記ダミー層の上面が前記表面電極の上面より低い。
【０００７】
他の実施例による太陽電池は、基板上にお互い離隔されて形成される複数個の裏面電極パターンと、前記裏面電極パターン上に形成される光吸収層と、第１バッファ層及び第２バッファ層と、前記第２バッファ層上に形成される表面電極と、前記第２バッファ層及び前記表面電極の一部が前記光吸収層及び第１バッファ層を貫通して前記裏面電極パターンと電機的に接続された接続配線と、前記光吸収層、前記第１バッファ層、前記第２バッファ層及び前記表面電極を貫通して単位セルに分けるための分離パターンと、を含む。前記接続配線は前記第２バッファ層と前記表面電極の積層で形成される。
【０００８】
一実施例による太陽電池の製造方法は、基板上にお互い離隔されるように複数個の裏面電極パターンを形成するステップと、前記裏面電極パターンが形成された前記基板上に順に光吸収層及び第１バッファ層を形成するステップと、前記光吸収層及び前記第１バッファ層を貫通する接点パターン及び分離パターンを形成するステップと、前記接点パターンと分離パターンの間に配置された前記光吸収層及び第１バッファ層を含むダミー層及び前記分離パターンを覆うマスクを用いて前記基板表面に表面電極を形成するステップと、を含む。前記表面電極形成の後、前記分離パターンによって前記ダミー層と前記裏面電極パターンが露出される。
【発明の効果】
【０００９】
実施例による太陽電池及びその製造方法は、光吸収層及びバッファ層を形成して、接点パターン及び分離パターンを形成した後、マスクを用いて表面電極を形成することで、工程がより簡略化できる。
【００１０】
また、表面電極を形成した後、分離パターンの形成のために表面電極の一部を除去する工程ないことから、表面電極の除去の際に生じる不純物による素子の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図２】第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図３】第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４】第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図５】第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図６】第１実施例の変更例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図７】第１実施例の変更例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図８】第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図９】第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１０】第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１１】第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１２】第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１３】第２実施例の変更例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図１４】第２実施例の変更例によ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】
【００１２】
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。
【００１３】
以下、図１〜図７を参照して第１実施例及びその変更例による太陽電池の製造方法及びそれによって製造された太陽電池を詳しく説明する。
【００１４】
図１〜図５は、第１実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【００１５】
まず、図１に示すように、基板１００上に裏面電極パターン２００を形成する。
【００１６】
前記基板１００はガラス（ｇｌａｓｓ）が使用されており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチル、チタニウムまたはポリマー基板なども使用され得る。
【００１７】
ガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ  ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）を使用してもよく、ポリマー基板としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）を使用してもよい。
【００１８】
また、前記基板１００はリジッド（ｒｉｄｉｇ）であるかフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であってもよい。
【００１９】
前記裏面電極パターン２００は、裏面電極膜を形成した後、パターニング工程を進行して形成されてもよい。
【００２０】
また、前記裏面電極パターン２００は、ストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）状またはマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置されることができ、各々のセルに対応することができる。
【００２１】
しかし、前記裏面電極パターン２００は上述の形状に限定されず、多様な形状に形成されることができる。
【００２２】
前記裏面電極パターン２００は金属などの導電体で形成されてもよい。
【００２３】
例えば、前記裏面電極パターン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ある。
【００２４】
これはモリブデン（Ｍｏ）が有する高い電気伝導度、光吸収層との抵抗接点、Ｓｅ雰囲気下での高温安定性の影響である。
【００２５】
また、図示してないが、前記裏面電極パターン２００は少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。
【００２６】
前記裏面電極パターン２００が複数個の層に形成される際、前記裏面電極パターン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。
【００２７】
続いて、図２に示すように、前記裏面電極パターン２００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。
【００２８】
前記光吸収層３００は、Ｉｂ−IIIｂ−VIｂ系化合物で形成されてもよい。
【００２９】
より詳しく、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。
【００３０】
これとは違うように、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）化合物を含めてもよい。
【００３１】
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、前記裏面電極パターン２００上にＣＩＧ系金属前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）膜が形成される。
【００３２】
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３００が形成される。
【００３３】
また、前記金属前駆物質膜を形成する工程及びセレン化工程の間に、前記基板１００に含まれたアルカリ（ａｌｋａｌｉ）成分が前記裏面電極パターン２００を介して前記金属前駆物質膜及び前記光吸収層３００に拡散される。
【００３４】
アルカリ（ａｌｋａｌｉ）成分は、前記光吸収層３００のグレイン（ｇｒａｉｎ）のサイズを向上させ、結晶性を向上させることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
前記第１バッファ層４００は硫化カドミウム（ＣｄＳ）が前記光吸収層３００上に積層され形成されることができる。
【００３８】
この際、前記第１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及び第１バッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
【００３９】
そして、前記第２バッファ層５００はＩＴＯ、ＺｎＯ及びｉ―ＺｎＯのうち何れか一つを含む透明電極層で形成されてもよい。
【００４０】
前記第１バッファ層４００及び第２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の間に配置される。
【００４１】
すなわち、前記光吸収層３００と表面電極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。
【００４２】
この実施例においては、二つのバッファ層を前記光吸収層３００上に形成したが、これに限定されず、前記バッファ層は一個の層だけで形成されてもよい。
【００４３】
そして、図３に示すように、前記光吸収層３００、第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００を貫通する接点パターン３１０及び分離パターン３２０を形成する。
【００４４】
前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０は、機械的な方法で形成するか、レーザを照射して形成することができ、前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０で前記裏面電極パターン２００の一部が露出される。
【００４５】
前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０は順に形成されるか、または同時に形成されてもよい。
【００４６】
この際、前記接点パターン３１０と分離パターン３２０の間には、前記光吸収層３００、第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００の積層して形成されたダミー層８００が形成される。
【００４７】
続いて、図４に示したように、前記第２バッファ層５００上にマスク１０を配置させる。
【００４８】
前記マスク１０は前記ダミー層８００と分離パターン３２０を覆って、残り領域はオープンされるよう形成される。
【００４９】
この際、前記マスク１０のパターンの側面２０は下部が上部より広く傾斜を有するように形成されてもよい。
【００５０】
これは以後の表面電極形成の際に前記マスク１０上にも表面電極が積層されるが、前記マスク１０の側壁に蒸着された物質が前記第２バッファ層５００上に蒸着される表面電極に影響を与えないためである。
【００５１】
すなわち、前記マスク１０の側壁が傾斜を有しない場合、前記マスク１０の側壁にも表面電極が蒸着され、蒸着された物質が前記接点パターン３１０の一部を覆い、前記接点パターン３１０の内部に表面電極が蒸着されなくて表面電極と前記裏面電極パターン２００の接続が形成されなくこともある。
【００５２】
そして、前記マスク１０を用いて、図５に示すように、前記基板１００表面に透明な導電物質である表面電極６００を形成する。
【００５３】
透明な導電物質である前記表面電極６００を前記第２バッファ層５００上に積層させる際、前記表面電極６００が前記接点パターン３１０の内部にも挿入されて接続配線７００を形成することがある。
【００５４】
前記裏面電極パターン２００と表面電極６００は、前記接続配線７００によって電機的に接続される。
【００５５】
すなわち、前記接続配線７００によって各々のセルＣ１、Ｃ２はお互い接続されることができ、前記接続配線７００は第２セルＣ２の裏面電極パターン２００と前記第２セルＣ２に隣接した前記第１セルＣ１の表面電極６００を電気的に接続する。
【００５６】
この際、前記マスク１０を用いて前記表面電極６００を形成し、前記分離パターン３２０とダミー層８００上には前記表面電極６００が形成されない。
【００５７】
すなわち、前記表面電極６００が形成した後、前記ダミー層８００の第２バッファ層５００と前記裏面電極パターン２００が露出される。
【００５８】
また、前記ダミー層８００上には前記表面電極６００が形成されなくて前記表面電極６００と隣接した前記分離パターン３２０の上部が前記裏面電極パターン２００と隣接した下部より広く形成されることができる。
【００５９】
この実施例においては、前記接点パターン３１０形成の際に、前記分離パターン３２０も共に形成した後、前記マスク１０を用いて前記表面電極６００を形成し、工程がより簡略化できる。
【００６０】
また、前記表面電極６００を形成した後、前記分離パターン３２０形成のために前記表面電極６００の一部を除去する工程がなくて前記表面電極６００の除去の際に生じる不純物による素子の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）も防止することができる。
【００６１】
前記表面電極層６００は前記第２バッファ層５００上にスパッタリング工程を進行してアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛で形成される。
【００６２】
前記表面電極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。
【００６３】
この際、前記酸化亜鉛にアルミニウム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。
【００６４】
前記表面電極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。
【００６５】
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ある。
【００６６】
図５を参照して、上述の第１実施例による太陽電池の製造方法で製造された太陽電池をさらに説明する。
【００６７】
図５に示すように、第１実施例による太陽電池は裏面電極パターン２００、光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００を含む。
【００６８】
前記裏面電極パターン２００は、基板１００上にお互い離隔されるように複数個が形成され、前記裏面電極パターン２００上に光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００が配置される。
【００６９】
前記接続配線７００は前記表面電極６００の一部が前記光吸収層３００、第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００を貫通し、前記裏面電極パターンと電機的に接続される。
【００７０】
前記分離パターン３２０は前記光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００を貫通して形成される。
【００７１】
前記接続配線７００と分離パターン３２０の間には前記光吸収層３００、第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００の積層で形成されたダミー層８００が形成される。
【００７２】
分離パターン３２０によってダミー層８００の第２バッファ層５００と裏面電極パターン２００が露出されることができる。
【００７３】
このようにダミー層８００は光吸収層３００、第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００の積層で形成され、表面電極６００がダミー層８００の上に形成されない。よって、表面電極６００の上面より前記ダミー層８００の上面が低く位置する。これは接点パターン３１０と分離パターン３２０を形成した後に、分離パターン３２０をマスク１０で覆った後、表面電極６００を形成したためである。
【００７４】
上述の実施例においては、マスク１０を位置させるステップで、マスク１０がダミー層８００の全部と分離パターン３２０を覆うことに図示及び説明したが、実施例がこれに限定されるものではない。マスク１０は分離パターン３２０だけを十分に覆うぐらいであれば満足するので、図６に示すように、ダミー層８００の全部ではない一部を覆うことも可能である。この場合、図７に示すように、表面電極６００がダミー層８００の一部を覆って形成される。この場合にも、ダミー層８００の上面が表面電極６００の上面よりは低く形成される。
【００７５】
以下、図８〜図１４を参照して第２実施例及びその変更例による太陽電池の製造方法及びそれによって製造された太陽電池を詳しく説明する。
【００７６】
図８〜図１２は、第２実施例による太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【００７７】
まず、図８に示すように、基板１００上に裏面電極パターン２００を形成する。
【００７８】
前記基板１００はガラス（ｇｌａｓｓ）が使用されており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチル、チタニウムまたはポリマー基板なども使用され得る。
【００７９】
ガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａ  ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ）を使用してもよく、ポリマー基板としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）を使用してもよい。
【００８０】
また、前記基板１００はリジッド（ｒｉｄｉｇ）であるかフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であってもよい。
【００８１】
前記裏面電極パターン２００は、裏面電極膜を形成した後、パターニング工程を進行して形成されてもよい。
【００８２】
また、前記裏面電極パターン２００は、ストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）状またはマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）状に配置されることができ、各々のセルに対応することができる。
【００８３】
しかし、前記裏面電極パターン２００は上述のの形状に限定されず、多様な形状に形成されることができる。
【００８４】
前記裏面電極パターン２００は金属などの導電体で形成されてもよい。
【００８５】
例えば、前記裏面電極パターン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ある。
【００８６】
これはモリブデン（Ｍｏ）が有する高い電気伝導度、光吸収層との抵抗接点、Ｓｅ雰囲気下での高温安定性の影響である。
【００８７】
また、図示してないが、前記裏面電極パターン２００は少なくとも一つ以上の層に形成されてもよい。
【００８８】
前記裏面電極パターン２００が複数個の層に形成される際、前記裏面電極パターン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。
【００８９】
続いて、図９に示すように、前記裏面電極パターン２００上に光吸収層３００及び第１バッファ層４００を形成する。
【００９０】
前記光吸収層３００は、Ｉｂ−IIIｂ−VI系化合物を含めてもよい。
【００９１】
より詳しく、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。
【００９２】
これとは違うように、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）化合物を含めてもよい。
【００９３】
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、前記裏面電極パターン２００上にＣＩＧ系金属前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）膜が形成される。
【００９４】
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３００が形成される。
【００９５】
また、前記金属前駆物質膜を形成する工程及びセレン化工程の間に、前記基板１００に含まれたアルカリ（ａｌｋａｌｉ）成分が前記裏面電極パターン２００を介して前記金属前駆物質膜及び前記光吸収層３００に拡散される。
【００９６】
アルカリ（ａｌｋａｌｉ）成分は、前記光吸収層３００のグレイン（ｇｒａｉｎ）のサイズを向上させ、結晶性を向上させることができる。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
前記第１バッファ層４００は硫化カドミウム（ＣｄＳ）が前記光吸収層３００上に積層され形成されることができる。
【０１００】
この際、前記第１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及び第１バッファ層４００はｐｎ接合を形成する。
【０１０１】
そして、図１０に示すように、前記光吸収層３００及び第１バッファ層４００を貫通する接点パターン３１０及び分離パターン３２０を形成する。
【０１０２】
前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０は、機械的な方法で形成するか、レーザを照射して形成することができ、前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０で前記裏面電極パターン２００の一部が露出される。
【０１０３】
前記接点パターン３１０及び分離パターン３２０は順に形成されるか、または同時に形成されてもよい。
【０１０４】
この際、前記接点パターン３１０と分離パターン３２０の間には、前記光吸収層３００及び第１バッファ層４００の積層で形成されたダミー層９００が形成される。
【０１０５】
続いて、図１１に示したように、前記第１バッファ層４００上にマスク１０を配置させる。
【０１０６】
前記マスク１０は前記ダミー層９００と分離パターン３２０を覆って、残り領域はオープンされるよう形成される。
【０１０７】
この際、前記マスク１０のパターンの側面２０は下部が上部より広く傾斜を有するように形成されてもよい。
【０１０８】
これは以後の表面電極形成の際に前記マスク１０上にも表面電極が積層されるが、前記マスク１０の側壁に蒸着された物質が前記第２バッファ層５００上に蒸着される表面電極に影響を与えないためである。
【０１０９】
すなわち、前記マスク１０の側壁が傾斜を有しない場合、前記マスク１０の側壁にも表面電極が蒸着され、蒸着された物質が前記接点パターン３１０の一部を覆い、前記接点パターン３１０の内部に表面電極が蒸着されなくて表面電極と前記裏面電極パターン２００の接続が形成されなくこともある。
【０１１０】
そして、前記マスク１０を用いて、図１２に示すように、前記基板１００表面に第２バッファ層５００及び透明な導電物質である表面電極６００を形成する。
【０１１１】
前記第２バッファ層５００はＩＴＯ、ＺｎＯ、ｉ―ＺｎＯのうち何れか一つを含む透明電極層で形成されてもよい。
【０１１２】
前記第２バッファ層５００が形成されることで、前記第１バッファ層４００及び第２バッファ層５００は前記光吸収層３００と表面電極６００の間に配置される。
【０１１３】
すなわち、前記光吸収層３００と表面電極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。
【０１１４】
この実施例においては、二つのバッファ層を前記光吸収層３００上に形成したが、これに限定されず、前記バッファ層は一個の層だけで形成されてもよい。
【０１１５】
前記第２バッファ層５００と透明な導電物質である前記表面電極６００を前記第１バッファ層４００上に積層させる際、前記第２バッファ層５００及び表面電極６００が前記接点パターン３１０の内部にも挿入されて接続配線７００を形成することができる。
【０１１６】
すなわち、前記接点パターン３１０の底面及び側壁に沿って第２バッファ層５００が形成され、前記第２バッファ層５００が形成された前記接点パターン３１０内部に前記表面電極６００が形成されて前記接続配線７００が形成される。
【０１１７】
この際、前記第２バッファ層５００は前記表面電極６００と裏面電極パターン２００の間に配置される。
【０１１８】
前記表面電極層６００は前記第２バッファ層５００上にスパッタリング工程を進行してアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛で形成される。
【０１１９】
前記表面電極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。
【０１２０】
この際、前記酸化亜鉛にアルミニウム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。
【０１２１】
前記表面電極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。
【０１２２】
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ある。
【０１２３】
そして、以後の工程を進行しながら、前記表面電極層６００に含まれた前記アルミニウムが前記第２バッファ層５００に拡散されることができる。
【０１２４】
前記裏面電極パターン２００と表面電極６００は、前記接続配線７００によって電機的に接続される。
【０１２５】
すなわち、前記接続配線７００によって各々のセルＣ１、Ｃ２はお互い接続されることができ、前記接続配線７００は第２セルＣ２の裏面電極パターン２００と前記第２セルＣ２に隣接した前記第１セルＣ１の表面電極６００を電気的に接続する。
【０１２６】
この際、前記マスク１０を用いて前記第２バッファ層５００及び表面電極６００を形成して前記分離パターン３２０とダミー層９００上には前記第２バッファ層５００及び表面電極６００が形成されない。
【０１２７】
すなわち、前記第２バッファ層５００及び表面電極６００形成の後、前記ダミー層９００の第１バッファ層４００と前記裏面電極パターン２００が露出される。
【０１２８】
また、前記ダミー層９００上には前記第２バッファ層５００及び表面電極６００が形成されなくて前記第２バッファ層５００及び表面電極６００と隣接した前記分離パターン３２０の上部が前記裏面電極パターン２００と隣接した下部より広く形成されることができる。
【０１２９】
そして、この実施例において、前記表面電極６００形成の後、前記ダミー層９００と分離パターン３２０が露出されるが、これに限定されず、前記マスク１０のパターンを調節して前記ダミー層９００の前記第１バッファ層４００上に前記表面電極６００が一部形成されてもよい。
【０１３０】
すなわち、前記前記ダミー層９００において前記第１バッファ層４００の一部だけ露出されることもある。
【０１３１】
この実施例においては、前記接点パターン３１０形成の際に、前記分離パターン３２０も共に形成した後、前記マスク１０を用いて前記第２バッファ層５００及び表面電極６００を形成し、工程がより簡略化できる。
【０１３２】
また、前記表面電極６００を形成した後、前記分離パターン３２０形成のために前記表面電極６００の一部を除去する工程がなくて前記表面電極６００の除去の際に生じる不純物による素子の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）も防止することができる。
【０１３３】
図１２を参照して、上述の第２実施例による太陽電池の製造方法で製造された太陽電池をさらに説明する。
【０１３４】
図１２に示すように、第２実施例による太陽電池は裏面電極パターン２００、光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００を含む。
【０１３５】
前記裏面電極パターン２００は、基板１００上にお互い離隔されるように複数個が形成され、前記裏面電極パターン２００上に光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００が配置される。
【０１３６】
前記接続配線７００は前記表面電極６００の一部が前記光吸収層３００及び第１バッファ層４００を貫通して前記裏面電極パターンと電機的に接続される。
【０１３７】
前記分離パターン３２０は前記光吸収層３００、第１バッファ層４００、第２バッファ層５００及び表面電極６００を貫通して形成される。
【０１３８】
前記接続配線７００と分離パターン３２０の間には、前記光吸収層３００及び第１バッファ層４００の積層で形成されたダミー層９００が形成される。
【０１３９】
分離パターン３２０によってダミー層９００の第１バッファ層４００と裏面電極パターン２００が露出されることがある。
【０１４０】
この際、前記接続配線７００は前記第２バッファ層５００と表面電極６００の積層で形成される。
【０１４１】
このようにダミー層９００は光吸収層３００及び第１バッファ層４００の積層で形成され、第２バッファ層５００及び表面電極６００はダミー層９００の上に形成されない。よって、表面電極６００の上面より前記ダミー層９００の上面が低く位置する。これは接点パターン３１０と分離パターン３２０を形成した後に、分離パターン３２０をマスク１０で覆った後、表面電極６００を形成したためである。
【０１４２】
上述の実施例においては、マスク１０を位置させるステップで、マスク１０がダミー層９００の全部と分離パターン３２０を覆うことに図示及び説明したが、実施例がこれに限定されるものではない。マスク１０は分離パターン３２０だけを十分に覆うぐらいであれば満足するので、図１３に示すように、ダミー層９００の全部ではない一部を覆うことも可能である。この場合、図１４に示すように、表面電極６００がダミー層９００の一部を覆って形成される。この場合にも、ダミー層９００の上面が表面電極６００の上面よりは低く形成される。
【０１４３】
以上で説明した実施例による太陽電池及びその製造方法は、光吸収層及びバッファ層を形成して、接点パターン及び分離パターンを形成した後、マスクを用いて表面電極を形成することで、工程がより簡略化できる。
【０１４４】
また、表面電極を形成した後、分離パターン形成のために表面電極の一部を除去する工程がないことから表面電極のエッチングする際に生じる不純物による素子の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）も防止することができる。
【０１４５】
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の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。
【符号の説明】
【０１４６】
１０：マスク
１００：基板
２００：裏面電極パターン
３００：光吸収層
４００：第１バッファ層
５００：第２バッファ層
６００：表面電極
８００，９００：ダミー層
【図１】
2012532446.tif 000003
【図２】
2012532446.tif 000004
【図３】
2012532446.tif 000005
【図４】
2012532446.tif 000006
【図５】
2012532446.tif 000007
【図６】
2012532446.tif 000008
【図７】
2012532446.tif 000009
【図８】
2012532446.tif 000010
【図９】
2012532446.tif 000011
【図１０】
2012532446.tif 000012
【図１１】
2012532446.tif 000013
【図１２】
2012532446.tif 000014
【図１３】
2012532446.tif 000015
【図１４】
2012532446.tif 000016
【国際調査報告】
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2012532446.tif 000018
2012532446.tif 000019
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