▶ ジュソン エンジニアリング カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-25
(54)【発明の名称】太陽電池およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 31/0224 20060101AFI20240315BHJP
H10K 30/57 20230101ALI20240315BHJP
H10K 30/81 20230101ALI20240315BHJP
H01L 31/18 20060101ALI20240315BHJP
H01L 31/0747 20120101ALI20240315BHJP
H10K 30/40 20230101ALN20240315BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 260
H10K30/57
H10K30/81
H01L31/04 420
H01L31/06 455
H10K30/40
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023562282
(86)(22)【出願日】2022-04-04
(85)【翻訳文提出日】2023-10-10
(86)【国際出願番号】 KR2022004772
(87)【国際公開番号】W WO2022220456
(87)【国際公開日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】10-2021-0047006
(32)【優先日】2021-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510149600
【氏名又は名称】ジュソン エンジニアリング カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キム ジェホ
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251AA05
5F251CA14
5F251CB14
5F251CB27
5F251DA03
5F251DA07
5F251DA15
5F251FA03
5F251FA04
5F251FA06
5F251FA13
5F251FA15
5F251FA17
5F251FA24
5F251XA01
5F251XA56
5F251XA61
(57)【要約】
本発明は、半導体基板、前記半導体基板の一面上に具備された第１透明電極層、および、前記第１透明電極層の一面上に具備された第１電極を含み、前記第１電極はシャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成された第１パターン層を含んでなる太陽電池およびその製造方法を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板、前記半導体基板の一面上に具備された第１透明電極層、および
前記第１透明電極層の一面上に具備された第１電極を含み、
前記第１電極が、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成された第１パターン層を含んでなる太陽電池。
【請求項2】
前記第１透明電極層及び前記第１パターン層が、それぞれインジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなる、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項3】
前記第１パターン層と前記第１透明電極層が互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第１透明電極層のインジウムの含有量よりも多い、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項4】
前記第１パターン層と前記第１透明電極層が互いに接し、前記第１パターン層の酸素の含有量が前記第１透明電極層の酸素の含有量より少ない、請求項２に記載の太陽電池。
【請求項5】
前記第１電極が、前記第１パターン層上に具備された第１シード層、および前記第１シード層上に具備された第１金属層をさらに含んでなり、前記第１シード層は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成され、前記第１金属層は、選択的蒸着（selective deposition）工程でパターン形成された、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項6】
前記第１パターン層、前記第１シード層及び前記第１金属層が、互いに同一のパターンからなる、請求項５に記載の太陽電池。
【請求項7】
前記半導体基板と前記第１透明電極層の間に第１半導体層及び第２半導体層がさらに具備されていて、前記第１半導体層が、真性非晶質シリコン層からなり、
前記第２半導体層は、ｎ型非晶質シリコン層からなる、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項8】
前記第１透明電極層と前記第１パターン層の間に具備されたペロブスカイト太陽電池をさらに含んでなり、前記ペロブスカイト太陽電池が、第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなる、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項9】
前記第２導電性電荷伝達層と前記第１パターン層の間に第３透明電極層をさらに含み、前記第３透明電極層が、インジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなり、
前記第３透明電極層と前記第１パターン層は互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第３透明電極層のインジウムの含有量より多く、前記第１パターン層の酸素の含有量が前記第３透明電極層の酸素の含有量より少ない、請求項８に記載の太陽電池
【請求項10】
第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなるペロブスカイト太陽電池、および前記第２導電性電荷伝達層の一面上に具備された第１電極を含んでなり、
前記第１電極は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成された第１パターン層を含んでなる、太陽電池。
【請求項11】
前記第２導電性電荷伝達層と前記第１パターン層の間に第３透明電極層がさらに含み、前記第３透明電極層及び前記第１パターン層が、それぞれインジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなる、請求項１０に記載の太陽電池。
【請求項12】
前記第１パターン層と前記第３透明電極層が互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第３透明電極層のインジウムの含有量より多く、第１パターン層の酸素の含有量が前記第３透明電極層の酸素の含有量より少ない、請求項１１に記載の太陽電池
【請求項13】
半導体基板の一面上に第１透明電極層を形成する工程、および前記第１透明電極層の一面上に第１電極を形成する工程を含み、
前記第１電極を形成する工程が、シャドウマスクを用いた蒸着工程で第１パターン層を形成する工程を含んでなり、
前記第１透明電極層および前記第１パターン層は、同一の工程装置内で連続工程で形成される、太陽電池の製造方法。
【請求項14】
前記第１透明電極層及び前記第１パターン層が、それぞれインジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなる、請求項１３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項15】
前記第１透明電極層および前記第１パターン層を同一の工程装置内で連続工程で形成する工程が、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料、酸素を含む材料、およびインジウムを含む材料を投入して前記第１透明電極層を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、および前記インジウムを含む材料を投入しながら前記シャドウマスクを用いて前記第１パターン層を形成する工程を含んでなる、請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項16】
前記第１パターン層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率が、前記第１透明電極層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率より大きく、前記第１パターン層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素を含む材料の投入量の比率は、前記第１透明電極層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素を含む材料の投入量の比率より小さい、請求項１５に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項17】
前記第１透明電極層および前記第１パターン層を同一の工程装置内で連続工程で形成する工程が、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料および酸素を含む材料を投入して前記第１透明電極層を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、およびインジウムを含む材料を投入しながら、前記シャドウマスクを用いて前記第１パターン層を形成する工程を含んでなる、請求項１４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項18】
半導体基板の一面上に第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなるペロブスカイト太陽電池を形成する工程、前記第２導電性電荷伝達層の一面上に第３透明電極層を形成する工程、および
前記第３透明電極層の一面上に第１電極を形成する工程を含み、
前記第１電極を形成する工程が、シャドウマスクを用いた蒸着工程で第１パターン層を形成する工程を含んでなり、
前記第３透明電極層及び前記第１パターン層は、同一の工程装置内で連続工程で形成される、太陽電池の製造方法。
【請求項19】
前記第３透明電極層及び前記第１パターン層が、それぞれインジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなる、請求項１８に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項20】
前記第１電極を形成する工程が、前記第１パターン層上に第１シード層を形成する工程、および前記第１シード層上に第１金属層を形成する工程をさらに含み、前記第１シード層は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成し、
前記第１金属層は、選択的蒸着（selective deposition）工程でパターン形成する、請求項１３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】
本発明は、太陽電池に関するもので、特に太陽電池の電極に関するものである。
【背景技術】
【0002】
太陽電池は、基板上に具備された半導体層および電極を含んでなる。
【0003】
一例として、従来の太陽電池は、半導体基板の一面上に形成されたｎ型半導体層、半導体基板の他面上に形成されたｐ型半導体層、前記ｐ型半導体層と前記ｎ型半導体層上にそれぞれ形成された電極を含んでなる。
【0004】
ここで、従来には前記電極をフォトリソグラフィ工程により形成していて、そのため製造工程が複雑で生産性が低下する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するために考案されたものであり、本発明は、フォトリソグラフィ工程の代わりにシャドウマスク工程を通じて電極を形成す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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は半導体基板、前記半導体基板の一面上に具備された第１透明電極層、および前記第一透明電極層の一面上に具備された第１電極を含み、前記第１電極は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成された第１パターン層を含んでなる太陽電池を提供する。
【0007】
前記第１透明電極層および前記第１パターン層は、それぞれインジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなることができる。
【0008】
前記第１パターン層と前記第１透明電極層は互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第１透明電極層のインジウムの含有量より多いことがあり得る。
【0009】
前記第１パターン層と前記第１透明電極層は互いに接し、前記第１パターン層の酸素の含有量が前記第１透明電極層の酸素の含有量より少ないことがあり得る。
【0010】
前記第１電極は、前記第１パターン層上に具備された第１シード層および前記第１シード層上に具備された第１金属層をさらに含んでなり、前記シード層は、シャドウマスクを用いて蒸着工程によってパターン形成され、前記第１金属層は、マスクなしで選択的蒸着（selective deposition）工程でパターン形成することができる。
【0011】
前記第１パターン層、前記第１シード層、および前記第１金属層は、互いに同一のパターンからなることができる。
【0012】
前記半導体基板と前記第１透明電極層の間に第１半導体層及び第２半導体層がさらに具備されていて、前記第１半導体層は真性非晶質シリコン層からなり、前記第２半導体層はｎ型非晶質シリコン層からなることができる。
【0013】
前記第１透明電極層と前記第１パターン層の間に具備されたペロブスカイト太陽電池をさらに含み、前記ペロブスカイト太陽電池は、第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなることができる。
【0014】
前記第２導電性電荷伝達層と前記第１パターン層の間に第３透明電極層をさらに含み、前記第３透明電極層は、インジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなり、前記第３透明電極層と前記第１パターン層は互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第３透明電極層のインジウムの含有量より多く、前記第１パターン層の酸素の含有量が前記第３透明電極層の酸素の含有量より少ないことがあり得る。
【0015】
本発明はまた、第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなるペロブスカイト太陽電池、および前記第２導電性電荷伝達層の一面上に具備された第１電極を含んでなり、前記第１電極は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成された第１パターン層を含んでなる太陽電池を提供する。
【0016】
前記第２導電性電荷伝達層と前記第１パターン層の間に第３透明電極層をさらに含み、前記第３透明電極層及び前記第１パターン層は、それぞれインジウム（Ｉｎ）及びスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなることができる。
【0017】
前記第１パターン層と前記第３透明電極層は互いに接し、前記第１パターン層のインジウムの含有量が前記第３透明電極層のインジウムの含有量より多く、第１パターン層の酸素の含有量が前記第３透明電極層の酸素の含有量より少ないことがあり得る。
【0018】
本発明はまた、半導体基板の一面上に第１透明電極層を形成する工程、および前記第１透明電極層の一面上に第１電極を形成する工程を含み、前記第１電極を形成する工程はシャドウマスクを用いた蒸着工程で第１パターン層を形成する工程を含んでなり、前記第１透明電極層および前記第１パターン層は、同一の工程装置内で連続工程で形成する太陽電池の製造方法を提供する。
【0019】
前記第１透明電極層および前記第１パターン層は、それぞれインジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含むことができる。
【0020】
前記第１透明電極層及び前記第１パターン層を同一工程装置内で連続工程で形成する工程は、同一チャンバ内でＳｎを含む材料、酸素を含む材料、及びインジウムを含む材料を投入して前記第１透明電極層を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、および前記インジウムを含む材料を投入しながらシャドウマスクを用いて前記第１パターン層を形成する工程を含んでなることができる。
【0021】
前記第１パターン層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率は、前記第１透明電極層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率より大きく、前記第１パターン層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素を含む材料の投入量の比率は、前記第１透明電極層の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素を含む材料の投入量の比率より小さいことがあり得る。
【0022】
前記第１透明電極層および前記第１パターン層を同一工程装置内で連続工程で形成する工程は、同一チャンバ内にＳｎを含む材料及び酸素を含む材料を投入して前記第１透明電極層を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、およびインジウムを含む材料を投入しながらシャドウマスクを用いて前記第１パターン層を形成する工程を含んでなることができる。
【0023】
本発明はまた、半導体基板の一面上に第１導電性電荷伝達層、前記第１導電性電荷伝達層上に具備された光吸収層、および前記光吸収層上に具備された第２導電性電荷伝達層を含んでなるペロブスカイト太陽電池を形成する工程、前記第２導電性電荷伝達層の一面上に第３透明電極層を形成する工程、および前記第３透明電極層の一面上に第１電極を形成する工程を含み、前記第１電極を形成する工程は、シャドウマスクを用いた蒸着工程で前記第１パターン層を形成する工程を含んでなり、前記第３透明電極層および前記第１パターン層は、同一の工程装置内で連続工程で形成する太陽電池の製造方法を提供する。
【0024】
前記第３透明電極層および前記第１パターン層は、それぞれインジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の中の少なくとも１つを含む透明酸化物を含んでなることができる。
【0025】
前記第１電極を形成する工程は、前記第１パターン層上に前記第１シード層を形成する工程、および前記第１シード層上に前記第１金属層を形成する工程をさらに含み、前記第１シード層は、シャドウマスクを用いた蒸着工程でパターン形成し、前記第１金属層はマスクなしに選択的蒸着（selective deposition）工程でパターン形成することができる。
【発明の効果】
【0026】
以上のような本発明によれば、次のような効果がある。
【0027】
本発明の一実施例によれば、第１透明電極層上に第１パターン層を含む第１電極を形成することにより、前記第１パターン層をフォトリソグラフィ工程の代わりにシャドウマスク工程を通じて形成することができ、製造工程が単純で生産性を向上させることができる。
【0028】
特に、第１透明電極層と第１パターン層を同一の工程装置内で連続工程で形成することができるため、生産性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【発明を実施するための形態】
【0030】
本発明の利点および特徴、ならびにそれらを達成する方法は、添付の図と共に詳細に後述される実施例を参照することによって明らかになるであろう。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現されるものであり、単に本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に、発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求の範囲によって定義されるだけである。
【0031】
本発明の実施例を説明するための図に開示された形状、大きさ、比率、角度、数などは例示的なものであり、本発明が図に示された事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。また、本発明の説明において、関連する公知技術に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本発明上で言及する「含む」、「有する」、「からなる」などが使用される場合、「～のみ」が使用されない限り、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合に、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
【0032】
構成要素を解釈するにおいて、別途の明示的な記載がなくても、誤差範囲を含むものと解釈する。
【0033】
位置関係に対する説明である場合、例えば、「～上に」、「～上部に」、「～下部に」、「～横に」などで２つの部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されていない限り、２つの部分の間に１つ以上の他の部分が位置することもできる。
【0034】
時間関係に対する説明の場合、例えば、「～後に」、「～に続き」、「～の次に」、「～前に」などで時間的先後関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されていない限り、連続的でない場合も含むことができる。
【0035】
第１、第２などは、様々な構成要素を説明するために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものである。したがって、以下で言及される第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素でもあり得る。
【0036】
本発明のいくつかの実施例の各々の特徴は、部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に様々な連動および駆動が可能であり、各実施例は互いに対して独立して実施することもでき、連関関係で一緒に実施することもできる。
【0037】
以下、図を参照して本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
【0038】
図１は、本発明の一実施例による太陽電池の断面図である。
【0039】
図１から分かるように、本発明の一実施例による太陽電池は、半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第１透明電極層３１０、第２透明電極層３２０、第１電極４１０及び第２電極４２０を含んでなる。
【0040】
前記半導体基板１００は、Ｎ型半導体ウエハからなることができる。前記半導体基板１００の一面と他面、具体的には上面と下面とは凸凹構造で形成することができる。それによって、前記半導体基板１００の一面上に積層された多数の層、および前記半導体基板１００の他面上に積層された多数の層は、前記半導体基板１００の凸凹構造に対応する凸凹構造で積層することができる。ただし、前記半導体基板１００の一面と他面の中のいずれか１つの面にのみ凸凹構造を形成することも可能であり、前記半導体基板１００の一面と他面の両方に凸凹構造を形成しないこともあり得る。
【0041】
前記第１半導体層２１０は、前記半導体基板１００の一面、例えば上面に形成される。前記第１半導体層２１０は、化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition；ＣＶＤ）や原子層堆積法（Atomic Layer Deposition；ＡＬＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成され、真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層からなることができる。ただし、場合によっては、前記第１半導体層２１０は、微量のドーパント、例えば微量のｎ型ドーパントがドープされた半導体層、例えば微量のｎ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層からなることができる。
【0042】
前記第２半導体層２２０は、前記第１半導体層２１０の一面、例えば上面に形成される。前記第２半導体層２２０は、薄膜蒸着工程を通じて形成され、前記半導体基板１００または前記第１半導体層２１０と同じ極性の、例えば、ｎ型半導体層からなることができる。前記第２半導体層２２０は、ｎ型非晶質シリコン層からなることができる。
【0043】
前記第３半導体層２３０は、前記半導体基板１００の他面、例えば下面に形成される。前記第３半導体層２３０は薄膜蒸着工程を通じて形成され、真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層からなることができる。ただし、場合によっては、前記第３半導体層２３０は、微量のドーパント、例えば微量のｐ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層からなることができる。ここで、前記第３半導体層２３０にドープされたドーパントの極性は、前記第１半導体層２１０にドープされたドーパントの極性と反対である。
【0044】
前記第４半導体層２４０は、前記第３半導体層２３０の他面、例えば下面に形成される。前記第４半導体層２４０は薄膜蒸着工程を通じて形成され、所定のドーパントがドープされた半導体層からなることができる。ここで、前記第４半導体層２４０にドープされたドーパントの極性は、前記第２半導体層２２０にドープされたドーパントの極性と反対である。前記第４半導体層２４０は、ｐ型非晶質シリコン層からなることができる。
【0045】
前記第１透明電極層３１０は、前記第２半導体層２２０の一面、例えば上面に形成される。前記第１透明電極層３１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。前記第１透明電極層３１０は、インジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯ又はＳｎＯ２からなることができる。
【0046】
前記第２透明電極層３２０は、前記第４半導体層２４０の他面、例えば下面に形成される。前記第２透明電極層３２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成することもできる。前記第２透明電極層３２０は、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。前記第２透明電極層３２０は、前記第１透明電極層３１０と同一の物質からなることができる。
【0047】
前記第１電極４１０は、前記第１透明電極層３１０の一面、例えば上面に形成される。具体的には、前記第１電極４１０は、太陽光が入射する入射面に形成され、したがって前記第１電極４１０によって太陽光の入射量が減少することを防止するために、前記第１電極４１０は、所定の形態でパターン形成される。前記第１電極４１０は、凸凹構造で形成することができる。それによって、前記第１電極４１０が含む多数の層を凸凹構造で積層することができる。ただし、前記第１電極４１０はこれに限定されるものではなく、凸凹構造が形成されないこともあり得る。
【0048】
前記第１電極４１０は、第１パターン層４１１、第１シード層４１２、及び第１金属層４１３を含んでなることができる。
【0049】
前記第１パターン層４１１は、前記第１透明電極層３１０の一面、例えば上面に形成することができる。
【0050】
前記第１パターン層４１１は、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。
【0051】
前記第１パターン層４１１は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）又は物理気相成長法（ＰＶＤ）等のような薄膜蒸着工程を通じて形成され、ここでシャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程でパターン形成することができる。これにより、前記シャドウマスクをなしに薄膜蒸着工程で前記第１透明電極層３１０をまず形成し、その後に同一の工程装置内で前記シャドウマスクを用いた薄膜蒸着工程で前記第１パターン層４１１を形成することができる。すなわち、前記第１透明電極層３１０と前記第１パターン層４１１は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0052】
ここで、前記第１パターン層４１１のインジウム含有量が前記第１透明電極層３１０のインジウム含有量より多く、前記第１パターン層４１１の酸素含有量が前記第１透明電極層３１０の酸素含有量より少ないことがあり得る。
【0053】
前記第１透明電極層３１０のインジウム含有量よりも前記第１パターン層４１１のインジウム含有量が多く、前記第１透明電極層３１０の酸素含有量よりも前記第１パターン層４１１の酸素含有量が少ない場合、前記第１透明電極層３１０に比べて前記第１パターン層４１１の電気伝導度が優秀になり、それによって、前記第１透明電極層３１０と前記第１シード層４１２の間の接触抵抗を減らすことができる。
【0054】
また、前記第１パターン層４１１のインジウム含有量よりも前記第１透明電極層３１０のインジウム含有量が少なく、前記第１パターン層４１１の酸素含有量よりも前記第１透明電極層３１０の酸素含有量が多い場合、第１パターン層４１１の光透過率と比較して、第１透明電極層３１０の光透過率が優秀になり、太陽電池内部に入射する太陽光の光量を増加させることができる。
【0055】
前記第１シード層４１２は、前記第１パターン層４１１の一面、例えば上面に形成することができる。
【0056】
前記第１シード層４１２は、導電物、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0057】
前記第１シード層４１２は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。また、前記第１シード層４１２は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で前記第１パターン層４１１と同一のパターンで形成することができる。ここで、前記第１シード層４１２は、前記第１パターン層４１１と同一の工程装置内で連続工程で形成することができ、このような連続工程の工程効率のために前記第１シード層４１２は、前記第１パターン層４１１に含まれる物質と同一の物質、例えばインジウム（Ｉｎ）またはスズ（Ｓｎ）を含んでなることが好ましことがあり得る。
【0058】
前記第１金属層４１３は、前記第１シード層４１２の一面、例えば上面に形成することができる。
【0059】
前記第１金属層４１３は、当業界に公知の様々な金属物質からなることができ、好ましくは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0060】
前記第１金属層４１３は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。また、前記第１金属層４１３は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で形成することもでき、またはシャドウマスクなしに当業界で公知の選択的蒸着（selective deposition）工程により形成することもできる。前記第１金属層４１３がシャドウマスクを用いた薄膜蒸着工程によって形成される場合、前記第１金属層４１３は、前記第１シード層４１２と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。前記第１金属層４１３は、前記第１シード層４１２と同一のパターンで形成することができる。
【0061】
場合によっては、前記第１シード層４１２および前記第１金属層４１３は、省略することもでき、その場合、前記第１電極４１０は、前記第１パターン層４１１からなることができる。
【0062】
前記第２電極４２０は、前記第２透明電極層３２０の他面、例えば下面に形成される。前記第２電極４２０は、太陽光が入射する入射面と反対の面に形成されるので、前記第２透明電極層３２０の下面全体に形成することもできる。ただし、上述した第１電極４１０と同様に、前記第２電極４２０も所定の形態でパターン形成することにより、太陽光の反射光が前記第２透明電極層３２０を介して太陽電池内部に入射できるように構成することができる。前記第２電極４２０は、凸凹構造で形成することができる。それによって、前記第２電極４２０が含む多数の層を、凸凹構造で積層することができる。ただし、前記第２電極４２０はこれに限定されるものではなく、凸凹構造を形成しないこともあり得る。
【0063】
前記第２電極４２０は、第２パターン層４２１、第２シード層４２２、及び第２金属層４２３を含んでなることができる。
【0064】
前記第２パターン層４２１は、前記第２透明電極層３２０の他面、例えば下面に形成することができる。
【0065】
前記第２パターン層４２１は、前記第２透明電極層３２０と同様に、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。
【0066】
前記第２パターン層４２１は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を介して形成され、ここでシャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程でパターン形成することができる。これにより、前記シャドウマスクなしに薄膜蒸着工程で前記第２透明電極層３２０を先に形成し、その後に、同一の工程装置内で前記シャドウマスクを用いた薄膜蒸着工程で前記第２パターン層４２１を形成することができる。すなわち、前記第２透明電極層３２０と前記第２パターン層４２１は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0067】
ここで、前記第２パターン層４２１のインジウム含有量が前記第２透明電極層３２０のインジウム含有量より多く、前記第２パターン層４２１の酸素含有量が前記第２透明電極層３２０の酸素含有量より少ないことがあり得る。
【0068】
前記第２透明電極層３２０のインジウム含有量よりも前記第２パターン層４２１のインジウム含有量が多く、前記第２透明電極層３２０の酸素含有量よりも前記第２パターン層４２１の酸素含有量が少ない場合、前記第２透明電極層３２０に比べて第２パターン層４２１の電気伝導度が優秀になり、それによって、前記第２透明電極層３２０と第２シード層４２２の間の接触抵抗を減らすことができる。
【0069】
また、前記第２パターン層４２１のインジウム含有量よりも前記第２透明電極層３２０のインジウム含有量が少なく、前記第２パターン層４２１の酸素含有量よりも前記第２透明電極層３２０の酸素含有量が多い場合、前記第２パターン層４２１の光透過率と比較して、前記第２透明電極層３２０の光透過率が優秀になり、太陽電池内部に入射する太陽光の光量を増加させることができる。
【0070】
前記第２シード層４２２は、前記第２パターン層４２１の他面、例えば下面に形成することができる。
【0071】
前記第２シード層４２２は、導電物、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0072】
前記第２シード層４２２は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。また、前記第２シード層４２２は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で前記第２パターン層４２１と同一のパターンで形成することができる。ここで、前記第２シード層４２２は、前記第２パターン層４２１と同一の工程装置内で連続工程で形成することができ、このような連続工程の工程効率のために前記第２シード層４２２は、前記第２パターン層４２１に含まれる物質と同一の物質、例えばインジウム（Ｉｎ）またはスズ（Ｓｎ）を含んでなることが好ましいことがあり得る。
【0073】
前記第２金属層４２３は、前記第２シード層４２２の他面、例えば下面に形成することができる。
【0074】
前記第２金属層４２３は、当業界に公知の様々な金属物質からなることができ、好ましくは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0075】
前記第２金属層４２３は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を介して形成される。また、前記第２金属層４２３は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で形成することもでき、またはシャドウマスクなしに当業界で公知の選択的蒸着（selective deposition）工程により形成することができる。前記第２金属層４２３がシャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程によって形成される場合、前記第２金属層４２３は前記第２シード層４２２と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。前記第２金属層４２３は、前記第２シード層４２２と同一のパターンで形成することができる。
【0076】
場合によっては、前記第２シード層４２２および前記第２金属層４２３は省略することもでき、その場合、前記第２電極４２０は前記第２パターン層４２１からなることができる。
【0077】
図２は、本発明の他の実施例による太陽電池の断面図である。
【0078】
図２から分かるように、本発明の他の実施例による太陽電池は、前記半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第１透明電極層３１０、第２透明電極層３２０、記第１電極４１０、第２電極４２０、およびペロブスカイト（Perovskite）太陽電池５００を含んでなることができる。
【0079】
図２に示す本発明の他の実施例による太陽電池は、ペロブスカイト太陽電池５００が追加された点を除いて、前述の図１による太陽電池と同一である。したがって、同一の構成に対して同一の図面符号を付与し、以下では異なる構成についてのみ説明することにする。
【0080】
【0081】
したがって、本発明のまた他の実施例による太陽電池は、前記半導体基板１００、第１半導体層２１０、第２半導体層２２０、第３半導体層２３０、第４半導体層２４０、第１透明電極層３１０、及び第２透明電極層３２０を含む基板型太陽電池、及び基板型太陽電池上に形成されたペロブスカイト太陽電池５００を含むタンデム（tandem)構造の太陽電池になる。
【0082】
ここで、前記第１透明電極層３１０は、前記基板型太陽電池と前記ペロブスカイト太陽電池５００の間のバッファ層として機能することができ、別個のバッファ層を必要としない。
【0083】
前記ペロブスカイト太陽電池５００は、導電性電荷伝達層５２０、５３０および光吸収層５１０を含む。
【0084】
ペロブスカイト太陽電池５００は、１つ以上の導電性電荷伝達層５２０、５３０を含むことができる。例えば、前記ペロブスカイト太陽電池５００は、前記第１透明電極層３１０上で前記第１透明電極層３１０と接する第１導電性電荷伝達層５２０、前記第１導電性電荷伝達層５２０上に具備された光吸収層５１０、および前記光吸収層５１０上に具備された第２導電性電荷伝達層５３０を含んでなることができる。ただし、本発明がこれに限定されるものではなく、前記導電性電荷伝達層５２０、５３０は、前記光吸収層５１０の両面の中のいずれか１つの面にのみ配置することもできる。
【0085】
前記第１導電性電荷伝達層５２０は、前記第２半導体層２２０とは異なる極性、例えばｐ型極性を有するように構成され、前記第２導電性電荷伝達層５３０は、前記第１導電性電荷伝達層５２０とは異なる極性、例えばｎ型極性を有するように構成することができる。それによって、前記第１導電性電荷伝達層５２０は正孔輸送層（Hole transporting layer；ＨＴＬ）からなり、第２導電性電荷伝達層５３０は電子輸送層（Electron transporting layer；ＥＴＬ）からなることができる。
【0086】
前記正孔輸送層は、Spiro-MeO-TAD、Spiro-TTB、ポリアニリン、ポリピノール、ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン-ポリスチレンスルホネート(PEDOT-PSS)、またはポリ-[ビス(4-フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル）アミン](PTAA)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル)(P3HT)などのような当業界で公知の様々なＰ型有機物を含んでなることもでき、Ｎｉ酸化物、Ｍｏ酸化物またはＶ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｕ酸化物などのような当業界で公知の様々なＰ型金属酸化物と、それに加えて様々なＰ型有機または無機物を含む化合物からなることもできる。
【0087】
前記電子輸送層は、BCP(Bathocuproine)、C60、又はPCBM(Phenyl-C61-butyric acid methyl ester)等のようなＮ型有機物又はZnO、c-TiO2/mp-TiO2、SnO2、又はIZOのような当業界に公知の様々なＮ型金属酸化物と、それに加えて様々なＮ型有機または無機物を含む化合物からなることができる。
【0088】
一方、前記第２導電性電荷伝達層５３０は、前記第１電極４１０の前記第１パターン層４１１と接することができ、この場合、上述した図１において、前記第１透明電極層３１０と、前記第１パターン層４１１を同一の工程装置内で連続工程で形成するのと同様に、前記第２導電性電荷伝達層５３０と前記第１パターン層４１１を同一の工程装置内で連続工程で形成することができ、このために、前記第２導電性電荷伝達層５３０は、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。ここで、前記第２導電性電荷伝達層５３０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を介して形成される。
【0089】
ただし、図に示していないが、前記第２導電性電荷伝達層５３０と前記第１パターン層４１１の間に第３透明電極層をさらに形成し、前記第３透明電極層が前記第１パターン層４１１と接することができる。この場合、前記第３透明電極層は、上述した第１透明電極層３１０と同様に、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）等のような薄膜蒸着工程を通じて形成され、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。したがって、ここで、前記第１パターン層４１１のインジウム含有量が前記第３透明電極層のインジウム含有量より多く、前記第１パターン層４１１の酸素含有量が前記第３透明電極層の酸素含有量より少ないことがあり得る。
【0090】
前記光吸収層５１０は、当業界で公知のペロブスカイト化合物からなる。
【0091】
図３は、本発明のまた他の実施例による太陽電池の断面図である。
【0092】
図３から分かるように、本発明のまた他の実施例による太陽電池は、第１電極４１０、第２電極４２０、およびペロブスカイト太陽電池５００を含んでなる。
【0093】
図３に示す本発明のまた他の実施例に係る太陽電池は、上述した図２の太陽電池から基板型太陽電池を除去した構造であって、ペロブスカイト（Perovskite）太陽電池５００の一面、例えば、上面に前記第１電極４１０が形成され、ペロブスカイト太陽電池５００の他面、例えば下面に前記第２電極４２０が形成された構造である。
【0094】
ここで、前記第１電極４１０、前記第２電極４２０、および前記ペロブスカイト太陽電池５００の具体的な構成は、上述した図２と同様であり得る。
【0095】
図に示していないが、第２導電性電荷伝達層５３０と第１パターン層４１１の間に第３透明電極層をさらに形成し、前記第３透明電極層が前記第１パターン層４１１と接することができる。この場合、前記第３透明電極層は、上述した第１透明電極層３１０と同様に、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）等のような薄膜蒸着工程を通じて形成され、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。したがって、ここで、前記第１パターン層４１１のインジウム含有量が前記第３透明電極層のインジウム含有量より多く、前記第１パターン層４１１の酸素含有量が前記第３透明電極層の酸素含有量より少ないことがあり得る。
【0096】
一方、図３の場合、第２電極４２０の第２パターン層４２１は、前記ペロブスカイト太陽電池５００の第１導電性電荷伝達層５２０と接するようになる。ここで、前記第１導電性電荷伝達層５２０がインジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなる場合には、前記第１導電性電荷伝達層５２０と前記第２パターン層４２１は、連続工程では形成されないことがあり得る。ただし、前記第１導電性電荷伝達層５２０がインジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯ又はＳｎＯ２からなる場合には、前記第１導電性電荷伝達層５２０と前記第２パターン層４２１は連続工程で形成され、ここで、前記第２パターン層４２１のインジウム含有量が前記第１導電性電荷伝達層５２０のインジウム含有量より多く、前記第２パターン層４２１の酸素含有量は、前記第１導電性電荷伝達層５２０の酸素含有量より少ないことがあり得る。
【0097】
図４Ａ～図４Ｄは、本発明の一実施例による太陽電池の製造工程断面図であり、これは、上述した図１による太陽電池の製造工程に関するものである。以下では、材料等のような同一の構成についての反復する説明は省略することにする。
【0098】
まず、図４Ａから分かるように、半導体基板１００の一面、例えば上面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば上面に第２半導体層２２０を形成する。
【0099】
前記第１半導体層２１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて、真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｎ型ドーパントがドープされた半導体層、例えば、微量のｎ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層で形成することができる。
【0100】
前記第２半導体層２２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて、ｎ型ドーパントがドープされた半導体層、例えばｎ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層で形成することができる。
【0101】
ここで、前記第１半導体層２１０と前記第２半導体層２２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。具体的には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第１半導体層２１０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｎ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）でｎ型非晶質シリコン層からなる第２半導体層２２０を形成することができる。
【0102】
次に、図４Ｂから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の他面、例えば下面に第４半導体層２４０を形成する。
【0103】
前記第３半導体層２３０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて真性半導体層、例えば真性非晶質シリコン層、または微量のｐ型ドーパントがドープされた半導体層、例えば、微量のｐ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層で形成することができる。
【0104】
前記第４半導体層２４０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じてｐ型ドーパントがドープされた半導体層、例えばｐ型ドーパントがドープされた非晶質シリコン層から形成することができる。
【0105】
ここで、前記第３半導体層２３０と前記第４半導体層２４０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。具体的には、チャンバ内にＳｉのソース物質を投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）で真性非晶質シリコン層からなる前記第３半導体層２３０を形成し、続いて前記Ｓｉのソース物質にｐ型ドーパント物質をさらに投入して化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）で、ｐ型非晶質シリコン層からなる第４半導体層２４０を形成することができる。
【0106】
【0107】
次に、図４Ｃから分かるように、前記第２半導体層２２０の一面、例えば上面に第１透明電極層３１０を形成し、前記第１透明電極層３１０の一面、例えば上面に第１電極４１０を形成する。
【0108】
前記第１透明電極層３１０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）等を用いて、インジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯ又はＳｎＯ２で形成することができる。
【0109】
前記第１透明電極層３１０の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、インジウムを含む材料を投入してＩＴＯを形成する工程からなることもできる。チャンバ内でＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入してＳｎＯ２を形成する工程からなることもできる。
【0110】
前記第１電極４１０を形成する工程は、第１パターン層４１１を形成する工程、前記第１パターン層４１１の上面上に第１シード層４１２を形成する工程、および前記愛１シード層４１２の上面上に前記第１金属層４１３を形成する工程を含んでなることができる。
【0111】
前記第１パターン層４１１は、シャドウマスクを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いてインジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜で形成することができる。
【0112】
前記第１パターン層４１１の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、インジウムを含む材料を投入して、ＩＴＯを形成する工程からなることもでき、チャンバ内にＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入してＳｎＯ２を形成する工程からなることもできる。
【0113】
ここで、前記第１パターン層４１１と前記第１透明電極層３１０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、インジウムを含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて第１透明電極層３１０を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、及び前記インジウムを含む材料を投入するが、前記第１透明電極層３１０とは異なる含量の前記酸素（Ｏ）を含む材料及び前記インジウムを含む材料を投入しながら、シャドウマスクを用いて化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて第１パターン層４１１を形成することができる。
【0114】
他の例として、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて第１透明電極層３１０を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料及びインジウムを含む材料を投入しながら、シャドウマスクを用いて化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて前記第１パターン層４１１を形成することもできる。
【0115】
前記第１パターン層４１１の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率は、前記第１透明電極層３１０の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウム含む材料の投入量の比率よりも大きく、前記第１パターン層４１１の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素（Ｏ）を含む材料の投入量の比率は、前記第１透明電極層３１０の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素（Ｏ）を含む材料の投入量の比率よりも小さいことがあり得る。これにより、前記第１透明電極層３１０のインジウムの含有量より前記第１パターン層４１１のインジウムの含有量が多く、前記第１透明電極層３１０の酸素の含有量より前記第１パターン層４１１の酸素の含有量が少なくなり、前記第１パターン層４１１の電気伝導度が増加することができる。
【0116】
前記第１シード層４１２は、シャドウマスクを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、導電物、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択された少なくとも１つを含む材料を投入して形成することができる。
【0117】
ここで、前記第１シード層４１２は、前記第１パターン層４１１と同一の工程装置内でシャドウマスクを用いた連続工程で形成することができる。
【0118】
前記第１金属層４１３は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。ここで、前記第１金属層４１３は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で形成することもでき、またはシャドウマスクなしに当業界で公知の選択的蒸着（selective deposition）工程によって形成することができる。前記第１金属層４１３がシャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程によって形成される場合、前記第１金属層４１３は、前記第１シード層４１２と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0119】
前記第１金属層４１３は、当業界で公知の様々な金属物質からなることができ、好ましくは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0120】
次に、図４Ｄから分かるように、前記第４半導体層２４０の他面、例えば下面に第２透明電極層３２０を形成し、前記第２透明電極層３２０の他面、例えば下面に第２電極４２０を形成する。
【0121】
前記第２透明電極層３２０は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、インジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯ又はＳｎＯ２で形成することができる。
【0122】
前記第２透明電極層３２０の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、およびインジウムを含む材料を投入して、ＩＴＯを形成する工程からなることもでき、チャンバ内にＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入して、ＳｎＯ２を形成する工程からなることもできる。
【0123】
前記第２電極４２０を形成する工程は、前記第２パターン層４２１を形成する工程、前記第２パターン層４２１の下面上に第２シード層４２２を形成する工程、及び第２シード層４２２の下面上に第２金属層４２３を形成する工程を含んでなることができる。
【0124】
前記第２パターン層４２１は、シャドウマスクを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、インジウム及びスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜で形成することができる。
【0125】
前記第２パターン層４２１の形成工程は、チャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、インジウムを含む材料を投入して、ＩＴＯを形成する工程からなることもでき、チャンバ内にＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入して、ＳｎＯ２を形成する工程からなることもできる。
【0126】
ここで、前記第２パターン層４２１と前記第２透明電極層３２０は、同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。例えば、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料、酸素（Ｏ）を含む材料、およびインジウムを含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、第２透明電極層３２０を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料、及び前記インジウムを含む材料を投入するが、前記第２透明電極層３２０とは異なる含量の前記酸素（Ｏ）を含む材料及び前記インジウムを含む材料を投入しながら、シャドウマスクを用いて化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、第２パターン層４２１を形成することができる。
【0127】
他の例として、同一のチャンバ内にＳｎを含む材料および酸素（Ｏ）を含む材料を投入して、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、第２透明電極層３２０を形成し、続いて前記Ｓｎを含む材料、前記酸素（Ｏ）を含む材料及びインジウムを含む材料を投入しながら、シャドウマスクを用いて化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いて、第２パターン層４２１を形成することもできる。
【0128】
前記第２パターン層４２１の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率は、前記第２透明電極層３２０の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記インジウムを含む材料の投入量の比率より大きく、前記第２パターン層４２１の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素（Ｏ）を含む材料の投入量の比率は、前記第２透明電極層３２０の形成工程時の全体材料の投入量に対する前記酸素（Ｏ）を含む材料の投入量の比率よりも小さことがあり得る。これにより、前記第２透明電極層３２０のインジウムの含有量より前記第２パターン層４２１のインジウムの含有量が多く、前記第２透明電極層３２０の酸素の含有量より前記第２パターン層４２１の酸素の含有量が少なくなり、前記第２パターン層４２１の電気伝導度が増加することができる。
【0129】
前記第２シード層４２２は、シャドウマスクを用いた化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）を用いた導電物、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択された少なくとも１つを含む材料を投入して形成することができる。
【0130】
ここで、前記第２シード層４２２は、前記第２パターン層４２１と同一の工程装置内でシャドウマスクを用いた連続工程で形成することができる。
【0131】
前記第２金属層４２３は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて形成される。ここで、前記第２金属層４２３は、シャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程で形成することもでき、またはシャドウマスクなしで当業界に公知の選択的蒸着（selective deposition）工程によって形成することができる。前記第２金属層４２３がシャドウマスクを用いた前記薄膜蒸着工程によって形成される場合、前記第２金属層４２３は、前記第２シード層４２２と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0132】
前記第２金属層４２３は、当業界に公知の様々な金属物質からなることができ、好ましくは、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。
【0133】
【0134】
【0135】
【0136】
まず、図５Ａから分かるように、半導体基板１００の一面、例えば上面に第１半導体層２１０を形成し、前記第１半導体層２１０の一面、例えば上面に第２半導体層２２０を形成し、前記第２半導体層２２０の一面、例えば上面に第１透明電極層３１０を形成し、前記第１透明電極層３１０の一面、例えば上面にペロブスカイト太陽電池５００の第１導電性電荷伝達層５２０を形成し、前記第１導電性電荷伝達層５２０の一面、例えば上面に光吸収層５１０を形成する。
【0137】
前記第１半導体層２１０の形成工程、前記第２半導体層２２０の形成工程、前記第１透明電極層３１０の形成工程は、前述と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
【0138】
前記第１導電性電荷伝達層５２０の形成工程は、蒸発法（Evaporation）等のような薄膜蒸着工程を通じて有機物からなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する工程からなることもでき、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などのような薄膜蒸着工程を通じて無機物からなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成する工程からなることもできる。
【0139】
前記光吸収層５１０の形成工程は、溶液工程または化学気相成長法（ＣＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて、ペロブスカイト化合物を形成する工程からなることができる。
【0140】
次に、図５Ｂから分かるように、前記ペロブスカイト太陽電池５００の光吸収層５１０の一面、例えば上面上に第２導電性電荷伝達層５３０を形成し、前記第２導電性電荷伝達層５３０の一面、例えば上面上に第１電極４１０を形成する。
【0141】
前記第２導電性電荷伝達層５３０の形成工程は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、または物理気相成長法（ＰＶＤ）などの薄膜蒸着工程を通じて、無機物からなる電子輸送層（ＥＴＬ）、特にインジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２を形成する工程からなることができる。
【0142】
前記第１電極４１０の形成工程は、第１パターン層４１１を形成する工程、前記第１パターン層４１１の上面上に第１シード層４１２を形成する工程、及び前記第１シード層４１２の上面上に第１金属層４１３を形成する工程を含んでなることができ、各々の工程は上述したのと同様である。ただし、前記第１パターン層４１１は、前記第２導電性電荷伝達層５３０と接するように形成されるので、前記第１パターン層４１１は、前記第２導電性電荷伝達層５３０と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0143】
ただし、図に示していないが、前記第２導電性電荷伝達層５３０と前記第１パターン層４１１の間に第３透明電極層をさらに形成して、前記第３透明電極層が、前記第１パターン層４１１と接することができる。この場合、前記第３透明電極層は、上述した第１透明電極層３１０と同様に、化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、又は物理気相成長法（ＰＶＤ）等のような薄膜蒸着工程を通じて形成され、インジウムおよびスズの中の少なくとも１つを含む透明酸化膜、例えばＩＴＯまたはＳｎＯ２からなることができる。したがって、ここで、前記第１パターン層４１１のインジウム含有量が前記第３透明電極層のインジウム含有量より多く、前記第１パターン層４１１の酸素含有量が前記第３透明電極層の酸素含有量より少ないことがあり得る。また、前記第１パターン層４１１は、前記第３透明電極層と同一の工程装置内で連続工程で形成することができる。
【0144】
次に、図５Ｃから分かるように、前記半導体基板１００の他面、例えば下面に第３半導体層２３０を形成し、前記第３半導体層２３０の他面、例えば下面に第４半導体層２４０を形成する。
【0145】
前記第３半導体層２３０の形成工程および前記第４半導体層２４０の形成工程は、前述と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
【0146】
次に、図５Ｄから分かるように、前記第４半導体層２４０の他面、例えば下面に第２透明電極層３２０を形成し、前記第２透明電極層３２０の他面、例えば下面に第２電極４２０を形成する。
【0147】
前記第２透明電極層３２０の形成工程および前記第２電極４２０の形成工程は、前述と同様であるので、反復する説明は省略することにする。
【0148】
一方、図に示していないが、まず、半導体基板１００の上面に第１半導体層２１０と第２半導体層２２０を順に形成し、その後、前記半導体基板１００の下面に第３半導体層２３０と第４半導体層２４０を順に形成し、その後、前記第２半導体層２２０の上面に第１透明電極層３１０と第１電極４１０を順に形成する。その後、前記第４半導体層２４０の下面に第２透明電極層３２０と第２電極４２０を順に形成することも可能である。この場合、前記半導体基板１００の下面上に形成される構成を、前記半導体基板１００の上面上に形成される構成よりも先に形成することも可能である。
【0149】
以上、添付の図を参照して本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明は必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない範囲内で多様に変形して実施することができる。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で記述した実施例はすべての点で例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならない。本発明の保護範囲は、請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【国際調査報告】