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(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】2024-12-09
(54)【発明の名称】ペロブスカイト太陽電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H10K 30/50 20230101AFI20241202BHJP
H10K 30/40 20230101ALI20241202BHJP
【ＦＩ】
H10K30/50
H10K30/40
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525794
(86)(22)【出願日】2022-12-20
(85)【翻訳文提出日】2024-05-01
(86)【国際出願番号】 KR2022020808
(87)【国際公開番号】W WO2023121211
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】10-2021-0182673
(32)【優先日】2021-12-20
(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
(72)【発明者】
【氏名】ファン チョルジュ
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251AA11
5F251GA03
5F251XA32
(57)【要約】
本発明は、第１導電性電荷伝達層が形成された基板を準備する工程、前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程、および前記基板および前記マスク上にペロブスカイト層を形成する工程を含む、ペロブスカイト太陽電池の製造方法を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１導電性電荷伝達層が形成された基板を準備する工程、前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程、および
前記基板および前記マスク上にペロブスカイト層を形成する工程を含む、ペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項2】
前記ペロブスカイト層を形成する工程を、大気圧より低い圧力で行うことを特徴とする、請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項3】
前記基板上に開口パターンを具備したマスクを位置決めする工程が、前記基板と前記マスクを静電気力で密着させる工程を含む、請求項２に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項4】
前記マスクパターンを除去し、前記基板上にペロブスカイト層を残存させて複数の単位セル別に前記ペロブスカイト層を分離形成する工程を含んでなる、請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項5】
前記マスクが、エッジ部マスクパターン、コンタクト部マスクパターン及び分離部マスクパターンを含んでなり、前記エッジ部マスクパターンは、前記基板の一側と他側の端に形成され、
前記コンタクト部マスクパターンと前記分離部マスクパターンは、前記基板の中央側に互いに離隔するように形成される、請求項１に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項6】
前記マスクパターンを除去する工程の前に、前記基板と前記マスク上に第２導電性電荷伝達層を形成する工程をさらに含み、前記マスクパターンを除去する工程において、前記基板上の第２導電性電荷伝達層を残存させ、前記複数の単位セル別に前記第２導電性電荷伝達層を分離形成する、請求項４に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項7】
基板を準備する工程、前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程、および
前記基板および前記マスク上に第１導電性電荷伝達層とペロブスカイト層を形成する工程を含む、ペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項8】
前記ペロブスカイト層を形成する工程を、大気圧より低い圧力で行うことを特徴とする、請求項７に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項9】
前記基板上に開口パターンを具備したマスクを位置決めする工程が、前記基板と前記マスクを静電気力で密着させる工程を含む、請求項８に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項10】
前記マスクパターンを除去し、前記基板上にペロブスカイト層を残存させて、複数の単位セル別に前記ペロブスカイト層を分離形成する工程を含んでなる、請求項７に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項11】
前記マスクが、エッジ部マスクパターン、コンタクト部マスクパターン及び分離部マスクパターンを含んでなり、前記エッジ部マスクパターンは、前記基板の一側と他側の端に形成され、
前記コンタクト部マスクパターンと前記分離部マスクパターンは、前記基板の中央側に互いに離隔するように形成される、請求項７に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項12】
前記マスクパターンを除去する工程の前に、前記基板と前記マスク上に第２導電性電荷伝達層を形成する工程をさらに含み、前記マスクパターンを除去する工程において、前記基板上の第２導電性電荷伝達層を残存させ、前記複数の単位セル別に前記第２導電性電荷伝達層を分離形成する、請求項１０に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項13】
基板上に第１マスクを配置し、前記第１マスクを用いて複数の単位セル別に分離された第１電極層を形成する工程、前記第１電極層上に第２マスクを配置し、前記第２マスクを用いて前記複数の単位セル別に分離した第１導電性電荷伝達層、ペロブスカイト化合物からなる光吸収層及び第２導電性電荷伝達層を一緒に形成する工程、および
前記第１電極層上に第３マスクを配置し、前記第３マスクを用いて前記複数の単位セル別に分離した第２電極層を形成する工程を含んでなる、ペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項14】
前記第１マスクが、前記基板の一側と他側の端に形成された第１エッジ部マスクパターンおよび、前記基板の中央側に形成された第１分離部マスクパターンを含んでなり、前記第２マスクは、前記基板の一方と他側の端に形成された第２エッジ部マスクパターンおよび、前記基板の中央側に互いに離隔するように形成された第２コンタクト部マスクパターンおよび第２分離部マスクパターンを含んでなり、
前記第３マスクは、前記基板の一側と他側の端に形成された第３エッジ部マスクパターンおよび、前記基板の中央側に形成された第３分離部マスクパターンを含んでなる、請求項１３に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項15】
複数の前記第１電極層が、第１分離部を挟んで分離していて、複数の前記第２電極層は、第２分離部を挟んで分離していて、
１つの単位セル内の前記第２電極層は、それと隣接する他の１つの単位セル内の前記第１の電極層とコンタクト部を介して連結していて、
前記第１分離部マスクパターンは、前記第１分離部に対応し、
前記第２分離部マスクパターンおよび前記第３分離部マスクパターンは、前記第２分離部に対応し、
前記第２コンタクト部マスクパターンは、前記コンタクト部に対応する、請求項１４に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項16】
前記第１エッジ部マスクパターンに対応する領域には、ショート防止のための第３分離部が具備される、請求項１４に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項17】
前記第２エッジ部マスクパターンおよび前記第３エッジ部マスクパターンが、最外郭に具備される前記第１電極層の一部分と重畳するように形成され、前記最外郭に具備される前記第１電極層の一部分と重畳する領域には第１端子が形成される、請求項１４に記載のペロブスカイト太陽電池の製造方法。
【請求項18】
前記第２コンタクト部マスクパターン及び前記第２エッジ部マスクパターンが、最外郭に位置する１つの前記第１電極層を除く残りの前記第１電極層上にそれぞれ形成される、請求項１４に記載のペロブスカイト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、ペロブスカイト太陽電池に関するもので、より詳細には、複数の単位セルが直列に連結したペロブスカイト太陽電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ペロブスカイト太陽電池は、ペロブスカイト化合物からなる光吸収層を含んでなり、従来は前記ペロブスカイト化合物からなる光吸収層を主に溶液工程によって形成した。
【0003】
前記溶液工程は、所定の溶媒にペロブスカイト化合物を溶かしてスピンコート（Spin coating）、スプレーコート（spray coating）、またはスロットダイ（Slot Die）などの方法で液体状態のペロブスカイト化合物を基板上に塗布して形成する工程である。
【0004】
一方、ペロブスカイト太陽電池を製造する際に、効率向上のために複数の単位セルを直列に連結する方案があるが、このために前記溶液工程で形成した光吸収層をパターニングする工程が必要であり、前記光吸収層をパターニングするためにレーザースクライビング工程を行うことになるが、この場合、前記光吸収層を構成するペロブスカイト化合物に悪影響を及ぼすことがあり得る。
【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、レーザースクライビング工程を行わずにペロブスカイト化合物からなる光吸収層をパターン形成することにより、複数の単位セルが直列に連結したペロブスカイト太陽電池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、第１導電性電荷伝達層が形成された基板を準備する工程、前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程、および前記基板および前記マスク上にペロブスカイト層を形成する工程を含むペロブスカイト太陽電池の製造方法を提供する。
【0007】
本発明はさらに、基板を準備する工程、前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程、および前記基板および前記マスク上に第１導電性電荷伝達層とペロブスカイト層を形成する工程を含むペロブスカイト太陽電池の製造方法を提供する。
【0008】
前記ペロブスカイト層を形成する工程は、大気圧より低い圧力で行うことができる。
【0009】
前記基板上に開口パターンを具備したマスクを配置する工程は、前記基板と前記マスクを静電気力で密着させる工程を含むことができる。
【0010】
前記マスクパターンを除去し、前記基板上のペロブスカイト層を残存させて、複数の単位セル別に前記ペロブスカイト層を分離形成する工程を含むことができる。
【0011】
前記マスクは、エッジ部マスクパターン、コンタクト部マスクパターン、及び分離部マスクパターンを含んでなり、前記エッジ部マスクパターンは、前記基板の一側と他側の端に形成され、前記コンタクト部マスクパターンと前記分離部マスクパターンは、前記基板の中央側に互いに離隔するように形成することができる。
【0012】
前記マスクパターンを除去する工程の前に、前記基板と前記マスク上に第２導電性電荷伝達層を形成する工程をさらに含み、前記マスクパターンを除去する工程時に前記基板上の第２導電性電荷伝達層を残存させて前記複数の単位セル別に前記第２導電性電荷伝達層を分離形成することができる。
【0013】
本発明はまた、基板上に第１マスクを配置し、前記第１マスクを用いて複数の単位セル別に分離された第１電極層を形成する工程、前記第１電極層上に第２マスクを配置し、前記第２マスクを用いて前記複数の単位セル別に分離された第１導電性電荷伝達層、ペロブスカイト化合物からなる光吸収層及び第２導電性電荷伝達層を一緒に形成する工程、および、前記第１電極層上に第３マスクを配置し、前記第３マスクを用いて前記複数の単位セル別に分離された第２電極層を形成する工程を含んでなるペロブスカイト太陽電池の製造方法を提供する。
【0014】
前記第１マスクは、前記基板の一側と他側の端に形成された第１エッジ部マスクパターンおよび前記基板の中央側に形成された第１分離部マスクパターンを含んでなり、前記第２マスクは、前記基板の一側と他側の端に形成された第２エッジ部マスクパターンおよび前記基板の中央側に互いに離隔するように形成された第２コンタクト部マスクパターンおよび第２分離部マスクパターンを含んでなり、前記第３マスクは、基板の一側と他側の端に形成された第３エッジ部マスクパターンおよび前記基板の中央側に形成された第３分離部マスクパターンを含んでなることができる。
【0015】
複数の前記第１電極層は、第１分離部を挟んで分離されていて、複数の前記第２電極層は、第２分離部を挟んで分離されていて、１つの単位セル内の前記第２電極層は、それに隣接する他の１つの単位セル内の前記第１電極層とコンタクト部を介して連結していて、前記第１分離部マスクパターンが前記第１分離部に対応し、前記第２分離部マスクパターンおよび前記第３分離部マスクパターンは、前記第２分離部に対応し、前記第２コンタクト部マスクパターンは、前記コンタクト部に対応することができる。
【0016】
前記第１エッジ部マスクパターンに対応する領域には、ショート防止のための第３分離部を具備することができる。
【0017】
前記第２エッジ部マスクパターンおよび前記第３エッジ部マスクパターンは、最外郭に具備される前記第１電極層の一部分と重畳するように形成され、前記最外郭に具備される前記第１電極層の一部分と重畳する領域には、第１端子を形成することができる。
【0018】
前記第２コンタクト部マスクパターン及び前記第２エッジ部マスクパターンは、最外郭に位置する１つの前記第１電極層を除く残りの前記第１電極層上に、それぞれ形成することができる。
【発明の効果】
【0019】
以上のような本発明によれば、次のような効果がある。
【0020】
本発明の一実施例によれば、シャドウマスクのようなマスクを用いてペロブスカイト化合物からなる光吸収層をパターン形成することにより、レーザースクライビング工程なしに複数の単位セルが直列に連結したペロブスカイト太陽電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1A】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1B】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1C】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1D】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1E】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1F】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1G】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1H】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1I】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【図1J】は、本発明の一実施例によるペロブスカイト太陽電池の概略的な製造工程の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
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、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、発明の範疇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、請求項の範疇によって定義されるのみである。
【0023】
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称する。なお、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」が使用されていない限り、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、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。
【0024】
構成要素を解釈するにおいて、誤差範囲に対する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。
【0025】
位置関係に関する説明の場合、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」という表現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。
【0026】
時間関係に対する説明の場合、例えば、「～後に」、「～に続き」、「～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」という表現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。
【0027】
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構成要素であることもあり得る。
【0028】
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。
【0029】
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ことにする。
【0030】
【0031】
まず、図１Ａから分かるように、基板１００上にバリア層２００を形成し、前記バリア層２００上に第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）を配置する。
【0032】
前記バリア層２００の形成工程は、前記基板１００を薄膜蒸着チャンバ内に配置した後、前記薄膜蒸着チャンバ内で大気圧よりも低い圧力で行うことができる。前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）を位置決めする工程も前記薄膜蒸着チャンバ内で行うことができる。ここで、前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）を位置決めする工程は、前記基板１００と前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）を静電気力で密着させる工程を含むことができる。
【0033】
前記基板１００は、硬質の材料（rigid material）からなることもでき、柔軟な材料（flexible material）からなることもできる。一例として、前記基板１００は、ガラスまたはプラスチックからなることができる。
【0034】
前記バリア層２００は、前記基板１００の一面、例えば上面上に形成される。前記バリア層２００は、前記基板１００に含まれた物質が後続の工程で前記基板１００の上方に拡散するのを防止する役割を果たすとともに、外部の水分や酸素が前記基板１００を通して浸透するのを防ぐ役割をする。前記バリア層２００は、前記基板１００の上面全体に形成することができる。
【0035】
このようなバリア層２００は、酸化シリコン、窒化シリコン、アルミニウムなどの金属酸化物、およびアルミニウムなどの金属窒化物などの無機絶縁物からなることができ、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）またはＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）などの当業界で公知の様々な薄膜蒸着工程を通じて形成することができる。ただし、前記バリア層２００は、省略することもできる。
【0036】
前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）は、前記バリア層２００の一面、例えば上面上に位置する。
【0037】
前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）は、第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）および第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）を含んでなる。前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）および第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）を具備しない部分が、前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）の開口パターンとなる。
【0038】
前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）は、前記基板１００または前記バリア層２００の一側と他側の端に対応するように形成される。前記第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）は、前記一側の第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）と他側の第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）との間、すなわち前記基板１００またはバリア層２００の中央側に所定の間隔をおいて複数個形成される。前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）の幅は、前記第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）の幅よりも大きく形成することができる。
【0039】
前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）は、当業界で公知のシャドウマスク（Shadow Mask）を用いることができる。
【0040】
次に、図１Ｂから分かるように、前記基板１００または前記バリア層２００の一面、例えば上面上に第１電極層３００を形成する。
【0041】
前記第１電極層３００の形成工程は、前記薄膜蒸着チャンバ内で大気圧より低い圧力で行うことができる。
【0042】
前記第１電極層３００は、金属酸化物などの透明な導電物質からなり得る。前記第１電極層３００は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）、ＡＬＤ等のような当業界で公知の様々な薄膜蒸着工程を介して形成することができる。
【0043】
前記第１電極層３００は、前記基板１００または前記バリア層２００の上面に形成されるとともに、前記第１マスクパターン（Ｍ１１、Ｍ１２）の上面、具体的には前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）の上面および前記第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）の上面にも形成される。
【0044】
次に、図１Ｃから分かるように、前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）を前記基板１００または前記バリア層２００の一面から除去する。そうすると、前記第１マスク（Ｍ１１、Ｍ１２）の上面に形成された前記第１電極層３００も一緒に除去され、それによって前記基板１００または前記バリア層２００の上面に形成された前記第１電極層３００だけが残存するようになる。結局、複数の単位セル別に第１分離部（Ｐ１）を挟んで互いに離隔した前記第１電極層３００が得られる。前記第１分離部（Ｐ１）のパターンは、前記第１分離部マスクパターン（Ｍ１２）に対応し、前記第１分離部（Ｐ１）では前記第１電極層３００を具備せず、前記基板１００または前記バリア層２００の上面を露出させることができる。
【0045】
ここで、前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）に対応する領域である前記基板１００または前記バリア層２００の一側および他側の端にも前記第１電極層３００が具備されなくなる。すなわち、前記一側および他側の最外郭に位置する第１電極層３００の端は、前記基板１００または前記バリア層２００の端より内側に位置する。したがって、前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）に対応する領域に、後述する第３分離部（図１ＪのＰ３）領域を設けることができ、太陽電池の構成要素と外部の他の構成との間のショート問題を防止することができる。
【0046】
次に、図１Ｄから分かるように、前記第１電極層３００の一面、例えば上面上に第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）を配置する。
【0047】
前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）を位置決めする工程は、前記薄膜蒸着チャンバ内で行うことができる。ここで、前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）を位置決めする工程は、前記基板１００と前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）を静電気力で密着させる工程を含むことができる。
【0048】
前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）は、第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）、第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）、及び第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）を含んでなる。前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）、第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）、及び第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）を具備しない部分が、前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）の開口部パターンになる。
【0049】
前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）は、前記基板１００または前記バリア層２００の一側と他側の端に対応するように形成され、特に、前記一側と他側の最外郭に位置する第１電極層３００の一部分と重畳するように形成される。前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）は、上述した第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）とは異なるパターンで形成され、特に、前記第１エッジ部マスクパターン（Ｍ１１）よりも広い幅を有するように形成される。
【0050】
前記第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）及び前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）は、一側の最外郭に位置する１つの第１電極層３００を除く残りの全ての第１電極層３００上にそれぞれ形成することができる。前記第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）および前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）は、互いに所定の間隔を有するように形成される。
【0051】
前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）の幅は、前記第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）の幅及び前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）の幅より大きく形成することができる。
【0052】
前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）は、当業界で公知のシャドウマスク（Shadow Mask）を用いることができる。
【0053】
次に、図１Ｅから分かるように、前記第１電極層３００の一面、例えば上面上に第１導電性電荷伝達層４００、光吸収層５００、及び第２導電性電荷伝達層６００を順に形成する。すなわち、前記第１電極層３００の上面上に第１導電性電荷伝達層４００を形成し、前記第１導電性電荷伝達層４００の上面上に光吸収層５００を形成し、前記光吸収層５００上に前記第２導電性電荷伝達層６００を形成する。ここで、前記第１導電性電荷伝達層４００は、前記第１分離部（Ｐ１）を介して前記バリア層２００または前記基板１００の上面と接することができる。
【0054】
前記第１導電性電荷伝達層４００、光吸収層５００、及び第２導電性電荷伝達層６００の形成工程の各々は、前記薄膜蒸着チャンバ内で大気圧より低い圧力で行うことができる。
【0055】
前記第１導電性電荷伝達層４００、光吸収層５００、及び第２導電性電荷伝達層６００は、前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）の上面上にも形成される。すなわち、前記第１導電性電荷伝達層４００、光吸収層５００、及び第２導電性電荷伝達層６００は、前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）の上面、前記第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）の上面、及び前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）の上面上にも形成される。
【0056】
ここで、前記第１導電性電荷伝達層４００、光吸収層５００、及び第２導電性電荷伝達層６００の全体の厚みの合計は、前記第２マスクパターン（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）の厚さと、同じかそれより小さいことがあり得る。
【0057】
前記第１導電性電荷伝達層４００は電子輸送層からなり、前記光吸収層５００はペロブスカイト層からなり、前記第２導電性電荷伝達層６００は正孔輸送層からなることができる。
【0058】
または、前記第１導電性電荷伝達層４００は正孔輸送層からなり、前記光吸収層５００はペロブスカイト層からなり、前記第２導電性電荷伝達層６００は電子輸送層からなることができる。
【0059】
前記電子輸送層は、ＢＣＰ（Bathocuproine）、Ｃ６０、またはＰＣＢＭ（Phenyl-C61-butyric acid methyl ester）などの当業界で公知の様々なＮ型有機物、ＺｎＯ、ｃ－ＴｉＯ２／ｍｐ－ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、またはＩＺＯなどの当業界で公知の様々なＮ型金属酸化物、およびその他の当業界で公知の様々なＮ型有機または無機物を含んでなるとができる。
【0060】
前記正孔輸送層は、Spiro-MeO-TAD、Spiro-TTB、ポリアニリン、ポリピロール、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)等のような当業界で公知の様々なＰ型有機物、Ｎｉ酸化物、Ｍｏ酸化物または、Ｖ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｕ酸化物などの当業界で公知の様々なＰ型金属酸化物、およびその他の当業界で公知の様々なＰ型有機または無機物を含んでなることができる。
【0061】
前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、及び前記第２導電性電荷伝達層６００のそれぞれは、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）又はＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）等のような当業界で公知の様々な薄膜蒸着工程を通じて形成することができる。
【0062】
次に、図１Ｆから分かるように、前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）を前記第１電極層３００の一面から除去する。そうすると、前記第２マスク（Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）の上面に形成された前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、及び前記第２導電性電荷伝達層６００も一緒に除去され、それにより、前記第１電極層３００の上面に形成された前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、及び前記第２導電性電荷伝達層６００が残存するようになる。
【0063】
結局、複数の単位セル別にコンタクト部（Ｐ２）及び第２分離部（Ｐ３）を挟んで互いに離隔した前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、及び前記第２導電性電荷伝達層６００のそれぞれを得ることができる。前記コンタクト部（Ｐ２）のパターンは、前記第２コンタクト部マスクパターン（Ｍ２２）に対応し、前記第２分離部（Ｐ３）のパターンは、前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）に対応し、前記コンタクト部（Ｐ２）及び第２分離部（Ｐ３）では、前記第１電極層３００の上面が露出することができる。
【0064】
ここで、前記基板１００または前記バリア層２００の一側および他側の端に、前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、および前記第２導電性電荷伝達層６００が具備されなくなり、また、最外郭の前記第１電極層３００の端の一部分上にも、前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、及び前記第２導電性電荷伝達層６００が具備されなくなる。それによって、前記一側および他側の最外郭に位置する前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、および前記第２導電性電荷伝達層６００の端は、前記一側および他側の最外郭に位置する前記第１電極層３００の端より内側に位置するようになり、前記一側及び他側の最外郭に位置する前記第１電極層３００の端の一部分が外部に露出する。
【0065】
図１Ｆ工程で得られた前記第１導電性電荷伝達層４００は、前記第１電極層３００の上面に形成され、前記第１分離部（Ｐ１）を充たすように形成され、前記第１導電性電荷伝達層４００の下面は、前記バリア層２００の上面と接することができる。また、複数の第１導電性電荷伝達層４００は、コンタクト部（Ｐ２）および第２分離部（Ｐ３）を挟んで離隔することができる。上述したように、最外郭に位置する第１導電性電荷伝達層４００の端は、最外郭に位置する第１電極層３００の端より内側に位置することができ、それによって最外郭に位置する第１電極層３００の端は、外部に露出することができる。
【0066】
【0067】
次に、図１Ｇから分かるように、前記第１電極層３００の一面、例えば上面上に第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）を配置する。
【0068】
前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）を位置決めする工程は、前記薄膜蒸着チャンバ内で行うことができる。ここで、前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）を位置決めする工程は、前記基板１００と前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）を静電気力で密着させる工程を含むことができる。
【0069】
前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）は、第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）と第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）を含んでなる。前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）および第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）を具備しない領域は、前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）の開口パターンとなる。
【0070】
前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）は、前記基板１００または前記バリア層２００の一側と他側の端に対応するように形成され、特に、一側と他側の最外郭に位置する第１電極層３００の端の一部分と重畳するように形成される。前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）は、前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）と同じ位置に同じパターンで形成することができる。ただし、前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）の厚さは、前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）の厚さより厚く形成することができる。
【0071】
前記第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）は、一側の最外郭に位置する１つの第１電極層３００を除く他の全ての第１電極層３００上にそれぞれ形成することができる。前記第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）は、前記第２分離部（Ｐ３）を充たすように形成され、特に、前述した第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）と同じ位置に同じパターンで形成することができる。ただし、前記第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）の厚さは、前記第２分離部マスクパターン（Ｍ２３）の厚さより厚く形成することができる。
【0072】
前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）の幅は、前記第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）の幅よりも大きく形成することができる。
【0073】
前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）は、当業界で公知のシャドウマスク（Shadow Mask）を用いることができる。
【0074】
次に、図１Ｈから分かるように、前記第２導電性電荷伝達層６００の一面、例えば上面上に第２電極層７００を形成する。ここで、前記第２電極層７００は、前記コンタクト部（Ｐ２）を介して前記第１電極層３００と接することができる。
【0075】
前記第２電極層７００の形成工程は、前記薄膜蒸着チャンバ内で大気圧より低い圧力で行うことができる。
【0076】
第２電極層７００は、前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）の上面上にも形成される。すなわち、前記第２電極層７００は、前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）の上面および第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）の上面上にも形成される。
【0077】
前記第２電極層７００は、ＭＯＣＶＤまたはＡＬＤなどの当業界で公知の様々な薄膜蒸着工程を介して形成することができる。
【0078】
次に、図１Ｉから分かるように、前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）を前記第１電極層３００の一面から除去する。そうすると、前記第３マスク（Ｍ３１、Ｍ３２）の上面に形成された前記第２電極層７００も一緒に除去され、それにより前記第２導電性電荷伝達層６００の上面及び前記コンタクト部（Ｐ２）の内部に形成された前記第２電極層７００のみが残存するようになる。
【0079】
結局、複数の単位セル別に第２分離部（Ｐ３）を挟んで互いに離隔する前記第２電極層７００が得られる。ここで、１つの単位セルの第２電極層７００は、前記コンタクト部（Ｐ２）を介して隣り合う他の１つ単位セルの第１電極層３００と電気的に連結し、それによって複数の単位セルが互いに直列に連結される。
【0080】
前記複数の単位セルのそれぞれは、前記第１電極層３００、前記第１導電性電荷伝達層４００、前記光吸収層５００、前記第２導電性電荷伝達層６００、及び前記第２電極層７００の組み合わせからなる。
【0081】
前記第２分離部（Ｐ３）のパターンは、前記第３分離部マスクパターン（Ｍ３２）に対応し、前記第２分離部（Ｐ３）では、前記第１電極層３００の上面が露出することができる。
【0082】
ここで、前記基板１００または前記バリア層２００の一側および他側の端に前記第２電極層７００が具備されなくなり、また、最外郭の前記第の電極層３００の端の一部分上にも前記第２電極層７００が具備されなくなる。それによって、前記一側および他側の最外郭に位置する第２電極層７００の端は、前記一側および他側の最外郭に位置する前記第１電極層３００の端より内側に位置するようになり。前記一側及び他側の最外郭に位置する前記第１電極層３００の端の一部分が外部に露出する。
【0083】
一側および他側の最外側に位置する前記第２電極層７００の部は、一側および他側の最も外側に位置する前記第２導電性電荷伝達層６００の端と一致するようにパターン形成することができる。
【0084】
次に、図１Ｊから分かるように、一側の最外郭に位置する前記第１電極層３００上に第１端子８００ａを形成し、他側の最外郭に位置する前記第２電極層７００上に第２端子８００ｂを形成する。
【0085】
前記第１端子８００ａが形成される領域は、前述した前記第２エッジ部マスクパターン（Ｍ２１）及び前記第３エッジ部マスクパターン（Ｍ３１）と最外郭に具備される前記第１電極層３００の一部分が重畳する領域である。
【0086】
前記第１端子８００ａは、直列に連結した複数の単位セルの（＋）端子として機能することができ、前記第２端子８００ｂは、直列に連結した複数の単位セルの（－）端子として機能することができる。
【0087】
前記基板１００または前記バリア層２００の一側および他側の端は、外部に露出して第３分離部（Ｐ４）を構成するようになる。前記第３分離部（Ｐ４）によって、太陽電池の最外郭単位セルと外部の他の構成との間のショートの発生を防止することができる。
【0088】
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、上記で説明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、特許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1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図1J】
【国際調査報告】