KR20130128131A - 광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법 - Google Patents

광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법 Download PDF

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Abstract

우수한 표면 평탄성과 고밀도를 가지는 광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법을 제공한다. 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 제공하고, 상기 단일 타겟을 이용하여 기판 상에 단층의 금속 전구체 박막을 형성한다. 상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하여 광흡수층을 제조한다.

Description

광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법{Method for manufacturing a light absorption layer, and method for manufacturing a solar cell using the same}
본 발명은 태양전지 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변화하는 반도체 소자이다. 태양전지 기술은 태양전지의 대면적화, 저가화, 및 고효율화를 지향하고 있다.
박막 태양전지는 실리콘 태양전지에 비하여 에너지 회수 기간이 짧고, 초박막화 및 대면적화가 가능하다. 따라서, 박막 태양전지는 생산 기술의 개발 등으로 혁신적인 생산 비용 절감이 가능할 것으로 전망되고 있다. 또한, 박막 태양전지의 광전변환(photoelectric transformation) 효율을 높이기 위해, 구리-인듐-갈륨-셀레늄(Cu-In-Ga-Se) 또는 구리-아연-주석-셀레늄(Cu-Zn-Sn-Se)의 조성을 가지는 CIS계 박막을 이용한 CIS계 박막 태양전지의 개발에 많은 연구가 진행되어 왔다.
특히, CIGS(Cu-In-Ga-Se) 박막 태양전지는 비정질 실리콘 태양전지에 비해 효율이 높고 초기 열화현상이 없는 등 비교적 안정성이 높아 상용화를 위한 기술개발이 진행 중에 있다. CIGS 박막 태양전지는 기존의 단결정 실리콘 (20W/kg) 태양전지를 대체할 수 있는 우주용의 경량 고효율 태양전지로 처음 연구되었을 만큼 우수한 특성을 가지고 있다. CIGS 박막 태양전지는 단위 중량당의 발전량이 약 100W/kg으로 기존의 실리콘이나 GaAs 태양전지의 20~40W/kg에 비해 월등히 우수하다. 현재 CIGS 박막 태양전지는 동시증발법에 의해 20.3%의 효율을 얻고 있어 기존의 다결정 실리콘 태양전지의 최고효율인 20.3%와 대등한 수준에 이르고 있다.
본 발명의 기술적 과제는 우수한 표면 평탄성과 고밀도를 가지는 광흡수층을 쉽게 제조할 수 있는 광흡수층 제조방법 및 이를 이용한 태양전지 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 광흡수층 제조방법은, 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟(single target)을 제공하는 단계; 상기 단일 타겟을 이용하여 기판 상에 단층(single layer)의 금속 전구체 박막을 형성하는 단계; 및 상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속 화합물은 CuIn, CuGa, CuInGa, 또는 CuZnSn 일 수 있다. 상기 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟은 Cu:In=(1-x):x, Cu:Ga=(1-y):y, Cu:In:Ga=(1-a-b:a:b), 또는 Cu:Zn:Sn=(1-c-d:c:d)의 조성비를 가질 수 있다. 여기서, x는 15% 내지 25%, y는 15% 내지 25%, a는 45% 내지 55%, b는 8% 내지 15%, c는 23% 내지 28%, 및 d는 5% 내지 10% 사이의 값을 나타낸다.
상기 금속 전구체 박막은 상기 단일 타겟과 동일한 조성을 가지는 금속 화합물로 형성될 수 있다. 상기 금속 전구체 박막을 형성하는 단계는 상기 단일 타겟을 이용한 스퍼터링 공정일 수 있다.
상기 셀렌화 공정은 상기 금속 전구체 박막의 상면과 셀레늄 증발원의 상면 간의 간격이 0.5mm 내지 5mm인 조건에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 셀렌화 공정은 10Pa 내지 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에, 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 이용하여 단층의 금속 전구체 박막을 형성하는 단계; 상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하여 광흡수층을 형성하는 단계; 상기 광흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상에 윈도우층을 형성하는 단계; 및 상기 윈도우층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속 전구체 박막은 상기 단일 타겟과 동일한 조성을 가지는 금속 화합물로 형성될 수 있다.
상기 셀렌화 공정은 상기 금속 전구체 박막의 상면과 셀레늄 증발원의 상면 간의 간격이 0.5mm 내지 5mm인 조건에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 셀렌화 공정은 10Pa 내지 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 제조방법은, 상기 윈도우층과 상기 제2 전극 사이에 반사방지층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 우수한 표면 평탄성과 고밀도를 가지는 광흡수층 및 이를 이용한 태양전지를 쉽게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광흡수층 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 셀렌화 공정의 일 부분을 나타내는 개념도이다.
도 3a 내지 도 3c는 셀렌화 공정의 압력 조건에 따른 CIS계 광흡수층의 주사전자현미경 사진들이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 CIS계 광흡수층의 XRD(X-Ray Diffraction)분석 그래프이다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 태양전지의 단면도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광흡수층 제조방법의 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 셀렌화 공정의 일 부분을 나타내는 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟(single target)을 제공한다(S10). 상기 단일 타겟은 이하 설명될 스퍼터링 공정의 타겟일 수 있다. 상기 금속 화합물은 금속 원소들이 결합된 금속 합금일 수 있다. 상기 금속 화합물은 CuIn, CuGa, CuInGa, 또는 CuZnSn 일 수 있다. 상기 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟은 Cu:In=(1-x):x, Cu:Ga=(1-y):y, Cu:In:Ga=(1-a-b:a:b), 또는 Cu:Zn:Sn=(1-c-d:c:d)의 조성비를 가질 수 있다(여기서, x는 15% 내지 25%, y는 15% 내지 25%, a는 45% 내지 55%, b는 8% 내지 15%, c는 23% 내지 28%, 및 d는 5% 내지 10% 사이의 값)
다음으로, 상기 단일 타겟을 이용하여 금속 전구체 박막(11)을 제조한다(S20). 상기 금속 전구체 박막(11)은 상기 단일 타겟을 이용한 스퍼터링 공정으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 단일 타겟을 사용하는 스퍼터링 챔버 내에 기판(1)을 장착한 후, 상기 기판(1) 상에 상기 금속 전구체 박막(11)을 형성할 수 있다. 상기 기판(1)은 유리, 금속판, 또는 폴리머(polymer)일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판(1)과 상기 금속 전구체 박막(11) 사이에 제1 전극(2)이 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 스퍼터링 공정은 약 2mTorr 내지 약 10mTorr의 압력에서 수행될 수 있다. 일 예로, 상기 스퍼터링 공정은 약 60W 내지 약 150W의 스퍼터링 전력을 인가하여 수행될 수 있다. 상기 금속 전구체 박막(11)은 상기 단일 타겟과 동일한 조성을 가지는 금속 화합물로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 개념에 따른 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 사용하는 경우, 타겟 자체가 원하는 조성의 금속 화합물로 되어 있기 때문에 금속 전구체 박막(11)의 조성 제어가 쉬울 수 있다. 상기 스퍼터링 공정에 의해 제조된 금속 전구체 박막(11)은 약 1μm의 두께를 가질 수 있다.
상기 금속 전구체 박막(11)에 셀렌화 공정을 수행하여 광흡수층을 제조한다(S30). 상기 셀렌화 공정은 진공로나 진공 챔버에서 수행될 수 있다.
상기 기판(1) 상에 형성된 상기 금속 전구체 박막(11)을 진공 챔버(13)내에 장착할 수 있다. 상기 진공 챔버(13) 내에 셀레늄 증발원(selenium evaporation source, 14)이 제공될 수 있다. 상기 셀레늄 증발원(14)은 셀레늄 고체 용융액(16) 및 이를 가열하는 히터(15)를 포함할 수 있다.
상기 금속 전구체 박막(11)은 그 상면(11a)이 셀레늄 증발원(14)의 상면(14a)과 마주보는 방향으로 근접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 금속 전구체 박막(11)의 상면(11a)과 상기 셀레늄 증발원(14)의 상면(14a)간의 간격은 약 0.5mm 내지 약 5mm 일 수 있다.
먼저, 상기 셀레늄 증발원(14)을 가열하여 셀레늄 원소를 증발(셀레늄 증발 기체, 12)시킬 수 있다. 상기 셀레늄 증발원(14)은 약 200oC 내지 약 250oC로 가열될 수 있다.
일반적인 셀레화 공정 대비 상기 금속 전구체 박막(11)과 상기 셀레늄 증발원(14)을 근접하게 배치함으로써, 상기 셀레늄 증발 기체(12) 대부분이 상기 금속 전구체 박막(11)과 상기 셀레늄 증발원(14) 사이에 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명의 개념에 따른 셀레화 공정에서, 상기 금속 전구체 박막(11)에 반응하는 셀레늄 증발 기체의 양이 일반적인 셀렌화 공정 대비 많을 수 있다. 이렇게, 본 발명의 개념에 따른 셀레화 공정은 일반적인 셀레화 공정보다 고압 조건에서 수행될 수 있다. 일 예로, 상기 셀렌화 공정은 약 10Pa 내지 약 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행될 수 있다.
상기 챔버(13) 내부에 셀레늄 증발 기체(12)가 생성된 후, 상기 기판(1)은 약 300oC 내지 약 650oC의 온도에서 약 30분 내지 약 60분 동안 열처리될 수 있다. 상기 기판(1)을 열처리함으로써, 상기 셀레늄 증발 기체(12)와 상기 금속 전구체 박막(11)이 반응할 수 있다. 이로써, 상기 금속 전구체 박막(11)과 셀레늄 증발 기체(12)가 반응하여 셀렌화된(selenized) 광흡수층이 제조될 수 있다.
상기 셀렌화 공정은, 앞서 설명한 바와 같은 상기 셀레늄 증발원(14)과 상기 기판(1)을 순차로 가열하는 방법 외에, 상기 챔버(13)의 외부를 약 300oC 내지 약 650oC의 온도에서 가열함으로써 수행될 수 있다. 즉, 상기 챔버(13)의 외부를 가열함으로써, 상기 기판(1)과 상기 셀레늄 증발원(14)을 동시에 가열하여 상기 광흡수층을 제조할 수 있다.
일 예로, 상기 셀렌화 공정에 의해 제조된 광흡수층은 약 500nm 내지 약 3μm, 또는 약 1μm 내지 약 2μm 의 두께를 가질 수 있다.
상기 광흡수층은 구리-인듐-갈륨-셀레늄(Cu-In-Ga-Se) 또는 구리-아연-주석-셀레늄(Cu-Zn-Sn-Se)의 조성을 가질 수 있다. 상기 광흡수층은 Cu:In(1-e):Ga(e):Se(f) 또는 Cu2:Zn:Sn:Se4의 조성비를 가질 수 있다(여기서, e는 0 내지 1, f는 1 내지 3 범위의 값).
도 3a 내지 도 3c는 셀렌화 공정의 압력 조건에 따른 CIS계 광흡수층의 주사전자현미경 사진들이다.
도 3a 및 도 3b는 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 이용하여 금속 전구체 박막이 제조된 후, 일반적인 저압 셀렌화 공정으로 제조된 CIS계 광흡수층의 표면을 나타낸다. 일반적인 저압 셀렌화 공정은 약 0.01Pa 내지 약 1Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행될 수 있다. 도 3a를 참조하면, 결정입자들이 치밀하게 성장하지 못하여 기공들이 많이 존재함을 알 수 있다. 도 3b를 참조하면, 광흡수층의 표면이 거칠고 평탄하지 않음을 알 수 있다.
도 3c는 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 이용하여 금속 전구체 박막이 제조된 후, 본 발명의 개념에 따른 고압 셀렌화 공정으로 제조된 CIS계 광흡수층의 표면을 나타낸다. 본 발명의 개념에 따른 고압 셀렌화 공정은 약 10Pa 내지 약 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행될 수 있다. 도 3c를 참조하면, 표면 평탄도가 우수하고, 입자가 치밀하게 성장한 고밀도의 광흡수층이 제조될 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 CIS계 광흡수층의 XRD(X-Ray Diffraction)분석 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광흡수층이 CIS계 칼코프라이트(chalcopyrite) 결정 구조로 성장하였음을 확인할 수 있다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 태양전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5를 참조하면, 기판(1)이 제공될 수 있다. 상기 기판(1)은 유리, 금속판, 또는 폴리머(polymer)일 수 있다. 일 예로, 상기 기판(1)은 소다회 유리 기판, 스테인레스 스틸(stainless) 금속 기판, 또는 폴리마이드 폴리머 기판일 수 있다. 상기 기판(1)은 탈이온수(DI water)와 세척용액을 사용하여 세척될 수 있다. 상기 세척용액은 아세톤 또는 에탄올 등일 수 있다. 이 후, 상기 기판(1)은 탈이온수로 여러 번 씻겨진 후 건조될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 기판(1) 상에 제1 전극(2)이 제공될 수 있다. 상기 제1 전극(2)은 몰리브데늄(Mo)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(2)은 스퍼터링 공정으로 상기 기판(1) 상에 증착될 수 있다. 상기 스퍼터링 공정은 직류(direct current)를 이용할 수 있고, 약 1mTorr 내지 약 10mTorr의 아르곤(Ar) 분위기에서 약 30W 내지 100W의 스퍼터링 전력을 인가하여 수행될 수 있다. 상기 스퍼터링 공정에 의해 증착된 상기 제1 전극(2)은 약 1μm의 두께를 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 전극(2) 상에 광흡수층(3)이 제공된다. 상기 광흡수층(3)은 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한, 본 발명의 개념에 따른 광흡수층 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
먼저, 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟이 제공될 수 있다. 상기 단일 타겟을 사용하는 스퍼터링 챔버 내에 도 6에서 설명된, 제1 전극(2)이 제공된 기판(1)이 장착될 수 있다. 상기 스퍼터링 공정에 의해 상기 제1 전극(2) 상에 금속 전구체 박막이 제조될 수 있다. 상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하여 광흡수층을 제조할 수 있다.
상기 광흡수층(3)은 약 500nm 내지 약 3μm, 또는 약 1μm 내지 약 2μm 의 두께를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 광흡수층(3) 상에 버퍼층(4)이 제공된다. 상기 버퍼층(4)은 황화카드뮴(cadmium sulfide, CdS) 박막일 수 있다. 상기 버퍼층(4)은 화학적 배스(chemical bath) 증착 공정에 의해 형성될 수 있다. 도 7에서 제조된 상기 광흡수층(3)을 황산카드뮴(cadmium sulfate, CdSO4), 수산화암모늄(ammonium hydroxide, NH4OH), 염화암모늄(ammonium chloride, NH4Cl), 싸이오요소(thiourea, CS(NH2)2), 및 탈이온수가 혼합된 용액 내에 담가 황화카드뮴(cadmium sulfide, CdS) 버퍼층이 증착될 수 있다. 상기 혼합 용액의 온도는 약 70oC일 수 있다. 상기 버퍼층(4)은 50nm의 두께를 가질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 버퍼층(4) 상에 윈도우층들(5)이 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 윈도우층들(5)은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다. 상기 윈도우층들(5)은 RF 스퍼터링 공정에 의해 증착될 수 있다. 먼저, 산화아연(ZnO) 타겟을 사용하여 제1 윈도우층(5a)이 상기 버퍼층(4) 상에 증착될 수 있다. 상기 제1 윈도우층(5a)은 약 50nm의 두께를 가질 수 있다. 이 후, 산화알루미늄(Al2O3)이 도핑된 산화아연(ZnO) 타겟을 사용하여 상기 제1 윈도우층(5a) 상에 제2 윈도우층(5b)이 증착될 수 있다. 상기 제2 윈도우층(5b)은 약 500nm의 두께를 가질 수 있다. 상기 윈도우층들(5)을 형성하는 상기 스퍼터링 공정은, 약 1mTorr 내지 약 10mTorr의 아르곤(Ar) 분위기에서 약 30W 내지 100W의 스퍼터링 전력을 인가하여 수행될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 윈도우층들(5) 상에 제2 전극(6)이 제공될 수 있다. 상기 제2 전극(6)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(6)은 스퍼터링 공정에 의해 증착될 수 있다.
도 5 내지 도 11을 참조하여 설명된 방법에 의해 제조된 태양전지는, 본 발명의 개념에 따른 광흡수층을 포함할 수 있다. 따라서, 우수한 표면 평탄성과 고밀도를 가지는 광흡수층을 포함하는 태양전지를 쉽게 제조할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 태양전지의 단면도이다. 설명의 간소화를 위하여 본 발명의 제1 실시예와 중복되는 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.
도 12를 참조하면, 기판(1), 상기 기판(1) 상의 제1 전극(2), 상기 제1 전극(2) 상의 광흡수층(3), 상기 광흡수층(3) 상의 버퍼층(4), 상기 버퍼층(4) 상의 제1 윈도우층(5a) 및 제2 윈도우층(5b)을 포함하는 윈도우층들(5), 상기 윈도우층들(5) 상의 반사 방지층(7), 및 상기 상기 반사 방지층(7) 상의 제2 전극(6)을 포함할 수 있다.
상기 반사 방지층(7)은 상기 윈도우층들(5)과 상기 제2 전극(6) 사이에 제공될 수 있다. 상기 반사 방지층(7)은 상기 광흡수층(3)으로 입사된 태양광의 반사를 방지할 수 있다. 일 예로, 상기 반사 방지층(7)은 불화마그네슘(Magnesium fluoride, MgF2)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
1: 기판 11: 금속 전구체 박막
2: 제1 전극 12: 셀레늄 증발 기체
3: 광흡수층 13: 진공 챔버
4: 버퍼층 14: 셀레늄 증발원
5: 윈도우층들 15: 히터
6: 제2 전극 16: 셀레늄 고체 용융액
7: 반사방지층

Claims (12)

  1. 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟(single target)을 제공하는 단계;
    상기 단일 타겟을 이용하여 기판 상에 단층(single layer)의 금속 전구체 박막을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하는 단계를 포함하는 광흡수층 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 화합물은 CuIn, CuGa, CuInGa, 또는 CuZnSn인 광흡수층 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 화합물의 조성비는 Cu:In=(1-x):x (x는 15% 내지 25%), Cu:Ga=(1-y):y (y는 15% 내지 25%), Cu:In:Ga=(1-a-b:a:b) (a는 45% 내지 55%, b는 8% 내지 15%), 또는 Cu:Zn:Sn=(1-c-d:c:d) (c는 23% 내지 28%, d는 5% 내지 10%)인 광흡수층 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 전구체 박막은 상기 단일 타겟과 동일한 조성을 가지는 금속 화합물로 형성되는 광흡수층 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 전구체 박막을 형성하는 단계는 상기 단일 타겟을 이용한 스퍼터링 공정인 광흡수층 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀렌화 공정은 상기 금속 전구체 박막의 상면과 셀레늄 증발원의 상면 간의 간격이 0.5mm 내지 5mm인 조건에서 수행되는 광흡수층 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀렌화 공정은 10Pa 내지 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행되는 광흡수층 제조방법.
  8. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에, 금속 화합물로 형성되는 단일 타겟을 이용하여 단층의 금속 전구체 박막을 형성하는 단계;
    상기 금속 전구체 박막에 셀렌화 공정을 수행하여 광흡수층을 형성하는 단계;
    상기 광흡수층 상에 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 상에 윈도우층을 형성하는 단계; 및
    상기 윈도우층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 금속 전구체 박막은 상기 단일 타겟과 동일한 조성을 가지는 금속 화합물로 형성되는 태양전지 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 셀렌화 공정은 상기 금속 전구체 박막의 상면과 셀레늄 증발원 상면 간의 간격이 0.5mm 내지 5mm인 조건에서 수행되는 태양전지 제조방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 셀렌화 공정은 10Pa 내지 100Pa의 셀레늄 증기압력에서 수행되는 태양전지 제조방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 윈도우층과 상기 제2 전극 사이에 반사방지층을 형성하는 것을 더 포함하는 태양전지 제조방법.
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