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KR20200021775A - Support handle and method for manufacturing a compound semiconductor solar cell using the same - Google Patents

Support handle and method for manufacturing a compound semiconductor solar cell using the same Download PDF

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KR20200021775A
KR20200021775A KR1020180097554A KR20180097554A KR20200021775A KR 20200021775 A KR20200021775 A KR 20200021775A KR 1020180097554 A KR1020180097554 A KR 1020180097554A KR 20180097554 A KR20180097554 A KR 20180097554A KR 20200021775 A KR20200021775 A KR 20200021775A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
compound semiconductor
adhesive
support handle
self
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020180097554A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신용일
허윤호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
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Priority to PCT/KR2019/000300 priority patent/WO2020040370A1/en
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Abstract

본 발명은 지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에 따른 지지 핸들은, 가요성 기판; 상기 가요성 기판의 한쪽 면에 위치하는 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 가요성 기판에 접착되며, 상기 접착층에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름을 포함할 수 있다.
The present invention relates to a support handle and a method for producing a compound semiconductor solar cell using the same.
According to one aspect of the invention, a support handle includes: a flexible substrate; An adhesive layer located on one side of the flexible substrate; And a foam type self-adhesive film adhered to the flexible substrate by the adhesive layer and having a self-adhesive surface on a surface opposite to the surface bonded to the adhesive layer.

Description

지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법{SUPPORT HANDLE AND METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL USING THE SAME}SUPPORT HANDLE AND METHOD FOR MANUFACTURING A COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL USING THE SAME}

본 발명은 지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ELO (Epitaxial Lift Off) 공정 후에 화합물 반도체층을 모기판으로부터 손상 없이 안정적으로 분리할 수 있는 지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a support handle and a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell using the same, and more particularly, a support handle capable of stably separating a compound semiconductor layer from a mother substrate after an epitaxial lift off (ELO) process, and the same. The manufacturing method of the used compound semiconductor solar cell is related.

화합물 반도체 태양전지는 상기 화합물 반도체층을 형성하기 위한 모기판(GaAs 웨이퍼 또는 Ge 웨이퍼)을 화합물 반도체층과 분리하지 않고 태양전지의 구성 요소로 함께 사용하여 화합물 반도체 태양전지를 제조하는 방법, 또는 ELO (Epitaxial Lift Off) 공정을 이용하여 희생층을 제거함으로써 상기 모기판(GaAs 웨이퍼 또는 Ge 웨이퍼)을 상기 화합물 반도체층과 분리한 후 상기 화합물 반도체층만 태양전지의 구성 요소로 사용하여 화합물 반도체 태양전지를 제조하는 방법에 의해 제조할 수 있다.A compound semiconductor solar cell is a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell by using a mother substrate (GaAs wafer or Ge wafer) for forming the compound semiconductor layer together as a component of the solar cell without separating from the compound semiconductor layer, or ELO The mother substrate (GaAs wafer or Ge wafer) is separated from the compound semiconductor layer by removing the sacrificial layer using an epitaxial lift off process, and only the compound semiconductor layer is used as a component of the solar cell. It can manufacture by the method of manufacturing.

그리고 후자의 경우, ELO (Epitaxial Lift Off) 공정에서는 화합물 반도체층의 손상을 방지함과 아울러, 후속 공정에서 상기 화합물 반도체층을 지지하는 지지 핸들을 사용한다.In the latter case, an Epitaxial Lift Off (ELO) process prevents damage to the compound semiconductor layer and uses a support handle for supporting the compound semiconductor layer in a subsequent process.

그런데, 종래에 사용되는 지지 핸들은 ELO 공정에서 발생하는 지지 핸들 재료의 수축 및 지지 핸들을 화합물 반도체층에 접착하기 위한 접착층의 변형으로 인해 1회만 사용할 수 있으므로, 화합물 반도체 태양전지의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.However, the support handles used in the related art can be used only once because of shrinkage of the support handle material generated in the ELO process and deformation of the adhesive layer for bonding the support handle to the compound semiconductor layer, thereby increasing the manufacturing cost of the compound semiconductor solar cell. There is a problem.

본 발명은 재사용이 가능하여 화합물 반도체 태양전지의 제조 원가를 절감할 수 있으며, ELO (Epitaxial Lift Off) 공정 후에 화합물 반도체층을 모기판으로부터 손상 없이 안정적으로 분리할 수 있는 지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention can be reused to reduce the manufacturing cost of the compound semiconductor solar cell, and a support handle that can stably separate the compound semiconductor layer from the mother substrate after the Epitaxial Lift Off (ELO) process and the compound semiconductor using the same It is an object to provide a method of manufacturing a solar cell.

본 발명의 한 측면에 따른 지지 핸들은, 가요성 기판; 상기 가요성 기판의 한쪽 면에 위치하는 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 가요성 기판에 접착되며, 상기 접착층에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름을 포함할 수 있다.According to one aspect of the invention, a support handle includes: a flexible substrate; An adhesive layer located on one side of the flexible substrate; And a foam type self-adhesive film adhered to the flexible substrate by the adhesive layer and having a self-adhesive surface on a surface opposite to the surface adhered to the adhesive layer.

상기 폼 타입 자가 점착 필름은 아크릴(acrylic), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있고, 30℃ 내지 60℃의 온도에서 박리될 수 있다.The foam type self-adhesive film may be formed of any one material selected from acrylic, polyurethane, and polyethylene, and may be peeled at a temperature of 30 ° C. to 60 ° C.

상기 자가 점착면에는 복수의 기공(pore)이 형성되어 있고, 복수의 기공은 폼 타입 자가 점착 필름의 내부에 더 형성되어 있을 수 있다.A plurality of pores are formed on the self-adhesive surface, and the plurality of pores may be further formed inside the foam type self-adhesive film.

자가 점착면에 형성된 복수의 기공 및 자가 점착 필름의 내부에 더 형성된 복수의 기공은 불균일한 크기로 형성될 수 있으며, 불균일하게 분포될 수 있다.The plurality of pores formed on the self-adhesive surface and the plurality of pores further formed inside the self-adhesive film may be formed in non-uniform size, and may be unevenly distributed.

상기 가요성 기판은 유리(glass), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있고, 100㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 내산성 및 내용제성을 가질 수 있다.The flexible substrate may be formed of any one selected from glass, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyurethane, and has a thickness of 100 μm or more. It may have acid resistance and solvent resistance.

이러한 구성의 지지 핸들을 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법은, 모기판의 한쪽 면 위에 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층 위에 ELO(Epitaxial Lift Off) 필름을 부착하는 단계; ELO 공정을 실시하는 단계; 상기 ELO 필름에 지지 핸들을 부착하는 단계; 및 상기 지지 핸들을 이용하여 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Method for producing a compound semiconductor solar cell using the support handle of this configuration, forming a sacrificial layer on one side of the mother substrate; Forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer; Attaching an epitaxial lift off (ELO) film on the compound semiconductor layer; Performing an ELO process; Attaching a support handle to the ELO film; And separating the compound semiconductor layer from the mother substrate by using the support handle.

본 발명의 한 측면에 따른 지지 핸들은, 가요성 기판; 상기 가요성 기판의 한쪽 면에 위치하는 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 가요성 기판에 접착되며, 상기 접착층에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름을 포함할 수 있다.According to one aspect of the invention, a support handle includes: a flexible substrate; An adhesive layer located on one side of the flexible substrate; And a foam type self-adhesive film adhered to the flexible substrate by the adhesive layer and having a self-adhesive surface on a surface opposite to the surface adhered to the adhesive layer.

상기 폼 타입 자가 점착 필름은 아크릴(acrylic), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있고, 30℃ 내지 60℃의 온도에서 박리될 수 있다.The foam type self-adhesive film may be formed of any one material selected from acrylic, polyurethane, and polyethylene, and may be peeled at a temperature of 30 ° C. to 60 ° C.

상기 자가 점착면에는 복수의 기공(pore)이 형성되어 있고, 복수의 기공은 폼 타입 자가 점착 필름의 내부에 더 형성되어 있을 수 있다.A plurality of pores are formed on the self-adhesive surface, and the plurality of pores may be further formed inside the foam type self-adhesive film.

자가 점착면에 형성된 복수의 기공 및 자가 점착 필름의 내부에 더 형성된 복수의 기공은 불균일한 크기로 형성될 수 있으며, 불균일하게 분포될 수 있다.The plurality of pores formed on the self-adhesive surface and the plurality of pores further formed inside the self-adhesive film may be formed in non-uniform size, and may be unevenly distributed.

상기 가요성 기판은 유리(glass), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있고, 100㎛ 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 내산성 및 내용제성을 가질 수 있다.The flexible substrate may be formed of any one selected from glass, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyurethane, and has a thickness of 100 μm or more. It may have acid resistance and solvent resistance.

이러한 구성의 지지 핸들을 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법은, 모기판의 한쪽 면 위에 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계; 상기 화합물 반도체층 위에 ELO(Epitaxial Lift Off) 필름을 부착하는 단계; ELO 공정을 실시하는 단계; 상기 ELO 필름에 지지 핸들을 부착하는 단계; 및 상기 지지 핸들을 이용하여 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계를 포함할 수 있다.Method for producing a compound semiconductor solar cell using the support handle of this configuration, forming a sacrificial layer on one side of the mother substrate; Forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer; Attaching an epitaxial lift off (ELO) film on the compound semiconductor layer; Performing an ELO process; Attaching a support handle to the ELO film; And separating the compound semiconductor layer from the mother substrate by using the support handle.

도 1은 화합물 반도체 태양전지의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지 핸들의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 자가 점착면을 촬영한 사진이다.
도 4는 도 2에 도시한 지지 핸들을 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 일반적인 점착 테이프를 사용한 종래와 폼 타입 자가 점착 테이프를 사용한 본 발명의 실시예를 비교하는 사진이다.
1 is a perspective view of a compound semiconductor solar cell.
2 is a cross-sectional view of a support handle according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph of the self-adhesive surface shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing a compound semiconductor solar cell using the support handle shown in FIG. 2.
Figure 5 is a photograph comparing the embodiment of the present invention using a conventional type using a general adhesive tape and a foam type self-adhesive tape.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. It is not intended to limit the invention to the specific embodiments, it can be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.The term "and / or" may include a combination of a plurality of related items or any of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is said to be "connected" or "coupled" to another component, it may be directly connected to or coupled to the other component, but other components may be present in the middle. Can be understood.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly coupled" to another component, it may be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It may be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right over" but also when there is another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries may be interpreted to have meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall be interpreted in ideal or excessively formal meanings unless clearly defined in the present application. It may not be.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more fully describe those skilled in the art, and the shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지지 핸들 및 이를 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a support handle and a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell using the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 화합물 반도체 태양전지의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지 핸들의 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시한 지지 핸들을 이용한 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.1 is a perspective view of a compound semiconductor solar cell, FIG. 2 is a cross-sectional view of a support handle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a process diagram showing a method of manufacturing a compound semiconductor solar cell using the support handle shown in FIG. 2. .

먼저, 화합물 반도체 태양전지에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.First, a compound semiconductor solar cell will be described with reference to FIG. 1.

화합물 반도체 태양전지는 광 흡수층(PV), 광 흡수층(PV)의 전면(front surface) 위에 위치하는 윈도우층(10), 윈도우층(10)의 전면 위에 위치하는 전면 전극(20), 윈도우층(10)과 전면 전극(20) 사이에 위치하는 전면 콘택층(30), 윈도우층(10) 위에 위치하는 반사 방지막(40), 광 흡수층(PV)의 후면 위에 위치하는 후면 콘택층(50) 및 후면 콘택층(50)의 후면 위에 위치하는 후면 전극(60)을 포함할 수 있다. The compound semiconductor solar cell includes a light absorbing layer PV, a window layer 10 positioned on the front surface of the light absorbing layer PV, a front electrode 20 positioned on the front surface of the window layer 10, and a window layer ( 10) the front contact layer 30 positioned between the front electrode 20, the antireflection film 40 positioned on the window layer 10, the rear contact layer 50 positioned on the rear surface of the light absorbing layer PV, and The rear electrode 60 may include a rear electrode 60 positioned on the rear surface of the rear contact layer 50.

여기서, 반사 방지막(40), 윈도우층(10), 전면 콘택층(30) 및 후면 콘택층(50) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 층들이 구비된 경우를 일례로 설명한다.Here, at least one of the anti-reflection film 40, the window layer 10, the front contact layer 30, and the rear contact layer 50 may be omitted, but as shown in FIG. It demonstrates as an example.

광 흡수층(PV)은 III-VI족 반도체 화합물을 포함하여 형성될 수 있다. 일례로, 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 인(P)이 함유된 GaInP 화합물 또는 갈륨(Ga)과 비소(As)가 함유된 GaAs 화합물을 포함하여 형성될 수 있다.The light absorbing layer PV may be formed including a III-VI semiconductor compound. For example, GaInP compounds containing gallium (Ga), indium (In) and phosphorus (P) or GaAs compounds containing gallium (Ga) and arsenic (As) may be formed.

이하에서는 광 흡수층(PV)이 GaAs 화합물을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the light absorbing layer (PV) will be described with an example containing a GaAs compound.

광 흡수층(PV)은 제1 도전성 타입의 불순물, 한 예로 p형 불순물이 도핑되는 p형 반도체층(PV-p)과, 제2 도전성 타입의 불순물, 한 예로 n형 불순물이 도핑되는 n형 반도체층(PV-n)을 포함할 수 있다.The light absorption layer PV is a p-type semiconductor layer PV-p doped with an impurity of a first conductivity type, for example, a p-type impurity, and an n-type semiconductor doped with an impurity of a second conductivity type, for example, an n-type impurity. Layer (PV-n).

그리고 도시하지는 않았지만, 광 흡수층(PV)은 p형 반도체층(PV-p)의 후면에 위치하는 후면 전계층을 더 포함할 수 있다.Although not shown, the light absorbing layer PV may further include a rear electric field layer disposed at the rear of the p-type semiconductor layer PV-p.

p형 반도체층(PV-p)은 전술한 화합물 반도체에 제1 도전성 타입, 즉 p형의 불순물이 도핑되어 형성되고, n형 반도체층(PV-n)은 전술한 화합물 반도체에 제2 도전성 타입, 즉 n형의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있다.The p-type semiconductor layer PV-p is formed by doping the compound semiconductor described above with a first conductivity type, that is, a p-type impurity, and the n-type semiconductor layer PV-n is formed by the second compound semiconductor in the aforementioned compound semiconductor. That is, n-type impurities may be formed by doping.

여기에서, p형 불순물은 탄소, 마그네슘, 아연 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, n형 불순물은 실리콘, 셀레늄, 텔루륨 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.Here, the p-type impurity may be selected from carbon, magnesium, zinc or a combination thereof, and the n-type impurity may be selected from silicon, selenium, tellurium or a combination thereof.

n형 반도체층(PV-n)은 전면 전극(20)에 인접한 영역에 위치할 수 있으며, p형 반도체층(PV-p)은 n형 반도체층(PV-n) 바로 아래에서 후면 전극(60)에 인접한 영역에 위치할 수 있다.The n-type semiconductor layer PV-n may be located in an area adjacent to the front electrode 20, and the p-type semiconductor layer PV-p may be disposed directly below the n-type semiconductor layer PV-n. It may be located in an area adjacent to).

즉, n형 반도체층(PV-n)과 전면 전극(20) 사이의 간격은 p형 반도체층(PV-p)과 전면 전극 사이의 간격보다 작으며, n형 반도체층(PV-n)과 후면 전극(60) 사이의 간격은 p형 반도체층(PV-p)과 후면 전극 사이의 간격보다 크다.That is, the distance between the n-type semiconductor layer PV-n and the front electrode 20 is smaller than the distance between the p-type semiconductor layer PV-p and the front electrode, and the n-type semiconductor layer PV-n The spacing between the back electrodes 60 is greater than the spacing between the p-type semiconductor layer PV-p and the back electrodes.

이에 따라, 광 흡수층(PV)의 내부에는 p형 반도체층(PV-p)과 n형 반도체층(PV-n)이 접합된 p-n 접합이 형성되므로, 광 흡수층(PV)에 입사된 빛에 의해 생성된 전자-정공 쌍은 광 흡수층(PV)의 p-n 접합에 의해 형성된 내부 전위차에 의해 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고, 정공은 p형 쪽으로 이동한다.As a result, a pn junction in which the p-type semiconductor layer PV-p and the n-type semiconductor layer PV-n are bonded to each other is formed in the light absorbing layer PV. The generated electron-hole pair is separated into electrons and holes by the internal potential difference formed by the pn junction of the light absorbing layer PV so that the electrons move toward the n-type and the holes move toward the p-type.

따라서, 광 흡수층(PV)에서 생성된 정공은 후면 콘택층(50)을 통하여 후면 전극(60)으로 이동하고, 광 흡수층(PV)에서 생성된 전자는 윈도우층(10)과 전면 콘택층(30)을 통해 전면 전극(20)으로 이동한다.Accordingly, holes generated in the light absorbing layer PV move to the back electrode 60 through the back contact layer 50, and electrons generated in the light absorbing layer PV are transferred to the window layer 10 and the front contact layer 30. It moves to the front electrode 20 through).

이와 달리, p형 반도체층(PV-p)이 전면 전극(20)에 인접한 영역에 위치하고 n형 반도체층(PV-n)이 p형 반도체층(PV-p) 바로 아래에서 후면 전극(60)에 인접한 영역에 위치하는 경우, 광 흡수층(PV)에서 생성된 정공은 전면 콘택층(30)을 통하여 전면 전극(20)으로 이동하고, 광 흡수층(PV)에서 생성된 전자는 후면 콘택층(50)을 통하여 후면 전극(60)으로 이동한다.In contrast, the p-type semiconductor layer PV-p is positioned in the region adjacent to the front electrode 20 and the n-type semiconductor layer PV-n is directly below the p-type semiconductor layer PV-p. When located in the region adjacent to the hole generated in the light absorbing layer (PV) is moved to the front electrode 20 through the front contact layer 30, the electrons generated in the light absorbing layer (PV) is the back contact layer 50 It moves to the rear electrode 60 through).

광 흡수층(PV)이 후면 전계층을 더 포함하는 경우, 후면 전계층은 직접 접촉하는 상부의 층, 즉 n형 반도체층(PV-n) 또는 p형 반도체층(PV-p)과 동일한 도전성 타입을 가지며, 윈도우층(10)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.In the case where the light absorbing layer PV further includes a rear electric field layer, the rear electric field layer is of the same conductive type as the upper layer in direct contact, that is, the n-type semiconductor layer PV-n or the p-type semiconductor layer PV-p. It may be formed of the same material as the window layer 10.

그리고 후면 전계층은 전면 전극 쪽으로 이동해야 할 전하(정공 또는 전자)가 후면 전극 쪽으로 이동하는 것을 효과적으로 차단(blocking)하기 위해, 직접 접촉하는 상부의 층, 즉 n형 반도체층(PV-n) 또는 p형 반도체층(PV-p)의 후면에 전체적으로(entirely) 형성된다.And the rear electric field layer is an upper layer in direct contact, that is, an n-type semiconductor layer (PV-n) or in order to effectively block the movement of charges (holes or electrons) to be moved toward the front electrode toward the rear electrode. The back surface of the p-type semiconductor layer PV-p is entirely formed.

즉, 도 1에 도시한 화합물 반도체 태양전지에 있어서, p형 반도체층(PV-p)의 후면에 후면 전계층이 형성된 경우, 후면 전계층은 전자가 후면 전극 쪽으로 이동하는 것을 차단하는 작용을 하며, 후면 전극 쪽으로 전자가 이동하는 것을 효과적으로 차단하기 위해, 후면 전계층은 p형 반도체층(PV-p)의 후면 전체에 위치한다.That is, in the compound semiconductor solar cell illustrated in FIG. 1, when the rear field layer is formed on the rear side of the p-type semiconductor layer PV-p, the rear field layer serves to block electrons from moving toward the rear electrode. In order to effectively block electrons from moving toward the rear electrode, the rear electric field layer is located on the entire rear surface of the p-type semiconductor layer PV-p.

이러한 구성의 광 흡수층(PV)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방법, MBE(Molecular Beam Epitaxy) 방법 또는 에피택셜층을 형성하기 위한 임의의 다른 적절한 방법에 의해 모기판(mother substrate)으로부터 제조할 수 있다.The light absorbing layer (PV) of this configuration can be prepared from a mother substrate by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a molecular beam epitaxy (MBE) method or any other suitable method for forming an epitaxial layer. Can be.

p형 반도체층(PV-p)과 n형 반도체층(PV-n)은 서로 동일한 밴드갭을 갖는 서로 동일한 물질로 이루어질 수 있고(동종 접합), 이와 달리, 서로 다른 밴드갭을 갖는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다(이종 접합).The p-type semiconductor layer PV-p and the n-type semiconductor layer PV-n may be made of the same material having the same bandgap (homogeneous junction), and different materials having different bandgaps may be different. It may consist of (heterojunction).

윈도우층(10)은 광 흡수층(PV)과 전면 전극(20) 사이에 형성될 수 있으며, III-VI족 반도체 화합물에 제2 도전성 타입, 즉 n형의 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다.The window layer 10 may be formed between the light absorbing layer PV and the front electrode 20, and may be formed by doping a III-VI group semiconductor compound with a second conductivity type, that is, an n-type impurity.

그러나, p형 반도체층(PV-p)이 n형 반도체층(PV-n) 위에 위치하고 윈도우층(10)이 p형 반도체층(PV-p) 위에 위치하는 경우, 윈도우층(10)은 제1 도전성 타입, 즉 p형의 불순물을 포함할 수 있다.However, when the p-type semiconductor layer PV-p is positioned on the n-type semiconductor layer PV-n and the window layer 10 is positioned on the p-type semiconductor layer PV-p, the window layer 10 is formed. It may include one conductivity type, that is, p-type impurities.

하지만 윈도우층(10)은 n형 또는 p형의 불순물을 포함하지 않을 수도 있다.However, the window layer 10 may not include n-type or p-type impurities.

윈도우층(10)은 광 흡수층(PV)의 전면(front surface)을 패시베이션(passivation)하는 기능을 한다. 따라서, 광 흡수층(PV)의 표면으로 캐리어(전자나 정공)가 이동할 경우, 윈도우층(10)은 캐리어가 광 흡수층(PV)의 표면에서 재결합하는 것을 방지할 수 있다.The window layer 10 functions to passivate the front surface of the light absorbing layer PV. Therefore, when the carrier (electrons or holes) move to the surface of the light absorbing layer PV, the window layer 10 can prevent the carrier from recombining at the surface of the light absorbing layer PV.

아울러, 윈도우층(10)은 광 흡수층(PV)의 전면, 즉 광 입사면에 배치되므로, 광 흡수층(PV)으로 입사되는 빛을 거의 흡수하지 않도록 하기 위하여 광 흡수층(PV)의 에너지 밴드갭보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있다.In addition, since the window layer 10 is disposed on the entire surface of the light absorbing layer PV, that is, on the light incident surface, the window layer 10 may be disposed in an amount greater than that of the energy band gap of the light absorbing layer PV so as to hardly absorb light incident on the light absorbing layer PV. It can have a high energy bandgap.

윈도우층(10)의 에너지 밴드갭을 광 흡수층의 에너지 밴드갭보다 높게 형성하기 위해, 윈도우층(10)은 알루미늄(Al)을 더 함유할 수 있다.In order to form an energy band gap of the window layer 10 higher than that of the light absorbing layer, the window layer 10 may further contain aluminum (Al).

반사 방지막(40)은 윈도우층(10)의 전면 위 중에서 전면 전극(20) 및/또는 전면 콘택층(30)이 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역에 위치할 수 있다.The anti-reflection film 40 may be located on the remaining area of the window layer 10 except for the area where the front electrode 20 and / or the front contact layer 30 is located.

이와 달리, 반사 방지막(40)은 노출된 윈도우층(10) 뿐만 아니라, 전면 콘택층(30) 및 전면 전극(20) 위에 배치될 수도 있다.Alternatively, the anti-reflection film 40 may be disposed on the front contact layer 30 and the front electrode 20 as well as the exposed window layer 10.

이 경우, 화합물 반도체 태양전지는 복수의 전면 전극(20)을 물리적으로 연결하는 버스바 전극을 더 구비할 수 있으며, 버스바 전극은 반사 방지막(40)에 의해 덮여지지 않고 외부로 노출될 수 있다.In this case, the compound semiconductor solar cell may further include a bus bar electrode that physically connects the plurality of front electrodes 20, and the bus bar electrode may be exposed to the outside without being covered by the anti-reflection film 40. .

반사 방지막(40)은 불화마그네슘, 황화아연, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 이들의 유도체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The anti-reflection film 40 may include magnesium fluoride, zinc sulfide, titanium oxide, silicon oxide, derivatives thereof, or a combination thereof.

전면 전극(20)은 제1 방향(X-X')으로 길게 연장되어 형성될 수 있으며, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(Y-Y')을 따라 복수개가 일정한 간격으로 이격될 수 있다.The front electrode 20 may be formed to extend in the first direction X-X ', and the plurality of front electrodes 20 may be spaced apart at regular intervals along the second direction Y-Y' perpendicular to the first direction. .

이러한 구성의 전면 전극(20)은 전기 전도성 물질을 포함하여 형성될 수 있으며, 일례로 금속인 금(Au), 게르마늄(Ge), 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The front electrode 20 having such a configuration may be formed by including an electrically conductive material. For example, the front electrode 20 may include at least one of gold (Au), germanium (Ge), and nickel (Ni).

윈도우층(10)과 전면 전극(20) 사이에 위치하는 전면 콘택층(30)은 III-VI족 반도체 화합물에 윈도우층(10)의 불순물 도핑농도보다 높은 도핑농도로 제2 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다.The front contact layer 30 positioned between the window layer 10 and the front electrode 20 is formed by doping the group III-VI semiconductor compound with a second impurity at a doping concentration higher than the impurity doping concentration of the window layer 10. can do.

전면 콘택층(30)은 윈도우층(10)과 전면 전극(20) 간에 오믹 콘택(ohmic contact)을 형성한다. 즉, 전면 전극(20)이 윈도우층(10)에 바로 접촉하는 경우, 윈도우층(10)의 불순물 도핑농도가 낮음으로 인해 전면 전극(20)과 광 흡수층(PV) 간의 오믹 콘택이 잘 형성되지 않는다. 따라서, 윈도우층(10)으로 이동한 캐리어가 전면 전극(20)으로 쉽게 이동하지 못하고 소멸될 수 있다.The front contact layer 30 forms an ohmic contact between the window layer 10 and the front electrode 20. That is, when the front electrode 20 directly contacts the window layer 10, the ohmic contact between the front electrode 20 and the light absorbing layer PV may not be well formed due to the low impurity doping concentration of the window layer 10. Do not. Therefore, the carrier moved to the window layer 10 may disappear easily without moving to the front electrode 20.

그러나, 전면 전극(20)과 윈도우층(10) 사이에 전면 콘택층(30)이 형성된 경우, 전면 전극(20)과 오믹 콘택을 형성하는 전면 콘택층(30)에 의해 캐리어의 이동이 원활하게 이루어져 화합물 반도체 태양전지의 단락전류밀도(Jsc)가 증가한다. 이에 따라 태양전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.However, when the front contact layer 30 is formed between the front electrode 20 and the window layer 10, the carrier is smoothly moved by the front contact layer 30 forming the ohmic contact with the front electrode 20. As a result, the short-circuit current density (Jsc) of the compound semiconductor solar cell increases. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be further improved.

전면 전극(20)과 오믹 콘택을 형성하기 위하여, 전면 콘택층(30)에 도핑된 제2 불순물의 도핑농도는 윈도우층(10)에 도핑된 제2 불순물의 도핑농도보다 더 높을 수 있다.In order to form an ohmic contact with the front electrode 20, the doping concentration of the second impurity doped in the front contact layer 30 may be higher than the doping concentration of the second impurity doped in the window layer 10.

전면 콘택층(30)은 전면 전극(20)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.The front contact layer 30 may be formed in the same shape as the front electrode 20.

광 흡수층(PV)의 p형 반도체층(PV-p)의 후면, 광 흡수층(PV)이 후면 전계층을 구비하는 경우에는 후면 전계층의 후면 위에 위치하는 후면 콘택층(50)은 광 흡수층(PV) 또는 후면 전계층의 후면에 전체적으로 위치하며, III-VI족 반도체 화합물에 제1 도전성 타입의 불순물을 p형 반도체층(PV-p)보다 높은 도핑농도로 도핑하여 형성할 수 있다.When the back of the p-type semiconductor layer PV-p of the light absorbing layer PV and the light absorbing layer PV have a rear electric field layer, the rear contact layer 50 located on the rear of the rear electric field layer may be a light absorbing layer ( PV) or the backside of the backside electric field layer as a whole, and may be formed by doping the III-VI semiconductor compound with a higher doping concentration than the p-type semiconductor layer (PV-p).

이러한 후면 콘택층(50)은 후면 전극(160)과 오믹 콘택을 형성할 수 있어, 화합물 반도체 태양전지의 단락전류밀도(Jsc)를 보다 향상시킬 수 있다. 이에 따라 태양전지의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.The back contact layer 50 may form an ohmic contact with the back electrode 160, thereby further improving the short circuit current density Jsc of the compound semiconductor solar cell. Accordingly, the efficiency of the solar cell can be further improved.

전면 콘택층(30)의 두께와 후면 콘택층(50)의 두께는 각각 100nm 내지 300nm의 두께로 형성될 수 있으며, 일례로, 전면 콘택층(30)은 100nm의 두께로 형성되고 후면 콘택층(50)은 300nm의 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the front contact layer 30 and the thickness of the back contact layer 50 may be formed to a thickness of 100nm to 300nm, respectively. For example, the front contact layer 30 is formed to a thickness of 100nm and the back contact layer ( 50) may be formed to a thickness of 300 nm.

그리고 후면 콘택층(50)의 후면 위에 위치하는 후면 전극(60)은 전면 전극(20)과는 다르게 후면 콘택층(50)의 후면에 전체적으로 위치하는 시트(Sheet) 형상의 도전체로 형성될 수 있다. 즉, 후면 전극(60)은 후면 콘택층(50)의 후면 전체에 위치하는 면 전극(sheet electrode)이라고도 말할 수 있다.In addition, unlike the front electrode 20, the rear electrode 60 positioned on the rear surface of the rear contact layer 50 may be formed of a sheet-shaped conductor positioned entirely on the rear surface of the rear contact layer 50. . That is, the rear electrode 60 may also be referred to as a sheet electrode positioned on the entire rear surface of the rear contact layer 50.

이때, 후면 전극(60)은 광 흡수층(PV)과 동일한 평면적으로 형성될 수 있으며, 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 규소(Si), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 및 게르마늄(Ge) 중에서 선택된 적어도 어느 한 물질을 포함하는 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있고, 후면 전극을 형성하는 물질은 후면 콘택층의 도전성 타입에 따라 적절하게 선택될 수 있다.In this case, the rear electrode 60 may be formed in the same plane as the light absorbing layer PV, and may include gold (Au), platinum (Pt), titanium (Ti), tungsten (W), silicon (Si), and nickel (Ni). ), Magnesium (Mg), palladium (Pd), copper (Cu), and germanium (Ge) may be formed as a single film or a multi-layer including at least one material selected from, and the material forming the rear electrode is It may be appropriately selected depending on the conductivity type of the contact layer.

한 예로, 후면 콘택층이 p형 불순물을 함유하는 경우, 후면 전극(60)은 금(Au), 백금(Pt)/티타늄(Ti), 텅스텐-규소 합금(WSi), 및 규소(Si)/니켈(Ni)/마그네슘(Mg)/니켈(Ni) 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 p형 후면 콘택층과의 접촉 저항이 낮은 금(Au)으로 형성될 수 있다.For example, when the back contact layer contains a p-type impurity, the back electrode 60 is made of gold (Au), platinum (Pt) / titanium (Ti), tungsten-silicon alloy (WSi), and silicon (Si) / It may be formed of any one selected from nickel (Ni) / magnesium (Mg) / nickel (Ni), and preferably, may be formed of gold (Au) having low contact resistance with a p-type back contact layer.

그리고, 후면 콘택층(50)이 n형 불순물을 함유하는 경우, 후면 전극(60)은 팔라듐(Pd)/금(Au), 구리(Cu)/게르마늄(Ge), 니켈(Ni)/게르마늄-금의 합금(GeAu)/니켈(Ni), 및 금(Au)/티타늄(Ti) 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 p형 후면 콘택층과의 접촉 저항이 낮은 팔라듐(Pd)/금(Au)으로 형성될 수 있다.In addition, when the back contact layer 50 contains n-type impurities, the back electrode 60 may include palladium (Pd) / gold (Au), copper (Cu) / germanium (Ge), and nickel (Ni) / germanium- It may be formed of any one selected from alloys of gold (GeAu) / nickel (Ni) and gold (Au) / titanium (Ti), and preferably palladium (Pd) / with low contact resistance with a p-type back contact layer. It may be formed of gold (Au).

하지만, 상기 후면 전극을 형성하는 물질은 상기 물질들 중에서 적절하게 선택될 수 있으며, 특히, 후면 콘택층과의 접촉 저항이 낮은 물질들 중에서 적절하게 선택될 수 있다.However, the material forming the back electrode may be appropriately selected from the above materials, and particularly, may be appropriately selected from materials having low contact resistance with the back contact layer.

이상에서는 화합물 반도체 태양전지가 1개의 광 흡수층을 구비한 것을 예로 들어 설명하였지만, 광 흡수층은 복수 개로 형성될 수도 있다.In the above description, the compound semiconductor solar cell is provided with one light absorbing layer as an example, but a plurality of light absorbing layers may be formed.

이 경우, 하부 광 흡수층(미들 셀 및/또는 바텀 셀의 광 흡수층)은 장파장 대역의 빛을 흡수하여 광전 변환하는 GaAs 화합물을 포함할 수 있고, 상부 광 흡수층(탑 셀의 광 흡수층)은 단파장 대역의 빛을 흡수하여 광전 변환하는 GaInP 화합물을 포함할 수 있으며, 상부 광 흡수층과 하부 광 흡수층 사이에는 터널 정션층이 위치할 수 있다. In this case, the lower light absorbing layer (light absorbing layer of the middle cell and / or the bottom cell) may include a GaAs compound that absorbs light of the long wavelength band and photoelectrically converts the light absorbing layer (light absorbing layer of the top cell). It may include a GaInP compound that absorbs light of the photoelectric conversion, the tunnel junction layer may be located between the upper light absorbing layer and the lower light absorbing layer.

그리고 광 흡수층의 p형 반도체층과 n형 반도체층 사이에는 진성 반도체층이 더 형성될 수도 있다.An intrinsic semiconductor layer may be further formed between the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer of the light absorbing layer.

이하, 상기한 구성의 화합물 반도체 태양전지를 제조하는 방법 및 이 방법에 사용되는 지지 핸들에 대해 설명한다.Hereinafter, the method of manufacturing the compound semiconductor solar cell of the above-mentioned structure, and the support handle used for this method are demonstrated.

화합물 반도체 태양전지의 제조 방법은 크게, 모기판의 한쪽 면 위에 희생층을 형성하는 단계, 상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계, 화합물 화합물 반도체층 위에 ELO(Epitaxial Lift Off) 필름을 부착하는 단계, ELO 공정을 실시하는 단계, ELO 필름에 지지 핸들을 부착하는 단계, 및 지지 핸들을 이용하여 화합물 반도체층을 모기판과 분리하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a compound semiconductor solar cell is largely provided by forming a sacrificial layer on one side of a mother substrate, forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer, and attaching an epitaxial lift off (ELO) film on the compound compound semiconductor layer. The method may include performing an ELO process, attaching a support handle to the ELO film, and separating the compound semiconductor layer from the mother substrate using the support handle.

이에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저, 광 흡수층(PV)이 형성되는 적절한 격자 구조를 제공하기 위한 베이스로 작용하는 모기판(110, mother substrate), 즉 GaAs 웨이퍼 또는 Ge 웨이퍼의 한쪽 면에 희생층(120)을 형성하고, 희생층(120) 위에 화합물 반도체층(CS)을 형성하며, 화합물 반도체층(CS) 위에 ELO 필름(130)을 부착한다.Specifically, first, a sacrificial layer (1) on one side of a mother substrate (ie, a GaAs wafer or a Ge wafer) serving as a base for providing a suitable lattice structure in which a light absorbing layer (PV) is formed is described. 120, a compound semiconductor layer CS is formed on the sacrificial layer 120, and the ELO film 130 is attached to the compound semiconductor layer CS.

여기에서, 화합물 반도체층(CS)은 후면 콘택층(50), 광 흡수층(PV), 윈도우층(10) 및 전면 콘택층(30)을 포함할 수 있다.The compound semiconductor layer CS may include a back contact layer 50, a light absorbing layer PV, a window layer 10, and a front contact layer 30.

화합물 반도체층(CS)이 전면 콘택층(30)을 포함하는 경우, 전면 콘택층(30)은 윈도우층(10) 위에 전체적으로 형성될 수 있고, 오믹 콘택을 위해 전기 전도도가 우수한 GaAs로 형성될 수 있다.When the compound semiconductor layer CS includes the front contact layer 30, the front contact layer 30 may be formed entirely on the window layer 10, and may be formed of GaAs having excellent electrical conductivity for ohmic contact. have.

ELO 필름(130)은 ELO 공정에서 불산(HF)을 이용하여 희생층(120)을 제거할 때, 화합물 반도체층(CS)을 지지함과 아울러 화합물 반도체층(CS)을 지지한다.The ELO film 130 supports the compound semiconductor layer CS and the compound semiconductor layer CS when the sacrificial layer 120 is removed using hydrofluoric acid (HF) in the ELO process.

화합물 반도체층(CS) 위에 ELO 필름(130)을 부착한 후, ELO 공정을 실시한다.After attaching the ELO film 130 on the compound semiconductor layer CS, an ELO process is performed.

인버스(inverse) 성장법을 이용하여 화합물 반도체층(CS)을 형성한 경우, ELO 공정을 실시한 후에는 화합물 반도체층(CS)의 한쪽 면(도 4의 경우 하부면)에 전면 전극을 형성하고, 화합물 반도체층(CS)의 다른 쪽 면(도 4의 경우 상부면)에 후면 전극을 형성하는 것에 의해 도 1에 도시한 화합물 반도체 태양전지를 제조할 수 있다.In the case where the compound semiconductor layer CS is formed using an inverse growth method, after the ELO process is performed, a front electrode is formed on one side (lower surface in FIG. 4) of the compound semiconductor layer CS, The compound semiconductor solar cell shown in FIG. 1 can be manufactured by forming a back electrode on the other side (upper surface in FIG. 4) of the compound semiconductor layer CS.

여기에서, 인버스 성장법은 전면 전극 쪽에 위치하는 층(예를 들면, 전면 콘택층)부터 후면 전극 쪽에 위치하는 층(예를 들면, 후면 콘택층)의 순서대로 적층하는 법을 말한다.Here, the inverse growth method is a method of laminating in order from a layer (for example, a front contact layer) located on the front electrode side to a layer (for example, a back contact layer) located on the rear electrode side.

이와 달리, 레귤러(regular) 성장법을 이용하여 화합물 반도체층(CS)을 형성한 경우, ELO 공정을 실시한 후에는 화합물 반도체층(CS)의 한쪽 면(도 4의 경우 하부면)에 후면 전극을 형성하고, 화합물 반도체층(CS)의 다른 쪽 면(도 4의 경우 상부면)에 전면 전극을 형성하는 것에 의해 도 1에 도시한 화합물 반도체 태양전지를 제조할 수 있다.On the other hand, when the compound semiconductor layer CS is formed using the regular growth method, after the ELO process is performed, a rear electrode is formed on one side (lower surface in FIG. 4) of the compound semiconductor layer CS. The compound semiconductor solar cell shown in FIG. 1 can be manufactured by forming and forming a front electrode on the other surface (upper surface in FIG. 4) of the compound semiconductor layer CS.

여기에서, 레귤러 성장법은 후면 전극 쪽에 위치하는 층(예를 들면, 후면 콘택층)부터 전면 전극 쪽에 위치하는 층(예를 들면, 전면 콘택층)의 순서대로 적층하는 법을 말한다.Here, the regular growth method refers to a method of laminating in order from a layer (for example, a rear contact layer) located on the rear electrode side to a layer (for example, a front contact layer) located on the front electrode side.

이와 같이, 화합물 반도체층(CS)의 양쪽 면에 전면 전극과 후면 전극을 형성하기 위해서는 모기판(110)과 분리된 화합물 반도체층(CS)을 뒤집을 필요가 있다.As such, in order to form the front electrode and the rear electrode on both surfaces of the compound semiconductor layer CS, it is necessary to invert the compound semiconductor layer CS separated from the mother substrate 110.

이때, 도 2 및 도 3에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 지지 핸들을 사용할 수 있다.At this time, the support handle according to the embodiment of the present invention shown in Figures 2 and 3 can be used.

본 실시예의 지지 핸들(200)은 가요성 기판(210), 가요성 기판(210)의 한쪽 면에 위치하는 접착층(220), 및 접착층(220)에 의해 가요성 기판(210)에 접착되며 상기 접착층(220)에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면(230A)을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름(230)을 포함할 수 있다.The support handle 200 of the present embodiment is bonded to the flexible substrate 210 by the flexible substrate 210, the adhesive layer 220 positioned on one side of the flexible substrate 210, and the adhesive layer 220. It may include a foam type self-adhesive film 230 having a self-adhesive surface 230A on a surface opposite to the surface adhered to the adhesive layer 220.

자가 점착 필름의 자가 점착면(230A)에는 복수의 기공(230A-1)이 형성되어 있으며, ELO 필름(220)과의 점착을 위한 별도의 점착제가 도포되어 있지 않다.A plurality of pores 230A-1 are formed on the self-adhesive surface 230A of the self-adhesive film, and a separate pressure-sensitive adhesive for adhesion with the ELO film 220 is not applied.

자가 점착면(230A)에 형성되어 있는 복수의 기공(230A-1)은 도 3에 도시한 바와 같이 불균일한 크기로 형성될 수 있으며, 불균일하게 분포될 수 있다.The plurality of pores 230A-1 formed on the self-adhesive surface 230A may be formed in a non-uniform size, as shown in FIG. 3, and may be non-uniformly distributed.

그리고 도시하지는 않았지만, 자가 점착 필름(230)의 내부에도 복수의 기공이 더 형성될 수 있으며, 자가 점착 필름(230)의 내부에 형성된 복수의 기공도 불균일한 크기로 형성될 수 있으며, 불균일하게 분포될 수 있다.Although not shown, a plurality of pores may be further formed in the self-adhesive film 230, and the plurality of pores formed in the self-adhesive film 230 may be formed in a non-uniform size, and are distributed unevenly. Can be.

자가 점착 필름(230)의 내부에도 복수의 기공이 형성될 경우, 자가 점착 필름의 단면은 도 3에 도시한 것과 동일한 단면을 가질 수 있다.When a plurality of pores are formed inside the self-adhesive film 230, the cross section of the self-adhesive film may have the same cross section as shown in FIG. 3.

폼 타입 자가 점착 필름(230)은 아크릴(acrylic), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.Foam-type self-adhesive film 230 may be formed of any one material selected from acrylic (acrylic), polyurethane (polyurethane), polyethylene (polyethylene).

이러한 구성의 자가 점착 필름(230)은 자가 점착면(230A)이 ELO 필름(130)을 향하도록 한 상태에서 지지 핸들(200)을 ELO 필름(130)에 점착할 때, 자가 점착면(230A)과 ELO 필름 사이(130)에 위치하는 기포가 자가 점착면(230A)에 형성된 복수의 기공(230A-1)에 포획되므로, ELO 필름(130)과 자가 점착 필름(230) 사이에 있는 기포로 인해 지지 핸들(200)과 ELO 필름(130) 간의 점착력이 저하하는 것을 억제할 수 있으며, 지지 핸들(200)과 ELO 필름(130)의 점착 상태가 견고하게 유지될 수 있다. The self-adhesive film 230 having such a configuration has a self-adhesive surface 230A when the support handle 200 is adhered to the ELO film 130 with the self-adhesive surface 230A facing the ELO film 130. Bubbles between the ELO film 130 and the ELO film 130 are trapped in the plurality of pores 230A-1 formed on the self-adhesive surface 230A, and thus, due to the bubbles between the ELO film 130 and the self-adhesive film 230. The adhesive force between the support handle 200 and the ELO film 130 may be suppressed from being lowered, and the adhesion state between the support handle 200 and the ELO film 130 may be maintained firmly.

그리고 ELO 필름(130)에 견고하게 점착되어 있는 자가 점착 필름(230)은 일정한 온도 조건(30℃ 내지 60℃)에서 자가 점착면(230A)의 기공(230A-1)에 포획된 공기의 열팽창으로 인해 ELO 필름으로부터 쉽게 박리할 수 있다.The self-adhesive film 230 firmly adhered to the ELO film 130 is a thermal expansion of air trapped in the pores 230A-1 of the self-adhesive surface 230A under constant temperature conditions (30 ° C. to 60 ° C.). Due to this, it can be easily peeled from the ELO film.

여기에서, 온도 조건을 30℃ 내지 60℃로 제한하는 이유는 30℃ 미만의 온도에서는 공기의 열팽창이 잘 이루어지지 않아 자가 점착 필름(230)과 ELO 필름(130)의 박리가 효과적으로 이루어지지 않기 때문이고, 60℃ 이상의 온도에서는 화합물 반도체층에 열적 손상이 가해질 가능성이 있기 때문이다.The reason for limiting the temperature condition to 30 ° C to 60 ° C is that thermal expansion of air is not well performed at a temperature of less than 30 ° C, so that the self-adhesive film 230 and the ELO film 130 are not effectively peeled off. This is because thermal damage may be applied to the compound semiconductor layer at a temperature of 60 ° C or higher.

따라서, 자가 점착 필름(230)은 30℃ 내지 60℃의 온도에서 ELO 필름(220)으로부터 박리하는 것이 바람직하다.Therefore, the self-adhesive film 230 is preferably peeled from the ELO film 220 at a temperature of 30 ℃ to 60 ℃.

가요성 기판(210)은 유리(glass), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성될 수 있고, 100㎛ 이상의 두께(T1)로 형성될 수 있으며, 내산성 및 내용제성을 가질 수 있다.The flexible substrate 210 may be formed of any one material selected from glass, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, and polyurethane, and has a thickness of 100 μm or more. It may be formed of (T1), and may have acid resistance and solvent resistance.

이러한 구성의 지지 핸들(200)을 이용하여 화합물 반도체층을 취급할 때, 가요성 기판(210)과 모기판(110)은 각각 척(chuck)에 의해 진공 고정된 상태일 수 있다.When the compound semiconductor layer is handled using the support handle 200 having such a configuration, the flexible substrate 210 and the mother substrate 110 may be in a vacuum fixed state by a chuck, respectively.

이 경우, 상기 자가 점착면(230A)이 ELO 필름(220)을 향하도록 한 상태에서 지지 핸들(200)을 ELO 필름(220)에 점착할 수 있다.In this case, the support handle 200 may be attached to the ELO film 220 while the self-adhesive surface 230A faces the ELO film 220.

이와 달리, 롤(roll) 방법에 의해 지지 핸들(200)을 ELO 필름(130)에 라이네이션하는 것도 가능하다.Alternatively, the support handle 200 may be lined with the ELO film 130 by a roll method.

이후, 지지 핸들(200)을 제거하는 공정에서는 30℃ 내지 60℃의 온도에서 상기 폼 타입 자가 점착 필름(230)을 상기 ELO 필름(220)과 박리하며, 폼 타입 자가 점착 필름(230)을 포함하는 지지 핸들(200)은 자가 점착면(230A)을 세정한 후 재사용한다.Subsequently, in the process of removing the support handle 200, the foam type self-adhesive film 230 is separated from the ELO film 220 at a temperature of 30 ° C. to 60 ° C., and the foam type self adhesive film 230 is included. The support handle 200 is reused after cleaning the self-adhesive surface (230A).

도 5는 일반적인 점착 테이프를 사용한 종래와 폼 타입 자가 점착 테이프를 사용한 본 발명의 실시예를 비교하는 사진으로서, 일반적인 점착 테이프를 사용한 종래의 지지 핸들을 사용한 경우에는 미세 기포의 제거가 불가함과 아울러 점착 불량이 발생하고, 일부 영역에서 들뜸 및 주름이 발생하는 것을 알 수 있다.FIG. 5 is a photograph comparing a conventional embodiment using a general adhesive tape with an embodiment of the present invention using a foam type self-adhesive tape, and in the case of using a conventional support handle using a general adhesive tape, it is impossible to remove fine bubbles. It can be seen that poor adhesion occurs, and lifting and wrinkles occur in some areas.

하지만, 폼 타입 자가 점착 테이프를 사용한 본 발명의 실시예에서는 종래 기술에 따른 상기한 문제점을 억제할 수 있음을 알 수 있다.However, in the embodiment of the present invention using a foam type self-adhesive tape it can be seen that the above problems according to the prior art can be suppressed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

110: 모기판 120: 희생층
130: ELO 필름 200: 지지 핸들
210: 가요성 기판 220: 접착층
230: 폼 타입 자가 점착 필름 230A: 자가 점착면
110: mother substrate 120: sacrificial layer
130: ELO film 200: support handle
210: flexible substrate 220: adhesive layer
230: foam type self-adhesive film 230A: self-adhesive side

Claims (14)

가요성 기판;
상기 가요성 기판의 한쪽 면에 위치하는 접착층; 및
상기 접착층에 의해 상기 가요성 기판에 접착되며, 상기 접착층에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름
을 포함하는 지지 핸들.
Flexible substrates;
An adhesive layer located on one side of the flexible substrate; And
A foam type self-adhesive film adhered to the flexible substrate by the adhesive layer and having a self-adhesive surface on a surface opposite to the surface bonded to the adhesive layer.
Support handle comprising a.
제1항에서,
상기 폼 타입 자가 점착 필름은 아크릴(acrylic), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성되는 지지 핸들.
In claim 1,
The foam type self-adhesive film is a support handle formed of any one material selected from acrylic (acrylic), polyurethane (polyurethane), polyethylene (polyethylene).
제2항에서,
상기 자가 점착면에는 복수의 기공(pore)이 형성되어 있는 지지 핸들.
In claim 2,
And a plurality of pores formed in the self-adhesive surface.
제3항에서,
상기 복수의 기공은 불균일한 크기로 불균일하게 분포되어 있는 지지 핸들.
In claim 3,
And the plurality of pores are unevenly distributed in non-uniform size.
제3항에서,
상기 폼 타입 자가 점착 필름의 내부에는 복수의 기공(pore)이 더 형성되어 있는 지지 핸들.
In claim 3,
And a plurality of pores are further formed inside the foam type self-adhesive film.
제5항에서,
상기 폼 타입 자가 점착 필름의 내부에 형성되어 있는 복수의 기공은 불균일한 크기로 불균일하게 분포되어 있는 지지 핸들.
In claim 5,
And a plurality of pores formed inside the foam type self-adhesive film, which are unevenly distributed in a non-uniform size.
제2항에서,
상기 폼 타입 자가 점착 필름은 30℃ 내지 60℃의 온도에서 박리되는 지지 핸들.
In claim 2,
The foam type self-adhesive film is peeled at a temperature of 30 ℃ to 60 ℃ support handle.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 가요성 기판은 유리(glass), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 형성되는 지지 핸들.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The flexible substrate is a support handle formed of any one selected from glass, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, and polyurethane.
제8항에서,
상기 가요성 기판은 100㎛ 이상의 두께로 형성되며, 내산성 및 내용제성을 갖는 지지 핸들.
In claim 8,
The flexible substrate is formed to a thickness of 100㎛ or more, the support handle having acid resistance and solvent resistance.
모기판의 한쪽 면 위에 희생층을 형성하는 단계;
상기 희생층 위에 화합물 반도체층을 형성하는 단계;
상기 화합물 반도체층 위에 ELO(Epitaxial Lift Off) 필름을 부착하는 단계;
ELO 공정을 실시하는 단계;
상기 ELO 필름에 지지 핸들을 부착하는 단계; 및
상기 지지 핸들을 이용하여 상기 화합물 반도체층을 상기 모기판과 분리하는 단계
를 포함하며,
상기 지지 핸들은,
가요성 기판;
상기 가요성 기판의 한쪽 면에 위치하는 접착층; 및
상기 접착층에 의해 상기 가요성 기판에 접착되며, 상기 접착층에 접착되는 면의 반대쪽 면에 자가 점착면을 구비하는 폼(foam) 타입 자가 점착 필름
을 포함하고,
상기 자가 점착면에는 복수의 기공(pore)이 형성되어 있고,
상기 자가 점착면이 상기 ELO 필름을 향하도록 한 상태에서 상기 지지 핸들을 상기 ELO 필름에 부착하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
Forming a sacrificial layer on one side of the mother substrate;
Forming a compound semiconductor layer on the sacrificial layer;
Attaching an epitaxial lift off (ELO) film on the compound semiconductor layer;
Performing an ELO process;
Attaching a support handle to the ELO film; And
Separating the compound semiconductor layer from the mother substrate by using the support handle.
Including;
The support handle,
Flexible substrates;
An adhesive layer located on one side of the flexible substrate; And
A foam type self-adhesive film adhered to the flexible substrate by the adhesive layer and having a self-adhesive surface on a surface opposite to the surface bonded to the adhesive layer.
Including,
A plurality of pores are formed on the self-adhesive surface,
A method for producing a compound semiconductor solar cell, wherein the support handle is attached to the ELO film in a state in which the self-adhesive side faces the ELO film.
제10항에서,
아크릴(acrylic), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에틸렌(polyethylene) 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 상기 폼 타입 자가 점착 필름을 형성하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In claim 10,
Method of manufacturing a compound semiconductor solar cell to form the foam type self-adhesive film of any one material selected from acrylic (acrylic), polyurethane (polyurethane), polyethylene (polyethylene).
제11항에서,
30℃ 내지 60℃의 온도에서 상기 폼 타입 자가 점착 필름을 상기 ELO 필름과 박리하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In claim 11,
A method of manufacturing a compound semiconductor solar cell, wherein the foam type self-adhesive film is peeled off from the ELO film at a temperature of 30 ° C. to 60 ° C.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에서,
유리, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리우레튼 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 상기 가요성 기판을 형성하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
The method according to any one of claims 10 to 12,
A method for producing a compound semiconductor solar cell, wherein the flexible substrate is formed of any one selected from glass, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, and polyurethane.
제13항에서,
상기 가요성 기판을 100㎛ 이상의 두께로 형성하는 화합물 반도체 태양전지의 제조 방법.
In claim 13,
A method for producing a compound semiconductor solar cell, wherein the flexible substrate is formed to a thickness of 100 μm or more.
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