JP2012522395A - 太陽光発電装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

太陽光発電装置が開示される。太陽光発電装置は、太陽電池、及び上記太陽電池の上に配置され、多数個の気孔を有する反射防止膜を含む。気孔によって、反射防止膜の屈折率が容易に調節されて、太陽光発電装置は最適の反射防止効率を具現することができる。

Description

本発明は、太陽光発電装置及びその製造方法に関するものである。

最近、エネルギーの需要が増加するにつれて、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換させる太陽電池に対する開発が進められている。

特に、ガラス基板、金属後面電極層、ｐ型ＣＩＧＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ型ウィンドウ層などを含む基板構造のｐｎヘテロ接合装置であるＣＩＧＳ系太陽電池が広く使われている。

このような太陽電池の性能を向上させるために、入光効率を向上させるための研究が進行中である。

本発明の目的は、光効率を増加させることができる太陽光発電装置及びその製造方法を提供することにある。

一実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽電池、及び上記太陽電池の上に配置され、多数個の気孔を有する反射防止膜を含む。

一実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽電池、及び上記太陽電池の上に配置される反射防止膜を含み、上記反射防止膜は、上記太陽電池の上面に対して傾斜する方向に延びる多数個の結晶柱を含む。

一実施形態に係る太陽光発電装置は、太陽電池、上記太陽電池の上に配置される第１反射防止膜、及び上記第１反射防止膜の上に配置される第２反射防止膜を含み、上記第１反射防止膜は、上記太陽電池の上面に対して傾斜する第１方向に延びる多数個の第１結晶柱を含み、上記第２反射防止膜は、上記太陽電池の上面に対して傾斜する第２方向に延びる多数個の第２結晶柱を含む。

一実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法は、支持基板の上に太陽電池を形成するステップ、及び上記太陽電池の上面に対して傾斜する方向に反射防止物質を噴射して、反射防止膜を形成するステップを含む。

本発明に係る太陽光発電装置は、気孔を含む反射防止膜を含む。これによって、反射防止膜の屈折率は容易に調節でき、空気（例えば、屈折率ｎ＝１）から保護基板または前面電極層に入射される光の反射を最小化して太陽光発電装置の光効率を向上させることができる。

特に、反射防止膜は気孔によってポーラスな構造を有するため、緻密な構造より低い屈折率を有する。これによって、反射防止膜は空気及び保護基板の間または空気及び前面電極層の間の屈折率の急激な変化を緩衝させることができる。

即ち、入射される太陽光が太陽電池の外部に反射される比率が減少するようになり、太陽電池の内部に太陽光が吸収される比率が増加するようになって、太陽電池の効率が向上できる。

また、反射防止膜を同一の物質で複数個の層に形成し、かつ薄膜の成長角度を異なるようにすることで、同一物質を用いた漸次的な屈折率の変化による反射防止効果に優れる反射防止膜を形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置を製造する過程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置の反射防止膜を拡大して示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。 本発明の実験例＃３及び比較例＃１の透過度を示す図である。 本発明の実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１でのＴｉＯ_２膜の断面形状及び平面形状を示す図である。 本発明の実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１でのＴｉＯ_２膜の断面形状及び平面形状を示す図である。 本発明の実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１でのＴｉＯ_２膜の断面形状及び平面形状を示す図である。 本発明の実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１でのＴｉＯ_２膜の断面形状及び平面形状を示す図である。 本発明の実験例＃８及び比較例＃２でのＭｇＦ_２膜の断面形状を示す図である。 本発明の実験例＃８及び比較例＃２でのＭｇＦ_２膜の断面形状を示す図である。

本発明を説明するに当たって、各基板、層、膜、または電極などが、各基板、層、 膜、または電極などの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の構成要素を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するものではない。

図１乃至図６は、本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法を示す断面図である。

まず、図１に示すように、基板１００の上に裏面電極２００を形成する。

上記基板１００はガラス（glass）が使われており、アルミナのようなセラミック基板、ステンレススチール、チタニウム基板、またはポリマー基板なども使用できる。より詳しくは、上記基板１００に使われる物質の例には、ソーダライムガラス（soda lime glass）を使用することができる。また、上記基板１００はリジッド（rigid）またはフレキシブル（flexible）である。

上記裏面電極２００は、金属などの導電体で形成される。例えば、上記裏面電極２００は、モリブデン（Ｍｏ）ターゲットを使用して、スパッタリング（sputtering）工程により形成される。

これは、モリブデン（Ｍｏ）が有する高い電気伝導度、光吸収層とのオーミック（ohmic）接合、Ｓｅ雰囲気下での高温安全性のためである。

上記裏面電極２００であるモリブデン（Ｍｏ）薄膜は、電極として比抵抗が低くなければならず、また熱膨張係数の差によって剥離現象が起こらないように基板への粘着性が優れなければならない。

また、上記裏面電極２００は、少なくとも１つ以上の層に形成される。上記裏面電極２００が複数個の層に形成される時、上記裏面電極２００をなす層６１０、６２０・・・は互いに異なる物質で形成される。

次に、図２に示すように、上記裏面電極２００の上に光吸収層３００及びバッファ層４００を形成する。上記光吸収層３００は、Ｉｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ系化合物を含む。より詳しくは、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−ガリウム−セレナイド系（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ_２、ＣＩＧＳ系）化合物を含む。

これとは異なり、上記光吸収層３００は、銅−インジウム−セレナイド系（ＣｕＩｎＳｅ_２、ＣＩＳ系）化合物、または銅−ガリウム−セレナイド系（ＣｕＧａＳｅ_２、ＣＩＳ系）化合物を含むことができる。

例えば、上記光吸収層３００を形成するために、銅ターゲット、インジウムターゲット、及びガリウムターゲットを使用して、上記裏面電極２００の上にＣＩＧ系金属プリカーソル（precursor）膜が形成される。

以後、上記金属プリカーソル膜は、セレニゼーション（selenization）工程により、セレニウム（Ｓｅ）と反応してＣＩＧＳ系光吸収層３００が形成される。

上記光吸収層３００は外部の光の入射を受けて、電気エネルギーに変換させる。上記光吸収層３００は、光電効果によって光起電力を生成する。

上記バッファ層４００は少なくとも１つ以上の層に形成され、硫化カドミウム（ＣｄＳ）が積層して形成される。

この際、上記バッファ層４００はｎ型半導体層であり、上記光吸収層３００はｐ型半導体層である。したがって、上記光吸収層３００及びバッファ層４００はｐｎ接合を形成する。

そして、上記バッファ層４００は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）をターゲットにしたスパッタリング工程を進行して、上記硫化カドミウム（ＣｄＳ）層の上に酸化亜鉛層が更に形成される。上記バッファ層４００は、上記光吸収層３００と以後に形成される前面電極層５００との間に配置される。

即ち、上記光吸収層３００と前面電極層５００は、格子定数とエネルギーバンドギャップの差が大きいため、バンドギャップが２物質の中間に位置する上記バッファ層４００を挿入して良好な接合を形成することができる。

そして、図３に示すように、上記バッファ層４００の上に前面電極層５００及び反射防止膜６００が形成される。

上記前面電極層５００は、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、または酸化スズ（ＳｎＯ_２）で形成される。上記前面電極層５００は、上記光吸収層３００とｐｎ接合を形成するウィンドウ（window）層であって、太陽電池１の前面の透明電極の機能をするため、光透過率が高く、電気伝導性の良い物質で形成される。

この際、上記酸化亜鉛にアルミニウムまたはアルミナをドーピングすることで、低い抵抗値を有する電極を形成することができる。また、上記前面電極層５００の上にＩＴＯ（Indium thin oxide）層を更に形成することもできる。

これによって、上記基板１００の上に太陽電池１が形成される。即ち、上記太陽電池１は、上記裏面電極２００、上記光吸収層３００、上記バッファ層４００、及び上記前面電極層５００を含む。

上記反射防止膜６００は、蒸発（evaporation）工程、またはスパッタリング（sputtering）工程により、上記太陽電池１の上に形成される。より詳しくは、上記反射防止膜６００は、上記太陽電池１の上面に形成される。より詳しくは、上記反射防止膜６００は、上記太陽電池１の上面にコーティングされる。

この際、上記反射防止膜６００の形成のための工程は、真空（vacuum）状態で進行される。また、ターゲット（target）またはソース（source）によって、上記反射防止膜６００を形成するためのソース物質２０が噴射され、上記前面電極層５００の上に上記ソース物質２０が蒸着されて上記反射防止膜６００が形成される。

図４に示すように、上記ソース物質２０が噴射される方向は、上記基板１００に対して相対的に傾く。例えば、上記ソース物質２０は、上記基板１００に対して傾斜する方向に噴射できる。また、上記基板１００が傾いた状態で上記ソース物質２０が上記基板１００の上に噴射できる。

例えば、上記基板１００が上記ソース物質２０が噴射される方向に対して垂直な平面を基準として、約４０°乃至約８０°の角度だけ傾いた状態で、上記ソース物質２０が上記基板１００に噴射できる。即ち、上記ソース１０は、上記前面電極層５００の上面に対して垂直な方向を基準として、約４０°乃至約８０°の角度だけ傾いて上記ソース物質２０を上記基板１００に噴射することができる。

即ち、上記ソース１０は、上記太陽電池１の上面、即ち、上記前面電極層５００の上面に対して傾斜する方向に上記第１反射防止膜６１０を形成するためのソース物質２０を噴射する。即ち、上記基板１００に上記ソース物質２０が垂直に噴射される状態は、０°に傾いて蒸着されることと定義すれば、上記ソース１０は約４０°乃至約８０°の角度（α）だけ傾いた方向に上記ソース物質２０を蒸着する。

したがって、図３、図５、及び図６に示すように、上記前面電極層５００の上面に対して、傾斜する方向に多数個の結晶柱６０１が成長される。即ち、上記結晶柱６０１は、上記太陽電池１の上面、即ち、上記前面電極層５００の上面に対して傾斜する方向に延びる。より詳しくは、上記結晶柱６０１は、上記前面電極層５００の上面から上側方に、即ち、上記前面電極層５００に対して傾斜する方向に延びる。

この際、上記結晶柱６０１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β１）は、約１０°乃至約５０°でありうる。このように、上記結晶柱６０１が形成されるにつれて、上記前面電極層５００の上に上記反射防止膜６００が形成される。

また、上記結晶柱６０１の間には多数個の気孔６０２が各々形成される。即ち、上記結晶柱６０１が上記前面電極層５００の上面に対して傾斜する方向に緻密でなく成長するにつれて、上記気孔６０２が形成される。ここで、上記気孔６０２の直径または幅は上記結晶柱６０１の直径または幅の約１／２０乃至１／５でありうる。

上記気孔６０２は、上記結晶柱６０１が延びる方向に延びる形状を有することができる。また、上記気孔６０２の上部が上記反射防止膜６００の上面にオープンされる。

これによって、上記反射防止膜６００はポーラス（porous）な構造を有する。即ち、上記反射防止膜６００は緻密さが足りない構造を有する。より詳しくは、上記反射防止膜６００は、上記結晶柱６０１が傾くにつれて、よりポーラスで、緻密さが足りない構造を有することができる。

図５及び図６を参照すると、上記反射防止膜６００が形成される過程がより詳細に説明される。上記反射防止膜６００を形成するために、蒸着工程が進行される時、上記前面電極層５００の上には核３０が形成され、上記核３０の周囲にソース物質２０が蒸着して、上記結晶柱６０１が成長するようになる。

この際、上記ソース物質２０が上記前面電極層５００に対し、角（angle）を有して入射されて、シャドウ地域４０（shawdow area）が発生するシャドウ効果（shadow effect）により上記気孔６０２が形成され、上記反射防止膜はポーラス（porous）な構造を有する。

上記反射防止膜６００がポーラスに形成されて、緻密な構造の薄膜より屈折率が減少する。これによって、上記反射防止膜６００によって、上記太陽電池１での反射率が減少し、透過率（transmissivity）が向上することができる。即ち、上記反射防止膜６００は反射防止効率を増大させることができる。

例えば、上記反射防止膜６００の屈折率は、約１．１８乃至約１．３２でありうる。より詳しくは、上記反射防止膜６００の屈折率は、約１．１８乃至約１．２９でありうる。より詳しくは、上記反射防止膜６００の屈折率は、約１．１８乃至約１．２６でありうる。

上記反射防止膜６００は透明である。上記反射防止膜６００に使われる物質の例には、マグネシウムフルオライド（例えば、ＭｇＦ_２）のようなフルオライド（fluoride）及びインジウムチンオキサイド（indium tin oxide；ＩＴＯ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ_２）、ジンクオキサイド（ＺｎＯ）、またはチタニウムオキサイド（例えば、ＴｉＯ_２）のようなオキサイドなどが挙げられる。

即ち、上記反射防止膜６００の屈折率は、上記ソース物質２０が噴射される角度によって変わる。即ち、第１実施形態に係る太陽光発電装置の製造方法により、上記反射防止膜６００が所望の屈折率を有することができる。即ち、上記前面電極層５００の上面に適切な角度に上記ソース物質２０が蒸着されて、上記反射防止膜６００は上記太陽電池１に入射される光量を最大に増加させることができる最適の屈折率を有することができる。

これによって、上記反射防止膜６００は、空気層及び上記前面電極層５００の間の屈折率の急激な変化を緩衝させることができる。したがって、上記前面電極層５００の上面によって反射される太陽光の量を減らすことができる。

図７は、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。本実施形態に対する説明では、前述した実施形態を参照し、反射防止膜について追加に説明する。前述した太陽光発電装置に対する説明は、変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図７を参照すると、反射防止膜６００は多数個の層６１０、６２０・・・から構成される。この際、各々の層６１０、６２０・・・に含まれた結晶柱は、各々の層６１０、６２０・・・別に互いに異なる方向に延びる。例えば、結晶柱６０１及び太陽電池１の上面の間の角度（β２、β３・・・）は各々の層６１０、６２０・・・によって変わる。これによって、各々の層６１０、６２０・・・は互いに異なる屈折率を有することができる。

この際、各々の層６１０、６２０・・・を形成する工程は、互いに異なる角度にソース物質が前面電極層５００の上に噴射されるように進行される。例えば、第１角度にソース物質が噴射されて最初の層が形成され、第２角度にソース物質が噴射されて２番目の層が形成され、第３角度にソース物質が噴射されて３番目の層が形成される。

例えば、上記反射防止膜６００は第１反射防止膜６１０及び第２反射防止膜６２０を含むことができる。

上記第１反射防止膜６１０は太陽電池１の上に形成される。より詳しくは、上記第１反射防止膜６１０は上記太陽電池１の上面に形成される。上記第１反射防止膜６１０は、上記太陽電池１の上面にコーティングされる。

上記第１反射防止膜６１０は多数個の第１結晶柱６１１を含む。上記第１結晶柱６１１は第１方向に延びる。この際、上記第１結晶柱６１１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β２）は約１０°乃至約５０°でありうる。

上記第２反射防止膜６２０は上記第１反射防止膜６１０の上に形成される。より詳しくは、上記第２反射防止膜６２０は上記第１反射防止膜６１０の上面に形成される。上記第２反射防止膜６２０は、上記第１反射防止膜６１０の上面にコーティングされる。

上記第２反射防止膜６２０は多数個の第２結晶柱６２１を含む。上記第２結晶柱６２１は上記第１方向と異なる第２方向に延びる。この際、上記第２結晶柱６２１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β３）は約１０°乃至約５０°でありうる。

この際、上記第１結晶柱６１１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β２）は、上記第２結晶柱６２１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β３）と異なることがある。例えば、上記第１結晶柱６１１及び上記前面電極層５００の上面の間の角度（β２）は、上記第２結晶柱６２１及び上記前面電極層５００の上面間の角度（β３）より大きいことがある。

また、上記第２反射防止膜６２０の上には第３方向に延びる多数個の第３結晶柱を含む第３反射防止膜が形成される。また、上記第３反射防止膜の上には第４反射防止膜が形成される。

これによって、各々の層６１０、６２０・・・は互いに異なる屈折率を有することができる。また、本実施形態に係る太陽光発電装置は、各々の層６１０、６２０・・・が所望の屈折率を有する反射防止膜６００を含む。

例えば、上記第１反射防止膜６１０は相対的に高い屈折率を有し、上記第２反射防止膜６２０は相対的に低い屈折率を有することができる。また、上記第３反射防止膜は上記第２反射防止膜６２０より低い屈折率を有することができる。

また、各々の層６１０、６２０・・・は上に上がるほどより低い屈折率を有することができる。これとは反対に、各々の層６１０、６２０・・・は上に上がるほどより高い屈折率を有することができる。また、各々の層６１０、６２０・・・は相対的に高い屈折率及び相対的に低い屈折率を交互に有することができる。

特に、上記太陽電池１の上面から空気層に進行されるほど、即ち、上に上がるほど各々の層６１０、６２０・・・がより低い屈折率を有する場合、上記反射防止膜は上に上がるほど漸次的に低い屈折率を有する。これによって、上記反射防止膜６００は空気及び上記前面電極層５００の間で屈折率の緩衝機能を効率的に遂行することができる。

上記反射防止膜６００に含まれた各々の層６１０、６２０・・・は同一の物質で形成される。即ち、上記第１反射防止膜６１０、上記第２反射防止膜６２０、及び上記第３反射防止膜に同一の物質を含むことができる。

このように、上記反射防止膜は、各々の層６１０、６２０・・・の屈折率を所望の通りに設定して、最適の反射防止効果を具現することができる。したがって、本実施形態に係る太陽光発電装置は、向上した発電効率を有することができる。

図８は、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置の反射防止膜を拡大して示す断面図である。本実施形態に対する説明では、前述した実施形態を参照し、反射防止膜に対して追加に説明する。前述した太陽光発電装置に対する説明は変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図８を参照すると、各々の層の結晶柱６１１、６２１、６３１・・・は、ジグザグ形状に形成される。例えば、太陽電池１の上面に対して垂直な垂直面を基準に、最初の層の結晶柱６１１は一側上方に延びて、２番目の層の結晶柱６２１は他側上方に延びる。また、３番目の層の結晶柱６３１はまた一側上方に延びる。

例えば、第１結晶柱６１１は上記垂直面（ＶＳ）を基準として、右側上方（ＲＤ）に延びて、第２結晶柱６２１は上記垂直面（ＶＳ）を基準として、左側上方（ＬＤ）に延びる。同様に、第３反射防止膜の第３結晶柱６３１は上記垂直面（ＶＳ）を基準として、また右側上方（ＲＤ）に延びる。

この際、各々の層の結晶柱６１１、６２１、６３１・・・は、上記太陽電池の上面に対して互いに同一の角度に傾いたり、互いに異なる角度に傾く。例えば、上記第１結晶柱６１１及び上記太陽電池の上面の間の角度は上記第２結晶柱６２１及び上記太陽電池の上面の間の角度と同一または相異している。

図９及び図１０は、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。本実施形態に対する説明では、前述した実施形態を参照し、外部反射防止膜に対して追加に説明する。前述した太陽光発電装置に対する説明は、変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図９に示すように、上記反射防止膜６００の上に透明樹脂７００及び保護基板８００を形成する。

上記透明樹脂７００は、ＥＶＡ（Ethylene Vinyle Acetate copolymer）を用いた熱工程を進行して形成することができ、上記保護基板８００は半強化ガラスで形成される。

以後、図１０に示すように、上記保護基板８００の上に外部反射防止膜９００が形成される。より詳しくは、上記外部反射防止膜９００は上記保護基板９００の上面に形成される。より詳しくは、上記外部反射防止膜９００は上記保護基板９００の上面にコーティングされて形成される。

上記外部反射防止膜９００は、前述した実施形態の反射防止膜６００を形成する方法と同様に、蒸発工程またはスパッタリング工程を進行して形成される。

同様に、上記外部反射防止膜９００は、前述した実施形態の反射防止膜６００と同一の構造を有することができる。即ち、上記外部反射防止膜９００は、上記保護基板８００の上面に対して傾斜する方向に延びる多数個の結晶柱９０１を含む。上記結晶柱９０１を上記保護基板８００の上面から上側方に延びる。

例えば、上記結晶柱９０１及び上記保護基板８００の上面の間の角度（β４）は約１０°乃至約５０°でありうる。

上記外部反射防止膜９００により上記保護基板８００の上面で反射される太陽光を減らし、透過率を向上させることができる。即ち、上記外部反射防止膜９００によって、反射防止効率が増大することができる。

また、上記外部反射防止膜９００は上記保護基板８００の上面だけでなく、上記保護基板８００の下面にも形成される。

図１１は、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図である。本実施形態に対する説明では、前述した実施形態を参照し、外部反射防止膜について追加に説明する。前述した太陽光発電装置に対する説明は、変更された部分を除いて、本実施形態に対する説明に本質的に結合できる。

図１１を参照すると、外部反射防止膜９００は多数個の層９１０、９２０・・・から構成される。また、上記外部反射防止膜９００は、前述した実施形態での多層構造の反射防止膜と類似の工程により形成され、類似の構造を有することができる。

これによって、上記外部反射防止膜９００によって上記保護基板８００の上面で反射される太陽光を減らし、透過率を向上させることができる。即ち、上記外部反射防止膜９００によって、反射防止効率が増大することができる。

特に、上記外部反射防止膜９００の各々の層９１０、９２０・・・は、所望の屈折率を有することができる。これによって、上記外部反射防止膜９００は効果的に空気層及び上記保護基板８００の間の屈折率の差を緩衝させることができる。

したがって、本実施形態に係る太陽光発電装置は、向上した発電効率を有することができる。

以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１
ガラス基板の上にＴｉＯ_２をスパッタリング工程により傾斜する方向及び垂直な方向に蒸着させた。実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１で、ＴｉＯ_２が噴射される方向に対して垂直な垂直面に対して、上記ガラス基板が傾く角度（α）は４５°、６０°、８０°、及び０°であった。また、実験例＃３及び比較例＃１の透過度は図１２に図示された。また、実験例＃１、＃２、＃３、及び比較例＃１でのＴｉＯ_２膜の断面形状及び平面形状は、図１３乃至図１６で図示された。

実験例＃４、＃５、＃６、＃７、＃８、及び比較例＃２
ガラス基板の上にＭｇＦ_２をスパッタリング工程により傾斜する方向及び垂直な方向に蒸着させた。実験例＃４、＃５、＃６、＃７、＃８、及び比較例＃２で、ＭｇＦ_２が噴射される方向に対して垂直な垂直面に対して、上記ガラス基板が傾く角度（α）及びこれによって形成されたＭｇＦ_２の屈折率は＜表１＞に表す。また、実験例＃８及び比較例２でのＭｇＦ_２膜の断面形状は、図１７及び図１８に図示された。＜表１＞に表すように、傾く角度によってＭｇＦ_２膜の屈折率は多様に設定可能であった。

本発明は、太陽光発電装置分野に利用できる。

Claims (19)

1. 太陽電池と、
   前記太陽電池の上に配置され、多数個の気孔を有する反射防止膜と、
   を含むことを特徴とする太陽光発電装置。
2. 前記反射防止膜の屈折率は１．１８乃至１．２９であることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
3. 前記反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して傾斜する方向に延びる多数個の結晶柱を含み、
   前記気孔は前記結晶柱の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
4. 前記反射防止膜及び前記太陽電池の間に介される透明な保護基板を含み、
   前記反射防止膜は前記保護基板の上面にコーティングされることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
5. 前記太陽電池は、
   裏面電極と、
   前記裏面電極の上に配置される光吸収層と、
   前記光吸収層の上に配置される前面電極層と、を含み、
   前記反射防止膜は前記前面電極層にコーティングされることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。
6. 前記気孔の幅は前記結晶柱の幅の１／２０乃至１／５であることを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電装置。
7. 太陽電池と、
   前記太陽電池の上に配置される反射防止膜と、を含み、
   前記反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して傾斜する方向に延びる多数個の結晶柱を含むことを特徴とする太陽光発電装置。
8. 前記結晶柱及び前記太陽電池の上面の間の角度は１０°乃至５０°であることを特徴とする請求項７に記載の太陽光発電装置。
9. 前記反射防止膜はチタニウムオキサイドまたはマグネシウムフルオライドを含むことを特徴とする請求項７に記載の太陽光発電装置。
10. 前記太陽電池は、
    裏面電極層と、
    前記裏面電極層の上に配置される光吸収層と、
    前記光吸収層の上に配置される前面電極層と、を含み、
    前記結晶柱は前記前面電極層の上面から延びることを特徴とする請求項７に記載の太陽光発電装置。
11. 前記太陽電池及び前記反射防止膜の間に介される透明な保護基板を含み、
    前記結晶柱は前記保護基板の上面から延びることを特徴とする請求項７に記載の太陽光発電装置。
12. 太陽電池と、
    前記太陽電池の上に配置される第１反射防止膜と、
    前記第１反射防止膜の上に配置される第２反射防止膜と、を含み、
    前記第１反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して傾斜する第１方向に延びる多数個の第１結晶柱を含み、
    前記第２反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して傾斜する第２方向に延びる多数個の第２結晶柱を含むことを特徴とする太陽光発電装置。
13. 前記第１反射防止膜及び前記第２反射防止膜は同一の物質を含み、
    前記第１反射防止膜及び前記第２反射防止膜は互いに異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１２に記載の太陽光発電装置。
14. 前記第２結晶柱及び前記太陽電池の上面の間の第２角度は、前記第１結晶柱及び前記太陽電池の上面の間の第１角度より小さいことを特徴とする請求項１２に記載の太陽光発電装置。
15. 前記第２反射防止膜の上に配置される第３反射防止膜を含み、
    前記第３反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して傾斜する第３方向に延びる多数個の第３結晶柱を含み、
    前記第３結晶柱及び前記太陽電池の上面の間の角度は、前記第２結晶柱及び前記太陽電池の上面の間の角度より小さいことを特徴とする請求項１４に記載の太陽光発電装置。
16. 前記第１方向は前記太陽電池の上面に垂直な垂直面に対して一側に傾斜し、
    前記第２方向は前記垂直面に対して他側に傾斜することを特徴とする請求項１２に記載の太陽光発電装置。
17. 前記第２反射防止膜の上に配置される第３反射防止膜を含み、
    前記第３反射防止膜は前記太陽電池の上面に対して第３方向に傾斜する多数個の第３結晶柱を含み、
    前記第３方向は前記第２方向と異なる方向に前記垂直面に対して一側に傾斜することを特徴とする請求項１６に記載の太陽光発電装置。
18. 支持基板の上に太陽電池を形成するステップと、
    前記太陽電池の上面に対して傾斜する方向に反射防止物質を噴射して反射防止膜を形成するステップと、
    を含むことを特徴とする太陽光発電装置の製造方法。
19. 前記反射防止物質は前記太陽電池の上面の垂直線に対して７０°乃至８０°の角度に傾いて噴射されることを特徴とする請求項１８に記載の太陽光発電装置の製造方法。

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