JP2014042083A - Solar cell - Google Patents

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JP2014042083A JP2013253619A JP2013253619A JP2014042083A JP 2014042083 A JP2014042083 A JP 2014042083A JP 2013253619 A JP2013253619 A JP 2013253619A JP 2013253619 A JP2013253619 A JP 2013253619A JP 2014042083 A JP2014042083 A JP 2014042083A
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善 ▲振▼ 尹
Jung Wook Lim
貞 旭 林
Je Ha Kim
▲済▼ 河 金
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell having high reliability.SOLUTION: The solar cell includes a photovoltaic conversion device having a first surface and a second surface facing to the first surface, a first electrode connected to the first surface of the photovoltaic conversion device, a second electrode connected to the second surface of the photovoltaic conversion device, and an alkaline metal-containing layer contacting one of the first and second electrodes. The photovoltaic conversion device is CuInGaSe.

Description

本発明は、太陽電池に関する。   The present invention relates to a solar cell.

太陽電池は、太陽から放出される光エネルギーを電気エネルギーに転換する光電エネルギー変換システム(photovoltaic energy conversion system)である。太陽電池は、入射される光によって半導体の内部で電子と正孔の対が生成され、pn接合で発生した電場によって電子は、n形半導体へ移動し、正孔は、p形半導体へ移動することによって電力を生産することができる。   A solar cell is a photoelectric energy conversion system that converts light energy emitted from the sun into electrical energy. In a solar cell, pairs of electrons and holes are generated inside a semiconductor by incident light, and electrons move to an n-type semiconductor and holes move to a p-type semiconductor by an electric field generated at a pn junction. Power can be produced.

太陽電池は、無限な太陽光源をソースに使用して電力を発生し、電力の発生の時、公害が発生しないので、代表的な未来の親環境エネルギー源として脚光を浴びている。しかし、太陽電池は、光電エネルギー変換効率が低いので、実用化に多くの問題がある。その故に、太陽電池を実用化させるために光電エネルギー変換効率を増加させるための多くの研究が進行中である。   Solar cells generate power using an infinite solar light source as a source, and no pollution is generated when the power is generated. Therefore, solar cells are attracting attention as a typical future environmental energy source. However, since solar cells have low photoelectric energy conversion efficiency, there are many problems in practical use. Therefore, many studies are underway to increase photoelectric energy conversion efficiency in order to put solar cells into practical use.

米国特許出願公開第2008/0295884号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0295884

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い信頼性を有する太陽電池を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a solar cell having high reliability.

本発明の他の目的は、高効率を有する太陽電池を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a solar cell having high efficiency.

前記技術的課題を達成するために本発明は、太陽電池を提供する。前記太陽電池は、第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含む光電変換素子と、前記光電変換素子の前記第1面に連結された第1電極、前記光電変換素子の前記第2面に連結された第2電極と、前記第1電極、及び前記第2電極の中に何れか1つの電極と接触するアルカリ金属含有膜と、を含む。   In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a solar cell. The solar cell includes a first surface and a photoelectric conversion element including a second surface opposite to the first surface, a first electrode connected to the first surface of the photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion element A second electrode connected to a second surface, the first electrode, and an alkali metal-containing film in contact with any one of the second electrode.

前記アルカリ金属含有膜は、前記第2電極の上に配置され、反射防止膜の機能を行い、前記第2電極は、前記アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に介在され得る。   The alkali metal-containing film is disposed on the second electrode and functions as an antireflection film, and the second electrode may be interposed between the alkali metal-containing film and the photoelectric conversion element.

前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜の上に配置されたガラス基板と、前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、前記アルカリ金属含有膜は、前記ガラス基板と前記第2電極との間に配置され、前記ガラス基板は、前記反射防止膜と前記アルカリ金属含有膜との間に配置され、前記アルカリ金属含有膜の屈折率は、前記ガラス基板の屈折率より大きく、前記第2電極の屈折率より小さいことがあり得る。   The solar cell further includes a glass substrate disposed on the alkali metal-containing film, and an antireflection film disposed on the glass substrate, and the alkali metal-containing film includes the glass substrate and the glass substrate. The glass substrate is disposed between the antireflection film and the alkali metal-containing film, and the refractive index of the alkali metal-containing film is greater than the refractive index of the glass substrate. The refractive index of the second electrode may be smaller.

前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、前記太陽電池は、前記第1電極の前記第2面を覆う基板と、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第2電極と接触する金属格子(grid)と、をさらに含むことができる。   The first electrode includes a first surface that contacts the photoelectric conversion element, and a second surface facing the first surface, and the solar cell includes a substrate that covers the second surface of the first electrode; The metal grid may further include a metal grid that penetrates the alkali metal-containing film and contacts the second electrode.

前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜の上に配置された反射防止膜をさらに含み、前記金属格子(grid)は、前記反射防止膜をさらに貫通することができる。   The solar cell may further include an antireflection film disposed on the alkali metal-containing film, and the metal grid may further penetrate the antireflection film.

前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、前記アルカリ金属含有膜は、前記第1電極の前記第2面を覆うことができる。   The first electrode includes a first surface in contact with the photoelectric conversion element and a second surface facing the first surface, and the alkali metal-containing film covers the second surface of the first electrode. Can do.

前記太陽電池は、前記第2電極の上に配置されたガラス基板、及び前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜をさらに含み、前記ガラス基板は、前記第2電極と前記反射防止膜との間に配置されることができる。   The solar cell further includes a glass substrate disposed on the second electrode, and an antireflection film disposed on the glass substrate, wherein the glass substrate includes the second electrode and the antireflection film. Can be arranged between.

前記太陽電池は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第1電極と接触する金属格子(grid)をさらに含むことができる。   The solar cell may further include a metal grid that contacts the first electrode through the alkali metal-containing film.

前記アルカリ金属含有膜は、入射された光の第1波長帯域に対する反射率が第2波長帯域に対する反射率より高く、前記第1波長帯域と前記第2波長帯域とは、相異なることができる。   In the alkali metal-containing film, the reflectance of the incident light with respect to the first wavelength band is higher than the reflectance with respect to the second wavelength band, and the first wavelength band and the second wavelength band may be different from each other.

前記第2波長帯域は、可視光線を含むことができる。   The second wavelength band may include visible light.

前記太陽電池は、前記第2電極の上に配置された追加アルカリ金属含有膜をさらに含み、前記第2電極は、前記追加アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に配置されることができる。   The solar cell may further include an additional alkali metal-containing film disposed on the second electrode, and the second electrode may be disposed between the additional alkali metal-containing film and the photoelectric conversion element. it can.

前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の上部面を覆い、反射防止膜の機能を行い、前記第2電極は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記光電変換素子に連結された金属格子(grid)であり得る。   The alkali metal-containing film covers an upper surface of the photoelectric conversion element and functions as an antireflection film, and the second electrode penetrates the alkali metal-containing film and is connected to the photoelectric conversion element. (Grid).

前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、前記太陽電池は、前記第1電極の前記第2面を覆う追加アルカリ金属含有膜をさらに含むことができる。   The first electrode includes a first surface in contact with the photoelectric conversion element and a second surface facing the first surface, and the solar cell is an additional alkali metal that covers the second surface of the first electrode. A containing film can be further included.

前記アルカリ金属含有膜と接触された電極は、ハロゲン元素、及び6族元素を含むことができる。   The electrode in contact with the alkali metal-containing film may include a halogen element and a group 6 element.

前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属は、酸素、又はフッ素と結合されることができる。前記アルカリ金属含有膜は、NaF、NaO、NaAlO、NaO−Al−nSiO(nは、整数)、NaBO、Na、NaBH、Na、NaBH、Na、NaSi、NaSiO、及びNaSiOの化合物状態において、何れか1つであるアルカリ金属を含むことができる。 The alkali metal in the alkali metal-containing film can be combined with oxygen or fluorine. Wherein the alkali metal-containing film, NaF, NaO, NaAlO 2, Na 2 O-Al 2 O 3 -nSiO 2 (n is an integer), NaBO 2, Na 2 B 4 O 7, NaBH 4, Na 2 C 2, In the compound state of NaBH 4 , Na 2 O 2 , Na 2 Si 2 O 5 , Na 2 SiO 3 , and Na 4 SiO 4 , any one alkali metal can be included.

前記アルカリ金属含有膜の内の前記アルカリ金属の量は、5〜20wt%であり得る。   The amount of the alkali metal in the alkali metal-containing film may be 5 to 20 wt%.

前記第1電極、及び前記第2電極は、透明であり、伝導性を有する物質を含むことができる。   The first electrode and the second electrode may be transparent and include a conductive material.

前記光電変換素子は、複数のPINダイオードを含むことができる。   The photoelectric conversion element may include a plurality of PIN diodes.

前記光電変換素子は、複数のPNダイオードを含むことができる。   The photoelectric conversion element may include a plurality of PN diodes.

前記光電変換素子は、Si、SiGe、CuInSe、CuInS、CuInGaSe、CuInGaS、CdS、CdTe、ZnO、ZnS、CuZnSnS、CuZnSnSe、CuO、GaAs、GaInAs、GaInAlAs、又はInPのなかで、何れか1つであるアルカリ金属を含むことができる。 The photoelectric conversion element is any one of Si, SiGe, CuInSe, CuInS, CuInGaSe, CuInGaS, CdS, CdTe, ZnO, ZnS, CuZnSnS, CuZnSnSe, Cu 2 O, GaAs, GaInAs, GaInAlAs, or InP. The alkali metal which is can be included.

前記アルカリ金属含有膜の内の前記アルカリ金属の一部は、前記アルカリ金属含有膜と接触する電極を貫通して前記光電変換素子に拡散されることができる。   A part of the alkali metal in the alkali metal-containing film may be diffused to the photoelectric conversion element through an electrode in contact with the alkali metal-containing film.

本発明の実施形態によると、光電変換素子に連結された電極とアルカリ金属含有膜とが接触し、アルカリ金属含有膜に含まれたアルカリ金属が光電変換素子に拡散して光電変換素子の光電変換効率を増加させられる。これ故に、高効率に最適化された太陽電池が提供されることができる。   According to the embodiment of the present invention, the electrode connected to the photoelectric conversion element and the alkali metal-containing film are in contact with each other, and the alkali metal contained in the alkali metal-containing film is diffused into the photoelectric conversion element to photoelectric conversion of the photoelectric conversion element. Efficiency can be increased. Therefore, a solar cell optimized for high efficiency can be provided.

本発明の第1実施形態による太陽電池を説明するための図面である。1 is a view for explaining a solar cell according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による太陽電池を説明するための図面である。1 is a view for explaining a solar cell according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による太陽電池を説明するための図面である。1 is a view for explaining a solar cell according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による太陽電池を説明するための図面である。1 is a view for explaining a solar cell according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態による太陽電池を説明するための図面である。5 is a view for explaining a solar cell according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態による太陽電池を説明するための図面である。6 is a view for explaining a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態による太陽電池を説明するための図面である。6 is a view for explaining a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による光電変換素子を説明するための図面である。1 is a diagram for explaining a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による光電変換素子を説明するための図面である。1 is a diagram for explaining a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による金属格子を説明するための図面である。1 is a view for explaining a metal grid according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による金属格子を説明するための図面である。1 is a view for explaining a metal grid according to an embodiment of the present invention.

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されるのではなく、他の形態で具体化され得る。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底かつ完全になるようにそして当業者に本発明の思想が十分に伝えられることができるように提供されているものである。又は、望ましい実施形態に従うものであるために、説明の順序によって提示される参照符号は、その順序に必ず限定されない。図面において、膜、及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されたものである。又は、膜が他の膜、又は基板の上にあると言及される場合にそれは、他の膜、又は基板の上に直接形成されるか、或いはその間に第3の膜が介在され得る。本明細書で「及び/又は」という表現は、前後羅列された構成要素の中に少なくとも1つを含む意味で使われる。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments presented herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Or in order to follow a desirable embodiment, the reference numerals presented by the order of explanation are not necessarily limited to the order. In the drawings, the thickness of films and regions are exaggerated for clarity. Or when a film is referred to as being on another film or substrate, it can be formed directly on the other film or substrate, or a third film can be interposed therebetween. In this specification, the expression “and / or” is used to mean that at least one of the constituent elements arranged in the front-rear direction is included.

本発明の第1実施形態による太陽電池が説明される。図1Aは、本発明の第1実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A is a view for explaining a solar cell according to a first embodiment of the present invention.

図1Aを参照すると、光電変換素子120が提供される。前記光電変換素子120は、入射された太陽光によってキャリア(例えば、ホール、及び電子)を発生させられる。前記光電変換素子120は、第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記光電変換素子120は、第1導電型の半導体層、第2導電型半導体層、及び真性状態の半導体層を含むことができる。第1導電型の半導体層、及び第2導電型半導体層は、Nタイプの半導体層であり得る。前記真性状態の半導体層は、前記第1導電型の半導体層と前記第2導電型の半導体層との間に介在され得る。前記第1導電型の半導体層は、前記第2導電型の半導体層と離隔され得る。前記第1導電型と前記第2導電型とは、相異なる導電型であり得る。前記光電変換素子120は、第1導電型の半導体層、及び第2導電型半導体層を含むことができる。第1導電型の半導体層は、Pタイプの半導体層であり、第2導電型半導体層は、Nタイプの半導体層であり得る。   Referring to FIG. 1A, a photoelectric conversion element 120 is provided. The photoelectric conversion element 120 generates carriers (for example, holes and electrons) by incident sunlight. The photoelectric conversion element 120 may include a first surface and a second surface facing the first surface. The photoelectric conversion element 120 may include a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an intrinsic semiconductor layer. The first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer may be N type semiconductor layers. The intrinsic semiconductor layer may be interposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer. The first conductive type semiconductor layer may be spaced apart from the second conductive type semiconductor layer. The first conductivity type and the second conductivity type may be different conductivity types. The photoelectric conversion element 120 may include a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer. The first conductivity type semiconductor layer may be a P-type semiconductor layer, and the second conductivity type semiconductor layer may be an N-type semiconductor layer.

前記光電変換素子120の前記第1面及び前記第2面は、相異なる導電型の半導体層に含まれた面(surface)であり得る。例えば、前記光電変換素子120の前記第1面は、N形半導体層に含まれた面(surface)であり、前記光電変換素子120の前記第2面は、P形半導体層に含まれた面(surface)であり得る。前記光電変換素子120は、Si、SiGe、CuInSe、CuInS、CuInGaSe又はCuInGaSである、CdS、CdTe、ZnO、ZnS、CuZnSnS、CuZnSnSe、CuO、GaAs、GaInAs、GaInAlAs、又はInPの中に少なくとも何れか1つを含むことができる。前記光電変換素子120は、有機物半導体材料を含むことができる。前記光電変換素子120は、多重接合構造、及びHIT(heterojunction with intrinsic thin layer)構造を有することができる。 The first surface and the second surface of the photoelectric conversion element 120 may be surfaces included in semiconductor layers having different conductivity types. For example, the first surface of the photoelectric conversion element 120 is a surface included in an N-type semiconductor layer, and the second surface of the photoelectric conversion element 120 is a surface included in a P-type semiconductor layer. (Surface). The photoelectric conversion element 120 is Si, SiGe, CuInSe, CuInS, CuInGaSe, or CuInGaS, and at least one of CdS, CdTe, ZnO, ZnS, CuZnSnS, CuZnSnSe, Cu 2 O, GaAs, GaInAs, GaInAlAs, or InP. One can be included. The photoelectric conversion element 120 may include an organic semiconductor material. The photoelectric conversion element 120 may have a multi-junction structure and a HIT (heterojunction with intrinsic thin layer) structure.

前記光電変換素子120の前記第1面は、第1電極110に連結され得る。前記第1電極110は、前記光電変換素子120の前記第1面を覆うことができる。前記第1電極110は、前記光電変換素子120の前記第1面と直接接触することができる。前記光電変換素子120の前記第2面は、第2電極130に連結され得る。前記第2電極130は、前記光電変換素子120の前記第2面を覆うことができる。前記第2電極130は、前記光電変換素子120の前記第2面と直接接触することができる。   The first surface of the photoelectric conversion element 120 may be connected to the first electrode 110. The first electrode 110 may cover the first surface of the photoelectric conversion element 120. The first electrode 110 may be in direct contact with the first surface of the photoelectric conversion element 120. The second surface of the photoelectric conversion element 120 may be connected to the second electrode 130. The second electrode 130 may cover the second surface of the photoelectric conversion element 120. The second electrode 130 may be in direct contact with the second surface of the photoelectric conversion element 120.

前記第1電極110は、金属を含むことができる。例えば、前記第1電極110は、銀Ag、金Au、白金Pt、ニッケルNi、クロムCr、アルミニウムAl、チタニウムTi、モリブデンMo、又はタングステンWを含むことができる。これと異なり、前記第1電極110は、透明な導電物質を含むことができる。例えば、前記第1電極110は、ZnO:Al、ZnO:Ga、ITO、SnO、SnO:F、RuO、IrO、又はCuOの中に何れか1つを含むことができる。 The first electrode 110 may include a metal. For example, the first electrode 110 may include silver Ag, gold Au, platinum Pt, nickel Ni, chromium Cr, aluminum Al, titanium Ti, molybdenum Mo, or tungsten W. In contrast, the first electrode 110 may include a transparent conductive material. For example, the first electrode 110 may include any one of ZnO: Al, ZnO: Ga, ITO, SnO 2 , SnO: F, RuO 2 , IrO 2 , or Cu 2 O.

前記第2電極130は、透明な導電物質を含むことができる。例えば、前記第2電極130は、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B、ZnO:Cd、InO、InSnO,ITO、SnO、SnO:F、RuO、IrO、又はCuOの中に何れか1つを含むことができる。前記第2電極130は、電荷補償剤を含むことができる。前記電荷補償剤は、ハロゲン元素、又は6族元素であり得る。例えば、前記第2電極130は、フッ素F、塩素Cl、臭素Br、ヨードI、酸素O、硫黄S、セレニウムSe、又はテルルTeの中の何れか1つを含むことができる。前記電荷補償剤は、前記第2電極130の伝導性を増加させられる。 The second electrode 130 may include a transparent conductive material. For example, the second electrode 130 is made of ZnO: Al, ZnO: Ga, ZnO: B, ZnO: Cd, InO, InSnO, ITO, SnO 2 , SnO: F, RuO 2 , IrO 2 , or Cu 2 O. Any one of them can be included. The second electrode 130 may include a charge compensator. The charge compensator may be a halogen element or a group 6 element. For example, the second electrode 130 may include any one of fluorine F, chlorine Cl, bromine Br, iodo I, oxygen O, sulfur S, selenium Se, and tellurium Te. The charge compensator can increase the conductivity of the second electrode 130.

アルカリ金属含有膜140は、反射防止膜160がコーティングされたガラス基板150の上に形成できる。前記アルカリ金属含有膜140は、前記第2電極130と直接接触することができる。前記第2電極140は、前記アルカリ金属含有膜140、及び前記光電変換素子120との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜140は、アルカリ金属を含むことができる。例えば、前記アルカリ金属は、ナトリウムNaであり得る。前記アルカリ金属含有膜140内にアルカリ金属化合物の量は、5〜20wt%であり得る。前記アルカリ金属は、酸素O、ホウ素B、水素H、又はフッ素Fと結合された形態に前記アルカリ金属含有膜140内に存在することができる。前記アルカリ金属がナトリウムNaである場合、前記アルカリ金属含有膜140は、Al、TiO、AlTiO、SiO、Si、SiON、ZnO、ZnS、ZnSe、ZrO、HfO、MgO、CuO、又はTa薄膜の中少なくとも何れか1つを含む薄膜に前記アルカリ金属がNaF、NaO、NaAlO、NaO−Al−nSiO(nは、整数)、NaBO、Na、NaBH、Na、NaBH、Na、NaSi、NaSiO、又はNaSiO中少なくとも何れか1つの形態に存在することができる。これと異なり、前記アルカリ金属含有膜140は、NaF、NaO、NaAlO、NaO−Al−nSiO(nは、整数)、NaBO、Na、NaBH、Na、NaBH、Na、NaSi、NaSiO、又はNaSiO中から少なくとも何れか1つを前駆体にして製造された物質の状態であり得る。前記アルカリ金属含有膜140は、電気的連結の必要性可否によって伝導性が調節され得る。前記アルカリ金属含有膜140は、溶液前駆体を使用して、ゾル−ゲル(sol−gel)方法、スピンコーティング(spin−coating)方法、インプリンティング方法、スプレー(spray)方法、ディッピング(dipping)方法、又はスクリーン印刷法の中の何れか1つの方法を使用して形成されることができる。これと異なり、前記アルカリ金属含有膜140は、スパッタ(sputter)方法、蒸発蒸着法、又は化学蒸着法の中の何れか1つの方法を使用して形成されることができる。 The alkali metal-containing film 140 can be formed on the glass substrate 150 coated with the antireflection film 160. The alkali metal-containing film 140 may be in direct contact with the second electrode 130. The second electrode 140 may be disposed between the alkali metal-containing film 140 and the photoelectric conversion element 120. The alkali metal-containing film 140 may include an alkali metal. For example, the alkali metal can be sodium Na. The amount of the alkali metal compound in the alkali metal-containing film 140 may be 5 to 20 wt%. The alkali metal may be present in the alkali metal-containing film 140 in a form combined with oxygen O, boron B, hydrogen H, or fluorine F. When the alkali metal is sodium Na, the alkali metal-containing film 140 includes Al 2 O 3 , TiO 2 , AlTiO, SiO 2 , Si 2 N 4 , SiON, ZnO, ZnS, ZnSe, ZrO 2 , HfO 2 , MgO, CuO, or Ta 2 O 5 wherein the alkali metal is NaF to a thin film containing at least any one among the thin film, Na 2 O, NaAlO 2, Na 2 O-Al 2 O 3 -nSiO 2 (n is an integer ), NaBO 2 , Na 2 B 4 O 7 , NaBH 4 , Na 2 C 2 , NaBH 4 , Na 2 O 2 , Na 2 Si 2 O 5 , Na 2 SiO 3 , or Na 4 SiO 4. Can exist in one form. Unlike this, the alkali metal-containing film 140 includes NaF, Na 2 O, NaAlO 2 , Na 2 O—Al 2 O 3 —nSiO 2 (n is an integer), NaBO 2 , Na 2 B 4 O 7 , NaBH. 4 , Na 2 C 2 , NaBH 4 , Na 2 O 2 , Na 2 Si 2 O 5 , Na 2 SiO 3 , or Na 4 SiO 4 , a state of a substance manufactured using at least one of them as a precursor It can be. The conductivity of the alkali metal-containing layer 140 may be adjusted depending on whether or not electrical connection is necessary. The alkali metal-containing layer 140 may be formed by using a solution precursor, such as a sol-gel method, a spin-coating method, an imprinting method, a spray method, or a dipping method. Or can be formed using any one of screen printing methods. In contrast, the alkali metal-containing layer 140 may be formed using any one of a sputter method, an evaporation method, and a chemical vapor deposition method.

一実施形態において、前記アルカリ金属含有膜140は、1つの粒子が互いに孤立されたナノ粒子を含むことができる。一実施形態において、前記アルカリ金属含有膜140は、薄膜形態に供給され得る。   In one embodiment, the alkali metal-containing film 140 may include nanoparticles in which one particle is isolated from each other. In one embodiment, the alkali metal-containing film 140 may be supplied in a thin film form.

前記アルカリ金属含有膜140の屈折率は、前記ガラス基板150の屈折率より大きく、前記第2電極130の屈折率より小さいことがあり得る。前記アルカリ金属含有膜140の屈折率は、前記ガラス基板150の屈折率と前記第2電極130の屈折率との乗算の平方根であり得る。前記アルカリ金属含有膜140は、入射された光の反射を減少させる反射防止膜の役割を遂行することができる。前記アルカリ金属含有膜140内の前記アルカリ金属は、前記第2電極130を通して前記光電変換素子120に拡散できる。前記光電変換素子120に拡散された前記アルカリ金属は、前記光電変換素子120内の欠陥を除去して、前記光電変換素子120の光電変換効率を増加させられる。したがって、高効率に最適化された太陽電池が提供されることができる。アルカリ金属は、前記光電変換素子120に拡散され、前記光電変換素子120の欠陥を不動態化(passivate)し、前記光電変換素子120の光電変換効率を増加させることができ、高効率の太陽電池が提供され得る。前記ガラス基板150は、ソーダライム(sodalime)ガラス基板であり得る。これと異なり、前記ガラス基板150は、ナトリウムNaを含まないガラス基板であり得る。   The refractive index of the alkali metal-containing film 140 may be larger than the refractive index of the glass substrate 150 and smaller than the refractive index of the second electrode 130. The refractive index of the alkali metal-containing film 140 may be a square root of multiplication of the refractive index of the glass substrate 150 and the refractive index of the second electrode 130. The alkali metal-containing layer 140 may serve as an anti-reflection layer that reduces reflection of incident light. The alkali metal in the alkali metal-containing film 140 can diffuse into the photoelectric conversion element 120 through the second electrode 130. The alkali metal diffused in the photoelectric conversion element 120 can remove defects in the photoelectric conversion element 120 and increase the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 120. Therefore, a solar cell optimized for high efficiency can be provided. Alkali metal is diffused into the photoelectric conversion element 120 to passivate defects of the photoelectric conversion element 120 and increase the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 120, thereby providing a high-efficiency solar cell. Can be provided. The glass substrate 150 may be a sodalime glass substrate. In contrast, the glass substrate 150 may be a glass substrate that does not contain sodium Na.

前記反射防止膜160は、光源LSから光が入射する入射面を含むことができる。前記光源LSは、太陽であり得る。前記反射防止膜160を通して入射された光は、前記反射防止膜160、前記ガラス基板150、前記アルカリ金属含有膜140、及び前記第2電極130を貫通して前記光電変換素子120に入射され得る。前記反射防止膜160は、光源LSから入射された光が前記ガラス基板150の表面で反射されることを最小化することができる。前記反射防止膜160は、アルミニウムチタニウム酸化物、シリコンチタニウム酸化物、アルミニウムジルコニウム酸化物、ジルコニウムチタニウム酸化物、ハフニウムチタニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、チタニウム酸化物、マグネシウム フッ化物、マグネシウム酸化物、ハフニウム酸化物、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、窒化シリコン酸化物の中で少なくとも何れか1つを含むことができる。   The antireflection film 160 may include an incident surface on which light is incident from the light source LS. The light source LS may be the sun. Light incident through the antireflection film 160 may enter the photoelectric conversion element 120 through the antireflection film 160, the glass substrate 150, the alkali metal-containing film 140, and the second electrode 130. The antireflection film 160 can minimize the light incident from the light source LS from being reflected on the surface of the glass substrate 150. The antireflection film 160 is made of aluminum titanium oxide, silicon titanium oxide, aluminum zirconium oxide, zirconium titanium oxide, hafnium titanium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, magnesium fluoride, magnesium oxide, hafnium oxide. And at least one of aluminum oxide, silicon oxide, and silicon nitride oxide.

本発明の第1実施形態による光電変換素子120の変形実施形態が説明される。図5A及び図5Bは、本発明の第1実施形態による光電変換素子の変形実施形態を説明するための図面である。   A modified embodiment of the photoelectric conversion element 120 according to the first embodiment of the present invention will be described. 5A and 5B are diagrams for explaining a modified embodiment of the photoelectric conversion element according to the first embodiment of the present invention.

図5Aを参照すると、光電変換素子121は、積層された複数のPINダイオード510、520、530を含む多重接合構造であり得る。第1PINダイオード510は、第1導電型の第1半導体層512、前記第1半導体層512の上の真性状態の第2半導体層514、及び前記第2半導体層514の上の第2導電型の第3半導体層516を含むことができる。前記第1PINダイオード510の前記第3半導体層516の上に第2PINダイオード520が配置されることができる。前記第2PINダイオード520は、前記第3半導体層516の上に順に積層された第1導電型の第4半導体層522、真性状態の第5半導体層524、及び第2導電型の第6半導体層526を含むことができる。前記第2PINダイオード520の前記第6半導体層526の上に第3PINダイオードが配置されることができる。前記第3PINダイオードは、前記第6半導体層526の上に順に積層された第1導電型の第7半導体層532、真性状態の第8半導体層534、及び第2導電型の第9半導体層536を含むことができる。前記ダイオード510、520、530は、前記第1導電型の半導体層及び前記第2導電型の半導体層のように2つのタイプ半導体層を含むことができる。即ち、前記ダイオード510、520、530は、PNダイオードであり得る。図面には、3個のPINダイオード510、520、530が図示されているが、前記光電変換素子121は、2つ、又は4つ以上のPINダイオードを含むことができる。   Referring to FIG. 5A, the photoelectric conversion element 121 may have a multi-junction structure including a plurality of stacked PIN diodes 510, 520, and 530. The first PIN diode 510 includes a first conductive type first semiconductor layer 512, an intrinsic second semiconductor layer 514 on the first semiconductor layer 512, and a second conductive type on the second semiconductor layer 514. A third semiconductor layer 516 can be included. A second PIN diode 520 may be disposed on the third semiconductor layer 516 of the first PIN diode 510. The second PIN diode 520 includes a first conductive type fourth semiconductor layer 522, an intrinsic fifth semiconductor layer 524, and a second conductive type sixth semiconductor layer, which are sequentially stacked on the third semiconductor layer 516. 526 may be included. A third PIN diode may be disposed on the sixth semiconductor layer 526 of the second PIN diode 520. The third PIN diode includes a first conductive type seventh semiconductor layer 532, an intrinsic eighth semiconductor layer 534, and a second conductive type ninth semiconductor layer 536, which are sequentially stacked on the sixth semiconductor layer 526. Can be included. The diodes 510, 520, and 530 may include two type semiconductor layers such as the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer. That is, the diodes 510, 520, and 530 may be PN diodes. Although three PIN diodes 510, 520, and 530 are illustrated in the drawing, the photoelectric conversion element 121 may include two or four or more PIN diodes.

図5Bを参照すると、光電変換素子123は、単結晶シリコン層、及び非晶質シリコン層が混合されたHIT(heterojunction with intrinsic thin layer)構造を有することができる。前記光電変換素子123は、順に積層された第1導電型の第1非晶質シリコン層612、真性状態の第2非晶質シリコン層614、第1導電型の単結晶シリコン層620、真性状態の第3非晶質シリコン層616、及び第2導電型の第4非晶質シリコン層618を含むことができる。前記第1導電型は、N形であり得る。前記非晶質シリコン層612、614、616、618は、前記単結晶シリコン層620に比べて厚さが薄いことがあり得る。   Referring to FIG. 5B, the photoelectric conversion element 123 may have a HIT (Heter Junction With Intrinsic Thin Layer) structure in which a single crystal silicon layer and an amorphous silicon layer are mixed. The photoelectric conversion element 123 includes a first conductive type first amorphous silicon layer 612, an intrinsic second amorphous silicon layer 614, a first conductive type single crystal silicon layer 620, an intrinsic state, which are sequentially stacked. The third amorphous silicon layer 616 and the fourth conductivity type fourth amorphous silicon layer 618 may be included. The first conductivity type may be an N type. The amorphous silicon layers 612, 614, 616, and 618 may be thinner than the single crystal silicon layer 620.

本発明の第1実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図1Bは、本発明の第1実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a modified embodiment of the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1B is a view for explaining a solar cell according to a modified embodiment of the first embodiment of the present invention.

図1Bを参照すると、図1Aを参照して説明された第1電極110、及び第2電極130が提供され得る。図1A、図5A、及び図5Bを参照して説明された光電変換素子120、121、123の中の何れか1つが提供され得る。前記第2電極130は、ガラス基板150の上に配置されることができる。前記第2電極130は、前記ガラス基板150と前記光電変換素子120との間に介在され得る。前記ガラス基板150の上に反射防止膜160が配置されることができる。前記ガラス基板150は、前記第2電極130と前記反射防止膜160との間に介在され得る。前記ガラス基板150、及び前記反射防止膜160は、図1Aを参照して説明されたガラス基板150、及び反射防止膜160と同じ物質を含むことができる。   Referring to FIG. 1B, the first electrode 110 and the second electrode 130 described with reference to FIG. 1A may be provided. Any one of the photoelectric conversion elements 120, 121, and 123 described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B may be provided. The second electrode 130 may be disposed on the glass substrate 150. The second electrode 130 may be interposed between the glass substrate 150 and the photoelectric conversion element 120. An antireflection film 160 may be disposed on the glass substrate 150. The glass substrate 150 may be interposed between the second electrode 130 and the antireflection film 160. The glass substrate 150 and the antireflection film 160 may include the same material as the glass substrate 150 and the antireflection film 160 described with reference to FIG. 1A.

前記第1電極110は、前記光電変換素子120と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極110の前記第2面の上にアルカリ金属含有膜140が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜140は、前記第1電極110の前記第2面を覆うことができる。前記第1電極110は、前記アルカリ金属含有膜140と前記光電変換素子120との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜140は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜140に含まれたアルカリ金属は、前記第1電極110を通して前記光電変換素子120に拡散され得る。   The first electrode 110 may include a first surface that contacts the photoelectric conversion element 120 and a second surface that faces the first surface. An alkali metal-containing film 140 may be disposed on the second surface of the first electrode 110. The alkali metal-containing film 140 may cover the second surface of the first electrode 110. The first electrode 110 may be disposed between the alkali metal-containing film 140 and the photoelectric conversion element 120. The alkali metal-containing film 140 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A. The alkali metal contained in the alkali metal-containing film 140 may be diffused into the photoelectric conversion element 120 through the first electrode 110.

本発明の第1実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図1Cは、本発明の第1実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to another modified embodiment of the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1C is a view for explaining a solar cell according to another modified embodiment of the first embodiment of the present invention.

図1Cを参照すると、図1Bを参照して説明された第2電極130、ガラス基板150、及び反射防止膜160が提供され得る。図1A、図5A、及び図5Bを参照して説明された光電変換素子120、121、123の中の何れか1つが提供され得る。前記光電変換素子120は、第1面、及びこれに対向する第2面を含むことができる。前記光電変換素子120の前記第2面は、前記第2電極130と接触することができる。前記光電変換素子120の前記第1面の上に前記第1電極110が配置されることができる。前記第1電極110と前記光電変換素子120との間にアルカリ金属含有膜140が介在され得る。前記アルカリ金属含有膜140は、伝導性を有する物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜140は、前記光電変換素子120の前記第1面、及び前記第1電極110を電気的に連結され得る。前記アルカリ金属含有膜140は、前記光電変換素子120を貫通した光を反射させる反射膜の役割をすることができる。前記アルカリ金属含有膜140で反射された光は、前記光電変換素子120に再入射され得る。前記アルカリ金属含有膜140は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。   Referring to FIG. 1C, the second electrode 130, the glass substrate 150, and the antireflection film 160 described with reference to FIG. 1B may be provided. Any one of the photoelectric conversion elements 120, 121, and 123 described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B may be provided. The photoelectric conversion element 120 may include a first surface and a second surface facing the first surface. The second surface of the photoelectric conversion element 120 may be in contact with the second electrode 130. The first electrode 110 may be disposed on the first surface of the photoelectric conversion element 120. An alkali metal-containing film 140 may be interposed between the first electrode 110 and the photoelectric conversion element 120. The alkali metal-containing layer 140 may include a conductive material. The alkali metal-containing film 140 may electrically connect the first surface of the photoelectric conversion element 120 and the first electrode 110. The alkali metal-containing film 140 may serve as a reflective film that reflects light penetrating the photoelectric conversion element 120. The light reflected by the alkali metal-containing film 140 may be incident on the photoelectric conversion element 120 again. The alkali metal-containing film 140 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A.

本発明の第1実施形態のもう1つの変形実施形態による太陽電池が説明される。図1Dは、本発明の第1実施形態のもう1つの変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to another variant embodiment of the first embodiment of the invention will be described. FIG. 1D is a view for explaining a solar cell according to another modified embodiment of the first embodiment of the present invention.

図1Dを参照すると、図1Aを参照して説明された第2電極130、アルカリ金属含有膜140、ガラス基板150、及び反射防止膜160が提供され得る。図1A、図5A、及び図5Bを参照して説明された光電変換素子120、121、123の中の何れか1つが提供され得る。   Referring to FIG. 1D, the second electrode 130, the alkali metal-containing film 140, the glass substrate 150, and the antireflection film 160 described with reference to FIG. 1A may be provided. Any one of the photoelectric conversion elements 120, 121, and 123 described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B may be provided.

前記光電変換素子120は、第1面、及びこれに対向する第2面を含むことができる。前記光電変換素子120の前記第2面は、前記第2電極130と接触することができる。前記光電変換素子120の前記第1面の上に前記第1電極110が配置されることができる。前記第1電極110と前記光電変換素子120との間に第1追加アルカリ金属含有膜142が介在され得る。前記第1追加アルカリ金属含有膜142は、図1Cを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140であり得る。   The photoelectric conversion element 120 may include a first surface and a second surface facing the first surface. The second surface of the photoelectric conversion element 120 may be in contact with the second electrode 130. The first electrode 110 may be disposed on the first surface of the photoelectric conversion element 120. A first additional alkali metal-containing film 142 may be interposed between the first electrode 110 and the photoelectric conversion element 120. The first additional alkali metal-containing film 142 may be the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1C.

前記第1電極110は、前記第1追加アルカリ金属含有膜142と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極110の前記第2面の上に第2追加アルカリ金属含有膜144が配置されることができる。前記第1電極110は、前記第2追加アルカリ金属含有膜144と前記第1追加アルカリ金属含有膜142との間に配置されることができる。前記第2追加アルカリ金属含有膜144は、前記アルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。   The first electrode 110 may include a first surface that contacts the first additional alkali metal-containing film 142 and a second surface that faces the first surface. A second additional alkali metal-containing film 144 may be disposed on the second surface of the first electrode 110. The first electrode 110 may be disposed between the second additional alkali metal-containing film 144 and the first additional alkali metal-containing film 142. The second additional alkali metal-containing film 144 may include the same material as the alkali metal-containing film 140.

本発明の第2実施形態による太陽電池が説明される。図2Aは、本発明の第2実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2A is a view for explaining a solar cell according to a second embodiment of the present invention.

図2Aを参照すると、基板250の上に順に積層された第1電極210、光電変換素子220、及び第2電極230が提供されている。前記光電変換素子220は、図1A、図5A、及び図5Bを参照して説明された光電変換素子120、121、123中の何れかの1つであり得る。前記第1電極210、及び前記第2電極230は、図1Aを参照して説明された第1電極110、及び第2電極130であり得る。   Referring to FIG. 2A, a first electrode 210, a photoelectric conversion element 220, and a second electrode 230 are sequentially stacked on a substrate 250. The photoelectric conversion element 220 may be any one of the photoelectric conversion elements 120, 121, and 123 described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B. The first electrode 210 and the second electrode 230 may be the first electrode 110 and the second electrode 130 described with reference to FIG. 1A.

前記第1電極210は、前記光電変換素子220に接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を有することができる。前記基板250は、前記第1電極210の前記第2面と直接接触することができる。前記基板250は、図1Aを参照して説明されたガラス基板150と同じことであり得る。これと異なり、前記基板250は、不透明な基板であり得る。例えば、前記基板250は、ステンレス鋼(stainless steel)、銅、プラスチック、セラミック基板、柔軟性を有する高分子膜、又は柔軟性を有する金属膜の中の何れか1つであり得る。   The first electrode 210 may have a first surface that contacts the photoelectric conversion element 220 and a second surface that faces the first surface. The substrate 250 may be in direct contact with the second surface of the first electrode 210. The substrate 250 may be the same as the glass substrate 150 described with reference to FIG. 1A. In contrast, the substrate 250 may be an opaque substrate. For example, the substrate 250 may be any one of a stainless steel, a copper, a plastic, a ceramic substrate, a flexible polymer film, or a flexible metal film.

前記第2電極230の上にアルカリ金属含有膜240が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜240は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜240は、光源LSから光が入射される入射面を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜240の屈折率は、前記第2電極230の屈折率より小さいことがあり得る。前記アルカリ金属含有膜240は、前記光源LSから入射された光の反射を最小化させられる。   An alkali metal-containing layer 240 may be disposed on the second electrode 230. The alkali metal-containing film 240 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A. The alkali metal-containing film 240 may include an incident surface on which light is incident from the light source LS. The refractive index of the alkali metal-containing film 240 may be smaller than the refractive index of the second electrode 230. The alkali metal-containing film 240 can minimize reflection of light incident from the light source LS.

前記アルカリ金属含有膜240を貫通して、前記第2電極230と接触する金属格子246(metal grid)が配置されることができる。前記金属格子246は、前記アルカリ金属含有膜240から突出され得る。前記金属格子246は、銀Ag、金Au、白金Pt、ニッケルNi、銅Cu、炭素C、クロムCr、アルミニウムAl、チタニウムTi、モリブデンMo、又はタングステンWの中の少なくとも何れか1つを含むことができる。前記金属格子246の伝導性は、前記第2電極230の伝導性より高いことがあり得る。前記金属格子246の低い抵抗のため、光源LSによって前記光電変換素子220の内に形成されたキャリアが少なく消耗され、前記第2電極230に収集され、DC、又はACロード素子に伝達できる。前記第2電極230の上に前記アルカリ金属含有膜240を形成した後、前記金属格子246が形成されることができる。この場合、前記金属格子246を形成した後、熱処理を通し前記金属格子246内の金属が前記アルカリ金属含有膜240に拡散され、前記第2電極230と前記金属格子246が電気的に連結され得る。   A metal grid 246 may be disposed through the alkali metal-containing layer 240 to be in contact with the second electrode 230. The metal grid 246 may protrude from the alkali metal-containing film 240. The metal lattice 246 includes at least one of silver Ag, gold Au, platinum Pt, nickel Ni, copper Cu, carbon C, chromium Cr, aluminum Al, titanium Ti, molybdenum Mo, and tungsten W. Can do. The conductivity of the metal grid 246 may be higher than the conductivity of the second electrode 230. Due to the low resistance of the metal grid 246, a small amount of carriers formed in the photoelectric conversion element 220 are consumed by the light source LS, collected by the second electrode 230, and transmitted to the DC or AC load element. After the alkali metal-containing layer 240 is formed on the second electrode 230, the metal lattice 246 may be formed. In this case, after the metal grid 246 is formed, the metal in the metal grid 246 is diffused into the alkali metal-containing film 240 through a heat treatment, and the second electrode 230 and the metal grid 246 can be electrically connected. .

本発明の第2実施形態による金属格子が説明される。図6Aは、本発明の第2実施形態による金属格子を説明するための平面図である。図2Aは、図6AのI−I’に沿って切取した断面図である。   A metal grid according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6A is a plan view for explaining a metal grid according to a second embodiment of the present invention. 2A is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 6A.

図2A、及び図6Aを参照すると、前記金属格子246は、前記光電変換素子220の前記第2面と平行した第1方向に延長され得る。前記金属格子246は、前記光電変換素子220の前記第2面と平行して、前記第1方向と交差する第2方向に延長され得る。前記第2方向は、前記第1方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子246は、前記第1方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。   Referring to FIGS. 2A and 6A, the metal grid 246 may be extended in a first direction parallel to the second surface of the photoelectric conversion element 220. The metal grid 246 may be extended in a second direction that intersects the first direction in parallel with the second surface of the photoelectric conversion element 220. The second direction may intersect the first direction at a right angle. On the other hand, the metal grid 246 may be composed of a plurality of conductive lines extending in the first direction.

本発明の第2実施形態の変形実施形態による金属格子が説明される。図6Bは、本発明の第2実施形態の変形実施形態による金属格子を説明するための斜視図である。   A metal grid according to a variant embodiment of the second embodiment of the invention will be described. FIG. 6B is a perspective view for explaining a metal grid according to a modified embodiment of the second embodiment of the present invention.

図6Bを参照すると、前記金属格子246は、前記アルカリ金属含有膜240、及び前記第2電極230との間に介在されながら、前記金属格子246は、前記光電変換素子220の前記第2面と平行した第1方向に延長され得る。前記金属格子246は、前記光電変換素子220の前記第2面と平行して、前記第1方向と交差する第2方向に延長され得る。前記第2方向は、前記第1方向と直角に交差することができる。この場合、前記金属格子246が前記第2電極230の上に形成されて、その後に前記アルカリ金属含有膜240が形成されることができる。反面、前記金属格子246は、前記第1方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。   Referring to FIG. 6B, the metal grid 246 is interposed between the alkali metal-containing film 240 and the second electrode 230, and the metal grid 246 is connected to the second surface of the photoelectric conversion element 220. It can be extended in a parallel first direction. The metal grid 246 may be extended in a second direction that intersects the first direction in parallel with the second surface of the photoelectric conversion element 220. The second direction may intersect the first direction at a right angle. In this case, the metal grid 246 may be formed on the second electrode 230 and then the alkali metal-containing film 240 may be formed. On the other hand, the metal grid 246 may be composed of a plurality of conductive lines extending in the first direction.

本発明の第2実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図2Bは、本発明の第2実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a modified embodiment of the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2B is a view for explaining a solar cell according to a modified embodiment of the second embodiment of the present invention.

図2Bを参照すると、図2Aを参照して説明された光電変換素子220、第2電極230、アルカリ金属含有膜240、及び金属格子246が提供され得る。前記光電変換素子220は、第1面、及びこれに対向する第2面を含むことができる。前記光電変換素子220の前記第2面は、前記第2電極230と接触することができる。前記光電変換素子220の前記第1面の上に前記第1電極210が配置されることができる。前記第1電極210は、図2Aを参照して説明された第1電極210と同じ物質を含むことができる。   Referring to FIG. 2B, the photoelectric conversion element 220, the second electrode 230, the alkali metal-containing film 240, and the metal lattice 246 described with reference to FIG. 2A may be provided. The photoelectric conversion element 220 may include a first surface and a second surface facing the first surface. The second surface of the photoelectric conversion element 220 may be in contact with the second electrode 230. The first electrode 210 may be disposed on the first surface of the photoelectric conversion element 220. The first electrode 210 may include the same material as the first electrode 210 described with reference to FIG. 2A.

前記第1電極210と前記光電変換素子220との間に追加アルカリ金属含有膜242が介在され得る。前記第1電極210は、前記追加アルカリ金属含有膜242に接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を有することができる。前記第1電極210の前記第2面の上に基板250が配置されることができる。前記基板250は、図2Aを参照して説明された基板250であり得る。   An additional alkali metal-containing film 242 may be interposed between the first electrode 210 and the photoelectric conversion element 220. The first electrode 210 may have a first surface that contacts the additional alkali metal-containing film 242 and a second surface that faces the first surface. A substrate 250 may be disposed on the second surface of the first electrode 210. The substrate 250 may be the substrate 250 described with reference to FIG. 2A.

前記追加アルカリ金属含有膜242は、伝導性を有する物質を含むことができる。前記追加アルカリ金属含有膜242は、前記光電変換素子220の前記第1面、及び前記第1電極210を電気的に連結され得る。前記追加アルカリ金属含有膜242は、前記光電変換素子220を貫通した光を反射させる反射膜の役割をすることができる。前記追加アルカリ金属含有膜242で反射された光は、前記光電変換素子220に再入射され得る。前記追加アルカリ金属含有膜242は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。   The additional alkali metal-containing film 242 may include a conductive material. The additional alkali metal-containing film 242 may electrically connect the first surface of the photoelectric conversion element 220 and the first electrode 210. The additional alkali metal-containing film 242 may serve as a reflective film that reflects light penetrating the photoelectric conversion element 220. The light reflected by the additional alkali metal-containing film 242 may be incident on the photoelectric conversion element 220 again. The additional alkali metal-containing film 242 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A.

本発明の第2実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図2Cは、本発明の第2実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to another modified embodiment of the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2C is a view for explaining a solar cell according to another modified embodiment of the second embodiment of the present invention.

図2Cを参照すると、図2Bを参照して説明された基板250、第1電極210、追加アルカリ金属含有膜242、光電変換素子220、第2電極230、及びアルカリ金属含有膜240が提供され得る。図2A、及び図6Aを参照して説明された金属格子246が提供され得る。   Referring to FIG. 2C, the substrate 250, the first electrode 210, the additional alkali metal-containing film 242, the photoelectric conversion element 220, the second electrode 230, and the alkali metal-containing film 240 described with reference to FIG. 2B may be provided. . The metal grid 246 described with reference to FIGS. 2A and 6A may be provided.

前記アルカリ金属含有膜240の上に反射防止膜260が提供され得る。前記反射防止膜260は、前記アルカリ金属含有膜240を覆うことができる。前記アルカリ金属含有膜240は、前記反射防止膜260と前記第2電極230との間に配置されることができる。前記反射防止膜260は、図1Aを参照して説明された反射防止膜260と同じ物質を含むことができる。前記反射防止膜260は、光源LSから光が入射される入射面を含むことができる。前記反射防止膜260は、前記光源LSから入射された光の反射を最小化させられる。   An antireflection film 260 may be provided on the alkali metal-containing film 240. The antireflection film 260 may cover the alkali metal-containing film 240. The alkali metal-containing film 240 may be disposed between the antireflection film 260 and the second electrode 230. The antireflection layer 260 may include the same material as the antireflection layer 260 described with reference to FIG. 1A. The antireflection film 260 may include an incident surface on which light is incident from the light source LS. The antireflection film 260 can minimize reflection of light incident from the light source LS.

前記金属格子246は、前記アルカリ金属含有膜240、及び前記反射防止膜260を貫通して、前記第2電極240と接触することができる。これと異なり、図6Bを参照して説明されたように、前記金属格子246は、前記第2電極230と前記アルカリ金属含有膜240との間に提供され得る。   The metal grid 246 may be in contact with the second electrode 240 through the alkali metal-containing film 240 and the antireflection film 260. In contrast, as described with reference to FIG. 6B, the metal grid 246 may be provided between the second electrode 230 and the alkali metal-containing film 240.

本発明の第3実施形態による太陽電池が説明される。図3Aは、本発明の第3実施形態による太陽電池を説明するための図面である。本発明の第3実施形態による太陽電池は、透明な太陽電池であり得る。   A solar cell according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3A is a view for explaining a solar cell according to a third embodiment of the present invention. The solar cell according to the third embodiment of the present invention may be a transparent solar cell.

図3Aを参照すると、順に積層された第1電極310、光電変換素子320、及び第2電極330が提供され得る。前記第1電極310、及び前記第2電極330は、透明で伝導性を有する物質を含むことができる。例えば、前記第1電極310、及び前記第2電極330は、ZnO:Al、ZnO:Ga、ZnO:B、ZnO:Cd、InSnO、ITO、SnO、SnO:F、RuO、IrO、又はCuOの中に何れか1つを含むことができる。前記光電変換素子320は、図1A、図5A、及び図5Bを参照して説明された光電変換素子120、121、123中の何れか1つであり得る。 Referring to FIG. 3A, a first electrode 310, a photoelectric conversion element 320, and a second electrode 330 that are sequentially stacked may be provided. The first electrode 310 and the second electrode 330 may include a transparent and conductive material. For example, the first electrode 310 and the second electrode 330 may be ZnO: Al, ZnO: Ga, ZnO: B, ZnO: Cd, InSnO, ITO, SnO 2 , SnO: F, RuO 2 , IrO 2 , or Any one of Cu 2 O can be included. The photoelectric conversion element 320 may be any one of the photoelectric conversion elements 120, 121, and 123 described with reference to FIGS. 1A, 5A, and 5B.

前記アルカリ金属含有膜340は、ガラス基板350の上に形成され、ガラス基板350の反対面は、前記反射防止膜360でコーティングされ得る。前記アルカリ金属含有膜340は、前記ガラス基板350、及び前記第2電極330との間に配置されることができる。前記ガラス基板350は、前記反射防止膜360と前記アルカリ金属含有膜340との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜340、前記ガラス基板350、及び前記反射防止膜360は、各々図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140、ガラス基板150、及び反射防止膜160であり得る。   The alkali metal-containing film 340 may be formed on the glass substrate 350, and the opposite surface of the glass substrate 350 may be coated with the antireflection film 360. The alkali metal-containing film 340 may be disposed between the glass substrate 350 and the second electrode 330. The glass substrate 350 may be disposed between the antireflection film 360 and the alkali metal-containing film 340. The alkali metal-containing film 340, the glass substrate 350, and the antireflection film 360 may be the alkali metal-containing film 140, the glass substrate 150, and the antireflection film 160 described with reference to FIG. 1A, respectively.

前記第1電極310は、前記光電変換素子320と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極310の前記第2面に金属格子316が配置されることができる。前記金属格子316は、前記第1電極310の前記第2面から突出され得る。前記金属格子316は、図6Aを参照して説明された金属格子246のように前記光電変換素子320の前記第2面と平行した第1方向、及び前記光電変換素子320の前記第2面と平行して前記第1方向と交差する第2方向に延長され得る。前記第2方向は、前記第1方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子316は、前記第1方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。   The first electrode 310 may include a first surface that contacts the photoelectric conversion element 320 and a second surface that faces the first surface. A metal grid 316 may be disposed on the second surface of the first electrode 310. The metal grid 316 may protrude from the second surface of the first electrode 310. The metal grid 316 includes a first direction parallel to the second surface of the photoelectric conversion element 320 as in the metal grid 246 described with reference to FIG. 6A, and the second surface of the photoelectric conversion element 320. It may extend in a second direction that is parallel to the first direction. The second direction may intersect the first direction at a right angle. On the other hand, the metal grid 316 may be composed of a plurality of conductive lines extending in the first direction.

前記金属格子316は、図2Aを参照して説明された金属格子246と同じ物質を含むことができる。前記金属格子316の伝導性は、前記第1電極310の伝導性より高いことがあり得る。   The metal grid 316 may include the same material as the metal grid 246 described with reference to FIG. 2A. The conductivity of the metal grid 316 may be higher than the conductivity of the first electrode 310.

金属格子316の高い導電性のため、光源LSによって前記光電変換素子320の内に形成されたキャリアが少なく消耗され、前記第1電極310に収集され、DC、又はACロード素子に伝達できる。   Due to the high conductivity of the metal grid 316, a small amount of carriers formed in the photoelectric conversion element 320 are consumed by the light source LS, collected by the first electrode 310, and transmitted to a DC or AC load element.

本発明の第3実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図3Bは、本発明の第3実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a modified embodiment of the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3B is a view for explaining a solar cell according to a modified embodiment of the third embodiment of the present invention.

図3Bを参照すると、図3Aを参照して説明された第1電極310、光電変換素子320、及び第2電極330が提供され得る。前記第1電極310は、電荷補償剤を含むことができる。前記電荷補償剤は、ハロゲン元素、又は6族元素であり得る。例えば、前記第2電極130は、フッ素F、塩素Cl、臭素Br、ヨードI、酸素O、硫黄S、セレニウムSe、又はテルルTeの中の何れか1つを含むことができる。前記電荷補償剤は、前記第1電極310の伝導性を増加させられる。   Referring to FIG. 3B, the first electrode 310, the photoelectric conversion element 320, and the second electrode 330 described with reference to FIG. 3A may be provided. The first electrode 310 may include a charge compensator. The charge compensator may be a halogen element or a group 6 element. For example, the second electrode 130 may include any one of fluorine F, chlorine Cl, bromine Br, iodo I, oxygen O, sulfur S, selenium Se, and tellurium Te. The charge compensator can increase the conductivity of the first electrode 310.

前記第2電極330の上にガラス基板350が配置されることができる。前記第2電極330は、前記ガラス基板350、及び前記光電変換素子320との間に配置されることができる。前記ガラス基板350の上に反射防止膜360が配置されることができる。前記ガラス基板350は、前記反射防止膜360と前記第2電極330との間に配置されることができる。前記ガラス基板350、及び前記反射防止膜360は、図3Aを参照して説明されたガラス基板350、及び反射防止膜360と各々同じ物質を含むことができる。   A glass substrate 350 may be disposed on the second electrode 330. The second electrode 330 may be disposed between the glass substrate 350 and the photoelectric conversion element 320. An anti-reflection layer 360 may be disposed on the glass substrate 350. The glass substrate 350 may be disposed between the antireflection film 360 and the second electrode 330. The glass substrate 350 and the antireflection film 360 may each include the same material as the glass substrate 350 and the antireflection film 360 described with reference to FIG. 3A.

前記第1電極310は、前記光電変換素子320と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極310の前記第2面の上にアルカリ金属含有膜342が配置されることができる。前記第1電極310は、前記アルカリ金属含有膜342と前記光電変換素子320との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜342は、入射された光の第1波長帯域に対する反射率が第2波長帯域に対する反射率より高いことがあり得る。前記第1波長帯域と前記第2波長帯域とは、相異なる波長帯域であり得る。例えば、前記第1波長帯域は、赤外線、又は紫外線を含み、前記第2波長帯域は、可視光線を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜342で反射された第1波長帯域の光は、前記光電変換素子320に入射して、また前記アルカリ金属含有膜342で反射され、再入射された光によって前記光電変換素子320内にキャリア(例えば、ホール、又は電子)を発生させられる。   The first electrode 310 may include a first surface that contacts the photoelectric conversion element 320 and a second surface that faces the first surface. An alkali metal-containing film 342 may be disposed on the second surface of the first electrode 310. The first electrode 310 may be disposed between the alkali metal-containing film 342 and the photoelectric conversion element 320. The alkali metal-containing film 342 may have a higher reflectance for incident light in the first wavelength band than in the second wavelength band. The first wavelength band and the second wavelength band may be different wavelength bands. For example, the first wavelength band may include infrared light or ultraviolet light, and the second wavelength band may include visible light. The light in the first wavelength band reflected by the alkali metal-containing film 342 enters the photoelectric conversion element 320, and is reflected by the alkali metal-containing film 342 and re-enters the photoelectric conversion element 320. Carriers (for example, holes or electrons) can be generated in the inside.

前記第1波長帯域、及び前記第2波長帯域は、前記アルカリ金属含有膜342の光学的厚さにより調節され得る。前記光学的厚さは、媒質の屈折率と媒質の物理的厚さとの乗算である。前記アルカリ金属含有膜342の屈折率は、前記アルカリ金属含有膜342を構成する物質の組成比によって変わることができる。前記アルカリ金属含有膜342は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。   The first wavelength band and the second wavelength band may be adjusted by the optical thickness of the alkali metal-containing film 342. The optical thickness is a product of the refractive index of the medium and the physical thickness of the medium. The refractive index of the alkali metal-containing film 342 can be changed according to the composition ratio of the substances constituting the alkali metal-containing film 342. The alkali metal-containing film 342 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A.

前記アルカリ金属含有膜342を貫通して、前記第1電極310と接触する金属格子316が配置されることができる。前記金属格子316は、図6Aを参照して説明された金属格子246のように前記光電変換素子320の前記第2面と平行した第1方向、及び前記光電変換素子320の前記第2面と平行して前記第1方向と交差する第2方向に延長され得る。前記第2方向は、前記第1方向と直角に交差することができる。反面、前記金属格子316は、前記第1方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。前記金属格子316は、図3Aを参照して説明された金属格子316と同じ物質を含むことができる。前記金属格子316は、前記アルカリ金属含有膜342、及び前記第1電極310から突出され得る。これと異なり、前記金属格子316は、図6Bを参照して説明されたように前記アルカリ金属含有膜342と前記第1電極310との間に介在され得る。   A metal grid 316 may be disposed through the alkali metal-containing film 342 and in contact with the first electrode 310. The metal grid 316 includes a first direction parallel to the second surface of the photoelectric conversion element 320 as in the metal grid 246 described with reference to FIG. 6A, and the second surface of the photoelectric conversion element 320. It may extend in a second direction that is parallel to the first direction. The second direction may intersect the first direction at a right angle. On the other hand, the metal grid 316 may be composed of a plurality of conductive lines extending in the first direction. The metal grid 316 may include the same material as the metal grid 316 described with reference to FIG. 3A. The metal grid 316 may protrude from the alkali metal-containing film 342 and the first electrode 310. In contrast, the metal lattice 316 may be interposed between the alkali metal-containing film 342 and the first electrode 310 as described with reference to FIG. 6B.

本発明の第3実施形態の他の変形実施形態による太陽電池が説明される。図3Cは、本発明の第3実施形態の他の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to another modified embodiment of the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3C is a view for explaining a solar cell according to another modified embodiment of the third embodiment of the present invention.

図3Cを参照すると、図3Aを参照して説明された第1電極310、光電変換素子320、第2電極330、アルカリ金属含有膜340、ガラス基板350、反射防止膜360、及び金属格子316が提供され得る。前記第1電極310は、前記光電変換素子320と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極310の前記第2面の上に追加アルカリ金属含有膜342が配置されることができる。前記第1電極310は、前記追加アルカリ金属含有膜342と前記光電変換素子320との間に配置されることができる。前記追加アルカリ金属含有膜342は、図3Bを参照して説明されたアルカリ金属含有膜340であり得る。前記金属格子316は、前記追加アルカリ金属含有膜342を貫通して、前記第1電極310と接触することができる。   Referring to FIG. 3C, the first electrode 310, the photoelectric conversion element 320, the second electrode 330, the alkali metal-containing film 340, the glass substrate 350, the antireflection film 360, and the metal lattice 316 described with reference to FIG. Can be provided. The first electrode 310 may include a first surface that contacts the photoelectric conversion element 320 and a second surface that faces the first surface. An additional alkali metal-containing film 342 may be disposed on the second surface of the first electrode 310. The first electrode 310 may be disposed between the additional alkali metal-containing film 342 and the photoelectric conversion element 320. The additional alkali metal-containing film 342 may be the alkali metal-containing film 340 described with reference to FIG. 3B. The metal grid 316 may be in contact with the first electrode 310 through the additional alkali metal-containing layer 342.

本発明の第4実施形態による太陽電池が説明される。図4Aは、本発明の第4実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4A is a view for explaining a solar cell according to a fourth embodiment of the present invention.

図4Aを参照すると、光電変換素子420が提供され得る。前記光電変換素子420は、入射された太陽光によってキャリア(例えば、ホール、又は電子)を発生させられる。前記光電変換素子420は、第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記光電変換素子420は、第1導電型の半導体層、及び前記第1導電型半導体層の上の第2導電型半導体層を含むことができる。前記第1導電型半導体層と前記第2導電型半導体層とは、互いに接触することができる。前記第1導電型と前記第2導電型とは、相異なる導電型であり得る。前記光電変換素子420の前記第1面と前記第2面とは、相異なる導電型の半導体層に含まれた面(surface)であり得る。例えば、前記光電変換素子420の前記第1面は、N形半導体層に含まれた面(surface)であり、前記光電変換素子420の前記第2面は、P形半導体層に含まれた面(surface)であり得る。前記光電変換素子420は、Si、SiGe、CuInSe、CuInS、CuInGaSe又はCuInGaSである、CdS、ZnO、ZnS、CuZnSnS、CuZnSnSe、CuO、GaAs、GaInAs、GaInAlAs、又はInPの中の何れか1つを含むことができる。前記光電変換素子420は、有機物半導体材料を含むことができる。 Referring to FIG. 4A, a photoelectric conversion element 420 may be provided. The photoelectric conversion element 420 generates carriers (for example, holes or electrons) by incident sunlight. The photoelectric conversion element 420 may include a first surface and a second surface opposite to the first surface. The photoelectric conversion element 420 may include a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer on the first conductive type semiconductor layer. The first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer may be in contact with each other. The first conductivity type and the second conductivity type may be different conductivity types. The first surface and the second surface of the photoelectric conversion element 420 may be surfaces included in semiconductor layers having different conductivity types. For example, the first surface of the photoelectric conversion element 420 is a surface included in an N-type semiconductor layer, and the second surface of the photoelectric conversion element 420 is a surface included in a P-type semiconductor layer. (Surface). The photoelectric conversion element 420 is one of CdS, ZnO, ZnS, CuZnSnS, CuZnSnSe, Cu 2 O, GaAs, GaInAs, GaInAlAs, or InP, which is Si, SiGe, CuInSe, CuInS, CuInGaSe, or CuInGaS. Can be included. The photoelectric conversion element 420 may include an organic semiconductor material.

前記光電変換素子420の前記第1面は、第1電極410に連結され得る。前記第1電極410は、図1Aを参照して説明された第1電極110であり得る。   The first surface of the photoelectric conversion element 420 may be connected to the first electrode 410. The first electrode 410 may be the first electrode 110 described with reference to FIG. 1A.

前記光電変換素子420の前記第1面の上にアルカリ金属含有膜440が配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜440は、前記光電変換素子420の前記第1面と直接接続することができる。前記光電変換素子420は、前記アルカリ金属含有膜440と前記第1電極410との間に配置されることができる。前記アルカリ金属含有膜440は、光源LSから入射された光の反射を減少させる反射防止膜の機能を遂行することができる。前記アルカリ金属含有膜440は、図1Aを参考して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。前記アルカリ金属含有膜440に含まれたアルカリ金属は、直接的に前記光電変換素子420に拡散され、前記光電変換素子420の光電変換効率を増加させられる。前記アルカリ金属含有膜440と接続する前記光電変換素子420の部分は、薄膜蒸着法を利用して形成された非晶質、マイクロ結晶質、又は多結晶質膜であり得る。   An alkali metal-containing film 440 may be disposed on the first surface of the photoelectric conversion element 420. The alkali metal-containing film 440 can be directly connected to the first surface of the photoelectric conversion element 420. The photoelectric conversion element 420 may be disposed between the alkali metal-containing film 440 and the first electrode 410. The alkali metal-containing film 440 may function as an antireflection film that reduces reflection of light incident from the light source LS. The alkali metal-containing film 440 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A. Alkali metal contained in the alkali metal-containing film 440 is directly diffused into the photoelectric conversion element 420, and the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 420 is increased. The portion of the photoelectric conversion element 420 connected to the alkali metal-containing film 440 may be an amorphous, microcrystalline, or polycrystalline film formed using a thin film deposition method.

前記光電変換素子420の前記第2面は、第2電極430に連結され得る。前記第2電極430は、前記光電変換素子420と接触する金属格子(Grid)の形態であり得る。前記第2電極430は、前記アルカリ金属含有膜440を貫通して前記光電変換素子420と直接接触することができる。前記第2電極430は、前記アルカリ金属含有膜440から突出され得る。前記第2電極430は、図6を参照して説明された金属格子246のように前記光電変換素子420の前記第2面と平行した第1方向、及び前記光電変換素子420の前記第2面と平行して前記第1方向と交差する第2方向に延長され得る。前記第2方向は、前記第1方向と直角に交差することができる。反面、前記第2電極430は、前記第1方向に延長する複数の導電ラインで構成され得る。   The second surface of the photoelectric conversion element 420 may be connected to the second electrode 430. The second electrode 430 may be in the form of a metal grid that is in contact with the photoelectric conversion element 420. The second electrode 430 may be in direct contact with the photoelectric conversion element 420 through the alkali metal-containing film 440. The second electrode 430 may protrude from the alkali metal-containing film 440. The second electrode 430 includes a first direction parallel to the second surface of the photoelectric conversion element 420 and the second surface of the photoelectric conversion element 420 as in the metal lattice 246 described with reference to FIG. And extend in a second direction that intersects the first direction. The second direction may intersect the first direction at a right angle. On the other hand, the second electrode 430 may be composed of a plurality of conductive lines extending in the first direction.

前記第2電極430は、図2Aを参照して説明された金属格子246と同じ物質を含むことができる。   The second electrode 430 may include the same material as the metal grid 246 described with reference to FIG. 2A.

本発明の第4実施形態の変形実施形態による太陽電池が説明される。図4Bは、本発明の第4実施形態の変形実施形態による太陽電池を説明するための図面である。   A solar cell according to a modified embodiment of the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4B is a view for explaining a solar cell according to a modified embodiment of the fourth embodiment of the present invention.

図4Bを参照すると、図4Aを参照して説明された第1電極410、光電変換素子420、第2電極430、及びアルカリ金属含有膜440が提供されている。前記第1電極410は、前記光電変換素子420と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含むことができる。前記第1電極410の前記第2面の上に追加アルカリ金属含有膜442が配置されることができる。前記第1電極410は、前記追加アルカリ金属含有膜442と前記光電変換素子420との間に配置されることができる。前記追加アルカリ金属含有膜442は、図1Aを参照して説明されたアルカリ金属含有膜140と同じ物質を含むことができる。   Referring to FIG. 4B, the first electrode 410, the photoelectric conversion element 420, the second electrode 430, and the alkali metal-containing film 440 described with reference to FIG. 4A are provided. The first electrode 410 may include a first surface that contacts the photoelectric conversion element 420 and a second surface that faces the first surface. An additional alkali metal-containing film 442 may be disposed on the second surface of the first electrode 410. The first electrode 410 may be disposed between the additional alkali metal-containing film 442 and the photoelectric conversion element 420. The additional alkali metal-containing film 442 may include the same material as the alkali metal-containing film 140 described with reference to FIG. 1A.

前記アルカリ金属含有膜440内のアルカリ金属は、直接的に前記光電変換素子420に拡散でき、前記追加アルカリ金属含有膜442内のアルカリ金属は、前記第1電極410を通して前記光電変換素子420に拡散することができる。   The alkali metal in the alkali metal-containing film 440 can be directly diffused into the photoelectric conversion element 420, and the alkali metal in the additional alkali metal-containing film 442 is diffused into the photoelectric conversion element 420 through the first electrode 410. can do.

110、210、310、410 第1電極
120、220、320、420 光電変換素子
130、230、330、430 第2電極
140、240、340、440 アルカリ金属含有膜
150、250、350、450 ガラス基板
160、260、360、460 反射防止膜
246、316 金属格子
110, 210, 310, 410 First electrode 120, 220, 320, 420 Photoelectric conversion element 130, 230, 330, 430 Second electrode 140, 240, 340, 440 Alkali metal-containing film 150, 250, 350, 450 Glass substrate 160, 260, 360, 460 Antireflection film 246, 316 Metal lattice

Claims (19)

第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含む光電変換素子と、
前記光電変換素子の前記第1面に連結された第1電極と、
前記光電変換素子の前記第2面に連結された第2電極と、
前記第1電極、及び前記第2電極の中の何れか1つの電極と接触するアルカリ金属含有膜と、を有し、
前記光電変換素子はCuInGaSeである太陽電池。
A photoelectric conversion element including a first surface and a second surface facing the first surface;
A first electrode connected to the first surface of the photoelectric conversion element;
A second electrode connected to the second surface of the photoelectric conversion element;
An alkali metal-containing film in contact with any one of the first electrode and the second electrode;
The photoelectric conversion element is a solar cell made of CuInGaSe.
前記アルカリ金属含有膜は、前記第2電極の上に配置され、反射防止膜の機能を行い、
前記第2電極は、前記アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に介在された請求項1に記載の太陽電池。
The alkali metal-containing film is disposed on the second electrode and functions as an antireflection film,
The solar cell according to claim 1, wherein the second electrode is interposed between the alkali metal-containing film and the photoelectric conversion element.
前記アルカリ金属含有膜の上に配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、
前記アルカリ金属含有膜は、前記ガラス基板と前記第2電極との間に配置され、
前記ガラス基板は、前記反射防止膜と前記アルカリ金属含有膜との間に配置され、
前記アルカリ金属含有膜の屈折率は、前記ガラス基板の屈折率より大きく、前記第2電極の屈折率より小さい請求項2に記載の太陽電池。
A glass substrate disposed on the alkali metal-containing film;
An antireflection film disposed on the glass substrate,
The alkali metal-containing film is disposed between the glass substrate and the second electrode,
The glass substrate is disposed between the antireflection film and the alkali metal-containing film,
The solar cell according to claim 2, wherein a refractive index of the alkali metal-containing film is larger than a refractive index of the glass substrate and smaller than a refractive index of the second electrode.
前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、
前記第1電極の前記第2面を覆う基板と、
前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第2電極と接触する金属格子と、をさらに含む請求項2に記載の太陽電池。
The first electrode includes a first surface that contacts the photoelectric conversion element, and a second surface that faces the first surface,
A substrate covering the second surface of the first electrode;
The solar cell according to claim 2, further comprising: a metal grid that penetrates through the alkali metal-containing film and contacts the second electrode.
前記アルカリ金属含有膜の上に配置された反射防止膜をさらに含み、
前記金属格子は、前記反射防止膜をさらに貫通する請求項4に記載の太陽電池。
Further comprising an antireflection film disposed on the alkali metal-containing film,
The solar cell according to claim 4, wherein the metal grid further penetrates the antireflection film.
前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、
前記アルカリ金属含有膜は、前記第1電極の前記第2面を覆う請求項1に記載の太陽電池。
The first electrode includes a first surface that contacts the photoelectric conversion element, and a second surface that faces the first surface,
The solar cell according to claim 1, wherein the alkali metal-containing film covers the second surface of the first electrode.
前記第2電極の上に配置されたガラス基板と、
前記ガラス基板の上に配置された反射防止膜と、をさらに含み、
前記ガラス基板は、前記第2電極と前記反射防止膜との間に配置された請求項6に記載の太陽電池。
A glass substrate disposed on the second electrode;
An antireflection film disposed on the glass substrate,
The solar cell according to claim 6, wherein the glass substrate is disposed between the second electrode and the antireflection film.
前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記第1電極と接触する金属格子をさらに含む請求項7に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 7, further comprising a metal lattice that penetrates through the alkali metal-containing film and contacts the first electrode. 前記アルカリ金属含有膜は、入射された光の第1波長帯域に対する反射率が第2波長帯域に対する反射率より高く、
前記第1波長帯域と前記第2波長帯域とが相異なる請求項6に記載の太陽電池。
The alkali metal-containing film has a higher reflectance with respect to the first wavelength band of incident light than a reflectance with respect to the second wavelength band,
The solar cell according to claim 6, wherein the first wavelength band and the second wavelength band are different.
前記第2波長帯域は、可視光線を含む請求項9に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 9, wherein the second wavelength band includes visible light. 前記第2電極の上に配置された追加アルカリ金属含有膜をさらに含み、
前記第2電極は、前記追加アルカリ金属含有膜と前記光電変換素子との間に配置された請求項6に記載の太陽電池。
Further comprising an additional alkali metal-containing film disposed on the second electrode;
The solar cell according to claim 6, wherein the second electrode is disposed between the additional alkali metal-containing film and the photoelectric conversion element.
前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の上部面を覆い、反射防止膜の機能を行い、
前記第2電極は、前記アルカリ金属含有膜を貫通して前記光電変換素子に連結された金属格子である請求項1に記載の太陽電池。
The alkali metal-containing film covers the upper surface of the photoelectric conversion element, performs the function of an antireflection film,
The solar cell according to claim 1, wherein the second electrode is a metal grid that penetrates the alkali metal-containing film and is connected to the photoelectric conversion element.
前記第1電極は、前記光電変換素子と接触する第1面、及び前記第1面に対向する第2面を含み、
前記第1電極の前記第2面を覆う追加アルカリ金属含有膜をさらに含む請求項12に記載の太陽電池。
The first electrode includes a first surface that contacts the photoelectric conversion element, and a second surface that faces the first surface,
The solar cell according to claim 12, further comprising an additional alkali metal-containing film covering the second surface of the first electrode.
前記アルカリ金属含有膜は、前記光電変換素子の前記第1面と前記第1電極との間に配置され、前記光電変換素子と前記第1電極を電気的に連結する請求項1に記載の太陽電池。   2. The sun according to claim 1, wherein the alkali metal-containing film is disposed between the first surface of the photoelectric conversion element and the first electrode, and electrically connects the photoelectric conversion element and the first electrode. battery. 前記アルカリ金属含有膜と接触された電極は、ハロゲン元素、及び6族元素を含む請求項1に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the electrode in contact with the alkali metal-containing film contains a halogen element and a Group 6 element. 前記アルカリ金属含有膜内のアルカリ金属は、酸素、ホウ素、水素、又はフッ素と結合された請求項1に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the alkali metal in the alkali metal-containing film is bonded to oxygen, boron, hydrogen, or fluorine. 前記アルカリ金属含有膜は、NaF、NaO、NaAlO、NaO−Al−nSiO(nは、整数)、NaBO、Na、NaBH、Na、NaBH、Na、NaSi、NaSiO、及びNaSiOの化合物状態において、何れか1つであるアルカリ金属を含む請求項1に記載の太陽電池。 Wherein the alkali metal-containing film, NaF, NaO, NaAlO 2, Na 2 O-Al 2 O 3 -nSiO 2 (n is an integer), NaBO 2, Na 2 B 4 O 7, NaBH 4, Na 2 C 2, 2. The solar cell according to claim 1, comprising an alkali metal which is any one in a compound state of NaBH 4 , Na 2 O 2 , Na 2 Si 2 O 5 , Na 2 SiO 3 , and Na 4 SiO 4 . 前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属の量は、5〜20wt%である請求項1に記載の太陽電池。   The solar cell according to claim 1, wherein the amount of alkali metal in the alkali metal-containing film is 5 to 20 wt%. 前記アルカリ金属含有膜の内のアルカリ金属の一部は、前記アルカリ金属含有膜と接触する電極を貫通して前記光電変換素子に拡散された請求項1に記載の太陽電池。
2. The solar cell according to claim 1, wherein a part of the alkali metal in the alkali metal-containing film penetrates through an electrode in contact with the alkali metal-containing film and is diffused into the photoelectric conversion element.
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