KR101140731B1 - 3차원 광결정 구조를 포함한 투광형 광기전력 모듈, 이의 제조방법, 및 이를 포함한 복층유리 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 투광형 광기전력 모듈은 제1투광성 기판; 제2투광성 기판; 상기 제1투광성 기판과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 제1투광성 전극과 제2전극; 상기 제1투광성 전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 전기로 변환하는 광활성층; 및 상기 제2전극과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 보호층을 포함하며, 상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제2투광성 기판의 표면에 3차원 광결정 구조층이 형성되어 있고, 상기 3차원 광결정 구조층은 역오팔 구조를 포함한다.

Description

3차원 광결정 구조를 포함한 투광형 광기전력 모듈, 이의 제조방법, 및 이를 포함한 복층유리{See-Through Type Photovoltaic Module Including 3-Dimensional Photonic Crystal, Manufacturing Method thereof, and Insulating Glass including the same}
본 발명은 심미성을 향상시키면서도 광기전력 효율을 높일 수 있는 투광형 광기전력 모듈, 그 제조방법 및 그의 응용에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지원에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양광 에너지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다.
태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양광 모듈은 다이오드와 같이 p형 반도체와 n형 반도체의 접합 구조를 가지며, 광기전력 모듈에 빛이 입사되면 빛과 광기전력 모듈의 반도체를 구성하는 물질과의 상호작용으로 (-) 전하를 띤 전자와 (+) 전하를 띤 정공이 발생하여 이들이 이동하면서 전류가 흐르게 된다.
현재, 건물의 지붕, 벽 또는 창 등에 장착되어 발전을 수행할 수 있는 건물 일체형 광기전력 모듈(BIPV: Building Integrated Photovoltaic)에 대한 관심이 증대되고 있다. 이와 같은, 건물 일체형 광기전력 모듈의 경우 전력 생산이라는 본래의 기능에 더하여 여러 가지 다른 특징을 가져야 한다. 특히, 이러한 건물 일체형 광기전력 모듈이 건물의 외피를 구성하는 점에서 심미성이 향상된 광기전력 모듈을 제공하는 것이 요구된다.
본 발명은 심미성을 향상시키면서도 전력 생산 효율을 높일 수 있는 투광형 광기전력 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 투광형 광기전력 모듈은 제1투광성 기판; 제2투광성 기판; 상기 제1투광성 기판과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 제1투광성 전극과 제2전극; 상기 제1투광성 전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 전기로 변환하는 광활성층; 및 상기 제2전극과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 보호층을 포함하며, 상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제2투광성 기판의 표면에 3차원 광결정 구조층이 형성되어 있고, 상기 3차원 광결정 구조층은 역오팔 구조를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따른 투광형 광기전력 모듈 제조방법은 투광성 기판을 준비하는 단계; 상기 투광성 기판상에 콜로이드 입자를 포함하는 오팔 주형을 형성하는 단계; 역전 물질로 상기 오팔 주형의 상기 콜로이드 입자들 사이의 간극을 채우는 단계; 및 상기 투광성 기판상에 역오팔 구조가 형성되도록 상기 오팔 주형을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따른 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리는 제1투광성 기판; 제2투광성 기판; 상기 제1투광성 기판과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 제1투광성 전극과 제2전극; 상기 제1투광성 전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 전기로 변환하는 광활성층; 상기 제2전극과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 보호층; 제3투광성 기판; 및 상기 제2투광성 기판과 상기 제3투광성 기판 사이를 이격시키는 단열층을 포함하며, 상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제2투광성 기판의 전면, 상기 제2투광성 기판의 후면, 및 상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제3투광성 기판의 전면 중 적어도 하나의 면에 3차원 광결정 구조층이 형성된다.
본 발명에 따르면, 3차원 광결정의 간섭색을 활용하여 다양한 색상의 투광형 광기전력 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 후면반사를 통해 장파장 영역의 흡수를 향상시켜 효율이 높은 투광형 광기전력 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 광기전력 셀을 손상함이 없이 3차원 광결정을 광기전력 모듈에 포함시킴으로써 상기와 같은 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 3차원 광결정을 이용하는 투광형 광기전력 모듈을 포함하는 복층유리를 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 광결정을 포함하는 투광형 광기전력 모듈을 나타낸다.
도2a 내지 도2d는 본 발명의 실시예에 따라 투광성 기판상에 역오팔 구조를 형성하는 제조 과정을 나타낸다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 광결정을 이용하는 투광형 광기전력 모듈을 구비하는 복층유리를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면들 중 인용부호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 인용부호들로 표시됨을 유의해야 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 광결정을 포함하는 투광형 광기전력 모듈을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따른 투광형 광기전력 모듈(700)은 제1기판(100), 광기전력층(200), 보호층(300) 및 3차원 광결정(400)이 형성된 제2기판(500)을 포함한다.
상기 제1기판(100)은 유리와 같은 투광성 절연 기판일 수 있다.
상기 제1기판(100) 상에 형성된 상기 광기전력층(200)은 제1전극(210), 광활성층(220) 및 제2전극(230)을 포함한다. 상기 제1전극(210)은 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명 전도성 산화물(TCO: Transparent Conductive Oxide)을 포함할 수 있다.
상기 광활성층(220)은 조사된 빛을 전기 에너지로 변환한다. 이와 같은 광활성층(220)은 비정질 광전변환층, 단결정 광전변환층, 다결정 광전변환층, 유기 광전변환층, 유무기 복합 광전변환층 또는 화합물 광전변환층 중 하나를 포함할 수 있다. 단결정 광전변환층은 불순물이 도핑된 단결정 실리콘을 포함하며, 다결정 광전변환층은 불순물이 도핑된 다결정 실리콘을 포함한다. 화합물 광전변환층은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 족 화합물 반도체, Ⅱ-Ⅵ 족 화합물 반도체, 또는 Ⅲ-Ⅴ 족 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광활성층(220)은 복수의 단위전지를 적층한 탄뎀(tandem)형 광전변환층이나 비정질 실리콘/결정 실리콘 이종접합인 HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)형 광전변환층도 포함할 수 있다.
상기 제2전극(230)은 상기 제1전극과 같은 투명 전극일 수 있다. 또한, 상기 제2전극(230)은 빛을 투과시킬 수 있도록 형성되는 것으로 충분하며, 반드시 투명 물질로 구성되어야 하는 것은 아니다.
상기 제2전극(230) 상에 형성된 보호층(300)은 상기 광기전력층(200)을 보호하는 것 이외에 이하에서 설명된 3차원 광결정이 형성된 제2기판과 상기 광기전력층(200)을 접착하는 역할을 수행한다. 상기 보호층(300)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB(Poly Vinyl Butyral)과 같은 열가소성 및 열경화성 필름을 포함할 수 있다.
3차원 광결정(400)이 형성된 제2기판(500)이 상기 보호층(300) 상에 위치한다. 상기 3차원 광결정이 형성된 제2기판(500)은 유리와 같은 투광성 절연 기판일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 상기 3차원 광결정(400)은 역오팔 구조를 포함할 수 있으며, 상기 역오팔 구조는 내부가 비어 있는 오팔 레플리카(opal replica)로 형성된다. 따라서, 상기 역오팔 구조가 형성된 제2기판(500)이 광기전력 모듈의 후면 기판으로 사용되는 경우 그 내구성이 상대적으로 저하될 우려가 있다. 하지만, 상기 역오팔 구조가 형성된 제2기판(500)이 상기 광기전력 모듈에 라미네이션(lamination)될 때, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 보호층(300)에 접촉되므로, 상기 보호층(300)을 형성하는 물질이 충진재로서 상기 역오팔 구조(400)의 빈 공간에 채워져 내구성 및 내후성이 향상될 수 있다.
이하에서는, 도2a 내지 도2d를 참조하여, 역오팔 구조(400)를 투광성 기판(500) 상에 형성하는 과정을 설명한다.
도2a에서와 같이, 3차원 광결정이 형성될 유리와 같은 투광성 기판(500)이 준비된다. 상기 기판(500)의 상기 3차원 광결정이 형성될 표면을 세정하여 상기 표면으로부터 오염물질 및 유기물을 제거한다. 상기 기판(500) 표면의 세정 방법은 습식 세정(wet cleasing), 또는 상압 플라즈마를 이용한 건식 세정을 포함한다. 그리하여, 상기 기판(500)의 상기 3차원 광결정이 형성될 표면은 친수성(hydrophilic)으로 된다.
도2b에서와 같이, 역오팔 구조를 형성하기 위한 주형으로서 오팔 주형(410)이 상기 기판(500) 상에 형성된다. 이와 같이, 오팔 주형으로는 PMMA(Polymethyl Methacrylate)와 같은 단분산 고분자(monodisperse polymer) 콜로이드, SiO2 콜로이드, TiO2 콜로이드, 또는 Al2O3 콜로이드와 같은 인공적인 오팔이 일반적으로 사용될 수 있다.
상기 오팔 주형은 열처리 등에 의한 결정화를 통해 밀집한 정입방체로 패킹(packing)되며 추후에 오팔 레플리카(opal replica)의 형성 후에 쉽게 제거될 수 있다. 이러한 형상은 A1의 확대도에 상세하게 도시된다.
상기 역오팔 구조가 형성된 기판이 사용되는 실시예에 따라 필요한 파장의 빛을 반사시키기 위해서는 상기 오팔 주형의 콜로이드 입자의 크기를 조절해야 한다. 콜로이드 입자의 크기는 물에 대한 단량체(monomer)의 농도나 온도 등에 의해 용이하게 조절 가능하다.
콜로이드의 입자 직경(r)은 200nm 이상 500nm이하일 수 있다. 상기와 같은 콜로이드의 입자 직경(r)에서 결과적으로 형성되는 역오팔 구조는 400nm 이상 1100nm이하의 파장의 빛을 반사할 수 있다. 따라서, 상기 직경을 갖는 콜로이드 입자로부터 형성된 상기 역오팔 구조(400)는 가시광선 영역을 포함하는 파장을 효과적으로 반사시킴으로써 심미성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 역오팔 구조(400)가 형성된 기판을 투광형 광기전력 모듈의 후면 기판으로 사용하는 경우, 후면반사를 통해 광전변환 효율을 증대시킬 수 있다.
상기 콜로이드는 스프레이법, 스크린프린팅법, 졸겔법(sol-gel method), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법 등과 같은 코팅 방법에 의해 상기 기판(500) 상에 코팅될 수 있다.
또한, 상기 콜로이드를 그라비어 프린팅(gravure printing)에 의해 상기 기판(500) 상에 코팅시킬 수 있으며, 이때 특정 문양을 포함하도록 상기 콜로이드가 상기 기판(500) 상에 코팅될 수 있다.
또한, 상기 콜로이드가 상기 기판(500) 상에 코팅된 후, 상기 코팅에 의해 형성된 오팔 주형을 60°C 이상 120°C 이하의 온도에서 열처리한다. 이러한 열처리를 통해 상기 오팔 주형 내의 구형인 콜로이드 입자간 상호 결합이 강화되며, 결과적으로 상기 오팔 주형이 안정화될 수 있다. 또한, 상기 열처리는 상기 오팔 주형의 결정화에도 일부 기여할 수 있다. 상기 열처리 온도가 60°C 보다 낮은 경우에는 상기 오팔 주형을 안정화하기 위해 수행되는 열처리 시간이 증가하여 공정이 지연될 수 있다. 상기 열처리 온도가 120°C 보다 큰 경우에는 상기 오팔 주형이 고온에 의해 변형될 가능성이 존재한다.
도2c에 도시된 바와 같이, 반응가스가 유입되어 상기 오팔 주형(410) 내의 콜로이드 입자 사이의 간극을 채운다. 상기 간극을 채우는 역전 물질은 상기 오팔 주형(410)과 유전율(permittivity)의 차이가 큰 물질일 수 있다. 따라서, 상기 역전 물질은 금속, 금속 산화물, 또는 탄소를 포함할 수 있다. 특히, 상기 역전 물질은 ZnO, IZO, ITO 또는 그래핀(Graphene)등과 같은 투명 산화물을 포함할 수 있다. 상기 간극에 역전 물질이 채워진 형상이 A2의 확대도에 도시된다.
상기 역전물질을 포함하는 반응가스는 화학 기상 증착(CVD:Chemical Vapor Deposition) 또는 원자층 증착(ALD:Atomic Layer Deposition)과 같은 방법으로 25°C 이상 100°C 이하의 저온에서 상기 오팔 주형 내에 유입되며, 전구체들의 화학반응에 의해 상기 간극이 채워질 수 있다. 25°C보다 낮은 온도에서 상기 반응가스를 유입하는 경우 화학반응이 활성화되지 않을 수 있다. 또한, 증착이 이루어진 경우라 하더라도 스트레스가 많아서 쉽게 박리되는 역오팔 구조가 형성될 가능성이 있다. 상기 반응가스가 100°C보다 높은 온도에서 유입되는 경우는 반응 물질의 변형을 야기할 수 있다.
상기 역전 물질의 유전율은 2.0 이상 6.25이하일 수 있다. 상기 역전 물질의 유전율이 2.0 미만인 경우, 추후 상기 역오팔 구조의 빈 공간을 채우는 물질인 공기의 유전율이 1인 점을 고려할 때, 상기 역전 물질로 구성된 역오팔 구조의 광결정으로서 역할이 크지 않게 된다. 상기 역전 물질이 6.25보다 큰 유전율을 갖는 경우 실질적으로 상기 역오팔 구조는 광결정 특성을 상실한다.
상기 간극을 채우는 역전 물질의 체적 충진율은 10% 이상 26%이하일 수 있다. 상기 체적 충진율이 10% 미만인 경우 향후 제조되는 역오팔 구조(400)의 광결정 특성이나 기계적 강도가 떨어진다. 상기 체적 충진율은 이론적으로 26%를 초과할 수 없다.
도2d에 도시된 바와 같이, 습식 화학 식각(wet chemical etching)을 통해 오팔을 제거하여 오팔 레플리카로 구성된 역오팔 구조(400)를 형성한다. 오팔 레플리카의 내부는 공기로 채워져 있어서 유효 굴절률은 1 근처로서 굴절률이 매우 낮은 3차원 광결정이 형성된다.
상기와 같이 오팔을 제거한 후, 잔여물 제거를 위해 린스(rinse) 공정을 수행한다. 그 후, 드라이(dry) 공정, 또는 오븐에서 40°C 이상 90°C 이하로 열처리함으로써 상기 역오팔 구조(400)의 수분을 제거한다. 40°C 보다 낮은 온도에서 상기 열처리를 수행하는 경우 수분이 효율적으로 제거되지 않으며, 또한 상기 열처리 공정 시간이 지연될 수 있다. 90°C 보다 높은 온도에서 상기 역오팔 구조를 열처리 하는 경우 상기 역오팔 구조가 변형될 수 있다.
상기 역오팔 구조(400)는 바람직하게 1개 이상 50개 이하의 역오팔층을 포함할 수 있다. 이는 도2b와 관련하여 설명한 구형 형상의 콜로이드 입자가 1층 이상 50층 이하로 쌓임으로써 달성될 수 있다. 상기 역오팔 구조(400)가 광결정으로서 기능하기 위해 최소한 하나의 역오팔층이 필요하다. 또한, 상기 역오팔 구조(400)가 50개 보다 많은 수의 역오팔층을 포함하는 경우, 상기 오팔 레프리카 내부가 비어있는 점을 고려할 때 그 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투광형 광기전력 모듈은 상기와 같이 삼차원 광결정(three dimensional photonic crystal) 중 하나인 역오팔(inverse opal) 구조가 상기 광기전력 모듈(700)의 후면 기판인 제2기판(500)의 전면에 형성되어 있다. 따라서, 상기 역오팔 구조(400)에 의한 간섭색으로 인해 상기 광기전력 모듈(700)은 다양한 색상의 발현이 가능하다. 또한, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 광기전력층(200)을 통과하여 상기 역오팔 구조(400)에 도달한 빛을 상기 광기전력층(200)으로 다시 반사함으로써 빛의 이용 효율이 증대될 수 있다. 결과적으로, 상기 광기전력 모듈(700)의 광전변환 효율이 증대될 수 있다.
이는, 원자핵의 주기적인 배열에 의해 전자가 존재하지 않는 밴드갭이 형성되는 것과 마찬가지로, 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 크기의 유전체가 규칙적인 주기를 가지고 배열되어 있을 때, 유전체 내부에는 특정파장의 빛(photon)이 존재하지 않는 광 밴드갭(photonic bandgap)이 형성되는 성질에 기인한다.
즉, 광 결정에서는 유전체가 규칙적인 간격을 가지고 배열되어 있으며, 유전체를 통과한 빛은 브래그 법칙(Bragg's Law)에 의해 특정 파장의 빛은 반사를 하게 된다. 똑같은 주기가 계속 반복되므로 통과한 빛 중 특정한 파장의 빛은 유전체를 통과할 때마다 반사를 하게 되므로 결국 주기에 해당되는 파장은 규칙적으로 배열된 유전체 내부에 존재하지 못하고 모두 반사 되게 된다. 따라서, 광결정은 특정한 파장의 빛을 반사시키고 나머지는 흡수하는 성질을 갖는다.
도2a 내지 도2d를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 3차원 광결정은 후면 기판 상에 별도로 형성되고, 추후에 광기전력층이 형성된 제1기판에 라미네이션됨으로써 광기전력 모듈에 포함된다. 따라서, 상기 3차원 광결정을 제1전극, 광활성층 및 제2전극을 포함하는 광기전력층 내에 형성하는 경우 발생할 수 있는 화학반응의 위험을 방지할 수 있다. 또한, 상기 3차원 광결정의 형성은 후면 기판상에 별도로 형성되므로 그 공정이 용이하다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투광형 광기전력 모듈(700)을 포함하는 3중 복층유리를 예시한다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 복층유리는 도1에 도시된 투광형 광기전력 모듈(100), 제3기판(900), 및 상기 투광형 광기전력 모듈(700)과 상기 제3기판(900) 사이를 이격시키는 단열층(800)을 포함한다.
열의 전달을 차단하기 위한 상기 단열층(800)은 공기로 구성되며, 아르곤가스, 크립톤가스 또는 진공상태로도 이루어질 수 있다.
상기 제3기판(900)은 유리와 같은 투광성 절연 기판일 수 있다.
도3에는 상기 역오팔 구조(400)가 상기 제2기판(500)의 전면(이하, 제1위치), 즉, 상기 제1기판(100)을 향하는 방향에 형성된 것이 도시되지만, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 제1위치 이외의 위치에도 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 제2기판(500)의 후면(이하, 제2위치), 즉, 상기 제3기판(900)을 향하는 방향에 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 제3기판(900)의 전면(이하, 제3위치), 즉, 상기 제3기판(900)의 양면 중 상기 제1기판(100)을 향하는 방향에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 역오팔 구조(400)는 상기 제1위치, 제2위치 및 제3위치 중 적어도 하나의 위치에 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 역오팔 구조(400)는 상기 복층 유리의 외부 환경과 접하지 않는 내부에 형성되는 것이 바람직하며, 이는 스크래치(scratch)와 같은 손상을 방지하기 위한 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따라 설명된 광기전력모듈(700) 또는 복층유리를 구성하는 제2기판(600) 및/또는 제3기판(900)에는 기계적 안정성을 위하여 600°C 이상 800°C 이하에서 열처리되어 강화된 안전유리가 사용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 제1기판
200: 광기전력층
210: 제1전극
220: 광활성층
230: 제2전극
300: 보호층
400: 3차원 광결정, 역오팔 구조
410: 오팔 주형
500: 제2기판
700: 광기전력 모듈
800: 단열층
900: 제3기판

Claims (28)

  1. 제1투광성 기판;
    제2투광성 기판;
    상기 제1투광성 기판과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 제1투광성 전극과 제2전극;
    상기 제1투광성 전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 전기로 변환하는 광활성층; 및
    상기 제2전극과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 보호층을 포함하며,
    상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제2투광성 기판의 표면에 3차원 광결정 구조층이 형성되어 있고,
    상기 3차원 광결정 구조층은 역오팔 구조를 포함하는 투광형 광기전력 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 400nm 이상 1100nm이하의 파장의 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층의 유전율은 2.0이상 6.25이하인 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층의 체적 충진율은 10% 이상 26%이하인 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 ZnO, IZO, ITO 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호층과 상기 3차원 광결정 구조층은 서로 접촉하며, 상기 보호층의 일부가 상기 3차원 광결정 구조층의 빈 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 1층 이상 50층 이하의 역오팔층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈.
  9. 투광성 기판을 준비하는 단계;
    상기 투광성 기판상에 콜로이드 입자를 포함하는 오팔 주형을 형성하는 단계;
    역전 물질로 상기 오팔 주형의 상기 콜로이드 입자들 사이의 간극을 채우는 단계; 및
    상기 투광성 기판상에 역오팔 구조가 형성되도록 상기 오팔 주형을 제거하는 단계를 포함하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    제1투광성 전극;
    상기 제1투광성 전극 상에 형성되며 빛을 전기로 변환하는 광활성층;
    상기 광활성층 상에 형성된 제2전극; 및
    상기 제2전극 상에 형성된 보호층이 순차적으로 형성된 다른 투광성 기판에
    상기 역오팔 구조가 형성된 상기 투광성 기판을 라미네이션하는 단계를 더 포함하며,
    상기 역오팔 구조는 상기 보호층과 접촉하도록 라미네이션되는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 투광성 기판을 준비하는 단계는 상기 역오팔 구조가 형성될 상기 투광성 기판의 표면을 습식 세정 또는 건식 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 콜로이드 입자는 단분산 고분자 콜로이드, SiO2 콜로이드, TiO2콜로이드, 및 Al2O3 콜로이드 입자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 콜로이드 입자의 직경은 200nm 이상 500nm 이하인 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 오팔 주형을 형성하는 단계는 1개 이상 및 50개 이하의 콜로이드 입자 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 오팔 주형을 형성하는 단계는 상기 콜로이드 입자를 포함하는 콜로이드를 스프레이법, 스크린프린팅법, 졸겔법, 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법 또는 그라비어 프린팅법에 의해 상기 투광성 기판상에 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 오팔 주형을 형성하는 단계 이후에 상기 오팔 주형을 60°C 이상 120°C 이하로 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  17. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 간극을 채우는 단계는 상기 역전 물질을 포함하는 반응가스를 화학 기상 증착 방법 또는 원자층 증착 방법으로 상기 오팔 주형에 유입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 간극을 채우는 단계는 25°C 이상 100°C 이하의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  19. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 오팔 주형을 제거하는 단계는 습식 화학 식각을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈 제조방법.
  20. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 오팔 주형을 제거하는 단계 후에, 상기 역오팔 구조의 수분을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈 제조방법.
  21. 제1투광성 기판;
    제2투광성 기판;
    상기 제1투광성 기판과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 제1투광성 전극과 제2전극;
    상기 제1투광성 전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 전기로 변환하는 광활성층;
    상기 제2전극과 상기 제2투광성 기판 사이에 위치하는 보호층;
    제3투광성 기판; 및
    상기 제2투광성 기판과 상기 제3투광성 기판 사이를 이격시키는 단열층을 포함하며,
    상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제2투광성 기판의 전면, 상기 제2투광성 기판의 후면, 및 상기 제1투광성 기판을 향하는 상기 제3투광성 기판의 전면 중 적어도 하나의 면에 3차원 광결정 구조층이 형성된
    투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 역오팔 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 400nm 이상 1100nm이하의 파장의 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층의 유전율은 2.0이상 6.25이하인 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층의 체적 충진율은 10% 이상 26%이하인 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 ZnO, IZO, ITO 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층이 상기 제2투광성 기판의 전면에 형성되는 경우, 상기 보호층과 상기 3차원 광결정 구조층은 서로 접촉하며, 상기 보호층의 일부가 상기 3차원 광결정 구조층의 빈 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 3차원 광결정 구조층은 1층 이상 50층 이하의 역오팔층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투광형 광기전력 모듈을 구비한 3중 복층유리.
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