KR101220022B1 - Solaa cell and solaa cell module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 태양전지, 이를 이용한 태양전지 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.An embodiment relates to a solar cell, a solar cell module using the same, and a manufacturing method thereof.
최근 심각한 환경 오염 문제와 화석 에너지 고갈로 인해, 신·재생에너지에 대한 필요성 및 관심이 고조되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 무공해 에너지 원으로 기대되고 있다. Due to serious environmental pollution and depletion of fossil energy, the necessity and interest for new and renewable energy are increasing. Among them, solar cells are expected to be a pollution-free energy source that can solve future energy problems due to their low pollution, infinite resources and semi-permanent lifespan.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로 정의할 수 있다. 태양전지는 접합 다이오드로 사용되는 물질에 따라, 실리콘 태양전지, I-III-VI족 또는 III-V족 화합물로 대표되는 화합물 반도체 태양전지, 염료감응 태양전지, 유기물 태양전지로 나눌 수 있다.A solar cell can be defined as a device that converts light energy into electric energy by using a photovoltaic effect that generates electrons when light is applied to a p-n junction diode. The solar cell can be classified into a silicon solar cell, a compound semiconductor solar cell represented by group I-III-VI or III-V, a dye-sensitized solar cell, and an organic solar cell, depending on materials used as a junction diode.
I-III-VI족 Chalcopyrite계 화합물 반도체 중 하나인 CIGS(CuInGaSe) 태양전지는 광 흡수가 뛰어나고, 얇은 두께로도 높은 광전 변환효율을 얻을 수 있으며, 전기 광학적 안정성이 매우 우수하여 기존 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 태양전지로 부각되고 있다. CIGS (CuInGaSe) solar cell, which is one of the I-III-VI family chalcopyrite compound semiconductors, has excellent light absorption, high photoelectric conversion efficiency even at a thin thickness, and excellent electro- It is emerging as an alternative solar cell.
일반적으로, CIGS 태양전지는 유리 기판 상에 후면 전극층, 광 흡수층, 및 전면 전극층을 순차적으로 형성시켜 제조될 수 있다. 먼저, 기판으로는 소다라임 유리판(sodalime glass), 스텐레스 스틸(stainless steel), 폴리머 (polyimide; PI) 등 다양한 소재가 사용될 수 있다. 후면 전극층은 비저항이 낮고 유기 기판과 열팽창 계수 차이가 적은 몰리브덴(Mo)이 주로 사용된다. In general, CIGS solar cells can be manufactured by sequentially forming a back electrode layer, a light absorbing layer, and a front electrode layer on a glass substrate. First, various materials such as soda lime glass, stainless steel, and polymer (PI) may be used as the substrate. Molybdenum (Mo) having a low resistivity and a small difference in thermal expansion coefficient is mainly used for the rear electrode layer.
광 흡수층은 p 형 반도체층으로서, CuInSe2 또는 In의 일부를 Ga원소로 대치한 Cu(InxGa1 -x)Se2 등이 주로 사용된다. 광 흡수층은 증발법, 스퍼터링 및 셀렌화 공정 또는 전기 도금 등의 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다. As the light absorbing layer, Cu (In x Ga 1- x ) Se 2 or the like in which a part of CuInSe 2 or In is replaced with a Ga element is mainly used. The light absorbing layer can be formed by various methods such as evaporation, sputtering and selenization processes or electroplating.
전면 전극층은 n 형 반도체층으로서, 버퍼층과 함께 광 흡수층과 pn 접합을 형성한다. 또한, 전면 전극층은 태양전지 전면의 투명전극으로서의 기능을 하기 때문에, 광 투과율이 높고 전기 전도성이 좋은 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(AZO) 가 주로 사용된다. 이와 관련하여, CIGS 태양전지의 구성 및 제조방법은 한국등록특허 제 10-0999810 호를 참조하면 보다 구체화 될 수 있을 것이다. The front electrode layer is an n-type semiconductor layer, which forms a pn junction with the light absorbing layer together with the buffer layer. In addition, since the front electrode layer functions as a transparent electrode on the front of the solar cell, aluminum doped zinc oxide (AZO) having high light transmittance and good electrical conductivity is mainly used. In this regard, the configuration and manufacturing method of the CIGS solar cell will be more specific with reference to Korea Patent Registration No. 10-0999810.
한편, 종래 전면 전극층으로 사용되는 도핑된 징크 옥사이드(AZO)는 저항을 낮추기 위하여 낮은 전원으로 두껍게 증착하게 되는데, 이는 투과율을 감소시킬 뿐만 아니라 공정 불안정, 재료 비용 증가 및 설비 투자 비용 등의 증가의 문제가 있다. 또한, 태양전지 셀의 폭이 증가할 수록, 전면 전극층의 직렬 저항(RS)이 증가하여 결과적으로 전기전도도가 감소하는 문제가 있다.Meanwhile, doped zinc oxide (AZO), which is used as a conventional front electrode layer, is thickly deposited at a low power source to lower resistance, which not only reduces transmittance but also increases process instability, material cost, and equipment investment cost. There is. In addition, as the width of the solar cell increases, the series resistance R S of the front electrode layer increases, resulting in a decrease in electrical conductivity.
실시예는 전자 포집 능력 및 광-전 변환효율이 향상된 태양전지, 태양전지 모듈 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The embodiment provides a solar cell, a solar cell module, and a method of manufacturing the same, which have improved electron collecting capability and photoelectric conversion efficiency.
실시예에 따른 태양전지는 지지기판 상에 배치되는 후면전극; 상기 후면전극 상에 배치되는 광 흡수부; 및 상기 광 흡수부 상에 배치되며, 금속 나노 와이어를 포함하는 전면전극을 포함한다.The solar cell according to the embodiment includes a rear electrode disposed on a support substrate; A light absorbing part disposed on the back electrode; And a front electrode disposed on the light absorbing part and including metal nanowires.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 활성영역들과 상기 활성영역들 사이에 배치되는 비활성영역들을 포함하는 지지기판; 및 상기 활성영역들 상에 배치되며, 금속 나노 와이어를 포함하는 태양전지 셀을 다수개 포함하는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 금속 나노 와이어는 상기 활성영역들 상에 대응하여 배치된다.A solar cell module according to an embodiment includes a support substrate including active regions and inactive regions disposed between the active regions; And a plurality of solar cells disposed on the active regions and including a plurality of solar cells including metal nanowires, wherein the metal nanowires are correspondingly disposed on the active regions.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법은 지지기판 상에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및 상기 광 흡수층 상에, 금속 나노 와이어를 포함하는 전면전극층을 형성하는 단계를 포함한다.Method for manufacturing a solar cell module according to the embodiment comprises the steps of forming a back electrode layer on a support substrate; Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And forming a front electrode layer including metal nanowires on the light absorbing layer.
실시예에 따른 태양전지는 다수개의 금속 나노 와이어들을 포함하는 전면전극층을 제공한다. 즉, 실시예에 따른 태양전지는 전면전극층 보다 전기적 성질이 우수한 금속 나노 와이어들을 배치시킴으로써, 광 흡수층에서 형성되는 전자를 보다 많이 포집할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광-전 변환효율은 향상될 수 있다.The solar cell according to the embodiment provides a front electrode layer including a plurality of metal nanowires. That is, the solar cell according to the embodiment may collect more electrons formed in the light absorbing layer by disposing metal nanowires having better electrical properties than the front electrode layer. Accordingly, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module according to the embodiment may be improved.
또한, 실시예에 따른 전면전극층은 내부에 금속 나노 와이어들을 형성함으로써, 종래 보다 약 20 % 이상 얇은 두께로 제조할 수 있으며, 이에 따라 종래 보다 약 10% 이상 투과율이 향상될 수 있다. In addition, the front electrode layer according to the embodiment may be manufactured to a thickness of about 20% or more than the conventional by forming metal nanowires therein, and thus the transmittance may be improved by about 10% or more.
또한, 실시예에 따른 금속 나노 와이어들은 태양전지 셀들의 직렬 저항을 감소시키고, 단락전류밀도(Jsc)를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 태양전지 셀들 각각의 폭을 약 3 mm 이상 넓게 형성할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 활성 영역(Active Area; AA)이 증가되고, 광-전 변환효율을 향상될 수 있다.In addition, the metal nanowires according to the embodiment may reduce the series resistance of the solar cells and increase the short circuit current density (Jsc). Accordingly, the width of each of the solar cells may be formed to be about 3 mm wide. Accordingly, the solar cell module according to the embodiment may increase the active area AA and improve the photoelectric conversion efficiency.
도 1 은 실시예에 따른 태양전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지의 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상면을 도시하는 평면도이다.
도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 태양전지의 사시도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상면을 도시하는 평면도이다.
도 7 내지 도 10은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법을 도시한 단면도들이다. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell according to an embodiment.
2 is a perspective view of a solar cell according to an embodiment.
3 is a plan view illustrating a top surface of the solar cell module according to the embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a cross section of the solar cell module according to the embodiment.
5 is a perspective view of a solar cell according to another embodiment.
6 is a plan view illustrating a top surface of a solar cell module according to another embodiment.
7 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the solar cell module according to the embodiment.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
In the description of the embodiments, where each substrate, layer, film, or electrode is described as being formed "on" or "under" of each substrate, layer, film, or electrode, etc. , “On” and “under” include both “directly” or “indirectly” other components. In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 1은 실시예에 따른 태양전지의 단면을 도시한 단면도이다. 또한, 도 2는 실시예에 따른 태양전지의 사시도이다. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell according to an embodiment. 2 is a perspective view of a solar cell according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 태양전지는 지지기판(100), 후면전극(20), 광 흡수부(30), 버퍼부(40), 고저항 버퍼부(50), 전면전극(60) 및 다수개의 금속 나노 와이어(700)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the solar cell includes a
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 후면전극(20), 상기 광 흡수부(30), 상기 버퍼부(40), 상기 고저항 버퍼부(50), 상기 전면전극(60) 및 상기 금속 나노 와이어(700)를 지지한다.The
상기 지지기판(100)은 투명할 수 있고 리지드하거나 플렉서블할 수 있다. 또한, 상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다.The
이와는 다르게, 상기 지지기판(100)의 재질로 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, 유연성이 있는 고분자 등이 사용될 수 있다. Alternatively, a ceramic substrate such as alumina, stainless steel, a flexible polymer, or the like may be used as the
상기 후면전극(20)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 후면전극(20)은 도전층이다. 상기 후면전극(20)은 몰리브덴(Mo), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 가운데, 특히 몰리브덴(Mo)은 다른 원소에 비해 상기 지지기판(100)과 열팽창 계수의 차이가 적기 때문에 접착성이 우수하여 박리현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 후면전극(20)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.The
상기 광 흡수부(30)는 상기 후면전극(20) 상에 배치된다. 상기 광 흡수부(30)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수부(30)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)(Se,S)2; CIGSS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.The
상기 버퍼부(40)는 상기 광 흡수부(30) 상에 배치된다. 상기 버퍼부(40)는 황화 카드뮴, ZnS, InXSY 및 InXSeYZn(O,OH) 등을 포함한다. 상기 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 약 2.2 eV 내지 2.4 eV 일 수 있다.The
상기 고저항 버퍼부(50)는 상기 버퍼부(40) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼부(50)는 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼부(50)의 에너지 밴드갭은 약 3.1 eV 내지 3.3 eV 일 수 있다. 또한, 상기 고저항 버퍼부(50)은 생략될 수 있다.The high
상기 전면전극(60)은 상기 광 흡수부(30) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면전극(60)은 상기 광 흡수부(30) 상의 고저항 버퍼부(50)와 직접 접촉하여 배치될 수 있다. The
상기 전면전극(60)은 투광성 전도성 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전면전극(60)은 n 형 반도체의 특성을 가질 수 있다. 이 때, 상기 전면전극(60)은 상기 버퍼부(40)과 함께 n 형 반도체층을 형성하여 p 형 반도체층인 상기 광 흡수부(30)과 pn 접합을 형성할 수 있다. 상기 전면전극(60)은, 예를 들어, 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(AZO)로 형성될 수 있다. The
상기 전면전극(60)의 두께는 약 100 nm 내지 약 500 nm 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 전면전극(60)의 두께는 약 100 nm 내지 약 300 nm 일 수 있다. 상기 금속 나노 와이어(700)를 상기 전면전극(60) 내에 형성함으로써, 상기 전면전극(60)의 두께는 보다 감소될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 전면전극(60)의 두께는 종래 전면전극보다 약 20% 내지 약 80% 감소될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 관련하여서는, 하기 금속 나노 와이어들(700)과 함께 서술하기로 한다.The
상기 전면전극(60)은 상기 금속 나노 와이어(700)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 전면전극(60)의 내부에 배치될 수 있다. 한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 전면전극(60)의 상면 상에 추가로 배치될 수 있다.The
상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 지지기판(100)에 대하여 수직 방향으로 연장되는 형태일 수 있다. 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 지지기판(100)에 대하여 일 방향으로 연장되는 형태일 수 있다. 더 자세하게, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 지지기판(100)으로부터 상기 태양전지의 외부 방향으로 연장될 수 있다. The
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 지지기판(100)에 대하여 수직으로 연장되나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 금속 나노 와이어(700)가 상기 지지기판(100)에 대하여 소정 각도를 이루며, 경사지게 연장되는 형태도 본원의 실시예에 포함될 수 있다. 1 and 2, the
또한, 상기 금속 나노 와이어(700)는 다수개 형성될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양전지는 다수개의 금속 나노 와이어(700)들을 포함한다. 이 때, 상기 다수개의 금속 나노 와이어(700)들은 도 1 및 도 2에서와 같이 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 다수개의 금속 나노 와이어(700)들은 불규칙적으로 분산되거나, 규칙적으로 정렬되어 배치될 수 있다.In addition, a plurality of
상기 금속 나노 와이어(700)는 도전물질이다. 즉, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 광 흡수층(300)에서 생성된 전하가 외부로 이동하도록 하여 태양전지에 전류를 흐르게 할 수 있다. 이러한 기능을 수행하기 위하여, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 투명전극층(600)보다 전기 전도도가 높고 비저항이 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 광 흡수층(300)에서 생성되는 전자의 포집 능력이 매우 우수하며, 이에 따라 전류손실을 최소화할 수 있다. The
또한, 상기 금속 나노 와이어(700)는 전류손실을 최소화 할 뿐만 아니라, 상기 전면전극층(600)의 두께를 감소시킬 수 있다. 즉, 전기전도도가 우수한 상기 금속 나노 와이어(700)를 전극으로 사용함으로써, 상기 전면전극(60)은 보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 전면전극(60)의 두께는 종래 전면전극보다 약 20% 내지 약 80% 감소될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 투과율이 향상되고, 결과적으로 단락전류밀도(Jsc)를 증가시켜 태양전지의 광-전 변환효율을 향상 시킬 수 있다.In addition, the
상기 금속 나노 와이어(700)는 당업계에서 통상적으로 전극으로 사용될 수 있는 금속이라면 특별히 제한 없이 사용 가능하다. 예를 들어, 상기 금속 나노 와이어들(700)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 인듐(In), 텅스텐(W) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 금속 나노 와이어(700)는 은(Ag) 나노 와이어일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
실시예에 따른 태양전지는 금속 와이어들을 나노 사이즈로 형성할 수 있다. 즉, 상기 금속 나노 와이어(700)의 직경은 약 5 nm 내지 약 20 nm 이고, 상기 금속 나노 와이어(700)의 길이는 약 0.1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다. 상기 금속 나노 와이어들(700)은 수십 나노의 직경으로 형성되더라도 양호한 전기적 특성을 얻을 수 있다. The solar cell according to the embodiment may form metal wires in a nano size. That is, the diameter of the
또한, 상기 나노 사이즈의 금속 나노 와이어들(700)은 태양전지로 들어오는 태양광을 반사 또는 차단시키지 않고 용이하게 투과 시킬 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양전지는 빛의 투과도를 향상시킴과 동시에, 전기 전도도 및 광-전환효율을 향상시킬 수 있다. In addition, the nano-
도 3은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상면을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면을 도시하는 단면도이다. 앞서 설명한 태양전지에 대한 설명은 본 태양전지 모듈에 관한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다3 is a plan view illustrating a top surface of the solar cell module according to the embodiment. 4 is sectional drawing which shows the cross section of the solar cell module which concerns on an Example. The description of the solar cell described above may be essentially combined with the description of the solar cell module.
도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 지지기판(100), 상기 지지기판 상에 배치되는 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2, C3..)을 포함한다. 3 and 4, the solar cell module according to the embodiment includes a
상기 지지기판(100)은 활성영역들(active Area; AA) 및 비활성영역들(non-active Area; NAA)을 포함한다. The
더 상세하게, 상기 활성영역들(AA) 상에는 태양전지 셀들(C1, C2, C3..)이 배치된다. 또한, 상기 비활성영역들(non-active Area; NAA)은 각각의 활성영역들(AA) 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 활성영역들(AA) 및 상기 비활성영역들(NAA)은 서로 번갈아 가면서 배치될 수 있다. 즉, 상기 활성영역들(AA) 및 상기 비활성영역들(NAA)은 상기 태양전지 셀들(C1, C2, C3..)에 의해서 구분될 수 있다.In more detail, solar cells C1, C2, C3... Are disposed on the active regions AA. In addition, the non-active areas NAA are disposed between the respective active areas AA. For example, the active regions AA and the inactive regions NAA may be alternately arranged. That is, the active regions AA and the inactive regions NAA may be divided by the solar cells C1, C2, and C3.
상기 활성영역들(AA) 상에 배치되는 태양전지 셀들(C1, C2, C3..)은 상기 지지기판(100) 상에 배치되는 후면 전극층(200); 상기 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층(300); 상기 광 흡수층(300) 상에 배치되며, 상기 전면 전극층(600)을 포함한다. 또한, 상기 광 흡수층(300)과 상기 전면전극층(600) 사이에 버퍼층(400) 및 고저항 버퍼층(500)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 지지기판(100) 내지 상기 전면전극층(600)에 관한 설명은 앞서 설명한 태양전지에 대한 설명을 참고할 수 있다. Solar cell cells (C1, C2, C3 ..) disposed on the active region (AA) is a
상기 언급한 바와 같이, 상기 전면전극층(600)은 금속 나노 와이어(700)를 포함한다. 이에 따라, 상기 금속 나노 와이어(700)는 상기 활성영역들(AA) 상에 대응하여 배치된다. As mentioned above, the
상기 비활성영역들(NAA) 상에는 제 1 분리패턴(P1), 제 2 분리패턴(P2) 및 제 3 분리패턴(P3)이 형성된다. 더 자세하게, 상기 제 1 분리패턴(P1)은 상기 후면 전극층을 분리한다. 즉, 상기 제 1 분리패턴(P1)은 상기 후면 전극층을 다수개의 후면 전극으로 구분할 수 있다. A first separation pattern P1, a second separation pattern P2, and a third separation pattern P3 are formed on the inactive regions NAA. In more detail, the first separation pattern P1 separates the back electrode layer. That is, the first separation pattern P1 may divide the rear electrode layer into a plurality of rear electrodes.
또한, 상기 제 2 분리패턴(P2)은 상기 광 흡수층(300)을 분리한다. 더 자세하게, 상기 제 2 분리패턴(P2)은 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)을 분리할 수 있다. In addition, the second separation pattern P2 separates the
또한, 상기 제 3 분리패턴(P3)은 상기 전면전극층(600)을 분리한다. 더 자세하게, 상기 제 3 분리패턴(P3)은 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500) 및 상기 전면전극층(600)을 분리할 수 있다. In addition, the third separation pattern P3 separates the
한편, 지금까지 금속 나노 와아이들은 상기 지지기판에 대하여 수직 방향으로 연장되는 형태만을 기재하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않는다. 즉, 본원 발명은 상기 지지기판에 대하여 수평방향으로 연장되는 금속 나노 와이어를 포함할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 금속 나노 와이어는 다수개의 금속 나노 와이어들을 포함하며, 상기 금속 나노 와이어들은 규칙적 또는 불규칙적으로 분산되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 나노 와이어들은 메쉬(mesh) 형태 또는 그리드 형태를 형성할 수 있다.
On the other hand, the metal nano-eye has been described only the form extending in the vertical direction with respect to the support substrate, the embodiment is not limited thereto. That is, the present invention may include a metal nanowire extending in the horizontal direction with respect to the support substrate. 5 and 6, the metal nanowires include a plurality of metal nanowires, and the metal nanowires may be regularly or irregularly distributed. For example, the metal nanowires may form a mesh shape or a grid shape.
도 7 내지 도 10은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법을 도시하는 단면도들이다. 앞서 설명한 태양전지 및 태양전지 모듈에 대한 설명은 본 제조방법에 관한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다7 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the solar cell module according to the embodiment. Description of the above-described solar cell and solar cell module may be essentially combined with the description of the present manufacturing method.
도 7를 참조하면, 지지기판(100) 상에 후면전극층(200)이 형성된다. 상기 후면전극층(200)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 도금의 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지기판(100) 및 후면전극층(200) 사이에 확산방지막 등과 같은 추가적인 층이 개재될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
상기 후면전극층(200)은 제 1 분리패턴(P1)에 의하여 패터닝 될 수 있다. 또한, 상기 제 1 분리패턴(P1)은 도 7에서와 같이 스트라이프(stripe) 형태뿐만 아니라 매트릭스(matrix) 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
도 8을 참조하면, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 고저항 버퍼층(500)이 순차적으로 형성된다.Referring to FIG. 8, the
상기 광 흡수층(300)은 예를 들어, 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.The
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.After the metal precursor film is formed and then subjected to selenization, a metal precursor film is formed on the
이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.Thereafter, the metal precursor film is formed of a copper-indium-gallium-selenide-based (Cu (In, Ga) Se 2 ; CIGS-based) light absorbing layer by a selenization process.
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.Alternatively, the copper target, the indium target, the sputtering process using the gallium target, and the selenization process may be performed simultaneously.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.Alternatively, the CIS-based or CIG-based
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 황화 카드뮴이 화학 용액 증착법(chemical bath deposition; CBD)에 의해서 증착 되어 형성될 수 있다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해 증착되어 형성될 수 있다. The
이어서, 상기 도 8을 참조하면, 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)을 관통하는 제 2 분리패턴(P2)을 형성한다. 상기 제 2 분리패턴(P2)은 기계적(Mechanical)인 방법으로 형성하거나, 레이저(laser)를 조사(irradiate)하여 형성할 수 있다. 상기 제 2 분리패턴(P2)의 형성으로 상기 후면전극층(200)의 일부가 노출된다. Subsequently, referring to FIG. 8, a second separation pattern P2 penetrating the
도 9를 참조하면, 상기 광 흡수층(300) 상에는 금속 나노 와이어(700)를 포함하는 전면전극층(600)이 형성된다. 더 자세하게, 상기 전면전극층(600)은 상기 광 흡수층(300) 상의 고저항 버퍼층(500)과 직접 접촉하여 형성될 수 있다.9, the
상기 전면전극층(600)과 상기 금속 나노 와이어(700)는 동시에 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 전면전극층(600)과 상기 금속 나노 와이어(700)는 순차적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면전극층(600)의 일부를 형성하고, 상기 전면전극층(600)의 일부에 금속 나노 와이어(700)를 형성한 후, 상기 전면전극층(600)을 다시 형성할 수 있다.The
상기 전면전극층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 투명한 도전물질이 적층됨으로써 제조될 수 있다. 상기 투명한 도전물질의 예로서는 알루미늄 또는 보론 등이 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다. 상기 전면전극층(600)을 형성하기 위한 공정은 상온 내지 약 300℃의 온도에서 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면전극층(600)은 스퍼터링 또는 화학기상증착법(chemical vapor deposition)에 의하여 제조될 수 있다. 더 자세하게, 상기 스퍼터링에 의하여 전면전극층(600)을 형성하기 위하여, RF 스퍼터링방법으로 ZnO 타겟을 사용하여 증착하는 방법과 Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링 등이 사용될 수 있다. The
상기 금속 나노 와이어(700)는 다양한 공정에 의하여 제조될 수 있다. 일 실시예로, 상기 금속 나노 와이어(700)는 화학기상증착법에 의해 제조될 수 있다. 상기 금속 나노 와이어(700)는 저압화학기상증착법, 상압화학기상증착법, 고압화학기상증착법, 또는 플라즈마화학기상증착법 등에 의해 제조될 수 있다. The
예를 들어, 기판 상에 금속 나노 와이어(700)의 생성 모핵으로써 기능할 수 있는 씨드층(혹은 베이스층)을 증착하고, 상기 씨드층 상에 금속을 포함하는 원료가스를 반응시킴으로써 상기 금속 나노 와이어(700)는 제조될 수 있다. 상기 씨드층으로는 전이금속 등이 사용될 수 있다. For example, the metal nanowires may be deposited by depositing a seed layer (or base layer) that may function as a production nucleus of the
다른 실시예로, 상기 금속 나노 와이어(700)는 레이져 어블레이션법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 석영관 안쪽에 전이금속과 와이어 합성을 위한 벌크 금속을 일정 비율로 섞어 만든 시편을 장착하고, 외부에서 레이져를 이용하여 상기 시편을 기화시킴으로써 상기 금속 나노 와이어(700)를 형성할 수 있다. In another embodiment, the
또 다른 실시예로, 상기 금속 나노 와이어(700)는 탬플릿을 이용하여 제조될 수 있다. 더 자세하게, 상기 금속 나노 와이어(700)는 중공 채널을 포함하는 탬플릿에 금속 나노 와이어 전구체를 주입하는 단계; 및 상기 금속 나노 와이어 전구체를 결정화시켜 금속 나노 와이어를 형성하는 단계에 의하여 제조될 수 있다. In another embodiment, the
상기 금속 나노 와이어 전구체는 액상 또는 기상의 전구체를 사용할 수 있다. 상기 금속 나노 와이어 전구체는 은(Ag), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 인듐(In), 텅스텐(W) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 은(Ag) 나노 와이어를 제조하기 위한 액상 전구체는 AgNO3 의 금속염 형태를 사용할 수 있다The metal nanowire precursor may be a liquid or gaseous precursor. The metal nanowire precursor is silver (Ag), aluminum (Al), calcium (Ca), chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo) It may include a material selected from the group consisting of ruthenium (Ru), indium (In), tungsten (W) and combinations thereof. For example, a liquid precursor for preparing silver (Ag) nanowires may use a metal salt form of AgNO 3 .
이어서, 상기 금속 나노 와이어 전구체를 결정화시킴으로써 금속 나노 와이어를 형성할 수 있다. 상기 결정화 공정은 자외선 조사, 마이크로파 조사, 열처리 등 당업계에서 통상적으로 알려진 결정화 공정이라면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 결정화 공정에 의하여 전구체는 환원 반응에 의한 결정화 반응이 진행될 수 있다. 이후에, 추가적으로 상기 탬플릿을 제거하는 공정을 수행할 수 있다. Subsequently, the metal nanowire precursor may be crystallized to form a metal nanowire. The crystallization process may be used without particular limitation as long as it is a crystallization process commonly known in the art such as ultraviolet irradiation, microwave irradiation, and heat treatment. By the crystallization process, the precursor may undergo a crystallization reaction by a reduction reaction. Thereafter, a process of removing the template may be performed.
또 다른 실시예로, 상기 금속 나노 와이어(700)는 용매를 가열하는 단계(S10); 상기 용매에 캡핑제 및 촉매를 첨가하고 가열하는 단계(S20); 상기 용매에 금속 화합물을 첨가하여 금속 나노 와이어들(700)을 형성하는 단계(S30)를 포함하는 공정에 의하여 제조될 수 있다. In another embodiment, the
상기 용매를 가열하는 단계(S10)에서는 용매를 상기 금속 나노 와이어(700)의 형성에 적합한 반응 온도로 가열한다. 상기 용매로는 폴리올(polyol)을 사용할 수 있다. 이러한 폴리올은 다른 물질들을 혼합하는 용매로서의 역할과 함께, 약한 환원제(mile reducing agent)의 역할을 함께 수행하여 금속 나노 와이어 형성을 도울 수 있다. 이러한 폴리올로는 일례로 에틸렌글라이콜(EG), 프로필렌글라이콜(PG), 디프로필렌글라이콜, 글리세린, 1,3-프로판디올, 글리세롤, 글루코스 등을 들 수 있다. In the step of heating the solvent (S10), the solvent is heated to a reaction temperature suitable for the formation of the
반응 온도는 용매, 금속 화합물의 종류 및 특성을 고려하여 다양하게 조절될 수 있다. 일례로, 환원력이 우수한 프로필렌글라이콜을 용매로 사용하여 은 나노 와이어를 형성하는 경우에는 반응 온도가 약 80℃ 내지 약 140℃ 일 수 있다. 반응 온도가 약 80℃ 미만인 경우에는 반응 속도가 작아 반응이 원활하지 않을 수 있으며 공정 시간이 길어질 수 있다. 또한, 반응 온도가 약 140℃를 초과하는 경우에는 응집 현상에 의하여 금속 나노 와이어의 형상을 가지기 어려울 수 있으며 생산 수율이 저하될 수 있다.The reaction temperature may be variously adjusted in consideration of the type and characteristics of the solvent and the metal compound. For example, when forming silver nanowires using propylene glycol having excellent reducing power as a solvent, the reaction temperature may be about 80 ° C to about 140 ° C. When the reaction temperature is less than about 80 ° C., the reaction rate may be small and the reaction may not be smooth, and the process time may be long. In addition, when the reaction temperature exceeds about 140 ° C it may be difficult to have the shape of the metal nanowire by the aggregation phenomenon and the production yield may be lowered.
이어서, 용매에 캡핑제 및 촉매를 첨가하는 단계(S20)에서는, 금속 나노 와이어 형성을 유도하는 캡핑제 및 촉매가 상기 용매에 첨가된다. 금속 나노 와이어 형성을 위한 환원이 너무 빠르게 이루어지면 금속들이 응집되면서 와이어 형상을 이루기 어려운바, 이러한 캡핑제는 용매 내의 물질 들이 적절하게 분산되도록 하여 응집을 방지하는 역할을 한다. Subsequently, in the step S20 of adding a capping agent and a catalyst to the solvent, a capping agent and a catalyst for inducing metal nanowire formation are added to the solvent. If the reduction for forming the metal nanowire is made too fast, it is difficult to form a wire shape as the metals aggregate, such a capping agent serves to prevent the aggregation by properly dispersing the material in the solvent.
상기 캡핑제로는 다양한 물질을 사용할 수 있는데, 일례로, 폴리비닐필롤리딘(PVP), 폴리비닐알콜(PVA), 세틸트리메틸암모늄브로마이드(CTAB), 세틸트리메틸암모늄클로라이드(CTAC), 폴리아크릴아마이드(PAA) 등을 사용할 수 있다.As the capping agent, various materials may be used. For example, polyvinylpyrrolidine (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), polyacrylamide ( PAA) etc. can be used.
상기 캡핑제는 금속 화합물 100 중량부에 대하여 60 내지 330 중량부만큼 첨가될 수 있다. 캡핑제가 60 중량부 미만으로 첨가된 경우에는 응집 현상을 충분히 방지할 수 없다. 그리고 캡핑제가 330 중량부를 초과하여 첨가된 경우에는 구형, 입방형과 같은 금속 나노 파티클이 형성될 수 있으며, 제조된 금속 나노 와이어에 캡핑제가 잔존하여 전기 전도도를 저하시킬 수 있다.The capping agent may be added by 60 to 330 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal compound. When the capping agent is added in less than 60 parts by weight, the agglomeration phenomenon cannot be prevented sufficiently. When the capping agent is added in excess of 330 parts by weight, metal nanoparticles such as spherical and cubic shapes may be formed, and the capping agent may remain on the manufactured metal nanowires to reduce electrical conductivity.
상기 촉매는 AgCl, KBr, KI, CuCl2, PtCl2, H2PtCl4, H2PtCl6, AuCl, AuCl3, HAuCl4, HAuCl2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 사용할 수 있다. 상기 촉매는 상기 금속 화합물 100 중량부에 대하여 0.005 내지 0.5 중량부만큼 첨가될 수 있다. 상기 촉매가 0.005 중량부 미만으로 첨가된 경우에는 반응을 충분히 촉진할 수 없다. 그리고 촉매가 0.5 중량부를 초과하여 첨가된 경우에는 금속의 환원이 급격이 진행되어 금속 나노 파티클이 생성되거나 나노 와이어의 직경이 굵어지고 길이가 짧아질 수 있으며, 제조된 금속 나노 와이어에 촉매가 잔존하여 전기 전도도를 저하시킬 수 있다.The catalyst may be a material selected from the group consisting of AgCl, KBr, KI, CuCl 2 , PtCl 2 , H 2 PtCl 4 , H 2 PtCl 6 , AuCl, AuCl 3 , HAuCl 4 , HAuCl 2 and combinations thereof. The catalyst may be added by 0.005 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal compound. If the catalyst is added at less than 0.005 parts by weight, the reaction cannot be sufficiently promoted. When the catalyst is added in excess of 0.5 parts by weight, the reduction of the metal proceeds rapidly to generate metal nanoparticles, or to increase the diameter and length of the nanowires, and to maintain the catalyst in the manufactured metal nanowires. It may lower the electrical conductivity.
이어서, 상기 용매에 금속 화합물을 첨가하는 단계(S30)에서는 용매에 금속 화합물을 첨가하여 반응 용액을 형성한다. 이때, 금속 화합물은 별도의 용매에 녹인 상태로 캡핑제 및 촉매가 첨가된 용매에 첨가될 수 있다. 별도의 용매로는 최초로 사용한 용매와 동일한 물질 또는 다른 물질을 사용할 수 있다. 그리고, 금속 화합물은 촉매를 첨가한 후에 일정 시간이 지난 후에 첨가될 수 있다. 이는 온도를 적절한 반응 온도로 안정화하기 위한 것이다.Subsequently, in the step (S30) of adding the metal compound to the solvent, the metal compound is added to the solvent to form a reaction solution. In this case, the metal compound may be added to a solvent to which a capping agent and a catalyst are added while dissolved in a separate solvent. As a separate solvent, the same material or different materials as the solvent used for the first time may be used. And, the metal compound may be added after a certain time after the addition of the catalyst. This is to stabilize the temperature to an appropriate reaction temperature.
여기서, 금속 화합물은 제조를 원하는 금속 나노 와이어를 형성하기 위한 금속을 포함한 화합물이다. 예를 들어, 은 나노 와이어를 형성하고자 할 경우에는 금속 화합물로 AgCl, AgNO3 또는 KAg(CN)2 등을 사용할 수 있다. 이와 같이 캡핑제 및 촉매가 첨가된 용매에 금속 화합물을 첨가하면 반응이 일어나면서 금속 나노 와이어의 형성이 시작된다.Here, the metal compound is a compound containing a metal for forming the metal nanowires to be manufactured. For example, in order to form silver nanowires, AgCl, AgNO 3 or KAg (CN) 2 may be used as the metal compound. As such, when the metal compound is added to the solvent to which the capping agent and the catalyst are added, the reaction occurs and the formation of the metal nanowires begins.
이어서, 반응 용액에 상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(S40)에서는 반응이 시작된 용매에 상온의 용매를 추가로 첨가한다. 이러한 상온의 용매는 최초로 사용한 용매와 동일한 물질 또는 다른 물질을 사용할 수 있다. 일례로, 상온의 용매로는 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 등의 폴리올을 사용할 수 있다. Subsequently, in the step S40 of further adding a solvent at room temperature to the reaction solution, a solvent at room temperature is further added to the solvent at which the reaction is started. The solvent at room temperature may use the same material or different materials as the solvent used for the first time. For example, polyols such as ethylene glycol and propylene glycol may be used as the solvent at room temperature.
반응이 시작된 용매는 일정한 반응 온도 유지를 위하여 지속적으로 가열하는 것에 의하여 반응 중에 온도가 상승될 수 있는데, 상술한 바와 같이 반응이 시작된 용매에 상온의 용매를 첨가하여 용매의 온도를 일시적으로 떨어뜨려 반응 온도를 좀더 일정하게 유지시킬 수 있다. The temperature of the solvent may be increased during the reaction by continuously heating the solvent to maintain a constant reaction temperature. As described above, by adding a solvent at room temperature to the solvent at which the reaction is started, the temperature of the solvent is temporarily lowered. The temperature can be kept more constant.
상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(S40)는 반응 시간, 반응 용액의 온도 등을 고려하여 한 번 또는 여러 번 수행될 수 있다. 또한, 이러한 상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(S40)는 필수적인 것이 아니므로 생략될 수도 있다.Further adding the solvent at room temperature (S40) may be performed once or several times in consideration of the reaction time, the temperature of the reaction solution. In addition, the step (S40) of further adding the solvent at room temperature is not essential and may be omitted.
마지막으로, 금속 나노 와이어를 정제하는 단계(S50)가 추가로 수행될 수 있다. 더 상세하게는 반응 용액에 물보다 비극성 용매인 아세톤 등을 첨가하면 금속 나노 와이어의 표면에 잔존한 캡핑제에 의하여 금속 나노 와이어가 용액의 하부에 침전된다. 이는 캡핑제가 용매 내에서는 잘 용해되나 아세톤 등에서는 용해되지 않고 응집되어 침전되기 때문이다. 그 후에 상층 용액을 버리면 캡핑제 일부와 형성된 나노 입자 등이 제거된다. Finally, purifying the metal nanowires (S50) may be further performed. More specifically, when acetone, which is a nonpolar solvent, is added to the reaction solution, the metal nanowires are precipitated at the bottom of the solution by the capping agent remaining on the surface of the metal nanowires. This is because the capping agent dissolves well in the solvent but does not dissolve in acetone, but aggregates and precipitates. Subsequently, the supernatant solution is discarded to remove some of the capping agent and the formed nanoparticles.
남은 용액에 증류수를 첨가하면 금속 나노 와이어와 금속 나노 입자가 분산되고, 추가로 아세톤 등을 첨가하면 금속 나노 와이어는 침전되고 금속 나노 입자는 상층 용액 내에 분산된다. 그 후에 상층 용액을 버리면 캡핑제 일부와 응집에 의해 형성된 금속 나노 입자 등이 제거된다. 이러한 공정을 반복 실행하여 금속 나노 와이어를 수거한 후 이를 증류수에 보관한다. 금속 나노 와이어를 증류수에 보관하는 것에 의하여 금속 나노 와이어가 재응집되는 것을 방지할 수 있다.When the distilled water is added to the remaining solution, the metal nanowires and the metal nanoparticles are dispersed, and when acetone or the like is added, the metal nanowires are precipitated and the metal nanoparticles are dispersed in the upper solution. Subsequently, the supernatant solution is discarded to remove some of the capping agent and the metal nanoparticles formed by aggregation. This process is repeated to collect the metal nanowires and store them in distilled water. By storing the metal nanowires in distilled water, it is possible to prevent the metal nanowires from reaggregating.
이후, 도 10을 참조하면 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500) 및 상기 전면전극층(600)을 관통하는 제 3 분리패턴(P3)을 형성한다. 상기 제 3 분리패턴(P3)에 의해 상기 후면전극 패턴(200), 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 전면전극층(600)을 포함하는 태양전지 셀들(C1, 2, C3..)은 서로 구분될 수 있다. 상기 제 3 분리패턴(P3)은 기계적(Mechanical)인 방법으로 형성하거나, 레이저(laser)를 조사(irradiate)하여 형성할 수 있으며, 상기 후면전극 패턴(200)의 상면이 노출되도록 형성될 수 있다.
10, a third separation pattern P3 penetrating the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (17)
상기 후면전극 상에 배치되는 광 흡수부; 및
상기 광 흡수부 상에 배치되며, 금속 나노 와이어를 포함하는 전면전극을 포함하는 태양전지.
A rear electrode disposed on the support substrate;
A light absorbing part disposed on the back electrode; And
A solar cell disposed on the light absorbing unit, the solar cell including a front electrode including a metal nanowire.
상기 금속 나노 와이어는 상기 지지기판에 대하여 수직 방향으로 연장되는 태양전지.
The method of claim 1,
The metal nanowires extend in the vertical direction with respect to the support substrate.
상기 금속 나노 와이어는 다수개의 금속 나노 와이어들을 포함하며, 상기 다수개의 금속 나노 와이어들 각각은 서로 이격 되어 배치되는 태양전지.
The method of claim 2,
The metal nanowires include a plurality of metal nanowires, and each of the plurality of metal nanowires is spaced apart from each other.
상기 금속 나노 와이어는 상기 지지기판에 대하여 수평 방향으로 연장되는 다수개의 금속 나노 와이어들을 포함하며, 상기 금속 나노 와이어들은 규칙적 또는 불규칙적으로 분산되어 있는 태양전지.
The method of claim 1,
The metal nanowires include a plurality of metal nanowires extending in a horizontal direction with respect to the support substrate, wherein the metal nanowires are regularly or irregularly dispersed.
상기 금속 나노 와이어는 상기 전면전극 상에 추가 배치되는 태양전지.
The method of claim 1,
The metal nanowires are further disposed on the front electrode.
상기 금속 나노 와이어의 직경은 5 nm 내지 20 nm 이고,
상기 금속 나노 와이어의 길이는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛ 인 태양전지.
The method of claim 1,
The diameter of the metal nanowire is 5 nm to 20 nm,
The metal nanowire has a length of 0.1 ㎛ to 100 ㎛ solar cell.
상기 금속 나노 와이어는 은(Ag), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 인듐(In), 텅스텐(W) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함하는 태양전지.
The method of claim 1,
The metal nanowires are silver (Ag), aluminum (Al), calcium (Ca), chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo), A solar cell comprising a material selected from the group consisting of ruthenium (Ru), indium (In), tungsten (W), and combinations thereof.
상기 활성영역들 상에 배치되며, 금속 나노 와이어를 포함하는 태양전지 셀을 다수개 포함하는 태양전지 모듈에 있어서,
상기 금속 나노 와이어는 상기 활성영역들 상에 대응하여 배치되는 태양전지 모듈.
A support substrate including active regions and inactive regions disposed between the active regions; And
In the solar cell module disposed on the active region, including a plurality of solar cells including metal nanowires,
The metal nanowire is disposed on the active region corresponding to the solar cell module.
상기 태양전지 셀들은,
상기 지지기판 상에 배치되는 후면 전극층;
상기 후면 전극층 상에 배치되는 광 흡수층;
상기 광 흡수층 상에 배치되며, 상기 금속 나노 와이어를 포함하는 전면 전극층을 포함하는 태양전지 모듈.
The method of claim 8,
The solar cells,
A rear electrode layer disposed on the support substrate;
A light absorbing layer disposed on the rear electrode layer;
A solar cell module disposed on the light absorbing layer and including a front electrode layer including the metal nanowires.
상기 비활성영역은
상기 후면 전극층을 분리하는 제 1 분리패턴;
상기 광 흡수층을 분리하는 제 2 분리패턴; 및
상기 전면 전극층을 분리하는 제 3 분리패턴을 포함하는 태양전지 모듈.
The method of claim 9,
The inactive area is
A first separation pattern separating the back electrode layer;
A second separation pattern separating the light absorbing layer; And
Solar cell module comprising a third separation pattern for separating the front electrode layer.
상기 금속 나노 와이어는 다수개의 금속 나노 와이어들을 포함하며, 상기 다수개의 금속 나노 와이어들 각각은 서로 이격 되어 배치되는 태양전지 모듈.
The method of claim 8,
The metal nanowires include a plurality of metal nanowires, and each of the plurality of metal nanowires is spaced apart from each other.
상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 및
상기 광 흡수층 상에, 금속 나노 와이어를 포함하는 전면전극층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조방법.
Forming a back electrode layer on the support substrate;
Forming a light absorbing layer on the back electrode layer; And
The method of manufacturing a solar cell module comprising the step of forming a front electrode layer including a metal nanowires on the light absorbing layer.
상기 금속 나노 와이어는 화학증기증착법(Chemical Vapor Deposition: CVD)에 의해 형성되는 태양전지 모듈의 제조방법.
According to claim 12,
The metal nanowire is a method of manufacturing a solar cell module is formed by Chemical Vapor Deposition (CVD).
상기 금속 나노 와이어는,
중공 채널을 포함하는 탬플릿에 금속 나노 와이어 전구체를 주입하는 단계; 및
상기 금속 나노 와이어 전구체를 결정화시켜 금속 나노 와이어를 형성하는 단계에 의하여 제조되는 태양전지 모듈의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The metal nanowires,
Injecting a metal nanowire precursor into a template comprising a hollow channel; And
The method of manufacturing a solar cell module prepared by the step of crystallizing the metal nanowire precursor to form a metal nanowire.
상기 금속 나노 와이어는,
용매를 가열하는 단계;
상기 용매에 캡핑제 및 촉매를 첨가하고 가열하는 단계; 및
상기 용매에 금속 화합물을 첨가하여 금속 나노 와이어를 형성하는 단계에 의해 제조되는 태양전지 모듈의 제조방법.
13. The method of claim 12,
The metal nanowires,
Heating the solvent;
Adding and capping agent and catalyst to said solvent; And
A method of manufacturing a solar cell module prepared by adding a metal compound to the solvent to form a metal nanowire.
상기 촉매는 AgCl, KBr, KI, CuCl2, PtCl2, H2PtCl4, H2PtCl6, AuCl, AuCl3, HAuCl4, HAuCl2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 태양전지 모듈의 제조방법.
The method of claim 15,
The catalyst is a solar cell comprising a material selected from the group consisting of AgCl, KBr, KI, CuCl 2 , PtCl 2 , H 2 PtCl 4 , H 2 PtCl 6 , AuCl, AuCl 3 , HAuCl 4 , HAuCl 2 and combinations thereof Module manufacturing method.
상기 용매는 프로필렌글라이콜(PG), 1,3-프로판디올, 디프로필렌글라이콜및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함하는 태양전지 모듈의 제조방법.The method of claim 15,
The solvent is a method for manufacturing a solar cell module comprising a material selected from the group consisting of propylene glycol (PG), 1,3-propanediol, dipropylene glycol and combinations thereof.
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|---|---|---|---|---|
| KR101701451B1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-02-01 | 한밭대학교 산학협력단 | Compound Semiconductor Thin Film Solar Cell having Embedded Structure |
| KR101843292B1 (en) | 2016-11-24 | 2018-03-28 | 전북대학교산학협력단 | Thin film solar cell and Method of fabricating the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090107803A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | 주성엔지니어링(주) | Thin film type Solar Cell, and Method for manufacturing the same |
| JP2010212336A (en) | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Photoelectric converting element and method of manufacturing the same, and solar cell |
| KR20110031850A (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-29 | 삼성전자주식회사 | Thin film solar cell |
| KR20110070541A (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | Thin film solar cell and method for fabricaitng the same |
-
2011
- 2011-10-18 KR KR1020110106368A patent/KR101220022B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090107803A (en) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | 주성엔지니어링(주) | Thin film type Solar Cell, and Method for manufacturing the same |
| JP2010212336A (en) | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Photoelectric converting element and method of manufacturing the same, and solar cell |
| KR20110031850A (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-29 | 삼성전자주식회사 | Thin film solar cell |
| KR20110070541A (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | Thin film solar cell and method for fabricaitng the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101701451B1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-02-01 | 한밭대학교 산학협력단 | Compound Semiconductor Thin Film Solar Cell having Embedded Structure |
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