KR101325646B1 - 태양전지 및 그 형성방법 - Google Patents
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Abstract
태양전지 및 그 형성방법이 제공된다. 태양전지는 기판 상의 나노 패턴과 상기 나노 패턴 상의 나노 구조체를 포함하는 반사방지막, 반사 방지막 상의 제 1 전극, 제 1 전극 상의 광전 변환층 및 광전 변환층 상의 제 2 전극을 포함한다.
Description
본 발명은 태양전지 및 그 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염료감응 태양전지 및 그 형성방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자이다. 태양전지는 구성 물질에 따라, 실리콘 또는 화합물 반도체와 같은 무기 소재로 이루어진 태양전지, 나노결정 산화물 입자 표면에 염료가 흡착된 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cell) 등으로 구분될 수 있다. 또한, 태양전지의 셀 구조에 따라, 반도체 pn 접합형 태양전지와 반도체/액체 광전기화학형(photoelectro chemical) 태양전지로 나눌 수 있다.
이러한 태양전지에서 활성층에 도달하는 광전자(photon)의 수를 최대화하여 태양전지의 효율이 향상될 수 있다. 또는, 반사에 의한 손실을 최소화하여 태양전지의 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 목적은 효율이 향상된 태양전지 및 그 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지는 기판 상의 나노 패턴과 상기 나노 패턴 상의 나노 구조체를 포함하는 반사방지막, 상기 반사 방지막 상의 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상의 광전 변환층 및 상기 광전 변환층 상의 제 2 전극을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴들은 투명 전도성 산화막을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴은 불소가 도핑된 주석 산화막(Fluorine-doped Tin Oxide)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴들은 요철부를 가지는 나노 필러의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 구조체는 아연 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 구조체는 나노 파티클층을 포함할 수 있으며, 상기 나노 파티클층은 나노포어(nanopore)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 구조체는 나노 로드층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴들과 상기 제 1 전극은 동일한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴들과 상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 광전 변환층은 상기 제 1 전극 상의 반도체 전극층 및 상기 반도체 전극층 상의 전해질층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 형성방법은 기판 상에 투명 전도성 산화막을 형성하는 단계, 상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하여 나노 패턴들을 형성하는 단계, 상기 나노 패턴들 상에 나노파티클층을 형성하는 단계, 그리고 상기 나노 파티클층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 패턴들을 형성하는 단계는 상기 투명 전도성 산화막 상에 폴리스티렌(polystyrene) 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클을 이용하여 원자층을 형성하는 단계, 그리고 상기 폴리스티린 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클을 마스크로 이용하여, 상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노 파티클층을 형성하는 단계는 상기 아연 산화물 전구체를 유기 용매에 용해시켜 용액을 형성하는 단계, 상기 용액을 상기 기판 상에 도포하는 단계, 그리고 상기 기판을 가열하여 상기 유기 용매를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화물로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 형성방법은 상기 제 1 전극 상에 반도체 전극층을 형성하는 단계 및 상기 반도체 전극층 상에 전해질층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 형성방법은 기판 상에 투명 전도성 산화막을 형성하는 단계, 상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하여 나노 패턴들을 형성하는 단계, 상기 나노 패턴들 상에 나노로드층을 형성하는 단계, 그리고 상기 나노로드층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 나노로드층을 형성하는 단계는 상기 나노 패턴들 상에 나노 파티클층을 형성하는 단계, 그리고 상기 나노 파티클층을 시드층으로 사용하여, 상기 나노 파티클층을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 형성방법은 상기 제 1 전극 상에 반도체 전극층을 형성하는 단계, 그리고 상기 반도체 전극층 상에 전해질층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 태양전지는 기판 상의 나노 패턴 및 나노 구조체를 가지는 반사 방지막을 포함한다. 나노 패턴은 빛의 투과도를 증가시키며, 나노 구조체는 상쇄간섭에 의한 빛의 반사 손실을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 태양전지가 나노 패턴 및 나노 구조체를 가짐으로써, 광흡수율 및 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 태양전지에 사용되는 물질의 굴절률에 따른 반사에 의한 손실을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 4b는 폴리스티렌 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이며, 도 4c 및 4d는 실리콘 산화물 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다.
도 5a 및 5b는 나노 파티클층을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6b 및 6c는 아래에서 설명된 나노로드층이 형성된 상태를 나타내는 이미지이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 나노 패턴들에 의하여 반사율이 감소하는 것을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지가 파장에 따른 투과율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 광전류를 보여주는 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 4b는 폴리스티렌 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이며, 도 4c 및 4d는 실리콘 산화물 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다.
도 5a 및 5b는 나노 파티클층을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6b 및 6c는 아래에서 설명된 나노로드층이 형성된 상태를 나타내는 이미지이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 나노 패턴들에 의하여 반사율이 감소하는 것을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지가 파장에 따른 투과율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 광전류를 보여주는 그래프이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 태양전지에 사용되는 물질의 굴절률에 따른 반사에 의한 손실을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 기판으로 사용되는 유리(glass)의 굴절률보다 반도체 전극층의 전극 도트들로 사용되는 티타늄 산화막(TiO2)의 굴절률이 높다. 또한, 유기 기판과 반도체 전극층 사이, 전극으로 사용되는 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)가 개재된다. FTO 박막의 굴절률은 유리 기판의 굴절률보다 작다. 따라서, 유리기판을 통과한 빛이 FTO 박막에서 반사되어 광흡수율을 저하시킬 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 태양전지(100)는 제 1 기판(110), 상기 제 1 기판(110) 상의 반사 방지막(120), 상기 반사 방지막(120) 상의 제 1 전극(130), 상기 제 1 전극 상의 광전 변환층(145), 상기 광전 변환층(145) 상의 제 2 전극(160)을 포함한다. 상기 제 1 기판(110)은 유리(glass)를 포함할 수 있다. 상기 반사 방지막(120)은 나노 패턴(122)과 상기 나노 패턴(122) 상의 나노 파티클층(124)을 포함한다.
상기 나노 패턴(122)는 투명 전도성 산화막(transparent conductive oxide)을 포함한다. 예를 들면, 상기 나노 패턴(122)은 불소가 도핑된 주석 산화막(Fluorine-doped Tin Oxide: FTO)일 수 있다. 상기 나노 패턴(122)은 요철부를 가지는 나노 필러(nanopillar)들의 형상을 가질 수 있다. 상기 나노 패턴(122)은 빛의 반사를 줄이면서 빛의 투과도를 향상시킬 수 있다.
상기 나노 파티클층(124)은 아연 산화물(Zinc Oxide)을 포함할 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)은 나노포어(nanopore)를 포함할 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)이 나노포어를 포함하므로, 나노 파티클(124)의 표면에서 빛의 반사가 감소될 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)은 상기 나노 패턴(122)의 상부면의 형상을 따라 적층될 수 있다. 상기 나노 파티클층(124) 상에 제 1 전극(130)이 배치된다. 상기 제 1 전극(130)은 상기 나노 패턴(122)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(130)은 투명 전도성 산화막, 예를 들면 FTO 박막을 포함할 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)의 굴절률은 상기 제 1 전극(130)의 굴절률보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 나노 파티클층(124)은 빛의 상쇄 간섭을 일으켜 빛의 반사를 감소시킬 수 있다.
상기 광전 변환층(145)은 반도체 전극층(140) 및 반도체 전극층(140) 상의 전해질층(150)을 포함할 수 있다. 상기 반도체 전극층(140)은 전극 도트들(142) 및 상기 전극 도트들(142)의 표면에 흡착된 염료층(144)을 포함할 수 있다. 상기 전극 도트들(142)은 예를 들면, 티타늄 산화물로 이루어진 입자들로 구성될 수 있다. 상기 염료층(144)은 루테늄 착체일 수 있다. 상기 전해질층(150)은, 예를 들면 요오드계 산화환원 전해질(redox iodide electrolyte)일 수 있다. 상기 제 2 전극(160)은 투명 전도성 산화막, 예를 들면 FTO 박막일 수 있다. 상기 제 2 전극(160) 상에 제 2 기판(170)이 더 구비될 수 있다. 상기 제 2 기판(170)은 유리일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사 방지막(120)은 나노 패턴(122) 및 나노 파티클층(124)을 포함한다. 나노 파티클층(124)에 의하여 빛의 상쇄간섭에 의한 빛의 반사를 감소시키고, 나노 패턴(122)에 의하여 빛의 투과도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 태양전지의 광흡수율을 향상시키고, 효율이 증대될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서는 도 2a에서 설명한 기술적 특징은 설명의 간략함을 위하여 생략하기로 한다.
도 2b를 참조하면, 도 2a와 다르게, 반사방지막(120a)은 나노 패턴(122) 및 상기 나노 패턴(122) 상의 나노 로드층(127)을 포함한다. 상기 나노 로드층(127)은 아연 산화물을 포함할 수 있다. 상기 나노 로드층(127)은 간섭 무늬(interference fringe)를 감소시켜 빛의 반사를 최소화할 수 있다. 상기 나노 로드층(127)은 상기 제 1 전극(130)보다 굴절률이 작을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 나노 로드층(127)이 제공됨으로써 빛의 반사를 최소화할 수 있다.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4a 및 4b는 폴리스티렌 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이며(도 4b는 도 4a의 확대도), 도 4c 및 4d는 실리콘 산화물 나노파티클을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다(도 4d는 도 4c의 확대도). 도 5a 및 5b는 나노 파티클층을 형성한 상태를 나타내는 이미지이다(도 5b는 도 5a의 확대도).
도 3a를 참조하면, 기판(110) 상에 투명 전도성 산화막(transparent conductive oxide, 121)이 형성된다. 상기 투명 전도성 산화막(121)은 불소가 도핑된 주석 산화막(Fluorine-doped Tin Oxide: FTO)을 포함할 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(121) 상에 폴리스티렌(polystyrene) 나노 파티클(125) 또는 실리콘 산화물 나노 파티클(125)을 이용하여 원자층(monolayer)을 형성한다.
도 3b를 참조하면, 상기 폴리스티렌 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클(125)을 마스크로 이용하여 상기 투명 전도성 산화막(121)을 패터닝하여 나노 패턴(122)이 형성된다. 상기 나노 패턴(122)은 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma)를 이용하는 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching: RIE) 방법으로 형성될 수 있다. 상기 반응성 이온 식각 방법은 SF6 가스(30sccm) 및 CHF3 가스(6sccm)을 이용하여 30mtorr, RF 파워 100W, 공정시간 10분의 조건에서 수행될 수 있다. 상기 폴리스티렌 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클(125)은 상기 나노 패턴(122)이 형성되는 과정에서 제거될 수 있다. 즉, 상기 상기 폴리스티렌 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클(125)은 반응성 이온 식각 공정을 수행함으로써 제거될 수 있다.
도 3c를 참조하면, 상기 나노 패턴들(122) 상에 나노 파티클층(124)이 형성된다. 상기 나노 파티클층(124)은 아연 산화물로 형성될 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)은 아연 산화물 전구체(precursor)를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 아연 산화물 전구체는 0.2M 아연 아세테이트 디하이드레이트(Zinc acetate dehydrate)를 메탄올(methanol)과 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol)을 1:1로 혼합된 유기용매에 녹여 용액을 형성하고, 상기 용액을 기판(110) 전면에 도포하고, 상기 용액을 핫 플레이트(hot plate)에서 가열하여 유기 용매를 제거하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 용액을 3000 rpm으로 30초간 상기 기판(110) 전면에 도포하고, 핫 플레이트에서 80℃에서 10분간 가열할 수 있으며, 이 과정은 수회, 예를 들면 3-5회 반복할 수 있으며, 350℃에서 기판(110)을 1시간 동안 가열할 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)은 나노포어(nanopore)를 가질 수 있으며(도 5a 및 5b 참조), 상기 나노 파티클층(124)의 표면은 빛의 반사를 감소시킬 수 있다. 상기 나노 파티클층(124)과 상기 나노 패턴들(122)은 반사 방지막(120)을 구성할 수 있다.
도 3d를 참조하면, 상기 나노 파티클층(124) 상에 제 1 전극(130)이 형성된다. 상기 제 1 전극(130)은 투명 전도성 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(130)은 상기 나노 패턴들(122)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 전극(130)은 상기 나노 파티클층(124)보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 따라서, 상기 나노 파티클층(124)은 빛의 반사를 방지하는 역할을 할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 형성방법을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6b 및 6c는 아래에서 설명된 나노로드층이 형성된 상태를 나타내는 이미지이다(도 6b는 도 6a의 확대도). 이하에서, 도 3a 및 3d를 참조하여 설명한 기술적 특징은 설명의 간략함을 위하여 생략하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 나노 패턴들(122) 상에 나노로드층(127)이 형성된다. 상기 나노로드층(127)은 도 3c에서 설명된 나노 파티클층(124)을 시드층으로 사용하여 상기 나노 파티클층(124)을 성장시켜 형성될 수 있다. 상기 나노로드층(1270은 상기 제 1 전극(130)보다 굴절률이 작으므로 상쇄간섭을 일으켜(또는 간섭무늬의 감소 현상) 빛의 반사를 감소시킬 수 있다. 상기 나노로드층(127)과 상기 나노 패턴들(122)은 반사 방지막(120)을 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 나노 패턴들에 의하여 반사율이 감소하는 것을 보여주는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 위에서 설명한 투명 전도성 산화막(121)을 패터닝하지 않은 경우(A)와 투명 전도성 산화막(121)을 패터닝하여 나노패턴(122)을 형성한 경우(B)를 비교한다. 나노 패턴(122)을 형성한 경우(B)에, 엘립소미터(ellipsometer)에서 측정한 Psi(ψ) 값의 오실레이션(oscillation) 감소한 것을 알 수 있다. 이는 나노 패턴이 형성된 경우(B)에 나노 패턴의 표면에서 빛의 트랩(trapping)이 증가하여 빛의 반사가 감소한 것으로 해석할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지가 파장에 따른 투과율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 위에서 설명한 투명 전도성 산화막(121)을 패터닝하지 않은 경우(C), 투명 전도성 산화막(121)을 패터닝하여 나노 패턴을 형성한 경우(D) 및 나노 패턴 및 아연 산화물을 이용하여 나노 파티클층을 형성한 경우(E)을 각각 나타내고 있다. 단파장(350~600nm)에서 살펴보면, 나노패턴 및 나노 파티클층을 형성한 경우(E)가 가장 높은 투과율을 보이며, 나노 패턴을 형성한 경우(D)가 투명 전도성 산화막을 패터닝하지 않은 경우(C)보다 높은 투과율을 보인다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막이 빛의 반사에 의한 손실을 감소시켜 투과율을 향상시킨다고 해석할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 광전류를 보여주는 그래프이다.
도 9를 참조하면, 반사방지막이 제공되지 않은 경우(F)보다 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막이 제공된 경우(G)의 광전류 밀도(photocurrent density)가 증가됨을 알 수 있다. 그래프에서, 반사방지막이 제공되지 않는 경우(F)의 광전류 밀도는 약 6.03㎃/㎠ 이며, 본 발명의 실시예의 경우(G)는 광전류 밀도가 약 8.73㎃/㎠ 이다. 또한, 반사방지막이 제공되지 않는 경우(F)의 태양전지 효율은 2.54%이고, 반사방지막이 제공된 경우(G)의 태양전지 효율은 3.66%로 약 40% 향상될 수 있다.
110: 기판 122: 나노 패턴
124: 나노 파티클층 120: 반사 방지막
130: 제 1 전극 140: 반도체 전극층
150: 전해질층 145: 광전 변환층
160: 제 2 전극
124: 나노 파티클층 120: 반사 방지막
130: 제 1 전극 140: 반도체 전극층
150: 전해질층 145: 광전 변환층
160: 제 2 전극
Claims (19)
- 기판 상의 반사 방지막;
상기 반사 방지막 상의 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상의 광전 변환층; 및
상기 광전 변환층 상의 제 2 전극을 포함하되,
상기 반사 방지막은 상기 기판 상의 나노 패턴들 및 상기 나노 패턴들 상의 상기 제 1 전극보다 굴절률이 작은 나노 구조체를 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 패턴들은 투명 전도성 산화물을 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 패턴들은 불소가 도핑된 주석 산화막(Fluorine-doped Tin Oxide)을 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 패턴들은 요철부를 가지는 나노 필러의 형상을 가지는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 구조체는 아연 산화물을 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 구조체는 나노 파티클층을 포함하는 태양전지. - 청구항 6에 있어서,
상기 나노 파티클층은 나노포어(nanopore)를 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 구조체는 나노 로드층을 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 나노 패턴들과 상기 제 1 전극은 동일한 물질을 포함하는 태양전지. - 청구항 9에 있어서,
상기 나노 패턴들과 상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화물을 포함하는 태양전지. - 청구항 1에 있어서,
상기 광전 변환층은:
상기 제 1 전극 상의 반도체 전극층; 및
상기 반도체 전극층 상의 전해질층을 포함하는 태양전지. - 기판 상에 투명 전도성 산화막을 형성하는 단계;
상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하여 나노 패턴들을 형성하는 단계;
상기 나노 패턴들 상에 나노파티클층을 형성하는 단계; 그리고
상기 나노 파티클층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 형성방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 나노 패턴들을 형성하는 단계는:
상기 투명 전도성 산화막 상에 폴리스티렌(polystyrene) 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클을 이용하여 원자층을 형성하는 단계; 그리고
상기 폴리스티린 나노 파티클 또는 실리콘 산화물 나노 파티클을 마스크로 이용하여, 상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하는 단계를 포함하는 태양전지의 형성방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 나노 파티클층을 형성하는 단계는:
아연 산화물 전구체를 유기 용매에 용해시켜 용액을 형성하는 단계;
상기 용액을 상기 기판 상에 도포하는 단계; 그리고
상기 기판을 가열하여 상기 유기 용매를 제거하는 단계를 포함하는 태양전지의 형성방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제 1 전극은 투명 전도성 산화물로 형성되는 태양전지의 형성방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 제 1 전극 상에 반도체 전극층을 형성하는 단계; 및
상기 반도체 전극층 상에 전해질층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지의 형성방법. - 기판 상에 투명 전도성 산화막을 형성하는 단계;
상기 투명 전도성 산화막을 패터닝하여 나노 패턴들을 형성하는 단계;
상기 나노 패턴들 상에 나노로드층을 형성하는 단계; 그리고
상기 나노로드층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지의 형성방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 나노로드층을 형성하는 단계는:
상기 나노 패턴들 상에 나노 파티클층을 형성하는 단계; 그리고
상기 나노 파티클층을 시드층으로 사용하여, 상기 나노 파티클층을 성장시키는 단계를 포함하는 태양전지의 형성방법. - 청구항 17에 있어서,
상기 제 1 전극 상에 반도체 전극층을 형성하는 단계; 그리고
상기 반도체 전극층 상에 전해질층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지의 형성방법.
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