KR101482446B1 - 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101482446B1
KR101482446B1 KR1020130129544A KR20130129544A KR101482446B1 KR 101482446 B1 KR101482446 B1 KR 101482446B1 KR 1020130129544 A KR1020130129544 A KR 1020130129544A KR 20130129544 A KR20130129544 A KR 20130129544A KR 101482446 B1 KR101482446 B1 KR 101482446B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spin
substrate
sog
stainless steel
glass
Prior art date
Application number
KR1020130129544A
Other languages
English (en)
Inventor
백제훈
이성남
손효수
신민재
이혜린
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020130129544A priority Critical patent/KR101482446B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101482446B1 publication Critical patent/KR101482446B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판에 관한 것으로, 유무기 복합층 구조를 갖는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 스테인리스 스틸 기판과 상기 기판의 상부에 형성된 절연층으로 이루어지고, 상기 절연층은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어지고, 상기 기판의 표면은 실리카로 전처리된 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판을 제공한다.

Description

박막형 CI(G)S 태양전지용 기판 및 그 제조방법 {THIN FILM TYPE CI(G)S SOLAR CELL SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판에 관한 것으로, 유무기 복합층 구조를 갖는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
태양광 발전(發電)을 위해서는 태양 빛의 에너지를 전기 에너지로 변환시켜주는 태양전지가 필요하며, 이러한 태양전지에는 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 다른 하나는 화합물 반도체를 재료로 사용하는 것이다. 이 중 실리콘 반도체를 이용한 태양전지는 변환 효율이 좋고 신뢰성이 높은 특징으로 인해 태양광 발전 시스템으로 주로 사용되었다.
하지만, 두꺼운 폴리 실리콘 웨이퍼를 이용하여 제조하는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 태양전지는 원가가 높다는 단점으로 인해, 최근에는 비정질 실리콘(a-Si), 구리·인듐·갈륨·셀레늄(CIGS), 연료감응형(DSSC) 등의 원가가 저렴하면서 얇고 유연한 장점을 갖는 박막형 태양전지가 각광을 받고 있다.
박막형 태양전지의 기판으로는 유리(glass) 또는 스테인리스 스틸이 주목을 받고 있는데, 이 중 스테인리스 스틸은 가격이 저렴하며 유연하고 가볍다는 장점을 갖는 반면, 기판 자체의 표면조도가 심하다는 단점을 가지고 있다. 기판의 표면조도가 심하게 되면, 그 기판 위에 박막을 형성할 때 박막이 균일하게 성장되지 않는 등의 문제를 야기하고, 이런 문제들은 최종적으로 만들어진 태양전지 박막의 효율 저하의 영향을 끼치게 된다. 따라서, 스테인리스 스틸의 표면조도를 낮추는 것이 박막형 태양전지의 기판으로써 사용하기 위하여 극복하여야 할 과제인 것이다.
또한, 태양전지용 기판은 기판에서 유입될 수 있는 불순물 등의 영향으로부터 태양전지의 효율 및 특성을 떨어트리지 않기 위해서, 유리 기판과 같이 절연 특성을 가져야 한다. 그러나, 스테인리스 스틸의 경우 전류가 흐르는 소재이므로, 이러한 스테인리스 스틸 기판 위에 SiO2, Al2O3 등과 같은 절연막을 형성시켜야만 한다.
본 발명의 일 측면은, 스테인리스 스틸 기판의 표면조도 감소 및 절연특성을 동시에 부여할 수 있는 CI(G)S 박막 태양전지용 기판 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 스테인리스 스틸 기판과 상기 기판의 상부에 형성된 절연층으로 이루어지고,
상기 절연층은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어지고,
상기 기판의 표면은 실리카로 전처리된 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 실리카 용액을 준비하는 단계;
상기 실리카 용액을 스테인리스 스틸 기판에 도포하는 단계; 및
상기 실리카 용액이 도포된 기판 상에 스핀 온 글라스(SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어진 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, CI(G)S 태양전지용 기판으로서 스테인리스 스틸 기판을 사용함에 있어서, 간단한 전처리로도 상기 기판의 표면조도를 최대한 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전처리된 기판 상부에 형성되는 박막을 균일하게 형성시킬 수 있어 우수한 절연특성을 갖고, 최종적으로 CI(G)S계 태양전지의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1a 종래 스테인리스 스틸을 기판으로 이용한 박막형 CI(G)S계 태양전지 소자의 단면 개략도이고, 도 1b는 본 발명의 일 측면에 따른 박막형 CI(G)S계 태양전지 소자의 단면 개략도를 도시하여 나타낸 것이다.
도 2는 스테인리스 스틸 기판의 전처리 전(A)·후(B) 및 전처리 후 절연층(C)을 형성시킨 구조의 단면도를 도시하여 나타낸 것이다.
도 3은 스테인리스 스틸 기판 상에 실리카 용액을 도포한 후 전자 주사 현미경(SEM)으로 그 표면을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 스테인리스 스틸 기판 상에 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시키는 경우 상기 기판의 표면조도 변화를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명자들은 CI(G)S 박막 태양전지용 기판으로서 유연성의 특성을 부여하면서, 절연특성을 향상시킬 수 있는 소재에 대해서 깊이 연구한 결과, 종래 유리기판 대신 스테인리스 스틸 기판을 사용하면서, 상기 스테인리스 스틸 기판을 전처리한 후 그 위에 절연층을 형성시키는 경우 스테인리스 스틸 기판의 표면조도는 최대로 낮추면서 절연특성을 향상시켜 이후 성장될 CI(G)S 태양전지 소자의 효율 및 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1a 종래 스테인리스 스틸을 기판으로 이용한 박막형 CI(G)S계 태양전지 소자의 단면 개략도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 박막형 CI(G)S계 태양전지 소자의 단면 개략도를 도시하여 나타낸 것이다.
스테인리스 스틸(STS) 기판은 기존의 소다라임 유리 기판(soda-lime glass substrate)에 비해 가볍고, 유연하며, 저렴한 장점이 존재하기 때문에 CI(G)S 태양전지의 박막성장에 있어서 많은 각광을 받고 있다. 그러나, 스테인리스 스틸 기판에서 유입될 수 있는 불순물 등으로 인해 태양전지의 특성이 저하되는 것을 막기 위해 도 1a와 도 1b에 나타낸 바와 같이 Al2O3와 같은 절연막을 형성하는 연구가 많이 진행되고 있다.
또한, 스테인리스 스틸 기판은 높은 표면조도를 가지기 때문에, 도 1a와 같이 스테인리스 스틸 기판 바로 위에 절연층, 전극층 등을 바로 형성시킬 경우 박막이 균일하게 성장되지 못하는 문제가 있으며, 이로 인해 최종적으로 제조된 태양전지의 효율이 저하되는 등의 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 CI(G)S 태양전지의 기판으로서 스테인리스 스틸 기판을 이용하면서, 상기의 문제점을 해결하고자 박막을 형성하기 전에 기판을 전처리하는 단계를 거쳐 기판의 표면조도를 낮춘 박막형 CI(G)S 태양전지를 제공하며, 이는 도 1b에 나타낸 구조를 갖는다.
즉, 본 발명의 일 측면은 스테인리스 스틸 기판과 상기 기판의 상부에 형성된 절연층으로 이루어지고, 상기 절연층은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어지고, 상기 기판의 표면은 실리카로 전처리된 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에서 스테인리스 스틸 기판을 전처리함에 있어서, 실리카 전처리를 실시하는 것은 스테인리스 스틸 기판 고유의 특성을 유지하면서도, 그것의 표면조도는 충분히 낮추기 위한 것이다. 또한, 간단한 처리에 의해서 기판의 표면조도를 충분히 낮출 수 있다.
이때, 실리카는 구형인 것이 바람직하며, 그 크기는 300nm 이하, 보다 바람직하게는 200nm 이하인 것이 스테인리스 스틸 기판의 홈을 메우는데 더 유리하다. 한편, 구형 실리카의 크기는 작을수록 유리하므로, 그 하한값에 대해서 특별히 한정하지는 않으나, 다만 50nm 이하로 너무 작으면 실리카 제조에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 실리카가 뭉쳐 충분한 용해가 이루어지지 않게 될 것인바, 50nm~300nm 크기의 실리카를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
이하, 도 2는 스테인리스 스틸 기판의 전처리 전(A)·후(B) 및 전처리 후 절연층(C)을 형성시킨 구조의 단면도를 도시하여 나타낸 것이다.
먼저, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이 스테인리스 스틸 기판은 그 표면이 울퉁불퉁하게 파여 있어, 표면조도가 매우 높은 것을 확인할 수 있다.
도 2의 (B)는 본 발명에 따라 스테인리스 스틸 기판을 전처리한 것으로, 특히 구형 실리카를 전처리하는 경우 파여있는 홈에 실리카 입자들이 메우고 있는 것을 확인할 수 있으며, 이로 인해 울퉁불퉁하였던 기판 표면의 거칠기가 감소한 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 표면이 전처리된 스테인리스 스틸 기판에 절연층을 형성시킬 경우(C), 균일하게 형성시킬 수 있는 것이다.
본 발명에서 실리카 전처리된 스테인리스 스틸 기판 상부에 형성되는 절연층은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물인 것이 바람직하다.
특히, 스핀 온 글라스(SOG)는 절연층을 역할을 수행함과 동시에, 스테인리스 스틸 기판의 표면조도를 개선하는 데에도 영향을 미친다.
보다 구체적으로, 미전처리된 스테인리스 스틸 기판 상에 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시키는 경우 스테인리스 스틸 기판의 표면조도가 개선되는 것을 확인할 수 있다 (실시예 2 및 도 4 참조). 따라서, 스테인리스 스틸 기판을 실리카 전처리한 후 그 위에 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시키게 되면 미처 실리카로 채워지지 않은 홈까지 스핀 온 글라스(SOG)가 채울 수 있으며, 이로 인해 실리카와 기판 사이에 생기는 굴곡을 부드럽게 만드는 효과가 생기므로, 기판의 표면조도를 더 개선시킬 수 있을 것이다.
다만, 실리카 전처리 후 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시킴에 있어서, 스핀 코팅(spin coating)법을 이용하는 경우 기판의 홈에 메워져 있던 실리카가 탈리될 수 있으므로, 스핀 코팅시의 조건을 적절히 제어하여야 할 것이다.
이러한 스핀 온 글라스(SOG)는 단층으로도 형성할 수 있지만, 다층 예컨대 2층 또는 3층으로 형성할 수 있다. 본 발명 실시예에서도 확인하였듯이, 단층으로 스핀 온 글라스(SOG)를 형성하는 것에 비해, 다층(2층 또는 3층)으로 형성하였을 때 기판의 표면조도가 더 향상되는 것을 확인할 수 있다 (도 4 참조).
또한, 본 발명에서는 상기 절연층으로서 스핀 온 글라스(SOG)와 산화물층을 순차적으로 포함할 수 있다. 이때, 스핀 온 글라스(SOG)층/산화물층 이거나, 산화물층/스핀온 글라스층(SOG)의 구조로 절연층을 형성할 수 있다. 이때에도 스핀 온 글라스(SOG)는 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판은 실리카 용액을 준비하는 단계; 상기 실리카 용액을 스테인리스 스틸 기판에 도포하는 단계; 및 상기 실리카 용액이 도포된 기판 상에 스핀 온 글라스(SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어진 절연층을 형성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명에서는 CI(G)S 태양전지에 유동성을 부여하면서, 박막형을 제조하기 위하여 기판으로서 스테인리스 스틸 기판을 사용하면서, 상기 스테인리스 스틸 기판이 갖는 높은 표면 거칠기의 문제점을 해결하고자 실리카 용액을 기판 표면 위에 도포하는 단계를 거치는 것이 바람직하다.
이를 위해, 먼저 실리카 용액을 준비하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 실리카 용액은 IPA, 에탄올, 메탄올 또는 DI 용매에 300nm 이하의 구형 실리카를 혼합하여 준비할 수 있다.
이후, 상기 준비된 실리카 용액을 스테인리스 스틸 기판 표면에 도포함이 바람직하다.
상기 실리카 용액의 도포는 스핀 코팅(spin coating)법을 이용하는 것이 바람직하며, 이때 스핀 속도(spin speed): 500~1500rpm, 스핀 시간(spin time): 5~30초로 실시함이 바람직하다.
스핀 코팅시, 스핀 속도가 500rpm 미만으로 너무 느리고, 스핀 시간이 5초 미만이면 구형 실리카가 기판 표면에 충분히 도포되지 못할 우려가 있으며, 반면 스핀 속도가 1500rpm을 초과하여 너무 빠르고, 스핀 시간이 30초를 초과하여 너무 길면 실리카를 혼합한 용액의 점성이 매우 낮아지기 때문에, 도포완료 후 기판 상에 남아있는 실리카의 양이 불충분하게 되는 문제가 있다.
상기한 바에 따라, 스테인리스 스틸 기판의 전처리가 완료되면, 그 위에 절연층을 형성시킬 수 있다. 이때, 절연층은 스핀 온 글라스(SOG) 또는 SiO2, Al2O3과 같은 산화물층인 것이 바람직하다.
절연층으로서 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시킬 경우, 스핀 코팅(spin soating)법을 이용함이 바람직하며, 산화물층인 경우에는 원자층 증착법, 산화물 증착법(예컨대, 스퍼터법 또는 PE-CVD법)을 이용하여 형성시킴이 바람직하다.
또한, 상기 절연층은 복합층으로서 스핀 온 글라스(SOG)층/산화물층 또는 산화물층/스핀온 글라스(SOG)층의 구조로 형성될 수도 있으며, 한편 상기 스핀 온 글라스(SOG)는 단층 또는 다층(2 또는 3층)으로 형성될 수도 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
( 실시예 1)
먼저, 실리카 용액을 제조하였다. 이때, 여러 용매를 사용하여 실리카 분산 효과가 가장 우수한 조건을 선별하였다. 구체적으로, 용매로서 IPA, 에탄올, 메탄올, DI를 사용하여 실리카가 가장 고르게 퍼지는 현상을 보이는 에탄올을 선정하고, 에탄올에 200nm 정도의 구형 실리카를 충분히 분산시켜 실리카 용액을 제조하였다.
이후, 상기 제조된 실리카 용액을 스핀 코팅법으로 도포함에 있어서 도포 특성을 확인하기 위해, 스핀 속도(spin speed) 및 스핀 시간(spin time)을 여러 스텝으로 실시하여 가장 우수한 도포 특성을 보이는 조건을 선별하였다. 구체적으로, 300, 600, 900, 1200rpm으로 5~10초간 여러 스텝(step)으로 실시한 결과 1 step 500rpm-5초, 2 step 900rpm-10초, 3 step 500rpm-5초간 실시하였을 때 가장 우수하였다.
또한, 실리카 용액을 상기의 조건으로 스테인리스 스틸 기판 위에 도포함에 있어서 실리카 크기(100nm, 300nm)에 따른 기판 표면 특성을 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 100nm의 실리카를 사용하는 경우 스테인리스 스틸 기판의 홈을 충분히 채워 표면조도 저하에 더 유리함을 확인하였다.
상기의 조건을 모두 확인한 후, 이를 반영하여 스테인리스 스틸 기판을 전처리한 후 절연막을 형성시켰다.
먼저, 100nm의 구형 실리카를 에탄올에 용해시켜 실리카 용액을 제조하였다. 이때, 구형 실리카가 첨가된 에탄올을 1h~1h30min 정도 초음파 처리하여, 실리카의 용해를 더욱 촉진시켰다. 이후, 제조된 실리카 용액을 스테인리스 스틸 기판 위에 스핀 코팅법을 이용하여 도포하였다. 이때, 1 step 500rpm-5초, 2 step 900rpm-10초, 3 step 500rpm-5초의 3 step으로 처리하였다.
상기 실리카 용액의 코팅이 완료되면, 그 위에 SiO2 산화막을 PE-CVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)법으로 형성시켰다. 상기 산화막 증착시 증착 두께를 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 2.0μm로 변화시키고, 증착 온도도 200, 250, 300℃로 변화시키고, 증착 압력도 0.8, 1.18, 1.5 Torr로 변화시킨 후 증착 정도를 관찰한 결과, 증착 두께 0.2μm, 증착 온도 300℃, 증착 압력 1.5Torr 일 때 산화막 증착력이 가장 우수하여, 상기의 조건으로 SiO2 산화막을 형성시켰다.
이후, 전처리 전의 스테인리스 스틸 기판과 본 발명에 따라 스테인리스 스틸 기판 위에 실리카 도포 후 SiO2 산화막을 형성시킨 기판의 표면조도(Rz)를 알파 스텝으로 스테인리스 스틸의 홈 방향으로 수직하게 한 측정 범위로 500μm를 약 10회 측정하여 평균을 구한 결과, 전처리 전 기판의 표면조도는 175nm 였으나, 본 발명에 따라 처리된 기판의 표면조도는 평균 132nm로 약 25% 정도 감소한 결과를 보였다.
( 실시예 2)
한편, 본 발명자들은 절연층으로서 스핀 온 글라스(SOG)를 형성시키는 경우에 있어서, 스테인리스 스틸 기판의 표면조도 변화에 영향을 미치는지 알아보았으며, 특히 SOG를 단층 또는 다층으로 형성시킴에 따른 스테인리스 스틸 기판의 표면조도 변화를 관찰하였다.
먼저, 스테인리스 스틸 기판 위에 SOG를 스핀 코팅법으로 코팅함에 있어서 스핀 속도와 시간을 각각 700rpm, 60초로 고정하여 SOG를 코팅한 후 경화시켰다. 이때, 상기 과정을 반복함으로써 다층의 SOG도 형성시켰다.
이후, SOG 코팅에 따른 스테인리스 스틸 기판의 표면조도(Rz) 변화를 관찰한 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이 SOG 코팅 전(0 SOG layer)에는 표면조도가 175nm로 나타난 반면, 단층의 SOG를 형성시킨 경우에는 132nm(평균값)로 감소하였다. 또한, SOG를 다층(3 SOG layer)으로 형성시키는 경우 102nm(평균값)까지 감소된 것을 확인할 수 있다. 다만, 4층으로 SOG를 형성시키는 경우 표면조도가 약간 증가한 결과를 보였다.
이러한 결과를 통해, 스테인리스 스틸 기판위에 실리카 도포 후 절연층으로 SOG를 형성시킬 경우 실리카가 채우지 못한 부분까지 SOG가 채워 표면조도 감소 효과를 가져올 것이므로, 스테인리스 스틸 기판의 표면개선이 더욱 향상될 것으로 사료된다.

Claims (9)

  1. 스테인리스 스틸 기판과 상기 기판의 상부에 형성된 절연층으로 이루어지고,
    상기 절연층은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어지고,
    상기 기판의 표면은 실리카로 전처리된 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연층은 스핀 온 글라스(SOG)층/산화물층 이거나, 산화물층/스핀온 글라스(SOG)층인 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스핀 온 글라스(SOG)는 단층 또는 다층(2 또는 3층)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실리카는 평균 크기가 300nm 이하인 것을 특징으로 하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판.
  5. 실리카 용액을 준비하는 단계;
    상기 실리카 용액을 스테인리스 스틸 기판에 도포하는 단계; 및
    상기 실리카 용액이 도포된 기판 상에 스핀 온 글라스(SOG) 또는 SiO2 및 Al2O3 중 1종 또는 2종의 산화물로 이루어진 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 실리카 용액은 IPA, 에탄올, 메탄올 또는 DI 용매에 300nm 이하의 구형 실리카를 혼합하여 준비하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 실리카 용액의 도포는 스핀 코팅(spin coating)법을 이용하고,
    스핀 속도(spin speed): 500~1500rpm, 스핀 시간(spin time): 5~30초로 실시하는 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 절연층은 스핀 온 글라스(SOG)층/산화물층 또는 산화물층/스핀온 글라스(SOG)층인 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법.
  9. 제 5항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 스핀 온 글라스(SOG)는 단층 또는 다층(2 또는 3층)으로 이루어진 박막형 CI(G)S 태양전지용 기판의 제조방법.
KR1020130129544A 2013-10-29 2013-10-29 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법 KR101482446B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130129544A KR101482446B1 (ko) 2013-10-29 2013-10-29 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130129544A KR101482446B1 (ko) 2013-10-29 2013-10-29 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101482446B1 true KR101482446B1 (ko) 2015-01-14

Family

ID=52588966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130129544A KR101482446B1 (ko) 2013-10-29 2013-10-29 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101482446B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050074915A1 (en) * 2001-07-13 2005-04-07 Tuttle John R. Thin-film solar cell fabricated on a flexible metallic substrate
JP2007088044A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Nippon Steel Materials Co Ltd 被覆ステンレス箔及び薄膜太陽電池
KR20110066260A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 심포니에너지주식회사 황화나트륨을 이용한 유연 cigss 박막태양전지 제조 및 제조방법
JP2013089697A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd 太陽電池用絶縁被膜付きステンレス箔及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050074915A1 (en) * 2001-07-13 2005-04-07 Tuttle John R. Thin-film solar cell fabricated on a flexible metallic substrate
JP2007088044A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Nippon Steel Materials Co Ltd 被覆ステンレス箔及び薄膜太陽電池
KR20110066260A (ko) * 2009-12-11 2011-06-17 심포니에너지주식회사 황화나트륨을 이용한 유연 cigss 박막태양전지 제조 및 제조방법
JP2013089697A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd 太陽電池用絶縁被膜付きステンレス箔及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shi et al. Ultrafast electrochemical synthesis of defect‐free In2Se3 flakes for large‐area optoelectronics
Zeng et al. Self-assembled monolayer enabling improved buried interfaces in blade-coated perovskite solar cells for high efficiency and stability
Xiao et al. Hierarchical Dual‐Scaffolds Enhance Charge Separation and Collection for High Efficiency Semitransparent Perovskite Solar Cells
CN103329281A (zh) 太阳能电池及其制造方法以及太阳能电池模块
CN104882486B (zh) 高迁移率、高稳定性金属氧化物薄膜晶体管及其制备工艺
CN104064622A (zh) 一种抗电势诱导衰减的太阳能电池片及其制作方法
CN106848092B (zh) 有机发光二极管装置及其制作方法
Zhao et al. Highly efficient aqueous-processed polymer/nanocrystal hybrid solar cells with an aqueous-processed TiO 2 electron extraction layer
WO2014131258A1 (zh) 氧化物薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置
CN110416087A (zh) 具有钝化增强层的金属氧化物薄膜晶体管及其制作方法
Gao et al. Improved Interface Charge Extraction by Double Electron Transport Layers for High‐Efficient Planar Perovskite Solar Cells
Jiang et al. Dual‐Interface Modification of CsPbIBr2 Solar Cells with Improved Efficiency and Stability
CN102723359A (zh) 薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置
Xu et al. Vanadium Oxide‐Modified Triphenylamine‐Based Hole‐Transport Layer for Highly Reproducible and Efficient Inverted Perovskite Solar Cells
WO2014001817A1 (en) Photovoltaic device and method of fabricating thereof
Bai et al. Electrochemical Reduction and Ion Injection of Annealing‐Free SnO2 for High Performance Perovskite Solar Cells
Zhang et al. Guided‐Growth Ultrathin Metal Film Enabled Efficient Semi‐Transparent Organic Solar Cells
KR101482446B1 (ko) 박막형 ci(g)s 태양전지용 기판 및 그 제조방법
Che et al. Reactive thermal evaporated amorphous tin oxide fabricated at room temperature and application in perovskite solar cells
CN114242897A (zh) 一种钙钛矿光电器件的封装的方法
CN109004054B (zh) 一种硫化钼薄膜异质结太阳能电池及其制造方法
CN107833927A (zh) 一种氧化物薄膜晶体管及其制备方法
Weng et al. Improving the microstructure and electrical properties of aluminum induced polysilicon thin films using silicon nitride capping layer
Park et al. Novel Integration Process for IGZO MO-TFT Fabrication on Gen 8.5 PECVD and PVD Systems-A Quest to Improve TFT Stability and Mobility
Zheng et al. Interdigitated bulk heterojunction organic photovoltaic cells with aligned copper phthalocyanine nanorods

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 6