KR101680694B1 - Graphite filament solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 구체적으로는 흑연필라멘트를 이용한 다방면에서 태양에너지 효율을 갖는 고효율의 태양전지구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a high efficiency solar cell structure having solar energy efficiency in a multifaceted environment using graphite filaments.
태양전지 세계시장은 벌크 실리콘 기반의 태양전지가 95% 이상을 차지하고 있으며, 주로 대규모 태양광 발전시설에 이용되고 있다. 하지만, 태양전지가 사용될 수 있는 제품의 범위는 대규모 태양광 발전에서부터 소형 전자기기에 이르기까지 매우 다양하기 때문에, 건물 외벽 또는 유리 창호와 같은 건자재 용도 및 이동발전 용도 등에도 적합한 태양전지까지 용도 맞춤형 태양전지 기술개발이 필요하다. The global market for solar cells accounts for more than 95% of bulk silicon-based solar cells and is mainly used in large-scale PV facilities. However, since the range of products for which solar cells can be used is very wide ranging from large-scale solar power generation to small-sized electronic devices, it is possible to use solar cells suitable for use in building materials such as building outer walls or glass windows, Battery technology development is needed.
태양 에너지와 같은 무공해 청정에너지를 석탄, 석유 등의 화학 연료 대신 새로운 에너지원으로 이용하려는 연구는 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 이 중 태양전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환 시키는 장치이다. 태양전지의 원리를 설명하자면, p형과 n형의 반도체를 접합시킨 구조를 갖는 pn 접합형 반도체인 태양 전지를 광에 노출 시키면 전자와 정공이 생성되고, 이렇게 생성된 전자와 정공이 전극으로 이동하며 기전력이 발생되어 광발전이 일어나게 된다. 이러한 태양전지는 그 소재에 따라 크게 실리콘계 태양전지 및 화합물 반도체계 태양전지로 나눌 수 있다. Research to utilize pollution-free clean energy such as solar energy as a new energy source instead of chemical fuel such as coal and oil is being actively carried out all over the world. Among them, solar cells are devices that convert solar energy directly into electrical energy. To explain the principle of solar cells, when a solar cell, which is a pn junction type semiconductor having a structure of p-type and n-type semiconductor, is exposed to light, electrons and holes are generated, And an electromotive force is generated and photovoltaic generation occurs. Such a solar cell can be divided into a silicon-based solar cell and a compound semiconductive solar cell depending on the material thereof.
실리콘계 태양전지는 주로 건식 태양전지라 불리우는 단결정 실리콘이 주로 사용되고 있는데, 가장 큰 장점은 박막형 태양전지로 제조될 수 있다는 것이다. 그러나 가격면에서 항공, 우주산업 같은 경우가 아니면 경쟁력을 갖추지 못한면이 있다. 따라서 상대적으로 제조원가가 저렴한 비정질 실리콘계 태양전지 또는 다결정질 실리콘계 태양전지의 사용이 증가하고 있지만, 단결정 실리콘에 비하여 광전환효율이 낮은 단점이 있다. 또한 실리콘계 태양전지의 전반적인 문제점은 일면만 사용하여 태양광을 받아들이는 방향의 제약이 있다는 장점 또한 있다.Silicon-based solar cells are mainly made of monocrystalline silicon, which is called a dry solar cell. The biggest advantage is that it can be made of thin-film solar cells. However, in terms of price, it is not competitive such as aviation, space industry. Accordingly, although the use of amorphous silicon solar cells or polycrystalline silicon solar cells relatively low in manufacturing cost is increasing, there is a disadvantage in that the light conversion efficiency is lower than that of single crystal silicon. In addition, the overall problem of the silicon solar cell is that there is a limitation in the direction of receiving sunlight by using only one side.
한편, CuInSe2, CdTe, GaAs와 그와 연계된 유도체로 이루어진 화합물 반도체계 태양전지는 우수한 전지 특성에 비하여 고비용, 저효율, 저안정성의 문제가 있어 다양한 범위에 사용하기 어려운 점이 있다.On the other hand, the compound semiconductive solar cell composed of CuInSe 2 , CdTe, GaAs and its associated derivatives has a problem of high cost, low efficiency, and low stability compared with excellent cell characteristics and is difficult to use in various ranges.
이와 같이 다수의 해결 과제를 안고 있는 태양 전지 분야 중 최근 각광받고 있는 태양 전지로서, 저가, 환경친화적, 용이한 제조 공정, 안정성 등의 장점을 갖는 습식 태양 전지가 있다. Among the solar cell fields having many problems to solve in this way, recently, there is a wet type solar cell having advantages such as low cost, environment friendly, easy manufacturing process and stability.
습식 태양 전지는 반도체 전극과 전해액으로 구성되어 있는데, n형 반도체인 단결정 TiO2 전극과 Pt 전극의 조합형 태양 전지가 있다. 습식 태양 전지의 단결정 TiO2 표면에 빛을 조사하면 전자가 여기되어 전도대로 옮겨간 다음, 리드선을 통하여 백금 전극에 도달하면 프로톤과 반응하여 수소를 발생시킨다. 전자대의 정공은 TiO2 표면에서 물 분자로부터 전자를 빼앗아 소멸되면서 산소를 발생한다. 이 때 물을 분해하는 대신에 외부 회로의 저항을 매개로 하면 전기 에너지를 발생시킬 수 있게 되는 것이다. The wet solar cell is composed of a semiconductor electrode and an electrolyte, and there is a combination solar cell of a single crystal TiO 2 electrode, which is an n-type semiconductor, and a Pt electrode. When the light is irradiated on the surface of the single crystal TiO 2 of the wet solar cell, the electrons are excited and transferred to the conduction band. When reaching the platinum electrode through the lead wire, the hydrogen reacts with the proton to generate hydrogen. The electrons in the electron bombard the electrons from the water molecules at the surface of TiO 2 and disappear to generate oxygen. In this case, instead of decomposing the water, it is possible to generate electric energy by mediating the resistance of the external circuit.
이와 같은 반도체로 만들어진 습식 태양 전지는 밴드 갭 에너지(band gap energy, Eg)를 흡수하는 경우 캐리어가 증가하여 전류를 생산하지만, 에너지 갭보다 작은 에너지의 빛은 이용할 수는 없다. 따라서 밴드 갭 에너지가 3.2ev인 TiO2로 만들어진 습식 태양 전지는 전체 태양광 중 4% 미만만을 이용할 수 있어 그 광 이용효율은 매우 낮다. When a wet solar cell made of such a semiconductor absorbs a band gap energy (Eg), the carrier increases to generate current, but light of an energy smaller than the energy gap can not be used. Therefore, a wet solar cell made of TiO 2 with a band gap energy of 3.2 eV can utilize less than 4% of the total solar light, and its light utilization efficiency is very low.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, TiO2의 밴드 갭 에너지보다 낮은 에너지의 광, 즉 가시광의 광 이용효율을 높이고자 가시광을 흡수하는 임의의 색소(dye)를 반도체 표면에 흡착시킨 후, 상기 색소가 흡수 가능한 파장의 빛을 조사하여 반도체의 캐리어를 증가시키는 형태의 습식 태양 전지가 개발되었다. 이러한 형태의 습식 태양 전지를 색소-감광형 태양 전지(dye-sensitized solar cell), 또는 그라첼 전지(Gratzell cell)이라고 한다. In order to solve such a problem, after an arbitrary dye which absorbs visible light in order to increase light utilization efficiency of light having energy lower than the band gap energy of TiO 2 , that is, visible light, is adsorbed on the semiconductor surface, A wet type solar cell in which a carrier of a semiconductor is increased by irradiating light of an absorbable wavelength has been developed. This type of wet solar cell is referred to as a dye-sensitized solar cell or a Gratzell cell.
감광성 색소인 루테늄-비피리딜 착물이 결합된 TiO2가 코팅된 전극과 전해액으로 구성되어 있는 색소-감광형 태양 전지 및 이의 제조 방법으로서, 상기 태양 전지는 상기 루테늄-비리피딜 착물을 통해 가시광선을 이용해서도 전류를 발생시키는 것이 가능하다. 이러한 색소-감광형 태양전지는 실리콘 태양전지에 비하여 제조공정이 단순하며 실리콘 태양전지 가격의 20~30%정도인 장점이 있다. 그러나, 발생전압이 매우 낮아(0.7V 내외) 실제 상용화하기에는 많은 제약이 따르는 문제점이 있다. 1. A dye-sensitized solar cell comprising an electrode coated with TiO 2 coated with a ruthenium-bipyridyl complex, which is a photosensitive dye, and an electrolyte, and a method for producing the same, wherein the solar cell is formed of a ruthenium- It is possible to generate an electric current. These dye-sensitized solar cells are simpler in manufacturing process than silicon solar cells and have a merit of 20 ~ 30% of the price of silicon solar cells. However, since the generated voltage is very low (about 0.7 V), there are a lot of limitations in actual commercialization.
마지막으로 플렉시블(flexible)하고, 탄성이 강하며, 고온에서도 견딜 수 있는 디바이스(device)로 대두되는 탄소섬유 베이스 태양전지가 있다. 탄소섬유는 재료의 특성으로 플렉시블하고 열에 강하다는 장점이 있으나 탄소섬유 자체가 갖는 고비용의 자재라는 한계로 인하여 태양전지로 사용하는데, 비용절감이 어렵다는 단점이 있다. 또한 장점인, 재료의 형태가 변형가능하고 크기가 미세하다는 것이 태양전지를 제조하는데 있어서는 공정처리의 어려움을 갖는다.Finally, there is a carbon fiber based solar cell which is flexible, resilient, and emerges as a device that can withstand high temperatures. Carbon fibers have the advantage of being flexible and resistant to heat due to the characteristics of materials, but they are used as solar cells due to the limitation of costly materials of carbon fibers themselves, which is a disadvantage in that cost reduction is difficult. Another advantage is that the shape of the material is deformable and the size is small, which is difficult to process in manufacturing a solar cell.
따라서, 제조단가가 저렴하면서도 처리가 편리한 다양한 방향에서 태양광을 수집할 수 있으며 광 효율이 높은 태양전지가 필요하다.
Therefore, solar cells capable of collecting solar light in various directions, which are low in manufacturing cost and easy to process, and have high light efficiency are needed.
본 발명은 상술한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 실리콘계 태양전지의 제조설비를 이용하면서도 제조단가가 저렴하고 일방향이 아닌 다방향의 태양광 수집이 가능한 고효율의 태양전지를 제조하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a solar cell capable of collecting multi-directional solar light, It has its purpose.
본 발명에 따른 흑연필라멘트 태양전지는 흑연필라멘트가 포함된 제 1 전극; 상기 제 1 전극을 둘러싼 정공수송층; 상기 정공수송층의 일부와 닿은 제 2 전극을 포함한다.A graphite filament solar cell according to the present invention comprises: a first electrode including a graphite filament; A hole transport layer surrounding the first electrode; And a second electrode contacting a part of the hole transporting layer.
상기 제 1 전극은 흑연필라멘트 또는 흑연필라멘트를 메탈로 코팅한 것을 포함한다.The first electrode includes a graphite filament or a graphite filament coated with a metal.
상기 메탈은 텅스텐, 니켈 또는 알루미늄 및 알루미늄 에폭시 또는 은을 포함한다.The metal includes tungsten, nickel or aluminum and aluminum epoxy or silver.
상기 정공수송층은 직가열방식으로 형성된 다결정실리콘인 것을 포함한다.The hole transport layer includes polycrystalline silicon formed by direct heating.
상기 정공수송층은 제 1 반도체층과 제 2 반도체층의 조합 또는 제 1 반도체층과 인트린직 실리콘층 및 제 2 반도체층의 조합으로 형성되는 것을 포함한다.The hole transport layer includes a combination of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer or a combination of the first semiconductor layer and the intrinsic silicon layer and the second semiconductor layer.
상기 제 2 전극은 은 또는 은 에폭시인 것을 포함한다.The second electrode includes silver or silver epoxy.
상기 흑연필라멘트는 흑연심 또는 샤프심을 포함한다.The graphite filament includes a graphite core or a sharp core.
본 발명은 태양전지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 봉상 구조의 그라파이트, 특히 흑연심을 이용하여 제조 단가가 저렴하고 태양전지 제조가 용이하며, 방향 제약이 없는 태양광 흡수를 할 수 있는 광변환 효율이 우수한 탄소섬유 태양전지를 제공한다. 또한, 열에 강한 흑연필라멘트를 사용함으로써, 극한 온도에서도 사용이 가능한 태양전지를 제공한다.The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to a solar cell using graphite having a rod-shaped structure, in particular, a graphite core, which is low in manufacturing cost, easy to manufacture a solar cell, Provides excellent carbon fiber solar cells. Further, by using graphite filaments which are resistant to heat, a solar cell which can be used at an extreme temperature is provided.
도 1은 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본모듈을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 실시예로서, 제 1 전극의 저항을 낮춘 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예로서, 흑연필라멘트를 제 1 전극으로 구성한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 흑연필라멘트 상에 정공수송층을 형성한 SEM사진을 도시한 도면이다.
도 10은 흑연필라멘트 상에 형성된 정공수송층의 라만 수치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a solar cell basic cell in which a solar cell is formed on a graphite filament according to the present invention.
2 is a view showing a solar cell basic module in which a solar cell is formed on a graphite filament according to the present invention.
FIGS. 3 to 6 are views showing a basic cell of a solar cell having reduced resistance of a first electrode according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a solar cell basic cell in which graphite filaments are constituted by a first electrode according to an embodiment of the present invention.
Figs. 8 and 9 are SEM photographs each showing a hole transport layer formed on the graphite filament. Fig.
10 is a view showing Raman values of the hole transporting layer formed on the graphite filament.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 흑연필라멘트 태양전지에 대해 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, Describe graphite filament solar cells.
도 1은 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.1 is a view showing a solar cell basic cell in which a solar cell is formed on a graphite filament according to the present invention.
흑연필라멘트 태양전지 기본셀은 흑연필라멘트(10)상에 절연층(12)을 두고 제 1 메탈층(14)을 형성하여 제1 전극층을 형성한 다음, 정공수송층인 pn 접합부로 구성되는 제 1 반도체층(16) 및 제 2 반도체층(18)이 차례로 적층된다. 흑연필라멘트는 흑연심 또는 샤프심으로 사용할 수 있다. 제 1 반도체층(16) 및 제 2 반도체층(18)인 정공수송층은 비정질 실리콘, 결정질 실리콘, 다결정질 실리콘 모두가 가능하나 제조단가면에서나 광효율면에서 다결정질 실리콘이 바람직하다. 제 2 반도체층(18)을 형성한 다음에는 도시하지는 않았으나 반사 방지막이 코팅된다. 다음으로, 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부(22)로 연결된다. In the basic cell of graphite filament solar cell, a
도 2는 본 발명에 따른 흑연필라멘트상에 태양전지를 제작한 태양전지 기본모듈을 도시한 도면이다.2 is a view showing a solar cell basic module in which a solar cell is formed on a graphite filament according to the present invention.
도 2는 상술한 바와 같은 흑연필라멘트 태양전지 기본셀이 모듈화된 태양전지 모듈(50)로서, 각각의 흑연필라멘트 태양전지 기본셀이 연결된다. 기본셀 흑연필라멘트상에 코팅된 제 1 메탈층(14)과 제2 메탈층(20)이 연결되는데, 특별히 제 2 메탈층(20)은 각각의 기본셀과 같이 제 2 메탈층이 형성된 다음 접합되어 모듈화 되는 방법과 도시된 바와 같이 은(Silver)에폭시 수지와 같은 소재로 제 2 메탈층(20)이 형성되지 않은 기본셀을 일렬횡대로 모은 다음 메탈 프린팅 하는 방법도 가능하다.FIG. 2 is a graphical representation of a graphite filament solar cell basic cell as described above, wherein each basic graphite filament solar cell is connected. The
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 실시예로서, 제 1 전극의 저항을 낮추기 위한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다.3 to 6 are views showing a solar cell basic cell for lowering the resistance of the first electrode according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 흑연필라멘트는 구조의 특성상 시간대 별로 태양의 위치에 따른 변화된 광량을 흡수하기 위한 원통형상의 태양전지를 제조하기 위한 지지대로서의 역할 뿐 아니라, 그 제조 단가가 현저히 낮고 처리 공정시 핸들링하기가 쉽다. 또한, 흑연필라멘트(10)는 전류가 흐를 수 있기 때문에 단독으로 사용될 수도 있으나, 저항을 낮추기 위하여 상부에 흑연필라멘트와 제 1 메탈층(14)으로 사용되는 메탈층과의 어드히젼(adhesion) 성능향상을 위하여 중간에 흑연필라멘트와 어드히젼이 좋은 절연층(12)으로 인트린직(intrinsic) 실리콘층 또는 실리콘 옥사이드(SiO2) 또는 실리콘 나이트라이드(SiNx)를 사용할 수 있다. 제 1 메탈층(14)은 텅스텐 코팅이 바람직하며, 니켈 또는 알루미늄 및 알루미늄 에폭시 또는 금속제질이면 가능하다. 광흡수층인 pn 접합부로는 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 및 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18)이 흑연필라멘트(10)를 둘러싸도록 형성된다. 제 1 반도체층(16)은 대략 30um, 제 2 반도체층(18)은 약 1um정도의 두께를 갖는다. 제 1 및 제 2 반도체층(16,18)은 바로 접할 수 있으나 중간에 실리콘층을 배치할 수 도 있다. 제 2 반도체층(18)의 상부에 태양전지를 흡수하기 위한 광흡수부의 사이 사이에 형성되는 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부로 연결된다. 제 2 메탈층(20)은 실버 에폭시가 적합하며 다양한 금속제질이 가능하다.As shown in FIGS. 3 and 4, the graphite filament serves not only as a support for manufacturing a cylindrical solar cell for absorbing a changed amount of light according to the position of the sun by time in the nature of the structure, but also has a remarkably low production cost It is easy to handle during processing process. The
도 5 및 도 6는 흑연필라멘트(10)의 상부에 절연층(12) 없이 바로 제 1 메탈층(14)을 형성하여 제 1 전극부를 형성한 도면이다. 제 1 메탈층(14)은 텅스텐 코팅이 바람직하며, 니켈 또는 알루미늄 및 알루미늄 에폭시 또는 금속제질이면 가능하다. 광흡수층인 pn 접합부로는 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 및 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18)이 흑연필라멘트(10)를 둘러싸도록 형성된다. 제 1 반도체층(16)은 대략 30um, 제 2 반도체층(18)은 약 1um정도의 두께를 갖는다. 제 2 반도체층(18)의 상부에 태양전지를 흡수하기 위한 광흡수부의 사이 사이에 형성되는 하나 이상의 제 2 메탈층(20)은 각각 흑연필라멘트 태양전지의 광흡수로 인한 전류를 수집하는 전류수집부로 연결된다.5 and 6 show a first electrode layer formed on the
도 7은 본 발명에 따른 실시예로서, 흑연필라멘트로 제 1 전극을 구성한 태양전지 기본셀을 도시한 도면이다. 7 is a view showing a solar cell basic cell constituting a first electrode made of graphite filaments according to an embodiment of the present invention.
제 1 전극을 흑연필라멘트(10)로 구성하고, 표면을 실리콘층으로 덮어 광흡수층으로 인(Phosphorus) 도핑된 제 2 반도체층(18), 절연층(12)으로 실리콘층, 보론(Boron) 도핑된 제 1 반도체층(16) 순서로 적층한 다음, 제 2 메탈층(20)을 형성한 것이다. 또한 절연층(12) 없이 제 1 및 제 2 반도체층(16,18)이 적층되는 것도 가능하다. 도핑된 타입의 순서는 정해져 있지 않으며, 정공수송층의 상부를 보호층으로 코팅하여 각각의 이웃하는 p-i-n 접합층이 절연될 수도 있다. 정공수송층은 비정질 실리콘, 결정질 실리콘, 다결정질 실리콘 모두가 가능하나 제조단가면에서나 광효율면에서 다결정질 실리콘이 바람직하다. 제 2 메탈층(20)은 인쇄, 증착, 스핀코팅, 슬릿 코팅, 접착제를 통한 광흡수층과의 연결 또는 ITO전극 상부에 금속층을 더욱 적층하는 방법 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다. The first electrode is composed of
도 8 및 도 9는 흑연필라멘트 상에 정공수송층을 형성한 SEM사진을 도시한 도면이다.Figs. 8 and 9 are SEM photographs each showing a hole transport layer formed on the graphite filament. Fig.
도시된 바와 같이 흑연필라멘트상에 정공수송층을 효과적으로 적층한 것으로, 정공수송층은 전류-전압특성이 비정질 실리콘에 비하여 높은 다결정질 실리콘이 사용된다. 흑연필라멘트상에 다결정질 실리콘을 증착하는 방법은 PECVD 장비로 도핑된 실리콘을 증착하며, 흑연필라멘트에 전기를 인가하는 직가열방식을 이용하였다.As shown in the figure, a hole transport layer is effectively laminated on a graphite filament. In the hole transport layer, polycrystalline silicon having a higher current-voltage characteristic than amorphous silicon is used. A method of depositing polycrystalline silicon on graphite filaments was a direct heating method in which doped silicon was deposited by PECVD equipment and electricity was applied to graphite filaments.
도 10은 흑연필라멘트 상에 형성된 정공수송층의 라만 수치를 보여주는 도면이다.10 is a view showing Raman values of the hole transporting layer formed on the graphite filament.
본 발명에 따른 다결정 실리콘의 라만 피크는 결정질 실리콘의 라만 피크와 동일하게 520nm에서 보여진다. 따라서 본 발명에 따른 정공수송층인 제 1 반도체층 및 제 2 반도체층(16, 18)의 재료 퀄리티가 높다는 것을 알 수 있다.
The Raman peak of the polycrystalline silicon according to the present invention is seen at 520 nm as the Raman peak of the crystalline silicon. Accordingly, it can be seen that the material quality of the first and second semiconductor layers 16 and 18, which are the hole transporting layer according to the present invention, is high.
이상에서 설명된 본 발명의 흑연필라멘트 태양전지의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiments of the graphite filament solar cell of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. You will know. It is to be understood that the invention is not limited to the form set forth in the foregoing description. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 흑연필라멘트 12 : 절연층
14 : 제 1 메탈층 16 : 제 1 반도체층
18 : 제 2 반도체층 20 : 제 2 메탈층
22 : 전류 수집부 50 : 태양전지 모듈10: graphite filament 12: insulating layer
14: first metal layer 16: first semiconductor layer
18: second semiconductor layer 20: second metal layer
22: current collector 50: solar cell module
Claims (7)
상기 흑연필라멘트 표면에 형성하는 절연층;
상기 절연층에 메탈(metal)로 코팅되는 제1 메탈층;
상기 제1 메탈층을 둘러싼 정공수송층;
상기 정공수송층의 일부와 닿은 제2 메탈층을 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
A graphite filament functioning as a cylindrical support;
An insulating layer formed on the surface of the graphite filament;
A first metal layer coated on the insulating layer with a metal;
A hole transport layer surrounding the first metal layer;
And a second metal layer in contact with a part of the hole transporting layer.
상기 절연층에 코팅되는 메탈은, 텅스텐, 니켈, 알루미늄, 알루미늄 에폭시 및 은 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the metal coated on the insulating layer is one of tungsten, nickel, aluminum, aluminum epoxy, and silver.
상기 정공수송층은 직가열방식으로 형성된 다결정실리콘인 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the hole transport layer is polycrystalline silicon formed by a direct heating method.
상기 정공수송층은 제 1 반도체층과 제 2 반도체층의 조합 또는 제 1 반도체층과 인트린직 실리콘층 및 제 2 반도체층의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the hole transport layer is formed of a combination of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer or a combination of the first semiconductor layer, the indium silicon layer, and the second semiconductor layer.
상기 제2 메탈층은 은 또는 은 에폭시인 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the second metal layer is silver or silver epoxy.
상기 흑연필라멘트는 흑연심 또는 샤프심인 것을 특징으로 하는 흑연필라멘트 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein the graphite filament is a graphite core or a sharp core.
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|---|---|---|---|---|
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2015
- 2015-08-31 KR KR1020150122563A patent/KR101680694B1/en active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
| JP5397464B2 (en) | 2009-03-04 | 2014-01-22 | 富士電機株式会社 | Deposition method |
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