KR101765008B1 - 태양전지용 판넬 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 태양전지용 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판; 및 복수 개의 수직형 구조물; 을 포함하고, 상기 복수 개의 수직형 구조물은, 정삼각형 단위 패턴으로 배열된 수직형 구조물을 포함하는 것인, 태양전지용 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 광 접촉 면적이 증가되어 태양전지의 효율을 개선시킬 수 있는 태양전지용 판넬을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은, 태양전지용 판넬 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지는, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 산업 및 연구가 활발하게 진행되고 있다.
태양전지의 동작원리는, 예를 들어, 반도체의 pn접합으로 만든 태양전지에 반도체의 금지대폭(Eg: Band-gap Energy)보다 큰 에너지를 가진 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되는데, 이들 전자-정공이 pn 접합부에 형성된 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 모이게 됨에 따라 pn간에 기전력(광기전력: Photovoltage)이 발생하게 된다. 이때 양단의 전극에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다.
태양전지는 외부의 태양 등에 의한 광을 입사 받아 이를 전기 에너지로 변환하는 것이므로, 태양전지의 효율을 향상시키기 위해서는 광 에너지 이용율을 증가시켜야 한다. 예를 들어, 광기전력 효과를 일으키는 태양광의 입사 양을 늘리면서, 반사되는 빛의 양을 줄이면 태양전지 내부로 침투되는 광이 증가되고, 태양전지에서 전기에너지로의 전환 효율을 향상시킬 수 있다.
현재 적용되는 태양전지의 판넬은 평탄한 표면을 가지므로, 태양고도에 따라 광의 반사율이 높아져 광포획 효과가 낮아지고, 태양전지 내부로 침투되는 광의 양이 줄어들어 태양전지 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양전지 판넬의 면적 활용도를 증가시켜 태양전지의 에너지 전환 효율을 향상시킬 수 있는, 태양전지용 판넬을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나의 양상은
기판; 및 복수 개의 수직형 구조물; 을 포함하고, 상기 복수 개의 수직형 구조물은, 정삼각형 단위 패턴으로 배열된 것인 태양전지용 판넬에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 수직형 구조물은, 양면형 실리던 구조물이며, 상기 실린더 구조물의 단면은, 원 또는 다각형이고, 상기 실린더 구조물은, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 높이, 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 직경 및 0.01 ㎛ 내지 2 ㎛ 두께를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 수직형 구조물은, Al, Zr, Zn, Sn, In, Cr, Ti, Mo, Ga, 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 수직형 구조물은, 정삼각형의 꼭지점에 배열되어 정삼각형 단위 패턴을 형성하고, 상기 수직형 구조물은, 서로 간에 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 간격으로 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 수직형 구조물층은, 동일하거나 또는 상이한 높이를 갖는 수직형 구조물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은,
기판 상에 희생층을 형성하는 단계; 상기 희생층을 패터닝하여 상기 기판을 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계; 상기 희생층 및 복수의 개구 내의 표면에 수직형 구조물층을 형성하는 단계; 상기 희생층이 노출되도록 수직형 구조물층 및 상기 희생층의 상단을 절단하는 단계; 및 상기 희생층을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 복수 개의 수직형 구조물은, 복수의 정삼각형 단위 패턴으로 배열된 것인, 태양전지용 판넬의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은,
기판 상에 소정의 간격으로 격자 배열을 갖는 슬릿판을 위치시키는 단계; 상기 슬릿판의 내측면 및 노출된 기판 부분에 수직형 구조물층을 형성하는 단계; 및 상기 슬릿판을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 복수 개의 수직형 구조물은, 복수의 정삼각형 단위 패턴으로 배열된 것인, 태양전지용 판넬의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 수직형 구조물을 적용하여 태양광 접촉면적이 극대화된 태양전지용 판넬을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬은, 면적 활용도가 높아 광 에너지의 손실을 최소화하고, 전기에너지로의 전환 효율을 향상시킬 수 있으므로, 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 수직형 구조물의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3a는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4a는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 수직형 구조물의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3a는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4a는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것이다.
이하 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은, 태양전지용 판넬에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬은, 특정 단위 패턴으로 배열된 수직형 구조물을 형성시켜, 광 에너지의 접촉 면적을 증가시키고, 태양전지의 전환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1을 참조하여 설명하며, 도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 태양전지용 판넬의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 1의 (a)에서, 상기 태양전지용 판넬은, 기판(10) 및 수직형 구조물(20)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 기판(10)은, 태양전지용 판넬에 적용되는 투명기판이라면, 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 유리, Si 웨이퍼 기판, 사파이어 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명기판은, 광투과율이 80 % 이상이고, 2 mm 이하의 두께; 바람직하게는 50 ㎛ 내지 2 mm 두께를 포함할 수 있으며, 기판(10)의 두께가 상기 범위 내에 포함되면 입사되는 광손실을 낮출 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물(20)은, 복수 개의 수직형 구조물(20)을 포함할 수 있다. 수직형 구조물(20)은, 3차원 구조체인 수직형 구조물을 포함하므로, 입사되는 태양광의 접촉 면적을 증가시킬 수 있으며, 입사되는 빛을 산란시켜 태양전지의 활성층 내로 빛의 이동경로를 증가시킬 수 있고, 광포획 효과를 더 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 규칙적 또는 불규칙적으로 배열될 수 있으며, 바람직하게는 일정한 단위 패턴으로 규칙적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 원, 직선 또는 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형의 단위 패턴으로 배열될 수 있으며, 광 에너지의 접촉 면적을 최적화하기 위해서 정삼각형의 단위 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 (b)를 참조하면 정삼각형 단위 패턴에서 수직형 구조물(20)은, 각 꼭지점에 배치되어 정삼각형 단위 패턴을 형성하고, 상기 단위 패턴은 꼭지점이 서로 연결되어 배열된다. 예를 들어, 도 1의 (c)를 참조하면, 도 1의 (c)는 수직형 구조물(20)의 상면도를 나타낸 것으로, 정삼각형의 꼭지점에 수직형 구조물(20)이 배치된 정삼각형 단위 패턴이 형성되고, 정삼각형 단위 패턴의 각 꼭지점이 주위의 정삼각형 단위 패턴과 연결되어 배열된다. 예를 들어, 상기 정삼각형 단위 패턴은, 단위 패턴 내에서 서로 간에 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 간격(a)으로 배열되며, 상기 간격(a)은, 단위 패턴 내에서 인접한 수직형 구조물의 밑면 간의 간격을 나타낸다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물(20)은, 중공이 형성된 실리던 구조물이며, 상기 실린더 구조물은, 원 또는 다각형의 단면을 가질 수 있고, 실린더 구조물은, 밑면 및 윗면의 직경이 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 중공이 형성된 실리던 구조물은, 구조체 내에 중공이 형성되므로, 내부 중공의 표면과 구조물의 외부 표면이 함께 태양광이 접촉되는 양면형 실린더 구조물을 형성하고, 이러한 양면형 구조물은, 태양광의 접촉면적을 월등하게 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 2a를 참조하면, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수직형 구조물(20)의 정면도를 예시적으로 나타낸 것으로, 원기둥, 또는 다각형 기둥일 수 있으며, 예를 들어, (a) 원기둥; 또는 (b) 육각형 기둥 형태의 구조체일 수 있으며, 바람직하게는 (a) 원기둥일 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 직경(R), 바람직하게는 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 직경(R)을 포함할 수 있으며, 수직형 구조물(20)의 직경(R)이 상기 범위 내로 포함되면, 광 에너지의 접촉 면적을 증가시키면서 과도한 구조물의 직경 증가에 따른 반사의 증가를 방지할 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 0.01 ㎛ 내지 2 ㎛ 두께(d); 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 1 ㎛두께(d)를 포함할 수 있으며, 상기 두께(d)는, 수직형 구조물(20)의 직경(R)에서 중공의 직경(W)을 제외한 부분이며, 중공 및 구조체의 형태를 고려해서 평균값으로 정의된다. 수직형 구조물(20)의 두께(d)가 상기 범위 내에 포함되면, 광손실을 최소화하여 광포획 효과를 향상시키고, 두께 증가에 따른 광경로의 감소를 방지할 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 동일하거나 또는 상이한 높이의 수직형 구조물(20)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 수직형 구조물(20)은, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 높이(h); 바람직하게는 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 높이(h)를 포함하고, 높이가 상기 범위 내로 포함되면, 광 에너지의 접촉 면적을 증가시키면서 과도한 구조물의 높이의 증가에 따른 반사의 증가를 방지할 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)의 높이를 변화시켜 수직형 구조물(20)의 단면을 조절할 수 있으며, 이러한 높이의 변화에 따라 입사광의 방향을 조절하여 원하는 영역으로 광경로를 조절할 수 있다. 또한, 태양광의 고도에 따른 입사광의 각도에 능동적으로 대응하여 광 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2b를 살펴보면, (a)동일한 높이의 수직형 구조물; (b) 내지 (d)의 상이한 높이의 수직형 구조물을 포함할 수 있다. (b) 및 (d)의 수직형 구조물은, 높이에 따라 바둑판 형태로 배열될 수 있고, (c)의 수직형 구조물은, 복수 개의 수직형 구조물(20)의 배열 단면이 오목형 또는 물결형이 되도록 배열될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물(20)은, 원 또는 다각형의 중공이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2a에서 수직형 구조물(20)은, (a) 원; 및 (b) 육각형 형태의 중공이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물(20)은, 기판과 동일하거나 또는 상이한 화합물을 포함할 수 있으며, 예를 들어, Al, Zr, Zn, Sn, In, Cr, Ti, Mo, Ga, 및 Si으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 산화물; 또는 이들 산화물에 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 불소(F), 게르마늄(Ge), 마그네슘(Mg), 보론(B), 인듐(In), 주석(Sn), 리튬(Li) 등이 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 산화물은, 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 이산화규소(SiO2), 산화인듐주석(In2O3:SnO2, ITO) 등일 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양전이용 판넬의 제조방법은, 소형 또는 대면적으로 복수 개의 수직형 구조물이 형성된 태양전지용 판넬을 제조할 수 있고, 다양한 패턴 및 다양한 높이를 갖는 수직형 구조물을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3a를 참조하며, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 3a에서 상기 제조방법은, 희생층을 형성하는 단계(S1); 개구를 형성하는 단계(S2); 수직형 구조물층을 형성하는 단계(S3); 상단을 절단하는 단계(S4); 및 수직형 구조물을 형성하는 단계(S5)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 도 3b를 참조하여 설명하며, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 3b에서, 희생층을 형성하는 단계(S1)는, 준비된 기판(10) 상에 희생층(11)을 형성하는 단계이다.
예를 들어, 희생층(11)은, 본 발명의 기술 분야에서 이용되는 희생층 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, Si, 폴리-Si, 실리카 등 일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
예를 들어, 희생층(11)은, 수직형 구조물(20)의 원하는 높이에 따라 두께를 적절하게 조절할 수 있으며, 예를 들어, 1 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 개구를 형성하는 단계(S2)는, 상기 희생층(11)을 패터닝하여 상기 기판을 노출시키는 복수의 개구(A)를 형성하는 단계이다. 예를 들어, 희생층(11)에 소정의 패턴 마스크를 위치시켜 패터닝하여 단위 패턴으로 배열된 복수의 개구(A)를 형성한다. 상기 패터닝은, CH4, SF6, O2 및 N2 를 이용한 건식 에칭 또는 습식 에칭, 질소, 산소, 수소 및 수증기 중 1종 이상을 플라즈마 처리로 생성된 라디칼을 접촉으로 에칭처리하여 패터닝하고, 패턴 마스크는 제거한다. 상기 패턴 마스크는, 포토마스크, 임베디드마스크 또는 금속패턴일 수 있다. 개구(A)는, 밑면에 기판(10)이 노출되어 있으며, 상기 수직형 구조물(20)에서 언급한 바와 같은, 단위 패턴으로 배열된다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물층을 형성하는 단계(S3)는, 희생층(11) 및 복수의 개구(A) 내의 표면에 수직형 구조물층(12)을 형성하는 단계이다. 수직형 구조물층을 형성하는 단계(S3)는, 예를 들어, MOCVD(metal-organic chemical vapour deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapour Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 수직형 구조물층(12)을 형성하고, 수직형 구조물층(12)은, 상기 수직형 구조물(20)에서 언급한 바와 같은, 성분 및 형태로 성장된다.
본 발명의 일 예로, 희생층의 상단을 절단하는 단계(S4)는, 희생층(11)이 노출되도록 수직형 구조물층(12) 및 희생층(11)의 상단을 소정의 깊이로 절단하는 단계이며, 이러한 절단에 의해서 수직형 구조물의 높이를 조절하여 높이에 따른 패턴을 형성할 수 있거나 또는 수직형 구조물의 상단을 매끄럽게 정리할 수 있다. 예를 들어, 절단하는 단계(S4)는, 레이저 빔, 기계-화학적 연마 방법, 습식식각용액 등을 이용하여 절단할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물을 형성하는 단계(S5)는, 단계(S4)에서 희생층(11)을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물(20)을 형성하는 단계이다. 예를 들어, 수직형 구조물을 형성하는 단계(S5)는, CH4, SF6, O2 및 N2 를 이용한 건식 에칭 또는 습식 에칭, 질소, 산소, 수소 및 수증기 중 1종 이상을 플라즈마 처리로 생성된 라디칼을 접촉 등의 반응성 가스를 이용하여 에칭처리하여 희생층(11)을 제거하고, 단위 패턴으로 배열된 복수 개의 수직형 구조물(20)을 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 4a를 참조하며, 도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 태양전지용 판넬의 제조방법의 흐름도를 예시적으로 나타낸 것으로, 도 4a에서 상기 제조방법은, 슬릿판을 위치시키는 단계(S1'); 수직형 구조물층을 형성하는 단계 (S2'); 및 수직형 구조물을 형성하는 단계 (S3'); 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 도 4b를 참조하여 설명하며, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 태양전지용 판넬의 제조과정을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 4b에서 슬릿판을 위치시키는 단계(S1')는, 기판(10) 상에 슬릿판(13)을 위치시키는 단계이며, 슬릿판(13)은, 복수의 슬릿이 소정의 간격으로 격자 배열을 형성한 것이다. 상기 격자 배열은, 기판(10)이 노출되는 부분(B)를 포함하고, 원하는 패턴 또는 원하는 수직형 구조물의 크기 등에 따라 격자 간격을 조정하고, 예를 들어, 0.1 ㎛ 내지 15 ㎛ 크기의 간격일 수 있다. 또한, 슬릿판(13)은, 원하는 패턴 또는 원하는 수직형 구조물의 크기 또는 높이 등에 따라 단일 또는 복수개로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물층을 형성하는 단계(S2')는, 원하는 패턴 또는 원하는 수직형 구조물의 높이에 따라 부분(B) 내의 슬릿판의 내측면 및 노출된 기판(10)에서부터 수직형 구조물층을 형성하는 단계이다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)의 높이를 조절하기 위해서 복수개의 슬릿판(13)은 동일하거나 또는 상이한 높이로 배치되거나 또는 동일하거나 상이한 깊이를 갖는 복수개의 슬릿판(13)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 수직형 구조물(20)의 높이를 조절하기 위해서 슬릿판(13)은, 단계(S2') 중에 D 방향으로 이동되어 높이를 조절하고, 복수개의 슬릿판의 구성 시 각 슬릿판은 동일하거나 또는 상이한 높이를 형성하도록 D 방향에 따라 동일하거나 또는 상이한 높이로 이동될 수 있다. 수직형 구조물을 형성시키는 단계(S2')는, 단계(S2)와 동일한 방법으로 수직형 구조물층을 형성시킬 수 있다.
본 발명의 일 예로, 수직형 구조물을 형성하는 단계(S3')는, 수직형 구조물을 성장시키는 단계(S2') 이후에 슬릿판(13)을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물(20)을 형성하는 단계이다. 수직형 구조물(20)은, 도 3a에서 상기 언급한 바와 같은, 형태 및 단위 패턴으로 배열될 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬을 포함하는 태양전지를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지는, 실린더 형상의 3차원 구조체를 포함하는 판넬을 적용하므로, 광 접촉 면적을 증가시켜 입사광을 증가시키고, 광 손실을 최소화할 수 있으므로, 태양전지의 에너지 전환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 예로, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬 및 상기 판넬(100) 상에 적층된 광전자 소자를 포함할 수 있으며, 판넬(100)의 수직형 구조물층이 형성되지 않은 면에 광전자 소자가 형성된다.
본 발명의 일 예로, 광전자 소자는, 음극층(200), 양극층(300), 음극층(200) 및 양극층(300) 사이에 음극과 양극의 접합부(A'), 및 양극 접합부(B')를 포함한다. 광전자 소자는, 반도체 물질로 이루어지고, n-형, p형, i형 반도체 화합물층; 활성층; 양자우물층; 등을 포함할 수 있다. 음극층(200)과 상기 판넬 사이에 반사전극층(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 전류 구동을 위해 전극이 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 태양전지는, 본 발명의 기술 분야에서 적용되는 태양전지 구성을 더 포함할 수 있으며, 본 명세서에는 구체적으로 언급하지 않는다.
본 발명에 의한 태양전지용 판넬은, 중공이 형성된 3차원 구조체를 적용하여, 태양광의 접촉 면적 및 태양광의 손실을 최소화하여 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있고, 본 발명에 의한 태양전지용 판넬의 제조방법은, 다양한 형태 및 패턴으로 형성된 3차원 구조체를 포함하는 태양전지용 판넬을 효과적으로 제조할 수 있다.
Claims (8)
- 기판; 및
복수 개의 수직형 구조물;
을 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물은, 정삼각형 단위 패턴으로 배열되고,
상기 수직형 구조물은, 양면형 실린더 구조물이며,
상기 실린더 구조물은, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 높이, 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 직경 및 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛ 두께를 갖고,
상기 실린더 구조물은, Zr, Zn, Sn, In, Cr, Ti, Mo, Ga, 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물은, 상이한 높이를 갖는 수직형 구조물들을 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물의 배열 단면이 오목형 또는 물결형이 되도록 배열되는 것인, 태양전지용 판넬.
- 제1항에 있어서,
상기 실린더 구조물의 단면은, 원 또는 다각형인 것인, 태양전지용 판넬.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수직형 구조물은, 정삼각형의 꼭지점에 배열되어 정삼각형 단위 패턴을 형성하고,
상기 수직형 구조물은, 서로 간에 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 간격으로 배열되는 것인,
태양전지용 판넬.
- 삭제
- 기판 상에 희생층을 형성하는 단계;
상기 희생층을 패터닝하여 상기 기판을 노출시키는 복수의 개구를 형성하는 단계;
상기 희생층 및 복수의 개구 내의 표면에 수직형 구조물층을 형성하는 단계;
상기 희생층이 노출되도록 수직형 구조물층 및 상기 희생층의 상단을 절단하는 단계; 및
상기 희생층을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물은, 복수의 정삼각형 단위 패턴으로 배열되고,
상기 실린더 형상의 수직형 구조물은, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 높이, 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 직경 및 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛ 두께를 갖고,
상기 실린더 형상의 수직형 구조물은, Zr, Zn, Sn, In, Cr, Ti, Mo, Ga, 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물은, 상이한 높이를 갖는 수직형 구조물들을 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물의 배열 단면이 오목형 또는 물결형이 되도록 배열되는 것인, 태양전지용 판넬.
- 기판 상에 소정의 간격으로 격자 배열을 갖는 슬릿판을 위치시키는 단계;
상기 슬릿판의 내측면 및 노출된 기판 부분에 수직형 구조물층을 형성하는 단계; 및
상기 슬릿판을 제거하여 양면형 실린더 형상의 복수 개의 수직형 구조물을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 복수 개의 수직형 구조물은, 복수의 정삼각형 단위 패턴으로 배열되고,
상기 실린더 형상의 수직형 구조물은, 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 높이, 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 직경 및 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛ 두께를 갖고,
상기 실린더 형상의 수직형 구조물은, Zr, Zn, Sn, In, Cr, Ti, Mo, Ga, 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 산화물을 포함하고,
상기 수직형 구조물층을 형성하는 단계는, 높이 방향에 따라 상기 슬릿판을 이동하여 수직형 구조물의 높이를 조절하는 것인, 태양전지용 판넬의 제조방법. - 삭제
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| CN109545870A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-03-29 | 浙江晶盛机电股份有限公司 | 一种正六边形mwt太阳能电池片 |
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2016
- 2016-04-29 KR KR1020160052937A patent/KR101765008B1/ko active IP Right Grant
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