KR102399482B1 - 태양전지와 그를 포함한 구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 태양전지의 효율저하 없이 외부 환경을 보다 편안하게 시청할 수 있는 태양전지와 그를 포함한 구조물에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 태양전지는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 마련되며, 제1 분리부들을 사이에 두고 이격된 제1 전극들, 상기 제1 전극들 상에 마련되며, 제2 분리부들을 사이에 두고 이격된 광전 변환층들, 상기 광전 변환층들 상에 마련되며, 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격되고, 상기 광전 변환층들을 관통하는 콘택부들을 통해 상기 제1 전극들에 접속된 제2 전극들, 상기 제2 전극들 상에 마련되는 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 마련되는 제2 기판을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예는 태양전지와 그를 포함한 구조물에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다. 태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있다. 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때, 상기 PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)은 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생 되고, 태양전지는 상기 전위에 따라 전력을 생산할 수 있게 된다.
상기 태양전지는 박막형 태양전지(thin film type solar cell)와 웨이퍼형 태양전지(wafer type solar cell)로 구분될 수 있다. 상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 웨이퍼형 태양전지는 실리콘 웨이퍼 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 웨이퍼형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승하며, 특히 웨이퍼가 불투명하기 때문에 건물의 유리창과 같이 채광이 요구될 수 있는 구조물에 적용하기에는 한계가 있다. 상기 박막형 태양전지는 웨이퍼형 태양전지에 비하여 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하고 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있으며, 특히 투명한 유리 기판을 이용할 수 있기 때문에 건물의 유리창과 같이 광 투과형 구조물(see-through 형태의 태양전지를 포함하는 구조물)에 적용하기에 적합하다.
도 1은 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물의 개략적인 단면도이다. 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물은 도 1과 같이 외부 플레이트(1), 접착층(2), 및 박막형 태양전지(3)를 포함한다.
상기 외부 플레이트(1)는 건물의 유리창과 같은 태양광(solar ray)에 노출되는 면에 구비된다. 상기 외부 플레이트(1)는 태양광이 투과할 수 있도록 투명한 물질, 예를 들어 유리 또는 투명한 플라스틱인 것이 바람직하다.
상기 접착층(2)은 상기 외부 플레이트(1)의 안쪽 면에 형성되어 상기 박막형 태양전지(3)를 상기 외부 플레이트(1)에 접착시키는 역할을 한다. 이와 같은 접착층(2)은 태양광이 투과할 수 있는 투명한 물질인 것이 바람직하다.
상기 박막형 태양전지(3)는 상기 접착층(2) 상에 형성되어 있다. 상기 박막형 태양전지(3)는 전면전극, 반도체층, 및 후면전극을 포함할 수 있다.
이와 같은 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물은 앞서 설명한 바와 같이 건물의 유리창과 같은 광 투과형 구조물에 적용될 수 있다. 이 경우, 사용자는 상기 박막형 태양전지(3)의 전방에서 상기 외부 플레이트(1)를 향하여 외부를 바라볼 수 있다. 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물은 상기 박막형 태양전지(3)의 광흡수 파장범위에 의해서 시인성이 떨어지는 단점이 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 박막형 태양전지(3)는 전면전극, 반도체층, 및 후면전극을 포함하여 이루어지는데, 상기 반도체층의 재료로는 일반적으로 비정질 실리콘(a-Si)을 이용한다. 상기 비정질 실리콘(a-Si)은 단파장의 광을 흡수하고 장파장의 광을 투과시키는 특성이 있다. 그러므로, 외부의 태양광이 상기 박막형 태양전지(3)를 투과하게 될 때에는 붉은색을 띠는 장파장의 광만이 투과하게 되어, 사용자가 박막형 태양전지(3)를 포함한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경은 도 2와 같이 붉은색을 띠게 된다. 그 결과, 사용자가 오랫동안 종래의 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 통해 외부 환경을 보는 경우 불편함을 느끼는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 태양전지의 효율저하 없이 외부 환경을 보다 편안하게 시청할 수 있는 태양전지와 그를 포함한 구조물을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지는 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 마련되며, 제1 분리부들을 사이에 두고 이격된 제1 전극들, 상기 제1 전극들 상에 마련되며, 제2 분리부들을 사이에 두고 이격된 광전 변환층들, 상기 광전 변환층들 상에 마련되며, 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 제2 전극들, 상기 제2 전극들 상에 마련되는 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 마련되는 제2 기판을 포함하고, 상기 광전 변환층들을 관통하는 콘택부들을 통해 상기 제1 전극들 중에서 제1 태양전지셀의 제1 전극이 상기 제2 전극들 중에서 제2 태양전지셀의 제2 전극과 접속되고, 상기 광흡수층은 상기 제2 전극들과 상기 제2 기판 사이에 위치한다.
상기 광전 변환층들은 P형 반도체층, I형 반도체층, 및 N형 반도체층을 포함하고, 상기 광흡수층은 단일의 반도체층을 포함한다.
상기 광흡수층의 광 흡수 파장범위는 상기 광전 변환층들의 광 흡수 파장범위보다 넓다.
상기 광전 변환층들은 단파장의 광을 흡수하고, 상기 광흡수층은 장파장의 광을 흡수한다.
상기 광흡수층의 에너지 밴드갭은 상기 광전 변환층들의 에너지 밴드갭보다 작다.
상기 광전 변환층들은 비정질 실리콘을 포함하고, 상기 광흡수층은 게르마늄, 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘을 포함한다.
상기 광전 변환층들은 제1 및 제2 광전 변환층들과 상기 제1 및 제2 광전 변환층들 사이에 마련된 버퍼층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 광전 변환층들 각각은 P형 반도체층, I형 반도체층, 및 N형 반도체층을 포함하며, 상기 광흡수층은 단일의 반도체층을 포함한다.
상기 광흡수층의 광 흡수 파장범위는 상기 제2 광전 변환층들의 광 흡수 파장범위보다 넓고, 상기 제2 광전 변환층들의 광 흡수 파장범위는 상기 제1 광전 변환층들의 광 흡수 파장범위보다 넓다.
상기 광흡수층의 에너지 밴드갭은 상기 제2 광전 변환층들의 에너지 밴드갭보다 작고, 상기 제2 광전 변환층들의 에너지 밴드갭은 상기 제1 광전 변환층들의 에너지 밴드갭보다 작다.
상기 제1 광전 변환층들은 비정질 실리콘 물질을 포함하고, 상기 제2 광전 변환층들은 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘을 포함하며, 상기 광흡수층은 게르마늄, 상기 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘을 포함한다.
상기 광흡수층이 상기 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘을 포함하는 경우, 상기 광흡수층의 게르마늄의 농도는 상기 제2 광전 변환층의 게르마늄의 농도보다 낮다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 포함한 구조물은 태양광에 노출되는 외부 플레이트, 상기 외부 플레이트의 표면 중에서 상기 태양광에 노출되는 표면의 반대면에 마련된 태양전지, 상기 태양전지 상에 마련되며, 상기 태양전지를 보호하는 보호층, 상기 외부 플레이트와 상기 태양전지 사이에 마련되어, 상기 외부 플레이트와 상기 태양전지를 접착하는 제1 접착층, 및 상기 태양전지와 상기 보호층 사이에 마련되어 상기 태양전지와 상기 보호층을 접착하는 제2 접착층을 포함하고, 상기 태양전지는, 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 마련되며, 제1 분리부들을 사이에 두고 이격된 제1 전극들, 상기 제1 전극들 상에 마련되며, 제2 분리부들을 사이에 두고 이격된 광전 변환층들, 상기 광전 변환층들 상에 마련되며, 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 제2 전극들, 상기 제2 전극들 상에 마련되는 광흡수층, 및 상기 광흡수층 상에 마련되는 제2 기판을 포함하고, 상기 광전 변환층들을 관통하는 콘택부들을 통해 상기 제1 전극들 중에서 제1 태양전지셀의 제1 전극이 상기 제2 전극들 중에서 제2 태양전지셀의 제2 전극과 접속되고, 상기 광흡수층은 상기 제2 전극들과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 광전 변환층보다 넓은 광흡수 파장 범위를 갖는 광흡수층을 포함한다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 입사된 태양광이 광전 변환층과 광흡수층에 의해 흡수되므로, 사용자가 박막형 태양전지를 포함한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경이 검정색을 띠게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 사용자가 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경이 붉은색일 때보다 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있게 할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예는 박막형 태양전지의 광전 변환층들의 면적이 감소되지 않기 때문에, 박막형 태양전지의 광전 효율 저하 없이 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있다.
도 1은 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물의 개략적인 단면도.
도 2는 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물을 통해 보이는 외부 환경을 보여주는 일 예시도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물의 사시도.
도 4는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 사시도.
도 5는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 단면도.
도 6은 도 4의 광전 변환층을 상세히 보여주는 단면도.
도 7은 광전 변환층과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물을 통해 보이는 외부 환경을 보여주는 일 예시도면.
도 9는 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 사시도.
도 10은 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 단면도.
도 11은 제1 및 제2 광전 변환층들과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프.
도 2는 종래의 박막형 태양전지를 포함한 구조물을 통해 보이는 외부 환경을 보여주는 일 예시도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물의 사시도.
도 4는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 사시도.
도 5는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 단면도.
도 6은 도 4의 광전 변환층을 상세히 보여주는 단면도.
도 7은 광전 변환층과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물을 통해 보이는 외부 환경을 보여주는 일 예시도면.
도 9는 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 사시도.
도 10은 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 단면도.
도 11은 제1 및 제2 광전 변환층들과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지를 포함한 구조물은 외부 플레이트(10), 제1 접착층(20), 박막형 태양전지(30), 제2 접착층(40), 및 보호층(50)을 포함하여 이루어진다.
상기 외부 플레이트(10)는 외부의 태양광(solar ray)에 노출되도록 상기 구조물의 전면에 마련된다. 상기 외부 플레이트(10)는 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 플레이트(10)는 유리 또는 투명한 플라스틱으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 외부 플레이트(10)의 용도는 상기 구조물에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 예를 들어 상기 외부 플레이트(10)는 건물의 유리창 또는 차량의 유리창 및 선루프(sunroof)일 수 있다.
상기 제1 접착층(20)은 상기 외부 플레이트(10)의 안쪽 면에 형성되어 있다. 즉, 상기 제1 접착층(20)은 상기 외부 플레이트(10)의 표면 중에서 태양광이 노출되는 표면의 반대면에 형성되어 있다. 상기 제1 접착층(20)은 상기 외부 플레이트(10)와 상기 박막형 태양전지(30) 사이에 마련되어 상기 외부 플레이트(10)와 상기 박막형 태양전지(30)를 접착한다. 상기 제1 접착층(20)은 태양광이 투과할 수 있는 투명한 접착 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1 접착층(20)은 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral)과 같은 투명 접착제로 이루어질 수 있다. 상기 제1 접착층(20)은 부착가능한 필름 형태로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 액상의 물질을 경화시킨 형태로 이루어질 수도 있다.
상기 박막형 태양전지(30)는 상기 제1 접착층(20) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 박막형 태양전지(30)는 상기 제1 접착층(20)의 표면 중에서 상기 외부 플레이트(10)와 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 박막형 태양전지(30)는 외부 플레이트(10)를 통해 입사되는 태양광의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 이를 위해, 상기 박막형 태양전지(30)는 도 4, 도 5, 도 9 및 도 10과 같이 제1 전극, 광전 변환층, 제2 전극, 및 광흡수층을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지(30)에 대한 자세한 설명은 도 4, 도 5, 도 9 및 도 10를 결부하여 후술한다.
상기 제2 접착층(40)은 상기 박막형 태양전지(30) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 접착층(40)은 상기 박막형 태양전지(30)의 표면 중에서 상기 제1 접착층(20)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 제2 접착층(40)은 상기 박막형 태양전지(30)와 상기 보호층(50) 사이에 마련되어 상기 박막형 태양전지(30)와 상기 보호층(50)을 접착한다. 상기 제2 접착층(40)은 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral)과 같은 투명 접착제로 이루어질 수 있다. 상기 제2 접착층(40)은 부착가능한 필름 형태로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 액상의 물질을 경화시킨 형태로 이루어질 수도 있다.
상기 보호층(50)은 상기 제2 접착층(40) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 보호층(50)은 상기 제2 접착층(40)의 표면 중에서 상기 박막형 태양전지(30)와 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 보호층(50)은 상기 박막형 태양전지(30)를 보호하는 역할을 하는 것으로서, 사용자의 시인성을 위해서 투명한 물질, 예로서 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 3의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 박막형 태양전지(30)는 제1 기판(110), 제1 전극(120)들, 광전 변환층(130)들, 제2 전극(140)들, 광흡수층(150), 및 제2 기판(160)을 포함한다.
상기 제1 기판(110)은 도 3의 제1 접착층(20) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 기판(110)은 도 3의 제1 접착층(20)의 표면 중에서 도 3의 외부 플레이트(10)와 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 제1 기판(110)은 투명한 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(120)들은 상기 제1 기판(110) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 전극(120)들은 상기 제1 기판(110)의 표면 중에서 도 3의 제1 접착층(20)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다.
상기 제1 전극(120)들은 제1 분리부(P1)를 사이에 두고 서로 이격된다. 상기 제1 전극(120)들은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수 있다.
상기 광전 변환층(130)들은 상기 제1 전극(120)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 광전 변환층(130)들은 상기 제1 전극(120)들의 표면 중에서 상기 제1 기판(110)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 또한, 상기 광전 변환층(130)들은 상기 제1 분리부(P1)들에도 형성되어 있다. 그러므로, 상기 광전 변환층(130)들은 상기 제1 분리부(P1)들을 통해서 상기 제1 기판(110)과 접하고 있다.
상기 광전 변환층(130)들은 제2 분리부(P2)와 콘택부(C)를 사이에 두고 서로 이격된다. 상기 제1 전극(120)들과 상기 제2 전극(140)들은 상기 콘택부(C)를 통해 전기적으로 연결된다.
상기 광전 변환층(130)들은 실리콘계 반도체물질을 포함할 수 있다. 상기 광전 변환층(130)들은 도 6과 같이 P형 반도체층(PL), I형 반도체층(IL) 및 N형 반도체층(NL)이 순서대로 적층된 PIN 구조로 형성될 수 있다. 상기 광전 변환층(130)들이 PIN 구조로 형성되면, I형 반도체층(IL)이 P형 반도체층(PL)과 N형 반도체층(NL)에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어, 정공은 P형 반도체층(PL)을 통해 제1 전극(120)들로 수집되고 전자는 N형 반도체층(NL)을 통해 제2 전극(140)으로 수집될 수 있다.
상기 P형 반도체층(PL)은 상기 제1 전극(120)들에 가깝게 위치하고, 상기 N형 반도체층(NL)은 상기 제2 전극(140)에 가깝게 위치하고, 상기 I형 반도체층(IL)은 상기 P형 반도체층(PL)과 상기 N형 반도체층(NL)의 사이에 위치할 수 있다. 즉, 상기 P형 반도체층(PL)은 태양광의 입사면에서 가까운 위치에 형성되고, 상기 N형 반도체층(NL)은 태양광의 입사면에서 먼 위치에 형성될 수 있다. 이는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층(PL)을 태양광의 입사면에 가깝게 형성하는 것이다.
상기 P형 반도체층(PL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)에 P형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있고, 상기 I형 반도체층(IL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어질 수 있고, 상기 N형 반도체층(NL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)에 N형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
상기 제2 전극(140)들은 상기 광전 변환층(130)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 전극(140)들은 상기 광전 변환층(130)들의 표면 중에서 상기 제1 전극(120)들과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다.
상기 제2 전극(140)들은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물로 이루어질 수도 있고, Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 과 같은 금속으로 이루어질 수도 있다. 제2 전극(140)들은 제2 분리부(P2)를 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 또한, 제2 태양전지셀의 제2 전극(140)은 상기 콘택부(C)를 통해 제1 태양전지셀의 제1 전극(120)과 연결되어 있다.
또한, 상기 광전 변환층(130)들과 상기 제2 전극(140)들 사이에 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전 산화물층(170)들이 추가로 형성될 수도 있다. 상기 투명한 도전 산화물층(170)들은 생략될 수 있다. 하지만, 상기 광전 변환층(130)들을 투과한 태양광이 상기 투명한 도전 산화물층(170)을 통과하면서 산란되며, 이 경우 산란된 광이 상기 제2 전극(140)들에서 반사되어 상기 광전 변환층(130)들로 재입사되므로, 태양전지의 효율증진을 위해서는 상기 투명한 도전 산화물층(170)들을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 광흡수층(150)은 상기 제2 전극(140)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 광흡수층(150)은 상기 제2 전극(140)들의 표면 중에서 상기 광전 변환층(130)들과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 광흡수층(150)은 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 기판(160)은 상기 광흡수층(150) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 기판(160)은 상기 광흡수층(150)의 표면 중에서 상기 제2 전극(140)들과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 제2 기판(160)은 투명한 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 박막형 태양전지(30) 또는 박막형 태양전지(30)를 포함한 구조물의 두께를 줄이기 위해, 상기 제2 기판(160)은 생략될 수도 있다.
한편, 상기 광전 변환층(130)들은 P형 반도체층(PL), I형 반도체층(IL) 및 N형 반도체층(NL)을 포함하는 PIN 접합 구조로 형성되는 반면에, 상기 광흡수층(150)은 단일의 반도체층으로 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 광전 변환층(130)들은 광전 효과에 의해 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반면에, 상기 광흡수층(150)은 태양광을 흡수하는 역할만 할 뿐이며, 광전 변환 기능을 수행하지 않는다.
또한, 광전 변환층(130)들의 P형 반도체층(PL), I형 반도체층(IL) 및 N형 반도체층(NL)이 비정질 실리콘(a-Si:H)을 포함하고, 광흡수층(150)이 게르마늄을 포함한 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)으로 이루어질 수 있다. 비정질 실리콘(a-Si:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.7eV 내지 1.8eV일 수 있으며, 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.2eV 내지 1.6eV일 수 있다. 게르마늄의 농도가 높을수록 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 작아진다. 또한, 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 에너지 밴드갭은 1.1eV일 수 있으며, 수소화된 게르마늄(Ge:H)의 에너지 밴드갭은 0.9eV일 수 있다. 즉, 광흡수층(150)의 에너지 밴드갭은 광전 변환층(130)들의 에너지 밴드갭보다 작다.
이하에서는, 도 7을 결부하여 광전 변환층(130)들과 광흡수층(150)의 광흡수 파장 범위를 설명한다.
도 7은 광전 변환층과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프이다. 도 7에는 에너지 밴드갭이 1.7eV인 광전 변환층(130)의 비정질 실리콘(a-Si:H)의 광흡수 파장 범위, 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(150)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 광흡수 파장 범위, 및 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(150)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 광흡수 파장 범위가 나타나 있다. 도 7에서 x 축은 파장(nm)을 나타내고, y 축은 광흡수 정도(%)를 나타낸다.
에너지 밴드갭이 1.7eV인 광전 변환층(130)들의 비정질 실리콘(a-Si:H)은 도 7과 같이 대략 350nm 내지 700nm에 해당하는 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(150)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)은 도 7과 같이 대략 350nm 내지 950nm에 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(150)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)은 도 7과 같이 대략 350nm 내지 1080nm에 파장의 광을 흡수한다. 즉, 에너지 밴드갭이 낮을수록 광흡수 파장 범위가 넓어진다. 특히, 광흡수층(150)의 에너지 밴드갭이 광전 변환층(130)들의 에너지 밴드갭보다 낮기 때문에, 광흡수층(150)의 광흡수 파장 범위가 광전 변환층(130)들의 광흡수 파장 범위보다 넓다.
태양광이 박막형 태양전지(30)에 입사되는 경우, 300nm 내지 700nm에 해당하는 단파장의 광은 광전 변환층(130)들의 비정질 실리콘(a-Si:H)에 의해 흡수된다. 또한, 광전 변환층(130)들에서 흡수되지 않은 장파장의 광은 광흡수층(150)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H) 또는 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)에 의해 흡수될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지(30)는 광전 변환층(130)들에 의해 단파장의 광을 흡수하고, 광흡수층(150)에 의해 장파장의 광을 흡수할 수 있으므로, 사용자가 박막형 태양전지(30)를 포함한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경은 도 8과 같이 검은색과 유사한 색을 띠게 된다. 이 경우, 사용자는 박막형 태양전지(30)를 포함한 구조물에 선팅(sunting)한 것과 같이 외부 환경을 시인할 수 있다. 그 결과, 사용자는 도 2와 같이 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경이 붉은색일 때보다 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예는 박막형 태양전지(30)의 광전 변환층(130)들의 면적이 감소되지 않기 때문에, 박막형 태양전지(30)의 광전 효율 저하 없이 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있는 장점이 있다.
도 9는 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 사시도이다. 도 10은 도 2의 박막형 태양전지를 상세히 보여주는 또 다른 단면도이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 박막형 태양전지(30)는 제1 기판(210), 제1 전극(220)들, 제1 광전 변환층(230)들, 버퍼층(240)들, 제2 광전 변환층(250)들, 제2 전극(260)들, 광흡수층(270), 및 제2 기판(280)을 포함한다. 도 9 및 도 10에 도시된 박막형 태양전지(30)는 탠덤(tandem) 구조로 형성된 것을 예시하였다.
도 9 및 도 10에 도시된 박막형 태양전지(30)의 제1 기판(210), 제1 전극(220)들, 제2 전극(260)들, 광흡수층(270), 및 제2 기판(280)에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 결부하여 앞에서 설명한 바와 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 9 및 도 10에 도시된 박막형 태양전지(30)의 제1 기판(210), 제1 전극(220)들, 제2 전극(260)들, 광흡수층(270), 및 제2 기판(280)에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 제1 광전 변환층(230)들, 상기 버퍼층(240)들, 및 상기 제2 광전 변환층(250)들은 상기 제1 전극(220)들 상에 순차적으로 적층된다.
상기 제1 광전 변환층(230)들은 상기 제1 전극(220)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 광전 변환층(230)들은 상기 제1 전극(220)들의 표면 중에서 상기 제1 기판(210)과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 광전 변환층(230)들은 상기 제1 분리부(P1)들에도 형성되어 있다. 그러므로, 상기 제1 광전 변환층(230)들은 상기 제1 분리부(P1)들을 통해서 상기 제1 기판(210)과 접하고 있다. 상기 제1 광전 변환층(230)들은 제2 분리부(P2)와 콘택부(C)를 사이에 두고 서로 이격된다.
상기 버퍼층(240)들은 상기 제1 광전 변환층(230)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 버퍼층(240)들은 상기 제1 광전 변환층(230)들의 표면 중에서 상기 제1 전극(220)들과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 버퍼층(240)들은 제2 분리부(P2)와 콘택부(C)를 사이에 두고 서로 이격된다.
상기 버퍼층(240)들은 상기 제1 광전 변환층(230)과 상기 제2 광전 변환층(250)의 사이에서 터널접합을 통해 정공 및 전자의 이동을 원활히 하는 역할을 한다. 상기 버퍼층(240)들은 ZnO와 같은 투명한 물질로 이루어진다.
상기 제2 광전 변환층(250)들은 상기 버퍼층(240)들 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 광전 변환층(250)들은 상기 버퍼층(240)들의 표면 중에서 상기 제1 광전 변환층(230)들과 접하는 표면의 반대 면에 형성되어 있다. 상기 제2 광전 변환층(250)들은 제2 분리부(P2)와 콘택부(C)를 사이에 두고 서로 이격된다.
상기 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)은 실리콘계 반도체물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250) 각각은 도 6과 같이 P형 반도체층(PL), I형 반도체층(IL) 및 N형 반도체층(NL)이 순서대로 적층된 PIN 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250) 각각이 PIN 구조로 형성되면, I형 반도체층(IL)이 P형 반도체층(PL)과 N형 반도체층(NL)에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어, 정공은 P형 반도체층(PL)을 통해 제1 전극(220)들로 수집되고 전자는 N형 반도체층(NL)을 통해 제2 전극(240)으로 수집될 수 있다.
상기 P형 반도체층(PL)은 상기 제1 전극(120)들에 가깝게 위치하고, 상기 N형 반도체층(NL)은 상기 제2 전극(140)에 가깝게 위치하고, 상기 I형 반도체층(IL)은 상기 P형 반도체층(PL)과 상기 N형 반도체층(NL)의 사이에 위치할 수 있다. 즉, 상기 P형 반도체층(PL)은 태양광의 입사면에서 가까운 위치에 형성되고, 상기 N형 반도체층(NL)은 태양광의 입사면에서 먼 위치에 형성될 수 있다. 이는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층(PL)을 태양광의 입사면에 가깝게 형성하는 것이다.
제1 광전 변환층(230)들의 P형 반도체층(PL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)에 P형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있고, I형 반도체층(IL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어질 수 있고, N형 반도체층(NL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)에 N형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 이에 비해, 제2 광전 변환층(250)들의 P형 반도체층(PL)은 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)에 P형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있고, I형 반도체층(IL)은 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)으로 이루어질 수 있고, N형 반도체층(NL)은 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)에 N형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제1 광전 변환층(230)들은 비정질 실리콘(a-Si:H)의 PIN 접합 구조로 형성되고, 상기 제2 광전 변환층(250)들은 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 PIN 접합 구조로 형성되며, 상기 광흡수층(270)은 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H), 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 또는 수소화된 게르마늄(Ge:H)을 포함하는 단일의 반도체층으로 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 및 제2 광전 변환층들(130, 150)은 광전 효과에 의해 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반면에, 상기 광흡수층(150)은 태양광을 흡수하는 역할만 할 뿐이며, 광전 변환 기능을 수행하지 않는다.
또한, 비정질 실리콘(a-Si:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.7eV 내지 1.8eV일 수 있으며, 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 대략 1.2eV 내지 1.6eV일 수 있다. 게르마늄의 농도가 높을수록 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭은 작아진다. 또한, 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 에너지 밴드갭은 1.1eV일 수 있으며, 수소화된 게르마늄(Ge:H)의 에너지 밴드갭은 0.9eV일 수 있다.
상기 광흡수층(270)이 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)을 포함하는 경우, 상기 광흡수층(270)의 게르마늄의 농도는 상기 제2 광전 변환층(250)의 게르마늄의 농도보다 높은 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 광흡수층(270)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭이 상기 제2 광전 변환층(250)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 에너지 밴드갭보다 작아지기 때문이다. 즉, 광흡수층(250)의 에너지 밴드갭은 광전 변환층(230)들의 에너지 밴드갭보다 작다.
이하에서는, 도 11을 결부하여 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)과 광흡수층(250)의 광흡수 파장 범위를 설명한다.
도 11은 제1 및 제2 광전 변환층들과 광흡수층의 에너지 밴드갭에 따른 광흡수 파장 범위를 보여주는 그래프이다. 도 11에서는 에너지 밴드갭이 1.7eV인 제1 광전 변환층(230)의 비정질 실리콘(a-Si:H)의 광흡수 파장 범위와 에너지 밴드갭이 1.6eV인 제2 광전 변환층(250)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 광흡수 파장 범위, 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(270)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)의 광흡수 파장 범위, 및 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(150)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)의 광흡수 파장 범위가 나타나 있다. 도 11에서 x 축은 파장(nm)을 나타내고, y 축은 광흡수 정도(%)를 나타낸다.
에너지 밴드갭이 1.7eV인 제1 광전 변환층(230)들의 비정질 실리콘(a-Si:H)은 도 11과 같이 대략 300nm 내지 700nm에 해당하는 단파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.6eV인 제2 광전 변환층(250)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)은 도 11과 같이 대략 300nm 내지 800nm에 해당하는 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.4eV인 광흡수층(270)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)은 도 11과 같이 대략 300nm 내지 950nm에 해당하는 파장의 광을 흡수한다. 에너지 밴드갭이 1.1eV인 광흡수층(150)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)은 도 11과 같이 대략 300nm 내지 1080nm에 해당하는 파장의 광을 흡수한다. 즉, 에너지 밴드갭이 낮을수록 광흡수 파장 범위가 넓어진다. 광흡수층(270)의 에너지 밴드갭이 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)의 에너지 밴드갭보다 낮기 때문에, 광흡수층(270)의 광흡수 파장 범위가 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)의 광흡수 파장 범위보다 넓다.
태양광이 박막형 태양전지(30)에 입사되는 경우, 300nm 내지 700nm에 해당하는 단파장의 광은 제1 광전 변환층(230)들의 비정질 실리콘(a-Si:H)에 의해 흡수된다. 또한, 제1 광전 변환층(230)들에서 흡수되지 않은 700nm 내지 800nm에 해당하는 장파장의 광은 제2 광전 변환층(250)들의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)에 의해 흡수될 수 있다. 나아가, 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)에 의해 흡수되지 않은 800nm 내지 950nm에 해당하는 장파장의 광은 광흡수층(270)의 게르마늄을 포함하는 비정질 실리콘(a-SiGe:H)에 의해 흡수될 수 있다. 또는, 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)에 의해 흡수되지 않은 800nm 내지 1080nm에 해당하는 장파장의 광은 광흡수층(270)의 미세결정질 실리콘(μc-Si:H)에 의해 흡수될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지(30)에 입사된 태양광은 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)과 광흡수층(270)에 의해 흡수되므로, 사용자가 박막형 태양전지(30)를 포함한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경은 도 8과 같이 검정색을 띠게 된다. 이 경우, 사용자는 박막형 태양전지(30)를 포함한 구조물에 선팅(sunting)한 것과 같이 느낄 수 있다. 그 결과, 본 발명의 실시예는 도 2와 같이 사용자가 박막형 태양전지를 이용한 구조물을 통해 시인하는 외부 환경이 붉은색일 때보다 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예는 박막형 태양전지(30)의 제1 및 제2 광전 변환층들(230, 250)의 면적이 감소되지 않기 때문에, 박막형 태양전지(30)의 광전 효율 저하 없이 편안하게 외부 환경을 시청할 수 있는 장점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 외부 플레이트 20: 제1 접착층
30: 박막형 태양전지 40: 제2 접착층
50: 보호층 110, 210: 제1 기판
120, 220: 제1 전극 130, 230: 제1 광전 변환층
140, 260: 제2 전극 150, 270: 광흡수층
160, 280: 제2 기판 240: 버퍼층
250: 제2 광전 변환층
30: 박막형 태양전지 40: 제2 접착층
50: 보호층 110, 210: 제1 기판
120, 220: 제1 전극 130, 230: 제1 광전 변환층
140, 260: 제2 전극 150, 270: 광흡수층
160, 280: 제2 기판 240: 버퍼층
250: 제2 광전 변환층
Claims (12)
- 제1 기판;
상기 제1 기판 상에 마련되며, 제1 분리부들을 사이에 두고 이격된 제1 전극들;
상기 제1 전극들 상에 마련되며, 제2 분리부들을 사이에 두고 이격된 광전 변환층들;
상기 광전 변환층들 상에 마련되며, 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 제2 전극들;
상기 제2 전극들 상에 마련되는 광흡수층; 및
상기 광흡수층 상에 마련되는 제2 기판을 포함하고,
상기 광전 변환층들을 관통하는 콘택부들을 통해 상기 제1 전극들 중에서 제1 태양전지셀의 제1 전극이 상기 제2 전극들 중에서 제2 태양전지셀의 제2 전극과 접속되고,
상기 광흡수층은 상기 제2 전극들과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 태양전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 광전 변환층들은 P형 반도체층, I형 반도체층, 및 N형 반도체층을 포함하고, 상기 광흡수층은 단일의 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제 2 항에 있어서,
상기 광흡수층의 광 흡수 파장범위는 상기 광전 변환층들의 광 흡수 파장범위보다 넓은 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 광전 변환층들은 단파장의 광을 흡수하고, 상기 광흡수층은 장파장의 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는 태양전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 광흡수층의 에너지 밴드갭은 상기 광전 변환층들의 에너지 밴드갭보다 작은 것을 특징으로 하는 태양전지. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 태양광에 노출되는 외부 플레이트;
상기 외부 플레이트의 표면 중에서 상기 태양광에 노출되는 표면의 반대면에 마련된 태양전지;
상기 태양전지 상에 마련되며, 상기 태양전지를 보호하는 보호층;
상기 외부 플레이트와 상기 태양전지 사이에 마련되어, 상기 외부 플레이트와 상기 태양전지를 접착하는 제1 접착층; 및
상기 태양전지와 상기 보호층 사이에 마련되어 상기 태양전지와 상기 보호층을 접착하는 제2 접착층을 포함하고,
상기 태양전지는,
제1 기판;
상기 제1 기판 상에 마련되며, 제1 분리부들을 사이에 두고 이격된 제1 전극들;
상기 제1 전극들 상에 마련되며, 제2 분리부들을 사이에 두고 이격된 광전 변환층들;
상기 광전 변환층들 상에 마련되며, 상기 제2 분리부를 사이에 두고 이격된 제2 전극들;
상기 제2 전극들 상에 마련되는 광흡수층; 및
상기 광흡수층 상에 마련되는 제2 기판을 포함하고,
상기 광전 변환층들을 관통하는 콘택부들을 통해 상기 제1 전극들 중에서 제1 태양전지셀의 제1 전극이 상기 제2 전극들 중에서 제2 태양전지셀의 제2 전극과 접속되고,
상기 광흡수층은 상기 제2 전극들과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지를 포함한 구조물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150038911A KR102399482B1 (ko) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 태양전지와 그를 포함한 구조물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150038911A KR102399482B1 (ko) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 태양전지와 그를 포함한 구조물 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20160113454A KR20160113454A (ko) | 2016-09-29 |
| KR102399482B1 true KR102399482B1 (ko) | 2022-05-19 |
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ID=57073542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020150038911A KR102399482B1 (ko) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | 태양전지와 그를 포함한 구조물 |
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| KR (1) | KR102399482B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168355A (ja) | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法 |
| JP2012129276A (ja) | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光電変換素子 |
| JP2014060296A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Sharp Corp | 光電変換装置及びその製造方法 |
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| KR101921239B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2018-11-22 | 엘지전자 주식회사 | 화합물 반도체 태양 전지 |
-
2015
- 2015-03-20 KR KR1020150038911A patent/KR102399482B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR20160113454A (ko) | 2016-09-29 |
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